JP2000332600A - 温度補償システム - Google Patents
温度補償システムInfo
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L1/00—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply
- H03L1/02—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only
- H03L1/022—Stabilisation of generator output against variations of physical values, e.g. power supply against variations of temperature only by indirect stabilisation, i.e. by generating an electrical correction signal which is a function of the temperature
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電圧制御発振器ＶＣＯなど半導体装置の入力
端子に印加する電圧に、通常の回路素子を用いて、任意
の温度特性を持たせること。 【解決手段】 ベースに入力電圧が印加されるバイポー
ラトランジスタと電源間に第３抵抗を直列に接続し、こ
のバイポーラトランジスタのベースと出力との間に第１
抵抗を接続し、かつこのバイポーラトランジスタのエミ
ッタと出力との間に第２抵抗を接続して温度補償システ
ムを構成する。この構成によれば、バイポーラトランジ
スタのベースエミッタ間の温度特性と第１抵抗及び第２
抵抗の温度特性とを組み合わせ、任意の温度特性を出力
電圧に与えることができ、温度特性を実質的になくすこ
とができる。
端子に印加する電圧に、通常の回路素子を用いて、任意
の温度特性を持たせること。 【解決手段】 ベースに入力電圧が印加されるバイポー
ラトランジスタと電源間に第３抵抗を直列に接続し、こ
のバイポーラトランジスタのベースと出力との間に第１
抵抗を接続し、かつこのバイポーラトランジスタのエミ
ッタと出力との間に第２抵抗を接続して温度補償システ
ムを構成する。この構成によれば、バイポーラトランジ
スタのベースエミッタ間の温度特性と第１抵抗及び第２
抵抗の温度特性とを組み合わせ、任意の温度特性を出力
電圧に与えることができ、温度特性を実質的になくすこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路な
どの電気装置において、温度特性を簡易な構成で補償す
る温度補償システムに関する。
どの電気装置において、温度特性を簡易な構成で補償す
る温度補償システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置やディスクリート部
品を組み合わせてシステムを構成する場合、所要の機能
毎に各構成要素を選定していき、全体を纏めていく。こ
の場合に、各構成要素の組み合わせを工夫しても希望の
特性を得ることができないケースが、屡々発生する。
品を組み合わせてシステムを構成する場合、所要の機能
毎に各構成要素を選定していき、全体を纏めていく。こ
の場合に、各構成要素の組み合わせを工夫しても希望の
特性を得ることができないケースが、屡々発生する。
【０００３】特に周囲温度が、室温であるなど常温の状
態では不都合がなくても、高温度状態やあるいは低温度
状態において特性が悪化するという、温度特性に起因し
て問題が発生する場合が多い。このような場合に、別の
半導体集積回路を選定するか、関連する他のブロックを
改変して吸収したり、あるいは使用条件を狭めたりし
て、対応してきている。これらは、いずれも逃げの手段
であり、本質的な対応策ではない。
態では不都合がなくても、高温度状態やあるいは低温度
状態において特性が悪化するという、温度特性に起因し
て問題が発生する場合が多い。このような場合に、別の
半導体集積回路を選定するか、関連する他のブロックを
改変して吸収したり、あるいは使用条件を狭めたりし
て、対応してきている。これらは、いずれも逃げの手段
であり、本質的な対応策ではない。
【０００４】１例として、従来の電圧制御発振器ＶＣＯ
について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）に
おいて、電圧制御発振器ＶＣＯの外付け端子に外付け抵
抗Ｒが接続され、入力端子ＩＮに可変電圧源Ｂの電圧Ｖ
が印加され、出力端子ＯＵＴから発振された出力周波数
ｆが出力される。この入力電圧Ｖと出力周波数ｆとは、
図１１（ｂ）に示されるように比例的な関係にあり、特
定の出力周波数ｆとなるように入力電圧Ｖを定めて使用
される。
について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）に
おいて、電圧制御発振器ＶＣＯの外付け端子に外付け抵
抗Ｒが接続され、入力端子ＩＮに可変電圧源Ｂの電圧Ｖ
が印加され、出力端子ＯＵＴから発振された出力周波数
ｆが出力される。この入力電圧Ｖと出力周波数ｆとは、
図１１（ｂ）に示されるように比例的な関係にあり、特
定の出力周波数ｆとなるように入力電圧Ｖを定めて使用
される。
【０００５】この電圧制御発振器ＶＣＯの回路では、入
力電圧Ｖを一定としても、電圧制御発振器ＶＣＯの外付
け抵抗Ｒに温度特性があること、あるいは電圧制御発振
器ＶＣＯ自体の内部回路構成部材に温度特性を有してい
ることから、発振周波数は温度依存性を持ち、例えば図
１１（ｃ）の破線、一点鎖線に示されるように、周囲温
度と共にその発振周波数が変動してしまう。なお、同図
中の実線は温度特性のない理想的な特性を示すものであ
る。
力電圧Ｖを一定としても、電圧制御発振器ＶＣＯの外付
け抵抗Ｒに温度特性があること、あるいは電圧制御発振
器ＶＣＯ自体の内部回路構成部材に温度特性を有してい
ることから、発振周波数は温度依存性を持ち、例えば図
