JPH0823511B2 - 測温回路 - Google Patents
測温回路Info
- Publication number
- JPH0823511B2 JPH0823511B2 JP59226251A JP22625184A JPH0823511B2 JP H0823511 B2 JPH0823511 B2 JP H0823511B2 JP 59226251 A JP59226251 A JP 59226251A JP 22625184 A JP22625184 A JP 22625184A JP H0823511 B2 JPH0823511 B2 JP H0823511B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- circuit
- absolute value
- value
- setting
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/32—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路に構成された温度測定回路の構成
に関する。特に、時計用ICにおける温度測定回路に関す
る。
に関する。特に、時計用ICにおける温度測定回路に関す
る。
従来集積回路上に測温回路を構成する場合、例えばPN
接合の順方向電圧の温度特性をA/Dコンバーターなどを
利用して、デジタル温度情報を得ていた。
接合の順方向電圧の温度特性をA/Dコンバーターなどを
利用して、デジタル温度情報を得ていた。
しかし、前述の従来技術では、順方向電圧のバラつき
や温特傾きのバラつき、さらにA/Dコンバーターなる大
きなパターン面積と大きな動作電流を必要とする回路が
必要となり、特に時計用の様に、低消費電流を必要とす
るものには、適用できないという欠点を有していた。
や温特傾きのバラつき、さらにA/Dコンバーターなる大
きなパターン面積と大きな動作電流を必要とする回路が
必要となり、特に時計用の様に、低消費電流を必要とす
るものには、適用できないという欠点を有していた。
本発明は以上の欠点を解決するもので、その目的とす
るところは、低消費電流で、校正が容易で精度が良い測
温回路を提供することにある。
るところは、低消費電流で、校正が容易で精度が良い測
温回路を提供することにある。
本発明の測温回路は、 集積回路に構成した測温回路において、 水晶発振回路と、 該水晶発振回路からの出力を分周する分周回路と、 発振周波数fRが、fR＝k1・θ＋k2（k1は傾き、k2は絶
対値、θは温度）として表されるリングオシレータと、 前記発振周波数における傾きk1を調整し、且つ前記発
振周波数における絶対値k2を調整する第１の設定値が設
定される第１の設定手段と、 互いに異なる周波数を有する前記分周回路の複数の分
周回路と該分周出力にそれぞれ対応する前記第１の設定
値の各ビットとの一致を比較検出し、比較開始から一致
検出までの所定時間を決定する比較手段と、 前記発振周波数における絶対値k2を調整する第２の設
定値が設定される第２の設定手段と、 該第２の設定手段に設定された第２の設定値がプリセ
ットされ、前記比較手段により決定された所定時間に、
前記リングオシレータからの出力を計数する計数手段と
を備え、 前記第１の設定手段は、前記比較手段の決定する所定
時間の長さを可変して、前記発振周波数における傾きk1
及び絶対値k2を調整可能とし、 前記第２の設定手段は、前記計数手段のプリセット値
を可変して、前記発振周波数における絶対値k2を調整可
能としてなり、 前記計数手段の前記所定時間における総計数値に基づ
き温度情報を得ることを特徴とする。
対値、θは温度）として表されるリングオシレータと、 前記発振周波数における傾きk1を調整し、且つ前記発
振周波数における絶対値k2を調整する第１の設定値が設
定される第１の設定手段と、 互いに異なる周波数を有する前記分周回路の複数の分
周回路と該分周出力にそれぞれ対応する前記第１の設定
値の各ビットとの一致を比較検出し、比較開始から一致
検出までの所定時間を決定する比較手段と、 前記発振周波数における絶対値k2を調整する第２の設
定値が設定される第２の設定手段と、 該第２の設定手段に設定された第２の設定値がプリセ
ットされ、前記比較手段により決定された所定時間に、
前記リングオシレータからの出力を計数する計数手段と
を備え、 前記第１の設定手段は、前記比較手段の決定する所定
時間の長さを可変して、前記発振周波数における傾きk1
及び絶対値k2を調整可能とし、 前記第２の設定手段は、前記計数手段のプリセット値
を可変して、前記発振周波数における絶対値k2を調整可
能としてなり、 前記計数手段の前記所定時間における総計数値に基づ
き温度情報を得ることを特徴とする。
本発明の構成によれば、リングオシレータの発振周波
数の傾きや絶対値が変化しても、第１及び第２の設定手
段により、その変化を吸収することができる。また、計
数手段によりリングオシレータからの出力を計数する所
定時間を決定する構成に、計数手段を用いないので、計
数手段により電源変動等の影響を、水晶発振回路やリン
グオシレータに及ぼすことを抑えることができる。ま
た、リングオシレータを用いることにより、A/Dコンバ
ーター等と比較して動作電流を小さくすることができ
る。
数の傾きや絶対値が変化しても、第１及び第２の設定手
段により、その変化を吸収することができる。また、計
数手段によりリングオシレータからの出力を計数する所
定時間を決定する構成に、計数手段を用いないので、計
数手段により電源変動等の影響を、水晶発振回路やリン
グオシレータに及ぼすことを抑えることができる。ま
た、リングオシレータを用いることにより、A/Dコンバ
ーター等と比較して動作電流を小さくすることができ
る。
第１図に本発明の実施例を示す。水晶発振回路101の
出力は分周回路102により計時単位信号まで分周され
る。分周回路102の内容は外部設定手段A103により設定
された内容と比較回路108により比較される。比較回路1
08の出力は、あらかじめセットされたラッチ109をリセ
ットする。従ってラッチ109の出力110がHighである時間
τは、比較回路108に印加される最大分周周波数を2KHz,
最低分周周波数を16Hzとすれば、 ここでＡは設定Ａの内容で十進表現である。次に温度に
比例した周波数を出力するリングオシレーター105の出
力周波数をＲとすると、ゲート106の出力のパルス数P
Nは PN＝τ・Ｒ （２） となる。外部設定手段B104により、プリセットされたア
ップカウンタB107の内容Ｎは従って Ｎ＝PN＋Ｂ＝τ・Ｒ＋Ｂ （３） となる。
出力は分周回路102により計時単位信号まで分周され
る。分周回路102の内容は外部設定手段A103により設定
された内容と比較回路108により比較される。比較回路1
08の出力は、あらかじめセットされたラッチ109をリセ
ットする。従ってラッチ109の出力110がHighである時間
τは、比較回路108に印加される最大分周周波数を2KHz,
最低分周周波数を16Hzとすれば、 ここでＡは設定Ａの内容で十進表現である。次に温度に
比例した周波数を出力するリングオシレーター105の出
力周波数をＲとすると、ゲート106の出力のパルス数P
Nは PN＝τ・Ｒ （２） となる。外部設定手段B104により、プリセットされたア
ップカウンタB107の内容Ｎは従って Ｎ＝PN＋Ｂ＝τ・Ｒ＋Ｂ （３） となる。
従って、今リングオシレーターの発振周波数ＲをＲ ＝k1θ＋k2（Hz） （４） θ：周囲温度 とすれば、Ｎは Ｎ＝k1τ・θ＋（k2τ＋Ｂ） （５） となり、Ｎは温度に比例したデーターとなる。リングオ
シレーターの温度に対する傾きk1は、τすなわちＡの値
を変える、つまり特性に応じて設定することにより調整
可能であり、製品間のばらつきを吸収することができ
る。またオフセットとも言える発振周波数のずれとなる
k2の違いはＡとＢ両方で調整可能である。
シレーターの温度に対する傾きk1は、τすなわちＡの値
を変える、つまり特性に応じて設定することにより調整
可能であり、製品間のばらつきを吸収することができ
る。またオフセットとも言える発振周波数のずれとなる
k2の違いはＡとＢ両方で調整可能である。
次にアップカウンタB107の構成ビット数がｊビットで
ある場合、式（５）は Ｎ＝k1τθ＋（k2τ＋Ｂ）−2j・Ｉ （６） I:オーバーフロー回数 となる。従って例えば、k1＝20,k2＝4500の時にθ＝０
（℃）でＮ＝0,θ＝20（℃）でＮ＝50とするためには、
ｊ＝５の場合 50＝20・τ・20 より、 τ＝0.125→Ａ＝512 また、 50＝20・τ・20＋（4500・τ＋Ｂ）−25・Ｉ より、 Ｂ＝13.5 Ｉ＝18 となり、Ｂは整数値しかとれないので Ｂ＝13又は14 となる。オーバーフロー回数は18となる。オーバーフロ
ー回数は20となる。
ある場合、式（５）は Ｎ＝k1τθ＋（k2τ＋Ｂ）−2j・Ｉ （６） I:オーバーフロー回数 となる。従って例えば、k1＝20,k2＝4500の時にθ＝０
（℃）でＮ＝0,θ＝20（℃）でＮ＝50とするためには、
ｊ＝５の場合 50＝20・τ・20 より、 τ＝0.125→Ａ＝512 また、 50＝20・τ・20＋（4500・τ＋Ｂ）−25・Ｉ より、 Ｂ＝13.5 Ｉ＝18 となり、Ｂは整数値しかとれないので Ｂ＝13又は14 となる。オーバーフロー回数は18となる。オーバーフロ
ー回数は20となる。
式（６）より、リングオシレーター105の傾き調整の
分解能は比較回路108に印加される最大分周周波数に反
比例し、比較回路108の比較ビット数に比例することが
わかる。さらに絶対値k2の調整の分解能はアップカウン
タ107のビット数に比例する。
分解能は比較回路108に印加される最大分周周波数に反
比例し、比較回路108の比較ビット数に比例することが
わかる。さらに絶対値k2の調整の分解能はアップカウン
タ107のビット数に比例する。
次にリングオシレーターの説明を第２図から第３図で
行なう。第２図は温度に比例して、発振周波数が変化す
るリングオシレーターの一構成図である。デブレッショ
ントランジスタ201により、CMOSインバーター202,203,2
04は定電流駆動されており、抵抗205,207,209はウエル
抵抗で、容量206,208,210はゲート構造の容量である。
第２図の回路の温度周波数特性を第３図に示す。
行なう。第２図は温度に比例して、発振周波数が変化す
るリングオシレーターの一構成図である。デブレッショ
ントランジスタ201により、CMOSインバーター202,203,2
04は定電流駆動されており、抵抗205,207,209はウエル
抵抗で、容量206,208,210はゲート構造の容量である。
第２図の回路の温度周波数特性を第３図に示す。
第３図の特性は、ウエル抵抗100KΩ，容量5pFの場合
で、傾き，絶対値が異なっているのは、ICの製造バラつ
きによるものと考えられる。またデブレッショントラン
ジスタ201による定電流値は約100nAと設定した。
で、傾き，絶対値が異なっているのは、ICの製造バラつ
きによるものと考えられる。またデブレッショントラン
ジスタ201による定電流値は約100nAと設定した。
第３図において、発振周波数−温度特性が異なってい
るが、傾き（つまりk1）の調整を定数Ａによって行い、
絶対値（k2）のズレは定数Ａとともにカウンタにプリセ
ットする値Ｂとオーバーフロー回数に基づき調整し、特
性を一致させることができる。
るが、傾き（つまりk1）の調整を定数Ａによって行い、
絶対値（k2）のズレは定数Ａとともにカウンタにプリセ
ットする値Ｂとオーバーフロー回数に基づき調整し、特
性を一致させることができる。
第４図にはリングオシレーターの別の構成例を示し
た。デブレッショントランジスタ401とトランジスタ402
によりバイアス回路を構成し、バイアス回路の出力で定
電流トランジスタ403を駆動し、リングオシレーターのC
MOSインバーター404,405,406を定電流駆動させる。動作
電流は100nA程度であり、サンプリング動作をさせるこ
とにより更に低下させることができ、低消費電力化を要
求される分野への応用が可能となる。リングオシレータ
の占有面積は6bitA/Dコンバータと比較すると半分以下
で集積化を妨げるものではない。
た。デブレッショントランジスタ401とトランジスタ402
によりバイアス回路を構成し、バイアス回路の出力で定
電流トランジスタ403を駆動し、リングオシレーターのC
MOSインバーター404,405,406を定電流駆動させる。動作
電流は100nA程度であり、サンプリング動作をさせるこ
とにより更に低下させることができ、低消費電力化を要
求される分野への応用が可能となる。リングオシレータ
の占有面積は6bitA/Dコンバータと比較すると半分以下
で集積化を妨げるものではない。
リングオシレータによる実施例を示したが、これに限
定されるものではなく、線形の温度特性を持つ発振回路
ならばそのまま使用可能である。またカウンタとしてア
ップカウンタを用いたが、ダウンカウンタも利用可能で
ある。
定されるものではなく、線形の温度特性を持つ発振回路
ならばそのまま使用可能である。またカウンタとしてア
ップカウンタを用いたが、ダウンカウンタも利用可能で
ある。
以上述べた様に本発明は、集積回路に構成した測温回
路において、水晶発振回路と、水晶発振回路からの出力
を分周する分周回路と、発振周波数fRが、fR＝k1・θ＋
k2（k1は傾き、k2は絶対値、θは温度）として表される
リングオシレータと、発振周波数における傾きk1を調整
し、且つ発振周波数における絶対値k2を調整する第１の
設定値が設定される第１の設定手段と、互いに異なる周
波数を有する分周回路の複数の分周出力と分周出力にそ
れぞれ対応する第１の設定値の各ビットとの一致を比較
検出し、比較開始から一致検出までの所定時間を決定す
る比較手段と、発振周波数における絶対値k2を調整する
第２の設定値が設定される第２の設定手段と、第２の設
定手段に設定された第２の設定値がプリセットされ、比
較手段により決定された所定時間に、リングオシレータ
