JP2000074747A - 温度検出回路及び温度検出方法並びに光電変換回路 - Google Patents
温度検出回路及び温度検出方法並びに光電変換回路Info
- Publication number
- JP2000074747A JP2000074747A JP10241854A JP24185498A JP2000074747A JP 2000074747 A JP2000074747 A JP 2000074747A JP 10241854 A JP10241854 A JP 10241854A JP 24185498 A JP24185498 A JP 24185498A JP 2000074747 A JP2000074747 A JP 2000074747A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- emitter
- operational amplifier
- constant current
- current source
- 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.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板の温度を検出する温度検出回路に
おいて、安価な構成で、製造上のバラツキの影響を受け
にくく、精度の良い検出を行えるようにする。 【解決手段】 エミッタ面積の異なる同極性の第１のバ
イポーラトランジスタＱ１と第２のバイポーラトランジ
スタＱ２を同一半導体基板上に並列に形成し、各々のコ
レクタを直流電源電圧源に接続する。また、エミッタ面
積の大きい第１のトランジスタＱ１のベースは基準電圧
源に接続し、エミッタは第１の定電流源１に接続し、第
２のトランジスタのベースは演算増幅器３の出力端子に
接続し、エミッタは第２の定電流源２に接続する。そし
て、各トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタを上記演算増
幅器３の各入力端子に接続し、該演算増幅器３の出力電
圧から半導体基板の温度を検出する。
おいて、安価な構成で、製造上のバラツキの影響を受け
にくく、精度の良い検出を行えるようにする。 【解決手段】 エミッタ面積の異なる同極性の第１のバ
イポーラトランジスタＱ１と第２のバイポーラトランジ
スタＱ２を同一半導体基板上に並列に形成し、各々のコ
レクタを直流電源電圧源に接続する。また、エミッタ面
積の大きい第１のトランジスタＱ１のベースは基準電圧
源に接続し、エミッタは第１の定電流源１に接続し、第
２のトランジスタのベースは演算増幅器３の出力端子に
接続し、エミッタは第２の定電流源２に接続する。そし
て、各トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタを上記演算増
幅器３の各入力端子に接続し、該演算増幅器３の出力電
圧から半導体基板の温度を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に半導体基板上
に構成される温度検出回路及び温度検出方法並びに光電
変換回路に関するものである。
に構成される温度検出回路及び温度検出方法並びに光電
変換回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は半導体基板上の温度を検出する従
来の温度検出回路の構成を示す図である。この回路は、
半導体基板上に形成されたバイポーラトランジスタＱ１
１と、このトランジスタＱ１１のコレクタと直流電源
（Ｖｃｃ）との間に接続された定電流源（Ｉ１１）１１
とから構成されている。
来の温度検出回路の構成を示す図である。この回路は、
半導体基板上に形成されたバイポーラトランジスタＱ１
１と、このトランジスタＱ１１のコレクタと直流電源
（Ｖｃｃ）との間に接続された定電流源（Ｉ１１）１１
とから構成されている。
【０００３】上記構成の回路においては、定電流源１１
によりトランジスタＱ１１を構成しているダイオードに
定電流を流し込み、これによりトランジスタＱ１１に順
方向電圧Ｖｆが発生する。このの順方向電圧Ｖｆは半導
体基板の温度に応じた温度特性を持っており、したがっ
てこの温度特性から半導体の温度を検出することができ
る。
によりトランジスタＱ１１を構成しているダイオードに
定電流を流し込み、これによりトランジスタＱ１１に順
方向電圧Ｖｆが発生する。このの順方向電圧Ｖｆは半導
体基板の温度に応じた温度特性を持っており、したがっ
てこの温度特性から半導体の温度を検出することができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例では、製造上のバラツキによるトランジス
タの順方向電圧Ｖｆの絶対値の変動や定電流Ｉ１１の変
化による電圧Ｖｆの変化、更には定電流源１１の温度変
化により温度特性が変化するという問題点があった。
ような従来例では、製造上のバラツキによるトランジス
タの順方向電圧Ｖｆの絶対値の変動や定電流Ｉ１１の変
