JP2002013986A - 温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流消費量を抑えることが出来、且つトリガ
発生回路を不要とすることでサイズを縮小化し低コスト
化できる温度センサを提供すること。 【解決手段】 周囲温度を測定して電圧Ｖtempに変換す
る温度検出回路１１と、温度検出回路１１が検出した温
度に相当する電圧Ｖtempと比較すべき基準電圧Ｖ１〜Ｖ
３を発生する基準電圧発生回路１２と、電圧Ｖtempと基
準電圧Ｖ１〜Ｖ３とをそれぞれ比較する比較器２１−１
〜３を有する比較回路１３と、この比較器１３の比較結
果を受けて温度変化を検出する温度変化検出回路１４
と、温度データを出力する制御回路１５とを備えてい
る。そして制御回路１５は温度変化検出回路１４による
検出結果をトリガとして動作することを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、温度センサに関
するもので、例えば温度補償型水晶発振器に用いられる
ものである。

【０００２】

【従来の技術】温度センサは、家電機器や医療機器など
多くの分野において広く用いられている。これらの温度
センサは多種多様であり、それぞれの分野に必要とされ
る性能を十分に備えていることが重要である。また、近
年の市場の発展が目覚ましい携帯通信機器、例えば携帯
電話にもこの温度センサは用いられている。これは電子
回路を動作させるための発振器における発振周波数が周
囲の温度によって変動するのを補償するために必要とさ
れている。

【０００３】従来の温度センサについて、図６の回路図
を用いて説明する。図示するように温度センサ１００
は、周囲温度を測定してこの温度に対応する電圧Ｖtemp
に変換する温度検出回路１１０と、この温度検出回路１
１０から出力される電圧Ｖtempと比較すべき基準電圧Ｖ
refを発生する基準電圧発生回路１２０と、電圧Ｖtemp
と基準電圧Ｖrefとを比較する比較器１３０と、この比
較器１３０の比較結果を受けて温度データを出力する制
御回路１５０とを備えている。

【０００４】制御回路１５０は温度データの出力の他に
様々な制御を行うが、特に重要なのが基準電圧発生回路
１２０の制御である。すなわち、温度検出を行うには基
準電圧を現在の温度に相当する電圧にしておかなけれ
ば、次の時間における温度検出を行うことが出来ない。
そのため制御回路１５０は比較器１３０により、その時
の基準電圧Ｖrefと電圧Ｖtempとの電位差を検知し、電
位差が生じていた場合には基準電圧Ｖrefをその電位差
分だけ補正する必要がある。

【０００５】上記のような従来の温度センサの温度変化
の検出方法を大きく分けると、常時回路を動作させるこ
とにより常に温度を検出する方法と、温度検出が必要な
時のみ回路を動作させて温度を検出する方法とがある。

【０００６】しかしながら、回路を常時動かす、すなわ
ち制御回路１５０を常時動作させると電流消費量が増加
するという問題がある。電流消費量が増加すると、回路
動作により発生するノイズも増加し、温度センサとして
の信頼性に悪影響を及ぼす恐れがある。

【０００７】一方で必要なときのみ動作させる方法によ
れば、電流消費量を最小限に抑えることが出来るため、
上記のようなノイズの問題は発生しない。一般的に携帯
電話等の温度補償型水晶発振器に用いられる温度センサ
はこの方法を採用している。しかし、この方法では温度
センサは動作のオン、オフを繰り返すことになるから、
温度検出を制御する制御回路１５０のオン、オフを制御
するための方策が必要となる。これが図６に示したトリ
ガ発生回路１６０である。このトリガ発生回路１６０に
より発生するトリガが入力された時のみ制御回路は動作
し、温度センサ１００は動作することになる。このよう
に、温度センサを必要なときのみ動作させるためには、
制御回路１５０を動作させるためのトリガ発生回路１６
０及びその制御信号線、そして図中には示していないが
トリガ発生回路１６０のトリガ発生タイミングを決定す
る回路等が必要となる。また温度センサがＩＣ、モジュ
ール等に搭載されている場合には、専用の制御回路、制
御端子等が必要となり、温度センサを構成、動作させる
ための部品点数が多くなり、製品のサイズが大きくなる
ことや製造コストの増大を招くという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の温度センサ
の温度検出方法には常時センサを動作させることにより
常に温度を検出する方法と、温度検出が必要な時のみセ
ンサを動作させて温度を検出する方法とがある。特に携
帯電話等に搭載されている温度補償型水晶発振器の温度
センサには、必要なときのみセンサを動作させるものが
用いられている。

【０００９】しかしながら、センサを常時動かす場合に
は電流消費量が増加して、回路動作により発生するノイ
ズも増加し、温度センサとしての信頼性に悪影響を及ぼ
す恐れがあるという問題があった。一方でセンサを必要
なときのみ動作させる場合には、制御回路を動作させる
ためのトリガ発生回路及びその制御信号線、そしてトリ
ガ発生回路のトリガ発生タイミングを決定する回路等が
必要となる。また温度センサがＩＣ、モジュール等に搭
載されている場合には、専用の制御回路、制御端子等が
必要となり、温度センサを構成、動作させるための部品
点数が多くなり、製品のサイズが大きくなってコストの
増大を招くという問題があった。

【００１０】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、電流消費量を抑えることが出来、且
つトリガ発生回路を不要とすることでサイズを縮小化し
低コスト化できる温度センサを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載した温度センサは、温度を検出して該温度に対応する
電圧を出力する温度検出手段と、少なくとも１つの基準
電圧を出力する基準電圧発生手段と、前記温度検出手段
により得られた温度に対応する電圧と前記基準電圧とを
比較する比較手段と、前記比較手段の結果を受けて温度
変化の有無を判断する温度変化検出手段と、前記温度変
化検出手段により、温度変化が検出された場合にのみ前
記基準電圧発生手段から出力される基準電圧の少なくと
も１つを前記温度変化後の温度に対応する電圧に設定す
る制御手段とを具備することを特徴としている。

【００１２】またこの発明の請求項２に記載した温度セ
ンサは、検出した温度が、予め設定された下限の温度と
上限の温度の範囲内にあるか否かを判定し、下限の温度
と上限の温度の範囲外の時に、温度が変化したことを検
出する温度センサであって、温度を検出して対応する電
圧を出力する温度検出回路と、検出した温度に対応する
第１基準電圧、温度変化に基づく電圧変化の下限に対応
する第２基準電圧、及び温度変化に基づく電圧変化の上
限に対応する第３基準電圧をそれぞれ発生する基準電圧
発生回路と、前記温度検出回路から出力される電圧と、
上記第１乃至第３の電圧とをそれぞれ比較する比較器
と、前記比較器により、前記温度検出回路から出力され
る電圧が前記第２基準電圧よりも低いことが検知された
とき、及び前記温度検出回路から出力される電圧が前記
第３基準電圧よりも高いことが検知されたときに温度変
化が生じたことを判断する論理回路とを具備することを
特徴としている。

【００１３】更にこの発明の請求項３に記載した温度セ
ンサは、温度を検出して該温度に対応する電圧を出力す
る温度検出回路と、少なくとも前記温度検出回路が出力
する電圧に対応する第１基準電圧と、温度変化に基づく
電圧変化の下限に対応する第２基準電圧と、温度変化に
基づく電圧変化の上限に対応する第３基準電圧とを出力
する基準電圧発生回路と、前記温度検出回路が出力する
電圧と前記第１乃至第３基準電圧とをそれぞれ比較する
第１乃至第３比較器と、前記第１乃至第３比較器の出力
を受けて、該第１乃至第３比較器の結果が、前記温度検
出回路の出力する電圧が前記第１乃至第３基準電圧の全
てより高い、または低い場合にのみ、温度変化が生じた
ことを判断し、該結果に対応する信号を出力する温度変
化検出回路と、前記温度変化検出回路の出力する前記信
号を受けることにより前記基準電圧発生回路の第１乃至
第３基準電圧を制御して、前記第１基準電圧を前記温度
検出回路の出力する電圧に対応する電圧に設定し、前記
第２、第３基準電圧をそれぞれ該第１基準電圧に対して
温度変化に基づく電圧変化の所定の下限及び上限の温度
に対応する電圧に設定する制御回路とを具備することを
特徴としている。

【００１４】請求項４に記載したように、請求項１乃至
３いずれか１項記載の温度センサにおいて、前記制御手
段または前記制御回路は前記周囲温度の温度変化に応じ
た電圧を発振器へ出力し、温度変化が生じた際にも前記
発振器の発振周波数を一定に維持することを特徴として
いる。

【００１５】請求項１のような構成によれば、温度検出
手段によって周囲の温度を測定して得られた電圧と、基
準電圧発生手段により得られた基準電圧とを、比較手段
によって比較し、その比較結果を判断基準として温度変
化検出手段が温度変化の有無を判断している。そして周
囲の温度データを最終的に出力し、且つ基準電圧発生手
段が出力する基準電圧を制御する制御手段は、温度変化
検出手段の温度変化が生じたという判断に応じて動作す
る。すなわち、温度変化検出手段の出力が従来制御手段
を動作させるのに必要であったトリガの役目を果たして
いる。そのため、トリガを発生させる為の回路や専用の
制御回路、制御端子、そしてトリガ発生のタイミングを
決定する回路等が不要となり、温度センサの部品点数を
削減できるため、サイズの縮小化及び低コスト化を実現
できる。尚かつ、温度変化検出手段がある一定の出力の
時のみ、すなわち温度変化を温度変化検出手段が検出し
たときのみ制御手段が動作するため、温度センサの電流
消費量を低減できる。

【００１６】また請求項２のような構成によれば、基準
電圧発生回路は周囲の温度に対応する第１基準電圧、温
度変化に基づく電圧変化の下限及び上限にそれぞれ対応
する第２、第３基準電圧を発生する。そして、これら第
１乃至第３基準電圧と、検出した温度に対応する電圧と
をそれぞれ別個に比較している。その比較の結果、温度
検出回路から出力される電圧が前記第２基準電圧よりも
低いことが検知されたとき、及び前記温度検出回路から
出力される電圧が前記第３基準電圧よりも高いことが検
知された場合にのみ温度変化が生じたと判断している。
従来のように検出した温度に対応する電圧と１つの基準
電圧とを１つの比較器により比較する方法では、両者の
電圧値が等しい場合、比較器の出力は不定であり、その
後の温度変化の検出の信頼性が悪い。しかし、上記のよ
うに、基準電圧を複数発生させることにより、１つの比
較器の出力が不定であっても、その他の比較器による出
力が安定するために正確に温度変化を検出でき、温度セ
ンサの信頼性及び性能を向上できる。

【００１７】更に請求項３のような構成によれば、温度
検出回路によって温度を測定して得られた電圧と、基準
電圧発生回路により得られた第１乃至第３基準電圧と
を、第１乃至第３比較器によってそれぞれ比較してい
る。この第１乃至第３比較器による比較の結果、検出し
た温度に対応する電圧が第１乃至第３の基準電圧の全て
よりも高い、または低い場合に、温度変化検出回路は温
度変化が生じたと判断する。そして周囲温度データを出
力する制御回路は、温度変化が生じたことに対応する温
度変化検出回路の検出結果を受けたときのみ動作する。
すなわち、温度変化検出回路の出力が従来制御回路を動
作させるのに必要であったトリガの役目を果たしてい
る。そのため、請求項１と同様の効果が得られる。ま
た、第１乃至第３比較器を設けることにより、請求項２
と同様の効果が合わせて得られる。

【００１８】請求項４のように、この発明に係る温度セ
ンサは温度補償型の発振器に用いることが出来る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、
共通する部分には共通する参照符号を付す。

【００２０】この発明の第１の実施形態に係る温度セン
サについて図１のブロック図を用いて説明する。

【００２１】図示するように、本実施形態に係る温度セ
ンサ１０は、周囲温度を測定して電圧Ｖtempに変換する
温度検出回路１１と、温度検出回路１１が検出した温度
に相当する電圧Ｖtempと比較すべき基準電圧Ｖrefを発
生する基準電圧発生回路１２と、電圧Ｖtempと基準電圧
Ｖrefとを比較する比較回路１３と、この比較器１３の
比較結果を受けて温度変化を検出する温度変化検出回路
１４と、温度データを出力する制御回路１５とを備えて
いる。

【００２２】制御回路１５は温度変化検出回路１４の出
力を受け、温度変化検出回路１４が周囲温度の温度変化
を検出した際の信号を受けたときのみ制御回路が動作す
るようになっている。すなわち、温度変化検出回路１４
による温度変化の検出結果が制御回路１５を動作させる
ためのトリガとしての役割を果たしている。

【００２３】次に、上記温度検出回路１１、基準電圧発
生回路１２、比較回路１３、温度変化検出回路１４の回
路を具体化した回路の一例を図２に示す。

【００２４】図示するように、温度検出回路１１は電源
電圧電位と接地電位間に直列に設けられた電流源１７と
ダイオード１８からなり、この電流源１７とダイオード
１８との接続ノードにおける電位が周囲温度に対応する
電圧Ｖtempとして出力される。

【００２５】次に電源電圧発生回路１２は、電源電圧電
位と接地電位との間に直列に設けられた複数の抵抗１
９、１９、…と、各抵抗の接続ノードと３つの出力端子
との間に設けられた３つのスイッチ２０−１、２０−
２、２０−３によって構成されている。そして、上記ス
イッチ２０−１〜３によって選択された３カ所の各接続
ノードにおける電圧Ｖ１（第３基準電圧）、Ｖ２（第１
基準電圧）、Ｖ３（第２基準電圧）が基準電圧Ｖrefと
して出力される。

【００２６】比較回路１３は、３つの比較器２１−１、
２１−２、２１−３を備えている。この比較器２１−１
〜３の反転入力端子には温度検出回路１１の出力する電
圧Ｖtempが入力されている。そして非反転入力端子には
基準電圧発生回路１２の出力する基準電圧Ｖ１〜Ｖ３が
それぞれ入力されている。

