JPS5951322A - 二端子トランスデュ−サ - Google Patents

二端子トランスデュ−サ

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JPS5951322A
JPS5951322A JP58147893A JP14789383A JPS5951322A JP S5951322 A JPS5951322 A JP S5951322A JP 58147893 A JP58147893 A JP 58147893A JP 14789383 A JP14789383 A JP 14789383A JP S5951322 A JPS5951322 A JP S5951322A
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current
transistors
temperature
circuit
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Publication of JPS6341013B2 publication Critical patent/JPS6341013B2/ja
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    • 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
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/265Current mirrors using bipolar transistors only
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/01Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/901Starting circuits

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 範囲にわたって制御された出力電流を発生し、かつ基板
に洩れ電流を生ずるように構成される集積回路装置に関
する。
温度検出装置としては各種のものが知られている。熱電
対、サーミスタまたはRTDのような標準的な温度検出
素子はいくつかの制約をそれぞれ有するために使用が容
易でなかったり、広く使用できないという欠点を全て有
する。たとえば、熱電対祉正確な低温接合部補償と、あ
る種の特性直線化とを必要とするとともに、出力電圧が
非常に低いからノイズ妨害を受けやすい。抵抗温度計お
よびサーミスタは非直線性を有するから注意深い補償と
するとともに、広いダイナミックレンジを有する。更に
、抵抗値を正確に行うために社、正確な電圧源と、低レ
ベルの精密な電流検出と、念入りなリード補償とを必要
とする。更に、それらの素子はリード線接続に綿密な注
意を払うことを必要ともする。
これらの全ての素子を測定の初めに較正することも問題
で、これは現場で素子を交換する必要が生じた時に特に
問題となる。
トランジスタが絶対温度に比例するベース・エミッタ間
電圧(Vbe)を発生できることを利用した温度検測定
法も知られている。この方法は広い温度間Hにわたって
正確である。この方法を利用した温度測定法の一例は、
電圧信号を増幅およびバッフ了するための装置を用い、
同一の集積回路チップ上に電圧を安定にする回路のよう
な必要な補助回路を設けている。しかし、この装置社狭
一温度範囲でのみ有用なだけで、大きな電力を消費する
ために発熱量が大きくて温度検出機能が悪影春を受ける
ことになる。
上記特性を利用した温度検出装置の一例が米国特許第3
940760号に開示されている。第1図に示されてい
るこの装置は、一定のエミッタ電流密度比で動作させら
れ、ベースが相互に接続されている2個のトランジスタ
Ql、Q2によって絶対温度とともに変化する出力電流
を発生する。
これらのトランジスタのVbe1d抵抗Rの端子間に印
加される。トランジスタ中と印においては、エミッタ電
流密度の式は次の通りである。
ここに、Jaは飽和電流密度、qはクーロンで表した電
子の電荷、kはボルツマンの定数、Tは絶対温度である
。電流密度がそれぞれ、rl l J2である2個のト
ランジスタに対しては、 V’b e 1とVbe2との差電圧v、aで与えられ
る。従って、Jel/Je2を1に等しくない定数γと
すると となる。
第1図に示す回路では、トランジスタqと印のエミッタ
領電面積を14ならせ、トランジスタ中と印のユレクタ
にそれぞれコレクタを接続させられるトランジスタQB
、Q4を用い、トランジスタψと印とのコレクタとベー
スとを接続してダイオニド接続としてトランジスタ中と
印に電流を供給することにより、トランジスタqと中の
エミッタ電流密度比を一定にすることができる。トラン
ジスタのコレクタ電流がVbeのみに関係し、ベース電
流が零であると仮定すると(すなわち!−無限大)、等
しい電流Ic1mIc2がトランジスタQ1.Q2に流
させられる。トランジスタQと中との導電領域の面積の
比をrとすると、工尖ツタ電流密度の比もrであり、差
電圧−は絶対温度に正比例する。
この電圧vT は抵抗Rの端子間に現われ、トラ 5− ンジスタ印を流れる電流のレベルを決定する。
回路の両側にとり出される出力電流ITはこの抵抗Rの
温度係数を零とすると、電流工Tも絶対温度に正比例し
、エミッタの導零領域面積比;と抵抗Rの抵抗値とを適
切に選択することによって、所定の比例定数で温度に正
しく関連し、絶対温度測定に有用な出力電流が得られる
第1図に示す回路線温度測定装置として使用するのに基
本的に有用なi性を与5えるが、広い温度範囲にわたっ
である種の用途、たとえば極めて正確な温度測定を行え
るように性能を向上させることが望ましい。
第1図に示す回路では、トランジスタ中と印に流れる電
流の等しい度合に応じて絶対温度測定の確度が定まるが
、βの実数項が有限であることと、ダイオード接続され
たトランジスタのアーリー効果(Early effe
ct)誤差とのために、ト4 − ランジスタ印と印を流れる電流を正しく一致させること
はできない(コレクタ・ベース間電圧が高−場合には、
コレクタの空乏層が拡がってベース領域が狭くなり、ベ
ースの厚さが薄くなることによって一定のエミッタ拳ペ
ース間電圧に対してより多くのエミッタ電流がコレクタ
へ到達できるようになるから、エミッタ電流とコレクタ
電流の双方が増加する)。更に、第1図に示す回路の出
力電流I也可変電流であり、この回路を集積回路で具体
化した場合には、広い温度範囲にわたって基準の洩れ(
すなわち分離ポケットの間にまたがって)が洩れ電流を
ひき起し、この洩れ電流が出力電流の直線性に悪影響を
及ばずことが知られている。
本発明の目的は巣なる面積の導電領域を有する第1と第
2のトランジスタに等しい大きさの電流を流させ、抵抗
素子がベース・エミッタ間電圧の差に応じて出力電流を
発生する種類の改良した温度測定回路を提供することで
ある。
、本発明の他の目的は、一層直線的な動作を行うことか
でき、従来のものよりも広い゛温度範囲で動作し、直線
的な集積回路製造技術を用いて製造でき、小型のパッケ
ージ内に納める仁とができ、かつ正確に較正できる温度
測定回路を提供することである。
本発明の別の目的は、遠隔センサとして有用で、発熱量
が非常に少鬼い二端子素子として動作できる温度測定囲
路を提供することである。
本発明の更に別の目的は、適用規模での各種の用途によ
り適当な温度測定装置を提供することである。
後で詳しく説明する本発明の一実施例においては、異な
る面積の導電領域番有する第1と第2のトランジスタと
、これらのトランジスタに電流を供給するためにそれら
のトランジスタのコレクタに接続される相補トランジス
タのような要素と、第1と第2のトランジスタを流れる
電流を等しくしてそれらのトランジスタを異なる電流密
度で動作させ、それによりそれらのトランジスタに互い
に異なるベース・エミッタ間電圧を発生させるために前
記電流供給要素を制御する要素とを備える種類の温度測
定装置が得られる。抵抗素子は第1と第2のトランジス
タのベース・エミッタ間電圧の差に応答して、その差に
対応する電流をそれらのトランジスタに流させる。本発
明によれば、第1と第2のトランジスタを流れる電流は
バイアス気流を流す差動トランジスタ対のようなトラン
ジスタ制御要素によって等しくさせられる。第1と第2
のトランジスタと共通に接続される第3の)ランジスタ
のような素子が、絶対温度とともに直線的に変化する制
御された電流を発生し、その電流は第1と第2のトラン
ジスタを流れる電流に組合わされて出力電流を構成する
。トランジスタ制御要素からのバイヤス電流は制御され
る電流要素へ流させられて、制御された電流に加え合わ
されるというのではなくてその電流の成分になるようK
されるから、トランジスタ制御要素を流れるバイヤス電
流が出力電流に悪影響を及はすことはない。回路が集積
回路で構成される−9・一 本発明の別の面では、集積回路の基板は制御された電流
発生要素に接続されて、基板を流れる洩れ電流をその電
流発生要素に流して出力電流に加え合わせるのではなく
てその電流の成分にさせ、基板洩れ電流も出力電流の直
線性に悪影響を及はさせないようにする。このようにし
て確度は高くなり、バイアス電流誤差や基板洩れ電流誤
差が直線に変化する信号電流をマスクすることなしに、
測定温度範囲を拡げることができる。
本発明の別の面では、装置の1つの入力端子を通る全て
の電流路は回路を逆極性接続から保護するダイオード接
合を含み、抵抗性素子がトリミング可能な薄膜材料から
作られて、レーザシリtングにより出力電流を較正でき
るようにして電流一温度関、係を精密にすることができ
るようにする。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。   
    ・ 第2図は、二端子温度トランスデユーサを示す◇このト
ランデューサはエミッタ導電領域の面積が互いに異なり
、それらの面積比がrである第1と第2のトランジスタ
Ql、Q2を流れる電流をできるだけ等しくすることに
より、直線性を向上させるように構成されている。トラ
ンジスタ中、Q2のコレクタには相補トランジスタ中。
りのコレクタがそれぞれ接続されて、トランジスタ中、
Q2に電流を供給するようになっている。
第1と第2のトランジスタ中、Q2を流れる電流を比較
し、それらの電流を等しくするために電流供給トランジ
スタ中、Q4を制御する差動トランジスタ対Q5.g3
が設けられる。トランジスタQ517)ベース・エミッ
タ回路は第1トランジスタ中のコレクタ・ベース回路に
接続され、トランジスタφのコレクタは正入力端子TP
 は接続される。同様にトランジスタりのベース・エミ
ッタ回路は第2トランジスタ印のコレクタ拳ベース回路
に接続され、トランジスタりのコレクタは電流供給トラ
ンジスタφと印の相互に接続されているベースに接続さ
れる。従って、第1と第2のトランジスタを流れる電流
が異なると、この回路の左右2つの半分をそれぞれ流れ
る電流の大きさが、第1と第2の電流を流れる電流を等
しくする向きに調節される。
トランジスタ中とりベースittmトヘース・エミッタ
間電圧とがそれぞれ等しいと仮定するのみで、トランジ
スタ中と印のコレクタ電流がトランジスタ中と伽のコレ
クタ電流に等しくなる。
第2図に示す回路で、トランジスタφとりに与えられる
バイアス電流が出力電流種の温度依存性を歪ませること
がないようにして、それらのバイアス電流をハに等しく
することにより、トランジスタφと9のベース電流とV
beとをそれぞれ等しくすることができる。第2トラン
ジスタ印のベースにベースが接続され、エミッタにエミ
ッタが接続され、トランジスタφとりのエミッタにコレ
クタとエミッタが接続される第3のトランジスタqが設
けられる。このトランジスタψは図示のようにダイオー
ド接続されて−るから、トランジスタ9には全バイヤス
電流が流れることになる。トランジスタ中のVbeはト
ランジスタ中とVbeと等しいから、トランジスタ中の
Vcbが高いことに起因するアーリー効果誤差を除いて
、トランジスタ中と印の工考ツタ電流社等しい。しかし
、トランジスタqを流れる電流は絶対温度とともに直線
的に変化し、かつその電流は負端子TnKおψてトラン
ジスタ中と中を流れる電流に組合わされて出入電流を構
成する。従って、トランジスタφと印を流れるバイアス
電流はトランジスタ中を流れるから、それらのバイアス
電流は温度に依存して直線的に変化する電流の成分にさ
せられ、出力電流に悪影響を及はすことはない。
トランジスタφのコレクタ回路にトランジスタりを挿入
することにより、トランジスタφとりにほぼ等しい電流
を流すことができる。トランジスタ中のエミッタ面積と
トランジスタ中と印のエミッタ面積との比は1対2であ
るから、各トランジスタQ3.Q4を流れる電流の半分
がトランジスタりを通って、トランジスタりに流れ13
− 込む。
トランジスタqを流れる全電流はトランジスタωと印を
流れる電流にほぼ等しいから、トランジスタQ5.りを
流れるバイアス電流もほぼ等しい。トランジスタφのダ
イオード接続に起因するトランジスタりと、トランジス
タQ3tたは□□□のいずれかとの間のアーリー効果誤
差と、トランジスタ中のダイオード接続に起因するトラ
ンジスタ中と、トランジスタ中また社印のいずれかとの
間のアー9−語差とによって、第2図に示す回路社完全
に正確となることはできず、トランジスタ中と9を流れ
る電流の同等性に対するそれらの誤差の影響は、第1図
に示されている従来の回路に対するそれらの誤差の影響
よりもNPN)ランジスタφと印の1分の1だけ小さく
される。通常の集積回路技術においては、NPN )ラ
ンジスタのβは約400であり、従って第2図に示す回
路の出力電流ニー直線性は、確度を高くするために用い
られる回路によって起る別の誤差を同時にひき起すこと
なしに、40〇14− 倍になる。
第3図は性能を向上させるために別に部品を付加した二
端子温度トランスデユーサ回路20を示す。この回路は
トランジスタQ3.Q4の代りに4個の電流供給トラン
ジスタQ3A 、 Q3B 、Q4A。
Q4Bを用いる。トランジスタ■を流れるバイアス電流
のレベルを設定するトランジスタりのエミッタ領域の面
積を、トランジスタQ3A 、 Q3B。
Q4A、Q4Bのエミッタ領域の面積と同一にすること
ができる。抵抗値の比が1対4である抵抗R1は正端子
TPをトランジスタQ3A I Q3B I Q4AQ
4Bのエミッタに接続し、抵抗R2はトランジスタ印の
エミッタを正端子TPに接続して、ダイオード接続され
たトランジスタQ8と4個の電流供給トランジスタQ3
A 、 Q3B 、 Q4A 、 Q4Bとの間に起る
アーリー効果誤差を小さくする。トランジスタQ5とQ
6のコレクタ電圧を平衡させ、正端子T%−らの全ての
電流路中に順方向■接合を設けるために、トランジスタ
Q5のコレクタ回路にダイオード接続された第2のPN
P )ランジスタQ9が接続され、回路20が逆バイア
スされないように保護する〇 抵抗R4とコンデンサC1とで構成された周波数選択回
路がトランジスタφとφを含む帰還ループにおける周波
数補償と回路の発振防止と、回路全体の安定度向上とを
行う。図示のように、コンデンサC1は電流供給トラン
ジスタQ4AとQ4Bの出力端子をそれらのトランジス
タの出力電流を検出するトランジスタりのコレクタに接
続し、抵抗mはトランジスタQ7.QBのエミッタを制
御された電流排出トランジスタ印のコレクタに接続する
エピタキシャル電界効果トランジスタQIOのソース・
ドレイン回路が、トランジスタQ6のコレクターエミツ
ダ回路に接続される。
EFTIOは非常に高い抵抗として機能して、正端子T
Pと負端子Tnとの間に電圧が初めて印加された時に始
動電流を流さして、前記した電流レベルでこの回路を再
生的に導通状態に駆動させることができるようにする。
本発明の非常に重要な1つの面においては、EFTIO
のゲート(これは集積回路チップの基板である)は抵抗
和を介してトランジスタ印のコレクタに接続され負端子
Tnの電圧上で浮動する@従って、基板(の分離ポケッ
ト)の全ての洩れ電流が抵抗和とトランジスタqを流れ
て、トランジスタりとりを流れるバイアス電流とともに
、制御された電流の成分にさせられる。従って1、基板
の洩れ電流社出力電流に悪影響を及はすことはなく、回
路20の温度範囲は洩れ電流が重大となる点をすぎて拡
張させられる。抵抗和の目的は基板の容量をトランジス
タQl、Q2.Q7のベースから分離させることである
チップの基板洩れ電流をFフンジスタQ7に流すことに
より、広い温度範囲にわたって直線性を良くすることが
できる。たとえば、第3図に示す回路L−12酬峠12
5℃の温度範囲内で1℃以内の直線性を有する出力電流
を発生する。
17− 第3図に示す回路20は、トランジスタ印と印のベース
・エミッタ間電圧の差に対応する電圧を発生するための
エミッタ抵抗ゐと脂を含む。
出力電流1,4次式で与えられる。
rが8である回路の時には となる。そうすると、たとえに1°に当り1マイクロア
ンペア変化する出力電流を得るためには、(R6−2R
5)を528オームにしなけれけならない。
抵抗R5とR6は直線性を保つために温度係数が小さく
なけれにならず、温度係数が非常に小さい81Crll
膜抵抗でなるべく作るようにする。
この抵抗は、50ppwpcの負温度係数を持つのが普
通で、それらの温度係数は集積回路チップ上のアルミニ
ウム接続線の正温度係数を打ち消すように選択される。
薄膜抵抗に直列となっているアルミニウム接続線抵抗の
小さな部分は、理1Q− 想の温度特性とは非常に僅かに異彦る全温度係数を生ず
る。
通常は400オ一ム/口の抵抗値を有する薄膜抵抗R5
、R6は、出力電流の較正を行うためにレーザでトリミ
ングを行うことができる。実効抵抗値はR6−2R5で
あるからバイポーラトリミングを行うことは可能であり
、このトリミングは05℃よりも良好に行、う・ことが
できた。
第4図は高温度におけるトランジスタの早すぎる飽和を
阻止することにより、性能を向上させるためのダイオー
ド接続されたNPN )ランジスタqの構成を示す。ト
ランジスタ印には2つのコレクタ端子はと憚を有し、端
子伶はトランジスタQl、Q2.Q7のベースに接続さ
れ、接点に2は抵抗R3,R4に接続される。図示の抵
抗RKIとRK2は、2つのコレクタ端子に対するエピ
タキシャル成長法で作られた集積回路のN+コレクタ端
子抵抗に対する埋込み層を表す。この構成によって埋込
み層電圧をベース電圧よりも常に高く、高温度における
早期飽和を防ぐ。同様な二重コレクタ構造がダイオード
接続されているPNP )ランジスタ印にも採用される
第5図は第3図に示す回路構成を用いた集積回路の配列
を示し、トランジスタqは第4図に示す二重フーレクタ
端子で構成される。チップの配列の対称性はこの回路自
体の対称性を反訣したもので、通のエミッタ整合と抵抗
整合も達成するばかりでなく、洩れと基板の影響との整
合を達成するばかりでなく、温度こう配の影響を平衡さ
せる。第5図では接続部が実線で示され、部品自体は破
線で示されている。
トランジスタQaA +Q3B t Q4A * Q4
M交差結合された水平PNP )ランジスタ・カッドと
して作られて、それらのトランジスタが同一温度で動作
できるようにしている。
トランジスタQはトランジスタQ3A−Q4Bに整合さ
せられた水平府トランジスタで、同じ温度特性を持つよ
うにそれらのトランジスタのすぐ近くに配置される。こ
れら5個のトランジスタはコンデンサC1とともに同じ
分離ポケット内に配置される。トランジスタΩはトラン
ジスタ印と同様に、高温度における飽和防止を助けるた
めに、コレクタの両端に2つのコレクタ端子が設けられ
る。一方の端子はトランジスタりのコレクタに接続され
、他方の端子はダイオード接続を行うために用いられる
差動トランジスタφとりは図示のようにチップ上に対称
的に配置される。
これらのトランジスタは非常に小さなNPN )ランν
スタであって、トランジスタφはトランジスタψが配置
されている分離ポケット内にトランジスタψから良く分
離されて配置される。トランジスタりはトランジスタQ
IOが配置されているのと同じ分離ポケット内に配置さ
れる。
トランジスタQ3A t Q3B IQ4A s Q4
B 、Q5tQaはチップ上における主な発熱源下1、
第5図に示すように温度検出トランジスタ印、Q2が属
するチップの半分とは異なる他の半分にトランジスタQ
l t Q2iから離れて配置される。、トランジスタ
Q1は8エミツタNPN )ランジス21− タとして作られる。トランジスタqはトランジスタΩに
類似する2つのエミッタを有するが、一方のエミッタの
みが接続される。コレクタ端子の構成については第4図
を参照して既に説明した。トランジスタ印は、コレクタ
番ベース間とコレクタ噌箒板、間との洩れ電流が一致す
るよ。
うに、FランジスタQのベースボックスと同一のベース
ボックス内の中央に置かれる3つのエミッタを有する。
トランジスタ印と印のエミツタ面積比を8対1とするた
めに、トランジスタ印の中央のエミッタが接続され、ま
た面積比を4対1にするためには外側の2つのエミッタ
を接続する。それらの接続によってトランジスタ印の熱
中心がトランジスタqに関にて対称的にさせられる。
トランジスタQIOは)ランジスタりが配置されて埴る
分離ポケット内隷エピタキシャルFETとして作られる
。このFラン゛ジスタQIOは洩れ電流を生じさせるの
゛に十分高い温度まで最少量の電流を運ぶように一構成
され、それによりこの22− 回路をターンさせる。FETl0を流れる最大電流は、
このトランスデユーサが動作することが磁ましい最低温
度における全電流の6分の1である。この電流レベルを
こえると、トランジスタりけターンオフしてこのトラン
スデユーサは動作を停止する。
抵抗R1とR2は薄膜抵抗として作られ、その抵抗値は
たとえば260オームと1040オームというように1
対4の比にされる。抵抗R3も薄膜抵抗で、基板容量を
トランジスタQl、Q2.Q70ベースから分離させる
ために5キpオームの抵抗値を持つようにされる。
抵抗R41d 11キ田オームの薄膜抵抗である。
抵抗値を高くすると端子TpとTnの間に印加される最
低許容電源電圧が高くなるが、抵抗値を低くするとコン
デンサC1の必要な容量が大きくなる。コンデンサC1
は26pfのMOSコンデンサである。
温度検出トランデューサ20をデジタル温度計として使
用している状況を第3図に示す。この温度計ではデジタ
ルパネルメータ30の+5v端子が正端子Tpに接続さ
れ、負端予覚は抵抗りを介してメータ30のアース端子
に接続される。メータの指示は抵抗Rrrf)端子間に
接続されている1)1子とR01子からとり出される。
抵抗師の抵抗値はその端子間電圧を〈希望の単位で数値
的に一致する温度に正しく変換できるように選択される
。温度トランスデユーサ20が1μM朝号を発生するよ
うに構成され、パネルメータ30が1ミリボルトの入力
当り10進数の1の位の1数字の変化を行うように構成
されている場合には、抵抗馳の抵抗値が1000オーム
の時にメータ30はトランスデユーサ30が検出した温
度を絶対温度の単位で指示する。
以上の説明から、本発明の温度トランスデユーサは次の
ような利点を有することが明らかとなつ九。
(a)基板の洩れ電流を制御される電流排出トランジス
タQ7に流すことによシ、このトランスデユーサの温度
範囲はかなり拡げられる。たとえば、第3.8図に示す
とζろに従って作られた集積回路温度トランスデユーサ
は1℃以内の直線応答特性を200℃まで保持できた。
これは現在利用可能な市販のトランスデユーサの上限温
度125℃と比較すると、非常に高い値である。
(b)  このトランスデユーサは、たとえば差動トラ
ンジスタQ5 I R6t−用いることによって、電流
制御性能を向上させて、誤差を大きくすることなしにト
ランジスタQlとR2を流れる電流を等しくさせること
ができる。それらの結果は制御トランジスタからのバイ
アス電流を制御された電流排出トランジスタQ7を通じ
て供給することによシ可能とされる。
25− (Q)  正端子Tpからの全ての電流路は順方向理ダ
イオード接合を通シ、それによって損傷をこうむること
なしにこのトランスデユーサを逆極性の電源に接続でき
るようにしている。
@)薄膜抵抗を用いることにより、温度係数を小さくで
きるとともに、抵抗R5、R6のバイポーラ・レーザー
トリ々ングによシトランスデューサを正確に較正できる
。従って、この温度トランスデユーサは大きさが予めわ
かっている電流を供給して現場における較正の必要をな
くし、トランスデユーサの即時交換、使用が可能である
ように作ることができる。
(8)  このトランスデユーサは低電圧直流電源を必
要とするだけで、使珀電力量は僅かである。
1μVγの感度のトランスデユーサの場合には、評の電
源を用いて25℃における電力消費量はたった1、5m
W である。このことはトランスデユーサの自己発熱に
起因する温度測定誤差が小さいことを意味する。低消費
電力の次めKこのトランスデユーサは遠隔測定にも適す
る。
26− (f)  このトランスデユーサは構成が比較的簡単で
あるから、小型のモノリシック集積回路で構成でき、こ
の集積回路は温度測定用に有用な特製のパッケージに納
めることができる#1と小さい。たとえば、第3.5に
示すととるに従って作られた集積回路は直径が約5.8
4m(O,2aインチ)で高さが約&8■(O,ISイ
ンチ)以下のTo−52形円筒形パッケージ内に納める
ことができる。
伝) このトランスデユーサは小型モノリシック回路と
して実現でき、かつ高精度の前置増幅器や直線化回路を
必要としないから、その製造コストは低く、各種の温度
制御用途に利用できる。このトランスデユーサはたとえ
ば装置内部の個々の部品やサブシステムの温度補償に利
用できるとともに、各種の遠隔プローブの温度による影
響を補償するために使用できる。このように、温度測定
を含む各種の新規な用途が経済的に可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回路の回路図、第2図は本発明の回路の
簡略化した回路図、第3図は本発明の集積回路二端子温
度トランスデユーサの回路図、第4図は第3図に示す回
路における1個のトランジスタの接続図、第5図は第3
図に示す回路の部品の集積回路チップ上における配置図
である。 Q、1 、 Q2・・・・・・・・・出力トランジスタ
、Cl3.QA・・・・・・・・・電流供給トランジス
タ、Q7・・・・・・・・・制御された電流排出トラン
ジスタ。 特許出願人   アナログ・デバイセズ・インコーボレ
ーテツド ノhグj 手続補正書は式) %式% 2、発明の名称 集積回路 3、 補正をする者 事件との関係 出願人 氏名(名称)  アナログ・デパイセズ・インコーホレ
ーテッド 4、代理人 住所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、補正命令の
日付(自発) (発送日)昭和   年   R日 6、補正の対象 図   面 7、 補正の内容 別紙のとおシ正式図面を提出します。 −12:

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 制御された出力電流を発生するように構成され、基板の
    洩れ電流が生ずるようになっている集積回路装置におい
    て、制御された電流を発生するための要素と、基板の洩
    れ電流を制御された電流発生要素に流して、その洩れ電
    流を制御された電流の成分にするための要素とを備え、
    それによシ基板の洩れ電流が制御された電流に誤った影
    響を与えないことを特徴とする集積回路装置。  1−
JP58147893A 1976-07-06 1983-08-12 二端子トランスデュ−サ Granted JPS5951322A (ja)

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