化による電圧Ｖｆの変化、更には定電流源１１の温度変
化により温度特性が変化するという問題点があった。
【０００５】そこで、定電流Ｉ１１の変化をなくすた
め、外部から定電流供給を行うことが考えられるが、こ
の場合端子数が増え、更に外付け部品が増えるため、コ
ストアップにつながるといった問題がある。
め、外部から定電流供給を行うことが考えられるが、こ
の場合端子数が増え、更に外付け部品が増えるため、コ
ストアップにつながるといった問題がある。
【０００６】また、ＣＭＯＳ半導体プロセスを用いて作
製する場合は、そのプロセス構造上ダイオードの片側端
子が電源電位あるいは接地電位に固定され、出力電位が
制限されるといった問題がある。
製する場合は、そのプロセス構造上ダイオードの片側端
子が電源電位あるいは接地電位に固定され、出力電位が
制限されるといった問題がある。
【０００７】一方、光電変換素子（光センサと称す）を
半導体基板上に作り込む場合、その光センサが持つ暗電
流の温度特性が無視できず、固定パターンノイズとして
現れる。その補正手段として上述の温度検出回路を同一
の基板上に作り込み、温度による補正を行うことが提案
されているが、上記の問題点によって精度的にまたコス
ト的に満足できないばかりでなく、製造プロセスが光セ
ンサ素子プロセスに限定されるため、使用できる回路素
子に制約があるといった問題がある。
半導体基板上に作り込む場合、その光センサが持つ暗電
流の温度特性が無視できず、固定パターンノイズとして
現れる。その補正手段として上述の温度検出回路を同一
の基板上に作り込み、温度による補正を行うことが提案
されているが、上記の問題点によって精度的にまたコス
ト的に満足できないばかりでなく、製造プロセスが光セ
ンサ素子プロセスに限定されるため、使用できる回路素
子に制約があるといった問題がある。
【０００８】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、安価な構成で、製造上のバラツキの影
響を受けにくい温度検出回路及び温度検出方法を提供す
ることを目的としている。
なされたもので、安価な構成で、製造上のバラツキの影
響を受けにくい温度検出回路及び温度検出方法を提供す
ることを目的としている。
【０００９】また、本発明は、同一基板上に全ての回路
を構成することにより、更にコスト的に有利な温度検出
回路及び温度検出方法を提供することを目的としてい
る。
を構成することにより、更にコスト的に有利な温度検出
回路及び温度検出方法を提供することを目的としてい
る。
【００１０】また本発明は、光電変換素子と同一基板上
に温度検出回路を作製することで、温度特性の良い光電
変換回路を提供することを目的としている。
に温度検出回路を作製することで、温度特性の良い光電
変換回路を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る温度検出回
路は、次のように構成したものである。
路は、次のように構成したものである。
【００１２】（１）二つのバイポーラトランジスタを並
列に接続し、それらのエミッタに電流密度比を与えるこ
とにより得られる各々のベース・エミッタ間電圧の差電
圧の温度特性から温度を検出するようにした。
列に接続し、それらのエミッタに電流密度比を与えるこ
とにより得られる各々のベース・エミッタ間電圧の差電
圧の温度特性から温度を検出するようにした。
【００１３】（２）コレクタが直流電圧源、ベースが温
度依存特性のない基準電圧源、エミッタが第１の定電流
源と演算増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続された
第１のバイポーラトランシスタと、コレクタが前記直流
電圧源、ベースが前記演算増幅器の出力端子、エミッタ
が第２の定電流源と前記演算増幅器のもう一方の入力端
子にそれぞれ接続された第２のバイポーラトランジスタ
とを有し、前記演算増幅器の出力から温度特性を得るよ
うにした。
度依存特性のない基準電圧源、エミッタが第１の定電流
源と演算増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続された
第１のバイポーラトランシスタと、コレクタが前記直流
電圧源、ベースが前記演算増幅器の出力端子、エミッタ
が第２の定電流源と前記演算増幅器のもう一方の入力端
子にそれぞれ接続された第２のバイポーラトランジスタ
とを有し、前記演算増幅器の出力から温度特性を得るよ
うにした。
【００１４】（３）第１及び第２のバイポーラトランジ
スタは同一の半導体基板上に形成した。
スタは同一の半導体基板上に形成した。
【００１５】（４）上記（２）または（３）の構成にお
いて、第１のバイポーラトランジスタのエミッタサイズ
を第２のバイポーラトランジスタのエミッタサイズより
大きくし、且つ第２の定電流源の電流値を第１の定電流
源の電流値より大きくしてエミッタ電流密度比を与える
ようにした。
いて、第１のバイポーラトランジスタのエミッタサイズ
を第２のバイポーラトランジスタのエミッタサイズより
大きくし、且つ第２の定電流源の電流値を第１の定電流
