JPS59166826A - 温度検出回路 - Google Patents
温度検出回路Info
- Publication number
- JPS59166826A JPS59166826A JP4015083A JP4015083A JPS59166826A JP S59166826 A JPS59166826 A JP S59166826A JP 4015083 A JP4015083 A JP 4015083A JP 4015083 A JP4015083 A JP 4015083A JP S59166826 A JPS59166826 A JP S59166826A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polycrystalline silicon
- temperature
- point
- current
- circuit
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
- G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体集積回路における温度検出回路に関す
る。
る。
半導体集積回路の緒特性は、温度変化に敏感であるので
１本来の機能を充分に慟らかせるためには、集積回路自
体の温度を検知し、その温度に合った条件を設定しなけ
ればならない場合がしばしばある。諸条件の制御方式と
して最適な対策としては、各温度において、諸条件をア
ナログ的に設定することであるが、検出回路の占める面
積も大きく、検出回路自体の調整も大変複雑なものとな
ってしまい実用的ではない。
１本来の機能を充分に慟らかせるためには、集積回路自
体の温度を検知し、その温度に合った条件を設定しなけ
ればならない場合がしばしばある。諸条件の制御方式と
して最適な対策としては、各温度において、諸条件をア
ナログ的に設定することであるが、検出回路の占める面
積も大きく、検出回路自体の調整も大変複雑なものとな
ってしまい実用的ではない。
本発明は、半導体集積回路に内蔵可能なうえ、複数の温
度を検出可能な、安価かつ精度の高い温度検出回路を提
供するものである。
度を検出可能な、安価かつ精度の高い温度検出回路を提
供するものである。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。本発
明は、対電流温度特性の異なる素子を組み合せて、ひと
つもしくは複数の変極点をもつ対電流温度特性を有する
素子を温度検出回路に組み込んだものである。その目的
は、簡単な回路構造で複数の温度を検出することであり
、それにより、半導体集積回路の緒特性を広い温度範囲
内で制御することが可能となる。
明は、対電流温度特性の異なる素子を組み合せて、ひと
つもしくは複数の変極点をもつ対電流温度特性を有する
素子を温度検出回路に組み込んだものである。その目的
は、簡単な回路構造で複数の温度を検出することであり
、それにより、半導体集積回路の緒特性を広い温度範囲
内で制御することが可能となる。
多結晶シリコンからなるｐ −ｎ接合ダイオード（以下
ポリシリコンダイオードと呼ぶ）の逆方向電流と多結晶
シリコンな流れる電流は、各々、次のような対電流温度
特性を有しており、簡単な回路で複数の温度を検出する
ための素子としては、優れた組み合せである。
ポリシリコンダイオードと呼ぶ）の逆方向電流と多結晶
シリコンな流れる電流は、各々、次のような対電流温度
特性を有しており、簡単な回路で複数の温度を検出する
ための素子としては、優れた組み合せである。
多結晶シリコンの対電流温度特性を第３図に示す。多結
晶シリコンの対電流温度係数は、シート抵抗の大きい方
が大きな値を示しており、シート抵抗を変更することに
よって対電流温度係数を制御することが出来る。また、
電流値の絶対値は、多結晶シリコンの幅方向の長さを変
化させることにより所定の値を得ることが可能である。
晶シリコンの対電流温度係数は、シート抵抗の大きい方
が大きな値を示しており、シート抵抗を変更することに
よって対電流温度係数を制御することが出来る。また、
電流値の絶対値は、多結晶シリコンの幅方向の長さを変
化させることにより所定の値を得ることが可能である。
第４図に、ポリシリロンダイオードの逆方向電流の温度
特性含水す。対電流温度係数は、４％／℃程度あり、多
結晶シリコンの対電流温度係数の数倍以上である。対電
流温度係数の異なる素子を組み合せた温度検出回路の場
合、組み合せる素子の温度係数に差があるほど、温度検
出精度は高いと考えると、多結晶シリコンと多結晶シリ
コンの数倍の温度係数をもつポリシリコンダイオードを
組み合せることによって、充分な温度検出が得られる。
特性含水す。対電流温度係数は、４％／℃程度あり、多
結晶シリコンの対電流温度係数の数倍以上である。対電
流温度係数の異なる素子を組み合せた温度検出回路の場
合、組み合せる素子の温度係数に差があるほど、温度検
出精度は高いと考えると、多結晶シリコンと多結晶シリ
コンの数倍の温度係数をもつポリシリコンダイオードを
組み合せることによって、充分な温度検出が得られる。
なお、シリコン単結晶上のＰ −ｎ接合面は、結晶構造
が整然としており、逆方向電流はほとんど流れないため
、センサとして回路に組み込むには不適である。多結晶
シリコン上のｐ −ｎ接合面は１結晶が不完全であるた
め、完全なＰ −ｎ接合が得られず、比較的大きな電流
が得られ、その絶対値はシリコン単結晶上に作成したＰ
−ｎ接合ダイオードの逆方向電流の１０〜１００倍以
上の電流値があるため、充分な感度が得られる。また、
ポリシリコンダイオードの逆方向電流は、一般に温度セ
ンサとして使用される単結晶シリコンダイオードの順方
向電流より小さいので、単結晶ダイオードを利用する場
合より小さな面積で低消費電流動作回路が得られる。
が整然としており、逆方向電流はほとんど流れないため
、センサとして回路に組み込むには不適である。多結晶
シリコン上のｐ −ｎ接合面は１結晶が不完全であるた
め、完全なＰ −ｎ接合が得られず、比較的大きな電流
が得られ、その絶対値はシリコン単結晶上に作成したＰ
−ｎ接合ダイオードの逆方向電流の１０〜１００倍以
上の電流値があるため、充分な感度が得られる。また、
ポリシリコンダイオードの逆方向電流は、一般に温度セ
ンサとして使用される単結晶シリコンダイオードの順方
向電流より小さいので、単結晶ダイオードを利用する場
合より小さな面積で低消費電流動作回路が得られる。
第２図に、ポリシリコンダイオードと多結晶シリコンを
各々１個づつ直列に組み合せた場合の対電流温度特性を
示す。実線は、組み合せたことにより変化した温度特性
を近似的に示したもので、破線は、各々単独で用いた場
合の対電流温度特性であり、２０１は多結晶シリコン、
２０２は、ポリシリコンダイオードの温度特性である。
各々１個づつ直列に組み合せた場合の対電流温度特性を
示す。実線は、組み合せたことにより変化した温度特性
を近似的に示したもので、破線は、各々単独で用いた場
合の対電流温度特性であり、２０１は多結晶シリコン、
２０２は、ポリシリコンダイオードの温度特性である。
第１図は、本発明の温度検出回路の実施例である。第１
図において、１ｏ１は電源である。１０２．１０４は抵
抗性素子、１０３は対電流温度係数が、多結晶シリコン
のそれより大きく、ポリシリコンダイオードのそれより
小さい値を有する抵抗性素子であり、１０５は比較器で
ある。また１０９は比較器１０５の出力である。１０６
はポリシリコンダイオードと多結晶シリコンを直列に組
み合一せた素子である。１０７は、抵抗性素子１゜２と
１０３の接続点であり、１ｏ８は抵抗性素子１０４とポ
リシリコンダイオードと多結晶シリコンの直列接続素子
１０６の接続点であり、１ｏ７と１０８を比較器１０５
の入力とする。１０２と１０３は、直列に接続された状
態で電源１０１に並列に接続している。また、１ｏ４と
１０６は、直列に接続された状態で電源１０１に並列に
接続している。
図において、１ｏ１は電源である。１０２．１０４は抵
抗性素子、１０３は対電流温度係数が、多結晶シリコン
のそれより大きく、ポリシリコンダイオードのそれより
小さい値を有する抵抗性素子であり、１０５は比較器で
ある。また１０９は比較器１０５の出力である。１０６
はポリシリコンダイオードと多結晶シリコンを直列に組
み合一せた素子である。１０７は、抵抗性素子１゜２と
１０３の接続点であり、１ｏ８は抵抗性素子１０４とポ
リシリコンダイオードと多結晶シリコンの直列接続素子
１０６の接続点であり、１ｏ７と１０８を比較器１０５
の入力とする。１０２と１０３は、直列に接続された状
態で電源１０１に並列に接続している。また、１ｏ４と
１０６は、直列に接続された状態で電源１０１に並列に
接続している。
第５図は、第１図の回路において、１０２．１０４に同
一の抵抗性素子を用いた場合の１ｏ７゜１０８の電位の
温度変化を示した図であるが、５０１力ζ１０７の電圧
変化、５０２が１０８の電圧変化を示している。第５図
において、５０３．５０４は、第１図における１ ０７
、、１０ Ｂの、電位の大小が反転する温度を示して
おり、この温度において比較器１０５の出力が反転する
。すなわち、５０３．５０４の２点の温度を検出したこ
とになる。
一の抵抗性素子を用いた場合の１ｏ７゜１０８の電位の
温度変化を示した図であるが、５０１力ζ１０７の電圧
変化、５０２が１０８の電圧変化を示している。第５図
において、５０３．５０４は、第１図における１ ０７
、、１０ Ｂの、電位の大小が反転する温度を示して
おり、この温度において比較器１０５の出力が反転する
。すなわち、５０３．５０４の２点の温度を検出したこ
とになる。
第６図は、第１図における１’ ０６の部分に用いる素
子の組み合せ例で、ポリシリコンダイオードと多結晶シ
リコンを各々１個づつ並列に組み合せた場合の例である
。
子の組み合せ例で、ポリシリコンダイオードと多結晶シ
リコンを各々１個づつ並列に組み合せた場合の例である
。
第７図は、第１図の温度検出回路に、第６図の素子を組
み込んだ場合の１０７，１０８の電位の温度変化を示し
た図で、７ｏ１は、１ｏ７の電位変化、７０２は、１０
８の電位変化を示している。７０６，７０４は、検出温
度である。
み込んだ場合の１０７，１０８の電位の温度変化を示し
た図で、７ｏ１は、１ｏ７の電位変化、７０２は、１０
８の電位変化を示している。７０６，７０４は、検出温
度である。
以上、実施例に基づいて説明したように、本発明の温度
検出回路は、大きな対電流温度係数をもつポリシリコン
ダイオードとシート抵抗値を変更する−ことによって対
電流温度係数を制御できる多結晶シリコンを組み合せる
ことによって、温度検出を高精度で複数ケ所行なえるう
え、従来の半導体集積回路の製造プロセスをほとんど変
更することなく鱒作でき、半導体集積回路内に内蔵可能
である。
検出回路は、大きな対電流温度係数をもつポリシリコン
ダイオードとシート抵抗値を変更する−ことによって対
電流温度係数を制御できる多結晶シリコンを組み合せる
ことによって、温度検出を高精度で複数ケ所行なえるう
え、従来の半導体集積回路の製造プロセスをほとんど変
更することなく鱒作でき、半導体集積回路内に内蔵可能
である。
第１図は、本発明による温度検出回路の実施例である。
第２図は、第１図１０６に示す素子の対電流温度特性を
近似的に示したものである。第３図は、多結晶シリコン
の対゛亀流温度特性例であり、第４図は、ポリシリコン
ダイオードの対電流温度特性例である。第５図は、第１
図に示す回路の５動作例である。第６図は、第１図の１
０６の素子組み合せ例である。第７図は、第１図の１０
６の部分を第６図の素子と入れ替えた場合の回路動作例
である。 １０１・・・・・・電源 １０２ 、１０３ 、１０４・・・・・・抵抗性素子１
０５・・・・・・比較器 １０６・・・・・・ポリシリコンダイオードと多結晶シ
リコンを組み合せた素子 ２０１・・・・・・多結晶シリコンの対電流温度特性２
０２・・・・・・ポリシリコンダイオードの対電流温度
特性 ５０１・・・・・・第１図の回路における、接続点１゜
７の電位変化 ５０２・・・・・・第１図の回路における、接続点１゜
８の電位変化 ５０３．５０４・・・・・・第１図の回路を用いた場合
の温度検出点 ７０１．７０２・・・・・・第１図の回路において、１
０６部分を第６図の素子と入れ替え た場合の接続点１０７及び１０８の 電位変化 ７０５．７０４・・・・・・第１図の回路において、１
０６部分を第６図の素子と入れ替え た場合の温度検出点 ％１頭 ９ｎ ７ 国 う１．ｒｌ ５３ 国 璽へ１の ８５ （￥１ １ＪＬへ 第 ６ （２） １ ′′７ （霞 痕ａ
近似的に示したものである。第３図は、多結晶シリコン
の対゛亀流温度特性例であり、第４図は、ポリシリコン
ダイオードの対電流温度特性例である。第５図は、第１
図に示す回路の５動作例である。第６図は、第１図の１
０６の素子組み合せ例である。第７図は、第１図の１０
６の部分を第６図の素子と入れ替えた場合の回路動作例
である。 １０１・・・・・・電源 １０２ 、１０３ 、１０４・・・・・・抵抗性素子１
０５・・・・・・比較器 １０６・・・・・・ポリシリコンダイオードと多結晶シ
リコンを組み合せた素子 ２０１・・・・・・多結晶シリコンの対電流温度特性２
０２・・・・・・ポリシリコンダイオードの対電流温度
特性 ５０１・・・・・・第１図の回路における、接続点１゜
７の電位変化 ５０２・・・・・・第１図の回路における、接続点１゜
８の電位変化 ５０３．５０４・・・・・・第１図の回路を用いた場合
の温度検出点 ７０１．７０２・・・・・・第１図の回路において、１
０６部分を第６図の素子と入れ替え た場合の接続点１０７及び１０８の 電位変化 ７０５．７０４・・・・・・第１図の回路において、１
０６部分を第６図の素子と入れ替え た場合の温度検出点 ％１頭 ９ｎ ７ 国 う１．ｒｌ ５３ 国 璽へ１の ８５ （￥１ １ＪＬへ 第 ６ （２） １ ′′７ （霞 痕ａ
Claims (2)
- （１）半導体集積回路において、多結晶シリコンからな
るｐ −ｎ接合ダイオードと多結晶シリコンからなる抵
抗性素子を組み合せた素子を温度センサとして回路、に
組み込んだことを特徴とする温度検出回路。 - （２） 前記多結晶シリコンからなる抵抗性素子のシー
ト抵抗値が１０３０１０以上であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の温度検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4015083A JPS59166826A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 温度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4015083A JPS59166826A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 温度検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166826A true JPS59166826A (ja) | 1984-09-20 |
Family
ID=12572734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4015083A Pending JPS59166826A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 温度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59166826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03152430A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-06-28 | Nec Eng Ltd | 温度検出回路 |
| WO2005114122A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Sony Computer Entertainment Inc. | Thermal protection for a vlsi chip through reduced c4 usage |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4015083A patent/JPS59166826A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03152430A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-06-28 | Nec Eng Ltd | 温度検出回路 |
| JP2597205B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1997-04-02 | 日本電気エンジニアリング株式会社 | 温度検出回路 |
| WO2005114122A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-12-01 | Sony Computer Entertainment Inc. | Thermal protection for a vlsi chip through reduced c4 usage |
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