JPH0160922B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0160922B2 JPH0160922B2 JP10814880A JP10814880A JPH0160922B2 JP H0160922 B2 JPH0160922 B2 JP H0160922B2 JP 10814880 A JP10814880 A JP 10814880A JP 10814880 A JP10814880 A JP 10814880A JP H0160922 B2 JPH0160922 B2 JP H0160922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- temperature
- emitter
- collector
- inverting amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は周囲温度に対して安定した対数変換器
に関する。
に関する。
一般に、電子回路は能動素子と受動素子とから
構成されるが、この内能動素子の動作特性は特に
周囲温度の影響を受け易い。例えば、半導体素子
のPN接合部を流れる電流の特性は次式で表わさ
れる。
構成されるが、この内能動素子の動作特性は特に
周囲温度の影響を受け易い。例えば、半導体素子
のPN接合部を流れる電流の特性は次式で表わさ
れる。
Ｉ≒Is・Ｅ×ｐ（qV／KT） …(1)
ここで、ＩはPN接合部を流れる静特性電流、
Isは飽和電流、ｑは電子の電荷量、Ｖは正方向印
加電圧、Ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度を表
わす。
Isは飽和電流、ｑは電子の電荷量、Ｖは正方向印
加電圧、Ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度を表
わす。
(1)式からPN接合部を有するバイポーラ型トラ
ンジスタの電流特性は、周囲温度依存性が非常に
高いことが判る。このため、このPN接合部の特
性を利用した対数変換器を高精度にする場合、周
囲温度の影響を除くために、対数変換器を恒温槽
に収納する方法が考えられている。しかし、恒温
槽の温度を制御するために、恒温槽内に温度検知
手段を対数変換器とは別に設けなければならず、
構成が複雑かつ高価となる。
ンジスタの電流特性は、周囲温度依存性が非常に
高いことが判る。このため、このPN接合部の特
性を利用した対数変換器を高精度にする場合、周
囲温度の影響を除くために、対数変換器を恒温槽
に収納する方法が考えられている。しかし、恒温
槽の温度を制御するために、恒温槽内に温度検知
手段を対数変換器とは別に設けなければならず、
構成が複雑かつ高価となる。
したがつて、本発明の目的は、構成が簡単で且
つ周囲温度に対して安定な対数変換器の提供にあ
る。
つ周囲温度に対して安定な対数変換器の提供にあ
る。
以下、添付図を参照して本発明の実施例を説明
する。本発明による周囲温度に対して安定な対数
変換器は、差動増幅器３２、第１及び第２演算増
幅器３４，３６、及び関連する複数のインピーダ
ンス素子から構成されている。差動増幅器３２は
エミツタ結合のTR対３８，１４′から成り、TR
３８のコレクタは第１演算増幅器３４の非反転入
力端子に接続し、更に抵抗器４０を介して入力端
子４２に接続している。第１演算増幅器３４の反
転入力端子は接地するので、非反転増幅器とな
る。この増幅器３４の出力端は回路の出力端子４
４に接続すると共に抵抗器４６，４８から成る抵
抗分圧器を介してTR３８のベースに接続してい
る。
する。本発明による周囲温度に対して安定な対数
変換器は、差動増幅器３２、第１及び第２演算増
幅器３４，３６、及び関連する複数のインピーダ
ンス素子から構成されている。差動増幅器３２は
エミツタ結合のTR対３８，１４′から成り、TR
３８のコレクタは第１演算増幅器３４の非反転入
力端子に接続し、更に抵抗器４０を介して入力端
子４２に接続している。第１演算増幅器３４の反
転入力端子は接地するので、非反転増幅器とな
る。この増幅器３４の出力端は回路の出力端子４
４に接続すると共に抵抗器４６，４８から成る抵
抗分圧器を介してTR３８のベースに接続してい
る。
TR１４′のベースは第１基準電圧である接地
電圧に接地し、コレクタは抵抗器５０を介して正
の第２基準電圧VREFを有する適当な基準電圧源
（図示せず）に接続し且つ第２演算増幅器３６の
反転入力端に接続している。第２演算増幅器３６
の非反転入力端は接地して反転増幅器とし、その
出力端は抵抗器５２を介してTR対３８，１４′
のエミツタ及びポテンシヨメータ２２に接続して
いる。
電圧に接地し、コレクタは抵抗器５０を介して正
の第２基準電圧VREFを有する適当な基準電圧源
（図示せず）に接続し且つ第２演算増幅器３６の
反転入力端に接続している。第２演算増幅器３６
の非反転入力端は接地して反転増幅器とし、その
出力端は抵抗器５２を介してTR対３８，１４′
のエミツタ及びポテンシヨメータ２２に接続して
いる。
第１演算増幅器３４は、帰還ループの一部とし
てTR３８（共通エミツタTRとして動作する）
を有し、演算増幅器の作用によつてTR３８のコ
レクタを電位零に維持する。一方、第２演算増幅
器３６は、帰還ループの一部としてTR１４′
（共通ベースTRとして動作する）を有し、演算
増幅器の作用によりTR１４′のコレクタを電位
零に維持する。出力端子４４に現われる出力電圧
VOUTは次式で与えられる。
てTR３８（共通エミツタTRとして動作する）
を有し、演算増幅器の作用によつてTR３８のコ
レクタを電位零に維持する。一方、第２演算増幅
器３６は、帰還ループの一部としてTR１４′
（共通ベースTRとして動作する）を有し、演算
増幅器の作用によりTR１４′のコレクタを電位
零に維持する。出力端子４４に現われる出力電圧
VOUTは次式で与えられる。
VOUT＝（１＋R46／R48）（KT／ｑ）1n（IC1／IC2）…(1
) ここで、R46、R48は夫々抵抗器４６，４８の
抵抗、IC1、IC2は夫々TR３８，１４′に流入する
コレクタ電流である。上述したように、TR３
８，１４′のコレクタは共に電位零に維持されて
いるので、TR３８，１４′のコレクタ電流は
夫々IC1／VIN／R40及びIC2＝VREF／R50である。
ここで、VINは入力信号電圧、Ｒ４０，Ｒ５０は
夫々抵抗器４０，５０の抵抗である。抵抗器４
０，５０の夫々の抵抗は、コレクタ電流IC1、IC2
が所望値となるように選定され、更に入力信号電
圧が零デシベルの時にIC1とIC2が等しくなるよう
に選定される。出力電圧VOUTの換算係数（デジ
ベル当りの電圧）は、TR３８，１４′のPN接合
部の温度を一定とすれば、抵抗器４６，４８の抵
抗によつて定まる。TR３８，１４′のPN接合部
の温度を一定とすれば、本発明の対数変換器の伝
達関数は次式で与えられる。
) ここで、R46、R48は夫々抵抗器４６，４８の
抵抗、IC1、IC2は夫々TR３８，１４′に流入する
コレクタ電流である。上述したように、TR３
８，１４′のコレクタは共に電位零に維持されて
いるので、TR３８，１４′のコレクタ電流は
夫々IC1／VIN／R40及びIC2＝VREF／R50である。
ここで、VINは入力信号電圧、Ｒ４０，Ｒ５０は
夫々抵抗器４０，５０の抵抗である。抵抗器４
０，５０の夫々の抵抗は、コレクタ電流IC1、IC2
が所望値となるように選定され、更に入力信号電
圧が零デシベルの時にIC1とIC2が等しくなるよう
に選定される。出力電圧VOUTの換算係数（デジ
ベル当りの電圧）は、TR３８，１４′のPN接合
部の温度を一定とすれば、抵抗器４６，４８の抵
抗によつて定まる。TR３８，１４′のPN接合部
の温度を一定とすれば、本発明の対数変換器の伝
達関数は次式で与えられる。
VOUT＝20logVIN／VREF …(2)
TR３８，１４′のPN接合部の温度を一定に保
つ目的のため、以下に説明するように、加熱素子
と温度制御回路を設けている。尚、差動増幅器３
２のTR３８，１４′は破線で示したモノリシツ
ク集積回路１０の一部を構成する。TR１４′の
コレクタ及びベース電圧は共に零電位に維持され
且つコレクタ電流IC2も一定に維持されているの
で、TR１４′のベース・エミツタ間電圧VBEは温
度変化によつて変化する。したがつて、VBEの絶
対値は温度変化に逆比例する。つまり、TR１
４′は温度検知素子として利用でき、TR１４′の
エミツタ電圧は温度制御信号として利用できる。
温度制御信号、即ちTR１４′のエミツタ電圧は、
ベース・エミツタ電圧の低下によりアースに対し
て僅かだけ負であるが、ポテンシヨメータ２２の
一端に印加される。ポテンシヨメータ２２の他端
は基準電圧VREFを有する適当な基準電圧源に接続
し、ポテンシヨメータ２２の摺動子は、温度制御
用の演算増幅器３０の非反転入力端に接続してい
る。制御手段としての演算増幅器３０は線形動作
型のモノリシツク差動増幅器であり、出力端は、
負電圧−Ｖの負電圧源にコレクタを接続した電流
シンクTR２８のベースに接続している。集積回
