JPS6149616A

JPS6149616A - 温度保護用回路装置

Info

Publication number: JPS6149616A
Application number: JP60173954A
Authority: JP
Inventors: ミヒアエル、レンツ
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1986-03-11
Also published as: EP0176708B1; JPH0154929B2; DE3574087D1; ATE47773T1; EP0176708A1; US4887181A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、温度に無関係な参照電圧を供給するバンドギ
ャップ回路と、参照電圧を増幅し且つ負帰還量１＋！＆
　１口を介して負帰還されている増幅器回路と、温度決
定回路部分と熱的に結合されており、負部ｉコされてい
る増幅器回路により増幅された参照電圧を温度に関係す
る電圧と比較し、また比較規範が満足される際には温度
決定回路部分を制御するための手段を能動化するセンサ
回路とを含んでいる温度保護用回路装置に関する。

〔従来の技術〕

電力用エレクトロニクス構成要素、特に電力用集積回路
は、その損傷を惹起し得る不十分な冷却状態での許容し
得ない高い温度に対する保護として温度保護を必要とす
る。温度センサとしては一般に、温度に無関係な電圧を
順方向にバイアス電圧として与えられたトランジスタの
ベース・エミッタ接合が用いられる。このトランジスタ
はそのしきい電圧の負の温度係数またはベース電流の正
の温度係数に基づいて１つの特定の温度から能動化され
、また保護すべき構成要素内の損失電力を減少する。温
度センサおよび電力用構成要素の熱的結合により制御ル
ープが形成されており、その際に打１失電力の調節は一
般に電力用構成要素に対する供給電圧のスイッチオフま
たはスイッチオンにより行われる。

このアナログ調節、いわゆるパルス幅調節では、高い周
波数の振動が重畳している低い周波数の弛張振動を生ず
ることが多い。低い周波数の振動は、温度センサへの熱
的帰還に基づいて制御ループが非常にゆっくりと動作す
ることにより生じ、また高い周波数の振動は調節器、す
なわち温度センサとして使用されているトランジスタの
スイッチング過程の際に生ずる。

特にオーディオ増幅器用の集積回路では、低い周波数の
弛張振動は可聴範囲内にあるので有害である。集積電力
増幅器において好んで利用されるＢ繰出力段の（供給電
位の半分の電位にある）出力、Ｉ＋：：ｌは大きなキャ
パシタンスを有する１つの電解コンデンサを介してスピ
ーカーと接続されており、このスピーカーに調節器のス
イッチング過程で高い電流パルスが生じ、スピーカーを
損傷するおそれがある。高い周波数の振動は−ｆｌ＆に
Ｂ繰出力段内の分路電流に通じ、その際にその出力トラ
ンジスタが、いわゆる“ポット・スポット”を生ずるほ
ど大きな電力を受け、第２種の局部的ブレークダウンに
通じ、またはトランジスタをｔｎ傷するおそれがある。

〔発明方寸う：決しようとする曲頭点〕本発明の目的は
、一層高い信頼性を有する温度保護のための回路装置を
提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項に
記載の回路装置により達成される。

本発明の好ましい実施態様は特許請求の範囲第２項ない
し第１７項に示されている。

本発明によ葛回路装置は正帰還により寄生的な〔発明の
効果〕振動の生起を回避し、また電力用構成要素、特に電力用
県債回路のスイッチオンおよびスイッチオフをヒステリ
シス特性曲線に従って行う。電力用構成要素は最高許容
温度においてスイッチオフされ、また所与の温度だけ冷
却後に再びスイッチオンされる。温度ヒステリシスによ
り損失電力のアプレーゲルン（Ａｂｒｅｇｅｌｎ）は行
われず、その際にスイッチオフ過程とスイッチオン過程
との間の時間は電力用構成要素の全熱容量と設定された
ヒステリシスとに応じて数秒ないし数分間継続する。

以下、図面に示されている実施例により本発明　　　　
　　−〔実施例〕を−屓詳絆１に説明する。

ツブ回路ＢＧが第１近似で温度に無関係な参照重箱１図
によれば、それ自体は公知のバンドギヤ圧Ｕｌｌを供給
する。出力端から入力端へ負帰還量　　□路網Ｇ　Ｋに
より負帰還されている増幅器回路■は参照電圧Ｕ［ｌＧ
を電圧ＵＲに増幅する。保護すべき電力用（ｊ・！成要
索、特に電力増幅器ＬＶと熱的に結合されたセンサ回路
ＴＳは、増幅された参照電圧Ｕ、を温度に関係する電圧
０丁と比較する。比較規範がｉ’ｌ”ｉ足されれば、セ
ンサ回路ＴＳは、増幅された参照電圧ＵＲに対する正帰
還の意味で増幅器回路■の増１晶イ４を変化させるよう
に負帰還回路網Ｇ　Ｋに作用する。同時に、センサ回路
ＴＳは電力増幅器ＬＶをたとえばそのスイッチオフ（禁
止）入力端を介してスイッチオフまたはスイッチオンす
る。

増幅された参照電圧ＵＲに対する正帰還および変更され
た増幅率により比較規範は確実に満足されており、また
電力増幅器ＬＶに対するセンサ回ｌｌ’＆　Ｔ　Ｓのス
イッチング状態は、電力増幅器ＬＶからセンサ回路ＴＳ
に帰還される温度に関係する電圧ＵＴが負帰還の意味で
再び比較規範が満足されるように変化し終わるまで、確
実に保たれている、しかしながら、温度に関係する電圧
０丁の温度係数の符号と、この電圧０丁と増幅された参
照電圧ＵＲとの間の差が最初の状態にくらべて反転して
いるので、この場合、比較規範への接近は同じく反転し
た符号で行われる。センサ回路ＴＳはいま再び、増幅さ
れた参照電圧Ｕ、に対する正帰還の意味で、負帰還され
ている増幅器回路■に対する最初の増幅率が再び生ずる
ように、負帰還回路＄１？ｌＧＫにスイッチオンされる
。それによって比較規範が同じく確実に満足されており
、また同時にセンサ回路ＴＳが電力増幅器ＬＶを最初の
作動状態にスイッチバックする。

センサ回路ＴＳの作動状態に応じて、負帰還されている
増幅器回路Ｖは参照電圧ＵＩＩＧに対する２つの増幅率
を有し、従ってまた増幅された参照電圧ＵＲは２つの異
なる値を有する。従って、比較規範が同一に保たれてい
れば、温度に関係する電圧ＵＴの温度係数の符号または
比較規範へのこの電圧Ｕ、の接近の方向はセンサ回路Ｔ
Ｓの出力量の変化を決定する。こうして、温度に関係す
るヒステリシス特性が生じ、その切換点は増幅された参
照電圧ＵＲの値により設定される。センサ回路ＴＳから
負帰還回路１１ｉＧＫおよび増幅器回路■を介して閉じ
られている正帰還ループに基づいて、特に電力増幅器Ｌ
Ｖに作用するセンサ回路ＴＳの出力量は、寄生的振動が
生じないように迅速に変化する。

第２図には、第１図に概要を示した回路の詳細な実施例
が示されている。第１図中の要素と同一の要素には同一
の参照符号が付されている。

バンドギャップ回路は公知であり、たとえば図書［半導
体回路技術（Ｉｌａｌｂｌｅｉｔｅｒ　−Ｓｃｈａｌｔ
ｕｎｇｓｔｅｃｈｎｉｋ）Ｊ　、ウー、ティーツｚ　（
Ｕ、Ｔｉｅｔｚｅ）およびツエ−バー　、　　シェンク
（Ｃｈ、５ｃｈｅｎｋ）著、第５改訂版、スジリンガ−
出版（Ｓｐｒｉｎ８ｅｒ　−Ｖｅｒｌａｇ）　、ベルリ
ン、ハイデルベルグ、ニューヨーク、１９８０年、第３
８７頁以降に記載されている。このよう４「ハンドギャ
ップ回路ＢＧは第１近似で温度に無関係な電圧ＵＲ（ｉ
を供給し、この電圧は増幅器回路内に含まれている演算
増幅器ｏｐの非反転入力端に与えられている。

演算増幅器ＯＰの出力端における増幅された参照電圧Ｕ
Ｒは抵抗Ｒ１を介して演算増幅器ｏｐの反転入力Ｊ、ｌ
に帰還される。抵抗Ｒ１は負帰還回路網に屈する。この
負帰還回路網はさらに、Ｒ１に対して直列に接続されて
いる抵抗Ｒ２およびＲ３を含んでおり、基準電位を基準
として増幅された参照電圧ＵＲに対する分圧器としての
役割をする。その際、バンドギャップ回路の参照電圧Ｕ
ＩＩＧも同じく基準電位を基準としている。

負帰還回路網Ｒ１ないしＲ３に対して並列に、抵抗Ｒ４
およびＲ５、から成るもう１つの抵抗分圧器が演算増幅
器ＯＰの出力電圧ＵＲと基準電位との間に接続されてい
る。一方の端子で基準電位に接続されている抵抗Ｒ５の
他方の端子と基準電位との間にそれぞれ１つの抵抗Ｒ６
またはＲ７と１つのｎｐｎ　）ランジスタＴ１またはＴ
２のベース・エミッタ間パスとが直列に接続されている
。トランジスタＴｌのコレクタは負帰還回路１ｑＧＫの
抵抗Ｒ２およびＲ３の接続点と接続されており、［氏抗
Ｒ４ないしＲ７ならびにトランジスタＴＩおよびＴ２か
ら成るセンサ回路から負部ｉ］回路１１ｍへのＪｉｍ　
１ｍ路を成している。トランジスタＴ２のコレクタは開
いた夫！Ｓに留まり、またその端子Ｉで、第２１２１中
に破線で示されているように、たとえば１つの電力増’
ｔ！ｉｉ器ＬＶの禁止入力端に接続されていてよい。

保護ずべき電力用構成要素、たとえば電力増幅？ｎｙ　
Ｌ　ＶはトランジスタＴ１と熱的に結合されており、そ
の温度変化により、トランジスタＴ１のベース・エミソ
ク接合の第１図でＵＴで示されている温度に関係するし
きい電圧を決定する。

Ｉ−ランジスタＴ１の出力回路は抵抗Ｒ３に並列に接続
され、また負帰還回路網の抵抗Ｒ１およびＲ２により、
増幅された参照電圧ＵＲに対する演算増幅器ｏｐの増幅
率を決定する。分圧器Ｒ４およびＲ５によりトランジス
タＴ１およびＴ２のベースはバイアス電圧を与えられて
おり、その際□に）氏抗Ｒ６およびＲ７は対称化の役割
をする。

温度保護が応動しない場合には電力増幅器り、Ｖはスイ
ッチオンされており、またトランジスタＴＩおよびＴ　
２は遮断状態にある。電力増幅器ＬＶのｔＦｔ失電力の
増大に伴い、電力増幅″５ＬＶと熱的に結合されている
トランジスタＴ１のｐｎ接合の温度が上昇する。トラン
ジスタＴ１のｐｎ接合のしきい電圧の負の温度係数に基
づいてしきい電圧Ｕ〒は温度Ｔの上昇に伴い低下する。

抵抗Ｒ４な＆’ＬＲ６により設定されるトランジスタＴ
１のベースバイアス電圧を、保護すべき電力用構成要素
の最高許容温度においてしきい電圧ＵＴがこのベースバ
イアス電圧にまさに到達するような大きさに選定すれば
、トランジスタＴ１は導通する。負帰還回路網の抵抗Ｒ
３における電圧降下は、トランジスタＴＩの出力回路が
次いで並列に接続されることにより減少する。

同時に、両抵抗Ｒ１およびＲ２の接続点がら取り出され
演算増幅器ＯＰの反転入力端に帰還される電圧および演
算増幅５ｏｐの増幅率が増大する。それによって、出力
電圧ＵＲが上昇し、また分圧器Ｒ４ないしＲ６を介して
トランジスタＴ１のベース・エミッタ間電圧が上昇する
。この正帰還は、トランジスタＴ１が飽和状態に達する
まで、増幅された参照電圧ＵＲを高める。

増幅された参照電圧ＵＲの増大に伴い同じくトランジス
タＴ２のベース電圧が上昇し、従ってトランジスタＴ２
は導通し、その出力端Ｉを介して電力増１１１９器ＬＶ
を、たとえばその禁止入力、＞：：ｌを介してスイッチ
オフする。ベースバイアス抵抗Ｒ６またはＲ７のディメ
ンジョニングにより、電力増幅器ＬＶと熱的に結合され
ていないトランジスタＴ２がトランジスタＴｌの前にス
イッチされることがないように取り計られれている。１
１９幅された参照電圧ＵＲの上昇は正帰還により、電力
増幅器ＬＶのスイッチオフの際に寄生的振動が生ずるこ
となく両トランジスタＴ１およびＴ２が対称に駆動され
１ｑるように迅速に行われる。特に、しかし、温度保護
が応動しない場合、トランジスタＴ２がトランジスタＴ
ｌよりも低いベースバイアス電圧を有し、トランジスタ
ＴＩよりもわずかに遅く時に温度が低下すると、それに
よって結合された導通することは有利である。

いま電力増幅ＣＩ　Ｌ　Ｖがスイッチオフされているト
ランジスタＴ１のしきい電圧ＵＴが上昇する。

増大するしきい電圧ＵＴが増幅された参照電圧Ｕ２に到
達すると直ちに、トランジスタＴ１が阻止し初め、また
負帰還回路網Ｒ１ないしＲ３およびその後は一層強く負
帰還される演算増幅器ＯＰを介して、増幅された参照電
圧Ｕ、が減少する。新たな正帰還により、増幅された参
照電圧ＵＲは非常に迅速に、温度保護が応動しない場合
に存在する一層低い電圧値に到達し、またトランジスタ
Ｔ１およびＴ２は確実に遮断する。正帰還により達成さ
れるトランジスタＴ１またはＴ２の迅速なスイッチオフ
に基づいて電力増幅器ＬＶの再スイッチオンの際にも寄
生的振動は生じない。

増幅された参照電圧ＵＲ自体は演算増幅器ｏｐの寄生的
性質に基づいて温度に関係している。オフセラ）ｌは確
かに１つの作動点に対して補償され（！Ｉるが、その温
度ドリフトば補ｒＪ’ｆされ得ない。

しかしながら、この量は実際上役割を演じない。

なぜならば、この量はセンサトランジスタＴＩの温度係
数よりも少なくとも１桁低く、また演算増幅器ＯＰの増
幅率が低く保たれているからである。増幅された参照電
圧ＵＲのヒステリシス特性値は負帰還回路１門ＲＩない
しＲ３と、トランジスタＴ１の導通または遮断状態にお
ける抵抗Ｒ３の電圧降下とを介して設定し得る。回路の
ディメンジョニングの際、導通状態に切換えられたトラ
ンジスタＴＩが飽和に達しなければならないことは無条
件に必要ではない。

特別な場合には、温度センサとしての役割をするｐｎ接
合と負帰還回路網Ｒ１ないしＲ３に対するトランジスタ
Ｔ　ｌとの組み合わせは必要でない追加して、たとえば
抵抗Ｒ４に直列に接続されており且つ負極で抵抗Ｒ５な
いしＲ７の接続点と接続されている１つのダイオードを
設けることができる。これは特にトランジスタＴ１およ
びＴ２の対称駆動の際に有意養である。しかし、温度保
護の応動に対する他の規範では、ダイオードは抵抗Ｒ６
またはＲ７およびその共通接続点に直列に接続されてい
てよい。１つのダイオードが（氏抗Ｒ４ないしＲ７の共
通接続点と抵抗Ｒ５との間に接続されている場合には、
トランジスタＴ１およびＴ２の駆動に対する符号が変化
し、従ってこの場合には正帰還を達成するために１つの
追加的なインバータまたは他の形式のトランジスタを設
りる必要がある。１つのダイオードに対する前記の接続
方法の代わりに、１つのツェナーダイオードを使用する
こともできる。しかし、その際には他の極性方向および
ツェナー電圧に留意しなければならない。

５．７Ｖ以下のツェナー電圧では温度係数はダイオード
の場合と同様に負であり、それを越えると、その後に有
り］なアバランシェ効果に基づいて温度係数は正である
。

第３図には本発明による回路装置の別の実施例がバンド
ギャップ回１ｚ＆、参照回路および増幅器回路の詳ｉｎ
＋回路図を含めて示されている。鎖線で囲まれ°ζいる
回１／Ｆｉ部分内に示されているバンドギャップ回路Ｂ
ＧはトランジスタＴＩＯないしＴ１６．１氏抗１？　１
０ないしＲ１２およびキャパシタンスＣ１を含んでいる
。トランジスタＴ１０ないしＴ１３ばｎｐｎ形式であり
、トランジスタＴ１４ないしＴ１６はｐｎｐ形式である
。ダイオードとして接続されており且つエミッタで基準
電位たとえば接１出点とｔ妾１！されてむ）るトランジ
スタＴＩＯのベースは、この端子と供給電位ｔ］Ｓとの
間に接続されている抵抗ＲＩＯを介して１つの電流を与
えられる。ＴＩＯのベースはそのコレクタおよび１氏抗
Ｒ１Ｏと接続され−でいるほか、トランジスタＴ１２と
共に１つの差動増幅器を形成するトランジスタＴｌｌの
ベースと接続されている。この差動増幅器段のエミッタ
抵抗としては、直列に基準電位に接続されている両抵抗
Ｒ１１およびＲ１２が用いられ°ζいる。

トランジスタＴ１２のベースはトランジスタＴ　−１３
のベースと接続されており、そのエミッタは両抵抗Ｒ１
１およびＲ１２の接続点に接続されている。キャパシタ
ンスＣＩはトランジスタＴ１３のベース−コレクタ区間
を橋絡している。差動増幅器トランジスタＴｌｌおよび
Ｔ１２のコレクタは相互に且つトランジスタＴ１４のコ
レクタと接続されている。トランジスタＴ１４はトラン
ジスタＴ１５と一緒に１つの電流ミラーを形成しており
、その際にトランジスタＴ１５のコレクタはトランジス
タＴ１３のコレクタに接続されている。

両トランジスタＴ１４およびＴ１５のエミッタは電圧Ｌ
ＩＳを供給される。また、トランジスタＴ１４のヘース
ーコレクタ区間と並列にトランジスタ１゛ＩＧのエミソ
クーヘース区間が接続されており、そのコレクタは基準
電位に接続されている。

ｌ−ランジスタＴ　１３のコレクタがバンドギャップ回
路１３Ｇの出力計１を形成しており、この出力端はトラ
ンジスタＴ１７およびＴ１８から成る１つのダーリント
ン増幅器段の入力端に通じている。

ｎｐｎ形式の両トランジスタはそれらのコレクタでｆＲ
給電圧ＵＳに接続されており、またトランジスタＴ１７
のエミッタはトランジスタ７１８のベースに通じている
。トランジスタ７１Ｂのエミッタがダーリントン増幅器
段の出力輪を形成しており、この出力端から増幅された
参照電圧ＵＲが取り出される。第３図による回路の負帰
還回路網は、トランジスタ７１８のエミッタと基準電位
との間に直列に接続されている抵抗Ｒ１３ないしＲ１６
により形成されている。抵抗Ｒ１４およびＲ１５の接続
点はバンドギャップ回路ＢＧのトランジスタＴ１２およ
びＴＩ３の共通ベースと接続されており、またバンドギ
ャップ電圧Ｕ８゜を有する。

トランジスタ′ｒ１８のエミッタおよびＲ１３の接続点
は端子ＵＲと、温度センサとしての役割をするトランジ
スタ゛ｒ−１９のエミッタとに接続されている。トラン
ジスタＴ１９のベースは両抵抗Ｒ１３およびＲ１４の接
続点に接続されている。トランジスタＴ１９のコレクタ
は１氏抗Ｒ１７ないしＲ１９の接続点に通じている。抵
抗Ｒ１７およびＲｌＢはそれぞれ、エミッタで基準電位
に接続されているトランジスタＴ２０およびＴ２１のベ
ース直列抵抗である。

これらのトランジスタのベース・エミッタ区間およびそ
れらのベース直列抵抗と並列に抵抗Ｒ１９が接続されて
いる。トランジスタＴ２０のコレクタは抵抗Ｒ１５およ
びＲ１６の接続点と接続されており、他方トランジスタ
Ｔ２１のコレクタは端子Ｉに通じており、たとえば電力
増幅器ＬＶのスイッチオフ（禁止）入力端を駆動するた
め通常は開いている。電力増’ｆ’ｆｌ　ＢＬ　Ｖはト
ランジスタＴ１９と熱的に結合されている。

トランジスタＴ１０およびＴｌｌは抵抗ＲＩＯと共に始
動回路としての役割をする。供給電圧ＵＳのスイッチオ
ンの際に電流が抵抗ＲＩＯを通って流れ、トランジスタ
ＴＩＯおよびＴｌｌのベース・エミッタ区間に分流する
。トランジスタＴ１１と共に電流ミラートランジスタ゛
ｒ１４’ｂ導通し、その電流はトランジスタＴ１５内に
鏡像化され、またトランジスタＴ１７およびＴ１８から
成り高い電流増幅率を有するダーリントン増幅器を駆動
する。抵抗Ｒ１３ないしＲ１６とトランジスタＴ１２ま
たは′ｒ１３のベースに掃通される抵抗Ｒ１４およびＲ
１５の接続点とにおける電圧降下を介して、端子ＵＩＩ
Ｇと接続されているこの接続点における電位が上昇する
。トランジスタＴ１２およびＴ１３のしきい電圧が超過
されると直ちに、トランジスタＴ　１２がトランジスタ
Ｔｌｌの電流を引き受け、またトランジスタＴ１３が部
分的にトランジスタＴ１５の電流を引き受ける。ダーリ
ントン増幅３：：段ゴ１７およびＴＬ８ならびに負帰還
回路網を介してトランジスタＴ１３のコレクタ電流をト
ランジスタＴ１３のベースに負帰還することにより、一
定のベース電圧がトランジスタＴ１３に生ずる。

トランジスタＴ１２およびＴ１３のコレクタ回路内に流
れる電流は互いに高度に等しい。なぜならば、゛トラン
ジスタＴ１４を通るコレクタ電流は非常に正「ｆ［にト
ランジスタＴ１５内に鏡像化されるからである。そのた
めに、ベース・エミッタ区間がトランジスタＴ１４のコ
レクターベース区間と並列に接続されており且つベース
電流がほぼトランジスタ′ｒ１６の電流増幅率だけトラ
ンジスタＴ１４およびＴ１５のベース電流よりも低いト
ランジスタＴ１６が用いられている。そのために、横形
ｐｎｐ　トランジスタにくらべて電流増幅率が約２倍で
ある縦形ｐｎｐトランジスタをトランジスタＴ１６とし
て使用することは有利である。

トランジスタＴ１２のエミッタ面稍はトランジスタＴ１
３のエミッタ血清よりも何倍も大きく、たとえば７倍で
あり、従って同一のコレクタ電流においてトランジスタ
Ｔ１２におけるしきい電圧はトランジスタＴ１３におけ
るしきい電圧よりも低い。その際、トランジスタ′ｒ１
３のベース・エミッタ区間における電圧降下はトランジ
スタＴ１２のヘースーエミノタ区間および直列に接続さ
れている抵抗Ｒ１１における電圧降下と同じ大きさであ
る。トランジスタＴ１２およびＴ１３の両ベース、−エ
ミッタ間電圧の差は増幅されて抵抗Ｒ１２に現れる。電
圧ＵＩＩＧの温度係数は、たとえば１゜１６Ｖのバンド
ギャップ電圧が生ずるようにトランジスタＴ１２および
Ｔ１３のエミッタ面積の比および抵抗Ｒ１１およびＲ１
２を選定すれば、第１近似で零に等しくなる。増幅器お
よび帰還回路はこの電位を一定に保持する。

増幅された参照電圧Ｕ、はたとえば３．８ｖである。こ
の低い増幅率のために必要な強い負帰還に基づいて、こ
の回路の帯域幅は、場合によっては生じ得る振動１頃向
を抑制するため、制限されなけのコレクタをそのベース
に帰還結合するキャパシタンスＣ１が用いられている。

負帰還回路網の抵抗分圧器として接続されている抵抗Ｒ
１３ないしＲ１６を通って流れる電流は抵抗Ｒ１３に分
圧された電圧降下を生じ、この電圧降下がｐｎｐ　）ラ
ンジスタＴ１９のエミッターベース区間に順方向のバイ
アス電圧を与える。トランジスタＴ１９のエミッターベ
ース間しきい電圧は、トランジスタＴ１９と熱的に結合
されている保護すべき電力用構成要素、たとえば電力増
幅器ＬＶの温度が上昇すると、低下する。

増幅された参照電圧Ｕ、以下にしきい電圧が低下すると
直ちに、このトランジスタＴ１９の出力回路と、そのコ
レクタの後に接続されているトランジスタＴ２０の入力
回路とがこのトランジスタを導通状態に切換える。トラ
ンジスタＴ２０の出力回路は抵抗Ｒ１６と並列に接続さ
れているので、この抵抗における電圧降下が低下する。

他方において、増幅器が両抵抗Ｒ１４およびＲ１５の接
続点におけるバンドギャップ参照電圧Ｕ！ｌ（）を一定
に保持し、また抵抗Ｒ１３ないしＲ１５と抵抗Ｒ１６お
よびトランジスタＴ２０の出力回路から成る並列回路と
を通る電流は上昇する。それによって、抵抗Ｒ１３にお
ける電圧降下およびトランジスタＴ１’９のエミッター
ベース区間における電圧降下は上昇する。

トランジスタＴ１９の出力電流は、トランジスタＴ２０
が飽和に達するまで、トランジスタＴ１９のエミッター
ベース区間に対する正帰還の意味でトランジスタＴ２０
に作用する。出力端でたとえば電力増幅器Ｌ■のスイッ
チオフ入力端に作用するトランジスタＴ２１のスイッチ
ング動作については、第２図での説明と類似のことが成
り立つ。その際、トランジスタＴ２１はトランジスタＴ
２０と同時にｑＪ　４％わってよいが、先に切換わらな
いことが有利である。

正帰還に基づくセンサ回路の迅速なスイッチオフにより
、トランジスタＴ１９が飽和に達するか否かは重要な役
割を演じない。同様にトランジスタＴ１９は第２図の実
施例に相応して１つのダイオードまたはツェナーダイオ
ードにより！換され得る。しかしながら、第３図によれ
ばダイオードバイアス電圧はトランジスタＴ１９および
抵抗Ｒ１３により、負帰還回路網への帰還を重要とする
ことなく一一層節単に得られている。

保護すべき電力用構成要素、たとえば電力増幅器ＬＶの
温度が低下し、またトランジスタＴ１９のしきい電圧が
上昇すると、スイッチオフ過程が逆方向に繰り返される
。先ずトランジスタＴ２０が飽和状態から不飽和状態へ
移行し、それにより抵抗Ｒ１・６における電圧降下が一
ヒ昇し、負帰還回路網を通る電流が減少し、またトラン
ジスタＴ１９のエミッターベース間電圧が同様に減少す
る。

新たな正帰還によりトランジスタＴ２０およびＴ２１が
非常に迅速にスイッチオフするので、電力増幅器ＬＶは
、寄生的振動を生ずることなく、再び接続され得る。抵
抗Ｒ１９は、トランジスタＴ１９のス・イソチオフ後に
トランジスタＴ２０およびＴ２１のベースをスタティッ
クに基準電位におくディスチャージ抵抗としての役割を
する。５０ｍＶのトランジスタＴＩ９のベース・エミッ
タ間電圧の典型的な変化および−２ｍ　Ｖ　／　Ｋのｐ
ｎｐ接合の温度係数の際、たとえば電力増幅器ＬＶのス
イッチオフまたはスイッチオンに対する温度差は２５　
Ｋである。スイッチングヒステリシスは負帰逼回路１１
１Ｒ１３ないしＲ１６を通る電流および抵抗Ｒ１３の選
定により設定され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はヒステリシスを有する温度保護のための１つの
回路の概’Ｉ接続図、第２図は本発明による１つの回路
装置の接続図、第３図は本発明による１つの回路装置の
もう１つの接続図である。［３Ｇ・・・バンドギャップ回路、ＧＫ・・・負帰運回
路網、ＬＶ・・・電力増幅器、ＯＰ・・・演算増幅器、
ＴＳ・・・センサ回路、■・・・増幅器回路、ｕｓｏ・
・・バンドギャップ参照電圧、ＵＲ・・・参照電圧、Ｕ
Ｓ・・・供給電圧、ＵＴ・・・温度に関係する電圧。１’）＋１Ｆｌ）代３・１，１、ザ当！、、’　？Ｘ村
　七」　　ゝＩＧ　ＩＩＧ　２ＩＧ　３

Claims

【特許請求の範囲】１）温度に無関係な参照電圧を供給するバンドギャップ
回路と、参照電圧を増幅し且つ負帰還回路網を介して負
帰還されている増幅器回路と、温度決定回路部分と熱的
に結合されており、負帰還されている増幅器回路により
増幅された参照電圧を温度に関係する電圧と比較し、ま
た比較規範が満足される際には温度決定回路部分を制御
するための手段を能動化するセンサ回路とを含んでいる
温度保護用回路装置において、センサ回路（ＴＳ）が増
幅器回路（Ｖ）の負帰環回路網（ＧＫ）に帰環結合され
ていることを特徴とする温度保護用回路装置。２）負帰環回路網（ＧＫ）が抵抗分圧器（Ｒ１ないしＲ
３；Ｒ１３ないしＲ１６）を含んでおり、また増幅され
た参照電圧（Ｕ＿Ｒ）がセンサ回路（ＴＳ）の入力電圧
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
路装置。３）センサ回路（ＴＳ）がその構成要素として、ほぼ温
度に無関係な電圧をバイアス電圧として与えられており
且つ温度決定回路部分と熱的に結合されている１つのｐ
ｎ半導体接合と、このｐｎ半導体接合により制御される
少なくとも２つのトランジスタ（Ｔ１、Ｔ２；Ｔ１９な
いしＴ２１）と、予充電および放電抵抗（Ｒ４ないしＲ
７；Ｒ１７ないしＲ１９）とを有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の回路装置。４）ｐｎ半導体接合により制御される１つのトランジス
タ（Ｔ１；Ｔ２０）がその出力回路で負帰環回路網（Ｇ
Ｋ）に帰還結合されており、またｐｎ半導体接合により
制御される少なくとも１つの第２のトランジスタ（Ｔ２
、Ｔ２１）がその出力回路で、ｐｎ半導体接合と熱的に
結合されている１つの温度決定回路部分（ＬＶ）の少な
くとも１つのスイッチオフ／スイッチオン制御回路を制
御することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
３項のいずれか１項に記載の回路装置。５）負帰還回路網（ＧＫ）に帰還結合されているトラン
ジスタ（Ｔ１；Ｔ２０）の出力回路が負帰環回路網（Ｇ
Ｋ）の１つの抵抗（Ｒ３；Ｒ１６）に並列に接続されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４
項のいずれか１項に記載の回路装置。６）ｐｎ半導体接合が１つのトランジスタ（Ｔ１；Ｔ１
９）の順方向にバイアス電圧を与えられた１つのベース
・エミッタ区間であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の回路装置。７）ｐｎ半導体接合が、出力回路で負帰還回路網（ＧＫ
）に帰還結合されているトランジスタ（Ｔ１）のベース
・エミッタ区間であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第６項のいずれか１項に記載の回路装置。８）ｐｎ半導体接合が、順方向にバイアス電圧を与えら
れた１つの半導体ダイオードであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載
の回路装置。９）ｐｎ半導体接合により制御されるトランジスタ（Ｔ
１、Ｔ２；Ｔ２０、Ｔ２１）がそれぞれベース直列抵抗
（Ｒ６、Ｒ７；Ｒ１７、Ｒ１８）を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項
に記載の回路装置。１０）ｐｎ半導体接合により制御されるトランジスタ（
Ｔ１、Ｔ２；Ｔ２０、Ｔ２１）のベース直列抵抗（Ｒ６
、Ｒ７；Ｒ１７、Ｒ１８）が等しい大きさであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれ
か１項に記載の回路装置。１１）ｐｎ半導体接合により制御されるトランジスタ（
Ｔ１、Ｔ２；Ｔ２０、Ｔ２１）のベース・エミッタ区間
とそれらのベース直列抵抗（Ｒ６、Ｒ７；Ｒ１７、Ｒ１
８）とがそれぞれ並列に接続されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１項
に記載の回路装置。１２）ｐｎ半導体接合により制御されるトランジスタ（
Ｔ１、Ｔ２；Ｔ２０、Ｔ２１）のベース・エミッタ区間
およびそれらのベース直列抵抗（Ｒ６、Ｒ７；Ｒ１７、
Ｒ１８）に対して並列に１つの並列抵抗（Ｒ５；Ｒ１９
）が接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項ないし第１１項のいずれか１項に記載の回路装置。１３）並列抵抗（Ｒ５）に対して直列に１つの抵抗（Ｒ
４）が接続されており、この抵抗が並列抵抗（Ｒ５）と
共に１つの分圧器を形成していることを特徴とする特許
請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれか１項に記載
の回路装置。１４）並列抵抗（Ｒ５；Ｒ１９）に対して直列に、ｐｎ
半導体接合を形成する１つの半導体ダイオードが接続さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第１２項のいずれか１項に記載の回路装置。１５）並列抵抗（Ｒ１９）に対して直列に１つのトラン
ジスタ（Ｔ１９）の出力回路が接続されており、そのベ
ース・エミッタ区間に対して並列に負帰還回路網（Ｒ１
３ないしＲ１６）の１つの抵抗（Ｒ１３）が接続されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１
２項のいずれか１項に記載の回路装置。１６）増幅器回路（Ｖ）が高い無負荷増幅率においては
強く負帰還されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第１５項のいずれか１項に記載の回路装置
。１７）増幅器回路（Ｖ）が１つの広帯域リミタ要素（Ｃ
１）を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第１６項のいずれか１項に記載の回路装置。