DE19710829A1 - Temperature measuring method using bipolar transistor sensor - Google Patents

Temperature measuring method using bipolar transistor sensor

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Abstract

The method involves periodically controlling the collector of a bipolar transistor (2) using at least two different collector currents under control of an interval clock source (12). A difference of the base-emitter voltage (the difference voltage) of the transistor during a selection period, or a signal of an output device corresponding to this voltage, is supplied. The temperature corresponding to the voltage is identified in the output device. The average voltage value of the base-emitter voltage occuring during a selection period or a signal of the output device corresponding to the average voltage is supplied. The output device identifies the temperature from the linear or non-linear combination of the difference voltage and the average voltage, or of the signals corresponding to these values.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Temperaturmessung.The invention relates to a method and a Temperature measuring device.

Ein Verfahren der betreffenden Art ist aus der US 3 812 717 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein bipolarer Transistor mit geradeverschobenem Emitterübergang als Temperatursensor verwendet, wobei der Kollektor des Transistors periodisch mit zwei unterschiedlichen Kollektorströmen angesteuert wird. Die während einer Ansteuerperiode auftretende Diffe­ renz der Basis-Emitter-Spannung (Spannungsdifferenz­ wert) des Transistors wird einer Auswerteeinrichtung zugeführt, die den zu dem zugeführten Spannungsdiffe­ renzwert gehörigen Temperaturwert ermittelt.A method of the type in question is known from US 3,812,717 known. In this known method becomes a bipolar transistor with a straight shift Emitter junction used as a temperature sensor, whereby the collector of the transistor periodically with two different collector currents is controlled. The differences that occur during a control period limit of the base-emitter voltage (voltage difference value) of the transistor is an evaluation device fed that to the supplied voltage differences limit value is determined.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß seine Genauigkeit aufgrund der Exemplar­ streuung der elektrischen Parameter des als Tempera­ tursensors verwendeten Bipolartransistors gering ist.A disadvantage of this known method is in that its accuracy is due to the specimen scatter of the electrical parameters of the as tempera used bipolar transistor is low.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der be­ treffenden Art anzugeben, dessen bzw. deren Genau­ igkeit verbessert ist.The object of the present invention is therein, a method and an apparatus of the be to indicate the appropriate type, its exact is improved.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.With regard to the method, this task solved by the teaching specified in claim 1.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen 2 und 4 angegebene Lehre gelöst. With regard to the device, the task by the teaching specified in claims 2 and 4 solved.  

Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lehre be­ steht darin, zur Ermittlung des Temperaturwertes ne­ ben dem Differenzspannungswert zusätzlich noch den während einer Ansteuerperiode auftretenden Spannungs­ mittelwert der Basis-Emitter-Spannung des Transistors heranzuziehen, und zwar derart, daß das in der Aus­ werteeinrichtung auszuwertende Signal aus einer li­ nearen oder nichtlinearen Kombination des Differenz­ spannungswertes und des Spannungsmittelwertes gebil­ det ist.The basic idea of the teaching according to the invention be is to determine the temperature value ne ben the differential voltage value additionally voltage occurring during a drive period average of the base-emitter voltage of the transistor to use, in such a way that in the off signal-evaluating signal from a li near or non-linear combination of the difference voltage value and the mean voltage value det.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß auf diese Weise die Unabhängigkeit des ermittelten Temperatur­ wertes von der Exemplarstreuung der elektrischen Pa­ rameter des Bipolartransistors verbessert und somit die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens er­ höht ist.It has surprisingly been shown that on this Way the independence of the determined temperature value of the sample spread of the electrical Pa parameters of the bipolar transistor improved and thus the accuracy of the method according to the invention is high.

Anstelle des analogen Differenzspannungswertes und des analogen Spannungsmittelwertes können für die Bildung der linearen oder nichtlinearen Kombination auch diesen Werten entsprechende, beispielsweise di­ gitale, Werte herangezogen werden.Instead of the analog differential voltage value and the analog voltage mean value for the Formation of the linear or non-linear combination also corresponding to these values, for example di gitale, values are used.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit hoher Genauigkeit. Sie ist einfach und kostengünstig herstellbar.The device according to the invention works with high accuracy. It is simple and inexpensive producible.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate and advantageous developments of teaching according to the invention are in the dependent claims specified.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der bei­ gefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is based on the following attached drawing are explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of the device according to the invention and

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung. Fig. 2 is a schematic block diagram of a second embodiment of the inventive device.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche Bautei­ le mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are shown in the figures of the drawing le with the same reference numerals.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel ei­ ner erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, die einen als Thermosensor wirkenden npn-Bipolartransi­ stor 2 mit geradeverschobenem Emitterübergang auf­ weist.In Fig. 1 a first embodiment of a ner device according to the invention for performing the method according to the invention is shown, which has a npn bipolar transistor 2 acting as a thermal sensor with a straight-shifted emitter junction.

Der Kollektor des Transistors 2 ist mit Mitteln 4 zum Ansteuern des Transistors 2 verbunden, die bei diesem Ausführungsbeispiel drei Stromquellen 6, 8, 10 aufweisen, die unterschiedliche Quellenströme erzeu­ gen. Eine Steuereinrichtung, die bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel durch einen Intervallzeitgeber 12 ge­ bildet ist, schaltet periodisch wechselnd die Strom­ quellen 6, 8, 10 an den Kollektor des Transistors 2 an, so daß während einer Ansteuerperiode oder Kollek­ tor des Transistors 2 mit drei unterschiedlichen Kol­ lektorströmen angesteuert wird.The collector of the transistor 2 is connected to means 4 for driving the transistor 2 , which in this embodiment have three current sources 6 , 8 , 10 which generate different source currents. A control device, which is formed by an interval timer 12 in this embodiment , periodically switches the current sources 6 , 8 , 10 to the collector of the transistor 2 , so that during a drive period or collector gate of the transistor 2 with three different collector currents is driven.

Der Kollektor des Transistors 2 ist ferner mit dem Eingang eines Operationsverstärkers 14 verbunden, dessen Ausgang mit dem Emitter des Transistors 2 ver­ bunden ist. Der Emitter des Transistors 2 ist über ein erstes Tiefpaßfilter 16, das bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel als RCR-Filter ausgebildet ist, mit einem Anschluß einer Spannungsquelle 18 verbunden, deren anderer Anschluß mit dem Kollektor des Transi­ stors 2 verbunden ist. Die Spannungsquelle 18 erzeugt eine Quellenspannung E.The collector of transistor 2 is also connected to the input of an operational amplifier 14 , the output of which is connected to the emitter of transistor 2 . The emitter of transistor 2 is connected via a first low-pass filter 16 , which is designed as an RCR filter in this embodiment, to a connection of a voltage source 18 , the other connection of which is connected to the collector of transistor 2 . The voltage source 18 generates a source voltage E.

Der Emitter des Transistors 2 ist ferner über einen durch den Intervallzeitgeber 12 angesteuerten Synchrondetektor 20 mit einem zweiten Tiefpaßfilter 22 verbunden, dessen Ausgangssignal der Temperatur direkt proportional ist.The emitter of the transistor 2 is also connected via a synchronous detector 20 controlled by the interval timer 12 to a second low-pass filter 22 , the output signal of which is directly proportional to the temperature.

Bei einem Kollektorstrom IK und einer absoluten Temperatur T gilt für die Basis-Emitterspannung UBE des Bipolartransistors 2:
With a collector current I K and an absolute temperature T, the following applies to the base-emitter voltage U BE of the bipolar transistor 2 :

mit
K - Boltzmann-Konstante
q - Elementarladung
IS - Sättigungsstrom
With
K - Boltzmann constant
q - Elementary charge
I S - saturation current

rE, rB - ohmsche Widerstände von Emitter und Basis
h21E - Stromverstärkung des Transistors bei Emitterschaltung.r E , r B - ohmic resistances of emitter and base
h 21E - current amplification of the transistor with emitter circuit.

Die vorstehende Gleichung für die Basis-Emitter- Spannung läßt sich annähern durch
The above equation for the base-emitter voltage can be approximated

Bei einer aufeinanderfolgenden Ansteue­ rung des Transistors 2 mit Kollektorströmen I1, I2 und I3 tritt folgender Differenzspan­ nungswert der Basis-Emitterspannung auf:
When the transistor 2 is driven in succession with collector currents I 1 , I 2 and I 3 , the following differential voltage value of the base-emitter voltage occurs:

Die Kollektorströme I1, I2 und I3 genügen der Be­ dingung
The collector currents I 1 , I 2 and I 3 satisfy the condition

so daß der Spannungsdifferenzwert von dem aufgrund von Exemplarstreuungen von Transistor zu Transistor variierenden Widerstand R unabhängig ist. so the voltage difference value due to that of specimen scatter from transistor to transistor varying resistance R is independent.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zwischen dem Koeffizienten m und dem Spannungsmittel­ wert der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 2 während einer Ansteuerperiode eine Abhängigkeit be­ steht, die sich mit
The invention is based on the knowledge that between the coefficient m and the voltage means value of the base-emitter voltage of the transistor 2 during a drive period, there is a dependency be with

beschreiben läßt.can be described.

Es hat sich experimentell herausgestellt, daß die Größe
It has been found experimentally that the size

von der Temperatur unabhängig ist. Sie läßt sich mit hoher Genauigkeit durch folgende Exponentialfunktion annähern:
is independent of the temperature. It can be approximated with high accuracy by the following exponential function:

wobei
in which

ist.is.

Die Exponentialfunktion läßt sich näherungsweise als lineare Funktion darstellen
The exponential function can be approximately represented as a linear function

wobei
in which

Daraus ergibt sich für den Spannungsdifferenz­ wert:
This gives the following for the voltage difference:

Bildet man die lineare Kombination aus dem Span­ nungsdifferenzwert und dem Spannungsmittelwert, so ergibt sich:
If one forms the linear combination of the voltage difference value and the mean voltage value, the following results:

Geht man zur Bestimmung des Koeffizienten a von der Bedingung
If one determines the coefficient a from the condition

aus, so ergibt sich:
from, we get:

Somit ist der aus der linearen Kombination des Spannungsdifferenzwertes und des Spannungsmittelwer­ tes gebildete Spannungswert U in erster Näherung zu der zu messenden Temperatur proportional.Thus, the linear combination of the Voltage difference value and the mean voltage tes formed voltage value U in a first approximation proportional to the temperature to be measured.

Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:
Für den Spannungsdifferenzwert gilt:
The operation of the device shown in Figure 1 is as follows:
The following applies to the voltage difference value:

Bei Betrieb schaltet der Intervallzeitgeber 12 periodisch wechselnd die Stromquellen 6, 8, 10 an den Kollektor des Transistors 2 an, so daß der Kollektor­ strom des Transistors 2 während einer Ansteuerperiode die Werte
In operation, the interval timer 12 periodically switches the current sources 6 , 8 , 10 to the collector of the transistor 2 , so that the collector current of the transistor 2 during a control period the values

annimmt, wobei R der Widerstand des RCR-Filters 16 ist. Während der Zeitintervalle, während denen der Quellenstrom den Wert I1 bzw. den Wert I3 hat, beträgt der Übertragungskoeffizient des Synchrondetektors +A, wohingegen er während der Zeitintervalle, während denen der Quellenstrom den Wert I2 hat, -A beträgt. Am Ausgang des zweiten Tiefpaßfilters 22 tritt somit die folgende Spannung auf:
assumes that R is the resistance of the RCR filter 16 . During the time intervals during which the source current has the value I 1 or the value I 3 , the transmission coefficient of the synchronous detector is + A, whereas it is -A during the time interval during which the source current has the value I 2 . The following voltage thus occurs at the output of the second low-pass filter 22 :

mit
With

folgt daraus:
follows from this:

Die Bedingung für die Minimierung des Einflusses der Exemplarstreuung des Koeffizienten m auf das thermometri­ sche Verhalten der Vorrichtung lautet:
The condition for minimizing the influence of the specimen scatter of the coefficient m on the thermometric behavior of the device is:

Mit
With

ergibt sich insgesamt
results overall

Aus der vorstehenden Gleichung ist ersichtlich, daß der Einfluß der Exemplarstreuung des Koeffizienten m ver­ ringert ist, so daß die Genauigkeit der Vorrichtung und ihr thermometrisches Verhalten verbessert ist.It can be seen from the above equation that the influence of the sample scatter of the coefficient m ver is reduced, so that the accuracy of the device and her thermometric behavior is improved.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel ist der Emitter des Transistors 2 mit dem Eingang des ersten Tiefpaßfilters 16 verbunden, dessen Aus­ gang über die Spannungsquelle 18 mit der Auswerteeinrich­ tung 24 verbunden ist. Die Auswerteeinrichtung 24 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Summierer auf, der die Signale, die der Auswerteeinrichtung 24 zugeführt werden, summiert.In Fig. 2, a second embodiment of the inventive device he is shown. In this exemplary embodiment, the emitter of the transistor 2 is connected to the input of the first low-pass filter 16 , the output of which is connected via the voltage source 18 to the evaluation device 24 . In this exemplary embodiment, the evaluation device 24 has a summer which sums the signals which are fed to the evaluation device 24 .

Bei Betrieb der Vorrichtung wird der Transistor 2 pe­ riodisch wechslend mit Kollektorströmen I1, I2 und I3, die bei diesem Ausführungsbeispiel den Quellenströmen der Stromquellen 6, 8, 10 entsprechen, angesteuert. Der Mittel­ wert des Signals am Ausgang des Synchrondetektors wird dann durch folgenden Ausdruck beschrieben:
During operation of the device, the transistor 2 is driven periodically alternating with collector currents I 1 , I 2 and I 3 , which correspond to the source currents of the current sources 6 , 8 , 10 in this embodiment. The mean value of the signal at the output of the synchronous detector is then described by the following expression:

Dieses Signal wird über das zweite Tiefpaßfilter der Auswerteeinrichtung 24 zugeführt. Ferner wird der Auswerte­ einrichtung über das erste Tiefpaßfilter 16 und die Span­ nungsquelle 18 ein Signal zugeführt, das der Differenz aus der Quellenspannung E der Spannungsquelle 18 und dem Span­ nungsmittelwert der Basis-Emitterspannung des Transistors 2 entspricht. Wenn der Summierer der Auswerteeinrichtung 24 ein Analogsummierer ist, so wird das Summensignal nä­ herungsweise durch den folgenden Ausdruck beschrieben:
This signal is fed to the evaluation device 24 via the second low-pass filter. Furthermore, the evaluation device via the first low-pass filter 16 and the voltage source 18 is supplied with a signal which corresponds to the difference between the source voltage E of the voltage source 18 and the voltage average of the base-emitter voltage of the transistor 2 . If the summer of the evaluation device 24 is an analog summer, the total signal is approximately described by the following expression:

Wird der Faktor A wie folgt gewählt
The factor A is chosen as follows

so hängt das Ausgangssignal der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in erster Näherung nicht von der Streuung des Koeffizienten m ab, und es ergibt sich:
the output signal of the device according to FIG. 2 does not depend in the first approximation on the scatter of the coefficient m, and the following results:

Somit ist die Unabhängigkeit von durch Exemplarstreuungen verursachten Abweichungen der elektrischen Parameter des Transistors 2 und damit die Genauigkeit der Vorrichtung weiter verbessert.Thus, the independence of variations in the electrical parameters of the transistor 2 caused by sample variations and thus the accuracy of the device is further improved.

Die Genauigkeit der Vorrichtung läßt sich dadurch noch weiter verbessern, daß die Auswerteeinrichtung 24 mit einem Zweikanal-A/D-Wandler zur A/D-Wandlung der zugeführten Spannungssignale versehenen Mikrocomputer versehen, der Zähläquivalente dieser Signale nach der folgenden Formel verarbeitet:
The accuracy of the device can be further improved if the evaluation device 24 is provided with a two-channel A / D converter for A / D conversion of the supplied voltage signals, which processes counting equivalents of these signals according to the following formula:

Bei einer derartigen Verarbeitung läßt sich der Fehler des thermometrischen Verhaltens der Vorrichtung, der von der Streuung des Koeffizienten m abhängt, vollständig eli­ minieren.With such processing, the error can be eliminated the thermometric behavior of the device by depends on the spread of the coefficient m, completely eli mine.

Es ist möglich, anstelle der drei Stromquellen 6, 8, 10 zwei Stromquellen zu verwenden.It is possible to use two current sources instead of the three current sources 6 , 8 , 10 .

Es ist auch möglich, mehr als drei Stromquellen zu verwenden. In diesem Fall läßt sich die Genauigkeit der Vorrichtung weiter verbessern, weil zusätzlich zum Einfluß des stromunabhängigen Teils des Widerstandes noch der Ein­ fluß des stromabhängigen Teils des Widerstandes unterdrückt wird.It is also possible to have more than three power sources use. In this case, the accuracy of the Improve device further because in addition to influence of the current-independent part of the resistor is still the on Flow of the current-dependent part of the resistor is suppressed becomes.

Es ist auch möglich, zur Erzeugung der während einer Ansteuerperiode erforderlichen unterschiedlichen Kollektor­ ströme eine einzige Stromquelle zu verwenden, deren Quel­ lenstrom dann während einer Ansteuerperiode entsprechend variiert wird.It is also possible to generate the during a Control period required different collector currents to use a single power source whose source lenstrom then correspondingly during a control period is varied.

Claims (12)

