在导通电流一定的情况下，半导体二极管的正向导通电压随温度的改变而改变，热敏电阻的电阻值也能随温度的改变而改变。
将热敏电阻与普通电阻串联起来接上直流电压，根据欧姆定理，串联点的电压也会随着温度的改变而改变，这就实现了温度变化向电压变化的转变。
用运算放大器组成有一定电压回差的比较器，当温度的变化导致串联点的电压变化达到设定值的时候，启动比较器输出正向电压，使可控硅得以导通。当温度变化导致串联点的电压变化达到设定回差值的时候，反向启动比较器输出零电压，使可控硅得以关闭，这样就可以将温度控制在设定的任意范围内。