JP2810933B2 - IC temperature detector - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、半導体集積回路（以下、ICという）オーデ
ィオ用パワーIC、モータ制御用IC等のICチップの温度を
検出するIC温度検知装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial application field The present invention relates to an IC temperature detecting device for detecting the temperature of an IC chip such as a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as IC) audio power IC, motor control IC, etc. About.
（ロ）従来の技術 第３図は従来のIC温度センサで、Ir1は定電流源、D1
はダイオードであり、この回路は、ダイオードD1のアノ
ード・カソード間電圧VBEが約−2mV/℃の温度特性を有
することを利用し、定電流源Ir1とダイオードD1との接
続点から温度に比例した電圧が検出され、この電圧を電
圧比較回路２の一方の入力端子に入力し、電圧比較回路
２の他方の入力端子に電源電圧Vccを抵抗R1 R2で分割さ
れた出力が入力される。そして、その電圧比較回路２か
ら検出出力を得る構成になっている。(B) Prior Art Figure 3 is a conventional IC temperature sensor, I r1 is a constant current source, D 1
Is a diode, the circuit utilizes the fact that the anode-cathode voltage V BE of the diode D 1 has a temperature characteristic of about -2 mV / ° C., from the connection point between the constant current source I r1 and the diode D 1 A voltage proportional to the temperature is detected, and this voltage is input to one input terminal of the voltage comparison circuit 2, and the output obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the resistor R 1 R 2 is input to the other input terminal of the voltage comparison circuit 2. Is entered. Then, the configuration is such that a detection output is obtained from the voltage comparison circuit 2.
この回路は、極めて簡単に構成できるが、この回路構
成においては、素子特性のばらつきにより、最悪温度係
数が10％程度ばらつきが生じるという問題があった。Although this circuit can be configured very simply, this circuit configuration has a problem that the worst temperature coefficient varies by about 10% due to the variation in element characteristics.
そこで、素子特性のばらつきを考慮した回路が特開昭
61−118630号公報等に提案されている。この種の回路は
第４図に示す如く、ベース・コレクタ間を短絡したトラ
ンジスタQ1と、このトランジスタQ1のベースと共通に接
続されたトランジスタQ2とを備え、電圧Vccが夫々とト
ランジスタQ1 Q2のコレクタに抵抗R0、R2を介して印加
され、またトランジスタQ2のエミッタは抵抗R1を介して
接地される。そして、トランジスタQ2のコレクタよりチ
ップ温度に応じた電圧が取り出される。Therefore, a circuit taking into account the variation in element characteristics is disclosed in
It is proposed in, for example, JP-A-61-118630. This type of circuit as shown in FIG. 4, the base and the transistor Q 1 which is short-circuited between the collector, and a transistor Q 2 to which the base and connected to the common of the transistors Q 1, voltage Vcc respectively and the transistor Q 1 Q 2 of the resistor in the collector R 0, is applied via the R 2, the emitter of the transistor Q 2 is grounded through a resistor R 1. Then, a voltage corresponding to the chip temperature from the collector of the transistor Q 2 is taken out.
この第４図の回路は、 VOUT＝VCC−I1・R2＝VCC−（VBE1−VBE2）R2/R1（１）
となることを利用したものである。In the circuit of FIG. 4, V OUT = V CC -I 1 · R 2 = V CC- (V BE1 -V BE2 ) R 2 / R 1 (1)
It is based on the fact that
ところで上述の（１）式は、 ここで、Ｋはボルツマン定数、ｑは電子の電荷、ISは
トランジスタの飽和電流である。By the way, the above equation (1) is Here, K is Boltzmann's constant, q is the electron charge, I S is the saturation current of the transistor.
このように、第４図に示す回路構成では、回路の精度
を悪くしているISの影響を受けない。Thus, in the circuit configuration shown in FIG. 4, not affected by the I S that poor accuracy of the circuit.
しかしながら、上述した第４図の回路においても、V
CCが変動すると、VOUTも変動する欠点がある。However, also in the circuit of FIG.
There is a disadvantage that when the CC changes, the V OUT also changes.
（ハ）発明が解決しようとする課題 前述したように、第４図の回路のものにおいては、V
CCの変動により出力が変動するという問題があった。(C) Problems to be solved by the invention As described above, in the circuit of FIG.
There was a problem that the output fluctuated due to the fluctuation of CC .
本発明は上述した問題点に鑑みなさたものにして、素
子特性のばらつきによる影響を抑制し、精度の良好な温
度センサを提供することをその課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a temperature sensor that suppresses the influence of variations in element characteristics and has high accuracy.
