Teplotní posun

Teplotní drift - změna elektrických parametrů elektronického zařízení , elektronického zařízení způsobeného změnou vnější teploty prostředí. Někdy se takové změně říká teplotní drift parametru.

Elektronické aktivní a pasivní součástky ( tranzistory , rezistory , kondenzátory atd.) mění své elektrické parametry při změně okolní teploty. Například koeficienty přenosu proudu tranzistorů, elektrická kapacita kondenzátorů nebo aktivní odpor rezistorů.

Změna elektrických parametrů součástí obsažených v elektronickém zařízení s sebou nese změnu parametrů samotného zařízení, například zesílení zesilovače.

Definice

Existují absolutní a relativní odchylky některých parametrů: $D_{a}$ $D_{r}$

D_{a}=P_{t}-P_{0},

D_{r}={\frac {P_{t}-P_{0}}{P_{0}}},

kde je hodnota parametru při jmenovité teplotě [kom. 1] ,

P_0

P_{t}

- hodnota parametru při teplotě odlišné od jmenovité.

Dimenze absolutního driftu se shoduje s dimenzí samotného parametru a relativní drift je bezrozměrná veličina .

Teplotní drift je také charakterizován absolutními a relativními koeficienty driftu teploty rovnými absolutnímu nebo relativnímu driftu, vztaženo na teplotní rozsah, někdy se v technické literatuře tyto koeficienty nazývají teplotní citlivosti: $\Delta _{a}$ ${\displaystyle \Delta _{r))$

\Delta _{a}={\frac {P_{t}-P_{0}}{t_{1}-t_{0}}},

\Delta _{r}={\frac {1}{t_{1}-t_{0}}}\cdot {\frac {P_{t}-P_{0}}{P_{0}} },

kde jsou různé teploty, při kterých byl parametr měřen.

{\displaystyle t_{1},t_{0))

Obecně platí, že koeficienty teplotního driftu závisí na rozdílu a velikosti teplot, to znamená, že se parametr mění nelineárně s teplotou. V tomto případě jsou zavedeny diferenciální koeficienty teplotního driftu, což jsou funkce teploty a nikoli konstanty:

\delta _{a}={\frac {dP}{dt)),

\delta _{r}={\frac {1}{P_{t))}\cdot {\frac {dP}{dt)),

kde je hodnota parametru při aktuální teplotě.

P_{t}

Vliv teplotního driftu na výkon a jak jej odstranit

Teplotní drift zpravidla vede ke zhoršení výkonu elektronických výrobků [1] : snižuje rozsah jejich provozních teplot, zhoršuje přesnost elektronických měřicích přístrojů, proto se k jeho boji používají různé metody. Mezi tyto metody patří:

použití termostabilních součástí, například vysoce kvalitních termostabilních rezistorů s malými vlastními teplotními odchylkami;
zavedení dalších kompenzačních prvků s teplotním koeficientem opačného znaménka do elektronického obvodu, např. termistory kompenzující teplotní drift [2] ;
obvodová řešení, například použití diferenciálních zesilovačů nebo můstkových obvodů, u kterých teplotní drift se stejným znaménkem různých párů součástek způsobí drift výstupního parametru s různými znaménky, což kompenzuje odchylku výstupního parametru;
umístění elektronického zařízení do prostředí se známou konstantní teplotou, například do vrtů v zemi;
nucené řízení teploty elektronického zařízení nebo některých jeho kritických částí, například řízení teploty křemenného oscilátoru v digitálních měřičích frekvence a hlavního oscilátoru v generátorech přesných signálů a rádiových vysílačích .

Komentáře

↑ Pokud není uvedeno jinak, v tuzemské odborné literatuře se za jmenovitou teplotu obvykle považuje 20 °C, v zahraniční literatuře zpravidla 25 °C.

Poznámky

↑ Problém teplotní stabilizace tranzistorů . Získáno 13. listopadu 2017. Archivováno z originálu 13. listopadu 2017. (neurčitý)
↑ Posun teploty . Získáno 13. listopadu 2017. Archivováno z originálu 13. listopadu 2017. (neurčitý)