１１（ｃ）の破線、一点鎖線に示されるように、周囲温
度と共にその発振周波数が変動してしまう。なお、同図
中の実線は温度特性のない理想的な特性を示すものであ
る。
【０００６】このような温度による発振周波数への影響
をなくすためには、電圧制御発振器ＶＣＯの外付け抵抗
Ｒに、温度特性のない高級な抵抗を使用するとか、ある
いは逆に電圧制御発振器ＶＣＯ自体の温度特性をもキャ
ンセルできる特別な温度特性を持つ抵抗を注文生産する
などして確保し、全体の温度依存性をゼロ付近に近づけ
るように、工夫がなされていた。
をなくすためには、電圧制御発振器ＶＣＯの外付け抵抗
Ｒに、温度特性のない高級な抵抗を使用するとか、ある
いは逆に電圧制御発振器ＶＣＯ自体の温度特性をもキャ
ンセルできる特別な温度特性を持つ抵抗を注文生産する
などして確保し、全体の温度依存性をゼロ付近に近づけ
るように、工夫がなされていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに外付け抵抗として、高価な抵抗を使用するか、手間
暇を掛けて特別な抵抗を作る必要があり、また、前述の
ように別の半導体集積回路を選定するか、関連する他の
ブロックを改変して吸収するか、あるいは使用条件を狭
めたりして対応する必要があり、いずれの手段を執るに
しても、研究・開発の足かせとなることがある。
うに外付け抵抗として、高価な抵抗を使用するか、手間
暇を掛けて特別な抵抗を作る必要があり、また、前述の
ように別の半導体集積回路を選定するか、関連する他の
ブロックを改変して吸収するか、あるいは使用条件を狭
めたりして対応する必要があり、いずれの手段を執るに
しても、研究・開発の足かせとなることがある。
【０００８】そこで、本発明は、電圧制御発振器ＶＣＯ
など半導体装置の入力端子に印加する電圧に、通常の回
路素子を用いて、任意の温度特性を持たせることができ
る温度補償システムを提供することを目的とする。
など半導体装置の入力端子に印加する電圧に、通常の回
路素子を用いて、任意の温度特性を持たせることができ
る温度補償システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の温度補償シス
テムは、ベースに入力電圧が印加されるバイポーラトラ
ンジスタと、電源間に前記バイポーラトランジスタと直
列に接続された第３抵抗と、前記バイポーラトランジス
タのベースと出力との間に接続された第１抵抗と、前記
バイポーラトランジスタと前記第３抵抗との接続点と前
記出力との間に接続された第２抵抗と、を備えることを
特徴とする。
テムは、ベースに入力電圧が印加されるバイポーラトラ
ンジスタと、電源間に前記バイポーラトランジスタと直
列に接続された第３抵抗と、前記バイポーラトランジス
タのベースと出力との間に接続された第１抵抗と、前記
バイポーラトランジスタと前記第３抵抗との接続点と前
記出力との間に接続された第２抵抗と、を備えることを
特徴とする。
【００１０】この請求項１記載の構成によれば、バイポ
ーラトランジスタのベース・エミッタ間の温度特性と第
１抵抗及び第２抵抗の温度特性とを組み合わせる簡易な
構成により、任意の温度特性を出力電圧に与えることが
できる。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半導体集
積回路自体、あるいはこれを使用した装置全体の温度特
性を実質的になくすことができる。
ーラトランジスタのベース・エミッタ間の温度特性と第
１抵抗及び第２抵抗の温度特性とを組み合わせる簡易な
構成により、任意の温度特性を出力電圧に与えることが
できる。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半導体集
積回路自体、あるいはこれを使用した装置全体の温度特
性を実質的になくすことができる。
【００１１】請求項２の温度補償システムは、ベースに
入力電圧が印加される入力用バイポーラトランジスタ
と、１又は直列接続された複数のダイオードあるいはダ
イオード接続バイポーラトランジスタと、電源間に、前
記入力用バイポーラトランジスタおよび前記１又は直列
接続された複数のダイオードあるいはダイオード接続バ
イポーラトランジスタとともに、直列に接続された第３
抵抗と、前記入力用バイポーラトランジスタのベースと
出力との間に接続された第１抵抗と、前記１又は直列接
続された複数のダイオードあるいはダイオード接続バイ
ポーラトランジスタと前記第３抵抗との接続点と前記出
力との間に接続された第２抵抗と、備えることを特徴と
する。
入力電圧が印加される入力用バイポーラトランジスタ
と、１又は直列接続された複数のダイオードあるいはダ
イオード接続バイポーラトランジスタと、電源間に、前
記入力用バイポーラトランジスタおよび前記１又は直列
接続された複数のダイオードあるいはダイオード接続バ
イポーラトランジスタとともに、直列に接続された第３
抵抗と、前記入力用バイポーラトランジスタのベースと
出力との間に接続された第１抵抗と、前記１又は直列接
続された複数のダイオードあるいはダイオード接続バイ
ポーラトランジスタと前記第３抵抗との接続点と前記出
力との間に接続された第２抵抗と、備えることを特徴と
する。
【００１２】この請求項２記載の構成によれば、入力用
バイポーラトランジスタと直列にダイオードあるいはダ
イオード接続バイポーラトランジスタを接続しているこ
とにより、等価的に大きくされたバイポーラトランジス
タのベースエミッタ間電圧の温度特性と第１抵抗及び第
２抵抗の温度特性とを組み合わせることにより、より大
きい範囲での温度補償を行うことが可能となり、簡易な
構成で、広い範囲の任意の温度特性を出力電圧に与える
ことができる。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半
導体集積回路自体、あるいはこれを使用した装置全体の
温度特性を実質的になくすることができる。
バイポーラトランジスタと直列にダイオードあるいはダ
イオード接続バイポーラトランジスタを接続しているこ
とにより、等価的に大きくされたバイポーラトランジス
タのベースエミッタ間電圧の温度特性と第１抵抗及び第
２抵抗の温度特性とを組み合わせることにより、より大
きい範囲での温度補償を行うことが可能となり、簡易な
構成で、広い範囲の任意の温度特性を出力電圧に与える
ことができる。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半
導体集積回路自体、あるいはこれを使用した装置全体の
温度特性を実質的になくすることができる。
【００１３】請求項３の温度補償システムは、請求項
１，２に記載された温度補償システムにおいて、第１抵
抗及び第２抵抗のいずれか一方あるいは双方の抵抗値を
可変としたことを特徴とする。
１，２に記載された温度補償システムにおいて、第１抵
抗及び第２抵抗のいずれか一方あるいは双方の抵抗値を
可変としたことを特徴とする。
【００１４】この請求項３記載の構成によれば、請求項
１，２と同様の効果を奏すると共に、第１抵抗、第２抵
抗の抵抗値を可変としていることで、それぞれの抵抗に
よる温度特性の影響度を調整することができ、より適切
に補償電圧を設定することができる。
１，２と同様の効果を奏すると共に、第１抵抗、第２抵
抗の抵抗値を可変としていることで、それぞれの抵抗に
よる温度特性の影響度を調整することができ、より適切
に補償電圧を設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照して、説明する。
図面を参照して、説明する。
【００１６】図１は、本発明の第１実施例に係る温度補
償システムの構成図を示すものである。図１において、
温度補償される半導体集積回路として、電圧制御発振器
ＶＣＯが示されている。この電圧制御発振器ＶＣＯは、
入力インピーダンスがＺｉであり、入力端子ＩＮに温度
補償された制御電圧が供給される。
償システムの構成図を示すものである。図１において、
温度補償される半導体集積回路として、電圧制御発振器
ＶＣＯが示されている。この電圧制御発振器ＶＣＯは、
入力インピーダンスがＺｉであり、入力端子ＩＮに温度
補償された制御電圧が供給される。
【００１７】温度補償の回路は、電源ＶＣＣとアース間
にＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴＲと第３抵抗Ｒ
３とが直列接続され、このバイポーラトランジスタＴＲ
のベースｂと電圧制御発振器ＶＣＯの入力端子ＩＮとの
間に第１抵抗Ｒ１が接続され、またバイポーラトランジ
スタＴＲのエミッタｅと電圧制御発振器ＶＣＯの入力端
子ＩＮとの間に第２抵抗Ｒ２が接続される。そして、バ
イポーラトランジスタＴＲのベースｂに電圧可変直流電
源Ｂが接続され、電圧制御発振器ＶＣＯの制御電圧Ｖｂ
が印加されている。
にＮＰＮ型のバイポーラトランジスタＴＲと第３抵抗Ｒ
３とが直列接続され、このバイポーラトランジスタＴＲ
のベースｂと電圧制御発振器ＶＣＯの入力端子ＩＮとの
間に第１抵抗Ｒ１が接続され、またバイポーラトランジ
スタＴＲのエミッタｅと電圧制御発振器ＶＣＯの入力端
子ＩＮとの間に第２抵抗Ｒ２が接続される。そして、バ
イポーラトランジスタＴＲのベースｂに電圧可変直流電
源Ｂが接続され、電圧制御発振器ＶＣＯの制御電圧Ｖｂ
が印加されている。
【００１８】この温度補償回路において、電圧制御発振
器ＶＣＯの入力端子ＩＮには、制御電圧Ｖｂが第１抵抗
Ｒ１を介した第１経路と、制御電圧Ｖｂがトランジスタ
ＴＲのベースｂ−エミッタｅ及び第２抵抗Ｒ２を介した
第２経路の２つの経路で供給される。
器ＶＣＯの入力端子ＩＮには、制御電圧Ｖｂが第１抵抗
Ｒ１を介した第１経路と、制御電圧Ｖｂがトランジスタ
ＴＲのベースｂ−エミッタｅ及び第２抵抗Ｒ２を介した
第２経路の２つの経路で供給される。
【００１９】この場合、トランジスタＴＲのベースｂ−
エミッタｅの電圧は、ダイオードの順方向電圧に相当す
る電圧であり、約−２ｍＶ／℃の温度特性を有している
から、前記第１経路では、第１抵抗Ｒ１の抵抗値とその
温度特性に依存した電圧が電圧制御発振器ＶＣＯの入力
端子ＩＮに与えられ、また前記第２経路では、トランジ
スタＴＲのベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅの大きさとそ
の温度特性及び第２抵抗Ｒ２の抵抗値とその温度特性に
依存した電圧が電圧制御発振器ＶＣＯの入力端子ＩＮに
与えられ、これらが入力インピーダンスＺｉとの関係で
加算されて、電圧制御発振器ＶＣＯの温度補償された制
御電圧となる。
エミッタｅの電圧は、ダイオードの順方向電圧に相当す
る電圧であり、約−２ｍＶ／℃の温度特性を有している
から、前記第１経路では、第１抵抗Ｒ１の抵抗値とその
温度特性に依存した電圧が電圧制御発振器ＶＣＯの入力
端子ＩＮに与えられ、また前記第２経路では、トランジ
スタＴＲのベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅの大きさとそ
の温度特性及び第２抵抗Ｒ２の抵抗値とその温度特性に
依存した電圧が電圧制御発振器ＶＣＯの入力端子ＩＮに
与えられ、これらが入力インピーダンスＺｉとの関係で
加算されて、電圧制御発振器ＶＣＯの温度補償された制
御電圧となる。
【００２０】そして、トランジスタＴＲのベース・エミ
ッタ間電圧Ｖｂｅの大きさとその温度特性はほぼ一定の
値（約０．６Ｖ、約−２ｍＶ／℃）を持っているから、
第１抵抗Ｒ１の抵抗値とその温度特性及び第２抵抗Ｒ２
の抵抗値とその温度特性を、補償しようとする電圧制御
発振器ＶＣＯの温度特性に合わせて設定し選択すること
により、可変直流電源Ｂからの制御電圧Ｖｂに対する電
圧制御発振器ＶＣＯの温度特性を平坦な特性に補償する
ことができる。端的にいえば、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を
小さくすればトランジスタＴＲのベース・エミッタ間電
圧Ｖｂｅの温度特性の影響が大きくなり、逆に第２抵抗
Ｒ２の抵抗値を大きくすればトランジスタＴＲのベース
・エミッタ間電圧Ｖｂｅの温度特性の影響は小さくな
る。また、電圧制御発振器ＶＣＯなどの単体の半導体集
積回路装置のみでなく、複数の回路装置、部品などを組
み合わせたシステムの温度特性に合わせて、この温度補
償回路の特性を設定することができる。
ッタ間電圧Ｖｂｅの大きさとその温度特性はほぼ一定の
値（約０．６Ｖ、約−２ｍＶ／℃）を持っているから、
第１抵抗Ｒ１の抵抗値とその温度特性及び第２抵抗Ｒ２
の抵抗値とその温度特性を、補償しようとする電圧制御
発振器ＶＣＯの温度特性に合わせて設定し選択すること
により、可変直流電源Ｂからの制御電圧Ｖｂに対する電
圧制御発振器ＶＣＯの温度特性を平坦な特性に補償する
ことができる。端的にいえば、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を
小さくすればトランジスタＴＲのベース・エミッタ間電
圧Ｖｂｅの温度特性の影響が大きくなり、逆に第２抵抗
Ｒ２の抵抗値を大きくすればトランジスタＴＲのベース
・エミッタ間電圧Ｖｂｅの温度特性の影響は小さくな
る。また、電圧制御発振器ＶＣＯなどの単体の半導体集
積回路装置のみでなく、複数の回路装置、部品などを組
み合わせたシステムの温度特性に合わせて、この温度補
償回路の特性を設定することができる。
【００２１】この温度補償のために必要とされるトラン
ジスタＴＲ、各抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、通常市販されている
ものでよく、なんら特別な素子を必要としないから、簡
易に構成することができる。もちろんのことであるが、
これらの素子は集積回路装置の部品として作り込むこと
もできるし、またディスクリートな部品とすることもで
きる。
ジスタＴＲ、各抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、通常市販されている
ものでよく、なんら特別な素子を必要としないから、簡
易に構成することができる。もちろんのことであるが、
これらの素子は集積回路装置の部品として作り込むこと
もできるし、またディスクリートな部品とすることもで
きる。
【００２２】また、補償しようとする電圧制御発振器Ｖ
ＣＯの温度特性が与えられたときに、トランジスタＴＲ
のベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅの大きさとその温度特
性はほぼ一定の値（約０．６Ｖ、約−２ｍＶ／℃）を持
っているから、これらの条件を前提として、第１〜第３
抵抗、特に第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２を抵抗値可変
型の抵抗器としておき、その抵抗値を可変調整すること
により、電圧制御発振器ＶＣＯなどの温度補償される電
気装置の特性に合わせて、温度補償特性を設定すること
ができる。
ＣＯの温度特性が与えられたときに、トランジスタＴＲ
のベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅの大きさとその温度特
性はほぼ一定の値（約０．６Ｖ、約−２ｍＶ／℃）を持
っているから、これらの条件を前提として、第１〜第３
抵抗、特に第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２を抵抗値可変
型の抵抗器としておき、その抵抗値を可変調整すること
により、電圧制御発振器ＶＣＯなどの温度補償される電
気装置の特性に合わせて、温度補償特性を設定すること
ができる。
【００２３】図２は、本発明の第２実施例に係る温度補
償システムの構成図を示すものである。図２において、
図１と異なる点は、バイポーラトランジスタＴＲがＰＮ
Ｐ型となっていることと、これに伴い回路配置が一部逆
になっていることである。その他の構成は図１における
と同様であり、対応する箇所には同じ符号を付してい
る。
償システムの構成図を示すものである。図２において、
図１と異なる点は、バイポーラトランジスタＴＲがＰＮ
Ｐ型となっていることと、これに伴い回路配置が一部逆
になっていることである。その他の構成は図１における
と同様であり、対応する箇所には同じ符号を付してい
る。
【００２４】この図２の実施例においては、図１におけ
ると同様の温度補償機能を果たすことができるが、バイ
ポーラトランジスタＴＲがＰＮＰ型とされていることに
より、温度補償電圧が図１におけるＮＰＮ型のトランジ
スタの場合と逆になる。従って、図１のようにＮＰＮ型
バイポーラトランジスタＴＲを用いた温度補償回路と図
２のようにＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴＲを選択
して用いることで、より広い範囲の温度補償を行うこと
ができる。
ると同様の温度補償機能を果たすことができるが、バイ
ポーラトランジスタＴＲがＰＮＰ型とされていることに
より、温度補償電圧が図１におけるＮＰＮ型のトランジ
スタの場合と逆になる。従って、図１のようにＮＰＮ型
バイポーラトランジスタＴＲを用いた温度補償回路と図
２のようにＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴＲを選択
して用いることで、より広い範囲の温度補償を行うこと
ができる。
【００２５】図３は、本発明の第３実施例に係る温度補
償システムの構成図を示すものである。図３において、
図１と異なる点は、１ないし複数のＮＰＮ型バイポーラ
トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎを直列に接続し、この内の
第１のＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ１のベース
ｂに制御電圧Ｖｂを印加すると共に、他の直列接続され
たＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎをそ
れぞれコレクタとベースとを接続してダイオード接続と
している。これに伴い、第３抵抗Ｒ３はダイオード接続
されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎ
とアース間に接続され、また第２抵抗Ｒ２はダイオード
接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜Ｔ
Ｒｎと第３抵抗Ｒ３の接続点と電圧制御発振器ＶＣＯの
入力端子ＩＮとの間に接続される。その他の構成は図１
におけると同様であり、対応する箇所には同じ符号を付
している。
償システムの構成図を示すものである。図３において、
図１と異なる点は、１ないし複数のＮＰＮ型バイポーラ
トランジスタＴＲ１〜ＴＲｎを直列に接続し、この内の
第１のＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ１のベース
ｂに制御電圧Ｖｂを印加すると共に、他の直列接続され
たＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎをそ
れぞれコレクタとベースとを接続してダイオード接続と
している。これに伴い、第３抵抗Ｒ３はダイオード接続
されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎ
とアース間に接続され、また第２抵抗Ｒ２はダイオード
接続されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜Ｔ
Ｒｎと第３抵抗Ｒ３の接続点と電圧制御発振器ＶＣＯの
入力端子ＩＮとの間に接続される。その他の構成は図１
におけると同様であり、対応する箇所には同じ符号を付
している。
【００２６】この図３の実施例においては、図１におけ
ると同様の温度補償機能を果たすことができる。さら
に、ベースに入力電圧Ｖｂが印加される入力用バイポー
ラトランジスタと直列に複数（ｎ個）のダイオード接続
バイポーラトランジスタを接続しているから、第２抵抗
Ｒ２と入力電圧Ｖｂとの間には、電圧値で約０．６×ｎ
（Ｖ）、温度補償電圧で約−２×ｎ（ｍＶ／℃）が得ら
れる。これにより、図１，図２の場合と比較してより大
きな範囲での温度補償を行うことができる。
ると同様の温度補償機能を果たすことができる。さら
に、ベースに入力電圧Ｖｂが印加される入力用バイポー
ラトランジスタと直列に複数（ｎ個）のダイオード接続
バイポーラトランジスタを接続しているから、第２抵抗
Ｒ２と入力電圧Ｖｂとの間には、電圧値で約０．６×ｎ
（Ｖ）、温度補償電圧で約−２×ｎ（ｍＶ／℃）が得ら
れる。これにより、図１，図２の場合と比較してより大
きな範囲での温度補償を行うことができる。
【００２７】図４は、本発明の第４実施例に係る温度補
償システムの構成図を示すものである。図４において、
図２と異なる点は、１〜複数のＰＮＰ型バイポーラトラ
ンジスタＴＲ１〜ＴＲｎを直列に接続し、この内の第１
のＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴＲ１のベースｂに
制御電圧Ｖｂを印加すると共に、他の直列接続されたＮ
ＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎをそれぞ
れコレクタとベースとを接続してダイオード接続として
いる。これに伴い、第３抵抗Ｒ３はダイオード接続され
たＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎと電
源ＶＣＣ間に接続され、また第２抵抗Ｒ２はダイオード
接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜Ｔ
Ｒｎと第３抵抗Ｒ３の接続点と電圧制御発振器ＶＣＯの
入力端子ＩＮとの間に接続される。その他の構成は図２
におけると同様であり、対応する箇所には同じ符号を付
している。
償システムの構成図を示すものである。図４において、
図２と異なる点は、１〜複数のＰＮＰ型バイポーラトラ
ンジスタＴＲ１〜ＴＲｎを直列に接続し、この内の第１
のＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴＲ１のベースｂに
制御電圧Ｖｂを印加すると共に、他の直列接続されたＮ
ＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎをそれぞ
れコレクタとベースとを接続してダイオード接続として
いる。これに伴い、第３抵抗Ｒ３はダイオード接続され
たＮＰＮ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎと電
源ＶＣＣ間に接続され、また第２抵抗Ｒ２はダイオード
接続されたＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴＲ２〜Ｔ
Ｒｎと第３抵抗Ｒ３の接続点と電圧制御発振器ＶＣＯの
入力端子ＩＮとの間に接続される。その他の構成は図２
におけると同様であり、対応する箇所には同じ符号を付
している。
【００２８】この図４の実施例においては、図２におけ
ると同様の温度補償機能を果たすことができる。さら
に、図３における実施例と同様に、ベースに入力電圧Ｖ
ｂが印加される入力用バイポーラトランジスタと直列に
複数のダイオード接続バイポーラトランジスタを接続し
ているから、第２抵抗Ｒ２と入力電圧Ｖｂとの間には、
電圧値で約０．６×ｎ（Ｖ）、温度補償電圧で約−２×
ｎ（ｍＶ／℃）が得られるから、図１，図２の場合と比
較してより大きな範囲での温度補償を行うことができ
る。
ると同様の温度補償機能を果たすことができる。さら
に、図３における実施例と同様に、ベースに入力電圧Ｖ
ｂが印加される入力用バイポーラトランジスタと直列に
複数のダイオード接続バイポーラトランジスタを接続し
ているから、第２抵抗Ｒ２と入力電圧Ｖｂとの間には、
電圧値で約０．６×ｎ（Ｖ）、温度補償電圧で約−２×
ｎ（ｍＶ／℃）が得られるから、図１，図２の場合と比
較してより大きな範囲での温度補償を行うことができ
る。
【００２９】この図４の実施例においては、大きな範囲
での温度補償を行うことができるが、バイポーラトラン
ジスタＴＲ１〜ＴＲｎがＰＮＰ型とされていることによ
り、温度補償電圧が図３におけるＮＰＮ型のトランジス
タの場合と逆になる。従って、図３のようにＮＰＮ型バ
イポーラトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎを用いた温度補償
回路と図４のようにＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴ
Ｒ１〜ＴＲｎを選択して用いることで、さらにより広い
範囲の温度補償を行うことができる。
での温度補償を行うことができるが、バイポーラトラン
ジスタＴＲ１〜ＴＲｎがＰＮＰ型とされていることによ
り、温度補償電圧が図３におけるＮＰＮ型のトランジス
タの場合と逆になる。従って、図３のようにＮＰＮ型バ
イポーラトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎを用いた温度補償
回路と図４のようにＰＮＰ型バイポーラトランジスタＴ
Ｒ１〜ＴＲｎを選択して用いることで、さらにより広い
範囲の温度補償を行うことができる。
【００３０】なお、図３及び図４の実施例において、ダ
イオード接続バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎは
ダイオードとして用いられるものであるから、当然のこ
とであるがダイオードに置き換えることができるし、ま
た図３におけるダイオード接続バイポーラトランジスタ
ＴＲ２〜ＴＲｎをＰＮＰ型のものとすること、あるいは
図４におけるダイオード接続バイポーラトランジスタＴ
Ｒ２〜ＴＲｎをＮＰＮ型のものとすることもできる。
イオード接続バイポーラトランジスタＴＲ２〜ＴＲｎは
ダイオードとして用いられるものであるから、当然のこ
とであるがダイオードに置き換えることができるし、ま
た図３におけるダイオード接続バイポーラトランジスタ
ＴＲ２〜ＴＲｎをＰＮＰ型のものとすること、あるいは
図４におけるダイオード接続バイポーラトランジスタＴ
Ｒ２〜ＴＲｎをＮＰＮ型のものとすることもできる。
【００３１】図５〜図８は、前述した図１〜図４におけ
る実施例での変形例を示すものである。すなわち、前述
した図１〜図４における実施例では、第１抵抗Ｒ１，第
２抵抗Ｒ２を抵抗値可変型抵抗器として、その抵抗値を
可変調整することにより、電圧制御発振器ＶＣＯなどの
温度補償される対象となる電気装置の特性に合わせて、
温度補償特性を設定することができる。そして、温度補
償される対象となる電気装置に要求される温度補償の精
度、これら各抵抗器Ｒ１，Ｒ２の温度補償への影響度な
どを考慮すると、一部の抵抗器を省略することができ
る。
る実施例での変形例を示すものである。すなわち、前述
した図１〜図４における実施例では、第１抵抗Ｒ１，第
２抵抗Ｒ２を抵抗値可変型抵抗器として、その抵抗値を
可変調整することにより、電圧制御発振器ＶＣＯなどの
温度補償される対象となる電気装置の特性に合わせて、
温度補償特性を設定することができる。そして、温度補
償される対象となる電気装置に要求される温度補償の精
度、これら各抵抗器Ｒ１，Ｒ２の温度補償への影響度な
どを考慮すると、一部の抵抗器を省略することができ
る。
【００３２】例えば、図５、図６は、それぞれ図１，図
２において、第１抵抗Ｒ１を無限大の抵抗値として、省
略したものを示している。また図７，図８はそれぞれ図
３，図４において、第１抵抗Ｒ１を無限大の抵抗値とし
て省略し、かつ第２抵抗Ｒ２を抵抗値ゼロとして省略し
たものである。このように各種の条件を考慮すれば、一
部の抵抗器を省略することが可能である。
２において、第１抵抗Ｒ１を無限大の抵抗値として、省
略したものを示している。また図７，図８はそれぞれ図
３，図４において、第１抵抗Ｒ１を無限大の抵抗値とし
て省略し、かつ第２抵抗Ｒ２を抵抗値ゼロとして省略し
たものである。このように各種の条件を考慮すれば、一
部の抵抗器を省略することが可能である。
【００３３】次に、本発明の適用例を図１０（ａ）、
（ｂ）に示す。なお、図９（ａ）、（ｂ）は対比のため
に示す参考図である。
（ｂ）に示す。なお、図９（ａ）、（ｂ）は対比のため
に示す参考図である。
【００３４】図９（ａ）は、ディジタル・ビデオ・カセ
ットレコーダ（ＤＶＣ）のデータに追従するデータロッ
ク電圧制御発振器ＶＣＯの制御回路を示すものである。
この図において、電圧制御発振器ＶＣＯはフリーランニ
ング発振周波数を定める直流電圧が制御端子Ｖに供給さ
れている。これは電源電圧ＶＣＣと制御電源Ｂとの電圧
を抵抗器（１．８ｋΩ、１５ｋΩ）で分圧した電圧が供
給され、この電圧値は例えば４１．８５ＭＨｚで発振す
るように制御電源Ｂの調整により制御される。そして、
信号電圧Ｓが入力端子ＩＮに供給される。この構成によ
り、制御端子Ｖに与えられる電圧に応じた周波数（４
１．８５ＭＨｚ）を中心とし、入力端子ＩＮに印加され
る信号電圧に応じて変化した発振周波数が出力端子ＯＵ
Ｔから出力される。
ットレコーダ（ＤＶＣ）のデータに追従するデータロッ
ク電圧制御発振器ＶＣＯの制御回路を示すものである。
この図において、電圧制御発振器ＶＣＯはフリーランニ
ング発振周波数を定める直流電圧が制御端子Ｖに供給さ
れている。これは電源電圧ＶＣＣと制御電源Ｂとの電圧
を抵抗器（１．８ｋΩ、１５ｋΩ）で分圧した電圧が供
給され、この電圧値は例えば４１．８５ＭＨｚで発振す
るように制御電源Ｂの調整により制御される。そして、
信号電圧Ｓが入力端子ＩＮに供給される。この構成によ
り、制御端子Ｖに与えられる電圧に応じた周波数（４
１．８５ＭＨｚ）を中心とし、入力端子ＩＮに印加され
る信号電圧に応じて変化した発振周波数が出力端子ＯＵ
Ｔから出力される。
【００３５】この電圧制御発振器ＶＣＯは、汎用品であ
る面実装小型の集積回路装置のものが採用されており、
システム的には良好な特性を示している。しかし、その
温度特性は悪く、図９（ｂ）に示されるように周囲温度
の上昇と共に発振周波数が急激に低下する傾向がある。
る面実装小型の集積回路装置のものが採用されており、
システム的には良好な特性を示している。しかし、その
温度特性は悪く、図９（ｂ）に示されるように周囲温度
の上昇と共に発振周波数が急激に低下する傾向がある。
【００３６】この汎用品の電圧制御発振器ＶＣＯに対
し、本発明の温度補償回路、具体的にはＮＰＮ型バイポ
ーラトランジスタＴＲ、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３か
らなる、図１の実施例の温度補償回路を適用した。その
結果、図１０（ｂ）の特性図に示されるように、出力周
波数の温度特性を平坦にすることができた。
し、本発明の温度補償回路、具体的にはＮＰＮ型バイポ
ーラトランジスタＴＲ、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３か
らなる、図１の実施例の温度補償回路を適用した。その
結果、図１０（ｂ）の特性図に示されるように、出力周
波数の温度特性を平坦にすることができた。
【００３７】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、バイポー
ラトランジスタのベースエミッタ間の温度特性と第１抵
抗及び第２抵抗の温度特性とを組み合わせる簡易な構成
により、任意の温度特性を出力電圧に与えることができ
る。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半導体集積回
路自体、あるいはこれを使用した装置全体の温度特性を
実質的になくすることができる。
ラトランジスタのベースエミッタ間の温度特性と第１抵
抗及び第２抵抗の温度特性とを組み合わせる簡易な構成
により、任意の温度特性を出力電圧に与えることができ
る。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半導体集積回
路自体、あるいはこれを使用した装置全体の温度特性を
実質的になくすることができる。
【００３８】請求項２記載の発明によれば、入力用バイ
ポーラトランジスタと直列にダイオードあるいはダイオ
ード接続バイポーラトランジスタを接続していることに
より、等価的に大きくされたバイポーラトランジスタの
ベースエミッタ間電圧の温度特性と第１抵抗及び第２抵
抗の温度特性とを組み合わせることにより、より大きい
範囲での温度補償を行うことが可能となり、簡易な構成
で、広い範囲の任意の温度特性を出力電圧に与えること
ができる。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半導体
集積回路自体、あるいはこれを使用した装置全体の温度
特性を実質的になくすることができる。
ポーラトランジスタと直列にダイオードあるいはダイオ
ード接続バイポーラトランジスタを接続していることに
より、等価的に大きくされたバイポーラトランジスタの
ベースエミッタ間電圧の温度特性と第１抵抗及び第２抵
抗の温度特性とを組み合わせることにより、より大きい
範囲での温度補償を行うことが可能となり、簡易な構成
で、広い範囲の任意の温度特性を出力電圧に与えること
ができる。従って、電圧制御発振器ＶＣＯなどの半導体
集積回路自体、あるいはこれを使用した装置全体の温度
特性を実質的になくすることができる。
【００３９】請求項３記載の発明によれば、請求項１，
２と同様の効果を奏すると共に、第１抵抗、第２抵抗の
抵抗値を可変としていることで、それぞれの抵抗による
温度特性の影響度を調整することができ、より適切に補
償電圧を設定することができる。
２と同様の効果を奏すると共に、第１抵抗、第２抵抗の
抵抗値を可変としていることで、それぞれの抵抗による
温度特性の影響度を調整することができ、より適切に補
償電圧を設定することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る温度補償システムの
構成図。
構成図。
【図２】本発明の第２実施例に係る温度補償システムの
構成図。
構成図。
【図３】本発明の第３実施例に係る温度補償システムの
構成図。
構成図。
【図４】本発明の第４実施例に係る温度補償システムの
構成図。
構成図。
【図５】本発明の第１実施例に係る温度補償システムの
変形例。
変形例。
【図６】本発明の第２実施例に係る温度補償システムの
変形例。
変形例。
【図７】本発明の第３実施例に係る温度補償システムの
変形例。
変形例。
【図８】本発明の第４実施例に係る温度補償システムの
変形例。
変形例。
【図９】対比のために示す参考図。
【図１０】本発明の適用例を示す図。
【図１１】従来の電圧制御発振器の構成図。
ＶＣＯ 電圧制御発振器 Ｒ１ 第１抵抗 Ｒ２ 第２抵抗 Ｒ３ 第３抵抗 ＴＲ バイポーラトランジスタ Ｂ 制御電源
Claims (3)
- 【請求項１】 ベースに入力電圧が印加されるバイポー
ラトランジスタと、 電源間に前記バイポーラトランジスタと直列に接続され
た第３抵抗と、 前記バイポーラトランジスタのベースと出力との間に接
続された第１抵抗と、 前記バイポーラトランジスタと前記第３抵抗との接続点
と前記出力との間に接続された第２抵抗と、 を備えることを特徴とする温度補償システム。 - 【請求項２】 ベースに入力電圧が印加される入力用バ
イポーラトランジスタと、 １又は直列接続された複数のダイオードあるいはダイオ
ード接続バイポーラトランジスタと、 電源間に、前記入力用バイポーラトランジスタおよび前
記１又は直列接続された複数のダイオードあるいはダイ
オード接続バイポーラトランジスタとともに、直列に接
続された第３抵抗と、 前記入力用バイポーラトランジスタのベースと出力との
間に接続された第１抵抗と、 前記１又は直列接続された複数のダイオードあるいはダ
イオード接続バイポーラトランジスタと前記第３抵抗と
の接続点と前記出力との間に接続された第２抵抗と、 備えることを特徴とする温度補償システム。 - 【請求項３】 請求項１，２に記載された温度補償シス
テムにおいて、第１抵抗及び第２抵抗のいずれか一方あ
るいは双方の抵抗値を可変としたことを特徴とする温度
補償システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144298A JP2000332600A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 温度補償システム |
| US09/577,739 US6407616B1 (en) | 1999-05-25 | 2000-05-23 | Temperature compensation circuit for an electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144298A JP2000332600A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 温度補償システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000332600A true JP2000332600A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15358824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144298A Withdrawn JP2000332600A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 温度補償システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6407616B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000332600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013187716A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧制御発振器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080018482A1 (en) * | 2006-07-11 | 2008-01-24 | Chi-Kun Chiu | Temperature sensing apparatus utilizing bipolar junction transistor, and related method |
| CN106094962A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 电子科技大学 | 一种温度补偿电路 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3701004A (en) * | 1971-05-13 | 1972-10-24 | Us Army | Circuit for generating a repeatable voltage as a function of temperature |
| US3715609A (en) * | 1971-08-17 | 1973-02-06 | Tektronix Inc | Temperature compensation of voltage controlled resistor |
| US4030023A (en) * | 1976-05-25 | 1977-06-14 | Rockwell International Corporation | Temperature compensated constant voltage apparatus |
| US4348633A (en) * | 1981-06-22 | 1982-09-07 | Motorola, Inc. | Bandgap voltage regulator having low output impedance and wide bandwidth |
| US4727269A (en) * | 1985-08-15 | 1988-02-23 | Fairchild Camera & Instrument Corporation | Temperature compensated sense amplifier |
| US4749889A (en) * | 1986-11-20 | 1988-06-07 | Rca Licensing Corporation | Temperature compensation apparatus |
| JPH02191012A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Nec Corp | 電圧発生回路 |
| JP2588789B2 (ja) * | 1990-06-20 | 1997-03-12 | 国際電気株式会社 | 温度補償型レベル検出器 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11144298A patent/JP2000332600A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-05-23 US US09/577,739 patent/US6407616B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013187716A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧制御発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6407616B1 (en) | 2002-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050425 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070404 |