ZHCA858A December 2018 – June 2021 OPA333 , TLV9002

设计步骤

V_{o u t} = V_{d d} \times \frac{R_{1}}{R_{N T C} + R_{1}} \times \frac{(R_{2} | | R_{3}) + R_{4}}{(R_{2} | | R_{3})} - (\frac{R_{4}}{R_{3}} \times V_{d d})

计算 R₁ 的值以生成线性输出电压。根据 NTC 热敏电阻的最小值和最大值来获取 R₁ 的一系列值。
$R_{N T C M a x} = R_{N T C @ 25 C} = 2.252 k Ω, R_{N T C M i n} = R_{N T C @ 50 C} = 819.7 Ω$
$R_{1} = \sqrt{R_{N T C @ 25 C} \times R_{N T C @ 50 C}} = \sqrt{2.252 k Ω \times 819.7 Ω} = 1.359 k Ω \approx 1.37 k Ω$
计算输入电压范围。
$V_{i n M i n} = V_{d d} \times \frac{R_{1}}{R_{N T C M a x} + R_{1}} = 3.3 V \times \frac{1.37 k Ω}{2.252 k Ω + 1.37 k Ω} = 1.248 V$
$V_{i n M a x} = V_{d d} \times \frac{R_{1}}{R_{N T C M i n} + R_{1}} = 3.3 V \times \frac{1.37 k Ω}{819.7 Ω + 1.37 k Ω} = 2.065 V$
计算所需增益以生成最大输出摆幅。
$G_{i d e a l} = \frac{V_{o u t M a x} - V_{o u t M i n}}{V_{i n M a x} - V_{i n M i n}} = \frac{3.25 V - 0.05 V}{2.065 V - 1.248 V} = 3.917 \frac{V}{V}$
使用理想增益求解 R₂ 和 R₃ 的并联电阻。选择 R₄ = 1.5 kΩ（标准值）。

${(R_{2} | | R_{3})}_{i d e a l} = \frac{R_{4}}{G_{i d e a l} - 1} = \frac{1.5 k Ω}{3.917 \frac{V}{V} - 1} = 514.226 Ω$
根据传递函数和增益计算 R₂ 和 R₃。

$R_{3} = \frac{R_{4} \times V_{d d}}{V_{i n M a x} \times G_{i d e a l} - V_{o u t M a x}} = \frac{1.5 k Ω \times 3.3 V}{2.065 V \times 3.917 \frac{V}{V} - 3.25 V} = 1023.02 Ω$

$R_{2} = \frac{{(R_{2} | | R_{3})}_{i d e a l} \times R_{3}}{R_{3} - {(R_{2} | | R_{3})}_{i d e a l}} = \frac{514.226 Ω \times 1023.02 Ω}{1023.02 Ω - 514.226 Ω} = 1033.941 Ω$
根据 R₂ (1.02kΩ) 和 R₃ (1.02kΩ) 的标准值计算实际增益。
$G_{a c t u a l} = \frac{(R_{2} | | R_{3}) + R_{4}}{(R_{2} | | R_{3})} = \frac{510 Ω + 1.5 k Ω}{510 Ω} = 3.941 \frac{V}{V}$