【００２７】温度変化検出回路１４は、上記比較器２１
−１〜３のそれぞれの出力Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を入力とす
るＮＯＲゲート２２、ＡＮＤゲート２３、及び前記ＮＯ
Ｒゲート２２、ＡＮＤゲート２３の出力の和をとるＯＲ
ゲート２４とを備えている。そしてＯＲゲート２４の出
力が温度変化の検出結果となる。

【００２８】制御回路１５は、温度変化検出回路１４の
出力を受けて温度データを出力する。なお、制御回路１
５は温度変化検出回路１４により温度変化を検出した際
のみ動作する、すなわち温度変化検出回路１４の温度変
化検出が従来のトリガの役割を果たす。そして、制御回
路１５は温度変化に基づいて基準電圧発生回路１２の各
抵抗１９、１９、…が割り当てられたアドレスを選択す
ることにより、３つの抵抗１９、１９、１９が発生する
基準電圧Ｖ１〜Ｖ３を制御する。

【００２９】次に上記温度センサ１０の動作について図
３を用いて説明する。

【００３０】まず温度センサが動作を開始すると、温度
検出回路は周囲温度を測定して電圧Ｖtempを出力する。
本実施形態において、温度検出はダイオード１８により
行っており、周囲温度が上昇するとＶtempは減少、周囲
温度が低下するとＶtempは増大するという特性を有して
いる。また、基準電圧発生回路１２の出力電圧Ｖ２は設
定可能電圧範囲内において最小、または最大電圧に設定
されている。そして比較器２１−２は電圧Ｖtempと基準
電圧Ｖ２とを比較し、その比較結果を制御回路１５へ出
力する。すると制御回路１５は、比較器２１−２の結果
に応じて基準電圧発生回路の基準電圧Ｖ２の値を変化さ
せて、Ｖ２＝Ｖtempに、またはＶ２をＶtempに最も近い
電圧に設定する（Ｖ２＝Ｖtemp若しくはＶ２がＶtempに
最も近い電圧となるような抵抗が割り当てられたアドレ
スを選択する）。

【００３１】図示するように、ｔ０における周囲温度に
対応する電圧Ｖtempが０．７０Ｖであったとする。この
時の基準電圧Ｖ２は当然０．７０Ｖに設定される。そし
てＶ１、Ｖ３はそれぞれＶ１＞Ｖ２、Ｖ３＜Ｖ２の関係
に設定される。例えばそれぞれの電位差を０．０１Ｖに
設定すれば、Ｖ１＝０．７１Ｖ、Ｖ３＝０．６９Ｖであ
る。

【００３２】次に温度が低下し、時刻ｔ１においてＶte
mp＝０．７１Ｖになったとする。時刻ｔ０〜ｔ１におけ
る基準電圧Ｖ１〜Ｖ３とＶtempの関係は、Ｖ１＞Ｖtem
p、Ｖ２＜Ｖtemp、Ｖ３＜Ｖtempであるから、比較器２
１−１〜３の出力Ｃ１〜Ｃ３はそれぞれ“high”、“lo
w”、“low”である。そのため、温度変化検出回路１４
のＮＯＲゲート２２、ＡＮＤゲート２３の出力はそれぞ
れ“low”、“low”となり、ＯＲゲート２４の出力は
“low”、すなわち、温度検出回路１４の出力“low”が
制御回路１５に入力される。制御回路１５は前述の通り
温度検出回路１４の出力をトリガの代わりとして動作す
るため、時刻ｔ０〜ｔ１では制御回路１５は動作せず、
基準電圧発生回路１２の基準電圧Ｖ１〜Ｖ３はそれぞれ
０．７１Ｖ、０．７０Ｖ、０．６９Ｖである。

【００３３】しかし、時刻ｔ１でＶtemp＝Ｖ１＝０．７
１Ｖとなり、更に周囲温度が低下してＶtempが上昇する
と、Ｖ１＜Ｖtempとなり、比較器２１−１の出力Ｃ１が
“high”から“low”に反転する。すなわち、比較器２
１−１〜３の出力Ｃ１〜Ｃ３の全てが“low”となる。
すると温度変化検出回路１４のＮＯＲゲート２２及びＡ
ＮＤゲート２３の出力がそれぞれ“high”、“low”と
なり、ＯＲゲート２４の出力が“high”となる。そのた
め、温度変化検出回路１４の出力が“high”となり、制
御回路１５に入力される。信号“high”が入力されたこ
とにより制御回路１５は動作を開始する。動作を開始し
た制御回路１５は基準電圧発生回路１２の基準電圧Ｖ２
を当該温度に相当する電圧、すなわち０．７１Ｖに設定
すると共に、基準電圧Ｖ１及びＶ３をそれぞれ０．７２
Ｖ、０．７０Ｖに設定する（アドレスを選択し直す）。

【００３４】ここで、制御回路１５が基準電圧Ｖ１〜Ｖ
３を設定するのにΔｔの時間がかかったとする。更に、
このΔｔの時間の間にも周囲温度は低下して電圧Ｖtemp
が上昇したとすれば、時刻ｔ１＋Δｔにおける基準電圧
Ｖ１〜Ｖ３とＶtempの関係は、Ｖ１＞Ｖtemp、Ｖ２＜Ｖ
temp、Ｖ３＜Ｖtempとなるから、比較器２１−１〜３の
出力Ｃ１〜Ｃ３は再び“high”、“low”、“low”に戻
る。すると温度変化検出回路１４のＮＯＲゲート２２、
ＡＮＤゲート２３の出力はそれぞれ“low”、“low”と
なり、ＯＲゲート２４の出力は“low”に反転するた
め、制御回路１５は動作を停止する。

【００３５】次に時刻ｔ１＋Δｔ〜ｔ２の時間領域にお
いて、Ｖtempは０．７１Ｖから更に上昇し、０．７２Ｖ
未満に最大値をもって低下を始めている。すなわち周囲
温度が低下から上昇に反転したとする。そして、時刻ｔ
２ではＶtemp＝Ｖ２＝０．７１Ｖとなり、更にＶtempは
低下を続けている。そのため、時刻ｔ２では比較器２１
−２の出力Ｃ２が“low”から“high”に反転する。し
かしこの時刻では比較器２１−３の出力Ｃ３が未だ“lo
w”にあるため、温度変化検出回路１４の出力は“low”
であり、制御回路１５は動作しない。この状態は、Ｖte
mp＝Ｖ３＝０．７０Ｖとなる時刻ｔ３まで維持される。

【００３６】次に時刻ｔ３ではＶtemp＝Ｖ３＝０．７０
Ｖとなり、Ｖtempは更に低下を続け、Ｖtemp＜Ｖ３とな
る。そのため、比較器２１−３の出力Ｃ３も“low”か
ら“high”に反転し、比較器２１−１〜３の出力Ｃ１〜
Ｃ３の全てが“high”となる。すると温度変化検出回路
１４のＮＯＲゲート２２及びＡＮＤゲート２３の出力が
それぞれ“low”、“high”となり、温度変化検出回路
１４の出力が“high”となる。そのため、制御回路１５
は動作を開始し、基準電圧発生回路１２の基準電圧Ｖ２
を当該温度に相当する電圧、すなわち０．７０Ｖに設定
すると共に、基準電圧Ｖ１及びＶ３をそれぞれ０．７１
Ｖ、０．６９Ｖに設定する。

【００３７】ここで、制御回路１５が基準電圧Ｖ１〜Ｖ
３を設定するのにやはりΔｔの時間がかかったとする。
更に、このΔｔの時間の間にも周囲温度は上昇して電圧
Ｖtempが低下したとすれば、時刻ｔ３＋Δｔにおける基
準電圧Ｖ１〜Ｖ３とＶtempの関係は、Ｖ１＞Ｖtemp、Ｖ
２＞Ｖtemp、Ｖ３＜Ｖtempとなるから、比較器２１−１
〜３の出力Ｃ１〜Ｃ３は再び“high”、“high”、“lo
w”に戻る。すると温度変化検出回路１４のＮＯＲゲー
ト２２、ＡＮＤゲート２３の出力はそれぞれ“low”、
“low”となり、ＯＲゲート２４の出力は“low”に反転
するため、制御回路１５は時刻ｔ３＋Δｔにおいて動作
を停止する。この状態はＶtemp＝Ｖ３＝０．６９Ｖとな
る時刻ｔ４まで維持される。

【００３８】次に時刻ｔ４ではＶtemp＝Ｖ３＝０．６９
Ｖとなり、更にＶtempは低下を続け、Ｖtemp＜Ｖ３とな
る。そのため、比較器２１−３の出力Ｃ３も“low”か
ら“high”に反転し、比較器２１−１〜３の出力Ｃ１〜
Ｃ３の全てが“high”となる。すると温度変化検出回路
１４のＮＯＲゲート２２及びＡＮＤゲート２３の出力が
それぞれ“low”、“high”となり、温度変化検出回路
１４の出力が“high”となる。そのため、制御回路１５
は動作を開始し、基準電圧発生回路１２の基準電圧Ｖ２
を当該温度に相当する電圧、すなわち０．６９Ｖに設定
すると共に、基準電圧Ｖ１及びＶ３をそれぞれ０．７０
Ｖ、０．６８Ｖに設定する。

【００３９】時刻ｔ１、ｔ３で説明したように、基準電
圧Ｖ１〜Ｖ３を設定するΔｔの時間後、Ｖ３＝０．６８
Ｖ、Ｖtemp＞Ｖ３となり、比較器２１−３の出力Ｃ３は
“low”に反転する。そのため、温度変化検出回路１４
の出力が“low”に反転し、時刻ｔ４＋Δｔでは制御回
路１５は動作を停止させる。

【００４０】その後は時刻ｔ６、ｔ７において、周囲温
度の低下によりＶtempがそれぞれ上昇し、それぞれの時
間でＶtemp＝Ｖ１となるため、制御回路１５が動作を開
始し、基準電圧発生回路１２の基準電圧Ｖ１〜Ｖ３を設
定し直す。

【００４１】以降は同様の動作を繰り返す。

【００４２】上記構成の温度センサによれば、温度検出
回路１１によって周囲温度を測定して得られた電圧Ｖte
mpと、基準電圧発生回路１２により得られた基準電圧Ｖ
ref（Ｖ１〜Ｖ３）とを、比較回路１３によって比較
し、その比較結果から温度変化検出回路１４により温度
変化の有無及び現在温度を判断している。そして制御回
路１５は、温度変化検出回路１４により温度変化が生じ
たと判断された時のみに動作する。すなわち、温度変化
検出回路１４の出力が従来制御回路を動作させるのに必
要であったトリガの役目を果たしている。そのため、ト
リガを発生させる為の回路や専用の制御回路、制御端
子、そしてトリガ発生のタイミングを決定する回路が不
要となり、温度センサの部品点数を削減できるため、サ
イズの縮小化及び低コスト化を実現できる。尚かつ、温
度変化検出回路がある一定の出力の時のみ、すなわち温
度変化を温度変化検出回路が検出したときのみ制御回路
が動作するため、温度センサの電流消費量を低減できる
また、基準電圧発生回路１２は３つの基準電圧Ｖ１〜Ｖ
３を出力する。すなわち、周囲温度に等しい基準電圧Ｖ
２と、基準電圧Ｖ１より所定の電圧値だけ高い基準電圧
Ｖ１と、基準電圧Ｖ２より所定の電圧値だけ低い基準電
圧Ｖ３である。そして、基準電圧Ｖ１〜Ｖ３と電圧Ｖte
mpとをそれぞれ比較器２１−１〜３により比較してい
る。そして、比較器２１−１〜３による比較の結果、周
囲温度の電圧Ｖtempが基準電圧Ｖ１〜Ｖ３の全てより低
い場合、または高い場合（ＯＲゲート２４の出力が“hi
gh”）に温度変化が生じたと判断している。すなわち、
基準電圧Ｖ２と基準電圧Ｖ１、Ｖ２との電位差±ΔＶ
が、温度変化発生と判断する際の必要温度変化量であ
る。

【００４３】従来のように１つの比較により周囲温度の
電圧と１つの基準電圧とを比較する方法では、両者の電
圧値が等しい場合、比較器の出力は不定であり、その後
の周囲温度変化の検出の信頼性が悪い。しかし、上記の
ように、３つの基準電圧Ｖ１〜Ｖ３を発生させることに
より、はじめの周囲温度に対応する電圧Ｖtempが基準電
圧Ｖ２より低く、更に低下した場合、若しくははじめの
周囲温度に対応する電圧Ｖtempが基準電圧Ｖ２より高
く、更に上昇した場合でも、それぞれ基準電圧Ｖ３、Ｖ
１との比較を行うことにより、温度変化の有無を正確に
検出でき、温度センサの信頼性及び性能を向上できる。

【００４４】なお、温度センサを構成する為の回路には
多くの種類の構成があり、図示した回路構成に限られる
ものではない。

【００４５】次にこの発明の第２の実施形態に係る温度
センサについて、ＰＨＳ（PersonalHandyphone Syste
m）端末を例に挙げて図４を用いて説明する。本実施形
態は、上記第１の実施形態に係る温度センサをＰＨＳ端
末に用いられる基準発振器に適用したものであり、図４
はＰＨＳ端末の一部構成を示すブロック図である。

【００４６】図示するように、ＰＨＳ端末は、無線ユニ
ット３０と、モデムユニット４０と、デコード・エンコ
ードユニット５０と、通話ユニット６０とを備えてい
る。

【００４７】まず無線ユニット３０は、アンテナ３１、
高周波スイッチ３２、受信部３３、送信部３４、シンセ
サイザ３５、及び温度センサ１０を備えている。

【００４８】すなわち、図示せぬ基地局から到来した無
線搬送波信号は、アンテナ３１で受信されたのち無線ユ
ニット３０の高周波スイッチ３２を介して受信部３３に
入力される。この受信部３３では、受信された無線搬送
波信号がシンセサイザ３５から発生された基準発振信号
とミキシングされて受信中間周波信号にダウンコンバー
トされる。

【００４９】上記受信部３３から出力された受信中間周
波信号は、モデムユニット４０の復調部４１に入力され
る。復調部４１では上記受信中間周波信号のディジタル
復調が行われ、これによりディジタル復調信号が再生さ
れる。

