JPH09198457A - 温度補償された加算比較器 - Google Patents

温度補償された加算比較器

Info

Publication number
JPH09198457A
JPH09198457A JP8217502A JP21750296A JPH09198457A JP H09198457 A JPH09198457 A JP H09198457A JP 8217502 A JP8217502 A JP 8217502A JP 21750296 A JP21750296 A JP 21750296A JP H09198457 A JPH09198457 A JP H09198457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
differential pair
differential
current
current source
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.)
Granted
Application number
JP8217502A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3754505B2 (ja
Inventor
Corsi Marco
コルシ マルコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of JPH09198457A publication Critical patent/JPH09198457A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3754505B2 publication Critical patent/JP3754505B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/22Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
    • G05F3/222Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/225Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a current or voltage as a predetermined function of the temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度補償された加算比較器を提供する。 【解決手段】 加算比較器10の1つの差動対には大き
な温度係数をもつ抵抗器12の両端間の温度変動に依存
した差入力電圧が入力され、また温度に無関係な差入力
電圧Vid1 ,Vid2 が入力される他の差動対は温度に依
存した電流を発生する電流源が電流により駆動されて温
度変動に依存した差入力電圧の影響を相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には電子回路
に関し、より詳しくは、本発明は、温度補償された加算
比較器に関する。
【0002】
【従来の技術】加算比較器は、いくつかの差入力電圧を
受け、もし差入力電圧の合計が零より大であれば論理高
をもつ出力を発生し、またもし合計が零より小であれば
論理低の出力を発生する。加算比較器は、直接加算DC
/DCコンバータのような回路を作るために一般的に使
用される構成ブロックである。ある場合には、1つ又は
それ以上の差入力は温度補償を必要とするかも知れない
が、それは変化する温度係数がそれぞれの入力に現われ
るからである。集積回路においては、比較器の一組の差
入力は、電流モード直接加算DC/DCコンバータにお
ける電流を感知するための抵抗器として用いられる金属
相互接続部材の両端間に接続されることがある。このよ
うな抵抗器の温度係数は3400ppm℃-1の範囲内に
あるかも知れない。しかしその加算比較器への他の差入
力は、同様な温度係数特性をもっておらず不正確な結果
を生じることになる。典型的にはこのような入力は殆ど
温度係数をもっていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の加算比較器の1
つ又はそれ以上の入力における温度係数特性の不同によ
り不正確な出力を生じることを改善し、1つ又はそれ以
上の温度補償された入力をもつ加算比較器を提供し、従
来の回路に付随する不具合を除去又は本質的に減少させ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の一局面において
は、加算比較器は、各々が温度に無関係な差電圧入力を
受ける少なくとも1個の第1の差動対と、各々が温度に
依存した差電圧入力を受ける少なくとも1個の第2の差
動対とを含む。少なくとも1個の第1の電流源が、少な
くとも1個の第1の差動対を駆動するための温度に依存
した電流を発生するために少なくとも1個の第1の差動
対に結合され、上記温度に依存した差電圧入力の影響を
相殺する。
【0005】本発明の他の局面においては、加算比較器
は少なくとも1個の第1の電流源を含み、この電流源
は、次の形式の電流を発生し、
【数1】 ここに、Iは発生される電流、qは電荷量、kはボルツ
マン定数、Tは°Kで表わされる温度、xは定数であ
る。さらに他の局面においては、加算比較器はもし
【数2】 であれば高い出力を発生し、またもし
【数3】 であれば低い出力を発生し、ここにVid1 ,Vid2 ,…
…及びVid(n-1) は少なくとも1個の第1の差動対への
差電圧入力、Vidn は少なくとも1個の第2の差動対へ
の差電圧入力、Gは定数、In は少なくとも1個の第2
の電流源により発生される電流、qは電荷量、Kはボル
ツマン定数、Tは°Kで表わされる温度である。
【0006】本発明の技術的利点は、入力の1つが温度
により変動しても正確な出力を与える加算比較器が得ら
れることである。
【0007】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、示される加算
比較器10は、Vid1 ,Vid2 及びVid3 で表わされる
3組の差入力をもち、ここにVid3 は金属要素又は構成
要素12の両端間の電圧降下である。出力VOUT は、も
【数4】Vid1 +Vid2 +Vid3 >0, であれば論理高をもち、またもし
【数5】Vid1 +Vid2 +Vid3 <0 であれば、出力VOUT は論理低をもつ。一組の差入力が
アルミニウム抵抗器Rのような金属構成要素12の両端
間に接続される場合は、この抵抗器Rの大きな温度係数
は、たとえ抵抗器Rを流れる電流Iが温度に無関係であ
っても温度補償を必要とする。この場合、抵抗器Rの両
端間の電圧は、次式で表わされ
【数6】Vid3 =I(TROOM+TC * _T) ここに、TROOMは室温、_Tは室温との温度の差、TC
は抵抗器の温度係数である。アルミニウム抵抗器Rに対
して、TC は約3400ppm℃-1である。従って、抵
抗器のTC の影響は、加算比較器の論理方程式に対して
相殺し論理方程式が依然としてあてはまるようにする必
要がある。
【0008】図2は、本発明により作られる加算比較器
10の入力段12の実行手段を示す。入力段12は、3
つの差電圧入力Vid1 ,Vid2 及びVid3 を受けるため
の3つの差動対14,16,18を含む。差動対14,
16,18は、それぞれ整合された2つのパイポーラト
ランジスタで作られ、これらのエミッタは一緒に接続さ
れ、それぞれの電流によりバイアスされる。差動対14
は電流I1 をもつ電流源20によりバイアスされ差動対
16は電流I2 をもつ電流源22によりバイアスされ
る。電流源20及び22は、電流I1 及びI2 をそれぞ
れ発生し、これらの電流は次の一般方程式に従い絶対温
度に比例し、
【数7】 ここに、qは電荷量、kはボルツマン定数、Tは°Kで
表わされる温度、xは電流源20又は22におけるトラ
ンジスタの大きさの比である。温度により変動する電圧
で入力段を駆動するための差動対18は、他方、温度に
無関係な電流I 3 をもつ定電流源24を生成する構造に
なっている。3つの対のトランジスタは、さらにこれら
のコレクタが相互に接続され、次にこれらは抵抗を通じ
て正の供給電圧に結合される。ここで、本発明は3個よ
り多い差入力をもつ加算比較器へ拡張できることに注意
すべきである。
【0009】温度に依存する電流源及び温度に無関係な
電流源の構造は、当該技術分野で知られている。しか
し、図3には、電流IOUT を発生する例示的電流源30
を示す。この電流源30は、2個のバイポーラトランジ
スタ32及び34を含み、それらのベースは一緒に結合
され、またトランジスタ32では、そのベースをコレク
タに短絡してダイオードとして接続される。第3のトラ
ンジスタ36では、コレクタがトランジスタ32のエミ
ッタに結合され、またベースがトランジスタ34のエミ
ッタに結合される。第4のトランジスタ38では、ベー
スがトランジスタ32のエミッタに結合され、またコレ
クタはトランジスタ34のエミッタに結合される。抵抗
器40が、さらにトランジスタ38のエミッタに結合さ
れる。バイアス電流42、IINがトランジスタ32のコ
レクタへ流入する。電流源30は次式のような電流I
OUT を発生し、これは温度に依存し、
【数8】 ここに、A,B,C,Dはそれぞれトランジスタ32,
34,36,38の面積、Rは抵抗器40の抵抗値であ
る。電流IOUT は、次に差動対14及び16を駆動する
ために用いられる。
【0010】このような構造にすることにより、電流源
20及び22は、絶対温度に比例する電流I1 及びI2
を発生するように作ることができる。差動対14のため
の相互コンダクタンスgm1は、従って第2の差動対16
の相互コンダクタンスgm2に等しい。IOUT の温度係数
は、差動対14及び16の相互コンダクタンスが温度に
無関係になるようになっており、即ち
【数9】gm1=gm2=G. である。電流I3 は、絶対温度に無関係であり、従っ
て、差動対18の相互コンダクタンスは
【数10】 である。
【0011】入力後12の平衡点は、次式で表わされ
【数11】Vid1 m1+Vid2 m2+Vid3 m3=0 又は、
【数12】
【数13】 の温度係数は、約−3300ppm℃-1であるので、次
【数14】Vid1 G+Vid2 G+IRROOMTEMP=0 が今や平衡状態ということができるが、それは第3項の
温度係数がアルミニウム抵抗器の温度係数を補償するか
らである。
【0012】本発明は、n−p−nバイポーラトランジ
スタ以外のトランジスタにも同様に適用でき、またさら
に差入力を用いる回路応用面にも適用できることは理解
でいるであろう。さらに、当該技術分野において、絶対
温度に比例する電流源又は温度に無関係な電流源を生成
する方法は周知である。本発明は、2つ又はそれ以上の
差電圧入力をもつ加算比較器に適用できる。
【0013】
【発明の効果】本発明の加算比較器においては、1つの
差動対において温度変動に依存する差入力電圧を受けて
も、他の差動対へはこれを相殺する温度依存性が導入さ
れるので、正確な出力を発生することができる。
【0014】本発明及びその利点を詳細に説明したが、
種々の変更、置換及び改変は、特許請求の範囲に定義し
た発明の精神及び範囲から逸脱することなく行うことが
できることを理解すべきである。
【0015】以上の説明に関して以下の項を開示する。 (1)各々が温度に無関係な差電圧入力を受ける少なく
とも1個の第1の差動対と、各々が温度に依存する差電
圧入力を受ける少なくとも1個の第2の差動対と、上記
少なくとも1個の第1の差動対に結合された少なくとも
1個の第1の電流源であって、上記少なくとも1個の第
1の差動対を駆動するための温度に依存した電流を発生
し、上記温度に依存した差電圧入力の影響を相殺する。
上記少なくとも1個の第1の電流源と、上記少なくとも
1個の第2の差動対に結合された少なくとも1個の第2
の電流源であって、上記少なくとも1個の第2の差動対
を駆動するための温度に無関係な電流を発生する上記少
なくとも1個の第2の電流源と、を含む加算比較器。
【0016】(2)第1項記載の加算比較器であって、
上記少なくとも1個の第1の電流源は、
【数15】 の形式の電流を発生し、ここにIは発生される電流、q
は電荷量、kはボルツマン定数、Tは°Kで表わされる
温度、xは定数である。
【0017】(3)第1項記載の加算比較器であって、
もし
【数16】 であれば高い出力を発生し、また、もし
【数17】 であれば低い出力を発生し、ここにVid1 ,Vid2 ,…
及びvid(n-1) は上記少なくとも1個の第1の差動対へ
の差電圧入力、Vidn は上記少なくとも1個の第2の差
動対への差電圧入力、Gは定数、In は上記少なくとも
1個の第2の電流源によって発生する電流、qは電荷量
は、kはボルツマン定数、Tは°Kで表わされる温度で
ある。
【0018】(4)第1項記載の加算比較器であって、
上記少なくとも1個の第2の差動対の各々は、大きな温
度係数をもつ回路要素の両端間の差電圧入力を受ける。
【0019】(5)第1項記載の加算比較器であって、
上記少なくとも1個の第2の差動対の各々は、大きな温
度係数をもつ抵抗器の両端間の差動圧入力を受ける。
【0020】(6)各々が温度に無関係な差電圧入力を
受ける少なくも1個の第1の差動対と、各々が温度に依
存する差電圧入力を受ける少なくとも1個の第2の差動
対と、上記少なくとも1個の第1の差動対に結合された
少なくとも1個の第1の電流源であって、上記少なくと
も1個の第1の差動対を駆動するための温度に依存した
電流を発生し、上記温度に依存した差電圧入力の影響を
相殺する上記少なくとも1個の第1の電流源と、上記少
なくとも1個の第2の差動対に結合された少なくとも1
個の第2の電流源であって、上記少なくとも1個の第2
の差動対を駆動するための温度に無関係な電流を発生す
る上記少なくとも1個の第2の電流源と、を含む回路。
【0021】(7)第6項記載の回路であって、上記少
なくとも1個の第1の電流源は、
【数18】 の形式の電流を発生し、ここにIは発生される電流、q
は電荷量、kはボルツマン定数、Tは°Kで表わされる
温度、xは定数である。
【0022】(8)第6項記載の回路であって、もし
【数19】 であれば高い出力を発生し、またもし
【数20】 であれば低い出力を発生し、ここにVid1 ,Vid2 ...
及びVid(n-1) は上記少なくとも1個の第1の差動対へ
の差電圧入力、Vidn は上記少なくとも1個の第2の差
動対への差電圧入力、Gは定数、In は上記少なくとも
1個の第2の電流源によって発生する電流、qは電荷
量、kはボルツマン定数、Tは°Kで表わされる温度で
ある。
【0023】(9)第6項記載の回路であって、上記少
なくとも1個の第2の差動対の各々は、大きな温度係数
をもつ回路要素の両端間の差電圧入力を受ける。
【0024】(10)第6項記載の回路であって、上記
少なくとも1個の第2の差動対の各々は、大きな温度係
数をもつ抵抗器の両端間の差電圧入力を受ける。
【0025】(11)加算比較器10において、1つの
差動対18の受ける1つの差入力が電圧は、大きな温度
係数をもつ抵抗器12の両端の電圧のように温度変動に
依存しており、この温度への依存性は他の差動対14,
16における打消し用温度依存性の導入により相殺され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】加算比較器の簡単なブロック図である。
【図2】本発明の教示により作られる加算比較器の差入
力の簡略化された概略図である。
【図3】温度に依存した電流を発生する例示的電流源の
回路概略図である。
【符号の説明】
10 加算比較器 12 金属構成要素(抵抗器)12 入力手段 14,16,18 差動対 20,22 電流源(第1の電流源) 24 定電流源(第2の電流源) 30 電流源 R 抵抗器 Vid1 ,Vid2 ,Vid3 差電圧入力

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々が温度に無関係な差電圧入力を受け
    る少なくとも1個の第1の差動対と、 各々が温度に依存する差電圧入力を受ける少なくとも1
    個の第2の差動対と、 上記少なくとも1個の第1の差動対に結合された少なく
    とも1個の第1の電流源であって、上記少なくとも1個
    の第1の差動対を駆動するための温度に依存した電流を
    発生し、上記温度に依存した差電圧入力の影響を相殺す
    る上記少なくとも1個の第1の電流源と、 上記少なくとも1個の第2の差動対に結合された少なく
    とも1個の第2の電流源であって、上記少なくとも1個
    の第2の差動対を駆動するための温度に無関係な電流を
    発生する上記少なくとも1個の第2の電流源と、を含む
    加算比較器。
JP21750296A 1995-08-18 1996-08-19 温度補償された加算比較器 Expired - Fee Related JP3754505B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US253095P 1995-08-18 1995-08-18
US002530 1995-08-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09198457A true JPH09198457A (ja) 1997-07-31
JP3754505B2 JP3754505B2 (ja) 2006-03-15

Family

ID=21701199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21750296A Expired - Fee Related JP3754505B2 (ja) 1995-08-18 1996-08-19 温度補償された加算比較器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5729161A (ja)
JP (1) JP3754505B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104007399A (zh) * 2013-02-21 2014-08-27 精工电子有限公司 磁传感器装置
JP2014163692A (ja) * 2013-02-21 2014-09-08 Seiko Instruments Inc 磁気センサ装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232815B1 (en) * 1999-05-06 2001-05-15 Analog Devices, Inc. ATE pin electronics with complementary waveform drivers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57206113A (en) * 1981-06-12 1982-12-17 Nec Corp Amplifier for limiter
JPH0423506A (ja) * 1990-05-17 1992-01-27 Nec Corp Agc検波回路
DE4416981A1 (de) * 1994-05-13 1995-11-16 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung mit einer Gesamtübertragungsfunktion

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104007399A (zh) * 2013-02-21 2014-08-27 精工电子有限公司 磁传感器装置
JP2014163691A (ja) * 2013-02-21 2014-09-08 Seiko Instruments Inc 磁気センサ装置
JP2014163692A (ja) * 2013-02-21 2014-09-08 Seiko Instruments Inc 磁気センサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3754505B2 (ja) 2006-03-15
US5729161A (en) 1998-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI271608B (en) A low offset bandgap voltage reference
US6906581B2 (en) Fast start-up low-voltage bandgap voltage reference circuit
US6255807B1 (en) Bandgap reference curvature compensation circuit
US6583667B1 (en) High frequency CMOS differential amplifiers with fully compensated linear-in-dB variable gain characteristic
US20070080740A1 (en) Reference circuit for providing a temperature independent reference voltage and current
JPH08123568A (ja) 基準電流回路
JP2002149252A (ja) バンドギャップレファレンス回路
WO2007020834A1 (ja) 定電流回路およびそれを用いたインバータならびに発振回路
JPH08321732A (ja) カレントミラー回路および基準電流回路
US20060006858A1 (en) Method and apparatus for generating n-order compensated temperature independent reference voltage
US7791401B1 (en) Adjustment of op amp offset voltage temperature coefficient
JP4328391B2 (ja) 電圧および電流基準回路
US7336126B2 (en) Subtractor circuit and power detector arrangement having that subtractor circuit
JPH09198457A (ja) 温度補償された加算比較器
US6771055B1 (en) Bandgap using lateral PNPs
KR0128251B1 (ko) 정전압 회로
JPH05344735A (ja) 全波整流回路
JP2809927B2 (ja) 定電流源回路
JPH02191012A (ja) 電圧発生回路
JP2002108467A (ja) 定電圧出力回路
US7164308B2 (en) Temperature compensated bandgap voltage reference
JPH07230332A (ja) バンドギャップ型定電圧発生回路
JP2000055945A (ja) 比較回路
JPH05218290A (ja) 半導体装置の温度補償型基準電圧発生回路
JP2000065872A (ja) 電圧検出回路

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees