JPH0431721A - Ｉｃ式温度検出装置 - Google Patents

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］ この発明は、特に電源電圧の変動があった場合でも、精
度の高い温度信号を出力させるようにしたＩＣ式温度検
出装置に関する。

［従来の技術］ バンドギャップ型の温度検出装置は、従来においてバイ
ポーラＩＣ工程で製作することが知られている。この様
な温度検出装置は、特に高温域で高精度であり、出力に
直線性がある。

しかし、この様なＩＣ工程で製作されたバンドギャップ
型の温度検出装置にあっては、電源電圧の変化に無関係
な状態で、既知の温度目盛りに関係付けられた値を出力
する。このため、この温度検出装置からの出力信号の供
給される制御システム内において、システム精度に誤差
を生ずるようになる。

Ｕ発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、電源
電圧が変動した場合において、この電源電圧の変化に対
応して温度信号出力が補償され、電源電圧レシオ性をも
ったＩＣ式温度検出装置を提供しようとするものである
。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るＩＣ式温度検出装置は、それぞれエミッ
タ面積が異なるようにされた一対のトランジスタ、およ
びこれらトランジスタのコレクタ側を入力とし、主力を
前記両トランジスタのベースにフィードバックすること
によって前記コレクタ側電圧が等しくされるように作動
するオペアンプを備えて、基準電圧ＶＲおよび基準電圧
ＶＴを発生するバンドギャップ型定電圧回路を設け、前
記基準電圧ＶＲ１温度出力ＶＴ、および電源電圧に比例
した電圧ＶＭを掛算器に供給するようにしている。

［作用］ この様に構成されるＩＣ式温度検出装置にあっては、バ
ンドギャップ型定電圧回路において温度特性をキャンセ
ルした基準電圧ＶＲが発生されると共に、絶対温度に正
比例する温度出力電圧Ｖ□が得られる。そしてこれらの
電圧ＶＲおよびｖ丁と、電源電圧に比例した電圧ｖＭと
が掛算器で演算されるもので、この演算によって電源電
圧に比例し、且つ温度に正比例した温度出力が得られる
ようになる。

［発明の実施例コ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説。

明する。添付図面はその構成を示すもので、バンドギャ
ップ型定電圧回路１１を備える。この定電圧回路１１は
、第１および第２のトランジスタ１２および１３を有し
、このトランジスタ１２および１３のそれぞれコレクタ
は、それぞれ抵抗１４および１５を直列に介して電源Ｖ
ＣＣに接続する。

ここで、第１および第２のトランジスタ１２および１３
は、互いに異なるエミッタ面積を有するように構成され
、温度の変化に応じてエミッタ電流が変化する。

第１のトランジスタ１２のエミッタは抵抗１６および１
７を介して接地され、また第２のトランジスタ１３のエ
ミッタは、上記抵抗１７のみを介して接地される。そし
て、第１および第２のトランジスタ１２および１３のそ
れぞれコレクタはオペアンプ１８の非反転側および反転
側入力に接続され、トランジスタＩ２および１３のベー
スから基準電圧ＶＲが出力されるようにする。また、オ
ペアンプ１８からの出力信号は、第１および第２のトラ
ンジスタ１２および１３のそれぞれベースにフィードバ
ックされ、トランジスタ１２および１３のコレクタ側電
圧が等しくなるように制御されるもので、第２のトラン
ジスタ１３のエミッタから、温度信号電圧ｖ丁が出力さ
れるようにする。

また、前記電源Ｖ（（は抵抗１９および２０を直列に介
して接地し、この抵抗１９と２０との接続点から、電源
電圧Ｖ。Ｃを分圧した電圧■８を取り出す。この様にし
て得られた電圧ｖＭ１さらにバンドギャップ型低電圧回
路１１からの基準電圧ＶＲおよび温度信号電圧Ｖ丁は、
それぞれ抵抗２１．２２および２３を介して掛算器２４
に供給し、演算させるようにする。そして、この掛算器
２４から電源電圧Ｖｃｃと温度信号電圧ＶＲに比例した
出力が得られるようにする。

この掛算器、２４からの出力信号は、オペアンプ２５で
増幅して出力端子２Ｂに導くもので、オペアンプ２２に
は帰還抵抗２７が接続されている。

バンドギャップ型定電圧回路は、シリコントランジスタ
のベース・エミッタ間電圧の物理的な特性を利用して構
成されているもので、このトランジスタは、約−２ｍ　
Ｖ　／　”Ｃの温度係数を持っている。

このバンドギャップ型定電圧回路１１を構成するトラン
ジスタ１２および１３は、それぞれ異なる電流密度によ
って駆動されるようになっており、その結果生ずるベー
ス・エミッタ間電圧の差（この場合は正の温度係数を持
っている）と、これらトランジスタ１２および１３自体
の負の温度係数によって温度特性をキャンセルし、基準
電圧ＶＲを出力するように構成されている。また、この
ベース・エミッタ間電圧の差をそのまま用いて、絶対温
度に正比例する温度出力電圧■７を出力している。

現在知られている半導体式の温度検出装置にあっては、
この出力電圧ＶＴを温度測定の最終出力として用いるよ
うにしている。しかし、この出力電圧ＶＴは電源電圧Ｖ
ＣＣの変化に関係することなく、既知の温度目盛りに直
接関係付けられた出力値である。したがって、この出力
が供給される電子制御装置（ＥＣＵ）内のＡ／Ｄコンバ
ータの電源電圧に変化が生じた場合、温度検出装置とＡ
／Ｄコンバータの間のシステム間精度に誤差が生ずるよ
うになる。

この点、実施例に示した装置においては、この様な誤差
の発生を解消するために、掛算器２４において電源電圧
の分圧値ＶＭと温度出力電圧Ｖ□とを掛算するようにし
ている。

この掛算器２４における実際の掛算は、この掛算器２４
を構成するトランジスタの対数特性を利用して演算され
るもので、電圧ＶＭ、Ｖ、、Ｖ、を得る回路に流れる電
流値ＩＪ、、１２、［３と、出力部のオペアンプ２５の
帰還抵抗２７に流れる電流Ｉ４の関係は、次式で与えら
れる。

Ｉ４−　ＩＩ　Ｘ　１２　／１３ この出力電流Ｉ４と抵抗２７との積か、出力電圧Ｖ　Ｏ
ＵＴとされるものであるから、電圧ＶＭＳＶ工、ＶＲと
、Ｖ　０ＬＩＴとの関係は次のようになる。

Ｖ、　ＯＵＴ　＝　Ｋ　Ｘ　Ｖ　ＭＸ　Ｖ　Ｔ　／　Ｖ
　Ｒここで、Ｋは抵抗２１．２２．２３、および２７の
値に基づいて決定される定数である。

この結果より明らかなように、電源電圧ｖｃｃに比例し
、且つ温度に正比例した電圧が出力されるようになるこ
とがわかる。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明に係るＩＣ式温度検出装置によれ
ば、その出力信号が供給される電子制御装置内に特別の
補正システムを設定することなく、温度検出装置自体に
電源電圧レシオ性を持たせた回路が内蔵されるようにな
り、この温度検出装置と、その出力が供給されるシステ
ムのＡ／Ｄコンバータとのシステム間精度の誤差が効果
的に打ち消されるようになる。

【図面の簡単な説明】

添付図面はこの発明の一実施例に係るＩＣ式温度検出装
置を説明する回路構成図である。 １１・・・バンドギャップ型低電圧回路、１２．１３・
・・トランジスタ、２４・・・掛算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 それぞれエミッタ面積が異なるように設定され温度変化
   に対応してそれぞれエミッタ電流が制御される一対のト
   ランジスタ、およびこの両トランジスタのコレクタ側を
   入力とし、出力を前記両トランジスタのベースにフィー
   ドバックすることによって前記コレクタ側電圧が等しく
   なるように作動するオペアンプを備え、基準電圧Ｖ＿Ｒ
   および温度変化に対応した温度出力電圧Ｖ＿Ｔを発生す
   るバンドギャップ型定電圧回路と、 前記基準電圧Ｖ＿Ｒおよび温度出力電圧Ｖ＿Ｔ、さらに
   電源電圧に比例した電圧Ｖ＿Ｍが供給された掛算器とを
   具備し、 この掛算器から電源電圧と温度出力に比例した出力を取
   り出すようにしたことを特徴とするＩＣ式温度検出装置
   。