1. Verfahren zur Temperaturmessung,
bei dem der Kollektor eines bipolaren Transistors mit geradeverschobenem Emitterübergang periodisch mit wenigstens zwei unterschiedlichen Kollektorströmen angesteuert wird,
bei dem die während einer Ansteuerperiode auftretende Differenz der Basis-Emitter-Spannung (Differenzspan­ nungswert) des Transistors oder ein dieser Spannung entsprechendes Signal einer Auswerteeinrichtung zu­ geführt wird und
bei dem in der Auswerteeinrichtung der zu dem zu­ geführten Spannungswert gehörige Temperaturwert er­ mittelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der während einer Ansteuerperiode auftretende Spannungsmittelwert der Basis-Emitter-Spannung oder ein dem Spannungsmittelwert entsprechendes Signal der Auswerteeinrichtung zugeführt wird und
daß die Auswerteeinrichtung aus der linearen oder nichtlinearen Kombination des Spannungsdifferenzwer­ tes und des Spannungsmittelwertes bzw. aus der linea­ ren oder nichtlinearen Kombination der diesen Werten entsprechenden Signale den zugehörigen Temperaturwert ermittelt.1. method for temperature measurement,
in which the collector of a bipolar transistor with a shifted emitter junction is periodically driven with at least two different collector currents,
in which the difference in the base-emitter voltage (differential voltage value) of the transistor occurring during a drive period or a signal corresponding to this voltage is fed to an evaluation device and
in which the temperature value associated with the voltage value to be conducted is averaged in the evaluation device,
characterized by
that the voltage mean value of the base-emitter voltage occurring during a drive period or a signal corresponding to the mean voltage value is fed to the evaluation device and
that the evaluation device determines the associated temperature value from the linear or nonlinear combination of the voltage difference value and the mean voltage value or from the linear or nonlinear combination of the signals corresponding to these values. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
mit einem bipolaren Transistor mit geradeverschobenen Emitterübergang,
mit Mitteln zum Ansteuern des Transistors mit einem Kollektorstrom, der periodisch wechselnd wenigstens zwei unterschiedliche Stromstärken annimmt und
mit einer Auswerteeinrichtung, die aus den Spannungs­ werten den zugehörigen Temperaturwert ermittelt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kollektor des Transistors (2) mit dem Eingang eines Operationsverstärkers (14) und sein Emitter mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (14) verbunden ist,
daß der Kollektor des Transistors (2) mit einem An­ schluß einer Spannungsquelle (18) verbunden ist, de­ ren anderer Anschluß über ein erstes Tiefpaßfilter (16) mit dem Emitter des Transistors (2) verbunden ist und
daß der Emitter des Transistors (2) über einen Syn­ chrondetektor (20) mit einem zweiten Tiefpaßfilter (22) verbunden ist, dessen Ausgangssignal der zu er­ mittelnden Temperatur direkt proportional ist. 2. Device for carrying out the method according to claim 1,
with a bipolar transistor with a shifted emitter junction,
with means for driving the transistor with a collector current which periodically takes on at least two different current intensities and
with an evaluation device that determines the associated temperature value from the voltage values,
characterized,
that the collector of the transistor ( 2 ) is connected to the input of an operational amplifier ( 14 ) and its emitter is connected to the output of the operational amplifier ( 14 ),
that the collector of the transistor ( 2 ) is connected to a connection to a voltage source ( 18 ), de ren other connection is connected via a first low-pass filter ( 16 ) to the emitter of the transistor ( 2 ) and
that the emitter of the transistor ( 2 ) is connected via a synchro detector ( 20 ) to a second low-pass filter ( 22 ), the output signal of which is directly proportional to the average temperature. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste Tiefpaßfilter (16) ein RCR-Filter ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the first low-pass filter ( 16 ) is an RCR filter. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
mit einem bipolaren Transistor mit geradeverschobenen Emitterübergang,
mit Mitteln zum Ansteuern des Transistors mit einem Kollektorstrom, der periodisch wechselnd wenigstens zwei unterschiedliche Stromstärken annimmt und
mit einer Auswerteeinrichtung, die aus den Spannungs­ werten den zugehörigen Temperaturwert ermittelt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kollektor des Transistors (2) mit dem Eingang eines Operationsverstärkers (14) und sein Emitter mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (14) verbunden ist,
daß der Emitter des Transistors (2) mit dem Eingang eines ersten Tiefpaßfilters (16) verbunden ist, des­ sen Ausgang über eine Spannungsquelle (18) mit einem ersten Eingang der Auswerteeinrichtung (24) verbunden ist,
daß der Emitter des Transistors über einen Synchron­ detektor (20) mit dem Eingang eines zweiten Tiefpaß­ filters (22) verbunden ist, dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang der Auswerteeinrichtung (24) verbun­ den ist.4. Apparatus for performing the method according to claim 1
with a bipolar transistor with a shifted emitter junction,
with means for driving the transistor with a collector current which periodically takes on at least two different current intensities and
with an evaluation device that determines the associated temperature value from the voltage values,
characterized,
that the collector of the transistor ( 2 ) is connected to the input of an operational amplifier ( 14 ) and its emitter is connected to the output of the operational amplifier ( 14 ),
that the emitter of the transistor ( 2 ) is connected to the input of a first low-pass filter ( 16 ), the sen output of which is connected via a voltage source ( 18 ) to a first input of the evaluation device ( 24 ),
that the emitter of the transistor is connected via a synchronous detector ( 20 ) to the input of a second low-pass filter ( 22 ), the output of which is connected to a second input of the evaluation device ( 24 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ansteuern des Transistors (2) wenigstens eine mit dem Kollektor des Transistors (2) verbundene Stromquelle (4) auf­ weisen, deren Quellenstrom durch eine Steuereinrich­ tung (12) periodisch wechselnd umsteuerbar ist.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the means for driving the transistor ( 2 ) have at least one with the collector of the transistor ( 2 ) connected to the current source ( 4 ), the source current through a Steuereinrich device ( 12 ) can be changed over periodically. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ansteuern des Transistors (2) wenigstens zwei Stromquellen (6, 8, 10) mit unterschiedlichen Quellenströmen aufweisen und daß die Steuereinrichtung (12) die Stromquellen (6, 8, 10) periodisch wechselnd an den Kollektor des Transistors (2) anschaltet.6. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the means for driving the transistor ( 2 ) have at least two current sources ( 6 , 8 , 10 ) with different source currents and that the control device ( 12 ), the current sources ( 6 , 8 , 10 ) periodically switches to the collector of the transistor ( 2 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) einen Intervallzeitgeber aufweist, der zur periodischen Ansteuerung des Transistors (2) die Stromquelle bzw. die Stromquellen (6, 8, 10) ansteuert und der ferner einen Synchrondetektor (20) ansteuert, über den der Emitter des Transistors (2) mit dem zweiten Tiefpaß­ filter (22) verbunden ist.7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the control device ( 12 ) has an interval timer which controls the current source or the current sources ( 6 , 8 , 10 ) for the periodic control of the transistor ( 2 ) and which also one Controls synchronous detector ( 20 ) via which the emitter of the transistor ( 2 ) with the second low-pass filter ( 22 ) is connected. 8. Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektorstrom während einer Ansteuerperiode drei unterschiedliche Werte annimmt.8. The device according to claim one of claims 2 to 7, characterized in that the collector current three different during a control period Assumes values. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (24) einen Summierer aufweist, der die über das erste Tiefpaßfilter (16) und das zweite Tiefpaßfilter (22) zugeführten Signale summiert.9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the evaluation device ( 24 ) has a summer which sums the signals supplied via the first low-pass filter ( 16 ) and the second low-pass filter ( 22 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Summierer ein Analogsummierer ist. 10. The device according to claim 9, characterized net that the totalizer is an analog totalizer.   11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung wenigstens einen A/D-Wandler zur A/D-Wandlung der über das erste Tiefpaßfilter (16) und das zweite Tiefpaßfilter (22) zugeführten Signale aufweist.11. Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the evaluation device has at least one A / D converter for A / D conversion of the signals supplied via the first low-pass filter ( 16 ) and the second low-pass filter ( 22 ). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteeinrichtung zur Auswertung der A/D-gewandelten Signale einen Mikrocomputer auf­ weist, durch den eine genauere Auswertung als mit der linearen Kombination erzielbar ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized records that the evaluation device for evaluation of the A / D-converted signals on a microcomputer indicates a more precise evaluation than with the linear combination can be achieved.
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DE (1) DE19710829C2 (en)

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7461974B1 (en) 2004-06-09 2008-12-09 National Semiconductor Corporation Beta variation cancellation in temperature sensors
US7695189B2 (en) * 2006-06-28 2010-04-13 Intel Corporation System to calibrate on-die temperature sensor
US7737724B2 (en) 2007-04-17 2010-06-15 Cypress Semiconductor Corporation Universal digital block interconnection and channel routing
US7761845B1 (en) 2002-09-09 2010-07-20 Cypress Semiconductor Corporation Method for parameterizing a user module
US7765095B1 (en) 2000-10-26 2010-07-27 Cypress Semiconductor Corporation Conditional branching in an in-circuit emulation system
US7770113B1 (en) 2001-11-19 2010-08-03 Cypress Semiconductor Corporation System and method for dynamically generating a configuration datasheet
US7774190B1 (en) 2001-11-19 2010-08-10 Cypress Semiconductor Corporation Sleep and stall in an in-circuit emulation system
US7825688B1 (en) 2000-10-26 2010-11-02 Cypress Semiconductor Corporation Programmable microcontroller architecture(mixed analog/digital)
US7844437B1 (en) 2001-11-19 2010-11-30 Cypress Semiconductor Corporation System and method for performing next placements and pruning of disallowed placements for programming an integrated circuit
US7893724B2 (en) 2004-03-25 2011-02-22 Cypress Semiconductor Corporation Method and circuit for rapid alignment of signals
US8026739B2 (en) 2007-04-17 2011-09-27 Cypress Semiconductor Corporation System level interconnect with programmable switching
US8040266B2 (en) 2007-04-17 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Programmable sigma-delta analog-to-digital converter
US8049569B1 (en) 2007-09-05 2011-11-01 Cypress Semiconductor Corporation Circuit and method for improving the accuracy of a crystal-less oscillator having dual-frequency modes
US8069428B1 (en) 2001-10-24 2011-11-29 Cypress Semiconductor Corporation Techniques for generating microcontroller configuration information
US8067948B2 (en) 2006-03-27 2011-11-29 Cypress Semiconductor Corporation Input/output multiplexer bus
US8069405B1 (en) 2001-11-19 2011-11-29 Cypress Semiconductor Corporation User interface for efficiently browsing an electronic document using data-driven tabs
US8078894B1 (en) 2007-04-25 2011-12-13 Cypress Semiconductor Corporation Power management architecture, method and configuration system
US8078970B1 (en) 2001-11-09 2011-12-13 Cypress Semiconductor Corporation Graphical user interface with user-selectable list-box
US8085100B2 (en) 2005-02-04 2011-12-27 Cypress Semiconductor Corporation Poly-phase frequency synthesis oscillator
US8085067B1 (en) 2005-12-21 2011-12-27 Cypress Semiconductor Corporation Differential-to-single ended signal converter circuit and method
US8089461B2 (en) 2005-06-23 2012-01-03 Cypress Semiconductor Corporation Touch wake for electronic devices
US8092083B2 (en) * 2007-04-17 2012-01-10 Cypress Semiconductor Corporation Temperature sensor with digital bandgap
US8103496B1 (en) 2000-10-26 2012-01-24 Cypress Semicondutor Corporation Breakpoint control in an in-circuit emulation system
US8103497B1 (en) 2002-03-28 2012-01-24 Cypress Semiconductor Corporation External interface for event architecture
US8120408B1 (en) 2005-05-05 2012-02-21 Cypress Semiconductor Corporation Voltage controlled oscillator delay cell and method
US8130025B2 (en) 2007-04-17 2012-03-06 Cypress Semiconductor Corporation Numerical band gap
US8149048B1 (en) 2000-10-26 2012-04-03 Cypress Semiconductor Corporation Apparatus and method for programmable power management in a programmable analog circuit block
US8176296B2 (en) 2000-10-26 2012-05-08 Cypress Semiconductor Corporation Programmable microcontroller architecture
US8402313B1 (en) 2002-05-01 2013-03-19 Cypress Semiconductor Corporation Reconfigurable testing system and method
US8499270B1 (en) 2007-04-25 2013-07-30 Cypress Semiconductor Corporation Configuration of programmable IC design elements
US8516025B2 (en) 2007-04-17 2013-08-20 Cypress Semiconductor Corporation Clock driven dynamic datapath chaining
US8533677B1 (en) 2001-11-19 2013-09-10 Cypress Semiconductor Corporation Graphical user interface for dynamically reconfiguring a programmable device
US9448964B2 (en) 2009-05-04 2016-09-20 Cypress Semiconductor Corporation Autonomous control in a programmable system
US9564902B2 (en) 2007-04-17 2017-02-07 Cypress Semiconductor Corporation Dynamically configurable and re-configurable data path
US9720805B1 (en) 2007-04-25 2017-08-01 Cypress Semiconductor Corporation System and method for controlling a target device
CN112162186A (en) * 2020-09-25 2021-01-01 华电(烟台)功率半导体技术研究院有限公司 Self-calibration method for calibrating temperature coefficient of power electronic device
US20210305804A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Analog Devices International Unlimited Company Bipolar junction transistor heater circuit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8042093B1 (en) 2001-11-15 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation System providing automatic source code generation for personalization and parameterization of user modules

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812717A (en) * 1972-04-03 1974-05-28 Bell Telephone Labor Inc Semiconductor diode thermometry
DE2522437A1 (en) * 1974-06-07 1975-12-18 Nat Semiconductor Corp TEMPERATURE MEASURING CONVERTER
DE3321912C2 (en) * 1982-06-18 1988-06-09 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa, Jp

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3812717A (en) * 1972-04-03 1974-05-28 Bell Telephone Labor Inc Semiconductor diode thermometry
DE2522437A1 (en) * 1974-06-07 1975-12-18 Nat Semiconductor Corp TEMPERATURE MEASURING CONVERTER
DE3321912C2 (en) * 1982-06-18 1988-06-09 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa, Jp

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z: Elektronik, 1980, Heft 11, S. 81-84 *
Z: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. IM-26, No. 4, Dez. 1977, S. 335-341 *

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8358150B1 (en) 2000-10-26 2013-01-22 Cypress Semiconductor Corporation Programmable microcontroller architecture(mixed analog/digital)
US8176296B2 (en) 2000-10-26 2012-05-08 Cypress Semiconductor Corporation Programmable microcontroller architecture
US7765095B1 (en) 2000-10-26 2010-07-27 Cypress Semiconductor Corporation Conditional branching in an in-circuit emulation system
US8149048B1 (en) 2000-10-26 2012-04-03 Cypress Semiconductor Corporation Apparatus and method for programmable power management in a programmable analog circuit block
US8103496B1 (en) 2000-10-26 2012-01-24 Cypress Semicondutor Corporation Breakpoint control in an in-circuit emulation system
US7825688B1 (en) 2000-10-26 2010-11-02 Cypress Semiconductor Corporation Programmable microcontroller architecture(mixed analog/digital)
US8555032B2 (en) 2000-10-26 2013-10-08 Cypress Semiconductor Corporation Microcontroller programmable system on a chip with programmable interconnect
US8736303B2 (en) 2000-10-26 2014-05-27 Cypress Semiconductor Corporation PSOC architecture
US8069428B1 (en) 2001-10-24 2011-11-29 Cypress Semiconductor Corporation Techniques for generating microcontroller configuration information
US8793635B1 (en) 2001-10-24 2014-07-29 Cypress Semiconductor Corporation Techniques for generating microcontroller configuration information
US8078970B1 (en) 2001-11-09 2011-12-13 Cypress Semiconductor Corporation Graphical user interface with user-selectable list-box
US8533677B1 (en) 2001-11-19 2013-09-10 Cypress Semiconductor Corporation Graphical user interface for dynamically reconfiguring a programmable device
US8069405B1 (en) 2001-11-19 2011-11-29 Cypress Semiconductor Corporation User interface for efficiently browsing an electronic document using data-driven tabs
US7844437B1 (en) 2001-11-19 2010-11-30 Cypress Semiconductor Corporation System and method for performing next placements and pruning of disallowed placements for programming an integrated circuit
US7770113B1 (en) 2001-11-19 2010-08-03 Cypress Semiconductor Corporation System and method for dynamically generating a configuration datasheet
US8370791B2 (en) 2001-11-19 2013-02-05 Cypress Semiconductor Corporation System and method for performing next placements and pruning of disallowed placements for programming an integrated circuit
US7774190B1 (en) 2001-11-19 2010-08-10 Cypress Semiconductor Corporation Sleep and stall in an in-circuit emulation system
US8103497B1 (en) 2002-03-28 2012-01-24 Cypress Semiconductor Corporation External interface for event architecture
US8402313B1 (en) 2002-05-01 2013-03-19 Cypress Semiconductor Corporation Reconfigurable testing system and method
US7761845B1 (en) 2002-09-09 2010-07-20 Cypress Semiconductor Corporation Method for parameterizing a user module
US7893724B2 (en) 2004-03-25 2011-02-22 Cypress Semiconductor Corporation Method and circuit for rapid alignment of signals
US7461974B1 (en) 2004-06-09 2008-12-09 National Semiconductor Corporation Beta variation cancellation in temperature sensors
US8085100B2 (en) 2005-02-04 2011-12-27 Cypress Semiconductor Corporation Poly-phase frequency synthesis oscillator
US8120408B1 (en) 2005-05-05 2012-02-21 Cypress Semiconductor Corporation Voltage controlled oscillator delay cell and method
US8089461B2 (en) 2005-06-23 2012-01-03 Cypress Semiconductor Corporation Touch wake for electronic devices
US8085067B1 (en) 2005-12-21 2011-12-27 Cypress Semiconductor Corporation Differential-to-single ended signal converter circuit and method
US8717042B1 (en) 2006-03-27 2014-05-06 Cypress Semiconductor Corporation Input/output multiplexer bus
US8067948B2 (en) 2006-03-27 2011-11-29 Cypress Semiconductor Corporation Input/output multiplexer bus
US7695189B2 (en) * 2006-06-28 2010-04-13 Intel Corporation System to calibrate on-die temperature sensor
US8040266B2 (en) 2007-04-17 2011-10-18 Cypress Semiconductor Corporation Programmable sigma-delta analog-to-digital converter
US7737724B2 (en) 2007-04-17 2010-06-15 Cypress Semiconductor Corporation Universal digital block interconnection and channel routing
US8476928B1 (en) 2007-04-17 2013-07-02 Cypress Semiconductor Corporation System level interconnect with programmable switching
US9564902B2 (en) 2007-04-17 2017-02-07 Cypress Semiconductor Corporation Dynamically configurable and re-configurable data path
US8516025B2 (en) 2007-04-17 2013-08-20 Cypress Semiconductor Corporation Clock driven dynamic datapath chaining
US8092083B2 (en) * 2007-04-17 2012-01-10 Cypress Semiconductor Corporation Temperature sensor with digital bandgap
US8130025B2 (en) 2007-04-17 2012-03-06 Cypress Semiconductor Corporation Numerical band gap
US8026739B2 (en) 2007-04-17 2011-09-27 Cypress Semiconductor Corporation System level interconnect with programmable switching
US8078894B1 (en) 2007-04-25 2011-12-13 Cypress Semiconductor Corporation Power management architecture, method and configuration system
US8909960B1 (en) 2007-04-25 2014-12-09 Cypress Semiconductor Corporation Power management architecture, method and configuration system
US8499270B1 (en) 2007-04-25 2013-07-30 Cypress Semiconductor Corporation Configuration of programmable IC design elements
US9720805B1 (en) 2007-04-25 2017-08-01 Cypress Semiconductor Corporation System and method for controlling a target device
US8049569B1 (en) 2007-09-05 2011-11-01 Cypress Semiconductor Corporation Circuit and method for improving the accuracy of a crystal-less oscillator having dual-frequency modes
US9448964B2 (en) 2009-05-04 2016-09-20 Cypress Semiconductor Corporation Autonomous control in a programmable system
US20210305804A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Analog Devices International Unlimited Company Bipolar junction transistor heater circuit
US11735902B2 (en) * 2020-03-24 2023-08-22 Analog Devices International Unlimited Company Bipolar junction transistor heater circuit
US12119639B2 (en) 2020-03-24 2024-10-15 Analog Devices International Unlimited Company Bipolar junction transistor heater circuit
CN112162186A (en) * 2020-09-25 2021-01-01 华电(烟台)功率半导体技术研究院有限公司 Self-calibration method for calibrating temperature coefficient of power electronic device

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Publication number Publication date
DE19710829C2 (en) 1999-03-18

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