源の電流値より大きくしてエミッタ電流密度比を与える
ようにした。
【００１６】（５）上記（２）ないし（４）何れかの構
成において、演算増幅器のゲインを上げて大きな温度特
性の出力を得るようにした。
成において、演算増幅器のゲインを上げて大きな温度特
性の出力を得るようにした。
【００１７】また本発明に係る温度検出方法は、次のよ
うに構成したものである。
うに構成したものである。
【００１８】（６）単一の半導体基板上に二つのバイポ
ーラトランジスタを並列に接続して形成し、それらのエ
ミッタに電流密度比を与えることにより得られる各々の
ベース・エミッタ間電圧の差電圧の温度特性から半導体
基板の温度を検出するようにした。
ーラトランジスタを並列に接続して形成し、それらのエ
ミッタに電流密度比を与えることにより得られる各々の
ベース・エミッタ間電圧の差電圧の温度特性から半導体
基板の温度を検出するようにした。
【００１９】また本発明に係る光電変換回路は、次のよ
うに構成したものである。
うに構成したものである。
【００２０】（７）並列接続された二つのバイポーラト
ランジスタを有し、それらのエミッタに電流密度比を与
えることにより得られる各々のベース・エミッタ間電圧
の差電圧の温度特性から温度を検出する温度検出回路
と、この温度検出回路の検出結果により出力が補正され
る光電変換素子とを同一の半導体基板上に形成した。
ランジスタを有し、それらのエミッタに電流密度比を与
えることにより得られる各々のベース・エミッタ間電圧
の差電圧の温度特性から温度を検出する温度検出回路
と、この温度検出回路の検出結果により出力が補正され
る光電変換素子とを同一の半導体基板上に形成した。
【００２１】（８）上記（７）の構成において、温度検
出回路は、コレクタが直流電圧源、ベースが温度依存特
性のない基準電圧源、エミッタが第１の定電流源と演算
増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続された第１のバ
イポーラトランシスタと、コレクタが前記直流電圧源、
ベースが前記演算増幅器の出力端子、エミッタが第２の
定電流源と前記演算増幅器のもう一方の入力端子にそれ
ぞれ接続された第２のバイポーラトランジスタとを有
し、前記演算増幅器の出力から温度特性を得るようにし
た。
出回路は、コレクタが直流電圧源、ベースが温度依存特
性のない基準電圧源、エミッタが第１の定電流源と演算
増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続された第１のバ
イポーラトランシスタと、コレクタが前記直流電圧源、
ベースが前記演算増幅器の出力端子、エミッタが第２の
定電流源と前記演算増幅器のもう一方の入力端子にそれ
ぞれ接続された第２のバイポーラトランジスタとを有
し、前記演算増幅器の出力から温度特性を得るようにし
た。
【００２２】（９）上記（７）の構成において、温度検
出回路は、第１のバイポーラトランジスタのエミッタサ
イズを第２のバイポーラトランジスタのエミッタサイズ
より大きくし、且つ第２の定電流源の電流値を第１の定
電流源の電流値より大きくしてエミッタ電流密度比を与
えるようにした。
出回路は、第１のバイポーラトランジスタのエミッタサ
イズを第２のバイポーラトランジスタのエミッタサイズ
より大きくし、且つ第２の定電流源の電流値を第１の定
電流源の電流値より大きくしてエミッタ電流密度比を与
えるようにした。
【００２３】（１０）上記（８）または（９）の構成に
おいて、温度検出回路は、演算増幅器のゲインを上げて
大きな温度特性の出力を得るようにした。
おいて、温度検出回路は、演算増幅器のゲインを上げて
大きな温度特性の出力を得るようにした。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２５】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
回路図である。同図において、Ｑ１はコレクタが電圧Ｖ
ｃｃの直流電圧源、ベースが温度依存特性のない電圧Ｖ
ｃの基準電圧源、エミッタが電流Ｉ１の第１の定電流源
１と演算増幅器３の一方の非反転入力端子にそれぞれ接
続されたＮＰＮ形の第１のバイポーラトランジスタ、Ｑ
２は第１のバイポーラトランジスタＱ１と並列に接続さ
れた同じ極性の第２のバイポーラトランジスタで、コレ
クタが上記直流電圧源、ベースが上記演算増幅器３の出
力端子、エミッタが電流Ｉ２の定電流源２と上記演算増
幅器３のもう一方の反転入力端子にそれぞれ接続されて
いる。
回路図である。同図において、Ｑ１はコレクタが電圧Ｖ
ｃｃの直流電圧源、ベースが温度依存特性のない電圧Ｖ
ｃの基準電圧源、エミッタが電流Ｉ１の第１の定電流源
１と演算増幅器３の一方の非反転入力端子にそれぞれ接
続されたＮＰＮ形の第１のバイポーラトランジスタ、Ｑ
２は第１のバイポーラトランジスタＱ１と並列に接続さ
れた同じ極性の第２のバイポーラトランジスタで、コレ
クタが上記直流電圧源、ベースが上記演算増幅器３の出
力端子、エミッタが電流Ｉ２の定電流源２と上記演算増
幅器３のもう一方の反転入力端子にそれぞれ接続されて
いる。
【００２６】上記少なくとも第１のトランジスタＱ１と
第２のトランジスタＱ２は同一の半導体基板上に形成さ
れており、第１のトランジスタＱ１のエミッタサイズ
（面積）は第２のトランジスタＱ２のエミッタサイズよ
り大きく、ここではｎ（ｎ＞ｏ）倍としてある。また、
第２の定電流源２の電流値は第１の定電流源１の電流値
より大きくしてあり、エミッタ電流密度比をより大きく
与えるようにしている。
第２のトランジスタＱ２は同一の半導体基板上に形成さ
れており、第１のトランジスタＱ１のエミッタサイズ
（面積）は第２のトランジスタＱ２のエミッタサイズよ
り大きく、ここではｎ（ｎ＞ｏ）倍としてある。また、
第２の定電流源２の電流値は第１の定電流源１の電流値
より大きくしてあり、エミッタ電流密度比をより大きく
与えるようにしている。
【００２７】本回路は、二つのトランジスタＱ１，Ｑ２
のエミッタに上記のように電流密度比を与えることよっ
て得られる各々のベース・エミッタ間電圧の差電圧の温
度特性から半導体基板の温度を検出するようになってお
り、演算増幅器３から得られる出力電圧Ｖｏｕｔは、ト
ランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧をＶｂｅ１ト
ランジスタＱ２のベースエミッタ間電圧をＶｂｅ２とす
ると、次式で表される。
のエミッタに上記のように電流密度比を与えることよっ
て得られる各々のベース・エミッタ間電圧の差電圧の温
度特性から半導体基板の温度を検出するようになってお
り、演算増幅器３から得られる出力電圧Ｖｏｕｔは、ト
ランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧をＶｂｅ１ト
ランジスタＱ２のベースエミッタ間電圧をＶｂｅ２とす
ると、次式で表される。
【００２８】
【数１】
【００２９】ここで、二つの定電流源１，２の値が等し
く、Ｉ１＝Ｉ２とすると、上記の出力電圧Ｖｏｕｔは次
式で表されるようになる（Ｖｔ：熱電圧ＫＴ／ｑ）。
く、Ｉ１＝Ｉ２とすると、上記の出力電圧Ｖｏｕｔは次
式で表されるようになる（Ｖｔ：熱電圧ＫＴ／ｑ）。
【００３０】
【数２】
【００３１】したがって、出力電圧Ｖｏｕｔはトランジ
スタＱ１，Ｑ２のエミッタサイズ比により決定され、ま
た温度特性は次式のようになり、当然のことながらエミ
ッタサイズ比にのみ依存する。
スタＱ１，Ｑ２のエミッタサイズ比により決定され、ま
た温度特性は次式のようになり、当然のことながらエミ
ッタサイズ比にのみ依存する。
【００３２】
【数３】
【００３３】しかし、上記熱電圧Ｖｔの温度特性（Ｋ／
ｑ）は約０．０８６ｍＶ／℃と小さく、大きな出力電圧
変化を得るにはかなり大きなトランジスタＱ１，Ｑ２の
エミッタサイズ比を与えなくてはならない。そこで、定
電流源２の電流値を定電流源１の定電流値のｍ（ｍ＞
０）倍にしてＩ２＝ｍＩ１とすれば、出力電圧Ｖｏｕｔ
は次式で表わされ、大きな出力電圧変化を得ることがで
きる。
ｑ）は約０．０８６ｍＶ／℃と小さく、大きな出力電圧
変化を得るにはかなり大きなトランジスタＱ１，Ｑ２の
エミッタサイズ比を与えなくてはならない。そこで、定
電流源２の電流値を定電流源１の定電流値のｍ（ｍ＞
０）倍にしてＩ２＝ｍＩ１とすれば、出力電圧Ｖｏｕｔ
は次式で表わされ、大きな出力電圧変化を得ることがで
きる。
【００３４】
【数４】
【００３５】このように、温度検出回路を同一半導体基
板上に形成する場合、トランジスタＱ１，Ｑ２のサイズ
比のみより決定されるように構成することで、安価なバ
ラツキの少ない温度検出が可能となる。
板上に形成する場合、トランジスタＱ１，Ｑ２のサイズ
比のみより決定されるように構成することで、安価なバ
ラツキの少ない温度検出が可能となる。
【００３６】図２は本発明の第２の実施例の構成を示す
回路図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示して
いる。
回路図であり、図１と同一符号は同一構成要素を示して
いる。
【００３７】本実施例は、図１に示すトランジスタＱ
１，Ｑ２と極性の反対のＰＮＰ形の二つのバイポーラト
ランジスタＱ３，Ｑ４を用いたものであり、その出力電
圧Ｖｏｕｔは次式によって表わされる。
１，Ｑ２と極性の反対のＰＮＰ形の二つのバイポーラト
ランジスタＱ３，Ｑ４を用いたものであり、その出力電
圧Ｖｏｕｔは次式によって表わされる。
【００３８】
【数５】
【００３９】また、温度特性は、次式で表わされる。
【００４０】
【数６】
【００４１】したがって、本回路においても第１の実施
例と同等の作用効果が得られる。
例と同等の作用効果が得られる。
【００４２】図３は本発明の第３の実施例の構成を示す
回路図である。同図中、Ｑ５，Ｑ６は並列接続された二
つのバイポーラトランジスタである。
回路図である。同図中、Ｑ５，Ｑ６は並列接続された二
つのバイポーラトランジスタである。
【００４３】本実施例では、温度特性のないＶｃの基準
電圧源に抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ５のベースが
