JP2009204422A - Semiconductor temperature sensor circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature sensor circuit, having a characteristic depending only on an absolute temperature T, even when a saturation current I<SB>S</SB>of a bipolar transistor fluctuates by dispersion, in a manufacturing process, regarding a temperature sensor circuit constituted of a plurality of bipolar transistors. <P>SOLUTION: Two constant currents set to have an optional current ratio are supplied respectively at two different timings to one bipolar transistor, and each voltage difference generated in an emitter of the bipolar transistor is removed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、温度センサ回路に関するものであり、特にMOS構造で構成された半導体温度センサを用いた半導体温度センサ回路に関するものである。   The present invention relates to a temperature sensor circuit, and more particularly to a semiconductor temperature sensor circuit using a semiconductor temperature sensor having a MOS structure.

従来の特にMOS構造で構成された半導体温度センサ回路としては、複数のバイポーラ型トランジスタで構成したものが知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor temperature sensor circuit configured with a MOS structure in particular, a circuit configured with a plurality of bipolar transistors is known (see Patent Document 1).

従来の半導体温度センサ回路は、MOS構造で構成されたバイポーラ型トランジスタを複数個接続し、それぞれのエミッタ電極に定電流を供給することで半導体温度センサ回路を構成したものである。図3は、従来の半導体温度センサ回路の回路図である。図3に示す従来の半導体温度センサ回路は、コネクタが第1の定電位点に各々接続された複数個のPNPバイポーラトランジスタと、第2の定電位点に接続され、複数の定電流を出力する複数のMOSトランジスタにより構成された定電流回路とを有し、バイポーラトランジスタの各エミッタは各1つの定電流を受けるように接続され、かつ第1番目のバイポーラトランジスタのベースは前記第1の定電位点に接続され、第n番目(nは2以上の整数)のバイポーラトランジスタのベースは第n−1番目のバイポーラトランジスタのエミッタに接続され、第n番目のバイポーラトランジスタのエミッタから出力を得るようにした半導体温度センサ回路である。   A conventional semiconductor temperature sensor circuit is configured by connecting a plurality of bipolar transistors each having a MOS structure and supplying a constant current to each emitter electrode. FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional semiconductor temperature sensor circuit. The conventional semiconductor temperature sensor circuit shown in FIG. 3 has a plurality of PNP bipolar transistors each having a connector connected to a first constant potential point, and a plurality of constant currents connected to a second constant potential point. A constant current circuit composed of a plurality of MOS transistors, each emitter of the bipolar transistor being connected to receive one constant current, and the base of the first bipolar transistor being the first constant potential The base of the nth bipolar transistor is connected to the point, and the base of the nth bipolar transistor is connected to the emitter of the (n-1) th bipolar transistor so that an output is obtained from the emitter of the nth bipolar transistor. This is a semiconductor temperature sensor circuit.

従来の半導体温度センサ回路において、複数のMOSトランジスタにより構成された定電流回路からそれぞれのエミッタ電極に供給する定電流をIとすると、1個のバイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧VBEは式1であらわせる特性を示す。 In a conventional semiconductor temperature sensor circuit, when a constant current supplied to each emitter electrode from a constant current circuit constituted by a plurality of MOS transistors is I, the base-emitter voltage V BE of one bipolar transistor is expressed by the following equation (1). The characteristic to be expressed is shown.

BE =kT/q ln(I/IS) ・・・(式1)
ただし、k:ボルツマン定数、q:単位電荷、T:全体温度、IS:飽和電流、I:バイポーラトランジスタのエミッタ電極に供給する電流。
V BE = kT / q ln (I / I S ) (Formula 1)
Where k: Boltzmann constant, q: unit charge, T: total temperature, I S : saturation current, I: current supplied to the emitter electrode of the bipolar transistor.

