为什么850PPM /°C无补偿TC不适用于使用温度查找功能的系统

本文档无意作为有关如何使用DS1847或DS1848的教程，因此请在继续之前阅读设备数据表。

简介

对于依赖于温度的系统上的应用，可调电阻的阻值可在温度范围内变化是非常有帮助的。通常，人们会认为电位计是在这种情况下使用的最合适的设备。但是，在空间有限的系统中，尤其是集成电路（IC），使用电位计是不切实际的。这是温度控制的数字电阻器进入的地方。

DS1847和DS1848是温度控制的数字电阻器。这些部件具有一个EEPROM查找表，该表允许将电阻功能R（T）输入到存储器中，然后这些部件能够根据环境温度自调节其电阻。这些零件的主要应用是插入需要通过可变电阻实现的温度校准的系统中。使用它们的好处包括消除了笨重的机械电位器，IC可靠性，系统校准自动化以及系统温度依赖性补偿。

DS1847和DS1848均具有两个256位数字电阻器和查找表（LUT），可在-40°C至+ 95°C的温度范围内自动调节电阻。DS1848还具有128字节的用户EEPROM，可用于非易失性（NV）存储其他数据。通过单个2线接口最多可访问8个芯片，该接口用于与芯片进行通信。这两个零件目前都在生产中，可以购买。

本应用笔记说明了DS1847的温度系数（TC），尤其是为什么850PPM /°C无补偿TC不适用于使用温度查找功能的系统。它还检查了LUT编程公式的准确性。本文档无意作为有关如何使用DS1847或DS1848的教程，因此请在继续之前阅读设备数据表。

未补偿的温度系数的解释

电阻的TC可以通过几种方法定义，因此，DS1847数据表中使用的TC定义由下面给出的公式1给出。

其中：

ΔR是电阻随温度

的变化ΔT是预期或设计用于

TC的温度变化是用PPM /°C单位表示的温度系数（请参阅TC最后一页的TC与电阻图表）。以获得该值的数据表）

R（UNCOMP）是在温度变化发生之前在单个（未补偿）位置上测得的零件电阻。

整个电阻范围内的典型TC值为850PPM。该典型值在数据表的参数表中的未补偿TC下列出。该值具体对应于温度系数，该温度系数将导致检查设置在单个位置的电阻器。这描述了器件在手动模式下的工作方式，或者在温度范围内向电阻LUT加载单个值时的工作方式。

但是，这并不是DS1847对TC的最佳描述。TC实际上是电阻本身的函数。数据表最后一页上的图表绘制了典型的TC与电阻的关系曲线。请注意，在较低位置（低电阻），TC高于较高位置。

计算DS1847的位置

理想情况下，系统设计人员会知道所需的电阻随温度的变化而变化。然后，可以使用提供的公式（公式2）来计算整个温度范围内所需的位置，这些位置取决于alpha（数据表中提供），LUT变量（u，v…），所需电阻R，计算的位置将是一个实数，必须四舍五入到最接近的整数。这会将结果量化为电阻的LSB，因此将存在一些量化误差。公式3是公式2的解析结果，它基于LUT中存储的整数位置来计算应期望的电阻。所需电阻与用公式3计算的电阻之间的差是理想的量化误差。

上面的图表显示了DS1847被编程为在整个温度范围内保持固定电阻值时的理想温度性能。该图表是理论上的性能，它忽略了DS1847只能每两个度数更改一次位置。提供此图以显示DS1847如何在整个温度范围内自我补偿。

检查数据表LUT编程公式的准确性就

本应用笔记而言，一个零件加载了一组类似于图1所示的数据，但电阻0设置为最大电阻，而电阻1设置为在整个温度范围内可以维持的最小电阻。该实验的目的是验证LUT编程方程在整个温度范围内的准确性，并显示实际的零件温度对其自身进行补偿。

电阻1的LUT被编程为与整个温度下490Ω的标称电阻值相对应的值。然后在整个温度范围内收集电阻数据，并将计算得出的理论值与测得的（实际）值作图。

实验结果表明，该方程非常精确地计算了低位置设置下的电阻值。在这种特殊情况下，精度始终在预期值的约2Ω之内。还要注意，即使进行补偿，电阻也会随温度变化。它只能在½LSB的最佳情况下进行补偿，因此设计人员在设计系统时必须考虑一些量化误差。

电阻0的LUT加载的值大约对应于在整个温度范围内可以维持的最大电阻。这部分的最大电阻约为9820Ω。重复实验，并再次绘制结果图。这次添加了一个附加功能，该功能显示了未经补偿的室温电阻（理论值，未获得实验室数据）也将在整个温度范围内保持平衡。

该实验的结果表明，从-40°C到室温（+ 25°C），该方程式的满量程电阻精度约为2LSB，从室温到+ 100°C约为1LSB。一条与测量数据相吻合的线表明，电阻器在整个范围内都能很好地补偿自身，有效TC为-85PPM /°C。与未补偿电阻的估计+ 725PPM /°C相比，自补偿DS1847的优势显而易见。

编辑：hfy