TWI438412B - 溫度檢測電路 - Google Patents
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Description
本發明,係有關於檢測出溫度之溫度檢測電路。
針對先前技術之溫度檢測電路作說明。圖7,係為展示先前技術之溫度檢測電路的圖。
溫度感測電路51,若是溫度T變高,則溫度電壓Vtemp係變低,而若是溫度T變低,則溫度電壓Vtemp係變高。
於此,溫度T係變高,而溫度電壓Vtemp係變得較基準電壓電路52之基準電壓Vref更低。亦即是,溫度T若是到達了經由基準電壓Vref所被設定之設定溫度,則比較器53之輸出電壓Vout係反轉為HIGH,而溫度檢測電路係成為檢出狀態(例如,參考專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2001-165783號公報(圖3)
然而,在先前之技術中,於電源投入時之溫度電壓Vtemp以及基準電壓Vref仍為不充分之輸出的期間中,會有比較器53之輸出電壓Vout錯誤地成為HIGH,並使溫度檢測電路錯誤地成為檢出狀態的危險性。
本發明,係有鑑於上述之課題而進行,並提供一種能夠防止電源投入時之誤動作的溫度檢測電路。
本發明,係為了解決上述課題,而提供一種溫度檢測電路,該溫度檢測電路,係為檢測出溫度之溫度檢測電路,其特徵為,具備有:根據溫度而產生溫度電壓之溫度感測電路;和產生用以對設定溫度進行設定的基準電壓之基準電壓產生電路;和藉由對前述溫度電壓與前述基準電壓作比較,而檢測出前述溫度已到達了前述設定溫度一事,並成為檢出狀態之比較器;和以藉由在電源投入時,並不將前述溫度電壓施加於前述比較器處,且將第1供給電源電壓施加於前述比較器處,而使前述比較器強制性地被固定在非檢出狀態的方式來動作之第1開關電路、以及/或者是以藉由在電源投入時,並不將前述基準電壓施加於前述比較器處,且將第2供給電源電壓施加於前述比較器處,而使前述比較器強制性地被固定在非檢出狀態的方式來動作之第2開關電路。
在本發明中,於電源投入時,由於係藉由將第1開關電路以及/或者是第2開關電路設為ON,而使比較器被強制性地固定在非檢出狀態,因此,比較器以及溫度檢測電路係不會錯誤地變成檢出狀態。故而,比較器以及溫度檢測電路,在電源投入時,係成為不會產生誤動作。
以下,參考圖面,對本發明之實施形態作說明。
首先,針對溫度檢測電路之構成作說明。圖1,係為展示溫度檢測電路的圖。圖2,係為展示相對於溫度之溫度電壓以及基準電壓的圖。
溫度檢測電路,係具備有:溫度感測電路11、開關電路12、基準電壓電路14、開關電路15、比較器17、開關控制電路18以及基準電壓控制電路19。溫度感測電路11,係具備有電流源11a以及二極體11b。
電流源11a,係被設置在電源端子與比較器17之反轉輸入端子之間。二極體11b,係被設置在比較器17之反轉輸入端子與接地端子之間。開關電路12,係被設置在電源端子與比較器17之反轉輸入端子之間。基準電壓電路14,係被設置在比較器17之非反轉輸入端子與接地端子之間。開關電路15,係被設置在比較器17之非反轉輸入端子與接地端子之間。開關控制電路18,係根據電源電壓VDD,而對於開關電路12以及開關電路15作ON、OFF控制。基準電壓控制電路19,係根據比較器17之輸出電壓(輸出電壓Vout),而對於基準電壓Vref作控制。
溫度感測電路11,係根據溫度T,而產生溫度電壓Vtemp。基準電壓電路14,係產生用以對設定溫度作設定的基準電壓Vref。比較器17,係藉由對於溫度電壓Vtemp和基準電壓Vref作比較,而檢測出溫度T到達了設定溫度一事,並成為檢出狀態。
開關電路12,係以下述方式而動作:在電源投入時成為ON,而並不將溫度電壓Vtemp施加於比較器17之反轉輸入端子,且將電源電壓VDD施加於比較器17之反轉輸入端子,藉由此,來將比較器17強制性地固定在非檢出狀態。開關電路15,係以下述方式而動作:在電源投入時成為ON,而並不將基準電壓Vref施加於比較器17之非反轉輸入端子,且將接地電壓VSS施加於比較器17之非反轉輸入端子,藉由此,來將比較器17強制性地固定在非檢出狀態。