接続され、該トランジスタＱ５のエミッタはＩ３の定電
流源４に接続されるとともに演算増幅器３の非反転入力
端子に接続され、コレクタはＶｃｃの直流電圧源に接続
されている。トランジスタＱ６のエミッタは演算増幅器
３の反転入力端子と上記定電流源４の１６倍の電流１６
Ｉ３の定電流源５に接続され、コレクタはＶｃｃの直流
電圧源、ベースは演算増幅器３の出力端子と抵抗Ｒ２を
介して接続されており、抵抗Ｒ２は抵抗Ｒ３を介して温
度特性のない電圧Ｖｒｅｆの基準電圧源に接続されてい
る。ここで、上記トランジスタＱ５はトランジスタＱ６
に対して６４倍のエミッタサイズを有している。
電圧源に抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ５のベースが
接続され、該トランジスタＱ５のエミッタはＩ３の定電
流源４に接続されるとともに演算増幅器３の非反転入力
端子に接続され、コレクタはＶｃｃの直流電圧源に接続
されている。トランジスタＱ６のエミッタは演算増幅器
３の反転入力端子と上記定電流源４の１６倍の電流１６
Ｉ３の定電流源５に接続され、コレクタはＶｃｃの直流
電圧源、ベースは演算増幅器３の出力端子と抵抗Ｒ２を
介して接続されており、抵抗Ｒ２は抵抗Ｒ３を介して温
度特性のない電圧Ｖｒｅｆの基準電圧源に接続されてい
る。ここで、上記トランジスタＱ５はトランジスタＱ６
に対して６４倍のエミッタサイズを有している。
【００４４】本回路における出力電圧Ｖｏｕｔは、近似
的に次式で表わされる。
的に次式で表わされる。
【００４５】
【数７】
【００４６】また、温度特性は、次式で表わされる。
【００４７】
【数８】
【００４８】ここで、例えばＲ２＝３９．５ＫΩ、Ｒ３
＝２ＫΩとすれば、出力として約１２．４ｍＶ／℃が得
られる。
＝２ＫΩとすれば、出力として約１２．４ｍＶ／℃が得
られる。
【００４９】このように、出力電圧の絶対値及び温度特
性ともにエミッタサイズ比、電流比によって変化するよ
うに構成されているため、製造上のプロセスのバラツキ
に対して影響を受けにくく、また演算増幅器３のゲイン
を上げて大きな温度特性の出力を得ることができる。
性ともにエミッタサイズ比、電流比によって変化するよ
うに構成されているため、製造上のプロセスのバラツキ
に対して影響を受けにくく、また演算増幅器３のゲイン
を上げて大きな温度特性の出力を得ることができる。
【００５０】なお、以上図１〜図３の回路で温度検出素
子となるバイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ６のコレクタ
は半導体基板の基板電位に設定できるため、比較的プロ
セス（ＣＭＯＳプロセスやセンサＣＭＯＳプロセス等）
に左右されることなく作り込むことができる。
子となるバイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ６のコレクタ
は半導体基板の基板電位に設定できるため、比較的プロ
セス（ＣＭＯＳプロセスやセンサＣＭＯＳプロセス等）
に左右されることなく作り込むことができる。
【００５１】次に、上述の図１〜図３の温度検出回路と
光電変換素子を同一の半導体基板上に形成した光電変換
回路の実施例を図４，図５について説明する。
光電変換素子を同一の半導体基板上に形成した光電変換
回路の実施例を図４，図５について説明する。
【００５２】図４は本発明の第４の実施例の構成を示す
ブロック図である。同図中、６は半導体基板、７は半導
体基板６の温度を検出する上述の温度検出回路、８は光
センサ（光電変換素子）、９は温度検出回路７の出力に
よって光センサ８の出力を補正するための温度補正手
段、１０は演算素子である。
ブロック図である。同図中、６は半導体基板、７は半導
体基板６の温度を検出する上述の温度検出回路、８は光
センサ（光電変換素子）、９は温度検出回路７の出力に
よって光センサ８の出力を補正するための温度補正手
段、１０は演算素子である。
【００５３】このように、同一半導体基板上に光センサ
８と先に説明した温度検出回路７を設け、各々の出力を
外部の温度補正手段９により処理させることで、温度特
性の良いセンサ出力を得ることが可能となる。
８と先に説明した温度検出回路７を設け、各々の出力を
外部の温度補正手段９により処理させることで、温度特
性の良いセンサ出力を得ることが可能となる。
【００５４】図５は本発明の第５の実施例の構成を示す
ブロック図であり、図４と同一符号は同一構成要素を示
している。本実施例では、温度補正手段９及び演算素子
１０を半導体基板６上に形成している。
ブロック図であり、図４と同一符号は同一構成要素を示
している。本実施例では、温度補正手段９及び演算素子
１０を半導体基板６上に形成している。
【００５５】このように、温度補正手段９も同一半導体
基板上に設けることにより、端子数も削減でき、温度特
性の良いセンサが使い易くなり、またシステム的にコス
トダウンを図ることも可能となる。
基板上に設けることにより、端子数も削減でき、温度特
性の良いセンサが使い易くなり、またシステム的にコス
トダウンを図ることも可能となる。
