JP2000321146A - 温度レベル検出回路 - Google Patents
温度レベル検出回路Info
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- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
- G01K3/005—Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路温度を表わす電圧を基準レベルと比較可
能な温度しきい値検出回路を提供する。 【解決手段】 ダイオード電圧ＶBE1 〜ＶBE5 を生成す
る手段B1，B2，B3，11，12，21，31，32、及び容量性素
子51，52，53、及び第１と第２の段階中にダイオード電
圧ＶBE1 〜ＶBE5 を生成する手段に、容量性素子51，5
2，53を選択的かつ逐次的に接続するように配置された
切換え用手段ＳＷ１〜ＳＷ４を含む計算手段を含んで温
度レベル検出回路を構成する。第２段階において、計算
手段は、等式α1 ＶBE2 −ＶBE1 ＋α2 （ＶBE3 ＋α3
（ＶBE5 −ＶBE4 ))がゼロとなる温度値で定義付けさ
れ、式中α1 ，α2 及びα3 が容量性素子の値により決
定される第１，第２及び第３の比例係数である所定の温
度しきい値ＴLIMIT より温度レベルが高いか又は低いこ
とを表わす温度信号を生成する。
能な温度しきい値検出回路を提供する。 【解決手段】 ダイオード電圧ＶBE1 〜ＶBE5 を生成す
る手段B1，B2，B3，11，12，21，31，32、及び容量性素
子51，52，53、及び第１と第２の段階中にダイオード電
圧ＶBE1 〜ＶBE5 を生成する手段に、容量性素子51，5
2，53を選択的かつ逐次的に接続するように配置された
切換え用手段ＳＷ１〜ＳＷ４を含む計算手段を含んで温
度レベル検出回路を構成する。第２段階において、計算
手段は、等式α1 ＶBE2 −ＶBE1 ＋α2 （ＶBE3 ＋α3
（ＶBE5 −ＶBE4 ))がゼロとなる温度値で定義付けさ
れ、式中α1 ，α2 及びα3 が容量性素子の値により決
定される第１，第２及び第３の比例係数である所定の温
度しきい値ＴLIMIT より温度レベルが高いか又は低いこ
とを表わす温度信号を生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度レベル検出回
路に関し、特に、所定の温度しきい値よりも高い温度
か、又は低い温度かを表わす温度信号を生成する検出回
路に関する。
路に関し、特に、所定の温度しきい値よりも高い温度
か、又は低い温度かを表わす温度信号を生成する検出回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、温度が安定している基準電圧に対
して１つの電圧を比較する回路は、当業者にとっては公
知のものである。特に、スイス特許第６３９５２１号
は、特に電子、又は電気機械式計時器用のバッテリの寿
命の終りが近づいていることを表示するために使用され
る電圧レベル検出回路を開示している。
して１つの電圧を比較する回路は、当業者にとっては公
知のものである。特に、スイス特許第６３９５２１号
は、特に電子、又は電気機械式計時器用のバッテリの寿
命の終りが近づいていることを表示するために使用され
る電圧レベル検出回路を開示している。
【０００３】この特許に開示されている電圧レベル検出
器回路は、入力電圧、即ち、バッテリ端子を横切る電圧
を基準レベルと比較し、一方では電流源と直列のバイポ
ーラダイオードで接続されたトランジスタによって形成
された第１，第２、及び第３のダイオード電圧を生成す
るための手段を含んでおり、そして他方では、容量性素
子、及び第１と第２の段階の間に、容量性素子をダイオ
ード電圧生成手段及び入力電圧が印加される回路の入力
端子に対する選択的かつ逐次的に接続するための切換え
用素子を含む計算手段を含んでいる。この計算手段は、
第２の段階中に、第２と第３のダイオード電圧の間の差
と所定の係数の積、及び第１のダイオード電圧の合計か
ら定義付けされた基準レベルと入力電圧の間の差を表わ
す信号を提供する。
器回路は、入力電圧、即ち、バッテリ端子を横切る電圧
を基準レベルと比較し、一方では電流源と直列のバイポ
ーラダイオードで接続されたトランジスタによって形成
された第１，第２、及び第３のダイオード電圧を生成す
るための手段を含んでおり、そして他方では、容量性素
子、及び第１と第２の段階の間に、容量性素子をダイオ
ード電圧生成手段及び入力電圧が印加される回路の入力
端子に対する選択的かつ逐次的に接続するための切換え
用素子を含む計算手段を含んでいる。この計算手段は、
第２の段階中に、第２と第３のダイオード電圧の間の差
と所定の係数の積、及び第１のダイオード電圧の合計か
ら定義付けされた基準レベルと入力電圧の間の差を表わ
す信号を提供する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、温度が
