2024年5月20日发(作者：顾怡乐)
摘要
：
由于科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要,各种新型的集成电路温
度传感器不断被研制出来,AD590 便是其中之一。本文介绍AD590 型温度传感器的内部电路
结构,阐述其工作原理, 给出了AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温
度、多点平均温度的具体电路，并举例说明它在温度测量和恒温控制中的应用
关键词
:集成温度传感器； AD590；主要特征；工作原理； 温度测量应用
一、引言
集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，由于晶体管 PN结的正向电压降都是以
大约-2mV/℃的斜率随温度变化而变化的，而且比较稳定，同时晶体管的基极发射极电压与温
度基本上成线性关系，故可利用这些特性对温度进行测量。一般利用晶体管的b-e结压降的
不饱和值
V
BE
与热力学温度
T
和通过发射极电流
I
的下述关系实现对温度的检测：
V
BE
=lnI
式中，
K
—波尔兹常数；
q
—电子电荷绝对值。
T—绝对温度（K）。
把测温晶体管和激励电路、放大电路集成在一个小硅片上，就构成了集成温度传感器。
与其他温度传感器相比，其具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，
得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵
敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出。电流输出型的灵敏度一般为
1uA/K。
二 AD590简介
1
主要特性
集成温度传感器AD590 是美国模拟器件公司生产的电流型温度传感器，通过对电流的测
量可得到所需要的温度值,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。使用可靠，它只需直流
电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。作为电流
输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测
量信号可远传百余米根据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M
一般用于精密温度测量电路，其电路外形如图-1所示，它采用金属壳3脚封装，其中1脚为
电源正端V＋；2脚为电流输出端I
；3脚为管壳，一般不用。集成温度传感器的电路符号如
图-2所示。
图-1 AD590外形 图-2 电路符号
(1)流过器件的电流（uA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：
I /T=1uA /K
式中：I——
流过器件（AD590）的电流，单位uA。
T——热力学温度，单位K。
(2) AD590的测温范围-55℃- +150℃。
(3) AD590的电源电压范围为4V-30V。电源电压可在4V-6V范围变化，电流I变化1μ
A，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会
损坏。
(4)输出电阻为710MΩ。
(5)精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范
围内，非线形误差±℃。
2
AD590的工作原理
在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和5～30V的直流电源相连，并在输
出端串接一个1kΩ的恒值电阻RL，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此时电
阻两端将会有1mV／K的电压信号。其基本电路如图-3所示。利用ΔU
BE
特性的集成PN结传感
器的感温部分核心电路。其中T1、T2起恒流作用，可用于使左右两支路的集电极电流I1和
I2相等；T3、T4是感温用的晶体管，两个管的材质和工艺完全相同，但T3实质上是由n个
晶体管并联而成，因而其结面积是T4的n倍。T3和T4的发射结电压U
BE3
和U
BE4
经反极性串
联后加在电阻R上，所以R上端电压为ΔU
BE
。因此，电流I
1
为：
I
1
＝ΔU
BE
／R＝（KT／Rq）（ln n）
对于AD590，n＝8，这样，电路的总电流将与热力学温度T成正比，将此电流引至负载电
阻RL上便可得到与T成正比的输出电压。由于利用了恒流特性，所以输出信号不受电源电压
和导线电阻的影响。图3中的电阻R是在硅板上形成的薄膜电阻，该电阻已用激光修正了其
电阻值，因而在基准温度下可得到1μA／K的I值。
2024年5月20日发(作者：顾怡乐)
摘要
：
由于科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要,各种新型的集成电路温
度传感器不断被研制出来,AD590 便是其中之一。本文介绍AD590 型温度传感器的内部电路
结构,阐述其工作原理, 给出了AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温
度、多点平均温度的具体电路，并举例说明它在温度测量和恒温控制中的应用
关键词
:集成温度传感器； AD590；主要特征；工作原理； 温度测量应用
一、引言
集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，由于晶体管 PN结的正向电压降都是以
大约-2mV/℃的斜率随温度变化而变化的，而且比较稳定，同时晶体管的基极发射极电压与温
度基本上成线性关系，故可利用这些特性对温度进行测量。一般利用晶体管的b-e结压降的
不饱和值
V
BE
与热力学温度
T
和通过发射极电流
I
的下述关系实现对温度的检测：
V
BE
=lnI
式中，
K
—波尔兹常数；
q
—电子电荷绝对值。
T—绝对温度（K）。
把测温晶体管和激励电路、放大电路集成在一个小硅片上，就构成了集成温度传感器。
与其他温度传感器相比，其具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，
得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵
敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出。电流输出型的灵敏度一般为
1uA/K。
二 AD590简介
1
主要特性
集成温度传感器AD590 是美国模拟器件公司生产的电流型温度传感器，通过对电流的测
量可得到所需要的温度值,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。使用可靠，它只需直流
电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。作为电流
输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测
量信号可远传百余米根据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M
一般用于精密温度测量电路，其电路外形如图-1所示，它采用金属壳3脚封装，其中1脚为
电源正端V＋；2脚为电流输出端I
；3脚为管壳，一般不用。集成温度传感器的电路符号如
图-2所示。
图-1 AD590外形 图-2 电路符号
(1)流过器件的电流（uA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：
I /T=1uA /K
式中：I——
流过器件（AD590）的电流，单位uA。
T——热力学温度，单位K。
(2) AD590的测温范围-55℃- +150℃。
(3) AD590的电源电压范围为4V-30V。电源电压可在4V-6V范围变化，电流I变化1μ
A，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会
损坏。
(4)输出电阻为710MΩ。
(5)精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范
围内，非线形误差±℃。
2
AD590的工作原理
在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和5～30V的直流电源相连，并在输
出端串接一个1kΩ的恒值电阻RL，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此时电
阻两端将会有1mV／K的电压信号。其基本电路如图-3所示。利用ΔU
BE
特性的集成PN结传感
器的感温部分核心电路。其中T1、T2起恒流作用，可用于使左右两支路的集电极电流I1和
I2相等；T3、T4是感温用的晶体管，两个管的材质和工艺完全相同，但T3实质上是由n个
晶体管并联而成，因而其结面积是T4的n倍。T3和T4的发射结电压U
BE3
和U
BE4
经反极性串
联后加在电阻R上，所以R上端电压为ΔU
BE
。因此，电流I
1
为：
I
1
＝ΔU
BE
／R＝（KT／Rq）（ln n）
对于AD590，n＝8，这样，电路的总电流将与热力学温度T成正比，将此电流引至负载电
阻RL上便可得到与T成正比的输出电压。由于利用了恒流特性，所以输出信号不受电源电压
和导线电阻的影响。图3中的电阻R是在硅板上形成的薄膜电阻，该电阻已用激光修正了其
电阻值，因而在基准温度下可得到1μA／K的I值。