【００５６】以上本発明の実施例について説明したが、
何れの実施例においても安価な構成で、精度が良く、製
造上のバラツキの影響を受けにくい温度検出を行うこと
ができる。また、回路構成的にプロセス制約を受けにく
いため、ＣＭＯＳプロセスや光センサプロセス等で構成
しやすいものとなる。
何れの実施例においても安価な構成で、精度が良く、製
造上のバラツキの影響を受けにくい温度検出を行うこと
ができる。また、回路構成的にプロセス制約を受けにく
いため、ＣＭＯＳプロセスや光センサプロセス等で構成
しやすいものとなる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価な構成で、製造上のバラツキの影響を受けにくく、
精度の良い温度検出を行うことができる。
安価な構成で、製造上のバラツキの影響を受けにくく、
精度の良い温度検出を行うことができる。
【００５８】また、安価な構成で、温度特性の良い光電
変換回路を実現することができる。
変換回路を実現することができる。
【図１】 本発明の第１の実施例の構成を示す回路図
【図２】 本発明の第２の実施例の構成を示す回路図
【図３】 本発明の第３の実施例の構成を示す回路図
【図４】 本発明の第４の実施例の構成を示すブロック
図
図
【図５】 本発明の第５の実施例の構成を示すブロック
図
図
【図６】 従来例の構成示す回路図
１ 第１の定電流源 ２ 第２の定電流源 ３ 演算増幅器 ４ 定電流源 ５ 定電流源 ６ 半導体基板 ７ 温度検出回路 ８ 光センサ（光電変換素子） ９ 温度補正手段 Ｑ１ 第１のバイポーラトランジスタ Ｑ２ 第２のバイポーラトランジスタ Ｑ３ バイポーラトランジスタ Ｑ４ バイポーラトランジスタ Ｑ５ バイポーラトランジスタ Ｑ６ バイポーラトランジスタ
Claims (10)
- 【請求項１】 二つのバイポーラトランジスタを並列に
接続し、それらのエミッタに電流密度比を与えることに
より得られる各々のベース・エミッタ間電圧の差電圧の
温度特性から温度を検出することを特徴とする温度検出
回路。 - 【請求項２】 コレクタが直流電圧源、ベースが温度依
存特性のない基準電圧源、エミッタが第１の定電流源と
演算増幅器の一方の入力端子にそれぞれ接続された第１
のバイポーラトランシスタと、コレクタが前記直流電圧
源、ベースが前記演算増幅器の出力端子、エミッタが第
２の定電流源と前記演算増幅器のもう一方の入力端子に
それぞれ接続された第２のバイポーラトランジスタとを
有し、前記演算増幅器の出力から温度特性を得ることを
特徴とする温度検出回路。 - 【請求項３】 第１及び第２のバイポーラトランジスタ
は同一の半導体基板上に形成したことを特徴とする請求
項２記載の温度検出回路。 - 【請求項４】 第１のバイポーラトランジスタのエミッ
タサイズを第２のバイポーラトランジスタのエミッタサ
イズより大きくし、且つ第２の定電流源の電流値を第１
の定電流源の電流値より大きくしてエミッタ電流密度比
を与えることを特徴とする請求項２または３記載の温度
検出回路。 - 【請求項５】 演算増幅器のゲインを上げて大きな温度
特性の出力を得るようにしたことを特徴とする請求項２
ないし４何れか記載の温度検出回路。 - 【請求項６】 単一の半導体基板上に二つのバイポーラ
トランジスタを並列に接続して形成し、それらのエミッ
タに電流密度比を与えることにより得られる各々のベー
ス・エミッタ間電圧の差電圧の温度特性から半導体基板
の温度を検出するようにしたことを特徴とする温度検出
方法。 - 【請求項７】 並列接続された二つのバイポーラトラン
ジスタを有し、それらのエミッタに電流密度比を与える
ことにより得られる各々のベース・エミッタ間電圧の差
電圧の温度特性から温度を検出する温度検出回路と、こ
の温度検出回路の検出結果により出力が補正される光電
変換素子とを同一の半導体基板上に形成したことを特徴
とする光電変換回路。 - 【請求項８】 温度検出回路は、コレクタが直流電圧
源、ベースが温度依存特性のない基準電圧源、エミッタ
が第１の定電流源と演算増幅器の一方の入力端子にそれ
ぞれ接続された第１のバイポーラトランシスタと、コレ
クタが前記直流電圧源、ベースが前記演算増幅器の出力
端子、エミッタが第２の定電流源と前記演算増幅器のも
う一方の入力端子にそれぞれ接続された第２のバイポー
ラトランジスタとを有し、前記演算増幅器の出力から温
度特性を得ることを特徴とする請求項７記載の光電変換
回路。 - 【請求項９】 温度検出回路は、第１のバイポーラトラ
ンジスタのエミッタサイズを第２のバイポーラトランジ
スタのエミッタサイズより大きくし、且つ第２の定電流
源の電流値を第１の定電流源の電流値より大きくしてエ
ミッタ電流密度比を与えることを特徴とする請求項８記
載の光電変換回路。 - 【請求項１０】 温度検出回路は、演算増幅器のゲイン
を上げて大きな温度特性の出力を得るようにしたことを
特徴とする請求項８または９記載の光電変換回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185498A JP3408161B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 温度検出回路及び光電変換回路 |
