JPH0342535A

JPH0342535A - 温度センサ回路

Info

Publication number: JPH0342535A
Application number: JP17923389A
Authority: JP
Inventors: Katsuharu Kimura; 克治木村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1991-02-22
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: JP2906461B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は温度センサ回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の温度センサ回路は、第３図、第４図に示
すような回路が一般的であった。

第３図は従来の温度センサ回路の一例を示す回路図であ
る。

第３図において、従来の温度センサ回路の一例は、定電
圧源７１と、定電流源２００，２０１．・・・・・・ｎ
−１，ｎと、ｎｐｎ　）ランジスタ１００゜１０１、・
・・・・・、ｎ−１，ｎと、出力端子４２とを備えてい
る。

第４図は従来の温度センサ回路の他側を示す回路図であ
る。第３図がｎｐｎ　）ランジスタのみで構成されてい
るのに対して、本性側はｐｎｐ）ランジスタのみで構成
されており、動作は第３図と同様である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の温度センサ回路は、差動出力となってい
ない、即ち、出力端子４２のみである。

このため、Ａ／Ｄコンバータ等で受ける場合は基準電圧
を必要とし、その基準電圧が持つ温度特性が温度センサ
回路の特性を劣化させていた。

本発明の目的は、前記問題点が解決され、基準電圧の温
度変動による影響をなくするようにした温度センサ回路
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の温度センサ回路の構成は、差動トランジスタを
設け、前記差動トランジスタ対の一方のエミッタと定電
流源との間に、複数のダイオードが直列接続され、前記
差動トランジスタ対の２つのトランジスタのコレクタ電
流が互いに等しくなるように制御される帰還回路を設け
たことを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の温度センサ回路を示す回路
図である。

第１図において、本実施例の温度センサ回路は、ｎｐｎ
）ランジスタ１，２，５．７と、ｐｎｐ）ランジスタ３
，４．６と、定電圧源７０．７１と、ダイオード１１．
１２，１３．・・・・・・と、出力端子４２．４３と、
抵抗５０と、コンデンサ５１と、定電流源３０．３１と
を含み、構成される。

トランジスタ１．２は、定電流工。の定電流源３０で駆
動される差動対を構成しているが、トランジスタ２のエ
ミッタと定電流源３０との間には、複数個のダイオード
１１，１２，１３．・・・・・・が挿入されている。ト
ランジスタ３，４は、前記差動対の負荷となっており、
その出力は、コンプリメンタリ回路を構成するＰＮＰ）
ランジスタロとｎｐｎ）ランジスタ５と定電流■１の定
電流源３１とで構成されるレベルシフト回路を介して、
コンプリメンタリ回路を構成するＮＰＮ）ランジスタフ
を駆動する。ここで、抵抗５０とコンデンサ５１とは、
位相補正回路となっている。また、コンプリメンタリ回
路の出力を、トランジスタ２のベースに帰還して、差動
対を構成するトランジスタ１．２のコレクタ電流を等し
くしている。

この場合、トランジスタｌのベース’Ｒ圧Ｖ。

（出力端子４３の電圧）と、トランジスタ２のベース電
圧ｖ０との関係は、ダイオード１１．１２゜１３、・・
・・・・の順方向電圧をＶＦＩ、ＶＦ２．ＶＦ３、・・
・・・・とすると、次式となる。

Ｖｏゎｔ　＝　Ｖ。−Ｖ　ｏ　’ ＝ＶＦ　１　＋ＶＦ　２　＋ＶＦ　３＋・・・・・・こ
こで、ダイオード１１，１２，１３．・・・・・・を同
一特性とすれば、次式となる。

Ｖ　ｏｕｔ　”　ｎ　Ｖ　Ｆ　　　　　　　　　　　　
・・・”・（１）但し、ＶＦ　１　＝ＶＦ　２　＝ＶＦ
　３　＝・・・・・・ＶＦ　、　　ｎはダイオードの個
数である。ここで、これらダイオードを流れる電流工は
、ダイオードの飽和電流を工、とすれば、次式となる。

