JPH0146015B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0146015B2 JPH0146015B2 JP11200183A JP11200183A JPH0146015B2 JP H0146015 B2 JPH0146015 B2 JP H0146015B2 JP 11200183 A JP11200183 A JP 11200183A JP 11200183 A JP11200183 A JP 11200183A JP H0146015 B2 JPH0146015 B2 JP H0146015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- base
- potential
- terminal
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の属する技術分野
本発明は温度検出回路に係り、特に情報処理に
用いられる２値論理回路に組み合せて用いるのに
好適な温度検出回路に関する。
用いられる２値論理回路に組み合せて用いるのに
好適な温度検出回路に関する。
(2) 従来技術の説明
従来、半導体のチツプ温度はチツプ外部か表面
にて温度計或いはそれに類するもので測定する
か、又はチツプ内のトランジスタの接合電圧を測
定してその温度特性からチツプ温度を推定する方
法が一般に用いられている。しかしながら、外部
から温度計等で測定する方法は実装上の制約、測
定値の確度などの問題があり、またチツプ内のト
ランジスタの接合電圧を測定する方法は、動作が
不安定で外部雑音に弱いなどの欠点があつた。
にて温度計或いはそれに類するもので測定する
か、又はチツプ内のトランジスタの接合電圧を測
定してその温度特性からチツプ温度を推定する方
法が一般に用いられている。しかしながら、外部
から温度計等で測定する方法は実装上の制約、測
定値の確度などの問題があり、またチツプ内のト
ランジスタの接合電圧を測定する方法は、動作が
不安定で外部雑音に弱いなどの欠点があつた。
(3) 発明の目的
本発明は、かかる従来の欠点を除いた温度検出
回路を提供することをその目的とする。
回路を提供することをその目的とする。
(4) 発明の特徴
本発明による温度検出回路は、差動対をなす第
１及び第２のトランジスタと、該第１及び第２の
トランジスタのエミツタ共通接続点に接続された
第１の定電流源と、該第１及び第２のトランジス
タの各々のコレクタと第１の電源端子との間にそ
れぞれ接続された第１及び第２の抵抗器とを含
み、さらに、第１の電源端子と前記第１のトラン
ジスタのベースとの間にダイオードが接続され、
第２の電源端子と前記第１のトランジスタのベー
スとの間に第３の抵抗器が接続され、前記第１の
電源端子と前記第２のトランジスタのベースとの
間に第３のトランジスタが接続され、該第３のト
ランジスタのベースは前記第１のトランジスタの
コレクタされると共に第２の定電流源を介して第
２の電源端子に接続され、前記第２の電源端子と
前記第２のトランジスタのベースとの間に第４の
抵抗器が接続され、第２のトランジスタのコレク
タから検出出力が取り出されている。
１及び第２のトランジスタと、該第１及び第２の
トランジスタのエミツタ共通接続点に接続された
第１の定電流源と、該第１及び第２のトランジス
タの各々のコレクタと第１の電源端子との間にそ
れぞれ接続された第１及び第２の抵抗器とを含
み、さらに、第１の電源端子と前記第１のトラン
ジスタのベースとの間にダイオードが接続され、
第２の電源端子と前記第１のトランジスタのベー
スとの間に第３の抵抗器が接続され、前記第１の
電源端子と前記第２のトランジスタのベースとの
間に第３のトランジスタが接続され、該第３のト
ランジスタのベースは前記第１のトランジスタの
コレクタされると共に第２の定電流源を介して第
２の電源端子に接続され、前記第２の電源端子と
前記第２のトランジスタのベースとの間に第４の
抵抗器が接続され、第２のトランジスタのコレク
タから検出出力が取り出されている。
(5) 作用
かかる構成において、第１および第２のトラン
ジスタは、これらのベースに与えられる電圧の高
低に応じて第１の定電流源の電流を選択的に切換
える所謂電流切換型スイツチ回路を構成してい
る。第１のトランジスタのベース電位も第２のト
ランジスタのベース電位もチツプ温度の変化に供
ない変化する特性を有するが、前者の変化率の方
が大きく設定されているので、設定温度に達する
と両ベース電位の関係が逆転し、しかも第１のト
ランジスタのコレクタ電位の変化が第２のトラン
ジスタのベースに帰還されることにより検出出力
の信号レベルは瞬時に変化する。かくして、本発
明による検出回路は、トランジスタ（ダイオー
ド）のベース・エミツタ間電圧（VBE）の温度係
数及び抵抗の温度係数を利用して、各々のエミツ
タが互いに接続された２つのトランジスタのベー
ス電位をチツプの接合温度の変動に応じて変化さ
せ、設定温度に達したか否かを温度検出信号とし
て出力するものである。
ジスタは、これらのベースに与えられる電圧の高
低に応じて第１の定電流源の電流を選択的に切換
える所謂電流切換型スイツチ回路を構成してい
る。第１のトランジスタのベース電位も第２のト
ランジスタのベース電位もチツプ温度の変化に供
ない変化する特性を有するが、前者の変化率の方
が大きく設定されているので、設定温度に達する
と両ベース電位の関係が逆転し、しかも第１のト
ランジスタのコレクタ電位の変化が第２のトラン
ジスタのベースに帰還されることにより検出出力
の信号レベルは瞬時に変化する。かくして、本発
明による検出回路は、トランジスタ（ダイオー
ド）のベース・エミツタ間電圧（VBE）の温度係
数及び抵抗の温度係数を利用して、各々のエミツ
タが互いに接続された２つのトランジスタのベー
ス電位をチツプの接合温度の変動に応じて変化さ
せ、設定温度に達したか否かを温度検出信号とし
て出力するものである。
また、本発明では、第２のトランジスタのベー
スをイニシヤライズ用の信号端子とすることもで
き、さらに第４の抵抗器を第２の電源端子から切
り離して独立端子とし、同端子を利用して動作確
認を行なうこともできる。
スをイニシヤライズ用の信号端子とすることもで
き、さらに第４の抵抗器を第２の電源端子から切
り離して独立端子とし、同端子を利用して動作確
認を行なうこともできる。
(6) 実施例
次に本発明の実施例である第１図について説明
する。この図に置いて、トランジスタＱ１，Ｑ２
とは差動対をなし、これらのエミツタ共通点にエ
ミツタ抵抗Ｒ３を有するトランジスタＱ３が接続
されている。トランジスタＱ３のベースには基準
定電圧VCSが印加されており、同トランジスタＱ
３は定電流源として動作する。したがつて、トラ
ンジスタＱ１〜Ｑ３はエミツタ結合型電流切換え
スイツチ回路を形成している。ダイオードＤ１と
Ｄ２はトランジスタ利用ダイオードで、第１の電
源端子GNDとトランジスタＱ１のベースとの間
に順方向に接続され、さらに抵抗Ｒ６を介して第
２の電源端子VEEに接続されている。したがつ
て、ダイオードＤ１，Ｄ２の順方向電圧の和がト
ランジスタＱ１のベース電位を決定している。エ
ミツタ抵抗Ｒ５を有するトランジスタＱ５は基準
定電圧VCSでバイアスされて定電流源を形成し、
トランジスタＱ４のベースとトランジスタＱ１の
コレクタの接続点に接続されている。よつて、そ
の定電流値と抵抗Ｒ１の抵抗値との積がトランジ
スタＱ４のベース電位となり、同ベース電位をト
ランジスタＱ４のベース・エミツタ間電圧
（VBE）だけシフトした電位がトランジスタＱ２
のベース電位となつている。トランジスタＱ４の
エミツタは抵抗Ｒ７を介してVEE端子に接続され
ている。抵抗Ｒ４，Ｒ５はそれぞれトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２のベース抵抗である。
する。この図に置いて、トランジスタＱ１，Ｑ２
とは差動対をなし、これらのエミツタ共通点にエ
ミツタ抵抗Ｒ３を有するトランジスタＱ３が接続
されている。トランジスタＱ３のベースには基準
定電圧VCSが印加されており、同トランジスタＱ
３は定電流源として動作する。したがつて、トラ
ンジスタＱ１〜Ｑ３はエミツタ結合型電流切換え
スイツチ回路を形成している。ダイオードＤ１と
Ｄ２はトランジスタ利用ダイオードで、第１の電
源端子GNDとトランジスタＱ１のベースとの間
に順方向に接続され、さらに抵抗Ｒ６を介して第
２の電源端子VEEに接続されている。したがつ
て、ダイオードＤ１，Ｄ２の順方向電圧の和がト
ランジスタＱ１のベース電位を決定している。エ
ミツタ抵抗Ｒ５を有するトランジスタＱ５は基準
定電圧VCSでバイアスされて定電流源を形成し、
トランジスタＱ４のベースとトランジスタＱ１の
コレクタの接続点に接続されている。よつて、そ
の定電流値と抵抗Ｒ１の抵抗値との積がトランジ
スタＱ４のベース電位となり、同ベース電位をト
ランジスタＱ４のベース・エミツタ間電圧
（VBE）だけシフトした電位がトランジスタＱ２
のベース電位となつている。トランジスタＱ４の
エミツタは抵抗Ｒ７を介してVEE端子に接続され
ている。抵抗Ｒ４，Ｒ５はそれぞれトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２のベース抵抗である。
トランジスタＱ６乃至Ｑ１０および抵抗Ｒ１０
乃至Ｒ１２はイニシヤライズ信号供給回路を構成
し、図示のように接続されている。すなわち、端
子６に供給されるイニシヤライズ信号をレベルシ
フトしてトランジスタＱ２のベースに供給してい
る。
乃至Ｒ１２はイニシヤライズ信号供給回路を構成
し、図示のように接続されている。すなわち、端
子６に供給されるイニシヤライズ信号をレベルシ
フトしてトランジスタＱ２のベースに供給してい
る。
今、イニシヤライズのために、比較電圧VR１
よりも低電圧の信号が端子６に印加されると、ト
ランジスタＱ７，Ｑ８は非導通、トランジスタＱ
６は導通となるので、端子２に比べて端子３の電
位の方が高位となり、その結果、トランジスタＱ
２が導通状態、Ｑ１が非導通状態で、トランジス
タＱ２のコレクタから取り出された出力端子５に
は低電位信号が出力される。すなわち、イニシヤ
ライズ時には低電位の検出信号が出力される。
よりも低電圧の信号が端子６に印加されると、ト
ランジスタＱ７，Ｑ８は非導通、トランジスタＱ
６は導通となるので、端子２に比べて端子３の電
位の方が高位となり、その結果、トランジスタＱ
２が導通状態、Ｑ１が非導通状態で、トランジス
タＱ２のコレクタから取り出された出力端子５に
は低電位信号が出力される。すなわち、イニシヤ
ライズ時には低電位の検出信号が出力される。
温度検出回路としての検出動作のために、イニ
シヤライズ信号は比較電圧VR１よりも高電位と
なる。したがつて、トランジスタＱ６は非導通と
なり、イニシヤライズ信号回路は温度検出回路と
無関係になる。
シヤライズ信号は比較電圧VR１よりも高電位と
なる。したがつて、トランジスタＱ６は非導通と
なり、イニシヤライズ信号回路は温度検出回路と
無関係になる。
さて、トランジスタＱ６が非導通となると、端
子３の電位はトランジスタＱ１のコレクタ電位で
決まるが、検出すべきチツプ接合温度よりも小さ
い温度では、端子３の電位は端子２の電位よりも
高く設定されているので、端子５の検出信号の電
位は第２図のように低電位レベルとなる。端子３
の電位はほぼトランジスタＱ４のVBEの温度変動
に供なつて上昇するのに対し、端子２の電位はダ
イオードＤ１及びＤ２のVBEの温度変動の和に供
なつて上昇するので、第２図のように、その温度
係数は端子３のそれよりも急峻である。そしてチ
ツプ接合温度Tjが検出温度として設定された100
℃となると（Tj≒100℃）、端子２と３は同電位
となり、それ以上の範囲では逆に端子２の電位の
方が高位となる。したがつて、トランジスタＱ１
が導通しそのコレクタ電位の低下は端子３に帰還
され端子３の電位を低下させるように働き、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２の導通状態が瞬時に切換る。
かくして、Tj＝100℃で端子５の出力信号は第２
図のように低電位から高電位に変化し、チツプの
接合温度が100℃に達したことが出力信号の電位
変化から知ることができる。
子３の電位はトランジスタＱ１のコレクタ電位で
決まるが、検出すべきチツプ接合温度よりも小さ
い温度では、端子３の電位は端子２の電位よりも
高く設定されているので、端子５の検出信号の電
位は第２図のように低電位レベルとなる。端子３
の電位はほぼトランジスタＱ４のVBEの温度変動
に供なつて上昇するのに対し、端子２の電位はダ
イオードＤ１及びＤ２のVBEの温度変動の和に供
なつて上昇するので、第２図のように、その温度
係数は端子３のそれよりも急峻である。そしてチ
ツプ接合温度Tjが検出温度として設定された100
℃となると（Tj≒100℃）、端子２と３は同電位
となり、それ以上の範囲では逆に端子２の電位の
方が高位となる。したがつて、トランジスタＱ１
が導通しそのコレクタ電位の低下は端子３に帰還
され端子３の電位を低下させるように働き、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２の導通状態が瞬時に切換る。
かくして、Tj＝100℃で端子５の出力信号は第２
図のように低電位から高電位に変化し、チツプの
接合温度が100℃に達したことが出力信号の電位
変化から知ることができる。
なお、電源VEEに接続されている抵抗８の端子
１０をVEEに切り離して独立端子とし、同端子に
印加される入力電圧を可変することにより、検出
設定温度（本例ではTj＝100℃）以下であつても
本回路が正常に動作することを確認することがで
きる。
１０をVEEに切り離して独立端子とし、同端子に
印加される入力電圧を可変することにより、検出
設定温度（本例ではTj＝100℃）以下であつても
本回路が正常に動作することを確認することがで
きる。
(7) 発明の効果
以上説明したように、本発明ではトランジスタ
のベース・エミツタ間電圧VBEの温度特性及び抵
抗の温度特性をうまく組み合わせて、エミツタ結
合型電流切換型回路に接続することにより、チツ
プ温度が回路的に設定された温度を超えたか否か
を温度検出信号として得ることができる。
のベース・エミツタ間電圧VBEの温度特性及び抵
抗の温度特性をうまく組み合わせて、エミツタ結
合型電流切換型回路に接続することにより、チツ
プ温度が回路的に設定された温度を超えたか否か
を温度検出信号として得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は第１図の各点の電位の温度変動を示すグラフ
である。 Ｑ１〜Ｑ１０……NPN型トランジスタ、Ｄ１，
Ｄ２……NPN型トランジスタによるダイオード
構成、Ｒ１〜Ｒ１３……抵抗器、VR１……比較
電圧、VCS……基準定電圧。
図は第１図の各点の電位の温度変動を示すグラフ
である。 Ｑ１〜Ｑ１０……NPN型トランジスタ、Ｄ１，
Ｄ２……NPN型トランジスタによるダイオード
構成、Ｒ１〜Ｒ１３……抵抗器、VR１……比較
電圧、VCS……基準定電圧。
Claims (1)
- １ 差動対をなす第１及び第２のトランジスタ
と、該第１及び第２のトランジスタのエミツタ共
通接続点に接続された第１の定電流源と、該第１
及び第２のトランジスタの各々のコレクタと第１
の電源端子との間にそれぞれ接続された第１及び
第２の抵抗器とを含む温度検出回路において、前
記第１の電源端子と前記第１のトランジスタのベ
ースとの間にダイオードが接続され、第２の電源
端子と前記第１のトランジスタのベースとの間に
第３の抵抗器が接続され、前記第１の電源端子と
前記第２のトランジスタのベースとの間に第３の
トランジスタが接続され、該第３のトランジスタ
のベースは前記第１のトランジスタのコレクタに
接続されると共に第２の定電流源を介して前記第
２の電源端子に接続され、前記第２の電源端子と
前記第２のトランジスタのベースとの間に第４の
抵抗器が接続され、前記第２のトランジスタのコ
レクタから検出出力が取り出されることを特徴と
する温度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11200183A JPS604831A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11200183A JPS604831A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 温度検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604831A JPS604831A (ja) | 1985-01-11 |
| JPH0146015B2 true JPH0146015B2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=14575464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11200183A Granted JPS604831A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604831A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9716838D0 (en) * | 1997-08-08 | 1997-10-15 | Philips Electronics Nv | Temperature sensing circuits |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11200183A patent/JPS604831A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS604831A (ja) | 1985-01-11 |
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