| US09/368,373 US6255891B1 (en) | 1998-08-27 | 1999-08-04 | Temperature detecting circuit, temperature detecting method and photo-electric conversion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185498A JP3408161B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 温度検出回路及び光電変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000074747A true JP2000074747A (ja) | 2000-03-14 |
| JP3408161B2 JP3408161B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=17080507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24185498A Expired - Fee Related JP3408161B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | 温度検出回路及び光電変換回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6255891B1 (ja) |
| JP (1) | JP3408161B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048651A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Nippon Precision Circuits Inc | 半導体温度検出方法およびその回路 |
| FR2845767B1 (fr) * | 2002-10-09 | 2005-12-09 | St Microelectronics Sa | Capteur numerique de temperature integre |
| FR2845781B1 (fr) | 2002-10-09 | 2005-03-04 | St Microelectronics Sa | Generateur de tension de type a intervalle de bande |
| US7118273B1 (en) * | 2003-04-10 | 2006-10-10 | Transmeta Corporation | System for on-chip temperature measurement in integrated circuits |
| US7255476B2 (en) * | 2004-04-14 | 2007-08-14 | International Business Machines Corporation | On chip temperature measuring and monitoring circuit and method |
| US7118274B2 (en) * | 2004-05-20 | 2006-10-10 | International Business Machines Corporation | Method and reference circuit for bias current switching for implementing an integrated temperature sensor |
| US7064702B1 (en) | 2005-03-01 | 2006-06-20 | The Boeing Company | System, method and computer program product for reducing quadratic phase errors in synthetic aperture radar signals |
| JP2009058438A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Toshiba Corp | 温度検出回路 |
| US8783949B2 (en) * | 2009-11-17 | 2014-07-22 | Atmel Corporation | Self-calibrating, wide-range temperature sensor |
| US9004756B2 (en) | 2012-04-10 | 2015-04-14 | Freescale Semiconductor, Inc. | Temperature sensor |
| US10505518B2 (en) * | 2015-01-20 | 2019-12-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device with substrate temperature monitor circuit |
| US10088861B2 (en) * | 2016-11-21 | 2018-10-02 | Microsoft Technology Licensing, Llc | High accuracy voltage references |
| JP7415522B2 (ja) * | 2019-12-13 | 2024-01-17 | サンケン電気株式会社 | 温度モニタ回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2222884A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-21 | Philips Electronic Associated | Temperature sensing circuit |
| US5583397A (en) * | 1993-10-20 | 1996-12-10 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Strobe apparatus with color temperature control |
-
1998
- 1998-08-27 JP JP24185498A patent/JP3408161B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-08-04 US US09/368,373 patent/US6255891B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3408161B2 (ja) | 2003-05-19 |
| US6255891B1 (en) | 2001-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108225588B (zh) | 一种温度传感器及温度检测方法 | |
| US20080094131A1 (en) | Bias Circuits | |
| JP2000074747A (ja) | 温度検出回路及び温度検出方法並びに光電変換回路 | |
| JP2749925B2 (ja) | Ｉｃ温度センサ | |
| JP3548974B2 (ja) | 磁気検出回路 | |
| EP2921850B1 (en) | Read-out circuit for resistive sensor | |
| JPH0770935B2 (ja) | 差動電流増幅回路 | |
| US20040217783A1 (en) | Temperature sensor apparatus | |
| JP2595545B2 (ja) | 定電圧回路 | |
| JPH10150332A (ja) | 差動回路 | |
| JP2001174338A (ja) | 温度センサ回路 | |
| JPS6154286B2 (ja) | ||
| JP2890676B2 (ja) | Ｉｃ式温度検出装置 | |
| GB2240442A (en) | Threshold voltage generating circuit for integrated circuit | |
| JP2000284845A (ja) | バンドギャップリファレンス回路 | |
| CN217640050U (zh) | 带隙基准电路、温度传感电路和电子装置 | |
| JP2001124632A (ja) | 温度センサ回路 | |
| JPH0624298B2 (ja) | 電流増幅回路 | |
| JP2729071B2 (ja) | 定電流回路 | |
| JPH0232644B2 (ja) | ||
| JP4970200B2 (ja) | 電圧検出回路 | |
| JP2000065872A (ja) | 電圧検出回路 | |
| JPS643371B2 (ja) | ||
| JP2002330033A (ja) | 負入力ログアンプ | |
| JPH05127766A (ja) | バンドギヤツプ定電圧回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030218 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080314 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090314 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100314 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100314 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |