JP2003279420A

JP2003279420A - 温度検出回路

Info

Publication number: JP2003279420A
Application number: JP2002081448A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Aota; 秀幸青田; Hirobumi Watanabe; 博文渡辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP4222766B2

Abstract

(57)【要約】【課題】広範囲の温度で精度の良い温度特性の電圧を
得るのが困難で、その電圧の温度傾斜も固定のため使い
勝手が悪い。【解決手段】第１の電圧源回路は正の温度係数を有す
る電圧を出力し、第２の電圧源回路は負の温度係数を有
する電圧を出力する。比較回路は、第１の電圧源回路の
出力電圧と第２の電圧源回路の出力電圧とを加算して温
度係数を持たない基準電圧を作成し、その基準電圧と、
第１の電圧源回路出力電圧とを比較する。第１および第
２の電圧源回路では、ゲートの仕事関数差の原理を応用
して温度係数を有する電圧および温度係数を持たない基
準電圧を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、任意に設定した温
度を検出するための温度検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路に異常に大きな電流が流
れたり、周囲温度が上昇して半導体集積回路が高温にな
ると、半導体集積回路は破壊されてしまう。この破壊を
防ぐためには、検出した温度が高温になると半導体集積
回路の動作を停止させることが必要になる。このような
機能を有する回路は、絶対温度に比例する電圧(ＰＴＡ
Ｔ：proportional to absolute temperature)を発生す
る回路と、基準電圧発生回路と、両者の出力を比較処理
する回路から構成されている。

【０００３】検出したＰＴＡＴが、基準電圧(あらかじ
め半導体集積回路を停止させたい温度Ｔに対応する電
圧)を超えると、半導体集績回路を停止させる信号(チッ
プイネーブルＣＥ信号)をアクティブにする。

【０００４】このＰＴＡＴ電圧および基準電圧の精度が
悪いと、半導体集積回路が動作温度範囲内であるにもか
かわらずＣＥ信号がアクティブになってしまい半導体集
積回路の動作を停止させたり、動作温度範囲を超えてい
るにもかかわらずＣＥ信号がアクティブにならず半導体
回路の破壊を引き起こしたりする。従っこの種の温度保
護回路ではＰＴＡＴ電圧および基準電圧の双方の出力精
度が重要となる。

【０００５】特開平９−２４３４６６「半導体温度セン
サ」は、図７に示すように、チャネル幅Ｗとチャネル長
Ｌの比(Ｗ／Ｌ)が互いに異なる２つのＭＯＳトランジス
タＮ１、Ｎ２に同じ電流Ｉdを流すと、２つのＭＯＳト
ランジスタのゲート・ソース間電圧Ｖgs1、Ｖgs2が異な
り、その差(Ｖgs1−Ｖgs2)が両トランジスタの動作温度
に比例することから、これをＰＴＡＴ信号として用いて
いる。２つのＭＯＳトランジスタのＷ／Ｌ比の大小を調
整することで、正あるいは負の温度係数を持つ信号を得
ることができる。

【０００６】また、図８に示すようにＰＮＰトランジス
タもしくはＮＰＮトランジスタをダイオード接続とし、
これに一定電流を流した時に、ダイオードの両端に負の
温度係数を持つ電圧Ｖtが得られる。そのＶtが基準電圧
Ｖrefを上回った時に、比較器から所定の信号Ｔoutが出
力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、２つのＭＯＳ
トランジスタのＶgsの差を出力するものでは、ＰＴＡＴ
電圧を精度よく取り出せる温度範囲が−５０〜１００℃
の範囲に限られ、半導体集積回路の破壊につながるよう
な１００℃以上の高温では精度が保証されない。

【０００８】またダイオード接続を用いた回路は、ＰＴ
ＡＴ電圧はプロセスのバラツキの影響を受けてしまい、
精度の高いＰＴＡＴ電圧を出力することはできない。ま
たＰＴＡＴ電圧の絶対温度に比例する傾き(温度傾斜)は
プロセスにより決まってしまい自由に設定することはで
きないので、温度傾斜が大きな高精度な回路や温度傾斜
が小さい低電圧動作の回路などを作ることはできなかっ
た。

【０００９】更には、このように検出されたＰＴＡＴ電
圧の比較対象となる基準電圧は、温度に依存しない一定
電圧でなくてはならないがそのような基準電圧を作るの
も容易ではなかった。

【００１０】本発明の目的は、高温動作が可能で、かつ
温度傾斜を自由に設定できるＰＴＡＴ電圧発生回路を実
現し、それを用いた高精度もしくは低電圧動作可能な温
度検出機能を有する基準電圧発生回路を得ることであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、特開2001-284
464号公報に開示されたゲートの仕事関数差の原理を応
用した温度検出回路である。この温度検出回路は、図１
に示すように、絶対温度に比例して正の温度係数を有す
るＰＴＡＴ電圧(以下これをＴvptatと記す)と、このＴv
ptatを抵抗分圧回路により得た、正の温度係数を有する
電圧(以下これをＶptatと記す)を発生する第１の電圧源
回路Ａと、絶対温度に比例して負の温度係数を有する電
圧を発生し、この負の温度係数の電圧にＶptatを所定の
比で加算することにより、温度係数に依存しない第１の
基準電圧Ｔvrefおよび第２の基準電圧Ｖrefを出力する
第２の電圧源回路Ｂと、この第１の基準電圧Ｔvrefと前
記Ｔvptatを比較してその比較結果Ｔoutを出力する比較
回路Ｃとから構成される。

【００１２】Ｖptatを発生する第１の電圧源回路Ａにゲ
ートの仕事関数差の原理を応用したため、Ｖptatを半導
体の動作限界温度まで精度よく発生することができる。
また、簡単な抵抗分割でＶptatの温度傾斜を調整できる
ので、高精度版や低電圧版など目的に応じた温度検出機
能を有する基準電圧発生回路を得ることができる。さら
に、第２の電圧源回路Ｂにもゲートの仕事関数差の原理
を応用しているため、基準電圧であるＶrefおよびＴvre
fも半導体の動作限界温度まで精度よく発生することが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図２に本発明の温度検出機能を有
する基準電圧発生回路の実施形態を示す。この実施形態
では本回路をｎ型基板上に構築している。第１の電圧源
回路は、ｎ型チャンネルの電界効果トランジスタ(以下
単にトランジスタと記す)Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３と抵抗Ｒ
１、Ｒ２、Ｒ５で構成されている。このトランジスタＭ
１、Ｍ２は、基板やチャネルドープの不純物濃度は等し
く、ｎ型基板のｐウェル内に形成され、各トランジスタ
の基板電位はソース電位と等しくしてある。また、チャ
ネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比(Ｗ／Ｌ)は互いに等しい。

【００１４】トランジスタＭ１は高濃度ｎ型ゲートを持
ち、トランジスタＭ２は低濃度ｎ型ゲートを持ち、両ト
ランジスタは直列に接続される。トランジスタＭ１は、
そのゲートをソースに結線して定電流回路として用い
る。トランジスタＭ３と抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５との直列
接続によるソースフォロア回路が形成される。トランジ
スタＭ３は低濃度ｎ型ゲートで、そのソースと抵抗Ｒ１
との接続点からＴvptatが出力され、抵抗Ｒ１とＲ２と
の接続点からＶptatが出力され、そして、抵抗Ｒ２とＲ
５の接続点の電位が、トランジスタＭ２のゲートに供給
される。

【００１５】第２の電圧源回路は、ｎ型チャネル電界効
果トランジスタＭ４、Ｍ５と、ｐ型チャネル電界効果ト
ランジスタＭ６、Ｍ７、Ｍ８と抵抗Ｒ３、Ｒ４で構成さ
れている。このトランジスタＭ４、Ｍ５は、基板やチャ
ネルドープの不純物濃度は等しく、ｎ型基板のｐウェル
内に形成され、各トランジスタの基板電位はソース電位
と等しくしてある。また、チャネル幅Ｗとチャネル長Ｌ
の比(Ｗ／Ｌ)は互いに等しい。