【００５０】デコード・エンコードユニット５０のデコ
ード部５１は、上記ディジタル復調信号を各受信タイム
スロット毎に分離する。そして分離したスロットのデー
タが音声データであればこの音声データを通話ユニット
６０に入力する。一方、分離したスロットのデータがパ
ケットデータや制御データであれば、これらのデータを
図示せぬデータ通信部に入力する。なお、データ通信部
では上記データを解析制御を行い、例えば表示部に表示
する。

【００５１】通話ユニット６０は、ＡＤＰＣＭ（Adapti
ve Differential Pulse Code Modulation）トランスコ
ーダ６１と、ＰＣＭコーデック６２とを備えている。Ａ
ＤＰＣＭトランスコーダは、上記デコード・エンコード
ユニット５０から出力された音声データを復号する。ま
たＰＣＭコーデック６２は、ＡＤＰＣＭトランスコーダ
６１から出力されたディジタル音声信号をアナログ信号
に変換し、この音声信号をスピーカから拡声出力する。

【００５２】一方、マイクロホンから入力されたユーザ
の音声信号は、ＰＣＭコーデック６２によりＰＣＭ符号
化されたのち、ＡＤＰＣＭトランスコーダ６１で更に圧
縮符号化される。この符号化音声データ及び、データ通
信部から出力された制御データ、パケットデータはデコ
ード・エンコードユニット５０に入力される。

【００５３】エンコード部５２は、入力された上記デー
タを多重化する。そしてモデムユニット４０の変調部４
２がこの多重化ディジタル通信信号により送信中間周波
信号をディジタル変調し、この変調した送信中間周波信
号を送信部３４に入力する。

【００５４】送信部３４は、上記変調された送信中間周
波信号をシンセサイザ３５から発生された基準発振信号
とミキシングして無線搬送波周波数にアップコンバート
し、さらに所定の送信電力レベルに増幅する。この送信
部３４から出力された無線搬送波信号は、高周波スイッ
チ３２を介してアンテナ３１から図示せぬ基地局に向け
送信される。

【００５５】上記ＰＨＳ端末は、無線ユニット３０内に
温度センサ１０を備えている。この温度センサ１０は、
シンセサイザ３５内に設けられた基準発振器（ＲＥＦ）
７０の発振周波数を周囲温度に応じて補正する。

【００５６】図５は上記温度センサ及び基準発振器の回
路構成の一例を示したものである。

【００５７】図示するように、温度センサは第１の実施
形態で説明したものと同様である。

【００５８】一方、基準発振器７０は制御回路１５の出
力ノードに一端を接続され他端が接地された容量可変ダ
イオード７１と、制御回路１５の出力ノードに一端を接
続されたコンデンサ７２と、一端をコンデンサ７２の他
端に接続された水晶発振子７３と、水晶発振子７３の他
端に一端が接続され他端が接地されたコンデンサ７４
と、水晶発振子７３と並列接続されたバッファ（発振回
路）７５と、一端をバッファ７５に接続され他端が受信
部３３、送信部３４に接続された電圧源７６とを有する
水晶発振器である。

【００５９】上記回路において温度センサ１０は第１の
実施形態で説明しように周囲温度の変化を検知して、制
御回路１５はその温度変化に対応したバイアスを出力ノ
ードから出力する。すなわち、温度変化によって水晶発
振子７３の発振周波数が変化しても、それを可変容量型
ダイオード７１に印加するバイアスを制御回路１５が変
えることによって、水晶発振子７３の温度依存性による
影響を打ち消し、基準発振器７０の発振周波数を常時一
定に保っている。

【００６０】本実施形態によれば、温度センサ１０にお
ける制御回路１５が温度変化に応じたバイアスを基準発
振器の容量可変ダイオード７１に印加している。そのた
め水晶発振子７３による発振周波数の温度依存性を解消
し、ＰＨＳ端末の動作安定性を向上できる。また、トリ
ガ発生回路やその制御回路等の必要がないため、ＰＨＳ
端末のサイズの縮小及び軽量化を実現できる。

【００６１】なお、本実施形態ではＰＨＳ端末の基準発
振器７０の発振周波数を周囲温度に対して安定化する場
合を例にとって説明したが、変復調回路や送信増幅回路
などの温度特性を有するその他の電子回路に本発明を適
用しても良く、またＰＨＳ端末に限らず携帯電話機等の
その他の移動体通信端末や移動通信システムの基地局、
更にはオーディオ装置などに本発明を適用しても良い。
要するに、温度特性を有する電子回路及びこの電子回路
を備えた電子機器であれば如何なるものにも適用でき
る。

【００６２】すなわち、上記第１、第２の実施形態にお
ける各実施段階でもその要旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。更に、上記実施形態には種
々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成
要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出
されうる。例えば、実施形態に示される全構成要件から
いくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しよう
とする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の
欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成
要件が削除された構成が発明として抽出されうる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電流消費量を抑えることが出来、且つトリガ発生回
路を不要とすることでサイズを縮小化し低コスト化でき
る温度センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態に係る温度センサの
ブロック図。