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、基準電圧回路と、第１および第２の入力ト
ランジスタを備えた電圧比較回路と、からなり、前記第
１および第２の入力トランジスタは、所定の比率に従っ
て、エミッタの大きさが設定され、前記基準電圧回路か
らの出力が一方の入力トランジスタのベースに入力さ
れ、他方の入力トランジスタのベースは所定の電位が入
力されるとともに、前記第１および第２の入力トランジ
スタのコレクタにはカレントミラー回路からの出力が与
えられる。(D) Means for Solving the Problems The present invention comprises a reference voltage circuit and a voltage comparison circuit provided with first and second input transistors, wherein the first and second input transistors are of a predetermined type. The size of the emitter is set according to the ratio of, the output from the reference voltage circuit is input to the base of one input transistor, and the base of the other input transistor receives a predetermined potential, The output from the current mirror circuit is provided to the collector of the second input transistor.
（ホ）作用 本発明においては、基準電圧回路からの出力が入力さ
れてトランジスタのエミッタの大きさに差をつけること
により、２つのトランジスタのベース・エミッタ間電圧
の差電圧を得、その差電圧を基に温度センサ出力が得ら
れる。基準電圧回路からの出力精度を保持することで、
物理的に決まる値で素子特性のばらつきに依存しない精
度の良い温度センサが得られる。(E) Function In the present invention, the difference between the base-emitter voltages of the two transistors is obtained by inputting the output from the reference voltage circuit and making the difference in the size of the emitters of the transistors. The temperature sensor output is obtained based on By maintaining the output accuracy from the reference voltage circuit,
A highly accurate temperature sensor that is a physically determined value and does not depend on variations in element characteristics can be obtained.
（ヘ）実施例 以下、本発明を第１図及び第２図に従い説明する。(F) Embodiment Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
第１図は本発明の基本的構成を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of the present invention.
まず、本実施例においては、二出力の基準電圧回路１
を備える。この基準電圧回路１の一方の出力O1は、電圧
比較回路２の第１の入力トランジスタとしてのトランジ
スタQ2のベースに接続される。そして、トランジスタQ2
のエミッタは、第２の入力トランジスタとしてのトラン
ジスタQ4のエミッタと定電流源Ir1の一端に接続され、
定電流源Ir1の他端は最低電位VEEに接続される。また、
トランジスタQ2のコレクタは、トランジスタQ1のコレク
タ、ベース及びトランジスタQ3のベースに接続され、ト
ランジスタQ3のコレクタはトランジスタQ4のコレクタと
トランジスタQ5のベースに接続される。First, in the present embodiment, the two-output reference voltage circuit 1
Is provided. One output O 1 of the reference voltage circuit 1 is connected to the base of the transistor Q 2 as a first input transistor of the voltage comparator circuit 2. And transistor Q 2
The emitter is connected to one end of the transistor Q 4 of the emitter and a constant current source I r1 of the second input transistor,
The other end of the constant current source Ir1 is connected to the lowest potential VEE . Also,
The collector of the transistor Q 2 is, the collector of the transistor Q 1, is connected to the base of the base and the transistor Q 3 and the collector of the transistor Q 3 are connected to the base of the collector of the transistor Q 5 of the transistor Q 4.
更に、各トランジスタQ1、Q3、Q5のエミッタは電源電
圧VCCに接続される。トランジスタQ5のコレクタは定電
流源Ir2に接続され、またVoutとして出力される。Ir2の
他端はVEEにつながっている。また、基準電圧回路１の
他方の出力O2は、トランジスタQ4のベースに接続されて
いる。Further, the emitters of the transistors Q 1 , Q 3 , Q 5 are connected to the power supply voltage V CC . The collector of the transistor Q 5 is connected to the constant current source I r2, also is output as V out. The other end of the I r2 is connected to V EE. Further, other output O 2 of the reference voltage circuit 1 is connected to the base of the transistor Q 4.
ここで、トランジスタQ1とQ3はカレントミラーを構成
しており、にそのコレクタ電流のI1とI2は等しい。The transistors Q 1, Q 3 are I 1 and I 2 of the collector current to form a current mirror are equal.
又、トランジスタQ2とQ4は、そのエミッタの大きさを
m:nにしておけば、トランジスタQ2のベース・エミッタ
間電圧VBE2とトランジスタQ4のベース・エミッタ間電圧
VBE4の差ΔVBEは、 となる。Also, the transistors Q 2 and Q 4 have their emitter sizes
m: Once you have to n, the base-emitter voltage of the base-emitter voltage of the transistor Q 2 VBE2 and the transistor Q 4
The difference ΔV BE between V BE4 is Becomes
ここで、Ｋはボルツマン定数、ｑは電子の電荷、IS1
はQ1トランジスタの逆方向飽和電流、IS2はQ2トランジ
スタの逆方向飽和電流、Ｔは絶対温度である。Where K is Boltzmann's constant, q is the charge of the electron, I S1
The reverse saturation current for Q 1 transistor, I S2 is the reverse saturation current Q 2 'transistor, T is the absolute temperature.
又、IC内部ではIS1≒IS2となる。Also, I S1 ≒ I S2 inside the IC.
従って、このΔVBEの温度変化は、 と表せる。Therefore, this temperature change of ΔV BE Can be expressed as
この式に用いられるｋ、ｑ、ｎ、ｍは物理的に決まる
値で、素子特性のばらつきにほとんど依存しない。従っ
て、精度のよい温度センサが得られる。K, q, n, and m used in this equation are physically determined values and hardly depend on variations in element characteristics. Therefore, an accurate temperature sensor can be obtained.
また、トランジスタのm:nの比率を目的によって変化
させられることができるという自由度の高さも有し、電
源電圧の影響もほとんど受けない。Further, the transistor has a high degree of freedom that the ratio of m: n can be changed according to the purpose, and is hardly affected by the power supply voltage.
更に、上述の定数はそれ自体温度特性をほとんど持た
ないので、VOUTは温度に対してリニアに変化し、その傾
きは正となる。第２図は上述Ｔは温度に対してリニアに
変化し、その傾きは正となる。第２図は上述した回路の
温度とVOUTの関係を示した特性図である。この図より、
いかなる場合でも検知温度を単純な計算式（V1＋Δ
VBE）で求めることができる。Further, since the above constant has almost no temperature characteristic itself, V OUT changes linearly with temperature, and its slope becomes positive. FIG. 2 shows that the above-mentioned T changes linearly with respect to the temperature, and its slope becomes positive. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the temperature of the above-described circuit and VOUT . From this figure,
In any case, the detected temperature is calculated using a simple formula (V 1 + Δ
V BE ).
また、V1＋ΔVBE＝V2となる温度T1で本実施例の回路
の出力は反転する。The output of the circuit of the present embodiment at temperatures T 1 to be V 1 + ΔV BE = V 2 is inverted.
尚、上述した実施例においては、基準電圧回路１は２
出力のものについて説明したが、基準電圧回路１の出力
は１出力のものでよく、この場合第２の入力トランジス
タに入力する電圧はグランド電位などで良い。In the embodiment described above, the reference voltage circuit 1 is 2
Although the output type has been described, the output of the reference voltage circuit 1 may be one, and in this case, the voltage input to the second input transistor may be a ground potential or the like.
（ト）発明の効果 本発明は、電源電圧変動、素子特性のばらつきよる影
響を押え、且つ、電源電圧の変動に影響を受けないの
で、精度のよい温度検知装置を実現することができる。
また、全てICに内蔵でき、外付回路が必要なくなり、シ
ステムとしてもスペースを有効利用できる。(G) Effects of the Invention The present invention suppresses the influence of fluctuations in power supply voltage and variations in element characteristics, and is not affected by fluctuations in power supply voltage, so that an accurate temperature detection device can be realized.
Also, all can be built into the IC, and no external circuit is required, and the space can be effectively used as a system.
第１図は本発明の基本的構成を示す回路図、第２図はそ
の回路の温度と電圧との関係を示す特性図である。 第３図及び第４図は夫々従来装置を示す回路図である。 １……基準電圧回路、２……電圧比較回路、Q2……第１
の入力トランジスタ、Q4……第２の入力トランジスタ。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between temperature and voltage of the circuit. 3 and 4 are circuit diagrams each showing a conventional device. 1... Reference voltage circuit, 2... Voltage comparison circuit, Q 2 .
Input transistor, Q 4 ... Second input transistor.
Claims (1)
ランジスタを備えた電圧比較回路と、からなり、前記第
１および第２の入力トランジスタは、所定の比率に従っ
て、エミッタの大きさが設定され、前記基準電圧回路か
らの出力が一方の入力トランジスタのベースに入力さ
れ、他方の入力トランジスタのベースは所定の電位が入
力されるとともに、前記第１および第２の入力トランジ
スタのコレクタにはカレントミラー回路からの出力が与
えられ、前記トランジスタサイズの差に応じた差電圧に
より温度変化に応じた信号が出力されることを特徴とす
るIC温度検知装置。1. A reference voltage circuit, comprising: a voltage comparison circuit having first and second input transistors, wherein the first and second input transistors have an emitter size according to a predetermined ratio. The output from the reference voltage circuit is set to the base of one input transistor, the base of the other input transistor is input with a predetermined potential, and the collectors of the first and second input transistors are An IC temperature detecting device, wherein an output from a current mirror circuit is provided, and a signal corresponding to a temperature change is output by a difference voltage according to a difference between the transistor sizes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001794A JP2810933B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | IC temperature detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001794A JP2810933B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | IC temperature detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03206929A JPH03206929A (en) | 1991-09-10 |
| JP2810933B2 true JP2810933B2 (en) | 1998-10-15 |
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ID=11511476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001794A Expired - Fee Related JP2810933B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | IC temperature detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2810933B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MXPA05007947A (en) * | 2005-07-27 | 2005-12-12 | L I P N Ct De Investigacion Y | Method for using a bipolar transistor as a temperature sensor and/or a self-calibrated thermometer. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243729A (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Toshiba Corp | Temperature detection circuit |
-
1990
- 1990-01-09 JP JP2001794A patent/JP2810933B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH03206929A (en) | 1991-09-10 |
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