Simplificación del circuito opamp+termistor

Esto es lo que estaba pensando antes:

Este es un circuito opamp inversor básico. L1 y C2 solo están ahí para filtrar un poco la fuente de alimentación al opamp. No son estrictamente necesarios, pero pueden reducir el ruido dependiendo de qué más suceda alrededor de este circuito y cuán limpio sea el suministro de 3.3 V.

R3 y R4 forman un divisor de voltaje que mantiene la entrada + en 500 mV fijos. C1 elimina el ruido que podría provenir del suministro de 3,3 V.

La esencia real de este circuito es R2, la resistencia de retroalimentación, y R1, el termistor. La forma en que se organiza la retroalimentación, el opamp hará lo que sea necesario para mantener su entrada - igual que los 500 mV en su entrada +. Eso significa que habrá una constante de 500 mV en el termistor. La corriente a través del termistor es entonces una función de su temperatura. Esta corriente solo proviene de R2, por lo que el voltaje en R2 es inversamente proporcional a la resistencia del termistor.

Este circuito no utilizará el rango de entrada A/D completo, pero funcionará significativamente mejor que un simple divisor resistivo como se discutió en su pregunta anterior. A 140 Ω, la corriente será de 3,57 mA, lo que produce 1,68 V en R2. Este voltaje en R2 se suma a la polarización de 500 mV, por lo que el valor mínimo de SALIDA es de 2,18 V. A 98 Ω, la SALIDA es de 2,90 V, para un rango total de 719 mV. Eso sería 223 conteos de su A/D, que es más de lo que la precisión típica del termistor puede admitir.

Puede obtener un rango de salida más amplio utilizando un voltaje de polarización más bajo y haciendo que R2 sea más grande en consecuencia. El valor de R2 es directamente proporcional a la ganancia de este circuito. Mostré 500 mV como ejemplo porque parecía el valor máximo suficiente, pero 250 mV le daría más del doble del rango A/D. No iría mucho más bajo que eso, ya que otros errores y fuentes de ruido comenzarían a ser significativos.

Una ventaja de este circuito es que mantiene un voltaje bajo en el termistor, lo que hace despreciable el autocalentamiento. En el peor de los casos, los 500 mV se aplican a 98 Ω, lo que provoca una disipación de solo 2,6 mW. Si usa una polarización de 250 mV, se reduce en un factor de 4 a 640 µW. A menos que tenga una situación muy inusual, esa cantidad de autocalentamiento debería ser irrelevante.

Una cuestión a tener en cuenta es que la salida depende del nivel de suministro de 3,3 V. Sin embargo, dado que mencionó específicamente 3.3 V, parece que es producido por un regulador, por lo que debería estar bien.

Si solo tiene una potencia de 3.3 V disponible, necesita un amplificador operacional de riel a riel como lo muestro. Un TL081, por ejemplo, no funcionaría aquí sin voltajes de alimentación más altos y más bajos.