JP5050409B2 - Temperature detector - Google Patents

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Description

本発明は温度検知装置に係り、特に、半導体基板に形成され、周囲温度に応じた出力信号を出力する温度検知装置に関する。   The present invention relates to a temperature detection device, and more particularly to a temperature detection device that is formed on a semiconductor substrate and outputs an output signal corresponding to an ambient temperature.

近年、半導体集積回路の分野では回路の高集積化に伴って多くの熱が発生する。このため、熱から回路を保護するため、温度が所定の温度になったときに回路の動作を停止させる加熱保護回路が搭載されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, in the field of semiconductor integrated circuits, a lot of heat is generated as the circuit becomes highly integrated. For this reason, in order to protect the circuit from heat, a heating protection circuit is mounted that stops the operation of the circuit when the temperature reaches a predetermined temperature (see, for example, Patent Document 1).

このような半導体集積回路の加熱保護回路において、周辺温度検出する温度検知回路としては、従来、バイポーラトランジスタを使ったバンドギャップ回路あるいはダイオードを用いた回路が知られている。   In such a semiconductor integrated circuit heating protection circuit, a band gap circuit using a bipolar transistor or a circuit using a diode is conventionally known as a temperature detection circuit for detecting the ambient temperature.

一方、近年、半導体集積回路は、バイポーラトランジスタに比べて消費電力を低減できるMOSトランジスタにより構成されるようになってきている。MOSトランジスタを用いた半導体集積回路では、プロセスを効率化するために、温度検知回路もMOSトランジスタで構成する必要があった(例えば、特許文献2、3参照)。
特開平7−13643号公報 特開2002−108465号公報 特開2005−122753号公報
On the other hand, in recent years, semiconductor integrated circuits have been configured with MOS transistors that can reduce power consumption compared to bipolar transistors. In a semiconductor integrated circuit using MOS transistors, the temperature detection circuit also needs to be formed of MOS transistors in order to improve the process efficiency (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
JP-A-7-13643 JP 2002-108465 A JP 2005-122753 A

しかし、MOSトランジスタを用いた温度検知回路では、温度依存性に対する製造ばらつきの影響が大きく、温度検知用のダイオード、抵抗素子をレーザトリミングなどで調整する必要があった。このため、調整用のダイオードや抵抗素子を搭載する必要があり、面積効率が悪くなる。また、調整作業が必要であり、製造効率も悪くなるなどの問題点があった。   However, in a temperature detection circuit using a MOS transistor, the influence of manufacturing variations on temperature dependency is large, and it is necessary to adjust a temperature detection diode and a resistance element by laser trimming or the like. For this reason, it is necessary to mount an adjustment diode or a resistance element, and the area efficiency is deteriorated. In addition, adjustment work is required, and there is a problem that production efficiency is deteriorated.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、温度依存性に対する製造ばらつきの影響を低減できる温度検知装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a temperature detection device that can reduce the influence of manufacturing variations on temperature dependency.

本発明は、半導体基板に形成され、周囲温度に応じた出力信号を出力する温度検知装置において、定電流を生成する定電流源(DTr1)と、定電流源(DTr1)で生成された電流が供給され、周囲温度に応じて印加電圧が変化する第1の温度検出素子(D1)と、定電流源(DTr1)から第1の温度検出素子(D1)に供給される電流に応じた電流を出力する第1のカレントミラー回路(Tr2、Tr3)と、第1のカレントミラー回路(Tr2、Tr3)から出力された電流が供給される第1の抵抗(R1)と、第1のカレントミラー回路(Tr2、Tr3)から第1の抵抗(R1)を通して電流が供給され、周囲温度に応じて印加電圧が変化する第2の温度検出素子(D2)と、第1のカレントミラー回路(Tr2、Tr3)から第2の温度検出素子(D2)に供給される電流に応じた電流を生成する第2のカレントミラー回路(Tr4、Tr5)と、第2のカレントミラー回路(Tr4、Tr5)から電流が供給されており、第2のカレントミラー回路(Tr4、Tr5)で生成された電流に応じた電圧を発生する第2の抵抗(R2)と、第1の温度検出素子(D1)の印加電圧と第2の抵抗(R2)の印加電圧との差に応じて温度検出を行う温度検出回路(111)とを有し、前記第1の温度検出素子と前記第2の温度検出素子は、ペアをなし且つ同一プロセスで作られ、前記第1のカレントミラー回路と前記第2のカレントミラー回路は、ペアをなし且つ同一プロセスで作られ、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗は、ペアをなし且つ同一プロセスで作られている、ことを特徴とする。
The present invention provides a constant current source (DTr1) that generates a constant current and a current generated by the constant current source (DTr1) in a temperature detection device that is formed on a semiconductor substrate and outputs an output signal corresponding to an ambient temperature. The first temperature detection element (D1) supplied and the applied voltage changes according to the ambient temperature, and the current corresponding to the current supplied from the constant current source (DTr1) to the first temperature detection element (D1) The first current mirror circuit (Tr2, Tr3) for output, the first resistor (R1) to which the current output from the first current mirror circuit (Tr2, Tr3) is supplied, and the first current mirror circuit A current is supplied from (Tr2, Tr3) through the first resistor (R1), and a second temperature detection element (D2) whose applied voltage changes according to the ambient temperature, and a first current mirror circuit (Tr2, Tr3) From) Current is supplied from the second current mirror circuit (Tr4, Tr5) and the second current mirror circuit (Tr4, Tr5) that generate a current corresponding to the current supplied to the second temperature detection element (D2). A second resistor (R2) that generates a voltage corresponding to the current generated by the second current mirror circuit (Tr4, Tr5), a voltage applied to the first temperature detection element (D1), and a second voltage according to the difference between the applied voltage of the resistor (R2) have a temperature detection circuit (111) for performing temperature detection, wherein the first temperature detecting element and the second temperature detecting element, and the same no pairs The first current mirror circuit and the second current mirror circuit are paired and made in the same process, and the first resistor and the second resistor are paired and the same It is made in the process, And wherein the door.

第1の温度検出素子(D1)と第2の温度検出素子(D2)、及び、第1の抵抗(R1)と第2の抵抗(R2)とは、同等の温度特性を有することを特徴とする。   The first temperature detection element (D1) and the second temperature detection element (D2), and the first resistance (R1) and the second resistance (R2) have equivalent temperature characteristics. To do.

第1の温度検出素子(D1)及び第2の温度検出素子(D2)は、p型基板(121)上に形成されたn型ウェル領域(122)と、n型ウェル領域(122)上に形成されたp型拡散領域(123)とから構成され、p型拡散領域(123)をアノードとし、第1のカレントミラー回路(Tr2、Tr3)又は第1の抵抗(R1)に接続し、n型ウェル領域(122)をカソードとして接地した構成とされていることを特徴とする。   The first temperature detection element (D1) and the second temperature detection element (D2) are formed on an n-type well region (122) formed on the p-type substrate (121) and on the n-type well region (122). The p-type diffusion region (123) is formed, and the p-type diffusion region (123) serves as an anode and is connected to the first current mirror circuit (Tr2, Tr3) or the first resistor (R1), and n The mold well region (122) is grounded using the cathode as a cathode.

定電流源(DTr1)は、ディプレッション型MOS電界効果トランジスタから構成され、第1のカレントミラー回路(Tr2、Tr3)及び第2のカレントミラー回路(Tr4、Tr5)は、エンハンスメント型MOS電界効果トランジスタから構成されていることを特徴とする。   The constant current source (DTr1) is composed of depletion type MOS field effect transistors, and the first current mirror circuit (Tr2, Tr3) and the second current mirror circuit (Tr4, Tr5) are composed of enhancement type MOS field effect transistors. It is configured.

温度検出回路(111)は、コンパレータ(COM1)を有し、コンパレータ(COM1)は定電流源(DTr1)で生成された定電流に応じて内部電流源を動作させることを特徴とする。   The temperature detection circuit (111) includes a comparator (COM1), and the comparator (COM1) operates an internal current source according to a constant current generated by the constant current source (DTr1).

なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。   In addition, the said reference code is a reference to the last, and description of a claim is not limited by this.

本発明によれば、第1の温度検出素子と第2の温度検出素子、及び、第1の抵抗と第2の抵抗、並びに、第1及び第2のカレントミラー回路によりペアを構成できるため、温度依存性に対する素子のばらつきの影響を相殺できるため、正確な温度検出を行うことができる。   According to the present invention, a pair can be constituted by the first temperature detection element and the second temperature detection element, the first resistance and the second resistance, and the first and second current mirror circuits. Since the influence of element variations on temperature dependence can be offset, accurate temperature detection can be performed.

図1は本発明の一実施例の回路構成図を示す。   FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

本実施例の温度検知装置100は、p型半導体基板上に他の回路とともに形成されている。   The temperature detection device 100 of the present embodiment is formed with other circuits on a p-type semiconductor substrate.

ディプレッション形nチャネルMOS電界効果トランジスタDTr1、エンハンスメント形nチャネルMOS電界効果トランジスタTr2、Tr3、エンハンスメント形pチャネルMOS電界効果トランジスタTr4、Tr5、ダイオードD1、D2、抵抗R1、R2、温度検知回路111から構成されている。   Depletion type n channel MOS field effect transistor DTr1, enhancement type n channel MOS field effect transistors Tr2 and Tr3, enhancement type p channel MOS field effect transistors Tr4 and Tr5, diodes D1 and D2, resistors R1 and R2, and temperature detection circuit 111 Has been.

トランジスタDTr1は、定電流源を構成しており、ドレインに電源電圧VDDが印加され、ソースとゲートとが短絡された構成とされており、ソースから定電流を出力する。トランジスタDTr1で生成された定電流は、トランジスタTr2のドレイン及びゲートとトランジスタTr3のゲートに供給される。   The transistor DTr1 constitutes a constant current source, the power supply voltage VDD is applied to the drain, the source and the gate are short-circuited, and a constant current is output from the source. The constant current generated by the transistor DTr1 is supplied to the drain and gate of the transistor Tr2 and the gate of the transistor Tr3.

トランジスタTr2は、トランジスタTr3とともに第1のカレントミラー回路を構成している。トランジスタTr2はドレインがそれ自身のゲート及びトランジスタDTr1のソース及びゲート、並びに、トランジスタTr3のゲートに接続されている。   The transistor Tr2 forms a first current mirror circuit together with the transistor Tr3. The drain of the transistor Tr2 is connected to its own gate, the source and gate of the transistor DTr1, and the gate of the transistor Tr3.

トランジスタTr2は、トランジスタDTr1のソースから供給される定電流に応じた電流をダイオードD1に供給する。   The transistor Tr2 supplies a current corresponding to the constant current supplied from the source of the transistor DTr1 to the diode D1.

ダイオードD1は、第1の温度検出素子を構成しており、アノードがトランジスタTr2のソースに接続され、カソードが接地されている。ダイオードD1は、周囲温度に応じて印加電圧が変化する。   The diode D1 constitutes a first temperature detection element, the anode is connected to the source of the transistor Tr2, and the cathode is grounded. The applied voltage of the diode D1 changes according to the ambient temperature.

図2はダイオードD1の構成図を示す。図2はダイオードD1を半導体基板に搭載したときの断面図を示している。   FIG. 2 shows a configuration diagram of the diode D1. FIG. 2 shows a cross-sectional view when the diode D1 is mounted on a semiconductor substrate.

ダイオードD1は、p型半導体基板121上に形成されたn型ウェル領域122と、n型ウェル領域122上に形成されたp型拡散領域123から構成されている。   The diode D1 includes an n-type well region 122 formed on the p-type semiconductor substrate 121 and a p-type diffusion region 123 formed on the n-type well region 122.

ダイオードD1は、p型拡散領域123がアノードとされ、第1のカレントミラー回路を構成するトランジスタTr2のソースに接続されている。また、ダイオードD1は、n型ウェル領域122がカソードとされ、接地されている。トランジスタTr2のソースとダイオードD1のアノードとの接続点は、温度検知回路111に接続されている。   The diode D1 has a p-type diffusion region 123 as an anode, and is connected to the source of the transistor Tr2 constituting the first current mirror circuit. The diode D1 is grounded with the n-type well region 122 as a cathode. A connection point between the source of the transistor Tr2 and the anode of the diode D1 is connected to the temperature detection circuit 111.

トランジスタTr3は、ドレインがトランジスタTr4のドレイン及びゲートに接続され、ソースが抵抗R1の一端に接続され、トランジスタTr2とともに、第1のカレントミラー回路を構成している。トランジスタTr3は、トランジスタTr2のドレイン電流に応じた電流をドレインから引き込み、ソースから抵抗R1に供給する。   The transistor Tr3 has a drain connected to the drain and gate of the transistor Tr4, a source connected to one end of the resistor R1, and constitutes a first current mirror circuit together with the transistor Tr2. The transistor Tr3 draws a current corresponding to the drain current of the transistor Tr2 from the drain and supplies the current to the resistor R1 from the source.

抵抗R1は、第1の抵抗であり、一端がトランジスタTr3のソースに接続され、他端がダイオードD2のアノードに接続されている。ダイオードD2は、第2の温度検出素子を構成しており、アノードが抵抗R1の一端に接続され、カソードは接地されている。   The resistor R1 is a first resistor, and one end is connected to the source of the transistor Tr3 and the other end is connected to the anode of the diode D2. The diode D2 constitutes a second temperature detection element, the anode is connected to one end of the resistor R1, and the cathode is grounded.

なお、ダイオードD2は、その構成は図2に示すダイオードD1と同様な構成とされている。このとき、ダイオードD2は、ダイオードD1と同じプロセスで作成されるため、ダイオードD1と同等の温度特性を持つことになる。   The diode D2 has the same configuration as the diode D1 shown in FIG. At this time, the diode D2 is produced by the same process as the diode D1, and therefore has a temperature characteristic equivalent to that of the diode D1.

トランジスタTr4は、ソースに電源電圧VDDが印加されており、ドレインがそれ自身のゲート及びトランジスタTr3のドレイン並びにトランジスタTr5のゲートに接続されており、トランジスタTr5とともに第2のカレントミラー回路を構成している。トランジスタTr4は、トランジスタTr3のドレイン電流に応じた電流を電源電圧VDDから引き込む。   In the transistor Tr4, the power supply voltage VDD is applied to the source, and the drain is connected to its own gate, the drain of the transistor Tr3, and the gate of the transistor Tr5, and forms a second current mirror circuit together with the transistor Tr5. Yes. The transistor Tr4 draws a current corresponding to the drain current of the transistor Tr3 from the power supply voltage VDD.

トランジスタTr5は、ソースに電源電圧VDDが印加され、ドレインに抵抗R2の一端が接続されており、トランジスタTr4とともに第2のカレントミラー回路を構成している。トランジスタTr5は、トランジスタTr4のドレイン電流に応じた電流をドレインから出力し、抵抗R2の一端に供給する。   In the transistor Tr5, the source voltage VDD is applied to the source, and one end of the resistor R2 is connected to the drain. The transistor Tr5 forms a second current mirror circuit together with the transistor Tr4. The transistor Tr5 outputs a current corresponding to the drain current of the transistor Tr4 from the drain and supplies it to one end of the resistor R2.

抵抗R2は、第2の抵抗を構成しており、一端がトランジスタTr5のドレインに接続され、他端が接地されている。抵抗R2は、トランジスタTr5のドレインに電流に応じた電圧をその両端に発生する。このとき、抵抗R2は、抵抗R1と同じプロセスで作成されるため、抵抗R1と同等の温度特性を持っている。なお、トランジスタTr5のドレインと抵抗R2の一端との接続点は、温度検知回路111に接続されている。   The resistor R2 constitutes a second resistor, one end is connected to the drain of the transistor Tr5, and the other end is grounded. The resistor R2 generates a voltage corresponding to the current across the drain of the transistor Tr5. At this time, the resistor R2 is produced by the same process as the resistor R1, and therefore has a temperature characteristic equivalent to that of the resistor R1. The connection point between the drain of the transistor Tr5 and one end of the resistor R2 is connected to the temperature detection circuit 111.

温度検知回路111は、コンパレータCOM1、トランジスタTr6から構成されている。   The temperature detection circuit 111 includes a comparator COM1 and a transistor Tr6.

コンパレータCOM1は、非反転入力端子にトランジスタTr2のソースとダイオードD1のアノードとの接続点の電位Vaが印加され、反転入力端子にトランジスタTr5のドレインと抵抗R2の一端との接続点の電位をVbが印加されている。コンパレータCOM1は電位Vaが電位Vbより小さいときに出力をローレベルとし、電位Vaが電位Vbより大きいときに出力をハイレベルとする。   In the comparator COM1, the potential Va at the connection point between the source of the transistor Tr2 and the anode of the diode D1 is applied to the non-inverting input terminal, and the potential at the connection point between the drain of the transistor Tr5 and one end of the resistor R2 is applied to the inverting input terminal. Is applied. The comparator COM1 sets the output to a low level when the potential Va is lower than the potential Vb, and sets the output to a high level when the potential Va is higher than the potential Vb.

コンパレータCOM1の出力は、トランジスタTr6のゲートに供給される。トランジスタTr6はエンハンスメント型pチャネルMOS電界効果トランジスタから構成されており、ソースに電源電圧VDDが印加され、ドレインは出力制御用トランジスタTr7のゲートに接続されている。   The output of the comparator COM1 is supplied to the gate of the transistor Tr6. The transistor Tr6 is composed of an enhancement type p-channel MOS field effect transistor, the power supply voltage VDD is applied to the source, and the drain is connected to the gate of the output control transistor Tr7.

トランジスタTr6は、コンパレータCOM1の出力がハイレベルのときにオフし、コンパレータCOM1の出力がローレベルのときにオンし、出力制御用トランジスタTr7のゲートをハイレベルとする。出力制御用トランジスタTr7は、エンハンスメント型pチャネルMOS電界効果トランジスタから構成されており、ソースに電源電圧VDDが印加され、ドレインは抵抗R3を介して接地されている。出力制御用トランジスタTr7はトランジスタTr6がオフのときにオンし、トランジスタTr6がオンのときにオフする。トランジスタTr6のドレインと出力制御用トランジスタTr7との接続点が温度検出出力端子Toutとされる。   The transistor Tr6 is turned off when the output of the comparator COM1 is at a high level, is turned on when the output of the comparator COM1 is at a low level, and the gate of the output control transistor Tr7 is set to a high level. The output control transistor Tr7 is composed of an enhancement type p-channel MOS field effect transistor, the power supply voltage VDD is applied to the source, and the drain is grounded through the resistor R3. The output control transistor Tr7 is turned on when the transistor Tr6 is off, and is turned off when the transistor Tr6 is on. A connection point between the drain of the transistor Tr6 and the output control transistor Tr7 is a temperature detection output terminal Tout.

温度検出出力端子Toutは、デバイス温度が所定の温度T0より高くなり、電位Vaが電位Vbより小さくなり、コンパレータCOM1の出力がローレベルとなることにより、トランジスタTr6がオン、出力制御用トランジスタTr7がオフとなる。また、温度検出出力端子Toutは、デバイス温度が所定の温度T0より低くなり、電位Vaが電位Vbより大きく、コンパレータCOM1の出力がハイレベルとなることにより、トランジスタTr6がオフ、出力制御用トランジスタTr7がオンして出力トランジスタとしての役割をはたすようになる。   In the temperature detection output terminal Tout, the device temperature becomes higher than the predetermined temperature T0, the potential Va becomes lower than the potential Vb, and the output of the comparator COM1 becomes low level, whereby the transistor Tr6 is turned on and the output control transistor Tr7 is turned on. Turn off. The temperature detection output terminal Tout has the device temperature lower than the predetermined temperature T0, the potential Va is higher than the potential Vb, and the output of the comparator COM1 becomes high, whereby the transistor Tr6 is turned off, and the output control transistor Tr7 Turns on and plays a role as an output transistor.

温度検出出力端子Toutの出力は、同じ半導体基板上の回路に供給される。温度検出出力端子Toutが接続される回路は、例えば、温度検出出力端子Toutがハイレベルになると、回路の消費電力を低減することによって基板温度が低下するように制御する。   The output of the temperature detection output terminal Tout is supplied to a circuit on the same semiconductor substrate. The circuit to which the temperature detection output terminal Tout is connected is controlled so that, for example, when the temperature detection output terminal Tout becomes a high level, the substrate temperature decreases by reducing the power consumption of the circuit.

図3は本発明の一実施例の動作説明図を示す。   FIG. 3 is an operation explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

ダイオードD1は、負の温度特性(略−2mV/C°)を持っており、これによって、電位Vaは図3に示すように温度に応じて減衰する負の温度特性を示す。また、ダイオードD2はダイオードD1と同様に負の温度特性を持っており、電位VbはダイオードD2に流れる電流を折り返した電流に応じた電位となる。このとき、電流は抵抗R1によって制限させているので、図3に示すように電位Vaとは傾きが異なり、緩やかであり、温度に応じて増加する正の温度特性を持つことになる。このため、電位Vaと電位Vbとの差により温度を検知することが可能となっている。   The diode D1 has a negative temperature characteristic (approximately −2 mV / C °), and as a result, the potential Va exhibits a negative temperature characteristic that attenuates according to the temperature as shown in FIG. Similarly to the diode D1, the diode D2 has negative temperature characteristics, and the potential Vb is a potential corresponding to a current obtained by turning back the current flowing through the diode D2. At this time, since the current is limited by the resistor R1, as shown in FIG. 3, the slope is different from that of the potential Va and is gentle, and has a positive temperature characteristic that increases with temperature. For this reason, it is possible to detect the temperature based on the difference between the potential Va and the potential Vb.

電位Vaの特性と電位Vbの特性は、温度T0で交差している。本実施例の温度検知回路111は、デバイス温度がこの温度T0より高い温度では温度検出出力端子Toutはハイレベルとなり、出力制御用トランジスタTr7をオフする。   The characteristics of the potential Va and the characteristics of the potential Vb intersect at the temperature T0. In the temperature detection circuit 111 of the present embodiment, when the device temperature is higher than the temperature T0, the temperature detection output terminal Tout becomes high level, and the output control transistor Tr7 is turned off.

このとき、ダイオードD1、D2、抵抗R1、R2、トランジスタTr2、Tr3;Tr4、Tr5はペアをなしており、かつ、同一プロセスによって作成されているため、ばらつきが互いに相殺され、電位Vaと電位Vbとは温度依存性に対する製造ばらつきの影響を低減できる。   At this time, the diodes D1 and D2, the resistors R1 and R2, the transistors Tr2 and Tr3; Tr4 and Tr5 are paired and created by the same process, so the variations cancel each other, and the potential Va and the potential Vb Can reduce the influence of manufacturing variations on temperature dependence.

例えば、図3に示すように電位Vaが破線で示すようにばらついたとき、電位Vbも破線で示すようにばらつき、また、図3に示すように電位Vaが一点鎖線で示すようにばらついたとき、電位Vbも一点鎖線で示すようにばらつくので、実線の検出温度T0と同じ温度T0で温度検出を行える。   For example, when the potential Va varies as shown by a broken line as shown in FIG. 3, the potential Vb also varies as shown by a broken line, and when the potential Va varies as shown by a one-dot chain line as shown in FIG. Since the potential Vb also varies as indicated by the alternate long and short dash line, temperature detection can be performed at the same temperature T0 as the solid line detection temperature T0.

本実施例によれば、温度依存性に対する製造ばらつきを小さくできる。また、ダイオードD1、D2を図2に示すような構造とし、図1に示すようにカソードを接地する構成とすることにより、図2に示す寄生トランジスタ124が動作することを防止できる。   According to the present embodiment, it is possible to reduce manufacturing variations with respect to temperature dependency. Further, the diodes D1 and D2 are structured as shown in FIG. 2, and the cathode is grounded as shown in FIG. 1, so that the parasitic transistor 124 shown in FIG. 2 can be prevented from operating.

図4は本発明の一実施例の変形例の回路構成図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a modification of the embodiment of the present invention. In the figure, the same components as in FIG.

本変形例は、トランジスタDTr1のソース及びドレインと、トランジスタTr2のドレイン及びゲートと、トランジスタTr3のゲートとの接続点の電位VrefをコンパレータCOM1の電流源の駆動源として用いている。   In this modification, the potential Vref at the connection point between the source and drain of the transistor DTr1, the drain and gate of the transistor Tr2, and the gate of the transistor Tr3 is used as a drive source of the current source of the comparator COM1.

コンパレータCOM1は、トランジスタTr11〜Tr19から構成されている。トランジスタTr11、Tr12は差動トランジスタを構成しており、電位Va、Vbに応じた電流をトランジスタTr13、Tr14から引き込む。トランジスタTr13及びTr14はカレントミラー回路を構成しており、トランジスタTr12から引き込まれる電流に応じた電流をトランジスタTr11に供給する。   The comparator COM1 is composed of transistors Tr11 to Tr19. The transistors Tr11 and Tr12 constitute a differential transistor, and currents corresponding to the potentials Va and Vb are drawn from the transistors Tr13 and Tr14. The transistors Tr13 and Tr14 constitute a current mirror circuit, and supplies a current corresponding to the current drawn from the transistor Tr12 to the transistor Tr11.

トランジスタTr15は、定電流源であり、トランジスタTr11及びトランジスタTr12から定電流を引き込んでいる。トランジスタTr15のゲートには、トランジスタDTr1のソース及びドレインと、トランジスタTr2のドレイン及びゲートと、トランジスタTr3のゲートとの接続点の電位Vrefが印加されており、電流源となるトランジスタTr15は、電位Vrefによって駆動される。   The transistor Tr15 is a constant current source, and draws a constant current from the transistors Tr11 and Tr12. The potential Vref of the connection point between the source and drain of the transistor DTr1, the drain and gate of the transistor Tr2, and the gate of the transistor Tr3 is applied to the gate of the transistor Tr15, and the transistor Tr15 serving as a current source has the potential Vref. Driven by.

トランジスタTr16〜Tr19は、コンパレータCOM1の出力段の回路を構成しており、トランジスタTr13とトランジスタTr11との接続点が差動出力として供給されている。トランジスタTr16、Tr17は、ソースフォロワ回路を構成しており、トランジスタTr17は定電流源を構成しており、トランジスタTr16から定電流を引き込む。このとき、トランジスタTr17のゲートには、トランジスタDTr1のソース及びドレインと、トランジスタTr2のドレイン及びゲートと、トランジスタTr3のゲートとの接続点の電位Vrefが印加されており、電流源となるトランジスタTr17は、電位Vrefによって駆動される。   The transistors Tr16 to Tr19 constitute an output stage circuit of the comparator COM1, and a connection point between the transistors Tr13 and Tr11 is supplied as a differential output. The transistors Tr16 and Tr17 constitute a source follower circuit, and the transistor Tr17 constitutes a constant current source and draws a constant current from the transistor Tr16. At this time, the potential Vref of the connection point between the source and drain of the transistor DTr1, the drain and gate of the transistor Tr2, and the gate of the transistor Tr3 is applied to the gate of the transistor Tr17. And driven by the potential Vref.

なお、トランジスタTr18、Tr19はインバータを構成しており、トランジスタTr16、Tr17の出力を反転してコンパレータCOM1の出力として出力する。   The transistors Tr18 and Tr19 constitute an inverter, and the outputs of the transistors Tr16 and Tr17 are inverted and output as the output of the comparator COM1.

本変形例によれば、コンパレータCOM1の電流源を駆動するための電位を生成する回路を別に設ける必要がないので、構成を簡略化できる。   According to this modification, it is not necessary to separately provide a circuit for generating a potential for driving the current source of the comparator COM1, so that the configuration can be simplified.

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形例が考えられる。   In addition, this invention is not limited to the said Example, A various modified example can be considered, without deviating from the summary of this invention.

本発明の一実施例の回路構成図である。It is a circuit block diagram of one Example of this invention. ダイオードD1の構成図である。It is a block diagram of the diode D1. 本発明の一実施例の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of one Example of this invention. 本発明の一実施例の変形例の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the modification of one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 温度検知装置
111 温度検知回路
DTr1 ディプレッション型nチャネルMOS電界効果トランジスタ
Tr2、Tr3 エンハンスメント型nチャネルMOS電界効果トランジスタ
Tr4、Tr5 エンハンスメント型pチャネルMOS電界効果トランジスタ
D1、D2 ダイオード、R1、R2 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Temperature detection apparatus 111 Temperature detection circuit DTr1 Depletion type n channel MOS field effect transistor Tr2, Tr3 Enhancement type n channel MOS field effect transistor Tr4, Tr5 Enhancement type p channel MOS field effect transistor D1, D2 Diode, R1, R2 Resistance

Claims (5)

半導体基板に形成され、周囲温度に応じた出力信号を出力する温度検知装置において、
定電流を生成する定電流源と、
前記定電流源で生成された電流が供給され、周囲温度に応じて印加電圧が変化する第1の温度検出素子と、
前記定電流源から前記第1の温度検出素子に供給される電流に応じた電流を出力する第1のカレントミラー回路と、
前記第1のカレントミラー回路から出力された電流が供給される第1の抵抗と、
前記第1のカレントミラー回路から前記第1の抵抗を通して電流が供給され、周囲温度に応じて印加電圧が変化する第2の温度検出素子と、
前記第1のカレントミラー回路から前記第2の温度検出素子に供給される電流に応じた電流を出力する第2のカレントミラー回路と、
前記第2のカレントミラー回路から電流が供給され、前記第2のカレントミラー回路から供給された電流に応じた電圧を発生する第2の抵抗と、
前記第1の温度検出素子の印加電圧と前記第2の抵抗の印加電圧との差に応じて温度検出を行う温度検知回路とを有し、
前記第1の温度検出素子と前記第2の温度検出素子は、ペアをなし且つ同一プロセスで作られ、
前記第1のカレントミラー回路と前記第2のカレントミラー回路は、ペアをなし且つ同一プロセスで作られ、
前記第1の抵抗と前記第2の抵抗は、ペアをなし且つ同一プロセスで作られている、ことを特徴とする温度検知装置。
In a temperature detector that is formed on a semiconductor substrate and outputs an output signal according to the ambient temperature,
A constant current source for generating a constant current;
A first temperature detecting element to which a current generated by the constant current source is supplied and an applied voltage changes according to an ambient temperature;
A first current mirror circuit that outputs a current corresponding to a current supplied from the constant current source to the first temperature detection element;
A first resistor to which a current output from the first current mirror circuit is supplied;
A second temperature detecting element that is supplied with a current from the first current mirror circuit through the first resistor and whose applied voltage changes according to an ambient temperature;
A second current mirror circuit that outputs a current corresponding to a current supplied from the first current mirror circuit to the second temperature detection element;
A second resistor that is supplied with current from the second current mirror circuit and generates a voltage corresponding to the current supplied from the second current mirror circuit;
Have a temperature sensing circuit for performing temperature detection in accordance with the difference between the second applied voltage of the resistor and the applied voltage of the first temperature sensing element,
The first temperature detection element and the second temperature detection element are paired and made in the same process,
The first current mirror circuit and the second current mirror circuit are paired and made in the same process,
The temperature sensor according to claim 1, wherein the first resistor and the second resistor are paired and made by the same process .
前記第1の温度検出素子と前記第2の温度検出素子、及び、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とは、同等の温度特性を有することを特徴とする請求項1記載の温度検知装置。 2. The temperature detection according to claim 1, wherein the first temperature detection element and the second temperature detection element, and the first resistance and the second resistance have equivalent temperature characteristics. apparatus. 前記第1の温度検出素子及び前記第2の温度検出素子は、p型基板上に形成されたn型ウェル領域と、
前記n型ウェル領域上に形成されたp型拡散領域とから構成され、
前記p型拡散領域をアノードとし、前記第1のカレントミラー回路又は前記第1の抵抗に接続し、前記n型ウェル領域をカソードとして接地した構成とされていることを特徴とする請求項1記載の温度検知装置。
The first temperature detection element and the second temperature detection element include an n-type well region formed on a p-type substrate,
A p-type diffusion region formed on the n-type well region,
2. The structure of claim 1, wherein the p-type diffusion region is an anode, is connected to the first current mirror circuit or the first resistor, and the n-type well region is a grounded cathode. Temperature sensing device.
前記定電流源は、ディプレッション型MOS電界効果トランジスタから構成され、
前記第1のカレントミラー回路及び前記第2のカレントミラー回路は、エンハンスメント型MOS電界効果トランジスタから構成されていることを特徴とする請求項1記載の温度検知装置。
The constant current source is composed of a depletion type MOS field effect transistor,
2. The temperature sensing device according to claim 1, wherein the first current mirror circuit and the second current mirror circuit are composed of enhancement-type MOS field effect transistors.
前記温度検知回路は、コンパレータから構成されており、
前記コンパレータは、前記定電流源で生成された定電流に応じて内部電流源を動作させることを特徴とする請求項4記載の温度検知装置。
The temperature detection circuit is composed of a comparator,
The temperature detector according to claim 4, wherein the comparator operates an internal current source according to a constant current generated by the constant current source.
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