JPH0620117Y2 - 温度検出回路 - Google Patents
温度検出回路Info
- Publication number
- JPH0620117Y2 JPH0620117Y2 JP16327288U JP16327288U JPH0620117Y2 JP H0620117 Y2 JPH0620117 Y2 JP H0620117Y2 JP 16327288 U JP16327288 U JP 16327288U JP 16327288 U JP16327288 U JP 16327288U JP H0620117 Y2 JPH0620117 Y2 JP H0620117Y2
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- Japan
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- transistor
- temperature
- diode
- diodes
- constant current
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ペアダイオードを用いて温度を検出する温度
検出回路に係り、特に温度変化が激しいときでも精度良
く温度を測定できるように改良した温度検出回路に関す
る。
検出回路に係り、特に温度変化が激しいときでも精度良
く温度を測定できるように改良した温度検出回路に関す
る。
〈従来の技術〉 第６図は従来の温度検出回路の構成の概要を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
一端が＋Ｖの電源に定電流源ＣＣ1が接続され、その他
端はベースとコレクタとが接続されてダイオードとして
機能するトランジスタＱ1のコレクタに接続されてい
る。このトランジスタＱ1のエミッタは共通電位点ＣＯ
Ｍに接続されている。
端はベースとコレクタとが接続されてダイオードとして
機能するトランジスタＱ1のコレクタに接続されてい
る。このトランジスタＱ1のエミッタは共通電位点ＣＯ
Ｍに接続されている。
以上のような構成において、定電流源ＣＣ1から大きさ
の異なる電流、例えば電流Ｉと電流Ｎ・Ｉ（Ｎ＞１）を
トランジスタＱ1に流してそのベースとエミッタ間に発
生する電圧ＶBE1とＶBE2との差ΔＶBEをとると、 ΔＶBE＝ＶBE1−ＶBE2 ＝ｋＴ・ｌｎ（Ｎ）／ｑ…（１） となる。但し、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑ
は単位電荷である。
の異なる電流、例えば電流Ｉと電流Ｎ・Ｉ（Ｎ＞１）を
トランジスタＱ1に流してそのベースとエミッタ間に発
生する電圧ＶBE1とＶBE2との差ΔＶBEをとると、 ΔＶBE＝ＶBE1−ＶBE2 ＝ｋＴ・ｌｎ（Ｎ）／ｑ…（１） となる。但し、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑ
は単位電荷である。
従って、ΔＶBEは絶対温度Ｔに正比例するので、トラン
ジスタＱ1を測定しようとする部分に接触してΔＶBEを
測定することにより絶対温度Ｔを知ることができる。
ジスタＱ1を測定しようとする部分に接触してΔＶBEを
測定することにより絶対温度Ｔを知ることができる。
〈本考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、以上のような従来の温度検出回路では、
定電流値を変化させてΔＶBEを測定する構成であるの
で、外界の温度変化の影響を受け精度良く温度を測定す
ることができない。特に、急激な温度変化をする測定対
象では発生する誤差が大きくなるという問題がある。
定電流値を変化させてΔＶBEを測定する構成であるの
で、外界の温度変化の影響を受け精度良く温度を測定す
ることができない。特に、急激な温度変化をする測定対
象では発生する誤差が大きくなるという問題がある。
〈課題を解決するための手段〉 本考案は、以上の課題を解決するために、正の電流の波
高値と負の電流の波高値が基準値に対して異なる定電流
を一定のデュテイで繰返し出力する定電流源と、この定
電流源に直列に互いに逆極性で接続され測定温度によっ
てその両端の電圧が変化する一対のペアダイオードとを
具備し、このペアダイオードの両端の電圧を用いて前記
測定温度に対応する温度信号を出力するようにしたもの
である。
高値と負の電流の波高値が基準値に対して異なる定電流
を一定のデュテイで繰返し出力する定電流源と、この定
電流源に直列に互いに逆極性で接続され測定温度によっ
てその両端の電圧が変化する一対のペアダイオードとを
具備し、このペアダイオードの両端の電圧を用いて前記
測定温度に対応する温度信号を出力するようにしたもの
である。
〈作用〉 温度測定点に接触された互いに逆極性に接続されたマッ
チング性の良いペアダイオードに正と負で波高値の異な
る定電流を流してこれ等のペアダイオードの両端に生じ
る電圧を用いて温度信号とする。周囲の環境の影響を受
けず、また急激な温度変化を伴なう温度も正確に測定で
きる。
チング性の良いペアダイオードに正と負で波高値の異な
る定電流を流してこれ等のペアダイオードの両端に生じ
る電圧を用いて温度信号とする。周囲の環境の影響を受
けず、また急激な温度変化を伴なう温度も正確に測定で
きる。
〈実施例〉 以下、本考案の実施例について図面を用いて説明する。
第１図は本考案の１実施例の構成を示す回路図である。
第１図は本考案の１実施例の構成を示す回路図である。
ＣＣ2は定電流源であり、トランジスタＱ2、Ｑ3、抵抗
Ｒ1、Ｒ2、コンデンサＣ1などで構成されている。
Ｒ1、Ｒ2、コンデンサＣ1などで構成されている。
トランジスタＱ2のコレクタは＋Ｖの電源に接続され、
そのエミッタは抵抗Ｒ1とＲ2を介してトランジスタＱ3
のエミッタに接続されている。トランジスタＱ3のコレ
クタは−Ｖの電源に接続されている。
そのエミッタは抵抗Ｒ1とＲ2を介してトランジスタＱ3
のエミッタに接続されている。トランジスタＱ3のコレ
クタは−Ｖの電源に接続されている。
また、トランジスタＱ2とＱ3のベースの接続点Ｇには信
号源からデュテイが５０％の矩形波状の信号パルスＳＰ
が印加されている。更に、抵抗Ｒ1とＲ2との接続点には
コンデンサＣ1が接続され、出力端Ｔ1に信号パルスＳＰ
に対応した出力電流が得られる。
号源からデュテイが５０％の矩形波状の信号パルスＳＰ
が印加されている。更に、抵抗Ｒ1とＲ2との接続点には
コンデンサＣ1が接続され、出力端Ｔ1に信号パルスＳＰ
に対応した出力電流が得られる。
この場合に抵抗Ｒ1は抵抗Ｒ2に対してＮ倍の値、つまり
Ｒ1＝ＮＲ2に選定されているので、出力端Ｔから流出す
る電流Ｉ1の波高値は流入する電流Ｉ2の波高値に対して
１／Ｎになる。そのデュテイは５０％である。
Ｒ1＝ＮＲ2に選定されているので、出力端Ｔから流出す
る電流Ｉ1の波高値は流入する電流Ｉ2の波高値に対して
１／Ｎになる。そのデュテイは５０％である。
この電流Ｉ1、Ｉ2はダイオードＤ1、Ｄ2が互いに逆極性
で接続されたペアダイオードＤp（詳細な構成は後述）
を介して共通電位点ＣＯＭに流される。これ等のダイオ
ードＤ1、Ｄ2は例えばトランジスタのベースとコレクタ
とを接続してダイオードとして構成することができる。
で接続されたペアダイオードＤp（詳細な構成は後述）
を介して共通電位点ＣＯＭに流される。これ等のダイオ
ードＤ1、Ｄ2は例えばトランジスタのベースとコレクタ
とを接続してダイオードとして構成することができる。
このペアダイオードＤpの両端に発生する電圧Ｖbeは抵
抗Ｒ3とコンデンサＣ2で構成された平滑回路ＦＬに印加
され、コンデンサＣ2の両端に出力電圧Ｖoを得る。
抗Ｒ3とコンデンサＣ2で構成された平滑回路ＦＬに印加
され、コンデンサＣ2の両端に出力電圧Ｖoを得る。
次に、以上のように構成された温度検出回路の動作につ
いて第２図を用いて説明する。
いて第２図を用いて説明する。
定電流源ＣＣ2は電流Ｉ1がダイオードＤ1に、電流Ｉ2が
電流Ｉ1とは逆方向にダイオードＤ2に流されているの
で、ダイオードＤ1の両端にはＶbe1が、ダイオードＤ2
の両端にはＶbe2がそれぞれ第２図（Ａ）に示すように
交互に発生する。
電流Ｉ1とは逆方向にダイオードＤ2に流されているの
で、ダイオードＤ1の両端にはＶbe1が、ダイオードＤ2
の両端にはＶbe2がそれぞれ第２図（Ａ）に示すように
交互に発生する。
従って、コンデンサＣ2の両端には、これらの電圧Ｖbe1
とＶbe2との差電圧として出力電圧Ｖoが Ｖo＝（Ｖbe1−Ｖbe2）／２ ＝ｋＴ・ｌｎ（Ｎ）／ｑ…（２） として得られる（第２図（Ｂ））。
とＶbe2との差電圧として出力電圧Ｖoが Ｖo＝（Ｖbe1−Ｖbe2）／２ ＝ｋＴ・ｌｎ（Ｎ）／ｑ…（２） として得られる（第２図（Ｂ））。
従って、コンデンサＣ2の両端には絶対温度Ｔに比例し
た出力電圧Ｖoが得られる。
た出力電圧Ｖoが得られる。
この場合、ダイオードＤ1とＤ2のマッチングをとって温
度の変化にかかわらず｜Ｉ1｜＝｜Ｉ2｜のときに、Ｖ
be1−Ｖbe2０になるようにすることが必要であるが、
この様なマッチングをとる構成について第３図〜第５図
を用いてさらに説明する。
度の変化にかかわらず｜Ｉ1｜＝｜Ｉ2｜のときに、Ｖ
be1−Ｖbe2０になるようにすることが必要であるが、
この様なマッチングをとる構成について第３図〜第５図
を用いてさらに説明する。
第３図（Ａ）はペアダイオードを形成するシリコン基板
の平面図、（Ｂ）はＡ図におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）
は電気的な回路図である。
の平面図、（Ｂ）はＡ図におけるＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）
は電気的な回路図である。
１はシリコン基板、３はコレクタ、４はベース、５はエ
ミッタであり、これらはシリコン基板１上に互いに近接
する４個のトランジスタＴr１〜Ｔr４を形成している。
各トランジスタＴr１〜Ｔr４において、３１はコレクタ
３に結合するコレクタ電極、４１はベース４に結合する
ベース電極、５１はエミッタ５に結合するエミッタ電極
である。コレクタ電極３１とベース電極４１とは、互い
に接続されており、各トランジスタＴr１〜Ｔr４はいず
れもダイオードとしての動作をなすようになっている。
ミッタであり、これらはシリコン基板１上に互いに近接
する４個のトランジスタＴr１〜Ｔr４を形成している。
各トランジスタＴr１〜Ｔr４において、３１はコレクタ
３に結合するコレクタ電極、４１はベース４に結合する
ベース電極、５１はエミッタ５に結合するエミッタ電極
である。コレクタ電極３１とベース電極４１とは、互い
に接続されており、各トランジスタＴr１〜Ｔr４はいず
れもダイオードとしての動作をなすようになっている。
互いに並んで隣り合うトランジスタＴr１とＴr２とにお
いて、トランジスタＴr１のコレクタ電極、ベース電極
３１、４１は、トランジスタＴr２のエミッタ電極５１
に接続され、またトランジスタＴr１のエミッタ電極５
１は、トランジスタＴr２のコレクタ電極、ベース電極
３１、４１に接続されている。
いて、トランジスタＴr１のコレクタ電極、ベース電極
３１、４１は、トランジスタＴr２のエミッタ電極５１
に接続され、またトランジスタＴr１のエミッタ電極５
１は、トランジスタＴr２のコレクタ電極、ベース電極
３１、４１に接続されている。
互いに並んで隣り合うトランジスタＴr３とＴr４におい
ても同様に、トランジスタＴr３のコレクタ電極、ベー
ス電極３１、４１がトランジスタＴr４のエミッタ電極
５１に接続され、またトランジスタＴr３のエミッタ電
極５１は、トランジスタＴr４のコレクタ電極、ベース
電極３１、４１に接続されている。
ても同様に、トランジスタＴr３のコレクタ電極、ベー
ス電極３１、４１がトランジスタＴr４のエミッタ電極
５１に接続され、またトランジスタＴr３のエミッタ電
極５１は、トランジスタＴr４のコレクタ電極、ベース
電極３１、４１に接続されている。
７１、７２は外部回路（図示せず）に接続される端子、
６１はトランジスタＴr１のコレクタ電極、ベース電極
３１、４１およびトランジスタＴr２のミッタ電極５１
と端子７１とを接続するリード線、６２はトランジスタ
Ｔr３のエミッタ電極５１及びトランジスタＴr４のコレ
クタ電極、ベース電極３１、４１と端子７１とを接続す
るリ＝ド線、６３はトランジスタＴr１のエミッタ電極
５１及びトランジスタＴr２のコレクタ電極、ベース電
極３１、４１と端子７２とを接続するリード線、６４は
トランジスタＴr３のコレクタ電極、ベース電極３１、
４１およびトランジスタＴr１のエミッタ電極５１と端
子７２とを接続するリード線である。
６１はトランジスタＴr１のコレクタ電極、ベース電極
３１、４１およびトランジスタＴr２のミッタ電極５１
と端子７１とを接続するリード線、６２はトランジスタ
Ｔr３のエミッタ電極５１及びトランジスタＴr４のコレ
クタ電極、ベース電極３１、４１と端子７１とを接続す
るリ＝ド線、６３はトランジスタＴr１のエミッタ電極
５１及びトランジスタＴr２のコレクタ電極、ベース電
極３１、４１と端子７２とを接続するリード線、６４は
トランジスタＴr３のコレクタ電極、ベース電極３１、
４１およびトランジスタＴr１のエミッタ電極５１と端
子７２とを接続するリード線である。
このように構成した回路の端子７１、７２からみた等価
回路は第４図（Ａ）に示す通りとなる。すなわち、基板
上に互いに対角線上に配列するトランジスタＴr１、Ｔr
４が端子７１から端子７２の方向に順方向となるように
並列接続され、同じく対角線上に配列するトランジスタ
Ｔr２、Ｔr３が端子７２から端子７１の方向に順方向と
なるように並列接続されることになる。
回路は第４図（Ａ）に示す通りとなる。すなわち、基板
上に互いに対角線上に配列するトランジスタＴr１、Ｔr
４が端子７１から端子７２の方向に順方向となるように
並列接続され、同じく対角線上に配列するトランジスタ
Ｔr２、Ｔr３が端子７２から端子７１の方向に順方向と
なるように並列接続されることになる。
第４図（Ａ）において、Ｒ61〜Ｒ64は各リード線の抵抗
値を表すものとする。また、第４図（Ａ）の等価回路は
ダイオード接続したトランジスタＴr１、Ｔr４およびＴ
r２、Ｔr３をそれぞれ１個のダイオードで代表すればさ
らに第４図（Ｂ）のように簡略にすることができる。
値を表すものとする。また、第４図（Ａ）の等価回路は
ダイオード接続したトランジスタＴr１、Ｔr４およびＴ
r２、Ｔr３をそれぞれ１個のダイオードで代表すればさ
らに第４図（Ｂ）のように簡略にすることができる。
ここで、各ダイオードＤ1、Ｄ2に直列に接続される抵抗
ｒ1、ｒ2は次の（３）、（４）式で表すことができる。
ｒ1、ｒ2は次の（３）、（４）式で表すことができる。
ｒ1＝（Ｒ61＋Ｒ62）／２…（３） ｒ2＝（Ｒ63＋Ｒ64）／２…（４） リード線６１とリード線６２、リード線６３とリード線
６４はいずれもその長さと幅を同一に形成することは可
能で、Ｒ61＝Ｒ62、Ｒ63＝Ｒ64とすることができ、また
これ等の関係を満足しなくとも、（３）、（４）式から
明らかなように、ダイオードに直列に接続される抵抗の
和（ｒ1＋ｒ2）をＤ1側とＤ2側とで正確に一致させるこ
とが出来る。
６４はいずれもその長さと幅を同一に形成することは可
能で、Ｒ61＝Ｒ62、Ｒ63＝Ｒ64とすることができ、また
これ等の関係を満足しなくとも、（３）、（４）式から
明らかなように、ダイオードに直列に接続される抵抗の
和（ｒ1＋ｒ2）をＤ1側とＤ2側とで正確に一致させるこ
とが出来る。
また、ダイオードＤ1、Ｄ2の順方向電圧Δ1、Δ2は各ダ
イオードに接続されるトランジスタＴr１〜Ｔr４の順方
向電圧をｅ1〜ｅ4とすれば（５）、（６）式で表すこと
ができる。
イオードに接続されるトランジスタＴr１〜Ｔr４の順方
向電圧をｅ1〜ｅ4とすれば（５）、（６）式で表すこと
ができる。
Δ1＝（ｅ1＋ｅ4）／２…（５） Δ2＝（ｅ2＋ｅ3）／２…（６） ｅ1〜ｅ4は、各トランジスタＴr１〜Ｔr４を同一条件で
作ることによってｅ1＝ｅ2＝ｅ3＝ｅ4とすることができ
る。また、第５図の矢印ａに示すように基板１０に対し
て温度勾配が存在する場合にあっては、ｅ1＝ｅ2、ｅ3
＝ｅ4が維持され、また矢印ｂに示すような温度勾配が
存在する場合にあっては、ｅ1＝ｅ3、ｅ2＝ｅ4が維持さ
れ、いずれの場合にも（５）、（６）式から明らかなよ
うに、温度勾配に影響されないでΔ1＝Δ2の関係を保つ
ことが出来る。
作ることによってｅ1＝ｅ2＝ｅ3＝ｅ4とすることができ
る。また、第５図の矢印ａに示すように基板１０に対し
て温度勾配が存在する場合にあっては、ｅ1＝ｅ2、ｅ3
＝ｅ4が維持され、また矢印ｂに示すような温度勾配が
存在する場合にあっては、ｅ1＝ｅ3、ｅ2＝ｅ4が維持さ
れ、いずれの場合にも（５）、（６）式から明らかなよ
うに、温度勾配に影響されないでΔ1＝Δ2の関係を保つ
ことが出来る。
なお、以上の説明ではトランジスタをダイオード接続し
たものをシリコン基板１に形成したが、このトランジス
タに代えて直接ダイオードを形成するようにしても良
い。
たものをシリコン基板１に形成したが、このトランジス
タに代えて直接ダイオードを形成するようにしても良
い。
なお、第１図に示す実施例では定電流のデュテイが５０
％のものについて説明したが、これに限られずデュテイ
をＮ：１にしたものでも良い。また、出力がゼロとなる
ようにデュテイ帰還しデュテイを温度の出力信号として
も良い。
％のものについて説明したが、これに限られずデュテイ
をＮ：１にしたものでも良い。また、出力がゼロとなる
ようにデュテイ帰還しデュテイを温度の出力信号として
も良い。
〈考案の効果〉 以上、実施例と共に具体的に説明したように本考案によ
れば、温度測定点に接触された互いに逆極性に接続され
たマッチング性の良いペアダイオードに正と負で波高値
の異なる定電流を流してこれ等のペアダイオードの両端
に生じる電圧を用いて温度信号としたので、周囲の環境
の影響を受けず、また急激な温度変化を伴なう温度も正
確に測定できる。
れば、温度測定点に接触された互いに逆極性に接続され
たマッチング性の良いペアダイオードに正と負で波高値
の異なる定電流を流してこれ等のペアダイオードの両端
に生じる電圧を用いて温度信号としたので、周囲の環境
の影響を受けず、また急激な温度変化を伴なう温度も正
確に測定できる。
第１図は第１図は本考案の１実施例の構成を示す回路
図、第２図は第１図に示す各部の波形を示す波形図、第
３図は第１図に示すペアダイオードの構成を示す構成
図、第４図は第３図に示すペアダイオードの等価回路を
示す回路図、第５図は第３図に示すペアダイオードの効
果を説明する説明図、第６図は従来の温度検出回路の構
成を示す回路図である。 ＣＣ1、ＣＣ2…定電流源、Ｄp…ペアダイオード、ＦＬ
…平滑回路、ＳＰ…信号パルス、１…シリコン基板、３
…コレクタ、４…ベース、５…エミッタ、３１…コレク
タ電極、４１…ベース電極、５１…エミッタ電極、６１
〜６３…リード線、７１、７２…端子。
図、第２図は第１図に示す各部の波形を示す波形図、第
３図は第１図に示すペアダイオードの構成を示す構成
図、第４図は第３図に示すペアダイオードの等価回路を
示す回路図、第５図は第３図に示すペアダイオードの効
果を説明する説明図、第６図は従来の温度検出回路の構
成を示す回路図である。 ＣＣ1、ＣＣ2…定電流源、Ｄp…ペアダイオード、ＦＬ
…平滑回路、ＳＰ…信号パルス、１…シリコン基板、３
…コレクタ、４…ベース、５…エミッタ、３１…コレク
タ電極、４１…ベース電極、５１…エミッタ電極、６１
〜６３…リード線、７１、７２…端子。
Claims (1)
- 【請求項１】正の電流の波高値と負の電流の波高値が基
準値に対して異なる定電流を一定のデュテイで繰返し出
力する定電流源と、この定電流源に直列に互いに逆極性
で接続され測定温度によってその両端の電圧が変化する
一対のペアダイオードとを具備し、このペアダイオード
の両端の電圧を用いて前記測定温度に対応する温度信号
を出力するようにしたことを特徴とする温度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16327288U JPH0620117Y2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16327288U JPH0620117Y2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 温度検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283436U JPH0283436U (ja) | 1990-06-28 |
| JPH0620117Y2 true JPH0620117Y2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=31447854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16327288U Expired - Lifetime JPH0620117Y2 (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620117Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200937701A (en) * | 2008-02-18 | 2009-09-01 | Fortune Semiconductor Corp | Temperature sensor for charging/discharging control circuit of secondary battery |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP16327288U patent/JPH0620117Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0283436U (ja) | 1990-06-28 |
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