からの出力を計数する計数手段とを備えたことにより、
以下の如き顕著な効果を有することができる。
路において、水晶発振回路と、水晶発振回路からの出力
を分周する分周回路と、発振周波数fRが、fR＝k1・θ＋
k2（k1は傾き、k2は絶対値、θは温度）として表される
リングオシレータと、発振周波数における傾きk1を調整
し、且つ発振周波数における絶対値k2を調整する第１の
設定値が設定される第１の設定手段と、互いに異なる周
波数を有する分周回路の複数の分周出力と分周出力にそ
れぞれ対応する第１の設定値の各ビットとの一致を比較
検出し、比較開始から一致検出までの所定時間を決定す
る比較手段と、発振周波数における絶対値k2を調整する
第２の設定値が設定される第２の設定手段と、第２の設
定手段に設定された第２の設定値がプリセットされ、比
較手段により決定された所定時間に、リングオシレータ
からの出力を計数する計数手段とを備えたことにより、
以下の如き顕著な効果を有することができる。
ａ）温度特性を有するリングオシレータの発振周波数−
温度特性の傾きとなる傾きk1を第１の設定手段の設定値
により調整可能で、且つ発振周波数の絶対値k2を第１及
び第２の設定手段により調整可能であって、リングオシ
レータの発振周波数−温度特性が変動してもそれを同一
の特性になるように調整することができる。
温度特性の傾きとなる傾きk1を第１の設定手段の設定値
により調整可能で、且つ発振周波数の絶対値k2を第１及
び第２の設定手段により調整可能であって、リングオシ
レータの発振周波数−温度特性が変動してもそれを同一
の特性になるように調整することができる。
ｂ）傾きk1及び絶対値k2の調整は、安定した周波数で発
振する水晶発振回路の出力を分周する分周回路の互いに
異なる周波数の分周出力と、第１の設定手段の第１の設
定値の各ビットとの比較に基づき、リングオシレータの
出力を計数する所定時間を可変することにより行ってい
るので、簡単な構成で調整できる。加えて、所定時間を
決定するのにカウンタを用いていないので、カウンタの
影響による水晶発振回路とリングオシレータの周波数変
動を防止できる。すなわち、カウンタのように各段の出
力が計数の度に一斉に変化する構成においては、その都
度、集積回路において電源変動を起こしやすいが、本発
明では出来るだけ計数手段を用いない構成としたため、
電源変動による影響を受けやすい集積回路上の水晶発振
回路及びリングオシレータの変動を極力抑えることがで
きる。
振する水晶発振回路の出力を分周する分周回路の互いに
異なる周波数の分周出力と、第１の設定手段の第１の設
定値の各ビットとの比較に基づき、リングオシレータの
出力を計数する所定時間を可変することにより行ってい
るので、簡単な構成で調整できる。加えて、所定時間を
決定するのにカウンタを用いていないので、カウンタの
影響による水晶発振回路とリングオシレータの周波数変
動を防止できる。すなわち、カウンタのように各段の出
力が計数の度に一斉に変化する構成においては、その都
度、集積回路において電源変動を起こしやすいが、本発
明では出来るだけ計数手段を用いない構成としたため、
電源変動による影響を受けやすい集積回路上の水晶発振
回路及びリングオシレータの変動を極力抑えることがで
きる。
外部設定手段は例えばヒューズ,EPROM,FAMOS,ボンデ
ィング等限定されない。
ィング等限定されない。
第１図は本発明の回路の実施例を示した図。 第２図はリングオシレーターの一回路例を示した図。 第３図は第２図のリングオシレーターの温度周波数特性
を示した図。 第４図はリングオシレーターの他の回路例を示した図。 111:制御回路 407〜409:抵抗 410〜412:コンデンサ
を示した図。 第４図はリングオシレーターの他の回路例を示した図。 111:制御回路 407〜409:抵抗 410〜412:コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】集積回路に構成した測温回路において、 水晶発振回路と、 該水晶発振回路からの出力を分周する分周回路と、 発振周波数fRが、fR＝k1・θ＋k2（k1は傾き、k2は絶対
値、θは温度）として表されるリングオシレータと、 前記発振周波数における傾きk1を調整し、且つ前記発振
周波数における絶対値k2を調整する第１の設定値が設定
される第１の設定手段と、 互いに異なる周波数を有する前記分周回路の複数の分周
出力と該分周出力にそれぞれ対応する前記第１の設定値
の各ビットとの一致を比較検出し、比較開始から一致検
出までの所定時間を決定する比較手段と、 前記発振周波数における絶対値k2を調整する第２の設定
値が設定される第２の設定手段と、 該第２の設定手段に設定された第２の設定値がプリセッ