【図２】この発明の第１の実施形態に係る温度センサの
回路図。

【図３】この発明の第１の実施形態に係る温度センサの
タイミングチャート。

【図４】この発明の第２の実施形態に係るＰＨＳ端末の
ブロック図。

【図５】この発明の第２の実施形態に係るＰＨＳ端末の
温度センサ及び基準発振器の回路図。

【図６】従来の温度センサのブロック図。

【符号の説明】

１０、１００…温度センサ １１、１１０…温度検出手段 １２、１２０…基準電圧発生手段 １３、１３０…比較手段 １４…温度変化検出手段 １５、１５０…制御回路 １７…電流源 １８…ダイオード １９…抵抗素子 ２０−１〜３…スイッチ ２１−１〜３…比較器 ２２…ＮＯＲゲート ２３…ＡＮＤゲート ２４…ＯＲゲート ３０…無線ユニット ３１…アンテナ ３２…高周波スイッチ ３３…受信部 ３４…送信部 ３５…シンセサイザ ４０…モデムユニット ４１…復調部 ４２…変調部 ５０…デコード・エンコードユニット ５１…デコード部 ５２…エンコード部 ６０…通話ユニット ６１…ＡＤＰＣＭトランスコーダ ６２…ＰＣＭコーデック ７０…基準発振器 ７１…容量可変型ダイオード ７２、７４…コンデンサ ７３…水晶発振子 ７５…バッファ ７６…電圧源 １６０…トリガ発生回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度を検出して該温度に対応する電圧を
   出力する温度検出手段と、 少なくとも１つの基準電圧を出力する基準電圧発生手段
   と、 前記温度検出手段により得られた温度に対応する電圧と
   前記基準電圧とを比較する比較手段と、 前記比較手段の結果を受けて温度変化の有無を判断する
   温度変化検出手段と、 前記温度変化検出手段により、温度変化が検出された場
   合にのみ前記基準電圧発生手段から出力される基準電圧
   の少なくとも１つを前記温度変化後の温度に対応する電
   圧に設定する制御手段とを具備することを特徴とする温
   度センサ。
2. 【請求項２】 検出した温度が、予め設定された下限の
   温度と上限の温度の範囲内にあるか否かを判定し、下限
   の温度と上限の温度の範囲外の時に、温度が変化したこ
   とを検出する温度センサであって、 温度を検出して対応する電圧を出力する温度検出回路
   と、 検出した温度に対応する第１基準電圧、温度変化に基づ
   く電圧変化の下限に対応する第２基準電圧、及び温度変
   化に基づく電圧変化の上限に対応する第３基準電圧をそ
   れぞれ発生する基準電圧発生回路と、 前記温度検出回路から出力される電圧と、上記第１乃至
   第３の電圧とをそれぞれ比較する比較器と、 前記比較器により、前記温度検出回路から出力される電
   圧が前記第２基準電圧よりも低いことが検知されたと
   き、及び前記温度検出回路から出力される電圧が前記第
   ３基準電圧よりも高いことが検知されたときに温度変化
   が生じたことを判断する論理回路とを具備することを特
   徴とする温度センサ。
3. 【請求項３】 温度を検出して該温度に対応する電圧を
   出力する温度検出回路と、 少なくとも前記温度検出回路が出力する電圧に対応する
   第１基準電圧と、温度変化に基づく電圧変化の下限に対
   応する第２基準電圧と、温度変化に基づく電圧変化の上
   限に対応する第３基準電圧とを出力する基準電圧発生回
   路と、 前記温度検出回路が出力する電圧と前記第１乃至第３基
   準電圧とをそれぞれ比較する第１乃至第３比較器と、 前記第１乃至第３比較器の出力を受けて、該第１乃至第
   ３比較器の結果が、前記温度検出回路の出力する電圧が
   前記第１乃至第３基準電圧の全てより高い、または低い
   場合にのみ、温度変化が生じたことを判断し、該結果に
   対応する信号を出力する温度変化検出回路と、 前記温度変化検出回路の出力する前記信号を受けること
   により前記基準電圧発生回路の第１乃至第３基準電圧を
   制御して、前記第１基準電圧を前記温度検出回路の出力
   する電圧に対応する電圧に設定し、前記第２、第３基準
   電圧をそれぞれ該第１基準電圧に対して温度変化に基づ
   く電圧変化の所定の下限及び上限の温度に対応する電圧
   に設定する制御回路とを具備することを特徴とする温度
   センサ。
4. 【請求項４】 前記制御手段または前記制御回路は前記
   周囲温度の温度変化に応じた電圧を発振器へ出力し、 温度変化が生じた際にも前記発振器の発振周波数を一定
   に維持することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１
   項記載の温度センサ。