【００１６】トランジスタＭ４は、高濃度ｎ型ゲート
で、トランジスタＭ５は、高濃度ｐ型ゲートである。こ
の導電型のみ異なるペアのトランジスタＭ４とＭ５は、
差動増幅器の入力トランジスタであり、そしてトランジ
スタＭ６とＭ７でカレントミラー回路を構成するため、
トランジスタＭ４、Ｍ５には同じドレイン電流が流れ
る。また、この差動増幅器(Ｍ４、Ｍ５)とトランジスタ
Ｍ８との間でフィードバックループを構成している。ト
ランジスタＭ５のゲートの出力Ｖrefは、抵抗Ｒ３と抵
抗Ｒ４で分圧され、Ｔvrefとして比較回路に供給され
る。

【００１７】比較回路は、ｎ型チャネル電界効果トラン
ジスタＭ９、Ｍ１０、Ｍ１４と、ｐ型チャネル電界効果
トランジスタＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３から構成されてい
る。トランジスタＭ１１とＭ１２は、カレントミラー回
路を構成しており、トランジスタＭ９とＭ１０は、差動
増幅器の入力トランジスタであり、トランジスタＭ９の
ゲートには第２の電圧源回路よりＴvrefが、トランジス
タＭ１０のゲートには第１の電圧源回路よりＴvptatが
供給される。この差動増幅器を比較器として用いる。差
動増輻器の出力は、ｐ型チャネルのトランジスタＭ１３
とｎ型チャネルのトランジスタＭ１４からなるインバー
タ回路に供給され、このインバータ回路の出力がＴout
となる。

【００１８】次に図２の回路動作を説明する。まず、第
１の電圧源回路は、同一導電型で不純物濃度のみ異なる
ペアのトランジスタＭ１、Ｍ２には同一のドレイン電流
が流れ、かつトランジスタＭ１のソース・ゲート間電圧
が０のため、特開2001-284464号公報に記載されている
通り、ソース・ゲート間電圧の差は、トランジスタＭ２
のソース・ゲート間の電圧に等しく、そのためこれがＰ
ＴＡＴ電圧となり、これをＶptat'とする。

【００１９】従って、第２の電圧源回路のトランジスタ
Ｍ４に供給されるＶptatは、Ｖptat＝(Ｒ２＋Ｒ５)／Ｒ５＊Ｖptat' となる。また、比較回路のトランジスタＭ１０に供給さ
れるＴvptatは、Ｔvptat＝(Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５)／Ｒ５＊Ｖptat' …(１) となる。もともとＶptat'は正の温度係数を持つので、
ＶptatおよびＴvptatも正の温度係数を持つ。

【００２０】次に、第２の電圧源回路は、差動増幅器の
入力トランジスタとして、異種導電型のペアのトランジ
スタＭ４、Ｍ５を用い、ｐ型チャネルトランジスタＭ
６、Ｍ７でカレントミラー回路を構成しているのでトラ
ンジスタＭ４、Ｍ５には同一の電流が流れる。また、こ
の差動増幅器(Ｍ４、Ｍ５)とトランジスタＭ８との間で
フィードバックループが形成されているため、特開2001
-284464号公報に記載されている通り、この差動増幅器
(Ｍ４、Ｍ５)は、トランジスタＭ４のゲートと、トラン
ジスタＭ５のゲートとでＶpnの入力オフセットを持ち、
しかもこのＶpnは負の温度係数を持つ。

【００２１】従って、トランジスタＭ４のゲートに第１
の電圧源回路からのＶptatが印加されると、トランジス
タＭ５のゲートに、ＶptatにＶpnを加算したＶｘが出力
される。

【００２２】このＶｘは、正の温特を持つＶptatと負の
温特を持つＶpnを足し合わせているので温度特性を持た
ず、一定の基準電圧Ｖrefとなる。また、第３の電圧源
回路のトランジスタＭ９に供給されるＴvrefは、Ｔvref＝Ｒ４／(Ｒ３＋Ｒ４)＊Ｖref …(２) となり、これも温度特性を持たない。

【００２３】最後に、第３の比較回路は、ｐ型チャネル
トランジスタＭ１１、Ｍ１２でカレントミラー回路を構
成し、入力トランジスタとして、ｎ型チャネルトランジ
スタＭ９、Ｍ１０をもち、トランジスタＭ９のゲートに
はＴvrefが、トランジスタＭ１０のゲートにはＴvptat
が入力される。図３に示すように、Ｔvrefは、温度特性
を持たないので温度が変化しても常に一定である。それ
に対し、Ｔvpatは正の温度特性を持ち、絶対温度に比例
して電圧が上昇する。

【００２４】半導体集積回路を保護したい温度Ｔで両特
性のラインが交差するようにＴvrefまたはＴvptatを設
定すれば、検出温度が設定温度Ｔより低いときは、Ｔvp
tat＜Ｔvrefなので、比較器(Ｍ９、Ｍ１０)部の出力はH
ighとなり、最終出力ＴoutはLowになる。検出温度が上
昇して設定温度Ｔより高くなると、Ｔvptat＞Ｔvrefと
なるので、比較器の出力はLowとなり、最終出力Ｔoutは
Highになる。このＴoutをチップイネーブル信号として
使用すれば、半導体集積回路を温度保護できる。

【００２５】Ｔvrefを所望の大きさにするには、(２)式
にあるように抵抗Ｒ３とＲ４との比を調整し、また、Ｔ
vptatを所望の大きさにするには、(１)式にあるように
(Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５)とＲ５との比を調整すればよい。

【００２６】図４に示すように、Ｔvptatは、(Ｒ１＋Ｒ
２＋Ｒ５)/Ｒ５＊Ｖptat'なので、前記温度傾斜、即
ち、検出温度１℃の変化に対する電圧変化量ΔＴvptat
もΔＶptat'の(Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ５)/Ｒ５倍になる。この
△Ｔvptatが大きければ、抵抗Ｒ３とＲ４の抵抗比のば
らつきなどでＴvrefがばらついても、そのばらつきが△
Ｔvptatより小さければ精度への影響は小さく、より高
精度が期待できる。

【００２７】逆に△Ｔvptatを小さくすると、設定温度
Ｔになっても、Ｔvptatが高い電圧にならないので回路
を低電圧化ができる。これらのＴvptatとＴvrefは、抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５と、抵抗Ｒ３とＲ４で簡単に調整で
きる。これらの抵抗比は製造時に固定してもいいし、製
造後、図５に示すように、×の個所をレーザ一でトリミ
ングをして抵抗値を調整してもよい。

【００２８】半導体集積回路に供給する基準電圧として
は、第２の電圧源回路で発生させたＶrefを使用でき
る。以上述べたこれらの電圧は、ゲートの仕事関数差の
原理を応用して発生させたものであるので、動作温度に
影響を受けず、半導体自身の動作限界温度まで精度よく
出力される。

【００２９】第６図に本発明の第２の実施形態を示す。
この実施形態では温度検出機能を有する基準電圧発生回
路を、ｐ型基板上に構築しており、第１の電圧源回路と
第２の電圧源回路と比較回路から構成される。

【００３０】第１の電圧源回路は、ｐ型チヤンネルの電
界効果トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ３と抵抗Ｒ６、Ｒ
７、Ｒ８で構成されている。このトランジスタＭ１、Ｍ
２は、基板やチャネルドープの不純物濃度は等しく、ｐ
型基板のｎウェル内に形成され、各トランジスタの基板
電位はソース電位と等しくしてある。また、チャネル幅
Ｗとチャネル長Ｌの比(Ｗ／Ｌ)は、共に等しい。トラン
ジスタＭ２は、低濃度ｎ型ゲートでそのゲートをソース
に結線して定電流回路として用いる。

【００３１】トランジスタＭ１は、高濃度ｎ型ゲート
で、トランジスタＭ３と抵抗Ｒ６からなるソースフォロ
ア回路によりゲート電位が与えられる。また、トランジ
スタＭ１のソース・ゲート間の電位をＶptat、トランジ
スタＭ３のドレインよりＶptatB、さらにＶptatBを抵抗
Ｒ７と抵抗Ｒ８で分圧してＴvptatBを出力している。

【００３２】第２の電圧源回路は、ｎ型チャネル電界効
果トランジスタＭ４、Ｍ５と、ｐ型チャネル電界効果ト
ランジスタＭ６、Ｍ７、Ｍ８と、抵抗Ｒ９、Ｒ１０で構
成されている。このトランジスタＭ４、Ｍ５は、基板や
チャネルドープの不純物濃度は等しく、ｐ型基板に形成
され、トランジスタの基板電位はＧＮＤ電位である。ま
た、チャネル幅Ｗとチャネル長Ｌの比(Ｗ／Ｌ)は共に等
しい。

【００３３】トランジスタＭ４は、高濃度ｎ型ゲート
で、トランジスタＭ５は、高濃度ｐ型ゲートである。ペ
アをなすトランジスタＭ４とＭ５は、差動増幅器の入力
トランジスタである。そしてｐ型チャネル電界効果トラ
ンジスタＭ６とＭ７でカレントミラー回路を構成してい
る。差動増幅器(Ｍ４、Ｍ５)と、ｐ型チャネル電界効果
トランジスタＭ８との間でフイードバックループを構成
している。差動増幅器(Ｍ４、Ｍ５)の出力Ｖrefは、抵
抗Ｒ９と抵抗Ｒ１０で分圧され、Ｔvrefとして出力して
いる。

【００３４】比較回路は、ｎ型チャネル電界効果トラン
ジスタＭ９、Ｍ１０、Ｍ１４と、ｐ型チャネル電界効果
トランジスタＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３から構成されてい
る。トランジスタＭ１１とＭ１２は、カレントミラー回
路を構成しており、トランジスタＭ９とＭ１０は、差動
増幅器の入力トランジスタであり、トランジスタＭ９の
ゲートには第２の電圧源回路よりＴvrefが、トランジス
タＭ１０には第１の電圧源回路よりＶptatBが入力しさ
れる。この差動増幅器(Ｍ９、Ｍ１０)の出力は、ｐ型チ
ャネル電界効果トランジスタＭ１３とｎ型チャネル電界
効果トランジスタＭ１４からなるインバータ回路へ入力
されており、このインバーター回路の出力がＴoutとな
る。

【００３５】次に図６の回路動作を説明する。まず、第
１の電圧源回路は、ペアをなすトランジスタＭ１とＭ２
に、同一の電流が流れるため、第１の実施形態と同様
に、トランジスタＭ１のソース・ゲート間の電圧がＶpt
atとなる。また、抵抗Ｒ６に流れる電流と同じ電流が抵
抗Ｒ７とＲ８にも流れるので、ＶptatBは、((Ｒ７＋Ｒ
８)／Ｒ６)＊Ｖptatとなる。さらに、ＴvptatBは、(Ｒ
８／(Ｒ７＋Ｒ８))＊ＶptatBとなる。Ｖptatは既述した
ように正の温度係数を持つので、ＶptatBもＴvptatBも
正の温度係数を持つ。

【００３６】次に、第２の電圧源回路は、差動増幅器の
入力トランジスタとして、異種導電型のペアのトランジ
スタＭ４、Ｍ５を用い、ｐ型チャネルトランジスタＭ
６、Ｍ７でカレントミラー回路を構成しているのでトラ
ンジスタＭ４、Ｍ５には同一の電流が流れる。また、こ
の差動増幅器(Ｍ４、Ｍ５)とトランジスタＭ８との間で
フィードバックループが形成されているため、この差動
増幅器(Ｍ４、Ｍ５)は、トランジスタＭ４のゲートと、
トランジスタＭ５のゲートとでＶpnの入力オフセットを
持ち、しかもこのＶpnは負の温度係数を持つ。

【００３７】従って、トランジスタＭ４のゲートには第
１の電圧源回路からのＶptatが印加されると、トランジ
スタＭ５のゲートに、ＶptatにＶpnを加算したＶrefが
出力される。

【００３８】このＶrefは、正の温特を持つＶptatと負
の温特を持つＶpnを足し合わせているので温度特性を持
たず、一定の基準電圧となる。また、第３の電圧源回路
のトランジスタＭ９に供給されるＴvrefは、Ｔvref＝Ｒ１０／(Ｒ９＋Ｒ１０)＊Ｖref となり、これも温度特性を持たない。

【００３９】最後に、第３の比較回路は、ｐ型チャネル
トランジスタＭ１１、Ｍ１２でカレントミラー回路を構
成し、入力トランジスタとして、ｎ型チャネルトランジ
スタＭ９、Ｍ１０をもち、トランジスタＭ９のゲートに
はＴvrefが、トランジスタＭ１０のゲートにはＴvptat
が入力される。Ｔvrefは、温度特性を持たないので温度
が変化しても常に一定である。それに対し、Ｔvpatは正
の温度特性を持ち、絶対温度に比例して電圧が上昇す
る。

【００４０】この場合も検出温度が設定温度Ｔより低い
ときは、ＴvptatB＜Ｔvrefなので、比較器(Ｍ９、Ｍ１
０)部の出力はHighとなり、最終出力ＴoutはLowにな
る。検出温度が上昇して設定温度Ｔより高くなると、Ｔ
vptatB＞Ｔvrefとなるので、比較器の出力はLowとな
り、最終出力ＴoutはHighになる。このＴoutをチップイ
ネーブル信号として使用すれば、半導体集積回路を温度
保護できる。

【００４１】Ｔvrefを所望の大きさにするには、抵抗Ｒ
９とＲ１０との比を調整し、また、ＴvptatBを所望の大
きさにするには、(Ｒ７＋Ｒ８)／Ｒ６の比を調整すれば
よい。

【００４２】以上のように、本発明によれば、高温動作
が可能な、かつ高精度あるいは低電圧動作ができる温度
検出機能を有する基準電圧発生同路を得ることができ
る。また、第１の電圧源回路に正の温度係数を有する電
圧を発生させ、第２の電圧源回路で負の温度係数を有す
る電圧を発生させているが、もちろん、第１の電圧源回
路に負の温度係数を有する電圧を発生させ、第２の電圧
源回路で正の温度係数を有する電圧を発生させても同様
の結果が得られる。その場合は、第１の電圧源回路から
負の温度係数を有する電圧Ｔvptatを得る。

【００４３】尚、本出願人が先に提出した「温度検出回
路」(特願2002-77915)は、温度信号に含まれる２次の温
度係数をなくし、一次の温度係数のみを持つ高精度の温
度信号を出力するものであり、この温度信号を、本発明
の第１の電圧源回路で得た正の温度係数を有する電圧Ｔ
vptatに替えて採用すれば、更に高精度の温度検出が可
能となる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１および２の発明は、第１の電圧
源回路の出力電圧と第２の電圧源回路の出力電圧とを加
算して作った温度係数を持たない基準電圧と、いずれか
一方の電圧源回路よりの正もしくは負の温度特性を有す
る出力電圧とを比較するようにしたものであり、請求項
３、４および請求項６、７のごとく、第１および第２の
電圧源回路にて、ゲートの仕事関数差の原理を応用して
温度係数を有する電圧および温度係数を持たない基準電
圧を得ているため、これらの電圧を半導体の動作限界温
度まで精度よく発生することができ、広範囲の温度で精
度の良い温度検出が可能となる。

【００４５】また、請求項５および８の発明のように、
発生電圧の大きさを決定する抵抗の値を製造の際の拡
散、成膜工程後に調整可能したので、温度係数を持たな
い高精度な基準電圧を得ることができ、また、正の温度
係数を有する電圧の温度傾斜を自在に設定できるため、
温度傾斜を大きくしてより高精度な回路にしたり、温度
傾斜を小さくして低電圧動作の回路などを作ることがで
きる。

【００４６】また、請求項１０の発明は、温度検出信号
(判定信号)に加えて、基準電圧も外部出力するため、判
定信号で保護しようとする半導体集積回路に基準電圧を
供給でき、回路のサイズを小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度検出回路のクレーム対応図

【図２】本発明の第１実施形態を示した回路図

【図３】図２の回路で作成されるＴvpat電圧とＴvref
電圧の温度変化を示したグラフ

【図４】図２の回路で作成されるＴvpat電圧とＶptat
電圧の温度変化を示したグラフ

【図５】トリミング可能な抵抗を示した図

【図６】本発明の第２実施形態を示した回路図

【図７】ＰＴＡＴ電圧を発生する従来の回路図

【図８】温度判定信号を得るための従来の回路図

【符号の説明】

Ｍ電界効果トランジスタＲ抵抗Ｖptat、Ｔvptat 正の温度係数を有する電圧Ｖref、Ｔvref 基準電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G003 AA02 AA07 AB01 AB16 AE01 AH02 5F038 AV03 BB02 BB05 BB07 BH16 EZ20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正または負の温度係数を有する電圧を出
力する第１の電圧源回路と、第１の電圧源回路の出力と逆の温度係数を有する電圧を
出力する第２の電圧源回路と、第１の電圧源回路の出力電圧と第２の電圧源回路の出力
電圧とを加算して作った温度係数を持たない基準電圧
と、第１または第２の電圧源回路よりの正もしくは負の
温度係数を有する出力電圧とを比較する比較回路とを備
えたことを特徴とする温度検出回路。
【請求項２】正の温度係数を有する電圧を出力する第
１の電圧源回路と、負の温度係数を有する電圧を出力する第２の電圧源回路
と、第１の電圧源回路の出力電圧と第２の電圧源回路の出力
電圧とを加算して作った温度係数を持たない基準電圧
と、第１の電圧源回路出力電圧とを比較する比較回路と
を備えたことを特徴とする温度検出回路。
【請求項３】第１の電圧源回路は、不純物濃度の異な
るゲートを持つ複数の電界効果トランジスタからなる請
求項２記載の温度検出回路。
【請求項４】第１の電圧源回路は、高濃度ｎ型ゲート
の第１の電界効果トランジスタと、低濃度ｎ型ゲートの
第２の電界効果トランジスタと、第２の電界効果トラン
ジスタにゲート電位を与えるソースフォロア回路からな
る請求項３記載の温度検出回路。
【請求項５】ソースフォロア回路は、第３の電界効果
トランジスタ、複数の抵抗からなり、出力電圧を加減で
きるように、製造の際の拡散、成膜工程後に、前記抵抗
の値を調整可能とする手段を備えた請求項４記載の温度
検出回路。
【請求項６】第２の電圧源回路は、異種導電型のゲー
トを持つ複数の電界効果トランジスタからなる請求項２
〜５のいずれかに記載の温度検出回路。
【請求項７】第２の電圧源回路は、高濃度ｎ型ゲート
の第１の電界効果トランジスタと、高濃度ｐ型ゲートの
第２の電界効果トランジスタと、第２の電界効果トラン
ジスタにゲート電位を与えるソースフォロア回路からな
る請求項６記載の温度検出回路。
【請求項８】ソースフォロア回路は、第３の電界効果
トランジスタと、複数の抵抗から構成され、出力電圧を
加減できるように、製造の際の拡散、成膜工程後に、前
記抵抗の値を調整可能とする手段を備える請求項７記載
の温度検出回路。
【請求項９】比較回路は、第１の電圧源回路のソース
フォロア回路の出力がゲートに入力する第１の電界効果
トランジスタと、第２の電圧源回路の第１のソースフォ
ロア回路の出力がゲートに入力する第２の電界効果トラ
ンジスタとを入力トランジスタとした差動アンプからな
り、前記両入力電圧の大小を比較して所定の判定信号を
出力する請求項２〜８のいずれかに記載の温度検出回
路。
【請求項１０】上記温度係数を持たない基準電圧をも
外部出力する請求項２〜９のいずれかに記載の温度検出
回路。