JPH09264796A - Temperature detection circuit - Google Patents
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- JPH09264796A JPH09264796A JP8077381A JP7738196A JPH09264796A JP H09264796 A JPH09264796 A JP H09264796A JP 8077381 A JP8077381 A JP 8077381A JP 7738196 A JP7738196 A JP 7738196A JP H09264796 A JPH09264796 A JP H09264796A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は温度検出回路に係
り、特に、トランジスタのベース−エミッタ間電圧の温
度による変動を利用して温度を検出する温度検出回路に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature detecting circuit, and more particularly to a temperature detecting circuit that detects temperature by utilizing a variation of a base-emitter voltage of a transistor with temperature.
【0002】[0002]
【従来の技術】TCXO(Temperature Compensated cr
ystal Oscilator )等の発振回路は、周囲の温度を検出
して、検出温度に基づいて発振周波数を補正している。
このため、発振回路を搭載した半導体チップでは周囲の
温度を高感度、高精度に検出する必要がある。2. Description of the Related Art TCXO (Temperature Compensated cr
The oscillation circuit such as ystal Oscilator) detects the ambient temperature and corrects the oscillation frequency based on the detected temperature.
Therefore, it is necessary to detect the ambient temperature with high sensitivity and accuracy in a semiconductor chip equipped with an oscillation circuit.
【0003】温度を検出する方法としては、発振回路が
形成された半導体チップ上にダイオード接続された温度
検出用のトランジスタを形成し、この温度検出用トラン
ジスタのベース−エミッタ間電圧VBEが周囲の温度に応
じて変動することを利用することにより、温度検出を行
っていた。As a method for detecting the temperature, a diode-connected transistor for temperature detection is formed on a semiconductor chip on which an oscillation circuit is formed, and the base-emitter voltage V BE of the temperature detection transistor is set to the ambient temperature. The temperature was detected by utilizing the fact that it fluctuates according to the temperature.
【0004】図5に従来の温度検出回路の一例の回路構
成図を示す。従来の温度検出回路1は、電源電圧VCCか
ら定電流を生成する定電流源2、ダイオード接続され、
定電流源2で生成された定電流I1 が順方向に流れる温
度検出用トランジスタQ1 より構成される。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional temperature detecting circuit. A conventional temperature detection circuit 1 is connected to a constant current source 2 that generates a constant current from a power supply voltage V CC and a diode connection,
The constant current I 1 generated by the constant current source 2 is composed of a temperature detecting transistor Q 1 flowing in the forward direction.
【0005】定電流源2は、一端が電源電圧VCCに接続
され、電源電圧VCCから定電流I1を生成する。定電流
源2の他端は、温度検出用トランジスタQ1 に接続さ
れ、温度検出用トランジスタQ1 に定電流I1 を供給す
る。温度検出用トランジスタQ1 は、NPNトランジス
タよりなり、ベースとコレクタとが接続された、いわゆ
るダイオード接続されており、アノードとなるコレクタ
及びベースが定電流源2の他端に接続され、エミッタが
接地されている。温度検出用トランジスタQ1 は、周囲
の温度が上昇するとベース−エミッタ間電圧VBE1 が下
降し、周囲の温度が低下するとベース−エミッタ間電圧
VBE1 が上昇する。[0005] The constant current source 2 has one end connected to the power source voltage V CC, to generate a constant current I 1 from the power supply voltage V CC. The other end of the constant current source 2 is connected to a temperature detecting transistor Q 1, which supplies a constant current I 1 to the temperature detecting transistor Q 1. The temperature detecting transistor Q 1 is composed of an NPN transistor, and is so-called diode-connected with its base and collector connected to each other. The collector and base serving as an anode are connected to the other end of the constant current source 2, and the emitter is grounded. Has been done. In the temperature detecting transistor Q 1 , the base-emitter voltage V BE1 drops when the ambient temperature rises, and the base-emitter voltage V BE1 rises when the ambient temperature falls.
【0006】出力端子TOUT は、定電流源2と温度検出
用トランジスタQ1 との接続点に接続され、温度検出用
トランジスタQ1 のベース−エミッタ間電圧VBE1 を出
力する。図5において、出力端子TOUT から出力される
出力検出電圧VS1は、 VS1=VBE1 ・・・(1) ここで、VBE1 は、温度検出用NPNトランジスタQ1
のベース−エミッタ間電圧である。The output terminal T OUT is connected to the connection point between the constant current source 2 and the temperature detecting transistor Q 1 and outputs the base-emitter voltage V BE1 of the temperature detecting transistor Q 1 . In FIG. 5, the output detection voltage V S1 output from the output terminal T OUT is V S1 = V BE1 (1) where V BE1 is the temperature detecting NPN transistor Q 1
Is the base-emitter voltage.
【0007】温度検出用NPNトランジスタQ1 のベー
ス−エミッタ間電圧VBE1 は、 VBE1 =Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 )=VS ・・・(2) (Vg0;バンドギャップ電圧、T;温度、T0 ;基準温
度、VBE0 ;基準温度におけるベース−エミッタ間電
圧)で表される。The base-emitter voltage V BE1 of the temperature detecting NPN transistor Q 1 is V BE1 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 ) = V S (2) (V g0; bandgap voltage, T; temperature, T 0; the reference temperature, V BE0; base at the reference temperature - emitter voltage) is represented by.
【0008】ここで、出力検出電圧VS1を温度Tで微分
して、温度に対する検出電圧変化(∂VS1/∂T)を求
めると、 ∂VS1/∂T=−(Vg0/T0 )+(VBE0 /T0 ) ・・・(3) で表される。Here, the output detection voltage V S1 is differentiated by the temperature T to obtain the change in the detection voltage with respect to the temperature (∂V S1 / ∂T). ∂V S1 / ∂T =-(V g0 / T 0 ) + (V BE0 / T 0 ) ... (3)
【0009】すなわち、式(3)により温度に対する検
出電圧変化が決定される。また、上記の温度検出回路1
では1つの温度検出用トランジスタのベース−エミッタ
間電圧VBEを出力検出信号としていたため、温度変動に
対する出力検出信号の変化が小さかった。このため、温
度検出用トランジスタを複数個直列に接続し、複数の温
度検出用トランジスタのベース−エミッタ間電圧VBEを
重畳することにより温度変動に対する出力検出信号の変
化を大きくしたものがあった。That is, the change in the detected voltage with respect to the temperature is determined by the equation (3). In addition, the above temperature detection circuit 1
However, since the base-emitter voltage V BE of one temperature detecting transistor is used as the output detection signal, the change in the output detection signal with respect to the temperature change is small. Therefore, in some cases, a plurality of temperature detection transistors are connected in series and the base-emitter voltage V BE of the plurality of temperature detection transistors is superimposed to increase the change in the output detection signal with respect to the temperature change.
【0010】図6に従来の温度検出回路の他の一例の回
路構成図を示す。温度検出回路10は、定電流源11、
及び、複数の温度検出用トランジスタQ 11〜QN より構
成される。定電流源11は、一端が電源電圧VCCに接続
され、電源電圧VCCから定電流I 11を生成する。定電流
源11の他端は、温度検出用トランジスタQ11〜QN に
接続され、温度検出用トランジスタQ11〜QN に定電流
I11を供給する。FIG. 6 shows another example of the conventional temperature detecting circuit.
A road configuration diagram is shown. The temperature detection circuit 10 includes a constant current source 11,
And a plurality of temperature detecting transistors Q 11~ QNMore
Is done. One end of the constant current source 11 has a power supply voltage VCCConnect to
The power supply voltage VCCTo constant current I 11Generate Constant current
The other end of the source 11 has a temperature detecting transistor Q11~ QNTo
Connected, temperature detection transistor Q11~ QNConstant current
I11Supply.
【0011】温度検出用トランジスタQ11〜QN は、N
PNトランジスタよりなり、ベースとコレクタとが接続
された、いわゆるダイオード接続されており、直列に接
続されている。温度検出用トランジスタQ11〜QN から
なる直列回路のアノード側は定電流源11の他端に接続
され、エミッタ側は接地される。The temperature detecting transistors Q 11 to Q N are N
It is composed of a PN transistor and is so-called diode-connected, in which the base and collector are connected, and they are connected in series. The anode side of the series circuit composed of the temperature detecting transistor Q 11 to Q N is connected to the other end of the constant current source 11, the emitter side is grounded.
