(57)【要約】【課題】温度を精度良く検出することができる温度検出回路などを提供する。【解決手段】温度検出回路１は、対象物の温度を検出する温度センサ２１を含み、検出された温度を示す第１アナログ信号を出力する第１温度センサ部１１と、上記対象物の温度を検出する温度センサ２２を含み、検出された温度を示す第２アナログ信号を出力する第２温度センサ部１２と、第２アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するＡＤコンバータ５２とを備える。【選択図】図１
2020201074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の温度を検出する第１温度センサを含み、検出された温度を示す第１アナログ信号を出力する第１温度センサ部と、
前記対象物の温度を検出する第２温度センサを含み、検出された温度を示す第２アナログ信号を出力する第２温度センサ部と、
前記第２アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するＡＤコンバータとを備える
温度検出回路。
【請求項２】
前記第１温度センサ部は、さらに、
前記第１温度センサから出力される信号を増幅し、前記第１アナログ信号として出力する第１増幅部と、
前記第１増幅部に供給する第１基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路と、
前記第１増幅部に接続される第１抵抗と、を含み、
前記第２温度センサ部は、さらに、
前記第２温度センサから出力される信号を増幅し、前記第２アナログ信号として前記ＡＤコンバータに出力する第２増幅部と、
前記第２増幅部に供給する第２基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路と、
前記第２増幅部に接続される第２抵抗と、を含む
請求項１に記載の温度検出回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の温度検出回路と、
前記温度検出回路に定電圧を供給する電源回路とを備える
モジュール。
【請求項４】
前記電源回路は、
電圧源と、
前記電圧源が出力する電圧を安定化させることで、前記定電圧を生成する安定化回路とを含む
請求項３に記載のモジュール。
【請求項５】
前記電源回路は、２つの前記安定化回路を含み、
２つの前記安定化回路の一方は、前記第１温度センサに前記定電圧を供給し、
２つの前記安定化回路の他方は、前記第２温度センサに前記定電圧を供給する
請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記モジュールは、２つの前記電源回路を備え、
２つの前記電源回路の一方は、前記第１温度センサに前記定電圧を供給し、
２つの前記電源回路の他方は、前記第２温度センサに前記定電圧を供給する
請求項３又は４に記載のモジュール。
【請求項７】
前記モジュールは、さらに、第１ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子を備え、
前記温度検出回路は、前記第１ＩＣ素子に設けられている
請求項３〜６のいずれか１項に記載のモジュール。
【請求項８】
前記第１ＩＣ素子は、さらに、
アンテナに接続されたアンテナスイッチと、
前記アンテナスイッチに接続され、前記アンテナによって受信された受信信号を増幅する低雑音増幅器とを含む
請求項７に記載のモジュール。
【請求項９】
前記モジュールは、さらに、
前記アンテナスイッチに接続され、前記アンテナに送信させる送信信号を増幅する増幅器を含む
請求項８に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記モジュールは、さらに、第２ＩＣ素子を備え、
前記増幅器は、前記第２ＩＣ素子に設けられている
請求項９に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度検出回路及びモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、温度センサを含むフローセンサを備える流体検出装置が開示されている。特許文献１に開示された流体検出装置では、温度に応じたアナログ信号と、当該アナログ信号をＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータによって変換したデジタル信号とを出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＤコンバータには、通常、アナログ信号の電位をサンプリングしてホールドするためのサンプルホールド回路が含まれる。サンプルホールド回路は、アナログ信号の電位に応じた電荷を蓄積するためのキャパシタと、当該キャパシタに電荷を蓄積するか否かを、短絡動作及び開放動作によって切り替えるスイッチとを含む。
【０００５】
上記特許文献１に開示された流体検出装置では、ＡＤコンバータ内のスイッチが開放動作から短絡動作に切り替わった場合、キャパシタに蓄積されていた電荷が温度センサ側に漏れることで、温度センサの出力電位が変動するという問題がある。つまり、温度センサから出力されるアナログ信号にノイズが混入するので、温度を精度良く検出することができなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、温度を精度良く検出することができる温度検出回路、及び、当該温度検出回路を備えるモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る温度検出回路は、対象物の温度を検出する第１温度センサを含み、検出された温度を示す第１アナログ信号を出力する第１温度センサ部と、前記対象物の温度を検出する第２温度センサを含み、検出された温度を示す第２アナログ信号を出力する第２温度センサ部と、前記第２アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するＡＤコンバータとを備える。
【０００８】
本発明の一態様に係るモジュールは、前記温度検出回路と、前記温度検出回路に定電圧を供給する電源回路とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る温度検出回路などによれば、温度を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態に係る温度検出回路を備えるＩＣ素子の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る温度検出回路を備えるＩＣ素子の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、比較例に係る温度検出回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る温度検出回路を備える送受信モジュールの斜視図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る送受信モジュールのブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態の変形例１に係るＩＣ素子の具体的な構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態の変形例２に係るＩＣ素子の具体的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施の形態に係る温度検出回路及びモジュールについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１３】
また、本明細書において、「接続する」又は「接続」とは、２つ以上の物又は物の一部を互いに、直接に、又は、１個以上の物を介して間接的に接続すること、及び、接続された状態を意味する。なお、「物」とは、例えば部品、部材又は電気回路要素などである。
【００１４】
（実施の形態）
［１．概要］
まず、実施の形態に係る温度検出回路及び当該温度検出回路を備えるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）素子の概要について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る温度検出回路１を備えるＩＣ素子１２０の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示されるように、ＩＣ素子１２０は、温度検出回路１と、電源回路７０とを備える。詳細については後述するが、ＩＣ素子１２０は、送受信モジュール１００用のＩＣ素子である。なお、図１では、図示の都合上、送受信モジュール１００が温度検出回路１に含まれているように模式的に図示されているが、本実施の形態では、送受信モジュール１００内にＩＣ素子１２０が設けられている。なお、電源回路７０はＩＣ素子１２０の外部に形成されてもよい。
【００１６】
温度検出回路１は、電源回路７０から供給される定電圧によって動作し、対象物の温度を検出する。対象物は、例えば送受信モジュール１００である。具体的には、対象物は、送受信モジュール１００に含まれるパワーアンプ（ＰＡ）又は低雑音増幅器（ＬＮＡ）である。また、定電圧は、電圧値が実質的に一定であるとみなせる程度に充分に安定化された電圧である。
【００１７】
図１に示されるように、温度検出回路１は、第１温度センサ部１１と、第２温度センサ部１２と、ＡＤコンバータ５２とを備える。また、温度検出回路１は、第１出力端子６１及び第２出力端子６２を備える。
【００１８】
第１温度センサ部１１は、対象物の温度を検出する温度センサ２１を含み、検出された温度を示す第１アナログ信号を出力する。第１アナログ信号は、第１出力端子６１を介して温度検出回路１の外部に出力される。
【００１９】
第２温度センサ部１２は、対象物の温度を検出する温度センサ２２を含み、検出された温度を示す第２アナログ信号を出力する。第２アナログ信号は、ＡＤコンバータ５２に出力される。
【００２０】
ＡＤコンバータ５２は、第２アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。変換されたデジタル信号は、第２出力端子６２を介して温度検出回路１の外部に出力される。
【００２１】
第１出力端子６１は、第１温度センサ部１１によって検出された温度を示す第１アナログ信号を出力するための端子である。第１出力端子６１は、例えば、送受信モジュール１００内の他の回路部品、又は、送受信モジュール１００とは異なるモジュール若しくはＩＣ素子に接続されており、接続先の回路部品、モジュール又はＩＣ素子などに第１アナログ信号を出力する。
【００２２】
第２出力端子６２は、ＡＤコンバータ５２の出力端子に接続されている。第２出力端子６２は、第２温度センサ部１２によって検出された温度を示す第２アナログ信号が変換されたデジタル信号を出力するための端子である。第２出力端子６２は、例えば、送受信モジュール１００内の他の回路部品、又は、送受信モジュール１００とは異なるモジュール若しくはＩＣ素子に接続されており、接続先の回路部品、モジュール又はＩＣ素子などにデジタル信号を出力する。
【００２３】
以上のように、本実施の形態に係る温度検出回路１は、２つの温度センサ２１及び２２を備え、対象物の温度の検知結果を示すアナログ信号とデジタル信号とを出力する。具体的には、温度センサ２１は、アナログ信号の出力用に用いられ、温度センサ２２は、デジタル信号の出力用に用いられる。つまり、温度検出回路１は、同一の対象物の温度を検出するのに、独立した２つの温度センサ２１及び２２を備える。言い換えれば、対象物は、温度センサ２１と熱的に結合し、かつ、温度センサ２２と熱的に結合している。
【００２４】
［２．構成］
続いて、ＩＣ素子１２０のより具体的な構成について、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る温度検出回路１を備えるＩＣ素子１２０の具体的な構成を示すブロック図である。具体的には、図２は、第１温度センサ部１１、第２温度センサ部１２及び電源回路７０の具体的な構成の一例を示している。
【００２５】
［２−１．第１温度センサ部（アナログ出力用）］
図２に示されるように、第１温度センサ部１１は、温度センサ２１と、基準電圧発生回路３１と、増幅部４１と、第１抵抗の一例である抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１及びＲ４１とを含む。
【００２６】
温度センサ２１は、対象物の温度を検出し、検出された温度を示す第１温度信号を出力する第１温度センサの一例である。図１に示されるように、温度センサ２１は、対象物と熱的に結合している。図１では、熱的な結合を一点鎖線の枠で表している。具体的には、温度センサ２１は、送受信モジュール１００に含まれるＲＦアンプ部１２６又はＰＡ部１３２（図５を参照）と熱的に結合している。
【００２７】
温度センサ２１は、例えば、ダイオード、又は、ダイオード接続されたトランジスタを含む。ダイオード又はトランジスタは、集積回路化への親和性が高いので、温度センサ２１を容易にＩＣ素子１２０内に形成することができる。あるいは、温度センサ２１は、サーミスタであってもよい。温度センサ２１は、対象物の温度を検出し、検出した温度を示すアナログ信号を出力する構成であれば、特に限定されない。例えば、温度センサ２１は、ＢＧＲ（バンドギャップリファレンス）回路を用いたセンサであってもよい。温度センサ２２についても同様である。
【００２８】
温度センサ２１から出力される第１温度信号は、例えば電圧信号である。第１温度信号の信号レベル、すなわち、電圧値は、温度センサ２１によって検出された対象物の温度と所定の相関関係を有する。例えば、第１温度信号の電圧値と対象物の温度とは比例関係を有する。なお、所定の相関関係は、比例関係でなくてもよく、一次関数又は二次関数などの所定の関数で表される関係であってもよい。第１温度信号は、増幅部４１に出力される。
【００２９】
基準電圧発生回路３１は、増幅部４１に供給する第１基準電圧を発生させる第１基準電圧発生回路の一例である。具体的には、基準電圧発生回路３１は、電源回路７０から供給される定電圧に基づいて第１基準電圧を生成し、生成した第１基準電圧を増幅部４１の増幅器４１ａに供給する。
【００３０】
増幅部４１は、温度センサ２１から出力される第１温度信号を増幅し、第１アナログ信号として出力する第１増幅部の一例である。増幅部４１は、２つの増幅器４１ａ及び４１ｂを含む。増幅器４１ａ及び４１ｂの各々は、例えばオペアンプである。増幅器４１ａには、基準電圧発生回路３１で生成された第１基準電圧Ｖｉｎ１１が入力される。増幅器４１ｂには、温度センサ２１が検出した温度を示す第１温度信号の電圧Ｖｉｎ２１が入力される。
【００３１】
増幅器４１ａの非反転入力端子（＋）には、基準電圧発生回路３１の出力端子が接続され、基準電圧発生回路３１で生成された第１基準電圧Ｖｉｎ１１が入力される。増幅器４１ａの反転入力端子（−）は、抵抗Ｒ１１を介してグランドに接続されている。増幅器４１ａの反転入力端子と出力端子とは、抵抗Ｒ２１を介して接続されている。増幅器４１ａの出力端子は、抵抗Ｒ３１を介して増幅器４１ｂの反転入力端子に接続されている。
【００３２】
増幅器４１ｂの非反転入力端子（＋）には、温度センサ２１の出力端子が接続され、第１温度信号の電圧Ｖｉｎ２１が入力される。増幅器４１ｂの反転入力端子（−）は、抵抗Ｒ３１を介して増幅器４１ａの出力端子に接続されている。つまり、増幅器４１ｂの反転入力端子は、抵抗Ｒ３１、Ｒ２１及びＲ１１を介してグランドに接続されている。増幅器４１ｂの反転入力端子と出力端子とは、抵抗Ｒ４１を介して接続されている。増幅器４１ｂの出力端子は、温度検出回路１の第１出力端子６１に接続されており、第１アナログ信号が出力される。
【００３３】
このような接続関係によれば、第１温度センサ部１１から出力される第１アナログ信号の出力電圧Ｖｏｕｔ１は、以下の式（１）で表される。
【００３４】
【数１】
2020201074.tif 000003
【００３５】
つまり、出力電圧Ｖｏｕｔ１は、温度センサ２１によって検出された温度を表す電圧Ｖｉｎ２１の一次関数で表される。抵抗Ｒ３１及びＲ４１の値を調整することで、出力電圧Ｖｏｕｔ１の傾きを調整することができる。また、基準電圧発生回路３１によって生成される第１基準電圧Ｖｉｎ１１、並びに、抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１及びＲ４１の抵抗値を調整することにより、出力電圧Ｖｏｕｔ１の切片を調整することができる。このように、第１基準電圧Ｖｉｎ１１、並びに、抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１及びＲ４１の抵抗値を調整することで、所望の温度特性を有する温度センサ部を実現することができる。
【００３６】
なお、各要素の接続関係は、図２に示される例に限定されない。第１温度センサ部１１は、温度センサ２１と、基準電圧発生回路３１と、少なくとも１つの増幅器（例えばオペアンプ）と、少なくとも１つの抵抗とを含んでいればよい。つまり、第１温度センサ部１１が備える増幅器の個数は１つのみでもよく、第１温度センサ部１１が備える抵抗の個数は１つのみでもよい。
【００３７】
［２−２．第２温度センサ部（デジタル出力用）］
図２に示されるように、第２温度センサ部１２は、温度センサ２２と、基準電圧発生回路３２と、増幅部４２と、第２抵抗の一例である抵抗Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２及びＲ４２とを含む。
【００３８】
温度センサ２２は、対象物の温度を検出し、検出された温度を示す第２温度信号を出力する第２温度センサの一例である。図１に示されるように、温度センサ２２は、対象物と熱的に結合している。具体的には、温度センサ２１は、送受信モジュール１００に含まれるＲＦアンプ部１２６又はＰＡ部１３２（図５を参照）と熱的に結合している。
【００３９】
温度センサ２２は、例えば、温度センサ２１と同じ構成を有する。具体的には、温度センサ２２の回路構成は、温度センサ２１の回路構成と同じである。より好ましくは、温度センサ２２の回路構成、及び、温度センサ２２を構成する回路要素のサイズと、温度センサ２１の回路構成、及び、温度センサ２１を構成する回路要素のサイズとが同じであるとよい。これにより、温度センサ２１と温度センサ２２との間の動作ばらつき及び特性ばらつきによる検出結果の差を抑制することができる。つまり、温度センサ２２によって検出される温度と温度センサ２１によって検出される温度とが実質的に同じになる。よって、第２温度信号の電圧値と第１温度信号の電圧値とは実質的に等しくなる。
【００４０】
基準電圧発生回路３２は、増幅部４２に供給する第２基準電圧を発生させる第２基準電圧発生回路の一例である。具体的には、基準電圧発生回路３２は、電源回路７０から供給される定電圧に基づいて第２基準電圧を生成し、生成した第２基準電圧を増幅部４２の増幅器４２ａに供給する。
【００４１】
基準電圧発生回路３２は、基準電圧発生回路３１と同じ構成を有する。これにより、第２基準電圧と第１基準電圧とが実質的に等しくなる。
【００４２】
増幅部４２は、温度センサ２２から出力される第２温度信号を増幅し、第２アナログ信号として出力する第２増幅部の一例である。増幅部４２は、２つの増幅器４２ａ及び４２ｂを含む。増幅器４２ａ及び４２ｂの各々は、例えばオペアンプである。増幅器４２ａには、基準電圧発生回路３２で生成された第２基準電圧Ｖｉｎ１１が入力される。増幅器４２ｂには、温度センサ２２が検出した温度を示す第２温度信号の電圧Ｖｉｎ２２が入力される。
【００４３】
増幅器４２ａ及び４２ｂ、並びに、抵抗Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２及びＲ４２はそれぞれ、第１温度センサ部１１の増幅器４１ａ及び４１ｂ、並びに、抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１及びＲ４１に対応しており、接続関係が同じである。このため、第２温度センサ部１２から出力される第２アナログ信号の出力電圧Ｖｏｕｔ２は、以下の式（２）で表される。
【００４４】
【数２】
2020201074.tif 000004
【００４５】
つまり、出力電圧Ｖｏｕｔ２は、温度センサ２２によって検出された温度を表す電圧Ｖｉｎ２２の一次関数で表される。したがって、第１温度センサ部１１と同様に、第２基準電圧Ｖｉｎ１２、並びに、抵抗Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２及びＲ４２の抵抗値を調整することで、所望の温度特性を有する温度センサ部を実現することができる。例えば、第２基準電圧Ｖｉｎ１２、並びに、抵抗Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２及びＲ４２の抵抗値が、第１温度センサ部１１の第１基準電圧Ｖｉｎ１１、並びに、抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１及びＲ４１の抵抗値とそれぞれ等しい。第２温度信号の電圧Ｖｉｎ２２が第１温度信号の電圧Ｖｉｎ２１に実質的に等しいので、第２アナログ信号の出力電圧Ｖｏｕｔ２は、第１アナログ信号の出力電圧Ｖｏｕｔ１と実質的に同じになる。増幅部４２の出力端子（具体的には、増幅器４２ｂの出力端子）は、ＡＤコンバータ５２に接続されている。
【００４６】
なお、各要素の接続関係は、図２に示される例に限定されない。第２温度センサ部１２は、温度センサ２２と、基準電圧発生回路３２と、少なくとも１つの増幅器（例えばオペアンプ）と、少なくとも１つの抵抗とを含んでいればよい。つまり、第２温度センサ部１２が備える増幅器の個数は１つのみでもよく、第２温度センサ部１２が備える抵抗の個数は１つのみでもよい。
【００４７】
ＡＤコンバータ５２は、増幅部４２から出力される第２アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。ＡＤコンバータ５２は、例えば、サンプルホールド回路と、量子化回路とを含む。サンプルホールド回路は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチ素子と、第２温度センサ部１２によって検出された温度を示すアナログ信号の電位（電荷）を蓄積するためのキャパシタとを含む。量子化回路は、キャパシタに蓄積された電荷を一定の関係でデジタル値に変換する。ＡＤコンバータ５２の出力端子は、第２出力端子６２に接続されている。第２出力端子６２からデジタル信号が出力される。
【００４８】
［２−３．電源回路］
電源回路７０は、温度検出回路１に定電圧を供給する。図２に示されるように、電源回路７０は、電圧源７０ａと、安定化回路７０ｂとを含む。
【００４９】
電圧源７０ａは、直流電圧源である。電圧源７０ａは、例えば、通信装置が備える二次電池又は一次電池に蓄電された電圧に基づいて所定の電圧を生成して出力する。
【００５０】
安定化回路７０ｂは、電圧源７０ａが出力する電圧を安定化させることで、定電圧を生成する。安定化回路７０ｂは、例えば、誤差増幅部と、電流増幅部とを含む。
【００５１】
誤差増幅部は、例えばオペアンプを用いて構成された差動増幅器である。具体的には、安定化回路７０ｂは、オペアンプと、互いに直列に接続された２つの抵抗とを含む。例えば、オペアンプの反転入力端子が電圧源７０ａに接続され、非反転入力端子が２つの抵抗の接続部分に接続されている。オペアンプの出力端子は、電流増幅部に接続されている。
【００５２】
電流増幅部は、例えば、差動増幅器の出力端子に接続されたトランジスタを含む。トランジスタは、例えばＭＯＳＦＥＴである。電流増幅部は、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴのソース接地回路で構成されている。具体的には、ＭＯＳＦＥＴのゲートがオペアンプの出力端子に接続され、ドレインが電源電圧に接続され、ソースが２つの抵抗を介してグランドに接続されている。ソースと２つの抵抗の一方との接続部分が電源回路７０の出力端子であり、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２に接続されている。本実施の形態では、電源回路７０は、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２に共用されている。
【００５３】
この回路構成により、小さな入出力電圧差で、必要な電圧の安定化が実現できる。特に、携帯電話端末のような電池で動作される環境では、電池が放電終止電圧に近づくことで、電池の出力インピーダンス、すなわち内部抵抗が上昇しやすくなる。このため、出力電圧が低下すると同時に、ノイズを含む負荷の電流消費又は負荷の起電力がある場合に、電源電圧が変動しやすくなる。このような場合に対しても、安定的で、かつ、平滑な出力電圧を維持して、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２に供給することができる。これにより、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２によって検出される温度の精度を高めることができる。
【００５４】
なお、電流増幅部は、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタを用いたエミッタ接地型の電流増幅回路であっても同様の効果を得ることができる。また、電流増幅部に用いられるトランジスタは、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよく、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであってもよい。
【００５５】
［３．比較例との対比と効果］
続いて、本実施の形態に係る温度検出回路１による効果などについて、比較例と対比しながら説明する。
【００５６】
図３は、比較例に係る温度検出回路１ｘの構成を示すブロック図である。図３に示されるように、比較例に係る温度検出回路１ｘは、第１温度センサ部１１を備え、第２温度センサ部１２を備えない。すなわち、温度検出回路１ｘは、温度センサ２２を備えない。
【００５７】
比較例に係る温度検出回路１ｘは、本実施の形態に係る温度検出回路１と同様に、ＡＤコンバータ５２と、第１出力端子６１及び第２出力端子６２とを備える。これにより、温度検出回路１ｘは、対象物の温度を示すアナログ信号を第１出力端子６１から出力し、対象物の温度を示すデジタル信号を第２出力端子６２から出力する。
【００５８】
比較例に係る温度検出回路１ｘでは、第１温度センサ部１１の出力端子が第１出力端子６１とＡＤコンバータ５２とに接続されている。つまり、第１温度センサ部１１から出力されるアナログ信号の出力経路が、アナログ出力用の第１出力端子６１と、デジタル出力用の第２出力端子６２とに分岐している。言い換えると、温度検出回路１ｘでは、アナログ出力用とデジタル出力用とで、１つの温度センサ２１が共用されている。
【００５９】
比較例に係る温度検出回路１ｘでは、ＡＤコンバータ５２の入力端子がアナログ用の第１出力端子６１に接続されている。このため、図３の矢印９０で表されるように、ＡＤコンバータ５２に含まれるスイッチ素子のスイッチングによって生じる電位の変動が、スイッチノイズとして第１出力端子６１から出力されるアナログ信号に重畳される。したがって、第１出力端子６１から出力されるアナログ信号が正確な対象物の温度を表さなくなるため、当該アナログ信号を用いて処理を行った場合に、その処理の信頼性が低下する。
【００６０】
これに対して、本実施の形態に係る温度検出回路１は、対象物の温度を検出する温度センサ２１を含み、検出された温度を示す第１アナログ信号を出力する第１温度センサ部１１と、同一の対象物の温度を検出する温度センサ２２を含み、検出された温度を示す第２アナログ信号を出力する第２温度センサ部１２と、第２アナログ信号をデジタル信号に変換して出力するＡＤコンバータ５２とを備える。
【００６１】
このように、温度検出回路１は、２つの温度センサ２１及び２２を備え、対象物の温度の検知結果を示すアナログ信号とデジタル信号とを出力する。つまり、温度検出回路１は、同一の対象物の温度を検出するにも関わらず、独立した２つの温度センサ２１及び２２を備える。温度検出回路１では、アナログ信号の出力用の温度センサ２１を含むセンサ系と、デジタル信号の出力用の温度センサ２２を含むセンサ系とが分離されている。これにより、温度センサ２２に接続されたＡＤコンバータ５２に起因するスイッチングノイズが、温度センサ２１の出力信号に重畳されるのを抑制することができる。つまり、第１温度センサ部１１から出力される第１アナログ信号において、ノイズ重畳の少ない安定的でクリーンな出力電圧を保つことができる。したがって、温度検出回路１によれば、温度を精度良く検出することができる。
【００６２】
このように、温度検出回路１は、対象物の温度を精度良く検出することができる。温度検出回路１から出力されるアナログ信号とデジタル信号とを用いる他のＩＣ素子又は他の装置は、信頼性の高い判定及び処理を実行することができる。
【００６３】
また、例えば、第１温度センサ部１１は、さらに、温度センサ２１から出力される信号を増幅し、第１アナログ信号として出力する増幅部４１と、増幅部４１に供給する第１基準電圧を発生させる基準電圧発生回路３１と、増幅部４１に接続される第１抵抗の一例である抵抗Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１及びＲ４１の少なくとも１つとを含む。第２温度センサ部１２は、さらに、温度センサ２２から出力される信号を増幅し、第２アナログ信号としてＡＤコンバータ５２に出力する増幅部４２と、増幅部４２に供給する第２基準電圧を発生させる基準電圧発生回路３２と、増幅部４２に接続される第２抵抗の一例である抵抗Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２及びＲ４２の少なくとも１つを含む。
【００６４】
これにより、第１温度センサ部１１から出力される第１アナログ信号の出力電圧Ｖｏｕｔの、検出された温度に対する変化の傾き及び切片を所望の値に設定することができる。このため、出力電圧Ｖｏｕｔの温度特性の設計自由度を高めることができる。第２温度センサ部１２から出力される第２アナログ信号の出力電圧Ｖｏｕｔについても同様である。したがって、対象物の温度変化の特性などに合わせて適切な温度測定を実現することができる。
【００６５】
［４．送受信モジュール］
本実施の形態に係る温度検出回路１は、様々な機器に適用可能である。以下では、温度検出回路１が通信装置の送受信モジュール１００のＩＣ素子１２０に設けられる例を説明する。
