本文是 AAC 模拟电路集的一部分，介绍了一种简单的电路，使您只需一个
二极管和一个 BJT 即可测量温度。
如果您曾在周六下午浏览二极管数据表中的图表和性能曲线，您可能会注意到一个有趣的细节：标准硅二极管在正向电压和温度之间具有令人愉快的线性关系。例如，下图取自Vishay 制造的 1N4148 二极管的数据表：
取自此数据表。
如果正向电流保持恒定，则正向电压随着温度升高而线性下降。即使正向电流略有变化，您仍然可以制作一个像样的温度计，但电压和温度之间的关系不太线性。另一个值得注意的细节是，斜率的大小随着正向电流的减小而增大。换句话说，正向电流较低时，正向电压对温度变化更敏感。
假设您有一个二极管，其正向电流变化不大。我们还假设该电路具有一个有源组件，可以放大二极管因温度引起的相当小的正向电压变化。我们甚至可以说，然后将此电路连接到可以将这些放大的正向电压变化转换为某种可见变化的东西（想到万用表）。如果这一切都发生了，你会拥有什么？温度计就是您所拥有的。二极管温度计。
赛道
如果没有 LTspice 提供的试错过程，我永远不会确定该电路的合适版本。这是示意图：
这件事原来比我想象的要复杂得多。我从直接取自我的一本旧教科书的电路开始。LTspice 原理图与书中的电路完全相同，甚至连二极管和 BJT 所用的部件号都相同。据我所知，教科书版本几乎不起作用。它肯定不会按照电路说明中附带的
放大器输出与温度关系图来执行。
我所做的个更改是添加 R4（相比之下，教科书电路将二极管的阴极直接接地）。该
电阻器将二极管阳极的电压增加到更有效地正向偏置 BJT 基极-发射极结的水平。我还将BJT和二极管更换为不同的部件，终我什至改变了R2的连接布置。长话短说，上面显示的电路与教科书版本有很大不同（并且希望比教科书版本更好）。
我现在就告诉您，本文不会对我如何选择电阻值提供、严格的解释。我一直未能彻底分析或理解这个电路，上面显示的终版本是通过迭代模拟和大量困惑得出的。
在我的实验即将结束时，我意识到一些可能是我所经历的大部分困惑的原因：我的模拟改变了整个电路的温度，而我只考虑了二极管对温度变化的响应。BJT 中也有 pn 结！如果二极管受温度影响，BJT 也会受温度影响。然而，我的目标是设计一种可用作独立温度
传感器的电路，而不是二极管与电路其余部分分离的电路，这意味着我的模拟与目标一致。
模拟技术
我不会详细讨论在 LTspice 中执行和绘制温度模拟的过程，因为该信息可以在其他地方获得（例如，本页）。相反，我将简要提及要点：
使用“.step temp ...”SPICE 指令来表示温度变化；在我的示意图中，我使用“.step temp min max Increment”语法。
工作点模拟似乎是这里的逻辑选择，但据我所知，即使您只对稳态数据感兴趣，也必须进行瞬态模拟。
要根据温度而不是时间绘制相关测量结果，请使用“.meas”SPICE 指令来存储相关测量数据（在我的例子中，是 BJT 的集电极电压）。然后直接从错误日志中绘制数据（更多信息请参见此处）。
结果
我们知道二极管会随着环境温度的变化而产生电压变化。如果这就足够了，我们就不会为 BJT 电路操心了。这里的目标是一个放大二极管电压变化的电路，从而产生更能够直接驱动某种指示器的温度计信号。首先让我们看一下二极管电压与温度的关系图。
正如您所看到的，电压和温度之间存在良好的线性关系。然而，电压响应的幅度相当小。在 60°C 的范围内，电压仅变化约 70 mV。将其与输出电压与温度的关系图进行比较。
输出电压在相同范围内变化约 1.7V，这是一项重大改进。我愿意称其为成功，但我非常怀疑该电路是否接近优化。而且，大放大倍数的代价相当沉重，即高电流消耗。下图显示了 Q1 的集电极电流与温度的关系：
不幸的是，如今 50 mA 并不完全符合低功耗的标准，而且它与 IC
温度传感器相比并不有利，后者可能提供更好的性能，但电流消耗却降至低微安。