トされ、前記比較手段により決定された所定時間に、前
記リングオシレータからの出力を計数する計数手段とを
備え、 前記第１の設定手段は、前記比較手段の決定する所定時
間の長さを可変して前記発振周波数における傾きk1及び
絶対値k2を調整可能とし、 前記第２の設定手段は、前記計数手段のプリセット値を
可変して、前記発振周波数における絶対値k2を調整可能
としてなり、 前記計数手段の前記所定時間における総計数値に基づき
温度情報を得ることを特徴とする測温回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59226251A JPH0823511B2 (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 測温回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59226251A JPH0823511B2 (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 測温回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104233A JPS61104233A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0823511B2 true JPH0823511B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16842260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59226251A Expired - Lifetime JPH0823511B2 (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 測温回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823511B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506183A (ja) * | 2006-10-09 | 2010-02-25 | インシデ エセ ア | ワイヤレス温度センサ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8201651B2 (en) | 2004-07-12 | 2012-06-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Automobile over-bulkhead air intake system |
| US7237635B2 (en) | 2004-07-12 | 2007-07-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Automobile over-bulkhead air intake system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587584A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-17 | Citizen Watch Co Ltd | 温度補償付電子時計 |
| JPS5930030A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-17 | Omron Tateisi Electronics Co | 電子温度計 |
| JPS5940222A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-05 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 電子温度計 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP59226251A patent/JPH0823511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506183A (ja) * | 2006-10-09 | 2010-02-25 | インシデ エセ ア | ワイヤレス温度センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104233A (ja) | 1986-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |