JPH03206929A - Ic-temperature detecting apparatus - Google Patents
Ic-temperature detecting apparatusInfo
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Abstract
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 detection device for detecting the temperature of an IC chip such as a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as IC), an audio power IC, or a motor control IC. Regarding.
（口）従来の技術
第３図は従来のＩＣ温度センサて、Ｉｒ＋は定電流源、
Ｄ１はダイ才一ドてあり、この回路は、ダイオードＤ＋
のアノード・カソード間電圧Ｖ．が約−２ｍＶ／’Ｃの
温度特性を有することを利用し、定電流源Ｉ ｒ ＋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、この電圧を差動増幅回路２の１方の入力端子に
入力し、差動増幅回路２の他方の入力端子にｆ源電圧Ｖ
ｃｃを抵抗Ｒ １Ｒ ｚで分割された出力が入力され
る。そして、この差動増幅回路２から検出出力を得る構
成になっている。(Example) Conventional technology Figure 3 shows a conventional IC temperature sensor, where Ir+ is a constant current source,
D1 is a diode, and this circuit consists of a diode D+
The anode-cathode voltage V. Utilizing the fact that has a temperature characteristic of approximately -2 mV/'C, a voltage proportional to temperature is detected from the connection point between the constant current source I r + and the diode D1, and this voltage is applied to the differential amplifier circuit 2. f source voltage V is input to one input terminal of the differential amplifier circuit 2, and the f source voltage V is input to the other input terminal of the differential amplifier circuit 2.
The output obtained by dividing cc by the resistor R 1R z is input. The configuration is such that a detection output is obtained from this differential amplifier 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 extremely easily, this circuit configuration has a problem in that the worst-case temperature coefficient varies by about 10% due to variations 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６
１−１１８６３０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Ｑ，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Ｖ
−が夫々のトランジスタＱ，Ｑ．のコレクタに抵抗Ｒ。Therefore, a circuit that takes into account variations in element characteristics was developed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6
This method has been proposed in, for example, Japanese Patent No. 1-118630. As shown in FIG. 4, this type of circuit includes a transistor Q whose base and collector are short-circuited, and a transistor Q2 which is commonly connected to the base of this transistor Q1.
- are the respective transistors Q, Q. resistor R to the collector of.
．Ｒ２を介して印加され、またトランジスタＱ２のエミ
ツタは抵抗Ｒ，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した電圧が取り
出される。．． It is applied through R2, and the emitter of transistor Q2 is grounded through resistor R. Then, a voltage corresponding to the chip temperature is taken out from the collector of the transistor Q2.
この第４図の回路は、
Ｖｏｕｒ＝ Ｖｃｏ−ｈ−Ｒ ２・ＶｃｃｌＶＢＥ１−
ＶｅＥ２１Ｒｚ／Ｒ＋ （１］となることを利用した
ちのである。This circuit of FIG. 4 is as follows: Vour=Vco-h-R2・VcclVBE1-
This takes advantage of the fact that VeE21Rz/R+ (1).
ところで上述の（１）式は、 となる。By the way, the above equation (1) is becomes.
ここで、Ｋはポルツマン定数、ｑは電子の電荷、Ｉｓは
トランジスタの飽和電流である。Here, K is Portzmann's constant, q is the electron charge, and Is 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。In this manner, the circuit configuration shown in FIG. 4 is not affected by Is, which degrades the 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、Ｖｃ
ｃが変動すると、ＶＯＵアも変動する欠点がある。However, even in the circuit shown in FIG. 4 described above, Vc
There is a drawback that when c changes, VOUa 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 mentioned above, in the circuit shown in FIG.
There was a problem in that the output fluctuated due to fluctuations in cc.
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものにして、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。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress the influence of variations in element characteristics and provide a temperature sensor with good accuracy.
（二）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、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、基準電圧回路からの出力が
少なくとも一方の入力トランジスタに入力され、他方の
入力トランジスタは所定の電位が入力される。(2) Means for Solving the Problems The present invention comprises a reference voltage circuit and a voltage comparator circuit having first and second input transistors, the first and second input transistors each having a predetermined value. The size of the emitter is set according to the ratio, the output from the reference voltage circuit is input to at least one input transistor, and a predetermined potential is input to the other 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
てトランジスタの大きさにより、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 output from the reference voltage circuit is input, a differential voltage is obtained depending on the size of the transistor, and a temperature sensor output is obtained based on the differential voltage. By maintaining the accuracy of the output from the reference voltage circuit, it is possible to obtain a highly accurate temperature sensor that is a physically determined value that does not depend on variations in element characteristics.
（へ）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) Example The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.
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 the 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０、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のベースと抵抗Ｒ２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１ｒ＋
のー端に接続され、定電流源Ｉｒ＋の他端は最低電位Ｖ
１）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シスタ
Ｑ５のベースに接続される。 更に、各トランジスタＱ
１、Ｑ３、Ｑ５のエミッタは電源電圧Ｖ ｃｃに接続さ
れる。トランジスタＱ，のコレクタは定電流源Ｉ ｒ
２に接続されるこれを出力とする。Ｉｒｚの他端はＶ
ＥＥにつながっている。また、基準電圧回路１の他方の
出力は、トランジスタＱ４のベースに接続されている。First, in this embodiment, a two-output reference voltage circuit 1 is provided. One output 0 of this reference voltage circuit 1 is connected to the base of a transistor Q2 as a first input transistor of a voltage comparison circuit 2 and a resistor R2. The emitter of the transistor Q2 is connected to the emitter of the transistor Q4 as the second input transistor and the constant current source 1r+
- end of the constant current source Ir+, and the other end of the constant current source Ir+ is connected to the lowest potential V
1). Further, the collector of transistor Q2 is connected to the collector and base of transistor Q1 and the base of transistor Q3, and the collector of transistor Q3 is connected to the collector of transistor Q4 and the base of transistor Q5. Furthermore, each transistor Q
The emitters of Q1, Q3, and Q5 are connected to the power supply voltage Vcc. The collector of the transistor Q is a constant current source I r
This is connected to 2 as the output. The other end of Irz is V
Connected to EE. Further, the other output of the reference voltage circuit 1 is connected to the base of the transistor Q4.