開關控制電路18,係對於電源電壓VDD作監測。開關控制電路18,在電源投入時,係以下述之方式而動作:分別使開關電路12以及開關電路15成為ON,並將電源電壓VDD以及接地電壓VSS分別施加於比較器17之反轉輸入端子以及非反轉輸入端子處。開關控制電路18,係為起動重置(power on reset)電路等。基準電壓控制電路19,係對於比較器17之輸出電壓(輸出電壓Vout)作監測。若是比較器17從非檢出狀態而變化為檢出狀態,則基準電壓控制電路19係以使基準電壓Vref從基準電壓Vref2而變化為基準電壓Vref1的方式而動作。又,若是比較器17從檢出狀態而變化為非檢出狀態,則基準電壓控制電路19係以使基準電壓Vref從基準電壓Vref1而變化為基準電壓Vref2的方式而動作。
如圖2中所示一般,基準電壓Vref1,係較基準電壓Vref2更高。基準電壓Vref1~Vref2,係幾乎不具備有溫度係數。溫度電壓Vtemp,係具有負的溫度係數。
接著,針對當電源電壓VDD平緩地上揚的情況時之溫度檢測電路的動作作說明。圖3,係為對於溫度電壓以及基準電壓作展示之時序圖。
當to≦t<t1時(電源投入時),電源電壓VDD係平緩地上揚,並且,電源電壓VDD係為較特定電壓更低。在此條件下,開關控制電路18,係以使開關電路12以及開關電路15成為ON的方式而將訊號ΦA以及訊號ΦB輸出至開關電路12以及開關電路15處。如此一來,開關電路12係成為ON,比較器17之反轉輸入端子係與電源端子相連接,溫度電壓Vtemp係追隨於電源電壓VDD,而開關電路15係成為ON,比較器17之非反轉輸入端子係與接地端子相連接,基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係成為接地電壓VSS。故而,在電源投入時,輸出電壓Vout係被固定為LOW,比較器17以及溫度檢測電路係被固定為非檢出狀態。
當t=t1時,電源電壓VDD係成為特定電壓。在此條件下,開關控制電路18,係以使開關電路12以及開關電路15成為OFF的方式而將訊號ΦA以及訊號ΦB輸出至開關電路12以及開關電路15處。如此一來,開關電路12係成為OFF,比較器17之反轉輸入端子係並不與電源端子相連接,溫度電壓Vtemp係成為溫度感測電路11之輸出電壓,而開關電路15係成為OFF,比較器17之非反轉輸入端子係並不與接地端子相連接,基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係成為基準電壓電路14之輸出電壓。但是,此時,由於溫度電壓Vtemp係略等於電源電壓VDD,而基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係略等於接地電壓VSS,因此,輸出電壓Vout係維持在LOW的狀態下,而比較器17以及溫度檢測電路係維持在被固定為非檢出狀態的狀態下。
當t>t1時,在溫度感測電路11處,電流源11a係流動定電流,根據該定電流,二極體11b係輸出依存於溫度之溫度電壓Vtemp。又,基準電壓電路14,係輸出基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2。
故而,溫度電壓Vtemp係平緩地成為依據於時間t時之溫度T的電壓,而基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係平緩地成為預先所被設定了的電壓。
此時,例如,如圖2中所示一般,基準電壓Vref係為基準電壓Vref2,而若是溫度電壓Vtemp到達了基準電壓Vref2(亦即是,溫度T到達了設定溫度T5),則輸出電壓Vout係成為HIGH,比較器17以及溫度檢測電路係成為檢出狀態。如此一來,基準電壓控制電路19,係以將基準電壓Vref從基準電壓Vref2而變更為基準電壓Vref1的方式,來將訊號ΦC輸出至基準電壓電路14處。故而,就算是溫度T變低並從設定溫度T5而到達了設定溫度T3,亦由於溫度電壓Vtemp並未到達基準電壓Vref1,因此輸出電壓Vout係維持在HIGH的狀態下,而比較器17以及溫度檢測電路係維持在成為檢出狀態的狀態下。而後,若是溫度T更進而變低並到達了設定溫度T1(亦即是,溫度電壓Vtemp到達了基準電壓Vref1),則輸出電壓Vout係成為LOW,而比較器17以及溫度檢測電路係被固定為非檢出狀態。
接著,針對當電源電壓VDD急遽地上揚的情況時之溫度檢測電路的動作作說明。圖4,係為對於溫度電壓以及基準電壓作展示之時序圖。
當t=t0時(電源投入時),電源電壓VDD係急遽地上揚。在此條件下,開關控制電路18,係以使開關電路12以及開關電路15成為ON的方式而將訊號ΦA以及訊號ΦB輸出至開關電路12以及開關電路15處。如此一來,開關電路12係成為ON,比較器17之反轉輸入端子係與電源端子相連接,溫度電壓Vtemp係成為電源電壓VDD,而開關電路15係成為ON,比較器17之非反轉輸入端子係與接地端子相連接,基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係成為接地電壓VSS。故而,在電源投入時,輸出電壓Vout係被固定為LOW,比較器17以及溫度檢測電路係被固定為非檢出狀態。
當to<t<t1時(電源投入時),電源電壓VDD係在急遽地上揚後,而並未經過特定之期間。在此條件下,開關控制電路18,係維持在以使開關電路12以及開關電路15成為ON的方式而將訊號ΦA以及訊號ΦB輸出至開關電路12以及開關電路15處的狀態下。故而,輸出電壓Vout係維持在被固定為LOW的狀態下,比較器17以及溫度檢測電路係維持在被固定為非檢出狀態的狀態下。
當t=t1時,電源電壓VDD係急遽地上揚並經過了特定之期間。在此條件下,開關控制電路18,係以使開關電路12以及開關電路15成為OFF的方式而將訊號ΦA以及訊號ΦB輸出至開關電路12以及開關電路15處。如此一來,開關電路12係成為OFF,比較器17之反轉輸入端子係並不與電源端子相連接,溫度電壓Vtemp係成為溫度感測電路11之輸出電壓,而開關電路15係成為OFF,比較器17之非反轉輸入端子係並不與接地端子相連接,基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係成為基準電壓電路14之輸出電壓。但是,此時,由於溫度電壓Vtemp係略等於電源電壓VDD,而基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係略等於接地電壓VSS,因此,輸出電壓Vout係維持在LOW的狀態下,而比較器17以及溫度檢測電路係維持在被固定為非檢出狀態的狀態下。
當t>t1時,溫度電壓Vtemp係平緩地成為依據於時間t時之溫度T的電壓,而基準電壓Vref1或是基準電壓Vref2係平緩地成為預先所被設定了的電壓。
若是設為此種構成,則於電源投入時,由於係藉由將開關電路12以及開關電路15設為ON,而使比較器17被強制性地固定在非檢出狀態,因此,比較器17以及溫度檢測電路係不會錯誤地變成檢出狀態。故而,比較器17以及溫度檢測電路,在電源投入時,係成為不會產生誤動作。
又,開關控制電路18,係為起動重置(power on reset)電路等,而為原本即被設置在半導體裝置之內部。故而,由於係僅會使溫度檢測電路之電路規模增大有將2個的開關電路作追加之量,因此,溫度檢測電路之電路規模係幾乎不會增大。
另外,溫度感測電路11,係為利用二極體或是雙極電晶體來根據溫度而產生電壓之電路,而並不被限定為圖1之電路構成。
又,開關電路12,係為在電源投入時而對於比較器17之反轉輸入端子施加電源電壓VDD之電路,而並不被限定為圖1之電路構成。開關電路15,亦為相同。例如,開關電路15,亦可為被設置在比較器17之非反轉輸入端子與接地端子之間的下拉(pull down)電阻以及被設置在比較器17之非反轉輸入端子與基準電壓電路14之輸出端子之間的開關。此時,在電源投入時,開關係成為OFF,比較器17之非反轉輸入端子係作下拉。
又,溫度電壓Vtemp之溫度係數,雖然係為負,但是,雖並未圖示,但亦可為正。
又,若是輸出電壓Vout成為HIGH,則比較器17以及溫度檢測電路係成為檢出狀態,但是,雖並未圖示,然而,亦可設為若是輸出電壓Vout成為LOW,則比較器17以及溫度檢測電路係成為檢出狀態。
又,如同圖5中所示一般,亦可追加有:被設置在藉由開關電路12成為ON一事所致的電流路徑處之電阻13a、以及被設置在藉由開關電路15成為ON一事所致的電流路徑處之電阻16a。如此一來,在此些之電流路徑中,係成為不會流動過電流,而存在於此些之電流路徑中的元件係被作保護。
又,如同圖6中所示一般,亦可追加有:被設置在藉由開關電路12成為ON一事所致的電流路徑處之電流源13b、以及被設置在藉由開關電路15成為ON一事所致的電流路徑處之電流源16b。如此一來,在此些之電流路徑中,係成為不會流動過電流,而存在於此些之電流路徑中的元件係被作保護。
又,為了在電源投入時而將比較器17強制性地固定在非檢出狀態,而使用有開關電路12以及開關電路15,但是,雖並未圖示,然而,亦可使用開關電路12以及開關電路15之任意其中一者。
11...溫度感測電路
11a...電流源
12、15...開關電路
14...基準電壓電路
17...比較器
18...開關控制電路
19...基準電壓控制電路
[圖1]展示本發明之溫度檢測電路的圖。
[圖2]展示相對於溫度之溫度電壓以及基準電壓的圖。
[圖3]對於本發明之溫度檢測電路的溫度電壓以及基準電壓作展示之時序圖。
[圖4]對於本發明之溫度檢測電路的溫度電壓以及基準電壓作展示之時序圖。
[圖5]展示本發明之溫度檢測電路的圖。
[圖6]展示本發明之溫度檢測電路的圖。
[圖7]展示先前技術之溫度檢測電路的圖。
11...溫度感測電路
11a...電流源
11b...二極體
12...開關電路
14...基準電壓電路
15...開關電路
17...比較器
18...開關控制電路
19...基準電壓控制電路
VDD...電源電壓
Vref...基準電壓
Vtemp...溫度電壓
Vout...輸出電壓
VSS...接地電壓
Claims (4)
- 一種溫度檢測電路,其特徵為,具備有:根據溫度而產生溫度電壓之溫度感測電路;和產生用以對設定溫度進行設定的基準電壓之基準電壓電路;和藉由對前述溫度電壓與前述基準電壓作比較,而檢測出前述溫度已到達了前述設定溫度一事,並成為檢出狀態之比較器;和以藉由在電源投入時,並不將前述溫度電壓施加於前述比較器處,且將第1供給電源電壓施加於前述比較器處,而使前述比較器強制性地被固定在非檢出狀態的方式來動作之第1開關電路、以及/或者是以藉由在電源投入時,並不將前述基準電壓施加於前述比較器處,且將第2供給電源電壓施加於前述比較器處,而使前述比較器強制性地被固定在非檢出狀態的方式來動作之第2開關電路。
- 如申請專利範圍第1項所記載之溫度檢測電路,其中,係更進而具備有:在藉由前述第1開關電路成為ON一事所產生的電流路徑中所被設置之電阻或是電流源、以及/或者是在藉由前述第2開關電路成為ON一事所產生的電流路徑中所被設置之電阻或是電流源。
- 如申請專利範圍第1項所記載之溫度檢測電路,其中,係更進而具備有:開關控制電路,其係以下述方式而動作:在電源投入時,對於前述第1開關電路以及/或者是前述第2開關電路作控制,並將前述第1供給電源電壓以及/或者是前述第2供給電源電壓施加於前述比較器處。
- 如申請專利範圍第1項所記載之溫度檢測電路,其中,係更進而具備有:基準電壓控制電路,其係以下述方式而動作:對於前述比較器之輸出電壓作監測,若是前述比較器從非檢出狀態或者是檢出狀態而變化為檢出狀態或者是非檢出狀態,則使前述基準電壓從第2基準電壓或者是第1基準電壓來變化為前述第1基準電壓或者是前述第2基準電壓。
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