バイポーラトランジスタのエミッタ電極に定電流回路から、温度依存性がほとんど無視できる一定電流Iを供給した場合、バイポーラトランジスタの特性の1つのパラメータである飽和電流ISが一定であれば上式よりVBE電圧は、絶対温度Tにのみに依存した値となり高精度の温度センスが可能となる。
特許第3128013号
From the constant current circuit to the emitter electrode of the bipolar transistor, when the temperature dependency is supplied a constant current I almost negligible, the saturation current I S V BE from the above equation, if constant is one parameter characteristic of the bipolar transistor The voltage becomes a value dependent only on the absolute temperature T, and high-precision temperature sensing is possible.
Japanese Patent No. 3128013

しかしながら、上述したような従来の半導体温度センサ回路は、実際には飽和電流ISは製造工程におけるばらつきにより変動をしてしまい、VBE電圧は式1で示すような絶対温度Tにのみに依存した特性とはならない。 However, conventional semiconductor temperature sensor circuit as described above, actually will be variations due to variations in the saturation current I S is the manufacturing process, V BE voltage is dependent only on the absolute temperature T as shown in Equation 1 It does not become a characteristic.

すなわち、従来の半導体温度センサ回路では、製造工程のばらつきによりバイポーラトランジスタの特性が変動してしまい、第n番目のバイポーラトランジスタのエミッタから得られる半導体温度センサ回路の出力がばらつきをもってしまうという問題があった。   In other words, the conventional semiconductor temperature sensor circuit has a problem that the characteristics of the bipolar transistor fluctuate due to variations in the manufacturing process, and the output of the semiconductor temperature sensor circuit obtained from the emitter of the nth bipolar transistor varies. It was.

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決し、絶対温度Tのみに依存した出力を得られる半導体温度センサ回路を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a semiconductor temperature sensor circuit that solves the above-described problems of the prior art and obtains an output that depends only on the absolute temperature T.

従来の課題を解決するために、本発明の半導体温度センサ回路は以下のような構成とした。   In order to solve the conventional problems, the semiconductor temperature sensor circuit of the present invention has the following configuration.

半導体温度センサ回路は、コレクタが第1の定電位点に接続された1個のバイポーラトランジスタと、第2の定電位点に接続され、第1のタイミングにおいて定電流I1をバイポーラトランジスタのエミッタへと供給するMOSトランジスタで構成された第1の定電流回路とにより、第1のタイミングにおいてはバイポーラトランジスタのエミッタには定電流I1に依存したベース・エミッタ間電圧VBE1が発生する。また、第1のタイミングにおいて、ベース・エミッタ間電圧VBE1は保持手段により保持される。 The semiconductor temperature sensor circuit has one bipolar transistor whose collector is connected to a first constant potential point and a second constant potential point, and a constant current I1 is sent to the emitter of the bipolar transistor at a first timing. The first constant current circuit composed of the supplied MOS transistor generates a base-emitter voltage V BE 1 depending on the constant current I1 at the emitter of the bipolar transistor at the first timing. Further, at the first timing, the base-emitter voltage V BE 1 is held by the holding means.

同様に、バイポーラトランジスタと第2の定電位点に接続され、第2のタイミングにおいて定電流I2をバイポーラトランジスタのエミッタへと供給するMOSトランジスタで構成された第2の定電流回路とにより、第2のタイミングにおいてはバイポーラトランジスタのエミッタには定電流I2に依存したベース・エミッタ間電圧VBE2が発生する。また、第2のタイミングにおいて、ベース・エミッタ間電圧VBE2は保持手段により保持される。また、定電流I1とI2は任意の電流比に回路的に設定されている。そして、第1および第2のタイミングにより保持された電圧VBE1と電圧VBE2との差分電圧を取り出力するようにしたものである。 Similarly, the second constant current circuit composed of a bipolar transistor and a MOS transistor connected to the second constant potential point and configured to supply a constant current I2 to the emitter of the bipolar transistor at the second timing is used as the second constant current circuit. At this timing, the base-emitter voltage V BE2 depending on the constant current I2 is generated at the emitter of the bipolar transistor. In addition, at the second timing, the base-emitter voltage V BE2 is held by the holding means. Further, the constant currents I1 and I2 are set in a circuit with an arbitrary current ratio. Then, the differential voltage between the voltage V BE 1 and the voltage V BE 2 held at the first and second timings is taken and output.

以上述べたような本発明の半導体温度センサ回路によれば、1個のバイポーラトランジスタに、異なる2つのタイミングにおいて、任意の電流比に設定された2つの定電流をそれぞれ供給し、バイポーラトランジスタのエミッタに発生する電圧差を取り出すようにしたので、電圧差の値は定電流比と絶対温度にのみに依存する電圧となり、製造工程における飽和電流のばらつきに依存しない電圧を実現できるという効果がある。   According to the semiconductor temperature sensor circuit of the present invention as described above, two constant currents set at arbitrary current ratios are supplied to one bipolar transistor at two different timings, respectively. Thus, the voltage difference value is a voltage that depends only on the constant current ratio and the absolute temperature, and there is an effect that a voltage that does not depend on variations in saturation current in the manufacturing process can be realized.

さらに、定電流比の製造ばらつきについては、定電流比が所望の値になるように調整する定電流調整回路を具備すれば、簡単な回路で容易に調整することが可能である。   Furthermore, manufacturing variations in the constant current ratio can be easily adjusted with a simple circuit if a constant current adjustment circuit that adjusts the constant current ratio to have a desired value is provided.

(1)実施の形態の概要
図1は、本実施形態の半導体温度センサ回路の概略を示すブロック図である。
(1) Outline of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a semiconductor temperature sensor circuit of the present embodiment.

本実施形態の半導体温度センサ回路は、半導体温度センサ2であるバイポーラトランジスタ107と、第1の定電流回路3と、第2の定電流回路4と、電圧差分出力回路5を備えている。   The semiconductor temperature sensor circuit of this embodiment includes a bipolar transistor 107 that is the semiconductor temperature sensor 2, a first constant current circuit 3, a second constant current circuit 4, and a voltage difference output circuit 5.

第1の定電流回路3は、第1のタイミングにおいて定電流I1をバイポーラトランジスタ107のエミッタへと供給する。第1の定電流回路3は、例えばMOSトランジスタで構成される。第2の定電流回路4は、第1のタイミングとは異なる第2のタイミングにおいて定電流I2をバイポーラトランジスタ107のエミッタへと供給する。第1の定電流回路3は、例えばMOSトランジスタで構成される。電圧差分出力回路5は、バイポーラトランジスタ107のエミッタと入力端子IN1が接続され、第1のタイミングおよび第2のタイミングにおいてバイポーラトランジスタ107のエミッタに発生する電圧VBE1と電圧VBE2との差分をとり出力端子OUT1より出力する。 The first constant current circuit 3 supplies the constant current I1 to the emitter of the bipolar transistor 107 at the first timing. The first constant current circuit 3 is composed of, for example, a MOS transistor. The second constant current circuit 4 supplies a constant current I2 to the emitter of the bipolar transistor 107 at a second timing different from the first timing. The first constant current circuit 3 is composed of, for example, a MOS transistor. In the voltage difference output circuit 5, the emitter of the bipolar transistor 107 and the input terminal IN1 are connected, and the difference between the voltage V BE 1 and the voltage V BE 2 generated at the emitter of the bipolar transistor 107 at the first timing and the second timing. And output from the output terminal OUT1.

第1のタイミングおよび第2のタイミングにおいて発生するバイポーラトランジスタ107のベース・エミッタ間電圧VBE1と電圧VBE2は、以下の式で表される。 The base-emitter voltage V BE 1 and the voltage V BE 2 of the bipolar transistor 107 generated at the first timing and the second timing are expressed by the following equations.

BE1=kT/q ln(I1/IS) ・・・(式2)
BE2=kT/q ln(I2/IS) ・・・(式3)
ただし、k:ボルツマン定数、q:単位電荷、T:全体温度、IS:飽和電流、I1:第1のタイミングでバイポーラトランジスタ107のエミッタに供給する電流、I2:第2のタイミングでバイポーラトランジスタ107のエミッタに供給する電流。ここで、飽和電流ISは、1個のバイポーラトランジスタ107の特性で決まるパラメータであるため、第1および第2のタイミングにおいても同じ値となる。
V BE 1 = kT / q ln (I1 / I S ) (Formula 2)
V BE 2 = kT / q ln (I2 / I S ) (Formula 3)
However, k: Boltzmann constant, q: unit charge, T: total temperature, I S : saturation current, I1: current supplied to the emitter of the bipolar transistor 107 at the first timing, I2: bipolar transistor 107 at the second timing Current supplied to the emitter. Here, since the saturation current I S is a parameter determined by the characteristics of one bipolar transistor 107, it has the same value at the first and second timings.

電圧差分出力回路5の入力端子IN1には、第1のタイミングで電圧VBE1が入力され、第2のタイミングで電圧VBE2が入力されるので、出力端子OUT1からは以下の式に示されるような出力電圧VOUTが出力される。 Since the voltage V BE 1 is input to the input terminal IN1 of the voltage difference output circuit 5 at the first timing and the voltage V BE 2 is input at the second timing, the following expression is obtained from the output terminal OUT1. Output voltage VOUT is output.

VOUT1=VBE1−VBE2=kT/q ln(I1/I2) ・・・(式4)
式4からわかるように、電圧VOUT1は電流比(I1/I2)と絶対温度Tにのみ依存する電圧となる。
VOUT1 = V BE 1-V BE 2 = kT / q ln (I1 / I2) ··· ( Equation 4)
As can be seen from Equation 4, the voltage VOUT1 is a voltage that depends only on the current ratio (I1 / I2) and the absolute temperature T.

このため、バイポーラトランジスタ107の1つのパラメータである飽和電流ISの値が、製造工程においてばらつきをもった場合でも、ばらつきには依存しない温度センサの出力電圧VOUT1を得ることができる
(2)実施の形態の詳細
図2は、本実施形態の半導体温度センサ回路の一例を示す回路図である。
Therefore, the value of one parameter is a saturation current I S of the bipolar transistor 107, even when having a variation in the manufacturing process, the variation can be obtained an output voltage VOUT1 of the temperature sensor which is independent (2) conducted FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the semiconductor temperature sensor circuit of the present embodiment.

Nchデプレッション型トランジスタであるトランジスタ101と、Pchエンハンスメント型トランジスタであるトランジスタ102、103および104は、定電流回路を構成している。そして、トランジスタ103は第1の定電流回路3、トランジスタ104は第2の定電流回路4を構成している。   The transistor 101 which is an Nch depletion type transistor and the transistors 102, 103 and 104 which are Pch enhancement type transistors constitute a constant current circuit. The transistor 103 constitutes the first constant current circuit 3, and the transistor 104 constitutes the second constant current circuit 4.

温度センサ2は、バイポーラトランジスタ107で構成されている。トランジスタ105と106は、信号T1XとT2Xによって低電流I1とI2を切り替えて温度センサ2に供給する。   The temperature sensor 2 includes a bipolar transistor 107. The transistors 105 and 106 switch the low currents I1 and I2 by the signals T1X and T2X and supply them to the temperature sensor 2.

トランジスタ108および109、容量素子C1およびC2、バッファ回路111および112、抵抗素子R1、R2、R3およびR4、演算増幅回路110により電圧差出力回路を構成している。   Transistors 108 and 109, capacitive elements C1 and C2, buffer circuits 111 and 112, resistance elements R1, R2, R3 and R4, and operational amplifier circuit 110 constitute a voltage difference output circuit.

ゲート電極およびソース電極が第1の定電位点GNDに接続されたトランジスタ101は、定電流IREFを発生する定電流発生回路を構成している。トランジスタ101のドレイン電極は、ソース電極が第2の定電位点VDDに接続されたトランジスタ102のゲート電極とドレイン電極に接続され、かつソース電極が第2の定電位点VDDに接続されたトランジスタ103、104のゲート電極へと接続されている。トランジスタ102、103、104は、それぞれのトランジスタのサイズ比に応じた電流をミラーする電流ミラー回路を構成している。 The transistor 101 in which the gate electrode and the source electrode are connected to the first constant potential point GND constitutes a constant current generating circuit that generates a constant current I REF . The drain electrode of the transistor 101 is connected to the gate electrode and the drain electrode of the transistor 102 whose source electrode is connected to the second constant potential point VDD, and the transistor 103 whose source electrode is connected to the second constant potential point VDD. , 104 are connected to the gate electrodes. The transistors 102, 103, and 104 constitute a current mirror circuit that mirrors a current corresponding to the size ratio of each transistor.

ここではトランジスタ102からトランジスタ103への電流ミラー比が1、トランジスタ102からトランジスタ104への電流ミラー比が100の場合について説明する。   Here, a case where the current mirror ratio from the transistor 102 to the transistor 103 is 1 and the current mirror ratio from the transistor 102 to the transistor 104 is 100 will be described.

トランジスタ102は、ドレイン電極がトランジスタ105のドレイン電極と接続され、ゲート電極が図示しないタイミング発生回路からの信号T1Xが入力され、信号T1Xにより導通と遮断が制御される。第1のタイミングにおいて、トランジスタ105は導通となり、それ以外のタイミングでは遮断となるように設定される。同様に、トランジスタ104は、ドレイン電極がトランジスタ106のドレイン電極と接続され、ゲート電極が図示しないタイミング発生回路からの信号T2Xが入力され、信号T2Xにより導通と遮断が制御される。第2のタイミングにおいて、トランジスタ106は導通となり、それ以外のタイミングでは遮断となるように設定される。トランジスタ105、106のドレイン電極は、ベース電極とコレクタ電極が第1の定電位点GNDに接続されたバイポーラトランジスタ107のエミッタ電極に接続されている。   The transistor 102 has a drain electrode connected to the drain electrode of the transistor 105, and a gate electrode to which a signal T1X from a timing generation circuit (not shown) is input, and conduction and cutoff are controlled by the signal T1X. At the first timing, the transistor 105 is set to be conductive, and is set to be cut off at other timings. Similarly, the transistor 104 has a drain electrode connected to the drain electrode of the transistor 106, a gate electrode that receives a signal T2X from a timing generation circuit (not shown), and conduction and cutoff are controlled by the signal T2X. At the second timing, the transistor 106 is set to be conductive, and is set to be cut off at other timings. The drain electrodes of the transistors 105 and 106 are connected to the emitter electrode of the bipolar transistor 107 whose base electrode and collector electrode are connected to the first constant potential point GND.

上述したような構成と制御をすることで、第1のタイミングにおいてバイポーラトランジスタ107のエミッタ電極に定電流(1×IREF)が供給され、バイポーラトランジスタ107のエミッタ・ベース間電圧に電圧VBE1が発生する。第2のタイミングにおいてバイポーラトランジスタ107のエミッタ電極に定電流(100×IREF)が供給され、バイポーラトランジスタ107のエミッタ・ベース間電圧に電圧VBE2が発生される。 By performing the configuration and control as described above, a constant current (1 × I REF ) is supplied to the emitter electrode of the bipolar transistor 107 at the first timing, and the voltage V BE 1 is applied to the emitter-base voltage of the bipolar transistor 107. Will occur. At the second timing, a constant current (100 × I REF ) is supplied to the emitter electrode of the bipolar transistor 107, and a voltage V BE2 is generated as the emitter-base voltage of the bipolar transistor 107.

バイポーラトランジスタ107のエミッタ電極は、トランジスタ108およびトランジスタ109のソース電極に接続されている。トランジスタ108は、ゲート電極に図示しないタイミング発生回路からの信号T1が入力され、信号T1により導通と遮断が制御される。第1のタイミングにおいて、トランジスタ108は導通となり、それ以外のタイミングでは遮断となるように設定される。トランジスタ109は、ゲート電極に図示しないタイミング発生回路からの信号T2が入力され、信号T2により導通と遮断が制御される。第2のタイミングにおいて、トランジスタ109は導通となり、それ以外のタイミングでは遮断となるように設定される。   The emitter electrode of the bipolar transistor 107 is connected to the source electrodes of the transistor 108 and the transistor 109. In the transistor 108, a signal T1 from a timing generation circuit (not shown) is input to the gate electrode, and conduction and interruption are controlled by the signal T1. The transistor 108 is set to be conductive at the first timing, and to be cut off at other timings. In the transistor 109, a signal T2 from a timing generation circuit (not shown) is input to the gate electrode, and conduction and interruption are controlled by the signal T2. In the second timing, the transistor 109 is set to be conductive, and is set to be cut off at other timings.

トランジスタ108のドレイン電極は、容量素子C1の一方の電極に接続される。容量素子C1の一方の電極は、バッファ回路111と抵抗素子R1を介して演算増幅回路110の反転入力端子に接続される。トランジスタ109のドレイン電極は、容量素子C2の一方の電極に接続される。容量素子C2の一方の電極は、バッファ回路112と抵抗素子R2を介して演算増幅回路110の非反転入力端子へと接続される。演算増幅回路110の非反転入力端子には、さらに抵抗素子R3を介して第1の定電位点GNDに接続される。演算増幅回路110の反転入力端子は、さらに抵抗素子R4を介して演算増幅回路110の出力端子へと接続される。演算増幅回路110と抵抗素子R1、R2、R3、R4は差動増幅回路を構成している。   The drain electrode of the transistor 108 is connected to one electrode of the capacitor C1. One electrode of the capacitive element C1 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier circuit 110 through the buffer circuit 111 and the resistive element R1. The drain electrode of the transistor 109 is connected to one electrode of the capacitor C2. One electrode of the capacitive element C2 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier circuit 110 through the buffer circuit 112 and the resistive element R2. The non-inverting input terminal of the operational amplifier circuit 110 is further connected to the first constant potential point GND via the resistance element R3. The inverting input terminal of the operational amplifier circuit 110 is further connected to the output terminal of the operational amplifier circuit 110 via the resistance element R4. The operational amplifier circuit 110 and the resistance elements R1, R2, R3, and R4 constitute a differential amplifier circuit.

上述したような構成と制御をすることで、第1のタイミングにおいて、バイポーラトランジスタのエミッタ電極に発生した電圧VBE1が容量素子C1にチャージされ、第1のタイミングが終了しても容量素子C1には電圧VBE1が保持される。同様に、第2のタイミングにおいて、バイポーラトランジスタのエミッタ電極に発生した電圧VBE2が容量素子C2にチャージされ、第2のタイミングが終了しても容量素子C2には電圧VBE2が保持される。 By performing the configuration and control as described above, the voltage V BE 1 generated at the emitter electrode of the bipolar transistor is charged to the capacitor element C1 at the first timing, and the capacitor element C1 even when the first timing ends. Holds the voltage V BE 1. Similarly, at the second timing, the voltage V BE 2 generated at the emitter electrode of the bipolar transistor is charged to the capacitive element C2, and the voltage V BE 2 is held in the capacitive element C2 even when the second timing ends. The

抵抗素子R1、R2、R3、R4の抵抗値をR3=R4=A×R1=A×R2のように設定した場合、演算増幅回路110の出力端子には式5に示すような電圧VOUT1が出力される。   When the resistance values of the resistance elements R1, R2, R3, and R4 are set as R3 = R4 = A × R1 = A × R2, a voltage VOUT1 as shown in Expression 5 is output to the output terminal of the operational amplifier circuit 110. Is done.

VOUT1=A{VBE1−VBE2}=A{kT/q ln(100IREF/IREF)}
=A{kT/q ln(100)} ・・・(式5)
従って、演算増幅回路110の出力VOUT1は、定電流比、抵抗比A、および絶対温度Tにのみに依存する電圧を出力することができる。
VOUT1 = A {V BE 1- V BE 2} = A {kT / q ln (100I REF / I REF)}
= A {kT / qln (100)} (Formula 5)
Therefore, the output VOUT1 of the operational amplifier circuit 110 can output a voltage that depends only on the constant current ratio, the resistance ratio A, and the absolute temperature T.

本実施形態では、トランジスタ102からトランジスタ103への電流ミラー比が1、トランジスタ102からトランジスタ104への電流ミラー比が100の場合、すなわち電流比が100倍について説明したが、差電圧は小さな値であるので、電流比は大きいほうが電圧VOUT1の処理には有利となる。しかしながら、電流比をあまり大きくしすぎると消費電流への影響が大きくなるので、概ね100000倍程度が有効な範囲となる。   In the present embodiment, the case where the current mirror ratio from the transistor 102 to the transistor 103 is 1 and the current mirror ratio from the transistor 102 to the transistor 104 is 100, that is, the current ratio is 100 times, the difference voltage is small. Therefore, a larger current ratio is advantageous for processing the voltage VOUT1. However, if the current ratio is increased too much, the influence on the current consumption increases, so that the effective range is approximately 100,000 times.

さらに、第1の定電流回路の定電流I1と第2の定電流回路の定電流I2との比が、製造工程によるばらつきを生じる場合には、第1の定電流回路および第2の定電流回路に定電流比調整回路を付加して、電流比が所望の値になるように調整すればよい。   Furthermore, when the ratio between the constant current I1 of the first constant current circuit and the constant current I2 of the second constant current circuit varies depending on the manufacturing process, the first constant current circuit and the second constant current A constant current ratio adjusting circuit may be added to the circuit to adjust the current ratio to a desired value.

以上説明したように、従来の半導体温度センサ回路では、製造工程によりバイポーラトランジスタの飽和電流がばらつくため、出力はばらつきをもってしまっていたが、本発明の半導体温度センサ回路は、バイポーラトランジスタの飽和電流に依存しない出力を得られる。   As described above, in the conventional semiconductor temperature sensor circuit, since the saturation current of the bipolar transistor varies depending on the manufacturing process, the output varies. However, the semiconductor temperature sensor circuit of the present invention has a difference in the saturation current of the bipolar transistor. Independent output can be obtained.

本実施形態の半導体温度センサの概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the semiconductor temperature sensor of this embodiment. 本実施形態の半導体温度センサの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the semiconductor temperature sensor of this embodiment. 従来の半導体温度センサの回路図である。It is a circuit diagram of the conventional semiconductor temperature sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 温度センサ
2 半導体温度センサ
3 第1の定電流回路
4 第2の定電流回路
5 電圧差出力回路
110 演算増幅回路
111、112 バッファ回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature sensor 2 Semiconductor temperature sensor 3 1st constant current circuit 4 2nd constant current circuit 5 Voltage difference output circuit 110 Operational amplifier circuits 111 and 112 Buffer circuit

Claims (4)

コレクタとベースが接続されたバイポーラトランジスタを温度センサとして備えた半導体温度センサ回路であって、
第1のスイッチ回路を介して前記バイポーラトランジスタのエミッタと接続した、第1の定電流を出力する第1の定電流回路と、
第2のスイッチ回路を介して前記バイポーラトランジスタのエミッタと接続した、第2の定電流を出力する第2の定電流回路と、
入力端子を前記バイポーラトランジスタのエミッタと接続し、前記第1の定電流が前記バイポーラトランジスタに流れたときのエミッタ電圧と、前記第2の定電流が前記バイポーラトランジスタのエミッタに流れたときのエミッタ電圧との電圧差を出力する電圧差出力回路と、
を備えたことを特徴とする半導体温度センサ回路。
A semiconductor temperature sensor circuit including a bipolar transistor having a collector and a base connected as a temperature sensor,
A first constant current circuit connected to the emitter of the bipolar transistor via a first switch circuit and outputting a first constant current;
A second constant current circuit for outputting a second constant current connected to the emitter of the bipolar transistor via a second switch circuit;
An input terminal is connected to the emitter of the bipolar transistor, and an emitter voltage when the first constant current flows to the bipolar transistor and an emitter voltage when the second constant current flows to the emitter of the bipolar transistor A voltage difference output circuit that outputs a voltage difference between
A semiconductor temperature sensor circuit comprising:
前記電圧差出力回路は、
入力端子に第3のスイッチ回路を介して接続された第1の保持手段と、
入力端子に第4のスイッチ回路を介して接続された第2の保持手段と、
反転入力端子および非反転入力端子と出力端子を有する演算増幅回路とを備え、
前記演算増幅回路は、
前記反転入力端子が、前記第1の保持手段と第1の抵抗素子を介して接続され、かつ前記出力端子と第4の抵抗素子を介して接続され、
前記非反転入力端子が、前記第2の保持手段と第2の抵抗素子を介して接続され、かつ接地端子と第3の抵抗素子を介して接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体温度センサ回路。
The voltage difference output circuit is
First holding means connected to the input terminal via a third switch circuit;
A second holding means connected to the input terminal via a fourth switch circuit;
An operational amplifier circuit having an inverting input terminal and a non-inverting input terminal and an output terminal,
The operational amplifier circuit includes:
The inverting input terminal is connected to the first holding means via a first resistance element, and is connected to the output terminal via a fourth resistance element;
The non-inverting input terminal is connected to the second holding means via a second resistance element, and is connected to the ground terminal via a third resistance element;
The semiconductor temperature sensor circuit according to claim 1.
前記第1の定電流と前記第2の定電流の電流比を、100倍以上100000倍以下に設定したことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体温度センサ回路。   3. The semiconductor temperature sensor circuit according to claim 1, wherein a current ratio between the first constant current and the second constant current is set to 100 times or more and 100000 times or less. 前記第1の定電流と前記第2の定電流の電流比を、所望の電流比に調整するための定電流比調整回路を具備したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の半導体温度センサ回路。   The constant current ratio adjustment circuit for adjusting the current ratio of the first constant current and the second constant current to a desired current ratio is provided. Semiconductor temperature sensor circuit.
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