ここで、トランジスタＱ，と０３はカレントミラーを構
成しており、そのコレクタ電流のＩ，とＩ２は等しい。Here, transistors Q and 03 constitute a current mirror, and their collector currents I and I2 are equal.
又、トランジスタＱ２と０４は、そのエミッタの大きさ
をｍａｎにしておけば、トランジスタＱ２のベース・エ
ミッタ間電圧Ｖ６Ｅ２とトランジスタＱ４のベース・エ
ミッタ間電圧Ｖ ｓｔ＜の差△ｖｓＥは、
？なる。Also, if the size of the emitters of transistors Q2 and 04 is man, then the difference △vsE between the base-emitter voltage V6E2 of transistor Q2 and the base-emitter voltage Vst< of transistor Q4 is ? Become.
ここで、Ｋはポルツマン定数、ｑは電子の電荷、Ｉｓ＋
はＱｌトランジスタの逆方向飽和電流、Ｉｓ２はＱ２１
−ランジスタの逆方向飽和電流、Ｔは絶対温度である。Here, K is Portzmann's constant, q is the electron charge, Is+
is the reverse saturation current of Ql transistor, Is2 is Q21
- the reverse saturation current of the transistor, T is the absolute temperature;
又、ＩＣ内部ではＩ ．，： Ｉ ．■どなる。Also, inside the IC, I. , : I . ■I yell.
従って、この△ＶＢＥの温度変化は、 と表せる。Therefore, the temperature change of this △VBE is It 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 used in this formula. q. n. m is a physically determined value and is hardly dependent on variations in device characteristics. Therefore, a highly accurate temperature sensor can be obtained.
また、トランジスタのｍ：ｎの比率を目的番こよって変
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。It also has a high degree of freedom in that the m:n ratio of the transistor can be changed depending on the target number.
It 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、Ｖ ＯＵＴは温度に対してリニアに？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Ｖ。Furthermore, since the above-mentioned constants themselves have almost no temperature characteristics, is V OUT linear with temperature? , and its slope is positive. Figure 2 shows the temperature and V of the circuit described above.
Ｕ■の関係を示した特性図である。It is a characteristic diagram showing the relationship between U■.
また、Ｖ１＋△ＶＢＥ＝Ｖ２ となる温度Ｔ１で本実施例の回路の出力は反転する。Also, V1+△VBE=V2 The output of the circuit of this embodiment is inverted at the temperature T1.
尚、上述した実施例においては、基準電圧回路２は２出
力のものについて説明したが、基４ｔ圧回路１の出力は
１出力のものでのよく、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 above-mentioned embodiment, the reference voltage circuit 2 was explained as having two outputs, but the output of the base 4t voltage circuit 1 may be one output. In this case, the voltage input to the second input transistor may be ground potential, etc.
（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 effects of power supply voltage fluctuations and variations in element characteristics, and is not affected by power supply voltage fluctuations.
A highly accurate temperature detection device can be realized. In addition, everything can be built into the IC, eliminating the need for external circuits and allowing efficient use of space 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図は夫々従来暮置を示す回路図である。
ｌ・・・基４電圧回路、２・・・電圧比較回路、Ｑ２・
・・第ｌの入力トランジスタ、Ｑ４・・一第２の入力ト
ランシスタ。FIG. 1 is a circuit diagram showing the basic configuration of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between temperature and voltage of the circuit. FIGS. 3 and 4 are circuit diagrams showing conventional storage devices, respectively. l... Base 4 voltage circuit, 2... Voltage comparison circuit, Q2.
. . . 1st input transistor, Q4 . . . 1st input transistor.
Claims (1)
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
力が少なくとも一方の入力トランジスタに入力され、他
方の入力トランジスタは所定の電位が入力され、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) Consisting of a reference voltage circuit and a voltage comparator circuit including first and second input transistors, the first and second input transistors have emitter sizes set according to a predetermined ratio. , an output from the reference voltage circuit is input to at least one input transistor, a predetermined potential is input to the other input transistor, and a signal corresponding to temperature change is outputted by a differential voltage according to the difference in transistor size. An IC temperature detection device characterized by:
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 true JPH03206929A (en) | 1991-09-10 |
| JP2810933B2 JP2810933B2 (en) | 1998-10-15 |
Family
ID=11511476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001794A Expired - Fee Related JP2810933B2 (en) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | IC temperature detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810933B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013790A1 (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-01 | Centro De Investigación Y De Estudios Avanzados Del Instituto Politécnico Nacional | Method of using a bipolar transistor as a self-calibrated thermometer and/or temperature sensor |
Citations (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
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243729A (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Toshiba Corp | Temperature detection circuit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013790A1 (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-01 | Centro De Investigación Y De Estudios Avanzados Del Instituto Politécnico Nacional | Method of using a bipolar transistor as a self-calibrated thermometer and/or temperature sensor |
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|---|---|
| JP2810933B2 (en) | 1998-10-15 |
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