安定していない基準電圧に対して１つの電圧を比較する
回路は、これまで提案されていなかった。本発明による
検出回路は、特にバッテリ保護回路内で使用することを
意図されたものである。
安定していない基準電圧に対して１つの電圧を比較する
回路は、これまで提案されていなかった。本発明による
検出回路は、特にバッテリ保護回路内で使用することを
意図されたものである。
【０００５】本発明の目的は、回路温度を表わす電圧を
基準レベルと比較できるようにする温度しきい値検出回
路を提供することにある。
基準レベルと比較できるようにする温度しきい値検出回
路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、温度レベルが所定の温度しきい値よりも高いか、
又は低いかを表わす温度信号を生成するように配置され
た温度レベル検出回路であって、ダイオード電圧を生成
するための手段、及び、温度信号を生成するための計算
手段であって、容量性素子及び、この計算手段が第２段
階中に温度信号を生成するように、第１及び第２段階の
間にダイオード電圧を生成するための手段に対し容量性
素子を選択的にかつ逐次的に接続するように配置された
切換手段を含む計算手段を含み、温度しきい値は等式α
１（ＶBE2 −ＶBE1 ）＋α2 （Ｖ BE3 ＋α3 （ＶBE5 −
ＶBE4 ））がゼロとなる温度値として定義付けされ、こ
の式中α1 ，α2 及びα3 は、容量性素子の値によって
決定される第１，第２及び第３の比例係数であり、Ｖ
BE1 〜ＶBE5 は第１，第２，第３，第４及び第５のダイ
オード電圧であり、第３のダイオード電圧は、その他の
ダイオード電圧のうちのいずれか１つと等しくなること
ができることを特徴としている。
明は、温度レベルが所定の温度しきい値よりも高いか、
又は低いかを表わす温度信号を生成するように配置され
た温度レベル検出回路であって、ダイオード電圧を生成
するための手段、及び、温度信号を生成するための計算
手段であって、容量性素子及び、この計算手段が第２段
階中に温度信号を生成するように、第１及び第２段階の
間にダイオード電圧を生成するための手段に対し容量性
素子を選択的にかつ逐次的に接続するように配置された
切換手段を含む計算手段を含み、温度しきい値は等式α
１（ＶBE2 −ＶBE1 ）＋α2 （Ｖ BE3 ＋α3 （ＶBE5 −
ＶBE4 ））がゼロとなる温度値として定義付けされ、こ
の式中α1 ，α2 及びα3 は、容量性素子の値によって
決定される第１，第２及び第３の比例係数であり、Ｖ
BE1 〜ＶBE5 は第１，第２，第３，第４及び第５のダイ
オード電圧であり、第３のダイオード電圧は、その他の
ダイオード電圧のうちのいずれか１つと等しくなること
ができることを特徴としている。
【０００７】本発明の１つの利点は、本発明による検出
回路の温度しきい値を容易にかつ正確に調整することが
できるということにある。
回路の温度しきい値を容易にかつ正確に調整することが
できるということにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のその他の特徴及び利点
は、限定を意味しない例として示されている添付図面を
参照しながら以下の詳細な説明により、さらに明確にな
るであろう。本発明の検出回路の全般的動作原理につい
て、図１を用いて以下に簡単に説明する。図１は、中を
通過する電流の３つの値Ｉ1 ，Ｉ2 及びＩ3 についてバ
イポーラトランジスタのベース−エミック接合により形
成されたダイオードの端子を横断する電圧ＶD の、温度
の関数としての推移を示している。
は、限定を意味しない例として示されている添付図面を
参照しながら以下の詳細な説明により、さらに明確にな
るであろう。本発明の検出回路の全般的動作原理につい
て、図１を用いて以下に簡単に説明する。図１は、中を
通過する電流の３つの値Ｉ1 ，Ｉ2 及びＩ3 についてバ
イポーラトランジスタのベース−エミック接合により形
成されたダイオードの端子を横断する電圧ＶD の、温度
の関数としての推移を示している。
【０００９】この電圧はしたがって、負の温度係数をも
つ線形推移の特徴を有する。すなわち、これは温度が上
昇した時点で線形に減少する。Ｔが０°Ｋに向かう場
合、ダイオード電圧は、禁止帯幅の値と呼称される値Ｖ
BGに向かう。シリコンの場合、この禁止帯幅値は約１２
０５ボルトに等しい。このダイオード電圧は実質的に次
のものに等しい。
つ線形推移の特徴を有する。すなわち、これは温度が上
昇した時点で線形に減少する。Ｔが０°Ｋに向かう場
合、ダイオード電圧は、禁止帯幅の値と呼称される値Ｖ
BGに向かう。シリコンの場合、この禁止帯幅値は約１２
０５ボルトに等しい。このダイオード電圧は実質的に次
のものに等しい。
【００１０】 ＶD ＝ＶBG−ｋＴ／ｅＩｎ（ＩO ／Ｉ） （１） ここで式中、ｋはボルツマン定数であり、ｅは電子の電
荷、ＩO は特にデバイスの表面積、及びドープされた材
料の導電性及び電子価状態の等価濃度に依存する値であ
る。値ＩO はダイオードを通過する電流よりもはるかに
大きい、それはトランジスタの製造技術、そしてわずか
ながら温度によって左右されるものの、与えられた電流
Ｉについて因子Ｉn （ＩO / Ｉ）がつねに実質的に一定
であり続けると考えることができるからである。
荷、ＩO は特にデバイスの表面積、及びドープされた材
料の導電性及び電子価状態の等価濃度に依存する値であ
る。値ＩO はダイオードを通過する電流よりもはるかに
大きい、それはトランジスタの製造技術、そしてわずか
ながら温度によって左右されるものの、与えられた電流
Ｉについて因子Ｉn （ＩO / Ｉ）がつねに実質的に一定
であり続けると考えることができるからである。
【００１１】２つの異なる電流ＩI 及びＩ2 を、同じ温
度において、連続して同じダイオードに流した場合、又
は２つの同一ダイオードに流した場合、その複数の端子
又はそれらの端子を横断して現われる電圧の間の差は、
次のものに等しい。 △Ｖ21＝Ｖ2 −Ｖ1 ＝ｋＴ／ｅＩn （Ｉ2 ／Ｉ1 ） （２） この差は直接温度に左右され、電流Ｉ2 が電流Ｉ1 より
も大きいか又は小さいかに応じて正又は負の温度係数を
持つ。
度において、連続して同じダイオードに流した場合、又
は２つの同一ダイオードに流した場合、その複数の端子
又はそれらの端子を横断して現われる電圧の間の差は、
次のものに等しい。 △Ｖ21＝Ｖ2 −Ｖ1 ＝ｋＴ／ｅＩn （Ｉ2 ／Ｉ1 ） （２） この差は直接温度に左右され、電流Ｉ2 が電流Ｉ1 より
も大きいか又は小さいかに応じて正又は負の温度係数を
持つ。
【００１２】その上、この差に正比例する電圧を電流Ｉ
3 の通過によって生成されたダイオード電圧Ｖ3 に付加
することにより、同じ温度について、以下が得られる。 Ｖ3 ＋αΔＶ21＝ＶBG−ｋＴ／ｅ(In (Io ／Ｉ3)−αＩn (I2/Ｉ1)) （３） Ｉn （Ｉo ／Ｉ3 ）−αＩn （Ｉ2 ／Ｉ1 ）＝０ （４） となるように比例係数αを適切に選択することによっ
て、Ｖ3 ＋αＶ21の数量をこのように温度とは独立した
ものとすることができ、そのときこれは、禁止帯幅の値
ＶBGに等しくなる。
3 の通過によって生成されたダイオード電圧Ｖ3 に付加
することにより、同じ温度について、以下が得られる。 Ｖ3 ＋αΔＶ21＝ＶBG−ｋＴ／ｅ(In (Io ／Ｉ3)−αＩn (I2/Ｉ1)) （３） Ｉn （Ｉo ／Ｉ3 ）−αＩn （Ｉ2 ／Ｉ1 ）＝０ （４） となるように比例係数αを適切に選択することによっ
て、Ｖ3 ＋αＶ21の数量をこのように温度とは独立した
ものとすることができ、そのときこれは、禁止帯幅の値
ＶBGに等しくなる。
【００１３】図２は、本発明による温度レベル検出回路
の第１の実施例を示すものである。この回路は、ダイオ
ード状態に接続された、すなわち、以下の記述では検出
回路のアースを形成するものとみなされることになる電
位ＶSSが適用されている回路の供給端子の１つにそれ自
体が接続されている、そのベースとコレクタが互いに接
続されている３つのバイポーラＰＮＰ型トランジスタＢ
１，Ｂ２，Ｂ３を含んでいる。バイポーラトランジスタ
Ｂ２及びＢ３は実質的に同一であるように選択される。
の第１の実施例を示すものである。この回路は、ダイオ
ード状態に接続された、すなわち、以下の記述では検出
回路のアースを形成するものとみなされることになる電
位ＶSSが適用されている回路の供給端子の１つにそれ自
体が接続されている、そのベースとコレクタが互いに接
続されている３つのバイポーラＰＮＰ型トランジスタＢ
１，Ｂ２，Ｂ３を含んでいる。バイポーラトランジスタ
Ｂ２及びＢ３は実質的に同一であるように選択される。
【００１４】それぞれ電流Ｉ1 及びＩ2 生成する第１及
び第２の電流源１１及び１２が、トランジスタＢ１のエ
ミッタと、正の電位Ｖddが適用される回路のもう一方の
供給端子の間に配置されている。これらの電流源１１及
び１２は、スイッチＳＷ１が実線で表わされた位置
「Ｉ」にあるか、又は点線により表わされた位置「II」
にあるとき、トランジスタＢ１のベース−エミッタ接合
の中を電流Ｉ1 又はＩ2 が選択的に通過するようにスイ
ッチＳＷ１を用いて選択的にトランジスタＢ１のエミッ
タに接続される。第１及び第２のダイオード電圧ＶBE1
及びＶBE2 がこのようにして連続的に生成される。
び第２の電流源１１及び１２が、トランジスタＢ１のエ
ミッタと、正の電位Ｖddが適用される回路のもう一方の
供給端子の間に配置されている。これらの電流源１１及
び１２は、スイッチＳＷ１が実線で表わされた位置
「Ｉ」にあるか、又は点線により表わされた位置「II」
にあるとき、トランジスタＢ１のベース−エミッタ接合
の中を電流Ｉ1 又はＩ2 が選択的に通過するようにスイ
ッチＳＷ１を用いて選択的にトランジスタＢ１のエミッ
タに接続される。第１及び第２のダイオード電圧ＶBE1
及びＶBE2 がこのようにして連続的に生成される。
【００１５】電位Ｖddが印加される回路の供給端子とト
ランジスタＢ２のエミッタの間に、第３の電流源２１が
配置される。この電流源２１は、トランジスタＢ２のベ
ース−エミッタ接合を通して定電流Ｉ3 を維持する。ト
ランジスタＢ２のエミッタと回路のアースの間には、さ
らにスイッチＳＷ２が配置されている。このスイッチＳ
Ｗ２が「Ｉ」の位置にあるとき、トランジスタＢ２のエ
ミッタは回路のアースに接続される。これとは逆に、こ
のスイッチＳＷ２が「II」の位置にあるとき、電流Ｉ3
はベース−エミッタ接合を通過し、第３のダイオード電
圧ＶBE3 が生成される。
ランジスタＢ２のエミッタの間に、第３の電流源２１が
配置される。この電流源２１は、トランジスタＢ２のベ
ース−エミッタ接合を通して定電流Ｉ3 を維持する。ト
ランジスタＢ２のエミッタと回路のアースの間には、さ
らにスイッチＳＷ２が配置されている。このスイッチＳ
Ｗ２が「Ｉ」の位置にあるとき、トランジスタＢ２のエ
ミッタは回路のアースに接続される。これとは逆に、こ
のスイッチＳＷ２が「II」の位置にあるとき、電流Ｉ3
はベース−エミッタ接合を通過し、第３のダイオード電
圧ＶBE3 が生成される。
【００１６】電流Ｉ4 及びＩ5 をそれぞれ生成する第４
及び第５の電流源３１及び３２も同様に、回路の端子Ｖ
ddとトランジスタＢ３のエミッタの間に配置されてい
る。これらの電流源３１及び３２は、スイッチＳＷ３が
「Ｉ」又は「II」の位置にあるとき電流Ｉ4 又はＩ5 が
トランジスタＢ３のベース−エミッタ接合を選択的に通
過するような形で、スイッチＳＷ３を用いてトランジス
タＢ３のエミッタに選択的に接続される。このようにし
て、第４及び第５のダイオード電圧ＶBE4 、 及びＶ
BE5 が連続的に生成される。
及び第５の電流源３１及び３２も同様に、回路の端子Ｖ
ddとトランジスタＢ３のエミッタの間に配置されてい
る。これらの電流源３１及び３２は、スイッチＳＷ３が
「Ｉ」又は「II」の位置にあるとき電流Ｉ4 又はＩ5 が
トランジスタＢ３のベース−エミッタ接合を選択的に通
過するような形で、スイッチＳＷ３を用いてトランジス
タＢ３のエミッタに選択的に接続される。このようにし
て、第４及び第５のダイオード電圧ＶBE4 、 及びＶ
BE5 が連続的に生成される。
【００１７】電流Ｉ1 及びＩ5 は、それらがそれぞれ電
流Ｉ2 及びＩ4 よりも大きくなるように決定される。図
２の回路はさらに、３つの容量性素子５１，５２及び５
３を含んでおり、これらの端子のうちの１つはそれぞれ
トランジスタＢ１，Ｂ２及びＢ３のエミッタに対して接
続されている。容量性素子５１，５２及び５３のその他
の端子は、一緒に、利得の非常に高い増幅器９の反転入
力端子においてノードＡに接続されている。スイッチＳ
Ｗ４は、増幅器９の出力端子がその入力端子に接続され
るか、又はそこから切断されることを可能にする。容量
性素子５１，５２，５３はそれぞれ、キャパシタンス値
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を有する。
流Ｉ2 及びＩ4 よりも大きくなるように決定される。図
２の回路はさらに、３つの容量性素子５１，５２及び５
３を含んでおり、これらの端子のうちの１つはそれぞれ
トランジスタＢ１，Ｂ２及びＢ３のエミッタに対して接
続されている。容量性素子５１，５２及び５３のその他
の端子は、一緒に、利得の非常に高い増幅器９の反転入
力端子においてノードＡに接続されている。スイッチＳ
Ｗ４は、増幅器９の出力端子がその入力端子に接続され
るか、又はそこから切断されることを可能にする。容量
性素子５１，５２，５３はそれぞれ、キャパシタンス値
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を有する。
【００１８】第１段階では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，
ＳＷ３，ＳＷ４は、図に実線で示されている位置「Ｉ」
になっている。その後、増幅器９は全体的にカウンター
リアクションとなり、安定した作動点で自動的に分極
し、そのときその入力電圧ＶEはその出力電圧及びその
最大利得に等しい。このようにして容量性素子５１，５
２，５３はそれぞれ電圧（ＶE −ＶBE1 ），ＶE 及び
（ＶE −ＶBE4 ）でチャージされる。
ＳＷ３，ＳＷ４は、図に実線で示されている位置「Ｉ」
になっている。その後、増幅器９は全体的にカウンター
リアクションとなり、安定した作動点で自動的に分極
し、そのときその入力電圧ＶEはその出力電圧及びその
最大利得に等しい。このようにして容量性素子５１，５
２，５３はそれぞれ電圧（ＶE −ＶBE1 ），ＶE 及び
（ＶE −ＶBE4 ）でチャージされる。
【００１９】第２段階では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，
ＳＷ３，ＳＷ４が、図に破線で示されている位置「II」
になった時点で、容量性素子５１，５２，５３は増幅器