路１０の一部を構成する３個の加熱手段である
TR１６，１８，５２は、差動増幅器３２に隣接
し且つ熱的に結合関係にある。TR１６，１８，
５２のベースは接地し、コレクタは正電圧＋Ｖの
適当な電圧源に接続し、抵抗器２４，２６，５４
はTR２８のエミツタとTR１６，１８，５２の
夫々のエミツタ間に接続している。
つ目的のため、以下に説明するように、加熱素子
と温度制御回路を設けている。尚、差動増幅器３
２のTR３８，１４′は破線で示したモノリシツ
ク集積回路１０の一部を構成する。TR１４′の
コレクタ及びベース電圧は共に零電位に維持され
且つコレクタ電流IC2も一定に維持されているの
で、TR１４′のベース・エミツタ間電圧VBEは温
度変化によつて変化する。したがつて、VBEの絶
対値は温度変化に逆比例する。つまり、TR１
４′は温度検知素子として利用でき、TR１４′の
エミツタ電圧は温度制御信号として利用できる。
温度制御信号、即ちTR１４′のエミツタ電圧は、
ベース・エミツタ電圧の低下によりアースに対し
て僅かだけ負であるが、ポテンシヨメータ２２の
一端に印加される。ポテンシヨメータ２２の他端
は基準電圧VREFを有する適当な基準電圧源に接続
し、ポテンシヨメータ２２の摺動子は、温度制御
用の演算増幅器３０の非反転入力端に接続してい
る。制御手段としての演算増幅器３０は線形動作
型のモノリシツク差動増幅器であり、出力端は、
負電圧−Ｖの負電圧源にコレクタを接続した電流
シンクTR２８のベースに接続している。集積回
路１０の一部を構成する３個の加熱手段である
TR１６，１８，５２は、差動増幅器３２に隣接
し且つ熱的に結合関係にある。TR１６，１８，
５２のベースは接地し、コレクタは正電圧＋Ｖの
適当な電圧源に接続し、抵抗器２４，２６，５４
はTR２８のエミツタとTR１６，１８，５２の
夫々のエミツタ間に接続している。
集積回路１０のTRのPN接合部を安定で且つ
制御可能な温度に維持するためには、集積回路１
０の半導体基板の温度を周囲温度よりも高くして
おく必要がある。ただし、この場合、半導体素子
が高温によつて破壊されたり、加熱用TR１６，
１８，５２が加熱できないような高い設定温度と
しないように注意しなければならない。本実施例
において、例えば、TR３８，１４′のPN接合部
の温度として70℃を選択した場合、(1)式を用いて
所望の利得（例えば、−20デシベル）に対する換
算係数が求められる。抵抗器４６，４８は、換算
係数を正確に設定するための利得設定用の抵抗器
である。本発明の対数変換器を動作させる場合、
先ず、ポテンシヨメータ２２を調整して回路の校
正を行う。本発明の対数変換器の利得は、絶対温
度が所定値の場合にのみ正確な値になるので（両
者と関係は第(1)式で与えられる）、回路の利得が
所定値となるまでポテンシヨメータ２２を調整す
る。このように、ポテンシヨメータ２２を調整し
て回路の利得を所定値にすればよいので、TR３
８，１４′の接合部の絶対温度を直接測定する必
要はない。ポテンシヨメータ２２の調整後、TR
３８，１４′の接合部の温度を一定に維持すれば、
周囲温度の変化に拘らず温度変化に基づく誤差は
発生しない。
制御可能な温度に維持するためには、集積回路１
０の半導体基板の温度を周囲温度よりも高くして
おく必要がある。ただし、この場合、半導体素子
が高温によつて破壊されたり、加熱用TR１６，
１８，５２が加熱できないような高い設定温度と
しないように注意しなければならない。本実施例
において、例えば、TR３８，１４′のPN接合部
の温度として70℃を選択した場合、(1)式を用いて
所望の利得（例えば、−20デシベル）に対する換
算係数が求められる。抵抗器４６，４８は、換算
係数を正確に設定するための利得設定用の抵抗器
である。本発明の対数変換器を動作させる場合、
先ず、ポテンシヨメータ２２を調整して回路の校
正を行う。本発明の対数変換器の利得は、絶対温
度が所定値の場合にのみ正確な値になるので（両
者と関係は第(1)式で与えられる）、回路の利得が
所定値となるまでポテンシヨメータ２２を調整す
る。このように、ポテンシヨメータ２２を調整し
て回路の利得を所定値にすればよいので、TR３
８，１４′の接合部の絶対温度を直接測定する必
要はない。ポテンシヨメータ２２の調整後、TR
３８，１４′の接合部の温度を一定に維持すれば、
周囲温度の変化に拘らず温度変化に基づく誤差は
発生しない。
以上説明したように、本発明によれば、トラン
ジスタ１４′及び３８の温度を一定にするので、
これらトランジスタのPN接合特性が一定とな
り、安定かつ高精度の対数変換器が得られる。ま
た、トランジスタ１４′は対数変換器の一部とし
て動作すると共に、温度検知手段としても動作す
るので、構成が簡単かつ安価となる。
ジスタ１４′及び３８の温度を一定にするので、
これらトランジスタのPN接合特性が一定とな
り、安定かつ高精度の対数変換器が得られる。ま
た、トランジスタ１４′は対数変換器の一部とし
て動作すると共に、温度検知手段としても動作す
るので、構成が簡単かつ安価となる。
更に、本発明によれば、加熱手段がトランジス
タなので集積回路内は全て同一のトランジスタで
よい。従つて集積回路の製造が容易である。更に
又、第１及び第２トランジスタ並びに加熱手段が
単一の集積回路内に設けられているので、この集
積回路自体が一種の恒温槽として作用するために
恒温槽が不要になるという効果も有する。
タなので集積回路内は全て同一のトランジスタで
よい。従つて集積回路の製造が容易である。更に
又、第１及び第２トランジスタ並びに加熱手段が
単一の集積回路内に設けられているので、この集
積回路自体が一種の恒温槽として作用するために
恒温槽が不要になるという効果も有する。
添付図面は本発明の好適実施例の回路図であ
る。 １４′，３８：トランジスタ、３０：制御手段、
１６，１８，５２：加熱手段、３４：非反転増幅
器、３６：反転増幅器、４０，５０：抵抗器。
る。 １４′，３８：トランジスタ、３０：制御手段、
１６，１８，５２：加熱手段、３４：非反転増幅
器、３６：反転増幅器、４０，５０：抵抗器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１トランジスタと、 エミツタが上記第１トランジスタのエミツタに
接続され、ベースに第１基準電圧が印加される第
２トランジスタと、 上記第１トランジスタのベース・コレクタ接合
を帰還路に有し、入力端に入力信号が第１抵抗器
を介して供給される非反転増幅器と、 上記第２トランジスタのコレクタ・エミツタ路
を帰還路に有し、入力端に第２基準電圧が第２抵
抗器を介して供給される反転増幅器と、 上記第１及び第２トランジスタを加熱するトラ
ンジスタから成る加熱手段と、 上記第２トランジスタのベース及びエミツタ間
の電圧差に応じて上記加熱手段を制御する制御手
段とを具え、 上記第１及び第２トランジスタ並びに上記加熱
手段は単一の集積回路内に設けられ、上記非反転
増幅器の出力端より上記入力信号の対数に比例し
た出力信号を得ることを特徴とする対数変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10814880A JPS5734355A (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10814880A JPS5734355A (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734355A JPS5734355A (en) | 1982-02-24 |
| JPH0160922B2 true JPH0160922B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=14477153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10814880A Granted JPS5734355A (en) | 1980-08-06 | 1980-08-06 | Integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5734355A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0338216U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-12 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4841170A (en) * | 1986-12-08 | 1989-06-20 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Temperature controlled hybrid assembly |
| JPH01154546A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-16 | Fujitsu Ltd | 端子開放検出回路半導体装置 |