【0012】温度検出用トランジスタQ11〜QN は、定
電流源11から供給される定電流I 11によりベース−エ
ミッタ間電圧VBE11〜VBEN が発生される。ベース−エ
ミッタ間電圧VBE11〜VBEN は、周囲の温度が上昇する
と下降し、周囲の温度が低下すると上昇する。Transistor Q for temperature detection11~ QNIs constant
Constant current I supplied from current source 11 11By base-d
Inter-mitter voltage VBE11~ VBENIs generated. Base-D
Inter-mitter voltage VBE11~ VBENThe ambient temperature rises
And then, when the ambient temperature drops, it rises.
【0013】出力端子TOUT は、定電流源11と温度検
出用トランジスタQ11との接続点に接続され、温度検出
用トランジスタQ11〜QN のベース−エミッタ間電圧V
BE11〜VBEN を重畳した出力検出信号を出力する。この
とき、出力検出信号は、温度検出用トランジスタQ11〜
QN のベース−エミッタ間電圧VBE11〜VBEN を重畳し
た電圧として与えられるため、温度検出用トランジスタ
Q11〜QN で温度によるベース−エミッタ間電圧VBE11
〜VBEN の変動が重畳された信号を得ることができ、温
度の変動に応じて大きく変化する信号を得ることができ
る。The output terminal T OUT is connected to the connection point between the constant current source 11 and the temperature detecting transistor Q 11, and the base-emitter voltage V of the temperature detecting transistors Q 11 to Q N.
Outputs an output detection signal with BE11 to V BEN superimposed. At this time, the output detection signal is the temperature detection transistor Q 11 ...
Since the base-emitter voltage V BE11 to V BEN of Q N is applied as a superposed voltage, the temperature- dependent base-emitter voltage V BE11 of the temperature detecting transistors Q 11 to Q N is given.
It is possible to obtain a signal on which the fluctuation of V BEN is superimposed, and to obtain a signal that greatly changes according to the fluctuation of the temperature.
【0014】図6において、出力端子TOUT から出力さ
れる出力検出電圧VS11 は、温度検出用トランジスタQ
11〜QN のベース−エミッタ間電圧VBE11〜VBEN が同
一であるとすると、 VS11 =NVBE11 ・・・(4) となる。In FIG. 6, the output detection voltage V S11 output from the output terminal T OUT is the temperature detection transistor Q.
Assuming that the base-emitter voltages V BE11 to V BEN of 11 to Q N are the same, V S11 = NV BE11 (4).
【0015】ここで、VBE11は、温度検出用NPNトラ
ンジスタQ11〜QN 各々のベース−エミッタ間電圧、N
は温度検出用NPNトランジスタQ11〜QN の個数であ
る。温度検出用NPNトランジスタQ11〜QN 各々のベ
ース−エミッタ間電圧VBE 11は、 VBE11=Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 ) ・・・(5) (Vg0;バンドギャップ電圧、T;温度、T0 ;基準温
度、VBE0 ;基準温度におけるベース−エミッタ間電
圧)で表される。Here, V BE11 is the voltage between the base and emitter of each of the temperature detecting NPN transistors Q 11 to Q N , N
Is the number of temperature detecting NPN transistors Q 11 to Q N. The base-emitter voltage V BE 11 of each of the temperature detecting NPN transistors Q 11 to Q N is V BE11 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 ) ... (5) ( V g0 : bandgap voltage, T: temperature, T 0 : reference temperature, V BE0 : base-emitter voltage at the reference temperature).
【0016】式(4)に式(5)を代入すると、 VS11 =N{Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 )} ・・・(6) ここで、出力検出電圧VS1を温度Tで微分して、温度に
対する検出電圧変化(∂VS11 /∂T)を求めると、 ∂VS11 /∂T=−N{(Vg0/T0 )−(VBE0 /T0 )}・・・(7) で表される。Substituting equation (5) into equation (4), V S11 = N {V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 )} (6) where the output When the detected voltage V S1 is differentiated by the temperature T to obtain the detected voltage change (∂V S11 / ∂T) with respect to the temperature, ∂V S11 / ∂T = −N {(V g0 / T 0 ) − (V BE0 / T 0 )} (7)
【0017】すなわち、式(7)により温度に対する検
出電圧変化が決定される。また、温度の変動に応じて大
きく変化する信号を得る方法として、図6の回路の出力
に増幅回路を設ける構成も考えられる。図7に従来の温
度検出回路の他の一例の回路構成図を示す。同図中、図
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。That is, the change in the detected voltage with respect to temperature is determined by the equation (7). Further, as a method of obtaining a signal that greatly changes in accordance with a change in temperature, a configuration in which an amplifier circuit is provided at the output of the circuit of FIG. 6 can be considered. FIG. 7 shows a circuit configuration diagram of another example of the conventional temperature detection circuit. In the figure, the same components as those in the figure are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0018】温度検出回路21は、定電流源2と温度検
出用トランジスタQ1 との接続点と出力端子TOUT との
間に増幅回路22を接続してなる。増幅回路22は、演
算増幅器22a、及び、帰還抵抗R1 ,R2 より構成さ
れている。演算増幅器22aは、出力が帰還抵抗R1 ,
R2 により分圧されて反転入力端子に供給され、非反転
入力端子には定電流源2と温度検出用トランジスタQ1
との接続点が接続され、非反転増幅回路を構成してい
る。The temperature detection circuit 21 comprises an amplifier circuit 22 connected between a connection point between the constant current source 2 and the temperature detection transistor Q 1 and the output terminal T OUT . The amplifier circuit 22 includes an operational amplifier 22a and feedback resistors R 1 and R 2 . The output of the operational amplifier 22a is a feedback resistor R 1 ,
The voltage is divided by R 2 and supplied to the inverting input terminal, and the constant current source 2 and the temperature detecting transistor Q 1 are connected to the non-inverting input terminal.
The connection point with is connected to form a non-inverting amplifier circuit.
【0019】温度検出用トランジスタQ1 のベース−エ
ミッタ間電圧VBEは増幅回路22により増幅され、出力
端子TOUT から出力される。図7において、出力端子T
OUT から出力される出力検出電圧VS21 は、 VS21 =KVBE1 ・・・(8) ここで、VBE1 は温度検出用NPNトランジスタQ1 の
ベース−エミッタ間電圧、Kは増幅回路22の増幅度で
ある。The base-emitter voltage V BE of the temperature detecting transistor Q 1 is amplified by the amplifier circuit 22 and output from the output terminal T OUT . In FIG. 7, the output terminal T
The output detection voltage V S21 output from OUT is V S21 = KV BE1 (8) where V BE1 is the base-emitter voltage of the temperature detecting NPN transistor Q 1 , and K is the amplification of the amplifier circuit 22. It is degree.
【0020】温度検出用NPNトランジスタQ1 のベー
ス−エミッタ間電圧VBE1 は、 VBE1 =Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 ) ・・・(9) (Vg0;バンドギャップ電圧、T;温度、T0 ;基準温
度、VBE0 ;基準温度におけるベース−エミッタ間電
圧)で表される。従って、検出電圧VS21 は、 VS21 =KVBE1 =K{Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 )} ・・・(10) となる。The base-emitter voltage V BE1 of the temperature detecting NPN transistor Q 1 is V BE1 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 ) ... (9) (V g0 Bandgap voltage, T; temperature, T 0 ; reference temperature, V BE0 ; base-emitter voltage at reference temperature). Therefore, the detection voltage V S21 is V S21 = KV BE1 = K {V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 )} (10).
【0021】ここで、出力検出電圧VS1を温度Tで微分
して、温度係数(∂VS21 /∂T)を求めると、 ∂VS21 /∂T=−K{(Vg0/T0 )−(VBE0 /T0 )} ・・・(11) で表される。When the temperature coefficient (∂V S21 / ∂T) is obtained by differentiating the output detection voltage V S1 with the temperature T, ∂V S21 / ∂T = -K {(V g0 / T 0 ). − (V BE0 / T 0 )} (11)
【0022】すなわち、式(11)により温度に対する
電圧検出変化が決定されていた。That is, the voltage detection change with respect to temperature is determined by the equation (11).
【0023】[0023]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の図5
乃至図7に示す温度検出回路では温度検出用トランジス
タにより形成されるダイオードの順方向電圧の温度特性
をそのまま用いていたため、温度係数は固定され、温度
係数を変更することはできない等の問題点があった。However, the conventional FIG.
Since the temperature detection circuit shown in FIG. 7 uses the temperature characteristic of the forward voltage of the diode formed by the temperature detection transistor as it is, the temperature coefficient is fixed and the temperature coefficient cannot be changed. there were.
【0024】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、温度係数を自由に設定できる温度検出回路を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a temperature detection circuit in which the temperature coefficient can be freely set.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、所
定の温度特性を有し、温度に応じて温度検出信号を生成
する温度検出信号生成回路を有する温度検出回路におい
て、前記温度検出生成回路とは逆の傾きの温度特性を有
し、温度に応じて制御信号を生成する制御信号生成回路
と、前記制御信号生成回路で生成された制御信号を反転
して前記温度検出信号生成回路で生成された前記温度検
出信号に加算する検出信号制御回路とを有することを特
徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a temperature detection circuit having a predetermined temperature characteristic and having a temperature detection signal generation circuit for generating a temperature detection signal according to the temperature. A control signal generation circuit that has a temperature characteristic having an inclination opposite to that of the generation circuit and that generates a control signal according to temperature; and a temperature detection signal generation circuit that inverts the control signal generated by the control signal generation circuit. And a detection signal control circuit that adds the temperature detection signal generated in Step 1.
【0026】請求項1によれば、温度検出回路と制御信
号生成回路との温度特性を逆の傾きの特性とし、制御信
号生成回路で生成された制御信号を反転して温度検出回
路で生成された検出信号に加算して温度検出信号とする
ことにより、温度係数を自由に設定できる。According to the first aspect, the temperature characteristics of the temperature detection circuit and the control signal generation circuit have characteristics of opposite inclinations, and the control signal generated by the control signal generation circuit is inverted and generated by the temperature detection circuit. The temperature coefficient can be freely set by adding it to the detected signal to obtain a temperature detected signal.
【0027】請求項2は、前記検出信号制御回路は、前
記制御信号生成回路で生成された前記制御信号がベース
に接続され、コレクタが前記温度検出信号を出力する出
力端子に接続され、エミッタが定電位とされた制御用ト
ランジスタよりなることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the detection signal control circuit, the control signal generated by the control signal generation circuit is connected to the base, the collector is connected to the output terminal for outputting the temperature detection signal, and the emitter is connected to the output terminal. It is characterized by comprising a control transistor having a constant potential.
【0028】請求項2によれば、制御用トランジスタに
よりバンドギャップツェナー検出手段で検出されたバン
ドギャップツェナー電圧を反転した信号を温度検出信号
に重畳して温度検出信号を制御できるため、検出用トラ
ンジスタのベース−エミッタ間電圧をそのまま温度検出
信号とするのに比べて温度に対する検出電圧変化を大き
くできる。According to the second aspect of the present invention, the temperature detection signal can be controlled by superimposing a signal obtained by inverting the bandgap Zener voltage detected by the bandgap Zener detection means by the control transistor on the temperature detection signal. The change in the detected voltage with respect to the temperature can be increased as compared with the case where the base-emitter voltage of (3) is directly used as the temperature detection signal.
【0029】請求項3は、出力検出信号を帰還し、前記
検出用トランジスタのベース−エミッタ間電圧を増幅す
る帰還増幅器を有し、前記信号制御回路をバンドギャッ
プツェナー電圧に応じて前記帰還増幅器のゲインを制御
する構成としたことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a feedback amplifier which feeds back the output detection signal and amplifies the base-emitter voltage of the detection transistor, and the signal control circuit controls the feedback amplifier according to the bandgap Zener voltage. It is characterized in that it is configured to control the gain.
【0030】請求項3によれば、出力検出信号を帰還増
幅器を介して出力する構成とし、バンドギャップツェナ
ー検出回路で検出されたバンドキャップツェナー電圧に
応じて信号制御回路を介して帰還増幅器の帰還量を制御
することにより、検出用トランジスタのベース−エミッ
タ間電圧の温度による変化に加えて、バンドギャップツ
ェナー電圧に応じて温度検出信号を制御するため、検出
用トランジスタのベース−エミッタ間電圧をそのまま温
度検出信号とするのに比べて温度に対する温度検出電圧
変化を大きくできる。According to the present invention, the output detection signal is output via the feedback amplifier, and the feedback of the feedback amplifier is fed back via the signal control circuit according to the band cap zener voltage detected by the band gap zener detection circuit. By controlling the amount, the temperature-detection signal is controlled according to the bandgap Zener voltage in addition to the change in the base-emitter voltage of the detection transistor due to temperature, so the base-emitter voltage of the detection transistor remains unchanged. The change in the temperature detection voltage with respect to the temperature can be increased as compared with the case of using the temperature detection signal.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】図1に本発明の第1実施例の回路
構成図を示す。本実施例の温度検出回路31は、TCX
O(Temperature Compensated Cryst-al Oscilator)等
の発振回路の発振周波数の温度による変動を補正するた
めの温度検出回路である。温度検出回路31は、請求項
中の温度検出信号生成回路に相当するNPNトランジス
タQ21、NPNトランジスタQ21に定電流I21を供給す
る定電流源32、請求項中の信号制御回路に相当する信
号制御回路33、請求項中の制御信号生成回路に相当
し、バンドギャップツェナー電圧を検出し、信号制御回
路33を制御するバンドギャップツェナー電圧検出回路
34、出力抵抗R21より構成される。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. The temperature detection circuit 31 of this embodiment is a TCX.
This is a temperature detection circuit for correcting fluctuations in the oscillation frequency of an oscillation circuit such as O (Temperature Compensated Cryst-al Oscilator) due to temperature. The temperature detection circuit 31 corresponds to an NPN transistor Q 21 , which corresponds to the temperature detection signal generation circuit in the claims, a constant current source 32 which supplies a constant current I 21 to the NPN transistor Q 21, and a signal control circuit in the claims. The signal control circuit 33, which corresponds to the control signal generation circuit in the claims, includes a bandgap zener voltage detection circuit 34 that detects the bandgap zener voltage and controls the signal control circuit 33, and an output resistor R 21 .
【0032】温度検出用のNPNトランジスタQ21は、
負の温度特性を有し、ベースとコレクタとが接続され、
ダイオードを構成している。NPNトランジスタQ
21は、ベースとコレクタとがダイオードのアノードに相
当し、エミッタがダイオードのカソードに相当する。The NPN transistor Q 21 for temperature detection is
It has a negative temperature characteristic, the base and collector are connected,
It constitutes a diode. NPN transistor Q
In 21 , the base and collector correspond to the anode of the diode, and the emitter corresponds to the cathode of the diode.
【0033】NPNトランジスタQ21により構成される
ダイオードのアノードは定電流源32の一端に接続さ
れ、カソードは接地される。定電流源32の他端には電
源電圧VCCが印加されており、定電流源32は、電源電
圧VCCから定電流I21を生成し、NPNトランジスタQ
21により構成されるダイオードに対して順方向に電流を
供給する。The anode of the diode formed by the NPN transistor Q 21 is connected to one end of the constant current source 32, and the cathode is grounded. The power supply voltage V CC is applied to the other end of the constant current source 32. The constant current source 32 generates a constant current I 21 from the power supply voltage V CC , and the NPN transistor Q
A current is supplied to the diode constituted by 21 in the forward direction.
【0034】NPNトランジスタQ21により構成される
ダイオードには順方向電圧VF が発生する。なお、ダイ
オードの順方向電圧VF はNPNトランジスタQ21のベ
ース−エミッタ間電圧VBE21に相当する。ダイオードの
アノードを構成するNPNトランジスタQ21のベース及
びコレクタと定電流源32との接続点が出力抵抗R21を
介して出力端子TOUT に接続され、NPNトランジスタ
Q21のベース−エミッタ間電圧VBE21に応じた電圧が出
力端子TOUT から出力される。A forward voltage V F is generated in the diode formed by the NPN transistor Q 21 . The forward voltage V F of the diode corresponds to the base-emitter voltage V BE21 of the NPN transistor Q 21 . The connection point between the base and collector of the NPN transistor Q 21 , which constitutes the anode of the diode, and the constant current source 32 is connected to the output terminal T OUT via the output resistor R 21, and the base-emitter voltage V of the NPN transistor Q 21. A voltage corresponding to BE21 is output from the output terminal T OUT .
【0035】また、出力端子TOUT には出力検出信号を
制御するための信号制御回路33が接続されている。信
号制御回路33は、NPNトランジスタQ22より構成さ
れる。信号制御回路33を構成するNPNトランジスタ
Q22はコレクタが出力端子T OUT に接続される。出力端
子TOUT は、例えば、TCXO等の発振回路の周波数を
制御する周波数制御端子等に接続される。なお、接続先
として発振回路に限ることはない。The output terminal TOUTOutput detection signal to
A signal control circuit 33 for controlling is connected. Faith
The signal control circuit 33 includes an NPN transistor Q.twenty twoMade up of
It is. NPN transistor constituting the signal control circuit 33
Qtwenty twoIs the output terminal T OUTConnected to. Output end
Child TOUTIs the frequency of the oscillator circuit such as TCXO.
It is connected to the frequency control terminal for controlling. The connection destination
However, it is not limited to the oscillation circuit.
【0036】NPNトランジスタQ22は、ベースがバン
ドギャップツェナー電圧検出回路34に接続され、エミ
ッタは接地され、コレクタは出力端子TOUT に接続され
ている。NPNトランジスタQ22は、バンドギャップツ
ェナー電圧検出回路34で検出されたバンドギャップツ
ェナー電圧に応じて出力端子TOUT から電流を引き込
み、出力検出電圧VS31 を制御する。The NPN transistor Q 22 has a base connected to the bandgap Zener voltage detection circuit 34, an emitter grounded, and a collector connected to the output terminal T OUT . The NPN transistor Q 22 draws a current from the output terminal T OUT according to the bandgap Zener voltage detected by the bandgap Zener voltage detection circuit 34, and controls the output detection voltage V S31 .
【0037】バンドギャップツェナー電圧検出回路34
は、定電流源35、抵抗R22,R23,R24、PNPトラ
ンジスタQ24,Q25,Q26、NPNトランジスタQ23,
Q27,Q28,Q29より構成される。定電流源35は、一
端に電源電圧VCCが印加され、電源電圧VCCから定電流
I 22を生成する。抵抗R22,R23,R24は、定電流源3
5の他端とNPNトランジスタQ23のコレクタとの間に
直列に接続され、定電流源35で生成された定電流I22
の一部の電流I23が供給され、電圧を発生する。Bandgap Zener voltage detection circuit 34
Is a constant current source 35 and a resistor Rtwenty two, Rtwenty three, Rtwenty four, PNP Tiger
Transistor Qtwenty four, Qtwenty five, Q26, NPN transistor Qtwenty three,
Q27, Q28, Q29It is composed of The constant current source 35 is
Power supply voltage V at the endCCIs applied and the power supply voltage VCCFrom constant current
I twenty twoGenerate Resistance Rtwenty two, Rtwenty three, Rtwenty fourIs a constant current source 3
The other end of 5 and the NPN transistor Qtwenty threeBetween the collector of
The constant current I generated by the constant current source 35 connected in seriestwenty two
Some current Itwenty threeIs supplied to generate a voltage.
【0038】NPNトランジスタQ23は、ベースとコレ
クタとが接続され、エミッタは接地され、バンドギャッ
プツェナー電圧検出回路34のNPNトランジスタQ23
のコレクタ電流に正の温度特性を付与している。PNP
トランジスタQ24,Q25,Q26、NPNトランジスタQ
27,Q28,Q29は、差動増幅回路を構成しており、抵抗
R23に発生する電圧を検出し、抵抗R22,R23,R24を
介してNPNトランジスタQ23のコレクタ及びベースに
供給される電流を制御する。The NPN transistor Q 23 has its base and collector connected together, its emitter grounded, and the NPN transistor Q 23 of the bandgap Zener voltage detection circuit 34.
A positive temperature characteristic is imparted to the collector current of. PNP
Transistors Q 24 , Q 25 , Q 26 , NPN transistor Q
27, Q 28, Q 29 constitute a differential amplifier circuit to detect a voltage generated in the resistor R 23, the collector and base of the resistor R 22, R 23, NPN through R 24 transistors Q 23 Control the current supplied to.
【0039】PNPトランジスタQ24はエミッタが定電
流源35の他端に接続され、ベースがPNPトランジス
タQ25のベース及びコレクタに接続され、コレクタがN
PNトランジスタQ27のコレクタに接続されている。P
NPトランジスタQ25はエミッタが定電流源35の他端
に接続され、ベース及びコレクタがPNPトランジスタ
Q24のベース及びNPNトランジスタQ28のコレクタに
接続される。The PNP transistor Q 24 has an emitter connected to the other end of the constant current source 35, a base connected to the base and collector of the PNP transistor Q 25 , and a collector N.
It is connected to the collector of the PN transistor Q 27 . P
The NP transistor Q 25 has an emitter connected to the other end of the constant current source 35, and a base and a collector connected to the base of the PNP transistor Q 24 and the collector of the NPN transistor Q 28 .
【0040】PNPトランジスタQ24、Q25はカレント
ミラー回路を構成しており、NPNトランジスタQ27,
Q28のコレクタに定電流を供給する。NPNトランジス
タQ27,Q28は、バンドギャップツェナー電圧検出用の
トランジスタである。NPNトランジスタQ27は、コレ
クタがPNPトランジスタQ 24のコレクタと接続され、
ベースが抵抗R22と抵抗R23との接続点bに接続され、
エミッタが定電流源を構成するNPNトランジスタQ29
のコレクタに接続されている。PNP transistor Qtwenty four, Qtwenty fiveIs current
It constitutes a mirror circuit, and NPN transistor Q27,
Q28Supply a constant current to the collector of. NPN Transis
TA Q27, Q28For the bandgap Zener voltage detection
It is a transistor. NPN transistor Q27This
The PNP transistor Q twenty fourConnected to the collector of
Base is resistance Rtwenty twoAnd resistance Rtwenty threeIs connected to the connection point b with
NPN transistor Q whose emitter constitutes a constant current source29
Connected to the collector.
【0041】NPNトランジスタQ28は、コレクタがP
NPトランジスタQ25のベース及びコレクタに接続され
ており、ベースが抵抗R23と抵抗R24との接続点cに接
続され、エミッタが定電流源を構成するNPNトランジ
スタQ29のコレクタに接続されている。The collector of the NPN transistor Q 28 is P
It is connected to the base and collector of the NP transistor Q 25, the base is connected to the connection point c between the resistor R 23 and the resistor R 24, and the emitter is connected to the collector of the NPN transistor Q 29 forming a constant current source. There is.
【0042】NPNトランジスタQ29は、コレクタがN
PNトランジスタQ27,Q28のエミッタに接続され、ベ
ースがNPNトランジスタQ23のベース及びコレクタに
接続され、エミッタが接地され、抵抗R24とNPNトラ
ンジスタQ23のベース及びコレクタとの接続点dの電圧
に応じてNPNトランジスタQ27,Q28のエミッタから
電流を引き込む。The collector of the NPN transistor Q 29 is N
It is connected to the emitters of the PN transistors Q 27 and Q 28 , the base is connected to the base and collector of the NPN transistor Q 23 , the emitter is grounded, and the connection point d between the resistor R 24 and the base and collector of the NPN transistor Q 23 is connected. A current is drawn from the emitters of the NPN transistors Q 27 and Q 28 according to the voltage.
【0043】また、PNPトランジスタQ26は、エミッ
タが定電流源35と抵抗R22との接続点aに接続され、
ベースがPNPトランジスタQ24のコレクタとNPNト
ランジスタQ27のエミッタとの接続点に接続され、コレ
クタが接地されており、抵抗R23に発生するバンドギャ
ップツェナー電圧ΔVBEに応じて定電流源35から抵抗
R22,R23,R24に供給する電流を制御する。The emitter of the PNP transistor Q 26 is connected to the connection point a between the constant current source 35 and the resistor R 22 ,
The base is connected to the connection point between the collector of the PNP transistor Q 24 and the emitter of the NPN transistor Q 27 , and the collector is grounded. From the constant current source 35 according to the bandgap Zener voltage ΔV BE generated in the resistor R 23. The current supplied to the resistors R 22 , R 23 and R 24 is controlled.
【0044】抵抗R23に発生するバンドギャップツェナ
ー電圧ΔVBEが上昇すると定電流源35から抵抗R22,
R23,R24に供給する電流を低減し、抵抗R23に発生す
るバンドギャップツェナー電圧ΔVBEが低下すると定電
流源35から抵抗R22,R23,R24に供給する電流を増
加させるように制御する。When the band gap Zener voltage ΔV BE generated in the resistor R 23 rises, the constant current source 35 causes the resistor R 22 ,
When the current supplied to R 23 and R 24 is reduced and the bandgap Zener voltage ΔV BE generated in the resistor R 23 decreases, the current supplied from the constant current source 35 to the resistors R 22 , R 23 and R 24 increases. To control.
【0045】出力検出電圧VS31 は、温度検出用NPN
トランジスタQ21のベース−エミッタ間電圧をVBE21と
し、NPNトランジスタQ22により引き込まれる電流を
IC2 2 とすると、 VS31 =VBE21−R21・IC22 ・・・(12) で表せる。The output detection voltage V S31 is an NPN for temperature detection.
The base of transistor Q 21 - emitter voltage and V BE21, when the current drawn by the NPN transistor Q 22 and I C2 2, expressed by V S31 = V BE21 -R 21 · I C22 ··· (12).
【0046】このとき、抵抗R23に発生する電圧をΔV
BEとすると、抵抗R23に流れる電流はI23は、 I23=ΔVBE/R23 ・・・(13) となる。At this time, the voltage generated in the resistor R 23 is ΔV
Assuming BE , the current I 23 flowing through the resistor R 23 is I 23 = ΔV BE / R 23 (13)
【0047】電流I23はNPNトランジスタQ22のベー
スに供給される。NPNトランジスタQ22は、NPNト
ランジスタQ23のコレクタに供給された電流I23と同一
の電流をコレクタから引き込む。従って、 I23=IC22 ・・・(14) であるので、 IC22 =I23=ΔVBE/R23 ・・・(15) である。The current I 23 is supplied to the base of the NPN transistor Q 22 . The NPN transistor Q 22 draws the same current as the current I 23 supplied to the collector of the NPN transistor Q 23 from the collector. Therefore, since I 23 = I C22 (14), I C22 = I 23 = ΔV BE / R 23 (15)
【0048】従って、式(12)に式(15)を代入す
ると、出力検出電圧VS31 は、 VS31 =VBE21−(R21/R23)・ΔVBE ・・・(16) で表される。また、NPNトランジスタQ21のベース−
エミッタ間電圧VBE1 は、一般に、 VBE21=Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 ) ・・・(17) (Vg0;バンドギャップ電圧、T;温度、T0 ;基準温
度、VBE0 ;基準温度におけるベース−エミッタ間電
圧)で表される。Therefore, by substituting the equation (15) into the equation (12), the output detection voltage V S31 is expressed by V S31 = V BE21 − (R 21 / R 23 ) · ΔV BE (16) It Also, the base of NPN transistor Q 21
The emitter-to-emitter voltage V BE1 is generally V BE21 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 ) ... (17) (V g0 ; bandgap voltage, T; temperature, T 0 ; Reference temperature, V BE0 ; base-emitter voltage at the reference temperature).
【0049】また、NPNトランジスタQ27,Q28のベ
ース−エミッタ間電圧をVBE27,V BE28、NPNトラン
ジスタQ27,Q28のエミッタ面積比を(n27/n28)=
mとすると、バンドギャップツェナー電圧ΔVBEは、 ΔVBE=VBE27−VBE28=(kT/q)ln(n27/n28) =(kT/q)ln(m) ・・・(18) で表される。Further, the NPN transistor Q27, Q28No
Source-emitter voltage is VBE27, V BE28, NPN Tran
Jista Q27, Q28The emitter area ratio of (n27/ N28) =
If m, the bandgap Zener voltage ΔVBEIs ΔVBE= VBE27-VBE28= (KT / q) ln (n27/ N28) = (KT / q) ln (m) ... (18)
【0050】式(16)に式(17),(18)を代入
すると、出力検出電圧VS31 は、 VS31 =Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 ) −(R21/R23)・(kT/q)ln(m) ・・・(19) で表せる。By substituting the equations (17) and (18) into the equation (16), the output detection voltage V S31 becomes V S31 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 )-( represented by the R 21 / R 23) · ( kT / q) ln (m) ··· (19).
【0051】ここで、式(19)を温度Tで微分して温
度Tに対する出力検出電圧VS31 の変化(∂VS31 /∂
T)を求めると、 ∂VS31 /∂T=−(Vg0/T0 )+(VBE0 /T0 ) −(R21/R23)・(kT/q)ln(m) =(VBE0 /T0 ) −{(Vg0/T0 )+(R21/R23)・(kT/q)ln(m)} ・・・(20) で表せる。Here, the equation (19) is differentiated by the temperature T to change the output detection voltage V S31 with respect to the temperature T (∂V S31 / ∂).
When T) is calculated , ∂V S31 / ∂T = − (V g0 / T 0 ) + (V BE0 / T 0 ) − (R 21 / R 23 ) · (kT / q) ln (m) = (V BE0 / T 0) - represented by {(V g0 / T 0) + (R 21 / R 23) · (kT / q) ln (m)} ··· (20).
【0052】ここで、式(20)で得られた温度に対す
る出力検出電圧の変化(∂VS31 /∂T)から式(3)
に示す従来の温度に対する出力検出電圧の変化(∂VS1
/∂T)を減算すると、 (∂VS31 /∂T)−(∂VS1/∂T)=(VBE0 /T0 ) −{(Vg0/T0 )+(R21/R23)・(kT/q)ln(m)} −{(Vg0/T0 )+(VBE0 /T0 )} =(R21/R23)・(kT/q)ln(m) ・・・(21) となる。Here, from the change (∂V S31 / ∂T) of the output detection voltage with respect to the temperature obtained by the expression (20), the expression (3) is obtained.
Change in the output detection voltage for a conventional temperature shown in (∂V S1
Subtracting / ∂T), (∂V S31 / ∂T)-(∂V S1 / ∂T) = (V BE0 / T 0 )-{(V g0 / T 0 ) + (R 21 / R 23 ). · (kT / q) ln ( m)} - {(V g0 / T 0) + (V BE0 / T 0)} = (R 21 / R 23) · (kT / q) ln (m) ··· (21)
【0053】これは、本実施例の温度検出回路31の温
度に対する出力検出電圧の変化(∂VS31 /∂T)が従
来の温度検出回路1の温度に対する出力検出電圧の変化
(∂VS1/∂T)より大きくできることを示しており、
本実施例の温度検出回路31の温度に対する出力検出電
圧の変化(∂VS31 /∂T)は、式(21)に示すよう
に抵抗R21及びR23の比により自由に設定可能となるこ
とがわかる。This is because the change in the output detection voltage with respect to the temperature of the temperature detection circuit 31 of this embodiment (∂V S31 / ∂T) is the change of the output detection voltage with respect to the temperature of the conventional temperature detection circuit 1 (∂V S1 / It is shown that it can be made larger than ∂T),
The change (∂V S31 / ∂T) of the output detection voltage with respect to the temperature of the temperature detection circuit 31 of the present embodiment can be freely set by the ratio of the resistors R 21 and R 23 as shown in the equation (21). I understand.
【0054】図2に本発明の第1実施例の特性図を示
す。図2は抵抗R21及びR23の比に応じた温度に対する
出力検出電圧の変化(∂VS31 /∂T)の特性図を示
す。図2に示すように抵抗R21,R23の比を変えること
により、温度係数(∂VS3 1 /∂T)を可変できること
がわかる。FIG. 2 shows a characteristic diagram of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a characteristic diagram of the change (∂V S31 / ∂T) in the output detection voltage with respect to temperature according to the ratio of the resistors R 21 and R 23 . As shown in FIG. 2, it can be seen that the temperature coefficient (∂V S3 1 / ∂T) can be varied by changing the ratio of the resistors R 21 and R 23 .
【0055】以上のように本実施例によれば、温度に対
する出力検出電圧の変化(∂VS31/∂T)を従来に比
べて(R21/R23)・(kT/q)ln(m)だけ大き
くできると共に、抵抗R21及びR23の比を代えることに
より自由に変更できる。図3に本発明の第2実施例の回
路構成図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。As described above, according to this embodiment, the change (∂V S31 / ∂T) in the output detection voltage with respect to the temperature is (R 21 / R 23 ) (kT / q) ln (m ) And can be freely changed by changing the ratio of the resistors R 21 and R 23 . FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0056】本実施例の温度検出回路41は温度検出用
トランジスタに抵抗を介してバイアスし、また、定電流
源32をカレントミラー回路で構成し、信号制御回路3
3はカレントミラー回路の入力電流を制御することによ
り温度検出用トランジスタのバイアス電圧を制御するこ
とにより出力検出電圧VS41 を制御する構成としてな
る。In the temperature detecting circuit 41 of this embodiment, the temperature detecting transistor is biased through a resistor, the constant current source 32 is constituted by a current mirror circuit, and the signal control circuit 3 is used.
3 is configured to control the output detection voltage V S41 by controlling the bias voltage of the temperature detecting transistor by controlling the input current of the current mirror circuit.
【0057】本実施例の温度検出用NPNトランジスタ
Q31は、ベースには直列に接続された抵抗R31,R32の
接続点が接続され、コレクタには抵抗R33に接続され、
エミッタは接地されている。抵抗R33は一端が温度検出
用NPNトランジスタQ31のコレクタに接続され、他端
がカレントミラー回路42に接続されている。抵抗
R31、及び、抵抗R32は直列に接続され、抵抗R31,R
32からなる直列回路の一端がカレントミラー回路42と
抵抗R33との接続点に接続され、他端が接地され、抵抗
R31と抵抗R32との接続点は温度検出用NPNトランジ
スタQ31のベースに接続される。In the temperature detecting NPN transistor Q 31 of this embodiment, the base is connected to the connection point of the resistors R 31 and R 32 connected in series, and the collector is connected to the resistor R 33 .
The emitter is grounded. The resistor R 33 has one end connected to the collector of the temperature detecting NPN transistor Q 31 and the other end connected to the current mirror circuit 42. Resistor R 31 and the resistor R 32 are connected in series, the resistor R 31, R
One end of the series circuit composed of 32 is connected to the connection point of the current mirror circuit 42 and the resistor R 33 , the other end is grounded, and the connection point of the resistor R 31 and the resistor R 32 is the temperature detection NPN transistor Q 31 . Connected to the base.
【0058】カレントミラー回路42はPNPトランジ
スタQ32,Q33から構成される。PNPトランジスタQ
32は、エミッタに電源電圧VCCが印加され、コレクタが
抵抗R33に接続され、ベースがPNPトランジスタQ33
のベース及びコレクタに接続される。また、PNPトラ
ンジスタQ33はエミッタに電源電圧VCCが印加され、コ
レクタ及びベースがPNPトランジスタQ32のベース及
び信号制御回路33に接続される。カレントミラー回路
42はPNPトランジスタQ33から引き込まれる電流に
応じた電流を抵抗R33に供給する。The current mirror circuit 42 comprises PNP transistors Q 32 and Q 33 . PNP transistor Q
In 32 , the power supply voltage V CC is applied to the emitter, the collector is connected to the resistor R 33 , and the base is the PNP transistor Q 33.
Connected to the base and collector of. The power supply voltage V CC is applied to the emitter of the PNP transistor Q 33 , and the collector and base are connected to the base of the PNP transistor Q 32 and the signal control circuit 33. The current mirror circuit 42 supplies a current according to the current drawn from the PNP transistor Q 33 to the resistor R 33 .
【0059】本実施例では出力端子TOUT から出力され
る出力検出信号VS41 は、温度検出用のNPNトランジ
スタQ31のベース−エミッタ間電圧をVBE31、カレント
ミラー回路42のPNPトランジスタQ32のコレクタ電
流をIC32 とすると、 VS41 =VBE31{1+(R31/R32)}−R33IC32 ・・・(22) で表せる。In this embodiment, the output detection signal V S41 output from the output terminal T OUT is the base-emitter voltage of the temperature detecting NPN transistor Q 31 which is V BE31 , and the PNP transistor Q 32 of the current mirror circuit 42. When the collector current is I C32 , it can be expressed as V S41 = V BE31 {1+ (R 31 / R 32 )} − R 33 I C32 (22).
【0060】カレントミラー回路42のPNPトランジ
スタQ32のコレクタ電流IC32 は、カレントミラー回路
42及びカレントミラー回路を形成する信号制御回路3
3によりバンドギャップツェナー電圧検出回路34の出
力電流I23と等しい電流となる。このため、式(18)
は、 VS41 =VBE31{1+(R31/R32)}−R33I23 ・・・(23) となる。The collector current I C32 of the PNP transistor Q 32 of the current mirror circuit 42 is generated by the signal control circuit 3 forming the current mirror circuit 42 and the current mirror circuit.
3 becomes a current equal to the output current I 23 of the bandgap Zener voltage detection circuit 34. Therefore, equation (18)
Is V S41 = V BE31 {1+ (R 31 / R 32 )} − R 33 I 23 (23).
【0061】ここで、バンドギャップツェナー電圧検出
回路34の出力電流I23は、バンドギャップツェナー電
圧検出回路34の抵抗R23にバンドギャップツェナー電
圧ΔVBEが発生することから、 I23=ΔVBE/R23 ・・・(24) である。Here, the output current I 23 of the band gap zener voltage detection circuit 34 is I 23 = ΔV BE / since the band gap zener voltage ΔV BE is generated in the resistor R 23 of the band gap zener voltage detection circuit 34. R 23 is a ... (24).
【0062】式(22)を式(24)に代入すると、 VS41 =VBE31{1+(R31/R32)}−(R33/R23)・ΔVBE ・・・(25) で表せる。Substituting equation (22) into equation (24), it can be expressed as V S41 = V BE31 {1+ (R 31 / R 32 )}-(R 33 / R 23 ) ΔV BE (25) .
【0063】NPNトランジスタQ31のベースエミッタ
間電圧VBE31は、式(17)と同様に VBE31=Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 ) ・・・(26) で表せ、また、バンドギャップツェナー電圧ΔVBEは、
式(18)から ΔVBE=(kT/q)ln(m) ・・・(27) であるため、式(25)に式(26)、(27)を代入
すると、検出電圧VS41は、 VS41 ={Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 )} ・{1+(R31/R32)}−(R33/R23)・(kT/q)ln(m) ・・・(28) である。The base-emitter voltage V BE31 of the NPN transistor Q 31 is V BE31 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 ) ... (26) as in the equation (17). And the bandgap Zener voltage ΔV BE is
Since ΔV BE = (kT / q) ln (m) (27) from the equation (18), when the equations (26) and (27) are substituted into the equation (25), the detection voltage V S41 becomes V S41 = {V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 )}-{1+ (R 31 / R 32 )}-(R 33 / R 23 )-(kT / q) ln ( m) (28)
【0064】式(28)を温度Tで微分して、温度Tに
対する出力検出電圧VS41 の変化(VS41 /∂T)を求
めると、 ∂VS41 /∂T={−(Vg0/T0 )+(VBE0 /T0 )} ・{1+(R31/R32)} −(R33/R23)・(kT/q)ln(m) =(VBE0 /T0 )・{1+(R31/R32) −[(Vg0/T0 )・{1+(R31/R32)} +(R33/R23)・(kT/q)ln(m)] =(VBE0 /T0 ) −[(Vg0/T0 )・{1+(R31/R32)} +(R33/R23)・(kT/q)ln(m) −(VBE0 /T0 )(R31/R32)] ・・・(29) となる。[0064] Equation (28) by differentiating at a temperature T a, when determining the change of the output detection voltage V S41 with respect to the temperature T (V S41 / ∂T), ∂V S41 / ∂T = {- (V g0 / T 0) + (V BE0 / T 0)} · {1+ (R 31 / R 32)} - (R 33 / R 23) · (kT / q) ln (m) = (V BE0 / T 0) · { 1+ (R 31 / R 32) - [(V g0 / T 0) · {1+ (R 31 / R 32)} + (R 33 / R 23) · (kT / q) ln (m)] = (V BE0 / T 0) - [( V g0 / T 0) · {1+ (R 31 / R 32)} + (R 33 / R 23) · (kT / q) ln (m) - (V BE0 / T 0 ) (R 31 / R 32 )] ... (29).
【0065】ここで、式(29)で得られた温度に対す
る出力検出電圧変化(∂VS41 /∂T)から式(3)に
示す従来の温度に対する出力検出電圧変化(∂VS1/∂
T)を減算すると、 (∂VS41 /∂T)−(∂VS1/∂T) =(VBE0 /T0 ) −[(Vg0/T0 )・{1+(R31/R32)} +(R33/R23)・(kT/q)ln(m) −(VBE0 /T0 )(R31/R32)] −{(Vg0/T0 )+(VBE0 /T0 )} =(R33/R23)・(kT/q)ln(m) −(R31/R32){(Vg0/T0 )−(VBE0 /T0 )} ・・・(30) となる。Here, from the change in output detection voltage with respect to temperature (∂V S41 / ∂T) obtained by the equation (29), the change in output detection voltage with respect to temperature (∂V S1 / ∂T) shown in the equation (3).
By subtracting T), (∂V S41 / ∂T)-(∂V S1 / ∂T) = (V BE0 / T 0 )-[(V g0 / T 0 ) ・ {1+ (R 31 / R 32 )) } + (R 33 / R 23 ) · (kT / q) ln (m) - (V BE0 / T 0) (R 31 / R 32)] - {(V g0 / T 0) + (V BE0 / T 0)} = (R 33 / R 23) · (kT / q) ln (m) - (R 31 / R 32) {(V g0 / T 0) - (V BE0 / T 0)} ··· ( 30).
【0066】これは、本実施例の温度検出回路31の温
度に対する出力検出電圧変化(∂V S41 /∂T)が従来
の温度検出回路1の温度に対する出力検出電圧(∂VS1
/∂T)より大きくできることを示しており、本実施例
の温度検出回路41の温度に対する出力検出電圧変化
(∂VS41 /∂T)は、式(30)に示すように抵抗R
31,R32,R33及びR23の比により自由に設定可能とな
ることがわかる。This is the temperature of the temperature detection circuit 31 of this embodiment.
Change in output detection voltage (∂V S41// T) is conventional
Output detection voltage (∂VS1
/ ∂T), it can be made larger than
Of the output detection voltage with respect to the temperature of the temperature detection circuit 41 of
(∂VS41/ ∂T) is the resistance R as shown in equation (30).
31, R32, R33And Rtwenty threeThe ratio can be set freely
You can see that
【0067】図4に本発明の第3実施例の回路構成図を
示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。本実施例の温度検出回路51
は、定電流源32と温度検出用NPNトランジスタQ21
との接続点と、出力端子TOUT との間に出力抵抗R21に
代えて増幅回路52を設け、増幅回路5の帰還電流をカ
レントミラー回路53を介して信号制御回路33により
制御する構成としてなる。FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of the third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Temperature detection circuit 51 of this embodiment
Is a constant current source 32 and a temperature detecting NPN transistor Q 21.
An amplifier circuit 52 is provided in place of the output resistor R 21 between the connection point with and the output terminal T OUT, and the feedback current of the amplifier circuit 5 is controlled by the signal control circuit 33 via the current mirror circuit 53. Become.
【0068】増幅回路52は、オペアンプ54と帰還抵
抗R41より構成されている。オペアンプ54は非反転入
力端子が定電流源32と温度検出用PNPトランジスタ
Q21との接続点に接続され、出力が出力端子TOUT に接
続され、反転入力端子が帰還抵抗R41を介して出力端子
TOUT に接続されている。オペアンプ54及び帰還抵抗
R41により非反転増幅回路を構成している。The amplifier circuit 52 comprises an operational amplifier 54 and a feedback resistor R 41 . In the operational amplifier 54, the non-inverting input terminal is connected to the connection point between the constant current source 32 and the temperature detecting PNP transistor Q 21 , the output is connected to the output terminal T OUT , and the inverting input terminal is output via the feedback resistor R 41. It is connected to the terminal T OUT . The operational amplifier 54 and the feedback resistor R 41 form a non-inverting amplifier circuit.
【0069】カレントミラー回路53はオペアンプ54
の反転入力端子に接続されている。カレントミラー回路
53は、PNPトランジスタQ41及びQ42より構成され
る。PNPトランジスタQ41は、エミッタに電源電圧V
CCが印加され、コレクタがオペアンプ54の反転入力端
子に接続され、PNPトランジスタQ42のベース及びコ
レクタに接続される。また、PNPトランジスタQ42は
エミッタに電源電圧V CCが印加され、コレクタ及びベー
スがPNPトランジスタQ41のベース及び信号制御回路
33に接続される。カレントミラー回路53はPNPト
ランジスタQ42から引き込まれる電流に応じた電流を抵
抗R41から出力する。The current mirror circuit 53 is an operational amplifier 54.
It is connected to the inverting input terminal of. Current mirror circuit
53 is a PNP transistor Q41And Q42Consists of
You. PNP transistor Q41Is the power supply voltage V
CCIs applied, and the collector is the inverting input terminal of the operational amplifier 54.
PNP transistor Q connected to the child42Base and
Connected to the lector. Also, the PNP transistor Q42Is
Power supply voltage V to emitter CCIs applied to the collector and base
The PNP transistor Q41Base and signal control circuit
Connected to 33. The current mirror circuit 53 is a PNP
Transistor Q42Current depending on the current drawn from
Anti-R41Output from.
【0070】本実施例では出力端子TOUT から出力され
る出力検出信号VS51 は、温度検出用のNPNトランジ
スタQ21のベース−エミッタ間電圧をVBE21、カレント
ミラー回路53のPNPトランジスタQ41のコレクタ電
流をIC41 、増幅回路52の増幅度を1とすると、 VS51 =VBE21−R41IC41 ・・・(31) で表せる。In this embodiment, the output detection signal V S51 output from the output terminal T OUT is the base-emitter voltage of the temperature detecting NPN transistor Q 21 , which is V BE21 , and the PNP transistor Q 41 of the current mirror circuit 53. When the collector current is I C41 and the amplification degree of the amplifier circuit 52 is 1, V S51 = V BE21 −R 41 I C41 (31)
【0071】カレントミラー回路53のPNPトランジ
スタQ41のコレクタ電流IC41 は、カレントミラー回路
53及び信号制御回路33によりバンドギャップツェナ
ー電圧検出回路34の出力電流I23と等しい電流とな
る。このため、式(31)は、 VS51 =VBE21−R41I23 ・・・(32) となる。The collector current I C41 of the PNP transistor Q 41 of the current mirror circuit 53 becomes equal to the output current I 23 of the bandgap Zener voltage detection circuit 34 by the current mirror circuit 53 and the signal control circuit 33. Therefore, the equation (31) becomes V S51 = V BE21 −R 41 I 23 (32).
【0072】ここで、バンドギャップツェナー電圧検出
回路34の出力電流I23は、バンドギャップツェナー電
圧検出回路34の抵抗R25にバンドギャップツェナー電
圧ΔVBEが発生することから、 I23=ΔVBE/R23 ・・・(33) である。Here, the output current I 23 of the band gap zener voltage detection circuit 34 is I 23 = ΔV BE / since the band gap zener voltage ΔV BE is generated in the resistor R 25 of the band gap zener voltage detection circuit 34. R 23 is a ... (33).
【0073】式(33)を式(32)に代入すると、 VS51 =VBE21−(R41/R23)・ΔVBE ・・・(34) で表せる。NPNトランジスタQ21のベースエミッタ間
電圧VBE21は、式(17)と同様に、 VBE21=Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 ) ・・・(35) で表せ、また、バンドギャップツェナー電圧ΔVBEは、
式(18)から ΔVBE=(kT/q)ln(m) ・・・(36) であるため、式(34)に式(35)、(36)を代入
すると、検出電圧VS51は、 VS51 ={Vg0(1−T/T0 )+VBE0 (T/T0 )} −(R41/R23)・(kT/q)ln(m) ・・・(37) である。By substituting the equation (33) into the equation (32), it can be expressed as V S51 = V BE21 − (R 41 / R 23 ) · ΔV BE (34). The base-emitter voltage V BE21 of the NPN transistor Q 21 can be expressed as V BE21 = V g0 (1-T / T 0 ) + V BE0 (T / T 0 ) ... (35) as in the equation (17). , And the bandgap Zener voltage ΔV BE is
Since ΔV BE = (kT / q) ln (m) (36) from the equation (18), when the equations (35) and (36) are substituted into the equation (34), the detection voltage V S51 becomes V S51 = {V g0 (1 -T / T 0) + V BE0 (T / T 0)} - a (R 41 / R 23) · (kT / q) ln (m) ··· (37).
【0074】式(37)を温度Tで微分して、温度Tに
対する出力検出電圧VS51 の変化(∂VS51 /∂T)を
求めると、 ∂VS51 /∂T={−(Vg0/T0 )+(VBE0 /T0 )} −(R41/R23)・(kT/q)ln(m) =(VBE0 /T0 ) −{(Vg0/T0 ) +(R41/R23)・(kT/q)ln(m)} ・・・(38) となる。When the change (∂V S51 / ∂T) of the output detection voltage V S51 with respect to the temperature T is obtained by differentiating the expression (37) by the temperature T, ∂V S51 / ∂T = {-(V g0 / T 0) + (V BE0 / T 0)} - (R 41 / R 23) · (kT / q) ln (m) = (V BE0 / T 0) - {(V g0 / T 0) + (R 41 / R 23 ) · (kT / q) ln (m)} (38)
【0075】ここで、式(38)で得られた温度に対す
る出力検出電圧の変化(∂VS51 /∂T)から式(1
1)に示す従来の温度に対する出力検出電圧の変化(∂
VS21/∂T)を減算すると、 (∂VS51 /∂T)−(∂VS21 /∂T) =(VBE0 /T0 ) −{(Vg0/T0 )+(R41/R23)・(kT/q)ln(m)} −{(VBE0 /T0 )−(Vg0/T0 )} =(R41/R23)・(kT/q)ln(m) ・・・(39) となる。Here, from the change (∂V S51 / ∂T) of the output detection voltage with respect to the temperature obtained by the expression (38), the expression (1
Change in output detection voltage with respect to conventional temperature shown in 1) (∂
When V S21 / ∂T) is subtracted, (∂V S51 / ∂T)-(∂V S21 / ∂T) = (V BE0 / T 0 )-{(V g0 / T 0 ) + (R 41 / R 23) · (kT / q) ln (m)} - {(V BE0 / T 0) - (V g0 / T 0)} = (R 41 / R 23) · (kT / q) ln (m) ·・ It becomes (39).
【0076】これは、本実施例の温度検出回路51の温
度に対する出力電圧(∂VS51 /∂T)が従来の温度検
出回路1の温度に対する出力電圧の変化(∂VS1/∂
T)より大きくできることを示しており、本実施例の温
度検出回路51の温度に対する出力電圧(∂VS51 /∂
T)は、式(39)に示すように抵抗R41及びR23の比
により自由に設定可能となることがわかる。This is because the output voltage (∂V S51 / ∂T) with respect to the temperature of the temperature detection circuit 51 of the present embodiment changes with the temperature of the conventional temperature detection circuit 1 (∂V S1 / ∂).
T), the output voltage (∂V S51 / ∂) with respect to the temperature of the temperature detection circuit 51 of this embodiment.
It can be seen that T) can be freely set by the ratio of the resistors R 41 and R 23 as shown in the equation (39).
【0077】なお、第1〜第3実施例のバンドギャップ
ツェナー電圧検出回路34はNPNトランジスタQ22の
ベースに供給される信号に正の温度特性が得られれば、
回路形式は問わない。また、第1〜第3実施例のトラン
ジスタの極性を逆にすると共に、電源電圧のの極性を逆
にしても同様な動作を実現できることは言うまでもな
い。The bandgap Zener voltage detection circuit 34 of the first to third embodiments can provide a positive temperature characteristic for the signal supplied to the base of the NPN transistor Q 22 .
The circuit format does not matter. It goes without saying that the same operation can be realized by reversing the polarities of the transistors of the first to third embodiments and reversing the polarities of the power supply voltages.
【0078】[0078]
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1によれ
ば、温度検出回路と制御信号生成回路との温度特性を逆
の傾きの特性とし、制御信号生成回路で生成された制御
信号を反転して温度検出回路で生成された検出信号に加
算して温度検出信号とすることにより、温度係数を自由
に設定できる等の特長を有する。As described above, according to claim 1 of the present invention, the temperature characteristics of the temperature detection circuit and the control signal generation circuit are set to have characteristics of opposite slopes, and the control signal generated by the control signal generation circuit is set. By inverting and adding to the detection signal generated by the temperature detection circuit to obtain a temperature detection signal, the temperature coefficient can be freely set.
【0079】請求項2によれば、制御用トランジスタに
よりバンドギャップツェナー検出手段で検出されたバン
ドギャップツェナー電圧を反転した信号を温度検出信号
に重畳して温度検出信号を制御できるため、検出用トラ
ンジスタのベース−エミッタ間電圧をそのまま温度検出
信号とするのに比べて温度に対する検出電圧変化を大き
くできる等の特長を有する。According to the present invention, the signal for inverting the bandgap Zener voltage detected by the bandgap Zener detecting means by the controlling transistor can be superimposed on the temperature detecting signal to control the temperature detecting signal. Compared to the base-emitter voltage of (1) which is used as a temperature detection signal as it is, it has a feature that a change in detected voltage with respect to temperature can be increased.
【0080】請求項3によれば、出力検出信号を帰還増
幅器を介して出力する構成とし、バンドギャップツェナ
ー検出回路で検出された検出されたバンドキャップツェ
ナー電圧に応じて信号制御回路を介して帰還増幅器の帰
還量を制御することにより、検出用トランジスタのベー
ス−エミッタ間電圧の温度による変化に加えて、バンド
ギャップツェナー電圧応じて温度検出信号を制御するた
め、検出用トランジスタのベース−エミッタ間電圧をそ
のまま温度検出信号とするのに比べて温度係数を大きく
できる等の特長を有する。According to the third aspect of the present invention, the output detection signal is output via the feedback amplifier, and is fed back via the signal control circuit according to the detected band cap zener voltage detected by the band gap zener detection circuit. By controlling the amount of feedback of the amplifier, in addition to the change in the base-emitter voltage of the detection transistor due to temperature, the temperature detection signal is controlled according to the bandgap Zener voltage. Has a feature that the temperature coefficient can be increased as compared with the case where is used as the temperature detection signal as it is.
【図1】本発明の第1実施例の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2実施例の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3実施例の回路構成図である。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
【図5】従来の一例の回路構成図である。FIG. 5 is a circuit configuration diagram of an example of the related art.
【図6】従来の他の一例の回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of another conventional example.
【図7】従来の他の一例の回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of another example of the related art.
31、41、51 温度検出回路 32、35 定電流源 33 信号制御回路 34 バンドギャップツェナー電圧検出回路 42、53 カレントミラー回路 52 増幅回路 54 オペアンプ Q21、Q31 温度検出用NPNトランジスタ R21 出力抵抗 Q22、Q23、Q27、Q28、Q29、Q31 NPNトランジ
スタ Q24、Q25、Q26、Q32、Q33、Q41、Q42 PNPト
ランジスタ R24、R25、R26、R31、R32、R33、R41 抵抗31, 41, 51 Temperature detection circuit 32, 35 Constant current source 33 Signal control circuit 34 Bandgap Zener voltage detection circuit 42, 53 Current mirror circuit 52 Amplification circuit 54 Operational amplifier Q 21 , Q 31 Temperature detection NPN transistor R 21 Output resistance Q 22 , Q 23 , Q 27 , Q 28 , Q 29 , Q 31 NPN transistor Q 24 , Q 25 , Q 26 , Q 32 , Q 33 , Q 41 , Q 42 PNP transistor R 24 , R 25 , R 26 , R 31 , R 32 , R 33 , R 41 resistance
Claims (3)
度検出信号を生成する温度検出回路を有する温度検出回
路において、 前記温度検出回路とは逆の傾きの温度特性を有し、温度
に応じて制御信号を生成する制御信号生成回路と、 前記制御信号生成回路で生成された制御信号を反転して
前記温度検出信号に加算する検出信号制御回路とを有す
ることを特徴とする温度検出回路。1. A temperature detection circuit having a predetermined temperature characteristic and having a temperature detection circuit for generating a temperature detection signal according to the temperature, wherein the temperature detection circuit has a temperature characteristic having an inclination opposite to that of the temperature detection circuit. Temperature detection, which includes a control signal generation circuit that generates a control signal in accordance with the temperature detection signal, and a detection signal control circuit that inverts the control signal generated by the control signal generation circuit and adds the control signal to the temperature detection signal. circuit.
生成回路で生成された前記制御信号がベースに接続さ
れ、コレクタが前記温度検出信号を出力する出力端子に
接続され、エミッタが定電位とされた制御用トランジス
タよりなることを特徴する請求項1記載の温度検出回
路。2. In the detection signal control circuit, the control signal generated by the control signal generation circuit is connected to a base, a collector is connected to an output terminal that outputs the temperature detection signal, and an emitter is a constant potential. The temperature detecting circuit according to claim 1, wherein the temperature detecting circuit comprises a controlled transistor.
ランジスタのベース−エミッタ間電圧を増幅する帰還増
幅器を有し、 前記信号制御回路は、バンドギャップツェナー電圧に応
じて前記帰還増幅器の帰還電流を制御することを特徴と
する請求項1記載の温度検出回路。3. The control signal generation circuit has a feedback amplifier for amplifying a base-emitter voltage of the output transistor, and the signal control circuit has a feedback current of the feedback amplifier according to a bandgap Zener voltage. The temperature detection circuit according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8077381A JPH09264796A (en) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Temperature detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8077381A JPH09264796A (en) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Temperature detection circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09264796A true JPH09264796A (en) | 1997-10-07 |
Family
ID=13632322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8077381A Pending JPH09264796A (en) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Temperature detection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09264796A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010223885A (en) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Rohm Co Ltd | Temperature compensation circuit and acceleration or angular velocity sensor |
JP2011022135A (en) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Delta Design Inc | Temperature measurement using diode by offsetting saturation current |
CN112985628A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 三垦电气株式会社 | Temperature monitoring circuit and method |
CN114705314A (en) * | 2022-04-07 | 2022-07-05 | 荣信汇科电气股份有限公司 | Temperature change speed detection loop |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8077381A patent/JPH09264796A/en active Pending
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---|---|---|---|---|
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CN112985628A (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 三垦电气株式会社 | Temperature monitoring circuit and method |
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---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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