JPH0347694B2 - - Google Patents
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- JPH0347694B2 JPH0347694B2 JP2544485A JP2544485A JPH0347694B2 JP H0347694 B2 JPH0347694 B2 JP H0347694B2 JP 2544485 A JP2544485 A JP 2544485A JP 2544485 A JP2544485 A JP 2544485A JP H0347694 B2 JPH0347694 B2 JP H0347694B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は温度検出回路に関し、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。
従来、半導体のチツプ温度はチツプ外部か表面
で温度計ある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。
で温度計ある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。
上述した従来の、外部から温度計等で測定する
方法は実装上の制約や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。
方法は実装上の制約や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。
本発明の温度検出回路は、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
ンジスタの共通接続されたエミツタに接続された
定電流回路と、該第１及び第２のトランジスタの
各コレクタに接続された第１及び第２の抵抗器を
含む温度検出回路に於て、第１の電源と前記第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、前記第２の電源と前記第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、更に第４のトランジスタのコレクタ、
ベース、エミツタがそれぞれ前記第１の電源、前
記第２のトランジスタのコレクタ、前記第１のト
ランジスタのベースに接続されている。また本発
明の温度検出回路は前記第４の抵抗器にイニシヤ
ライズ回路が接続されている。
び第２のトランジスタと、該第１及び第２のトラ
ンジスタの共通接続されたエミツタに接続された
定電流回路と、該第１及び第２のトランジスタの
各コレクタに接続された第１及び第２の抵抗器を
含む温度検出回路に於て、第１の電源と前記第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、前記第２の電源と前記第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、更に第４のトランジスタのコレクタ、
ベース、エミツタがそれぞれ前記第１の電源、前
記第２のトランジスタのコレクタ、前記第１のト
ランジスタのベースに接続されている。また本発
明の温度検出回路は前記第４の抵抗器にイニシヤ
ライズ回路が接続されている。
上記構成のエミツタ結合型論理回路に於て、ト
ランジスタのベース・エエミツタ間電圧（VBE）
の温度係数及び抵抗の温度係数を利用して、それ
ぞれ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。
ランジスタのベース・エエミツタ間電圧（VBE）
の温度係数及び抵抗の温度係数を利用して、それ
ぞれ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。
次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図，第３図はそれぞれ本発明の温度検出回
路の第１，第２の実施例を示す回路図、第２図は
第１図に於ける主要点電位の温度変化例を示す図
である。
路の第１，第２の実施例を示す回路図、第２図は
第１図に於ける主要点電位の温度変化例を示す図
である。
第１図に於て第１の実施例は、各エミツタが互
いに接続された２個のNPN型バイポーラトラン
ジスタ（以下Ｑ）１，２と、コレクタがＱ１，２
の前記エミツタと接続されたＱ３とを備え、Ｑ
１，２のベースに与えられる電圧の高低に応じて
該Ｑ１及びＱ２に選択的に電流を流すようになさ
れたいわゆるエミツタ結合型電流切換えスイツチ
回路（以下U1）２０を形成しており、Ｑ３のベ
ースには抵抗器（以下Ｒ）１９を介して定電流源
として基準電圧Vcsが印加されている。Ｑ１のコ
レクタはＲ１１を介して、一方Ｑ２のコレクタは
Ｒ１８及びＲ１２を介して第１の電源GNDに接
続され、またPNダイオード（以下Ｄ）３１，３
２とＲ１６とを直列に接続して第１の電源GND
と第２の電源VEEとの間に挿入し、Ｄ３２とＲ１
６との接続点ａはＲ１４を介してＱ１のベースに
接続され、Ｑ２のベースはコレクタが第１の電源
GNDに接続されたＱ５のエミツタＲ１５を介し
て接続され同時にＱ５のエミツタは接続点ｂ，Ｒ
１７を介して第２の電源VEEに接続され、Ｑ１の
コレクタは接続点ｃを介してＱ５のベースに接続
されるとともにＱ７を含んでなる定電流回路（以
下U2）２１に接続され、更にＱ４のコレクタ、
ベース、エミツタがそれぞれ第１の電源GND，
Ｑ２のコレクタ、前記接続点ａに接続されてい
る。Ｑ６はイニシヤライズ回路であり、コレク
タ、ベース、エミツタはそれぞれ第１の電源
GND、入力端子６０、前記接続点ｂに接続され
ている。Ｒ１２とＲ１８との接続点ｄは出力端子
１０に接続されている。
いに接続された２個のNPN型バイポーラトラン
ジスタ（以下Ｑ）１，２と、コレクタがＱ１，２
の前記エミツタと接続されたＱ３とを備え、Ｑ
１，２のベースに与えられる電圧の高低に応じて
該Ｑ１及びＱ２に選択的に電流を流すようになさ
れたいわゆるエミツタ結合型電流切換えスイツチ
回路（以下U1）２０を形成しており、Ｑ３のベ
ースには抵抗器（以下Ｒ）１９を介して定電流源
として基準電圧Vcsが印加されている。Ｑ１のコ
レクタはＲ１１を介して、一方Ｑ２のコレクタは
Ｒ１８及びＲ１２を介して第１の電源GNDに接
続され、またPNダイオード（以下Ｄ）３１，３
２とＲ１６とを直列に接続して第１の電源GND
と第２の電源VEEとの間に挿入し、Ｄ３２とＲ１
６との接続点ａはＲ１４を介してＱ１のベースに
接続され、Ｑ２のベースはコレクタが第１の電源
GNDに接続されたＱ５のエミツタＲ１５を介し
て接続され同時にＱ５のエミツタは接続点ｂ，Ｒ
１７を介して第２の電源VEEに接続され、Ｑ１の
コレクタは接続点ｃを介してＱ５のベースに接続
されるとともにＱ７を含んでなる定電流回路（以
下U2）２１に接続され、更にＱ４のコレクタ、
ベース、エミツタがそれぞれ第１の電源GND，
Ｑ２のコレクタ、前記接続点ａに接続されてい
る。Ｑ６はイニシヤライズ回路であり、コレク
タ、ベース、エミツタはそれぞれ第１の電源
GND、入力端子６０、前記接続点ｂに接続され
ている。Ｒ１２とＲ１８との接続点ｄは出力端子
１０に接続されている。
第１の実施例ではＤ３１，３２の順方向電圧の
和がＱ１のベース電位を決定している。Ｑ１が非
導通状態の場合、Ｑ２のベース電位はU2２１に
よる定電流値とＲ１１の抵抗値との積の値からＱ
５のベース・エミツタ電圧（以下VBE）をシフト
した値である。Ｑ６は入力端子６０に印加される
イニシヤライズ信号をレベルシフトするためのト
ランジスタである。
和がＱ１のベース電位を決定している。Ｑ１が非
導通状態の場合、Ｑ２のベース電位はU2２１に
よる定電流値とＲ１１の抵抗値との積の値からＱ
５のベース・エミツタ電圧（以下VBE）をシフト
した値である。Ｑ６は入力端子６０に印加される
イニシヤライズ信号をレベルシフトするためのト
ランジスタである。
続いて第１図，第２図を参照して第１の実施例
の動作について説明する。
の動作について説明する。
まず低温状態での高電位なイニシヤライズ信号
を入力端子６０からＱ６，Ｒ１５を介してＱ２の
ベースに印加することによりU1２０ではＱ２が
導通状態となり、低電位な検出信号が前記接続点
ｄに出力されるチツプの温度上昇に伴いＱ１のベ
ース電位もＱ２のベース電位も上昇する特性を有
するが、前者すなわち接続点ａにおける電位の変
化率の方が後者すなわち接続点ｂにおけるものよ
り大きく回路的に設定されているので、検出設定
温度付近に近づくと、Ｑ１のコレクタ電位は下降
し始めその変動がＱ５，Ｒ１５を介してＱ２のベ
ースに伝わりＱ２のコレクタ電位は上昇し始め
る。それに伴つてＱ４が導通状態へと動作し始
め、そのことがＱ１のベース電位を上昇させて
U1２０ではスイツチングが行なわれＱ１が導通
状態となつて前記接続点ｄにおける検出信号は高
電位に変化する。またＱ４が導通状態となること
により、一度動作した温度検出回路はその後に温
度が下降しても前記検出信号を保持する。
を入力端子６０からＱ６，Ｒ１５を介してＱ２の
ベースに印加することによりU1２０ではＱ２が
導通状態となり、低電位な検出信号が前記接続点
ｄに出力されるチツプの温度上昇に伴いＱ１のベ
ース電位もＱ２のベース電位も上昇する特性を有
するが、前者すなわち接続点ａにおける電位の変
化率の方が後者すなわち接続点ｂにおけるものよ
り大きく回路的に設定されているので、検出設定
温度付近に近づくと、Ｑ１のコレクタ電位は下降
し始めその変動がＱ５，Ｒ１５を介してＱ２のベ
ースに伝わりＱ２のコレクタ電位は上昇し始め
る。それに伴つてＱ４が導通状態へと動作し始
め、そのことがＱ１のベース電位を上昇させて
U1２０ではスイツチングが行なわれＱ１が導通
状態となつて前記接続点ｄにおける検出信号は高
電位に変化する。またＱ４が導通状態となること
により、一度動作した温度検出回路はその後に温
度が下降しても前記検出信号を保持する。
ここで検出温度Tjを100℃とし、100℃より充
分低い温度範囲では、Ｑ１のベース電位よりＱ２
のベース電位の方が充分高位なようにＲ１１の抵
抗値及びＱ７による定電流値が設定されているも
のとする。このことは入力端子６０に前記イニシ
ヤライズ信号を印加することにより確実に実行さ
れる。
分低い温度範囲では、Ｑ１のベース電位よりＱ２
のベース電位の方が充分高位なようにＲ１１の抵
抗値及びＱ７による定電流値が設定されているも
のとする。このことは入力端子６０に前記イニシ
ヤライズ信号を印加することにより確実に実行さ
れる。
温度上昇に伴つて前記接続点ｂの電位はほぼＱ
５のVBEの温度変動に追随して上昇するのに対
し、前記接続点ａの電位はＤ３１とＤ３２の温度
変動の和に追随して上昇するので、その温度係数
は接続点ｂのものよりも急峻である。温度上昇に
伴つてＱ１が非導通状態から少しずつ導通状態へ
と変化し始めると、前記接続点ｃの電位が下降し
始め、Ｑ５を介してＱ２のベース電位が下降し始
める。その結果Ｑ２は導通状態から非導通状態へ
と少しずつ変化し始めて前記接続点ｄすなわち出
力端子１０の電位は上昇し始める。温度が検出温
度Tj＝100℃付近に上昇してくるとＱ４は急激に
導通状態へと移行しＱ１のベース電位を一気に上
昇させる動きをし、一連の動作によつてより加速
されて結局100℃ではQ2は非導通になりＱ１は導
通状態となる。そのことは出力端子１０の出力信
号が低電位信号から高電位信号へと急激に変化し
たことを示しており、温度検出回路が得られる。
５のVBEの温度変動に追随して上昇するのに対
し、前記接続点ａの電位はＤ３１とＤ３２の温度
変動の和に追随して上昇するので、その温度係数
は接続点ｂのものよりも急峻である。温度上昇に
伴つてＱ１が非導通状態から少しずつ導通状態へ
と変化し始めると、前記接続点ｃの電位が下降し
始め、Ｑ５を介してＱ２のベース電位が下降し始
める。その結果Ｑ２は導通状態から非導通状態へ
と少しずつ変化し始めて前記接続点ｄすなわち出
力端子１０の電位は上昇し始める。温度が検出温
度Tj＝100℃付近に上昇してくるとＱ４は急激に
導通状態へと移行しＱ１のベース電位を一気に上
昇させる動きをし、一連の動作によつてより加速
されて結局100℃ではQ2は非導通になりＱ１は導
通状態となる。そのことは出力端子１０の出力信
号が低電位信号から高電位信号へと急激に変化し
たことを示しており、温度検出回路が得られる。
次に第３図において、第２の実施例は第１の実
施例（第１図に図示）から定電流回路U2２１及
び抵抗器Ｒ１８を削除して構成され、その基本的
動作は前述の第１の実施例に於けるものと全く同
様なので説明を省略する。第２の実施例は第１の
実施例より経済的な温度検出回路となる。
施例（第１図に図示）から定電流回路U2２１及
び抵抗器Ｒ１８を削除して構成され、その基本的
動作は前述の第１の実施例に於けるものと全く同
様なので説明を省略する。第２の実施例は第１の
実施例より経済的な温度検出回路となる。
本発明は以上説明したように、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安定に得られる効果があ
る。
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安定に得られる効果があ
る。
第１図，第３図はそれぞれ本発明の温度検出回
路の第１，第２の実施例を示す回路図、第２図は
第１図に於ける主要点電位の温度変化例を示す図
である。 １，〜７…NPN型バイポーラトランジスタ
（Ｑ）、１０…出力端子、１１，〜１９…抵抗器
（Ｒ）、２０…エミツタ結合型電流切換えスイツチ
回路（U1）、２１…定電流回路（U2）、３１，３
２…PNダイオード(D)、６０…入力端子、GND…
第１の電源、VEE…第２の電源。
路の第１，第２の実施例を示す回路図、第２図は
第１図に於ける主要点電位の温度変化例を示す図
である。 １，〜７…NPN型バイポーラトランジスタ
（Ｑ）、１０…出力端子、１１，〜１９…抵抗器
（Ｒ）、２０…エミツタ結合型電流切換えスイツチ
回路（U1）、２１…定電流回路（U2）、３１，３
２…PNダイオード(D)、６０…入力端子、GND…
第１の電源、VEE…第２の電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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のトランジスタの共通接続さ
れたエミツタに接続された定電流回路と、該第１
及び第２のトランジスタの各コレクタに接続され
た第１及び第２の抵抗器を含む温度検出回路に於
て、第１の電源と前記第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、
前記第２の電源と前記第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、更に第４の
トランジスタのコレクタ、ベース、エミツタがそ
れぞれ前記第１の電源、前記第２のトランジスタ
のコレクタ、前記第１のトランジスタのベースに
接続されていることを特徴とする温度検出回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の温度検出回路に
於て、第４の抵抗器にイニシヤライズ回路が接続
されてい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 |
|---|---|---|---|
| JP2544485A JPS61184429A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2544485A JPS61184429A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 温度検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61184429A JPS61184429A (ja) | 1986-08-18 |
| JPH0347694B2 true JPH0347694B2 (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=12166171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2544485A Granted JPS61184429A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61184429A (ja) |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP2544485A patent/JPS61184429A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61184429A (ja) | 1986-08-18 |
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