ここでｑ：単位電子電荷、に：ポルツマン定数、Ｔ：絶
対温度。

従って、順方向電圧は、次式と紅る。

ここで、Ｉ＝Ｉ。／２・・・・・・（４）であるから、
ＶＦ＝ｋＴ／ｑ　　１　ｎ　（Ｉｏ／２　Ｉｓ）　・・
・・・（５）と求まる。

従って、次式が得られる。

■。、Ｊｔ　＝　ｎ　Ｖ　Ｆ＝ｎ（ｋ／ｑ）・Ａｎ　（Ｉｏ／２Ｉｓ）　・Ｔ・・・
・・・（６）前記（６）式により、出力電圧Ｖ。ＵＴは絶対温度Ｔに
比例することがわかる。一般に（ｋ／ｑ）・１７ｎ（工
。／２Ｉｓ）＃２ｍＶ程度となるから、ｎを大きくする
ことで、温度に対する傾きを大きく出来る。

第２図は本発明の他の実施例の温度センサ回路を示す回
路図である。

第２図において、本実施例の温度センサ回路は、ｎｐｎ
　）ランジスタ、ｌ　、　２１　、２２．　・・・・・
・２　ｎ。

５．７と、ｐｎｐ　）ランジスタ３，４１，４２゜・・
・・・・、４ｎ、６と、定電圧源７０．７１と、定電流
源３０，３１，３２，３３．・・・・・・と、抵抗５０
と、コンデンサ５１と、出力端子４２．４３とを含み、
構成される。

第２図においては、トランジスタｌのコレクタ電流とト
ランジスタ４のコレクタ電流とが等しくなるように、制
御される。トランジスタ１，２１゜２２、・・・・・・
　２ｎのベース電圧を、それぞれ、ＶＢ！＋ｌ　ｒ　Ｖ
１１１２、ＶＢ！Ｈ２ｒ　”’　”・＊　ｖＢ、□７．
トオ＜と、次式となる。

・・・・・・（７）ここで、トランジスタの特性を等しいとすれば、次式と
なる。

Ｖ！ｉｌｌ　ｒ　＝　ＶＢｇ２＋　＝　ＶＢＲｔ　！　
＝　−・・’　Ｖ　Ｂ１１２　ｅ　＝Ｖ　Ｂ　ＨＯ・・
・・・・（８）前記（７）、　（８）式より、次式が得られる。

Ｖｏ　　Ｖｏ’　＝　（ｎ　　１）　ＶＢｇ。

・・・・・・（９）前記一実施例と同様に、絶対温度Ｔに比例する電圧が得
られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、一方のエミッタと定電
流源との間に複数のダイオードを直列接続した差動対と
、差動対０２つのトランジスタのそれぞれのコレクタ電
流が等しくなるように制御される帰還路とを設けること
により、温度に比例した電圧を高精度で差動出力として
得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の温度センサ回路を示す回路
図、第２図は本発明の他の実施例の温度センサ回路を示
す回路図、第３図、第４図はいずれも従来の温度センサ
回路を示す回路図である。１．２，５，７，２１，２２．”・、２ｎ、１００゜１
０１、・・・、（ｎ−１）、ｎ・・・・・・ｎｐｎトラ
ンジスタ、３．４，６，４１，４２．”’、４ｎ、４０
０゜４０１、・・＋、ｎ−１．ｎ・・・・・・ｐｎｐ）
ランジスタ、７０．７１・・・・・・定電流源、４２．
４３・・・・・・出力端子、５０・・・・・・抵抗、５
１・・・・・・コンデンサ、１１゜１２．１３・・・・
・・ダイオード、３０，３１，３２゜３３．２００，２
０１．・・・、（ｎ−１）、ｎ・・・・・・定電流源。

Claims

【特許請求の範囲】

差動トランジスタ対を設け、前記差動トランジスタ対の
一方のエミッタと定電流源との間に、複数のダイオード
が直列接続され、前記差動トランジスタ対の２つのトラ
ンジスタのコレクタ電流が互いに等しくなるように制御
される帰還回路を設けたことを特徴とする温度センサ回
路。