JPH10260082A - 温度センサ及びその調整方法 - Google Patents
温度センサ及びその調整方法Info
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- JPH10260082A JPH10260082A JP594198A JP594198A JPH10260082A JP H10260082 A JPH10260082 A JP H10260082A JP 594198 A JP594198 A JP 594198A JP 594198 A JP594198 A JP 594198A JP H10260082 A JPH10260082 A JP H10260082A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発振回路を構成せずに温度を検出できるよう
にし、製造コストをアップすることなく、製造ばらつき
を調整して正確な温度情報を出力可能にする。 【解決手段】 第1の電源1と第2の電源2との間に、
抵抗群3とMOSトランジスタ5とを直列に接続して設
け、そのMOSトランジスタ5のドレインを抵抗群3に
し、ソースとバルクを第1の電源1にそれぞれ接続す
る。抵抗群3の各抵抗の接続点と第2の電源2との接続
を開閉する複数のスイッチからなるスイッチ群3と、M
OSトランジスタ5にゲート電圧を供給する温度補償型
定電圧発生回路7と、その出力電圧及びスイッチ群3の
各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを記憶する
PROM(不揮発性メモリ)8とによって温度センサを
構成し、第2の電源2の電圧を基準として、MOSトラ
ンジスタ5のドレインの電圧を温度情報として外部端子
6に出力する。
にし、製造コストをアップすることなく、製造ばらつき
を調整して正確な温度情報を出力可能にする。 【解決手段】 第1の電源1と第2の電源2との間に、
抵抗群3とMOSトランジスタ5とを直列に接続して設
け、そのMOSトランジスタ5のドレインを抵抗群3に
し、ソースとバルクを第1の電源1にそれぞれ接続す
る。抵抗群3の各抵抗の接続点と第2の電源2との接続
を開閉する複数のスイッチからなるスイッチ群3と、M
OSトランジスタ5にゲート電圧を供給する温度補償型
定電圧発生回路7と、その出力電圧及びスイッチ群3の
各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを記憶する
PROM(不揮発性メモリ)8とによって温度センサを
構成し、第2の電源2の電圧を基準として、MOSトラ
ンジスタ5のドレインの電圧を温度情報として外部端子
6に出力する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、製造上のばらつ
きを修正するための調整手段を備えた温度センサとその
調整方法に関し、特に、携帯電話等の小型電子機器に搭
載される温度補償型水晶発振器に用いられる温度センサ
とその調整方法に関するものである。
きを修正するための調整手段を備えた温度センサとその
調整方法に関し、特に、携帯電話等の小型電子機器に搭
載される温度補償型水晶発振器に用いられる温度センサ
とその調整方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】携帯電話に搭載される温度補償型水晶発
振器などのように、温度補償機能を有する電子機器は、
温度変化を検出して何らかの電気的特性の変化として出
力する温度センサを備える必要がある。一般的な温度セ
ンサとしては、例えばダイオードのPN接合を用いたも
のがあり、検出精度はよいが、IC中に組み込めないた
め外付け部品となるという問題がある。
振器などのように、温度補償機能を有する電子機器は、
温度変化を検出して何らかの電気的特性の変化として出
力する温度センサを備える必要がある。一般的な温度セ
ンサとしては、例えばダイオードのPN接合を用いたも
のがあり、検出精度はよいが、IC中に組み込めないた
め外付け部品となるという問題がある。
【0003】そこで、発振周波数が温度依存性を持つ発
振回路を構成し、その出力をアナログ化することにより
温度を検出するものもあるが、コスト高になるのと、位
相ノイズが発生するという問題がある。
振回路を構成し、その出力をアナログ化することにより
温度を検出するものもあるが、コスト高になるのと、位
相ノイズが発生するという問題がある。
【0004】従来の温度補償型水晶発振器に用いられて
いる温度センサとして、例えば、特開昭61ー8811
9号公報に開示されているように、定電流回路と、温度
係数を有する複数の抵抗とコンデンサで形成された複数
個の積分型遅延回路と複数個のインバータを直列接続し
てなり、上記定電流回路の出力によつて駆動されて温度
情報を出力するリング発振回路とから構成されたものが
ある。
いる温度センサとして、例えば、特開昭61ー8811
9号公報に開示されているように、定電流回路と、温度
係数を有する複数の抵抗とコンデンサで形成された複数
個の積分型遅延回路と複数個のインバータを直列接続し
てなり、上記定電流回路の出力によつて駆動されて温度
情報を出力するリング発振回路とから構成されたものが
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の温度
センサによって、正確な温度情報を出力させるために
は、積分型遅延回路の各抵抗とコンデンサの温度を同じ
にし、且つその温度係数も同一でなければならない。し
かし、温度補償型水晶発振器に用いられる温度センサ
は、上述の例に限らず種々のものが実用化されている
が、工業製品であることから各抵抗とコンデンサの温度
係数には製造上のばらつきが生じる。
センサによって、正確な温度情報を出力させるために
は、積分型遅延回路の各抵抗とコンデンサの温度を同じ
にし、且つその温度係数も同一でなければならない。し
かし、温度補償型水晶発振器に用いられる温度センサ
は、上述の例に限らず種々のものが実用化されている
が、工業製品であることから各抵抗とコンデンサの温度
係数には製造上のばらつきが生じる。
【0006】そして、この製造上のばらつきによって各
抵抗とコンデンサの温度係数が規格範囲外となった場合
には、その温度センサを調整して規格内にすることがで
きなかったため、製造条件の厳しさにより歩留まりの低
下を招き、製造コストが高くなるという問題があった。
抵抗とコンデンサの温度係数が規格範囲外となった場合
には、その温度センサを調整して規格内にすることがで
きなかったため、製造条件の厳しさにより歩留まりの低
下を招き、製造コストが高くなるという問題があった。
【0007】また、このような温度補償型水晶発振器に
用いられる温度センサは、それを搭載する電子機器に、
恒温槽を用いた温度センサの特性評価という余計な負荷
を強いることになり、さらなるコストアップの要因とな
るという問題があった。さらに、このような発振型の温
度センサは位相ノイズが発生するので、携帯電話に搭載
する発振器の場合は位相ノイズの制限が厳しいため、そ
の発振器の温度補償を行うための温度センサとしては使
用しにくいという問題もあった。
用いられる温度センサは、それを搭載する電子機器に、
恒温槽を用いた温度センサの特性評価という余計な負荷
を強いることになり、さらなるコストアップの要因とな
るという問題があった。さらに、このような発振型の温
度センサは位相ノイズが発生するので、携帯電話に搭載
する発振器の場合は位相ノイズの制限が厳しいため、そ
の発振器の温度補償を行うための温度センサとしては使
用しにくいという問題もあった。
【0008】この発明は、このような問題を解決するた
めになされたものであり、発振回路を構成せずに温度を
検出できるようにし、その温度センサの製造コストをア
ップすることなく、製造ばらつきを調整して正確なアナ
ログ温度情報を出力することが可能な温度センサ、およ
びその調整方法を提供することを目的とする。
めになされたものであり、発振回路を構成せずに温度を
検出できるようにし、その温度センサの製造コストをア
ップすることなく、製造ばらつきを調整して正確なアナ
ログ温度情報を出力することが可能な温度センサ、およ
びその調整方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明による温度セン
サは、上記の目的を達成するため、第1の電源および第
2の電源と、その第2の電源に接続され、複数の抵抗が
直列接続されてなる抵抗群と、その各抵抗の接続点と第
2の電源との接続を開閉する複数のスイッチからなるス
イッチ群と、上記抵抗群に直列に接続され、第1の電源
にソースおよびバルクを接続した感温素子であるMOS
トランジスタと、そのMOSトランジスタのドレインに
接続された外部端子と、上記第1の電源から基準電位を
受け、出力電圧として上記MOSトランジスタにゲート
電圧を供給する温度補償型定電圧発生手段と、その温度
補償型定電圧発生手段の出力電圧及び上記スイッチ群の
各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを記憶する
不揮発性メモリとからなり、上記第2の電源の電圧を基
準として、上記MOSトランジスタのドレインの電圧を
温度情報として外部端子に出力するようにしたものであ
る。
サは、上記の目的を達成するため、第1の電源および第
2の電源と、その第2の電源に接続され、複数の抵抗が
直列接続されてなる抵抗群と、その各抵抗の接続点と第
2の電源との接続を開閉する複数のスイッチからなるス
イッチ群と、上記抵抗群に直列に接続され、第1の電源
にソースおよびバルクを接続した感温素子であるMOS
トランジスタと、そのMOSトランジスタのドレインに
接続された外部端子と、上記第1の電源から基準電位を
受け、出力電圧として上記MOSトランジスタにゲート
電圧を供給する温度補償型定電圧発生手段と、その温度
補償型定電圧発生手段の出力電圧及び上記スイッチ群の
各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを記憶する
不揮発性メモリとからなり、上記第2の電源の電圧を基
準として、上記MOSトランジスタのドレインの電圧を
温度情報として外部端子に出力するようにしたものであ
る。
【0010】この温度センサの調整方法は、上記外部端
子と第2の電源との間の抵抗値が所定の値になるよう
に、上記不揮発性メモリに上記スイッチ群の各スイッチ
の開閉状態を設定する調整操作データを書き込むことに
より抵抗調整を行う。その後、上記外部端子からの第2
の電源の電圧を基準とする出力電圧が所定の値になるよ
うに、上記不揮発性メモリに調整操作データを書き込ん
で温度補償型定電圧発生手段の出力電圧を調整すればよ
い。
子と第2の電源との間の抵抗値が所定の値になるよう
に、上記不揮発性メモリに上記スイッチ群の各スイッチ
の開閉状態を設定する調整操作データを書き込むことに
より抵抗調整を行う。その後、上記外部端子からの第2
の電源の電圧を基準とする出力電圧が所定の値になるよ
うに、上記不揮発性メモリに調整操作データを書き込ん
で温度補償型定電圧発生手段の出力電圧を調整すればよ
い。
【0011】また、この発明による温度センサは、単体
の温度計として用いられることもあれば、システムの一
部として内部回路に温度情報を出力する役目を果たす場
合もある。その場合には、温度情報を外部に出力しない
のであるから、抵抗や感温素子の製造ばらつきを打ち消
すための調整を行った後は、外部端子を有効状態にして
おく必要はない。
の温度計として用いられることもあれば、システムの一
部として内部回路に温度情報を出力する役目を果たす場
合もある。その場合には、温度情報を外部に出力しない
のであるから、抵抗や感温素子の製造ばらつきを打ち消
すための調整を行った後は、外部端子を有効状態にして
おく必要はない。
【0012】このような場合には、外部端子にスイッチ
を設けて調整時以外は外部端子との接続を断つようにし
たり、あるいは同一特性の2組の温度センサを形成して
おき、その一方にのみ外部端子を設けて調整用とし、他
方を内部回路への温度情報出力用とし、調整用の温度セ
ンサを調整することによつて他方の温度センサも同時に
調整されるように構成するとよい。
を設けて調整時以外は外部端子との接続を断つようにし
たり、あるいは同一特性の2組の温度センサを形成して
おき、その一方にのみ外部端子を設けて調整用とし、他
方を内部回路への温度情報出力用とし、調整用の温度セ
ンサを調整することによつて他方の温度センサも同時に
調整されるように構成するとよい。
【0013】そのための温度センサとして、第1の電源
および第2の電源との間に、同一特性の抵抗群とMOS
トランジスタとを直列に接続した回路を2組並列に設
け、その各抵抗群の各抵抗の接続点と第2の電源との接
続を開閉する複数のスイッチからなる2組のスイッチ群
を設け、2個のMOSトランジスタのうち、いずれか一
方のMOSトランジスタのドレインに外部端子を設け、
温度補償型定電圧発生手段の出力電圧によって上記各M
OSトランジスタに同じゲート電圧を供給し、その温度
補償型定電圧発生手段の出力電圧及び上記複数のスイッ
チ群の各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを不
揮発性メモリに記憶するようにし、上記第2の電源の電
圧を基準として、上記2個のMOSトランジスタのうち
他方のMOSトランジスタのドレインの電圧を温度情報
として内部回路に供給するようにした温度センサも提供
する。
および第2の電源との間に、同一特性の抵抗群とMOS
トランジスタとを直列に接続した回路を2組並列に設
け、その各抵抗群の各抵抗の接続点と第2の電源との接
続を開閉する複数のスイッチからなる2組のスイッチ群
を設け、2個のMOSトランジスタのうち、いずれか一
方のMOSトランジスタのドレインに外部端子を設け、
温度補償型定電圧発生手段の出力電圧によって上記各M
OSトランジスタに同じゲート電圧を供給し、その温度
補償型定電圧発生手段の出力電圧及び上記複数のスイッ
チ群の各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを不
揮発性メモリに記憶するようにし、上記第2の電源の電
圧を基準として、上記2個のMOSトランジスタのうち
他方のMOSトランジスタのドレインの電圧を温度情報
として内部回路に供給するようにした温度センサも提供
する。
【0014】この温度センサの調整方法は、上述の温度
センサの調整方法と同様であり、それによって、外部端
子からのノイズ等の影響を受けることなく、内部回路に
正確な温度情報を供給することができる。さらに、前述
の温度センサと同様な構成で、そのMOSトランジスタ
のドレインに外部端子用スイッチを介して外部端子を接
続し、そのMOSトランジスタのドレイン電圧を温度情
報として内部回路に供給するようにしても、調整後は外
部端子からのノイズ等の影響を受けることなく、内部回
路に正確な温度情報を供給することができる。
センサの調整方法と同様であり、それによって、外部端
子からのノイズ等の影響を受けることなく、内部回路に
正確な温度情報を供給することができる。さらに、前述
の温度センサと同様な構成で、そのMOSトランジスタ
のドレインに外部端子用スイッチを介して外部端子を接
続し、そのMOSトランジスタのドレイン電圧を温度情
報として内部回路に供給するようにしても、調整後は外
部端子からのノイズ等の影響を受けることなく、内部回
路に正確な温度情報を供給することができる。
【0015】この温度センサの調整方法も、前述の温度
センサの調整方法と同様であるが、上記外部端子用スイ
ッチを閉じた状態で上記抵抗調整と、上記温度補償型定
電圧発生手段の出力電圧の調整を行った後、外部端子用
スイッチを開状態にする。その外部端子用スイッチの閉
状態および開状態の設定を、上記不揮発性メモリに該ス
イッチの開閉状態を設定する調整操作データを書き込む
ことによって行うこともできる。
センサの調整方法と同様であるが、上記外部端子用スイ
ッチを閉じた状態で上記抵抗調整と、上記温度補償型定
電圧発生手段の出力電圧の調整を行った後、外部端子用
スイッチを開状態にする。その外部端子用スイッチの閉
状態および開状態の設定を、上記不揮発性メモリに該ス
イッチの開閉状態を設定する調整操作データを書き込む
ことによって行うこともできる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 〔第1の実施形態:図1〕この発明の第1の実施形態を
説明するが、まずその温度センサの構成を図1によって
説明する。
面に基づいて説明する。 〔第1の実施形態:図1〕この発明の第1の実施形態を
説明するが、まずその温度センサの構成を図1によって
説明する。
【0017】この第1の実施形態の温度センサは、第1
の電源1と、抵抗調整および温度情報出力のための基準
電位を提供する第2の電源2と、その第2の電源2に一
端が接続された複数の抵抗R1〜R5が直列に接続され
てなる抵抗群3と、その抵抗群3の他端にドレインDが
接続され、ソースSとバルクBが第1の電源1に接続さ
れた感温素子であるMOSトランジスタ5とを備えてい
る。
の電源1と、抵抗調整および温度情報出力のための基準
電位を提供する第2の電源2と、その第2の電源2に一
端が接続された複数の抵抗R1〜R5が直列に接続され
てなる抵抗群3と、その抵抗群3の他端にドレインDが
接続され、ソースSとバルクBが第1の電源1に接続さ
れた感温素子であるMOSトランジスタ5とを備えてい
る。
【0018】さらに、抵抗群3の各抵抗R1〜R5の接
続点a〜dと第2の電源2との接続回路をそれぞれ開閉
する複数個のスイッチS1〜S4からなるスイッチ群4
と、MOSトランジスタ5のドレインに接続された外部
端子6と、第1の電源1から給電されてMOSトランジ
スタ5にゲート電圧を供給する温度補償型定電圧発生回
路7と、その定電圧発生回路7の出力電圧の調整および
スイッチ群4の各スイッチS1〜S4の開閉制御を行な
うための調整操作データを記憶する不揮発性メモリであ
るPROM8も備えている。外部端子6には、第2の電
源2の電圧を基準として、MOSトランジスタ5による
検出温度に応じて変化するドレインの電圧が、温度情報
として出力される。
続点a〜dと第2の電源2との接続回路をそれぞれ開閉
する複数個のスイッチS1〜S4からなるスイッチ群4
と、MOSトランジスタ5のドレインに接続された外部
端子6と、第1の電源1から給電されてMOSトランジ
スタ5にゲート電圧を供給する温度補償型定電圧発生回
路7と、その定電圧発生回路7の出力電圧の調整および
スイッチ群4の各スイッチS1〜S4の開閉制御を行な
うための調整操作データを記憶する不揮発性メモリであ
るPROM8も備えている。外部端子6には、第2の電
源2の電圧を基準として、MOSトランジスタ5による
検出温度に応じて変化するドレインの電圧が、温度情報
として出力される。
【0019】ここに示したPROM8は、外部からRO
Mライタ等によって書き込まれる調整操作データの内容
に応じて、スイッチ群4の各スイッチS1〜S4の開閉
状態を設定すると共に、温度補償型定電圧発生回路7の
出力電圧の値を設定するものである。このPROM8の
調整操作データを読み出して、各スイッチS1〜S4の
開閉状態と温度補償型定電圧発生回路7の出力電圧を設
定(制御)する回路は、特に新規なものではないので、
説明を省略する。なお、スイッチ群4の各スイッチS1
〜S4は、信号による開閉制御が可能なスイッチングト
ランジスタ等の電子スイツチである。
Mライタ等によって書き込まれる調整操作データの内容
に応じて、スイッチ群4の各スイッチS1〜S4の開閉
状態を設定すると共に、温度補償型定電圧発生回路7の
出力電圧の値を設定するものである。このPROM8の
調整操作データを読み出して、各スイッチS1〜S4の
開閉状態と温度補償型定電圧発生回路7の出力電圧を設
定(制御)する回路は、特に新規なものではないので、
説明を省略する。なお、スイッチ群4の各スイッチS1
〜S4は、信号による開閉制御が可能なスイッチングト
ランジスタ等の電子スイツチである。
【0020】この第1の実施形態の温度センサは、次の
手順で調整を行うことにより、温度情報出力の製造ばら
つきをなくすことができる。まず、外部端子6と第2の
電源2との間の抵抗値を測定し、その値が所定の抵抗値
になるようにPROM8に調整操作データを書き込んで
スイッチ群4の各スイッチS1〜S4の開閉状態を調整
する。これにより抵抗群3を所定の値にすることがで
き、抵抗値の製造ばらつきを打ち消すことができる。
手順で調整を行うことにより、温度情報出力の製造ばら
つきをなくすことができる。まず、外部端子6と第2の
電源2との間の抵抗値を測定し、その値が所定の抵抗値
になるようにPROM8に調整操作データを書き込んで
スイッチ群4の各スイッチS1〜S4の開閉状態を調整
する。これにより抵抗群3を所定の値にすることがで
き、抵抗値の製造ばらつきを打ち消すことができる。
【0021】この抵抗調整の後、第2の電源2を基準電
位として外部端子5からの出力電圧を測定し、その値が
所定の電圧値になるようにPROM8に調整操作データ
を書き込んで温度補償型定電圧発生回路7の出力電圧を
調整する。これによりMOSトランジスタ5のスレショ
ールド電圧の製造ばらつきを打ち消すことができる。
位として外部端子5からの出力電圧を測定し、その値が
所定の電圧値になるようにPROM8に調整操作データ
を書き込んで温度補償型定電圧発生回路7の出力電圧を
調整する。これによりMOSトランジスタ5のスレショ
ールド電圧の製造ばらつきを打ち消すことができる。
【0022】ここで抵抗群3を、たとえば高濃度の不純
物を含む多結晶シリコン膜などで形成すれば、加工精度
や不純物濃度に製造ばらつきがあったとしても、温度係
数はほぼ「0」のままであって、MOSトランジスタ5
の温度係数に比べてその製造ばらつきは完全に無視する
ことができる。したがって、この第1の実施形態におけ
る温度センサの抵抗調整は、ある温度1点での抵抗値の
調整だけでよい。この抵抗調整により温度センサとして
の絶対値調整が終了する。
物を含む多結晶シリコン膜などで形成すれば、加工精度
や不純物濃度に製造ばらつきがあったとしても、温度係
数はほぼ「0」のままであって、MOSトランジスタ5
の温度係数に比べてその製造ばらつきは完全に無視する
ことができる。したがって、この第1の実施形態におけ
る温度センサの抵抗調整は、ある温度1点での抵抗値の
調整だけでよい。この抵抗調整により温度センサとして
の絶対値調整が終了する。
【0023】MOSトランジスタ5を流れる電流の温度
係数は、MOSトランジスタ5の製造工程が同じである
限り、ゲート電圧とスレショールド電圧との差で一義的
に定まるから、MOSトランジスタ5のスレショールド
電圧の製造ばらつきの分だけ、印加するゲート電圧を調
整すればよい。
係数は、MOSトランジスタ5の製造工程が同じである
限り、ゲート電圧とスレショールド電圧との差で一義的
に定まるから、MOSトランジスタ5のスレショールド
電圧の製造ばらつきの分だけ、印加するゲート電圧を調
整すればよい。
【0024】その際、すでに抵抗群3の調整がなされて
いるので、MOSトランジスタ5のスレショールド電圧
を測定する必要はなく、第2の電源2の電圧を基準電位
として外部端子6の出力電圧を測定し、その値が所定の
電圧値になるように温度補償型定電圧発生手段7の出力
電圧を調整すればよい。この調整により温度センサとし
ての感度調整が終了する。
いるので、MOSトランジスタ5のスレショールド電圧
を測定する必要はなく、第2の電源2の電圧を基準電位
として外部端子6の出力電圧を測定し、その値が所定の
電圧値になるように温度補償型定電圧発生手段7の出力
電圧を調整すればよい。この調整により温度センサとし
ての感度調整が終了する。
【0025】この場合の、MOSトランジスタのゲート
電圧Vgsをパラメータとするドレインの電圧である出力
電圧Vdd ref.の温度特性を図4に示す。このように、
図1に示した第1の実施形態の温度センサの構成によ
り、上述した調整を行なうことによって、製造ばらつき
を打ち消した温度センサを得ることができる。
電圧Vgsをパラメータとするドレインの電圧である出力
電圧Vdd ref.の温度特性を図4に示す。このように、
図1に示した第1の実施形態の温度センサの構成によ
り、上述した調整を行なうことによって、製造ばらつき
を打ち消した温度センサを得ることができる。
【0026】なお、MOSトランジスタ5は定電流特性
を有するため、それを流れる電流は、ゲート・ソース間
電圧が一定である限り、ドレイン・ソース間電圧に多少
の変動があっても一定である。したがって、温度補償型
定電圧発生回路7の基準電位を第1の電源1とするこの
実施形態の温度センサは、第1の電源1と第2の電源2
との電位差の変動、すなわち電源電圧変動の影響を受け
ない。
を有するため、それを流れる電流は、ゲート・ソース間
電圧が一定である限り、ドレイン・ソース間電圧に多少
の変動があっても一定である。したがって、温度補償型
定電圧発生回路7の基準電位を第1の電源1とするこの
実施形態の温度センサは、第1の電源1と第2の電源2
との電位差の変動、すなわち電源電圧変動の影響を受け
ない。
【0027】出力電圧Vdd ref.は第2の電源2の電圧
を基準としているので、上記定電流特性により変動しな
い。また、温度補償型定電圧発生回路7の出力電圧は、
PROM8に格納された調整操作データにより調整操作
されるため、初期の出力電圧に製造ばらつきがあっても
構わない。また、温度補償型という条件もあまり厳密で
なくても構わないが、温度依存性がある場合にはその製
造ばらつきがないという条件が必要である。
を基準としているので、上記定電流特性により変動しな
い。また、温度補償型定電圧発生回路7の出力電圧は、
PROM8に格納された調整操作データにより調整操作
されるため、初期の出力電圧に製造ばらつきがあっても
構わない。また、温度補償型という条件もあまり厳密で
なくても構わないが、温度依存性がある場合にはその製
造ばらつきがないという条件が必要である。
【0028】〔第2の実施形態:図2〕次に、この発明
の第2の実施形態を説明するが、まずその温度センサの
構成を図2によって説明する。この図2において図1と
対応する部分には同一の符号を付している。
の第2の実施形態を説明するが、まずその温度センサの
構成を図2によって説明する。この図2において図1と
対応する部分には同一の符号を付している。
【0029】この第2の実施形態の温度センサは、図1
に示した第1の実施形態の温度センサにおける抵抗群3
とMOSトランジスタ5の直列回路に代えて、第1の抵
抗群3Aと感温素子であるMOSトランジスタ5Aの直
列回路と、第2の抵抗群3Bと感温素子であるMOSト
ランジスタ5Bの直列回路とを、第1の電源1と第2の
電源2の間に並列に設けている。
に示した第1の実施形態の温度センサにおける抵抗群3
とMOSトランジスタ5の直列回路に代えて、第1の抵
抗群3Aと感温素子であるMOSトランジスタ5Aの直
列回路と、第2の抵抗群3Bと感温素子であるMOSト
ランジスタ5Bの直列回路とを、第1の電源1と第2の
電源2の間に並列に設けている。
【0030】第1の抵抗群3Aと第2の抵抗群3Bは、
いずれも図1に示した抵抗群3と同じ構成であり、それ
ぞれ、各抵抗R1〜R5の接続点と第2の電源2の出力
端子との間に複数のスイッチスS1〜S4からなるスイ
ッチ群4A,4Bを接続している。その各スイッチ群4
A,4BのスイッチS1〜S4は、それぞれPROM8
に書き込まれた調整操作データに応じて同様に開閉制御
される。各MOSトランジスタ5A,5Bは、いずれも
ソースSおよびバルクBを第1の電源1に接続し、温度
補償型定電圧発生回路7によって同じゲート電圧が供給
される。
いずれも図1に示した抵抗群3と同じ構成であり、それ
ぞれ、各抵抗R1〜R5の接続点と第2の電源2の出力
端子との間に複数のスイッチスS1〜S4からなるスイ
ッチ群4A,4Bを接続している。その各スイッチ群4
A,4BのスイッチS1〜S4は、それぞれPROM8
に書き込まれた調整操作データに応じて同様に開閉制御
される。各MOSトランジスタ5A,5Bは、いずれも
ソースSおよびバルクBを第1の電源1に接続し、温度
補償型定電圧発生回路7によって同じゲート電圧が供給
される。
【0031】なお、上述した2つのMOSトランジスタ
T1,T2、および第1,第2の抵抗群3A,3Bは、
寸法などが同一であることは勿論であるが、電気特性も
同一のものを使用する。この第2の実施形態の温度セン
サは、同一特性のMOSトランジスタと抵抗群との直列
接続を2組設けているが、このように2組設ける理由は
次の通りである。
T1,T2、および第1,第2の抵抗群3A,3Bは、
寸法などが同一であることは勿論であるが、電気特性も
同一のものを使用する。この第2の実施形態の温度セン
サは、同一特性のMOSトランジスタと抵抗群との直列
接続を2組設けているが、このように2組設ける理由は
次の通りである。
【0032】すなわち、前述の第1の実施形態で説明し
たように、温度センサの製造ばらつきを打ち消すために
は外部端子6を用いての測定が必要であるが、温度情報
を外部には出力せずに内部回路にのみ出力するのであれ
ば、調整終了後にはこの外部端子6は不要になる。その
ような場合に、第1の実施形態のような構成では、外部
端子6からのノイズなどによって内部回路が利用する温
度情報が乱される可能性がある。
たように、温度センサの製造ばらつきを打ち消すために
は外部端子6を用いての測定が必要であるが、温度情報
を外部には出力せずに内部回路にのみ出力するのであれ
ば、調整終了後にはこの外部端子6は不要になる。その
ような場合に、第1の実施形態のような構成では、外部
端子6からのノイズなどによって内部回路が利用する温
度情報が乱される可能性がある。
【0033】そこで、同一特性のMOSトランジスタ5
A,5Bと抵抗群3A,3Bによる直列接続を2組設
け、一方には外部端子6を接続して調整専用とし、他方
は内部端子9から内部回路へ温度情報を供給することに
すれば、内部回路が利用する温度情報が外部端子6から
のノイズなどによって乱されることがなくなる。
A,5Bと抵抗群3A,3Bによる直列接続を2組設
け、一方には外部端子6を接続して調整専用とし、他方
は内部端子9から内部回路へ温度情報を供給することに
すれば、内部回路が利用する温度情報が外部端子6から
のノイズなどによって乱されることがなくなる。
【0034】なお、図2に示すように、抵抗群3A,3
Bのそれぞれの接続点と第2の電源2との間を開閉する
スイッチ群も2組設けることは言うまでもないが、この
2組のスイッチ群4A,4Bの開閉はPROM8に書き
込まれた同一の調整操作データで行うようにするのが、
調整を簡略にする上で有効である。ただし、スイッチ群
4A,4Bの調整操作データを別々に設けてもよく、そ
のときは両調整操作データは同一内容で同時に書き換え
が行われるものとする。
Bのそれぞれの接続点と第2の電源2との間を開閉する
スイッチ群も2組設けることは言うまでもないが、この
2組のスイッチ群4A,4Bの開閉はPROM8に書き
込まれた同一の調整操作データで行うようにするのが、
調整を簡略にする上で有効である。ただし、スイッチ群
4A,4Bの調整操作データを別々に設けてもよく、そ
のときは両調整操作データは同一内容で同時に書き換え
が行われるものとする。
【0035】この第2の実施形態における温度センサの
調整方法は、前述した第1の実施形態の場合と同様であ
る。なお、当然ながらその調整時における抵抗値の測定
および出力電圧の測定には外部端子6を使用する。それ
によって、MOSトランジスタ5B側の絶対値調整およ
び感度調整を行なうと、MOSトランジスタ5A側も同
様に調整されることになる。そして、この第2の実施形
態の温度センサによれば、内部回路へ温度情報を供給す
る場合に、外部端子6からのノイズに影響を受けること
なく温度情報を供給することができる。
調整方法は、前述した第1の実施形態の場合と同様であ
る。なお、当然ながらその調整時における抵抗値の測定
および出力電圧の測定には外部端子6を使用する。それ
によって、MOSトランジスタ5B側の絶対値調整およ
び感度調整を行なうと、MOSトランジスタ5A側も同
様に調整されることになる。そして、この第2の実施形
態の温度センサによれば、内部回路へ温度情報を供給す
る場合に、外部端子6からのノイズに影響を受けること
なく温度情報を供給することができる。
【0036】〔第3の実施形態:図3〕次に、この発明
の第3の実施形態を説明するが、まずその温度センサの
構成を図3によって説明する。この図3において図1と
同じ部分には同一の符号を付している。
の第3の実施形態を説明するが、まずその温度センサの
構成を図3によって説明する。この図3において図1と
同じ部分には同一の符号を付している。
【0037】この第3実施例の温度センサが図1に示し
た第1の実施形態と相違する点は、外部端子6を、感温
素子であるMOSトランジスタ5のドレインDに直接接
続せずに、外部端子用スイッチ10を介して接続し、ド
レインDに直接には内部端子9を設けた点だけである。
そのスイッチ10はPROM8の調整操作データに応じ
て開閉制御される。したがつて、PROM8に外部端子
用スイッチ10を開状態にする調整操作データを書き込
むことにより、スイッチ10を開状態にして、外部端子
6からのノイズ等が温度情報を内部回路へ供給する内部
端子9に影響しないようにすることができる。
た第1の実施形態と相違する点は、外部端子6を、感温
素子であるMOSトランジスタ5のドレインDに直接接
続せずに、外部端子用スイッチ10を介して接続し、ド
レインDに直接には内部端子9を設けた点だけである。
そのスイッチ10はPROM8の調整操作データに応じ
て開閉制御される。したがつて、PROM8に外部端子
用スイッチ10を開状態にする調整操作データを書き込
むことにより、スイッチ10を開状態にして、外部端子
6からのノイズ等が温度情報を内部回路へ供給する内部
端子9に影響しないようにすることができる。
【0038】勿論、製造ばらつきを打ち消すための調整
を行なう段階では、この外部端子用スイッチ10は閉状
態でなければならないから、この外部端子用スイッチ8
を開状態とする調整操作データをPROM8に書き込む
のは、調整の最終段階でなければならない。なお、外部
端子用スイッチ8の閉状態における抵抗すなわちオン抵
抗は、抵抗群3の直列抵抗値に比べて桁違いに低くなけ
ればならないことは言うまでもない。
を行なう段階では、この外部端子用スイッチ10は閉状
態でなければならないから、この外部端子用スイッチ8
を開状態とする調整操作データをPROM8に書き込む
のは、調整の最終段階でなければならない。なお、外部
端子用スイッチ8の閉状態における抵抗すなわちオン抵
抗は、抵抗群3の直列抵抗値に比べて桁違いに低くなけ
ればならないことは言うまでもない。
【0039】この第3の実施形態の温度センサも、図2
に示した第2の実施形態の温度センサと同様に、温度情
報を外部には出力せずに内部回路にのみ出力する温度セ
ンサの例である。しかし、この第3の実施形態では第2
の実施形態とは異なり、抵抗群とMOSトランジスタと
の直列回路は1組だけであるから安価に製造できる。し
かも、内部回路へ供給する温度情報に対する外部端子か
らのノイズ等の影響を防ぐことができる。
に示した第2の実施形態の温度センサと同様に、温度情
報を外部には出力せずに内部回路にのみ出力する温度セ
ンサの例である。しかし、この第3の実施形態では第2
の実施形態とは異なり、抵抗群とMOSトランジスタと
の直列回路は1組だけであるから安価に製造できる。し
かも、内部回路へ供給する温度情報に対する外部端子か
らのノイズ等の影響を防ぐことができる。
【0040】したがって、第2の実施形態と同様に内部
回路へ温度情報を供給する場合に、外部端子からのノイ
ズに影響を受けることなく温度情報を供給することがで
きるこの第3の実施形態における温度センサの調整方法
も、前述した第1の実施形態の場合と同様である。
回路へ温度情報を供給する場合に、外部端子からのノイ
ズに影響を受けることなく温度情報を供給することがで
きるこの第3の実施形態における温度センサの調整方法
も、前述した第1の実施形態の場合と同様である。
【0041】なお、PROM8は書き込み可能な不揮発
性メモリであればどのようなものでもよいが、一度しか
書き込みができないワンタイムPROMを用いる場合に
は、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗を用いるなどし
て、調整操作データを書き込む前の段階では外部端子用
スイッチ10が閉状態となるような回路構成にしなけれ
ばならない。
性メモリであればどのようなものでもよいが、一度しか
書き込みができないワンタイムPROMを用いる場合に
は、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗を用いるなどし
て、調整操作データを書き込む前の段階では外部端子用
スイッチ10が閉状態となるような回路構成にしなけれ
ばならない。
【0042】また、PROM8にEEPROMのような
書き換え可能な不揮発性メモリを用いる場合には、回路
構成上の制約はなく、調整方法を次のようにすればよ
い。すなわち、まず外部端子用スイッチ10が閉状態と
なるようにPROM8に調整操作データを書き込み、次
に外部端子6を用いて製造ばらつきを打ち消すための調
整を行い、最後に外部端子用スイッチ10が開状態とな
るようにPROM8の調整操作データを書き換えればよ
い。
書き換え可能な不揮発性メモリを用いる場合には、回路
構成上の制約はなく、調整方法を次のようにすればよ
い。すなわち、まず外部端子用スイッチ10が閉状態と
なるようにPROM8に調整操作データを書き込み、次
に外部端子6を用いて製造ばらつきを打ち消すための調
整を行い、最後に外部端子用スイッチ10が開状態とな
るようにPROM8の調整操作データを書き換えればよ
い。
【0043】このような調整方法にする場合でも、PR
OM8のすべてのビットが書き換え可能である必要はな
く、外部端子用スイッチ10の開閉の調整操作データに
あたるビットのみが書き換え可能であればよい。
OM8のすべてのビットが書き換え可能である必要はな
く、外部端子用スイッチ10の開閉の調整操作データに
あたるビットのみが書き換え可能であればよい。
【0044】この発明のいくつかの実施形態について具
体的に説明したが、この発明は上述した実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能であることは言うまでもない。たとえば、
図3に示した第3の実施形態の温度センサでは、内部回
路はMOSトランジスタ5から直接温度情報を受け取る
構成にしているが、内部回路とMOSトランジスタ5の
ドレインとの間に外部端子用スイッチ10と同様なスイ
ッチを設け、内部回路と外部端子6との条件を揃えるよ
うにしてもよい。
体的に説明したが、この発明は上述した実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能であることは言うまでもない。たとえば、
図3に示した第3の実施形態の温度センサでは、内部回
路はMOSトランジスタ5から直接温度情報を受け取る
構成にしているが、内部回路とMOSトランジスタ5の
ドレインとの間に外部端子用スイッチ10と同様なスイ
ッチを設け、内部回路と外部端子6との条件を揃えるよ
うにしてもよい。
【0045】
【発明の効果】以上、各実施形態で説明してきたよう
に、この発明によれば、発振回路を構成せずに温度を検
出できるので、位相ノイズが発生する恐れはない。ま
た、不揮発性メモリの調整操作データに基づくスイッチ
のオン・オフ制御によるトリミング機能を有する抵抗群
とMOSトランジスタとの直列接続と、その接続点に接
続した外部端子とを用い、まず抵抗の製造ばらつきを打
ち消す調整をした後、外部端子からの出力電圧が所定の
値になるようMOSトランジスタのゲート電圧を調整す
ることによって、製造ばらつきにより生じた規格範囲外
の温度センサを調整して規格内にすることができる。
に、この発明によれば、発振回路を構成せずに温度を検
出できるので、位相ノイズが発生する恐れはない。ま
た、不揮発性メモリの調整操作データに基づくスイッチ
のオン・オフ制御によるトリミング機能を有する抵抗群
とMOSトランジスタとの直列接続と、その接続点に接
続した外部端子とを用い、まず抵抗の製造ばらつきを打
ち消す調整をした後、外部端子からの出力電圧が所定の
値になるようMOSトランジスタのゲート電圧を調整す
ることによって、製造ばらつきにより生じた規格範囲外
の温度センサを調整して規格内にすることができる。
【0046】したがって、製造の歩留まりを向上するこ
とができるので、製造コストをアップすることなく、製
造ばらつきのない高精度なアナログ温度情報を出力する
温度センサを提供することができる。
とができるので、製造コストをアップすることなく、製
造ばらつきのない高精度なアナログ温度情報を出力する
温度センサを提供することができる。
【図1】この発明の第1の実施形態の温度センサの構成
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図2】この発明の第2の実施形態の温度センサの構成
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図3】この発明の第3の実施形態の温度センサの構成
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図4】この発明の温度センサに使用するMOSトラン
ジスタのゲート電圧をパラメータとする出力電圧の温度
特性を示す曲線図である。
ジスタのゲート電圧をパラメータとする出力電圧の温度
特性を示す曲線図である。
1:第1の電源 2:第2の電源 3:抵抗群 3A:第1の抵抗群 3B:第2の抵抗群 4,4A,4B:スイッチ群 5,5A,5B:MOSトランジスタ5 6:外部端子 7:温度補償型定電圧発生回路 8:PROM(不揮発性メモリ) 9:内部端子 10:外部端子用スイツチ
Claims (7)
- 【請求項1】 第1の電源および第2の電源と、 前記第2の電源に接続され、複数の抵抗が直列接続され
てなる抵抗群と、 前記抵抗群のそれぞれの抵抗の接続点と前記第2の電源
との接続を開閉する複数のスイッチからなるスイッチ群
と、 前記抵抗群に直列に接続され、前記第1の電源にソース
およびバルクを接続した感温素子であるMOSトランジ
スタと、 そのMOSトランジスタのドレインに接続された外部端
子と、 前記第1の電源から基準電位を受け、出力電圧として前
記MOSトランジスタにゲート電圧を供給する温度補償
型定電圧発生手段と、 前記温度補償型定電圧発生手段の出力電圧及び前記スイ
ッチ群の各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを
記憶する不揮発性メモリとからなり、前記第2の電源の
電圧を基準として前記MOSトランジスタのドレインの
電圧を温度情報として前記外部端子に出力するようにし
たことを特徴とする温度センサ。 - 【請求項2】 請求項1記載の温度センサの調整方法で
あって、 前記外部端子と前記第2の電源との間の抵抗値が所定の
値になるように、前記不揮発性メモリに前記スイッチ群
の各スイッチの開閉状態を設定する調整操作データを書
き込むことにより抵抗調整を行い、 その後、前記外部端子からの前記第2の電源の電圧を基
準とする出力電圧が所定の値になるように、前記不揮発
性メモリに調整操作データを書き込んで前記温度補償型
定電圧発生手段の出力電圧を調整することを特徴とする
温度センサの調整方法。 - 【請求項3】 第1の電源および第2の電源と、 前記第2の電源に並列に接続され、それぞれ複数の抵抗
が直列接続されてなる同一特性の2組の抵抗群と、 前記2組の抵抗群のそれぞれの抵抗の接続点と前記第2
の電源との接続を開閉する複数のスイッチからなる2組
のスイッチ群と、 前記各抵抗群に各々直列に接続され、それぞれ前記第1
の電源にソースおよびバルクを接続した感温素子である
同一特性の2個のMOSトランジスタと、 その2個のMOSトランジスタのうち、いずれか一方の
MOSトランジスタのドレインに接続された外部端子
と、 前記第1の電源から基準電位を受け、出力電圧として前
記各MOSトランジスタに同じゲート電圧を供給する温
度補償型定電圧発生手段と、 前記温度補償型定電圧発生手段の出力電圧及び前記複数
のスイッチ群の各スイッチの開閉状態を調整操作するデ
ータを記憶する不揮発性メモリとからなり、前記第2の
電源の電圧を基準として、前記2個のMOSトランジス
タのうち他方のMOSトランジスタのドレインの電圧を
温度情報として内部回路に供給するようにしたことを特
徴とする温度センサ。 - 【請求項4】 請求項3記載の温度センサの調整方法で
あって、 前記外部端子と前記第2の電源との間の抵抗値が所定の
値になるように、前記不揮発性メモリに前記2組のスイ
ッチ群の各スイッチの開閉状態を設定する調整操作デー
タを書き込むことにより抵抗調整を行い、 その後、前記外部端子からの前記第2の電源の電圧を基
準とする出力電圧が所定の値になるように、前記不揮発
性メモリに調整操作データを書き込んで前記温度補償型
定電圧発生手段の出力電圧を調整することを特徴とする
温度センサの調整方法。 - 【請求項5】 第1の電源および第2の電源と、 前記第2の電源に接続され、複数の抵抗が直列接続され
てなる抵抗群と、 前記抵抗群のそれぞれの抵抗の接続点と前記第2の電源
との接続を開閉する複数のスイッチからなるスイッチ群
と、 前記抵抗群に直列に接続され、前記第1の電源にソース
およびバルクを接続した感温素子であるMOSトランジ
スタと、 そのMOSトランジスタのドレインに外部端子用スイッ
チを介して接続された外部端子と、 前記第1の電源から基準電位を受け、出力電圧として前
記MOSトランジスタにゲート電圧を供給する温度補償
型定電圧発生手段と、 前記温度補償型定電圧発生手段の出力電圧及び前記スイ
ッチ群の各スイッチの開閉状態を調整操作するデータを
記憶する不揮発性メモリとからなり、前記第2の電源の
電圧を基準として、前記MOSトランジスタのドレイン
の電圧を温度情報として内部回路に供給するようにした
ことを特徴とする温度センサ。 - 【請求項6】 請求項5記載の温度センサの調整方法で
あって、 前記外部端子用スイッチを閉じた状態で、前記外部端子
と前記第2の電源との間の抵抗値が所定の値になるよう
に、前記不揮発性メモリに前記スイッチ群の各スイッチ
の開閉状態を設定する調整操作データを書き込むことに
より抵抗調整を行い、 前記外部端子からの前記第2の電源の電圧を基準とする
出力電圧が所定の値になるように、前記不揮発性メモリ
に調整操作データを書き込んで前記温度補償型定電圧発
生手段の出力電圧を調整し、 その後、前記外部端子用スイッチを開状態にすることを
特徴とする温度センサの調整方法。 - 【請求項7】 請求項6記載の温度センサの調整方法に
おいて、 前記外部端子用スイッチの閉状態および開状態の設定
を、前記不揮発性メモリに、該スイッチの開閉状態を設
定する調整操作データを書き込むことによって行うこと
を特徴とする温度センサの調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP594198A JPH10260082A (ja) | 1997-01-14 | 1998-01-14 | 温度センサ及びその調整方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-4486 | 1997-01-14 | ||
JP448697 | 1997-01-14 | ||
JP594198A JPH10260082A (ja) | 1997-01-14 | 1998-01-14 | 温度センサ及びその調整方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10260082A true JPH10260082A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=26338269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP594198A Pending JPH10260082A (ja) | 1997-01-14 | 1998-01-14 | 温度センサ及びその調整方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10260082A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100370237C (zh) * | 2001-11-08 | 2008-02-20 | 株式会社东芝 | 具有调整功能的温度传感器电路及其调整方法 |
JP2009168527A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Alpine Electronics Inc | 温度検出装置及び方法、並びに回路 |
US8083404B2 (en) | 2007-08-31 | 2011-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit |
JP2012048709A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk | 基準電流源回路 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP594198A patent/JPH10260082A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100370237C (zh) * | 2001-11-08 | 2008-02-20 | 株式会社东芝 | 具有调整功能的温度传感器电路及其调整方法 |
US8083404B2 (en) | 2007-08-31 | 2011-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit |
JP2009168527A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Alpine Electronics Inc | 温度検出装置及び方法、並びに回路 |
JP2012048709A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk | 基準電流源回路 |
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