| US5409328A (en) * | 1992-06-15 | 1995-04-25 | Kabushiki Kaisha Yamazaki Haguruma Seisakusho | Drilling machine for railroad rail |
| US5486136A (en) * | 1992-06-15 | 1996-01-23 | Kabushiki Kaisha Yamazaki Haguruma Seisakusho | Cutting machine for railroad rail |
| US7544970B2 (en) * | 2003-08-22 | 2009-06-09 | The Kansai Electric Power Co., Inc. | Semiconductor device and method of producing the same, and power conversion apparatus incorporating this semiconductor device |
| JP2006237125A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Kansai Electric Power Co Inc:The | バイポーラ型半導体装置の運転方法およびバイポーラ型半導体装置 |
-
1980
- 1980-08-06 JP JP10814880A patent/JPS5734355A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0338216U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734355A (en) | 1982-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4123698A (en) | Integrated circuit two terminal temperature transducer | |
| JP3647468B2 (ja) | 定電流およびｐｔａｔ電流のためのデュアル源 | |
| US4071813A (en) | Temperature sensor | |
| CA1065966A (en) | Temperature dependent voltage reference circuit | |
| US4088941A (en) | Voltage reference circuits | |
| EP0285016A1 (en) | Hall effect device | |
| JP3282039B2 (ja) | 自動利得制御回路に指数関数段を接続する回路，自動利得制御回路及び温度補償回路 | |
| US4507573A (en) | Current source circuit for producing a small value output current proportional to an input current | |
| JPH01143510A (ja) | 二端子温度補償式電流源回路 | |
| JPH0781876B2 (ja) | 温度補償回路 | |
| US20220364936A1 (en) | Low temperature error thermal sensor | |
| JPH0160922B2 (ja) | ||
| JP3090467B2 (ja) | 利得補償形差動増幅器 | |
| JPS5820482B2 (ja) | 増巾器 | |
| US4333023A (en) | Temperature-stabilized logarithmic converter | |
| JPS6340900Y2 (ja) | ||
| JP2625552B2 (ja) | フィルタ回路 | |
| US4975632A (en) | Stable bias current source | |
| JP2778781B2 (ja) | 閾値電圧生成回路 | |
| JPS60208106A (ja) | 差動増幅器 | |
| US4055811A (en) | Transistor amplifiers | |
| US4051441A (en) | Transistor amplifiers | |
| JPS6213844B2 (ja) | ||
| JPS6222282B2 (ja) | ||
| JP3129071B2 (ja) | 電圧制御増幅器 |