９の入力ノードＡ内に、Ｃ１（ＶBE2 −ＶBE1 ），Ｃ２
ＶBE3 、及びＣ３（ＶBE5 −ＶBE4 ）にそれぞれ等しい
電荷を、フローティング状態で、注入し、ここで素子５
１により注入される電荷は素子５２及び５３により注入
される電荷と反対の正負符号を持つ。
ＳＷ３，ＳＷ４が、図に破線で示されている位置「II」
になった時点で、容量性素子５１，５２，５３は増幅器
９の入力ノードＡ内に、Ｃ１（ＶBE2 −ＶBE1 ），Ｃ２
ＶBE3 、及びＣ３（ＶBE5 −ＶBE4 ）にそれぞれ等しい
電荷を、フローティング状態で、注入し、ここで素子５
１により注入される電荷は素子５２及び５３により注入
される電荷と反対の正負符号を持つ。
【００２０】ノードＡ内に注入される合計電荷は、以下
の形で表現できる。 α1 （ＶBE2 −ＶBE1 ）＋α2 （ＶBE3 ＋α3 （ＶBE5 −ＶBE4 )) （５） ここで式中、α1 ＝Ｃ１，α2 ＝Ｃ２及びα3 ＝Ｃ３／
Ｃ２である。以上で記述した原理に従って（α＝α3 ＝
Ｃ３/ Ｃ２で等式（３）及び（４）に従って）容量性素
子５２及び５３の値Ｃ２及びＣ３を適正に選択すること
により、等式の第２の部分を温度とは独立したものに
し、かつ値α2 ＶBGに等しくすることができる。このと
き等式（５）は、次のように表現できる。
の形で表現できる。 α1 （ＶBE2 −ＶBE1 ）＋α2 （ＶBE3 ＋α3 （ＶBE5 −ＶBE4 )) （５） ここで式中、α1 ＝Ｃ１，α2 ＝Ｃ２及びα3 ＝Ｃ３／
Ｃ２である。以上で記述した原理に従って（α＝α3 ＝
Ｃ３/ Ｃ２で等式（３）及び（４）に従って）容量性素
子５２及び５３の値Ｃ２及びＣ３を適正に選択すること
により、等式の第２の部分を温度とは独立したものに
し、かつ値α2 ＶBGに等しくすることができる。このと
き等式（５）は、次のように表現できる。
【００２１】 α2 ＶBG−βＴ （６） ここで式中、βは、 β＝α1 ｋ／ｅＩn （Ｉ1 ／Ｉ2 ） （７） という値を有し、トランジスタＢ１のベース−エミッタ
接合を通過する電流Ｉ1及びＩ2 の対数比によって基本
的に決定される正に定義付けされた温度係数である。
接合を通過する電流Ｉ1及びＩ2 の対数比によって基本
的に決定される正に定義付けされた温度係数である。
【００２２】図３は、上述の等式（６）に対応する温度
Ｔの一関数としての増幅器９の入力ノードＡ内に伝送さ
れた電荷の推移を例示する図である。この図では、増幅
器９のノードＡ内に伝送された合計電荷が、係数α1 と
α2、特に容量性素子５１及び５２の値Ｃ１及びＣ２、
並びに既に述べた通りトランジスタＢ１のベース−エミ
ッタ接合を通過する電流１1 及び１2 の対数比に左右さ
れる禁止帯幅ＶBG、及び係数βの値によって定義付けさ
れる温度ＴLIMIT でゼロとなるということに注意された
い。その結果、温度がＴLIMIT に等しいとき増幅器９の
入力端子には如何なる信号も現われない。
Ｔの一関数としての増幅器９の入力ノードＡ内に伝送さ
れた電荷の推移を例示する図である。この図では、増幅
器９のノードＡ内に伝送された合計電荷が、係数α1 と
α2、特に容量性素子５１及び５２の値Ｃ１及びＣ２、
並びに既に述べた通りトランジスタＢ１のベース−エミ
ッタ接合を通過する電流１1 及び１2 の対数比に左右さ
れる禁止帯幅ＶBG、及び係数βの値によって定義付けさ
れる温度ＴLIMIT でゼロとなるということに注意された
い。その結果、温度がＴLIMIT に等しいとき増幅器９の
入力端子には如何なる信号も現われない。
【００２３】換言すると、温度がしきい値温度ＴLIMIT
のものと異なる場合、入力ノードＡ内に注入された合計
電荷の符号をその極性が表わしている電圧変動が、増幅
器９の入力端子に現われる。この信号は増幅器９により
増幅され逆転され、この増幅器は、その入力端子に印加
される信号よりもはるかに大きい振幅出力信号を提供す
る。このようにして、例えば、過度に高い動作温度によ
ってひき起こされる破損に対し回路を保護するための制
御信号として、論理レベルの増幅器９からのこの入力信
号を使用することができる。
のものと異なる場合、入力ノードＡ内に注入された合計
電荷の符号をその極性が表わしている電圧変動が、増幅
器９の入力端子に現われる。この信号は増幅器９により
増幅され逆転され、この増幅器は、その入力端子に印加
される信号よりもはるかに大きい振幅出力信号を提供す
る。このようにして、例えば、過度に高い動作温度によ
ってひき起こされる破損に対し回路を保護するための制
御信号として、論理レベルの増幅器９からのこの入力信
号を使用することができる。
【００２４】さらに以上のことから、本発明による回路
が、容易かつ正確に検出回路の温度しきい値ＴLIMIT を
調整することができるという利点を有するということに
も注意されたい。実際、ＭＯＳ技術を用いると、容量性
素子のための非常に正確なキャパシタンス比を作り出す
ことはきわめて容易である。一方では、上述の等式
（６）及び（７）から明らかであるように、電流比Ｉ1
とＩ2 の比を操作することによって温度しきい値Ｔ
LIMIT を調整することも可能である。実際、以上の等式
（６）に現われる係数βの値は、電流源１１及び１２に
より送り出される電流Ｉ1 及びＩ2 の対数比に直接左右
される。このようにして、電流源１１又は１２により送
り出される電流を調整することが可能である限りにおい
て、容量性素子５１，５２及び５３をプログラミングし
た後でさえ温度しきい値ＴLIMIT を適合させることが可
能である。このようにして、本発明による検出回路を用
いると、温度しきい値ＴLIMIT の値を調整する上で多大
な柔軟性が得られる。
が、容易かつ正確に検出回路の温度しきい値ＴLIMIT を
調整することができるという利点を有するということに
も注意されたい。実際、ＭＯＳ技術を用いると、容量性
素子のための非常に正確なキャパシタンス比を作り出す
ことはきわめて容易である。一方では、上述の等式
（６）及び（７）から明らかであるように、電流比Ｉ1
とＩ2 の比を操作することによって温度しきい値Ｔ
LIMIT を調整することも可能である。実際、以上の等式
（６）に現われる係数βの値は、電流源１１及び１２に
より送り出される電流Ｉ1 及びＩ2 の対数比に直接左右
される。このようにして、電流源１１又は１２により送
り出される電流を調整することが可能である限りにおい
て、容量性素子５１，５２及び５３をプログラミングし
た後でさえ温度しきい値ＴLIMIT を適合させることが可
能である。このようにして、本発明による検出回路を用
いると、温度しきい値ＴLIMIT の値を調整する上で多大
な柔軟性が得られる。
【００２５】本発明による回路は、さらに非常に高速で
作動し、計算及び比較に必要な時間は基本的に容量性素
子をチャージし、増幅器を分極させる段階に振り向ける
ことができる。その上、増幅器９は、出力信号がもう１
つの回路を適切に駆動できるように、入力ノードＡに現
われる信号を充分に増幅するためのみに使用される。こ
のようにして、そのドレーンが互いに接続されている共
通のソースを伴って取付けられた２つの相補的トランジ
スタにより、インバータの形で形成された単段増幅器を
単に使用することができる。
作動し、計算及び比較に必要な時間は基本的に容量性素
子をチャージし、増幅器を分極させる段階に振り向ける
ことができる。その上、増幅器９は、出力信号がもう１
つの回路を適切に駆動できるように、入力ノードＡに現
われる信号を充分に増幅するためのみに使用される。こ
のようにして、そのドレーンが互いに接続されている共
通のソースを伴って取付けられた２つの相補的トランジ
スタにより、インバータの形で形成された単段増幅器を
単に使用することができる。
【００２６】以上のことから、３つの電圧ＶBE3 ，Ｖ
BE4 、及びＶBE5 を実際に生成する必要がなく、２つの
電圧で充分であるということがわかる。このことから、
トランジスタＢ２を削減することが可能であり、第３の
ダイオード電圧ＶBE3 として第２段階中にトランジスタ
Ｂ３によって生成されたダイオード電圧ＶBE5 を使用す
ることが可能である。
BE4 、及びＶBE5 を実際に生成する必要がなく、２つの
電圧で充分であるということがわかる。このことから、
トランジスタＢ２を削減することが可能であり、第３の
ダイオード電圧ＶBE3 として第２段階中にトランジスタ
Ｂ３によって生成されたダイオード電圧ＶBE5 を使用す
ることが可能である。
【００２７】図４は、トランジスタＢ２及び付随する電
流源２１が削除されたこのような回路の例を示すもので
ある。この例では、このようにして容量性素子５２がス
イッチＳＷ２を介してまず最初に第１段階の間は回路の
アースに接続され、次に第２段階の間はトランジスタＢ
３のエミッタに接続されている。
流源２１が削除されたこのような回路の例を示すもので
ある。この例では、このようにして容量性素子５２がス
イッチＳＷ２を介してまず最初に第１段階の間は回路の
アースに接続され、次に第２段階の間はトランジスタＢ
３のエミッタに接続されている。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路温度を表わす電圧を基準レベルと比較できるように
する温度しきい値検出回路が提供され、検出回路の温度
しきい値を容易にかつ正確に調整することができるとい
う効果がある。
回路温度を表わす電圧を基準レベルと比較できるように
する温度しきい値検出回路が提供され、検出回路の温度
しきい値を容易にかつ正確に調整することができるとい
う効果がある。
【図１】本発明による検出回路の全般的作動原理を説明
できるようにする、温度の一関数としてのダイオード電
圧の推移を示す図である。
できるようにする、温度の一関数としてのダイオード電
圧の推移を示す図である。
【図２】本発明による検出回路の一実施例の回路図であ
る。
る。
【図３】図２の検出回路の作動を説明できるようにする
温度の一関数としての推移を示す図である。
温度の一関数としての推移を示す図である。
【図４】本発明による検出回路のもう１つの実施例の回
路図である。
路図である。
９…増幅器 １１，１２，２１，３１，３２…電流源 ５１，５２，５３…容量性素子
Claims (7)
- 【請求項１】 温度レベルが所定の温度しきい値（Ｔ
LIMIT ）よりも高いか、又は低いかを表わす温度信号を
生成するように配置された温度レベル検出回路におい
て、 ダイオード電圧（ＶBE1 〜ＶBE5 ）を生成するための手
段、及び、 前記温度信号を生成するための計算手段であって、容量
性素子（５１，５２，５３）及び、該計算手段が第２段
階中に前記温度信号を生成するように、第１及び第２段
階の間に前記ダイオード電圧（ＶBE1 〜ＶBE5 ）を生成
するための前記手段に対し容量性素子（５１，５２，５
３）を選択的にかつ逐次的に接続するように配置された
切換手段（ＳＷ１〜ＳＷ４）を含む計算手段を含み、 前記温度しきい値（ＴLIMIT ）は等式α１（ＶBE2 −Ｖ
BE1 ）＋α2 （ＶBE3＋α3 （ＶBE5 −ＶBE4 ））がゼ
ロとなる温度値として定義付けされ、この式中α1 ，α
2 及びα3 は、前記容量性素子の値によって決定される
第１，第２及び第３の比例係数であり、ＶBE1 〜ＶBE5
は、第１，第２，第３，第４及び第５のダイオード電圧
であり、第３のダイオード電圧ＶBE3 は、その他のダイ
オード電圧ＶBE1 ，ＶBE2 ，ＶBE4 又はＶBE5 のうちの
いずれか１つと等しくなることができることを特徴とす
る温度レベル検出回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の検出回路であって、前
記計算手段が以下を生成するように配置されていること
を特徴とするもの、 第１及び第２のダイオード電圧（ＶBE1 及びＶBE2 ）の
間の差異と前記第１の比例係数α1 との積を表わす、温
度に依存した第１の信号、及び前記第３のダイオード電
圧（ＶBE3 ）の和と前記第２の比例係数α2 の積、及び
前記第４及び第５のダイオード電圧（ＶBE4 及び
ＶBE5 ）の間の差と前記第３の比例係数α3 の積、を表
わす、温度と独立した第２の信号。 - 【請求項３】 請求項２に記載の検出回路であって、前
記計算手段が、以下を生成するように配置されているこ
とを特徴とするもの、 前記第２の比例係数α2 と前記第３のダイオード電圧
（ＶBE3 ）の積を表わす第３の信号、及び、 前記第２及び第３の比例係数α2 及びα3 と、前記第４
及び第５のダイオード電圧（ＶBE4 及びＶBE5 ）の間の
差との積を表わす第４の信号、 そして、これらの第３及び第４の信号は前記第２の信号
を生成するべく加算されているもの。 - 【請求項４】 請求項３に記載の検出回路であって、前
記計算手段が以下を含むことを特徴とするもの。前記第
１の信号を生成するための、前記第１の比例係数α1 に
実質的に等しいキャパシタンスをもつ第１の容量性素子
（５１）、 前記第３の信号を生成するための、前記第２の比例係数
α2 に実質的に等しいキャパシタンスをもつ第２の容量
性素子（５２）、 前記第４の信号を生成するための、前記第２及び第３の
比例係数α2 及びα3の積に実質的に等しいキャパシタ
ンスをもつ第３の容量性素子（５３）。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
検出回路であって、前記ダイオード電圧（ＶBE1 〜Ｖ
BE5 ）を生成するための前記手段が、電流源と直列に接
続され、そのベースがコレクタに接続されているバイポ
ーラトランジスタを含むことを特徴とするもの。 - 【請求項６】 請求項４に記載の検出回路であって、前
記ダイオード電圧（ＶBE1 〜ＶBE5 ）を生成するための
前記手段が、コレクタに接続されたベースをもつ３つの
バイポーラトランジスタ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）を含み、
前記トランジスタのうち第１（Ｂ１）及び第２（Ｂ３）
のものが各々連続的に２つの電流源（１１，１２及び３
１，３２）と直列接続され、前記トランジスタのうち第
３のもの（Ｂ２）は、電流源（２１）と直列接続され、
第２及び第３のトランジスタ（Ｂ２，Ｂ３）が実質的に
同一であることを特徴とするもの。 - 【請求項７】 請求項４に記載の検出回路であって、前
記ダイオード電圧（ＶBE1 〜ＶBE5 ）を生成するための
前記手段が、コレクタに接続されたベースをもつ２つの
バイポーラトランジスタ（Ｂ４，Ｂ３）を含み、前記ト
ランジスタの各々が連続的に２つの電流源（１１，１２
及び３１，３２）と直列接続されていることを特徴とす
るもの。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19990107888 EP1046890A1 (fr) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | Circuit de détection d'un niveau de température |
| EP99107888:2 | 1999-04-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321146A true JP2000321146A (ja) | 2000-11-24 |
| JP4662603B2 JP4662603B2 (ja) | 2011-03-30 |
Family
ID=8238013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000126306A Expired - Lifetime JP4662603B2 (ja) | 1999-04-21 | 2000-04-21 | 温度レベル検出回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1046890A1 (ja) |
| JP (1) | JP4662603B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105021298A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种二极管温度传感器 |
| CN113049973B (zh) * | 2021-06-02 | 2021-08-13 | 河南工学院 | 一种动力电池检测装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559143A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-23 | Hochiki Corp | Temperature detector |
| JPS61118630A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | Ｉｃチツプ温度検出装置 |
| JPH02115733A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-04-27 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 温度閾値検知回路 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3825778A (en) * | 1973-02-09 | 1974-07-23 | Rca Corp | Temperature-sensitive control circuit |
| CH639521B (fr) * | 1980-05-28 | Ebauches Electroniques Sa | Circuit detecteur de niveau de tension. | |
| US5365129A (en) * | 1993-04-29 | 1994-11-15 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Temperature-compensated voltage level sense circuit |
| GB2292221B (en) * | 1994-08-09 | 1998-05-27 | Texas Instruments Ltd | Hottest temperature sensor |
-
1999
- 1999-04-21 EP EP19990107888 patent/EP1046890A1/fr not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000126306A patent/JP4662603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559143A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-23 | Hochiki Corp | Temperature detector |
| JPS61118630A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | Ｉｃチツプ温度検出装置 |
| JPH02115733A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-04-27 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 温度閾値検知回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1046890A1 (fr) | 2000-10-25 |
| JP4662603B2 (ja) | 2011-03-30 |
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