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Temperaturkompensation

Verfahren zur Aufrechterhaltung der festgelegten technischen Parameter einer elektri sehen oder elektronischen Schaltung, die durch die Wärmeentwicklung der Vorgänge in elek tronischen Bauelementen verändert werden. Die in jedem elektrischen und elektronischen Bauelement ablaufenden physikalischen Vorgänge sind mit einer Erzeugung von Wärme, die u. a. von der Stärke des durchfließenden elektrischen Stroms, vom Werkstoff und von der Beschaffenheit des Bauelements abhängt, verbunden. Diese Wärmeenergie bewirkt entweder ein Sinken des Widerstands des Bauelements und damit der Spannung (negativer Temperaturkoeffizient) oder ein Steigen des Widerstands (positiver Tempera-turkoeffizient). Damit eine elektronische Schaltung in ihrem festgelegten Arbeitsbereich zuverlässig funktionieren kann, ist in vielen Fällen eine zusätzliche elektronische Schaltung notwendig, die bei Abweichung der Sollwerte der Parameter diese auf ihre ursprünglich geforderten Werte zurückführt. Je nach Einsatz der Schaltung und Höhe derAbweichung der Parameterwerte werden unterschiedliche Schaltungsstrukturen für dieT. eingesetzt. Oft sind passive Netzwerkeausreichend. Für Präzisionsschaltungenwerden aufwendige T.schaltungen mit Operationsverstärkern und anderen aktiven Bauelementen eingesetzt. Bei integrierten Schaltungen (IS) ist auch die Teilschaltung zurT. mit auf dem Chip integriert. Gleichesgilt auch für Halbleitersensoren, bei denen die Auswerteelektronik, die auch dieT. umfaßt, mit auf dem Chip integriert ist. Die in das monokristalline Silicium(Silicium, Einkristall) dotierte druckempfindliche Widerstandsmeßbrücke(RlD...R4o) ist je nach Stärke der Dotierung temperaturabhängig. Mit steigenderTemperatur wird die Ausgangsspannung lakleiner. Zur Kompensation schaltet maneinen Metallwiderstand Rl in Reihe undeinen Metallwiderstand R2 parallel zu einemBrückenzweig; beide Widerstände habeneinen sehr geringen Temperaturkoeffizienten. Außerdem wird parallel zur Brücke eingeeigneter Temperatursensor geschaltet, derim Zusammenwirken mit den Widerständenden Abfall der Brückenspannung ta kom-pensiert.

 

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