肖克利方程中的温度与二极管电压

Question

我最近的任务是用一个通用二极管设计一个温度传感器。

该设计使用一个恒流源(1mA)二极管励磁。

到目前为止还好。电路按照预期工作，随着温度的升高，二极管两端的电压降低。

下一步是将二极管电压转换为温度读数，所以我应用了朔克利方程:

Id = (exp(q * Vd / n * k * Tk) - 1))

地点:

• 二极管电流
• 是=反向饱和电流
• q =电荷的大小
• Vd =二极管两端的电压
• 理想因子
• K =玻尔兹曼常数
• Tk =温度

我对方程进行了处理，得到:

Tk = (q * Vd) / (n * k * ln ((Id / Is) + 1))

这表明温度与二极管上的电压成正比。

?????？

在这一点上，我不确定为什么我的实际测试和理论不匹配。

任何有助于解决这个难题的人将不胜感激。

Answer 1

你是对的，你计算的温度影响有一个积极的趋势。然而，主要的温度影响不是由Tk造成的(是的，它有较小的影响)。

负系数的主要影响来自反向饱和电流Is。正如评论中提到的，这个值是app. -2mV/K。

这意味着:二极管两端的电压必须降低2mV/K，以补偿由Is因素引起的温度感应电流的增加。

注:双极晶体管的pn结也有同样的特性:d(Vbe)/d(T)=-2.1 mV/K-