JPH06347337A - 温度検出回路 - Google Patents

温度検出回路

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JPH06347337A
JPH06347337A JP13705393A JP13705393A JPH06347337A JP H06347337 A JPH06347337 A JP H06347337A JP 13705393 A JP13705393 A JP 13705393A JP 13705393 A JP13705393 A JP 13705393A JP H06347337 A JPH06347337 A JP H06347337A
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JP
Japan
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temperature
circuit
voltage
voltage terminal
temperature dependence
Prior art date
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JP13705393A
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English (en)
Inventor
Shingo Kawashima
進吾 川島
Hiroshi Yamada
広志 山田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】温度検出回路において、検出誤差を犠牲にする
ことなく従来よりも低電圧での温度検出動作を可能にす
ること。 【構成】pn接合ダイオードやMOSトランジスタのよ
うな強い温度依存性を持つ素子1を正電圧端子13側に
接続し、抵抗などのような弱い温度依存性を持つ素子2
を負電圧端子14に接続し両素子1及び2の接続点N1
の電圧が温度に対して変化するように構成した回路と、
抵抗などの弱い温度依存性を持つ素子3を正電圧端子1
3側に接続しダイオードやMOSトランジスタなどの強
い温度依存性を持つ素子4を負電圧端子13側に接続
し、両素子3及び4の接続点N2の電圧が温度に対して
接続点N1の電圧とは逆の依存性を持つ回路と、接続点
N1の電圧と接続点N2の電圧とを入力とする比較器5
とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は温度検出回路に関し、特
に温度変化により電気的特性が変化する検出要素をも
ち、検出部の温度が所定温度以上、以下のいずれである
かを検出する温度検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の温度検出回路の一例の回
路図を図3(a)に示す。図3(a)を参照すると、こ
の検出回路は、電気的特性が強い温度依存性を持つ素子
1を正電圧端子13側に接続し弱い温度依存性を持つ素
子2を負電圧端子4側に接続し、両素子の接続点N1の
電圧が温度に対し変化するように構成した検出部と、温
度変化の極めて小さい基準電圧を作る基準電圧発生部1
0と、検出部の出力電圧と基準電圧発生部10からの出
力電圧とを入力とする比較器5とから構成されている。
温度に対する検出力を更に上げるためには、図4(a)
に示す従来の温度検出回路の他の例のように、強い温度
依存性を持つ素子を複数個(この場合は、素子11及び
12の2個)直列接続した構成とする。
【0003】半導体集積回路において、強い温度依存性
を持つ素子として代表的な素子は、pn接合ダイオード
である。図3(b)及び図4(b)に、強い温度依存性
を持つ素子としてダイオードを用い温度依存性の弱い素
子として低抗体を用いて、図3(a)及び図4(a)に
示す検出回路を実現した場合のそれぞれについて、比較
器5の入力電圧の温度特性と比較器5の論理出力値を示
す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3(a)に示す温度
検出回路を半導体集積回路で実現した場合、比較器5の
正入力端子への入力電圧の温度係数は素子(ダイオー
ド)1の順方向電圧の温度係数でほぼ決り、たかだか2
mV/℃程度しか得られない。このため、基準電圧の微
小な変動が検出温度に大きな影響を与えてしまう。つま
り、温度検出誤差が大きくなる。
【0005】一方図4(a)の様な構成にして温度に対
する比較器5への入力電圧の変化を大きくすれば、基準
電圧の変動による検出誤差を小さくできる。例えば、ダ
イオードを2段にした場合、比較器5への入力電圧の温
度係数は4mV/℃程度となるので、基準電圧が検出温
度に与える影響が小さくなる。しかしこの場合、検出部
への供給電圧(正電圧端子13と負電圧端子14との間
の電圧)をもとのままにしておくと比較器5の入力電圧
がダイオードの順方向電圧の分だけ低くなるので、検出
温度が低下してしまう。この検出温度の低下をなくして
図3(a)に示す検出回路と同一の温度を検出するに
は、検出部への供給電圧を約1.4V以上に設定しなく
てはならない。このため、図4(a)に示すような検出
誤差を小さくした回路を用いて、例えば乾電池などによ
る低電圧駆動の検出回路を実現することが困難になって
しまう。
【0006】従って本発明の目的は、従来の温度検出回
路よりも検出誤差が小さく、しかも低電圧での駆動が可
能な温度検出回路を供給することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の温度検出回路
は、電気的特性が温度によって変化する少なくとも一つ
の以上の素子を備え、この素子の電気的特性と外部から
与えられる供給電圧とによって決る出力電圧が温度依存
性を示すように構成された第1の回路と、電気的特性が
温度によって変化する少なくとも一つ以上の素子を備
え、この素子の電気的特性と前記供給電圧とによって決
る出力電圧が、前記第1の回路の前記出力電圧の温度依
存性とは反対の温度依存性を示すように構成された第2
の回路と、前記第1の回路の出力電圧と前記第2の回路
の出力電圧とを入力とする比較器とを備えている。
【0008】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例について、図面
を参照して説明する。図1(a)は、本発明の第1の実
施例の回路図である。図1(a)を参照すると本実施例
は、強い負の温度依存性を持つ素子として2つのpn接
合ダイオード1及び4を用い、弱い温度依存性を持つ素
子として2つの抵抗2及び3を用いている。即ち、ダイ
オード1を正電圧端子13側に接続し抵抗2を負電圧端
子14側に接続することにより、両素子の接続点N1の
電圧が温度に対してほぼ2mV/℃の特性を持つように
した回路と、抵抗3を正電圧端子13側に接続しダイオ
ード4を負電圧端子14側に接続して、両素子の接続点
N2の電圧が温度に対してほぼ−2mV/℃で変化する
特性を持つようにした回路と、接続点N1の電圧(2m
V/℃)と接続点N2の電圧(−2mV/℃)とを入力
とする比較器5とから構成されている。比較器5の入力
端子間電圧は接続点N1及びN2の電圧を受けるので、
図1(b)に示すように、実質的に4mV/℃の温度依
存性を持つことになる。図1(a)において、いま正電
圧端子13と負電圧端子14との間に電圧を0.9V印
加し、25℃でのダイオードの順方向電圧が0.65V
であったとする。この場合、ダイオード1及び4の温度
が125℃(100℃上昇時点)になるとダイオード1
及び4の順方向電圧が0.45Vになるので、接続点N
1と接続点N2の電圧がそれぞれ0.45Vとなり等し
くなる。従ってこの温度以上では図1(b)に示すよう
に、接続点N1及びN2から比較器5に入る電圧の大小
関係が反転し、出力端子15のレベルが低から高に切り
替わる。つまり、図4(b)に示す従来の温度検出回路
では、125℃の温度を検出するためには正電圧端子1
3と負電圧端子14との間に1.4Vと電圧を供給する
必要があったのに対して、本実施例によれば検出誤差を
従来と同等程度に維持しながら0.9Vという低い供給
電圧で125℃以上の温度であることを検出できること
になる。
【0009】次に、本発明の2つの実施例について説明
する。図2(a)は本発明の第2の実施例の回路図であ
る。図2(a)を参照すると、本実施例は、強い負の温
度依存性を持つ素子として2つのnチャネルMOSトラ
ンジスタ6及び7を用い、弱い温度依存性を持つ素子と
して2つの抵抗2及び3を用いている。即ち、MOSト
ランジスタ6を正電圧端子13側に接続し抵抗2を負電
圧端子14側に接続することにより、両素子の接続点N
1の電圧が温度に対してほぼ5mV/℃の特性を持つよ
うにした回路と、抵抗3を正電圧端子13側に接続しM
OSトランジスタ7を負電圧端子14側に接続して、両
素子の接続点N2の電圧が温度に対してほぼ−5mV/
℃で変化する特性を持つようにした回路と、接続点N1
の電圧(5mV/℃)と接続点N2の電圧(−5mV/
℃)とを入力とする比較器5とから構成されている。比
較器5の入力端子間電圧は接続点N1及びN2の電圧を
受けるので、実質的に約10mV/℃の温度特性を持つ
ことになる。この構成で25℃でのnチャネルMOSト
ランジスタのソース・ドレイン電極間電圧が0.8Vで
あるとする。ここで、2つのMOSトランジスタ6及び
7の温度が100℃上昇して125℃になると、それぞ
れのMOSトランジスタのソース・ドレイン間電圧は
0.3Vになる。このとき正電圧端子13と負電圧端子
14との間に0.6Vの電圧が与えられていれば、接続
点N1の電圧と接続点N2の電圧とが等しくなる。つま
り、本実施例によれば、比較器5の入力電圧の実質的な
温度係数を第1の実施例におけるよりも更に大きくする
ことによって、図2(b)に示すように、125℃以上
の温度であることを検出するのに、わずか0.6Vの供
給電圧で済むことになる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の温度検出
回路は、電気特性が温度によって変化する少なくとも一
つの以上の素子を備えその出力電圧が温度依存性を示す
ように構成された第1の回路と、電気的特性が温度によ
って変化する少なくとも一つの以上の素子を備えその出
力電圧が第1の回路の出力電圧の温度依存性とは反対の
温度依存性を示すように構成された第2の回路と、第1
の回路の出力電圧と第2の回路の出力電圧とを入力とす
る比較器とを備えている。
【0011】これにより本発明によれば、検出誤差を犠
牲にすることなく、従来よりも低電圧で動作可能な低消
費電力の温度検出回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】分図(a)は、本発明の第1の実施例の回路図
である。分図(b)は、分図(a)中の比較器における
入力電圧および論理出力の温度による変化の様子を示す
図である。
【図2】分図(a)は、本発明の第2の実施例の回路図
である。分図(b)は、分図(a)中の比較器における
入力電圧および論理出力の温度による変化の様子を示す
図である。
【図3】分図(a)は、従来の温度検出回路の一例の回
路図である。分図(b)は、分図(a)中の比較器にお
ける入力電圧および論理出力の温度による変化の様子を
示す図である。
【図4】分図(a)は、従来の温度検出回路の他の一例
の回路図である。分図(b)は、分図(a)中の比較器
における入力電圧および論理出力の温度による変化の様
子を示す図である。
【符号の説明】
1,2,3,4,6,7,11,12 素子 5 比較器 10 基準電圧発生部 13 正電圧端子 14 負電圧端子 15 出力端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的特性が温度によって変化する少な
    くとも一つの以上の素子を備え、この素子の電気的特性
    と外部から与えられる供給電圧とによって決る出力電圧
    が温度依存性を示すように構成された第1の回路と、 電気的特性が温度によって変化する少なくとも一つ以上
    の素子を備え、この素子の電気的特性と前記供給電圧と
    によって決る出力電圧が、前記第1の回路の前記出力電
    圧の温度依存性とは反対の温度依存性を示すように構成
    された第2の回路と、 前記第1の回路の出力電圧と前記第2の回路の出力電圧
    とを入力とする比較器とを備えることを特徴とする温度
    検出回路。
  2. 【請求項2】 電気的特性の温度依存性が強い第1の素
    子を正電圧端子側に配置し、電気的特性の温度依存性が
    弱い第2の素子を負電圧端子側に配置し、前記正電圧端
    子と前記負電圧端子との間に前記第1の素子と前記第2
    の素子とを直列に接続した第1の回路と、 電気的特性の温度依存正が弱い第3の素子を前記正電圧
    端子側に配置し、電気的特性の温度依存性が強い第4の
    素子を前記負電圧端子側に配置し、前記正電圧端子と前
    記負電圧端子との間に前記第3の素子と前記第4の素子
    とを直列に接続した第2の回路と、 前記第1の回路の前記二つの素子の直列接続点の電圧
    と、前記第2の回路の前記二つの素子の直列接続点の電
    圧とを入力とする比較器とを備えることを特徴とする温
    度検出器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の温度検出回路において、 電気的特性の温度依存性の強い前記第1の素子および前
    記第4の素子としてpn接合ダイオードを用い、 電気的特性の温度依存性の弱い前記第2の素子および前
    記第3の素子として低抗体を用いたことを特徴とする温
    度検出回路。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の温度検出回路において、 電気的特性の温度依存性の強い前記第1の素子および前
    記第4の素子としてドレイン電極とゲート電極とを接続
    してダイオード接続したnチャネル型MOSトランジス
    タを用い、 電気的特性の温度依存性の弱い前記第2の素子および前
    記第3の素子として低抗体を用いたことを特徴とする温
    度検出回路。
JP13705393A 1993-06-08 1993-06-08 温度検出回路 Pending JPH06347337A (ja)

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Effective date: 19960312