【００６６】
［４−１．送受信モジュールの機械的構造］
まず、送受信モジュール１００の機械的な構成について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係る温度検出回路１を備える送受信モジュール１００を示す斜視図である。
【００６７】
図４に示されるように、送受信モジュール１００は、基板１１０と、ＩＣ素子１２０と、ＩＣ素子１３０と、複数の端子１４０と、封止樹脂１５０とを備える。また、図示されていないが、送受信モジュール１００は、封止樹脂１５０の表面を覆うように設けられた電磁遮蔽（シールド）用の金属部材を備えてもよい。
【００６８】
基板１１０は、ＩＣ素子１２０及び１３０並びに他の回路部品などが実装される実装基板である。例えば、基板１１０は、ガラス・エポキシ系、又は、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）レジン系の樹脂材料を用いた基板である。なお、基板１１０の材料は特に限定されず、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ）基板などのセラミックス基板、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）基板又は半導体基板などであってもよい。
【００６９】
ＩＣ素子１２０及び１３０は、例えば、基板１１０の表面に半田バンプを介して実装されている。ＩＣ素子１２０は、温度検出回路１を含んでいる。ＩＣ素子１３０は、パワーアンプを含んでいる。ＩＣ素子１２０及び１３０の具体的な機能構成は、図５を用いて後で説明する。また、基板１１０の表面には、インピーダンス整合用の表面実装型（ＳＭＤ型）のインダクタ又はキャパシタなどの受動素子が、例えば、半田リフローで実装されている。なお、各部品の実装方法は、特に限定されない。また、例えば、ＩＣ素子１２０及び１３０は、基板１１０の内部に埋め込まれるように設けられていてもよい。また、インダクタ又はキャパシタなどの受動素子は、基板１１０内の金属配線を利用して形成されていてもよい。
【００７０】
複数の端子１４０は、送受信モジュール１００の入出力用端子、制御用端子及び電源端子などを含んでいる。複数の端子１４０は、基板１１０の裏面（ＩＣ素子１２０の実装面とは反対側）に設けられており、基板１１０を貫通する貫通電極を介してＩＣ素子１２０などと電気的に接続されている。
【００７１】
封止樹脂１５０は、ＩＣ素子１２０及び１３０並びに他の回路部品を封止する樹脂である。封止樹脂１５０は、例えばエポキシ系の樹脂であるが、これに限定されない。例えば、基板１１０の表面に実装された各部品を、エポキシ系の樹脂を用いてトランスファーモールドすることによって、各部品を封止する封止樹脂１５０が形成される。これにより、送受信モジュール１００の機構的な一体化と電気的な接続の安定化とが実現される。
【００７２】
封止樹脂１５０の上面（基板１１０とは反対側の主面）と４つの側面とは、シールド用の金属部材（図示せず）で覆われている。金属部材は、スパッタ又はめっきなどによって形成された１つ又は複数の金属膜を含む。１つ又は複数の金属膜はそれぞれ、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン若しくはタンタル又はこれらの合金を用いて形成されている。金属部材は、基板１１０の端面で接地電極に接続されている。
【００７３】
［４−２．送受信モジュールの機能構成］
続いて、送受信モジュール１００の具体的な機能構成について、図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態に係る送受信モジュール１００の構成を示すブロック図である。
【００７４】
［４−２−１．送受信モジュール］
送受信モジュール１００は、アンテナＡＮＴに接続され、送信信号の増幅、受信信号の増幅、並びに、アンテナＡＮＴの切り替え及び共用などの処理を行うモジュールである。具体的には、図５に示されるように、送受信モジュール１００は、ＩＣ素子１２０と、ＩＣ素子１３０とを備える。
【００７５】
ＩＣ素子１２０は、送受信モジュール１００が備える第１ＩＣ素子の一例である。図５に示されるように、ＩＣ素子１２０は、温度検出回路１と、電源回路７０と、アンテナスイッチ部１２２と、制御部１２４と、受信用のＲＦアンプ部１２６とを備える。具体的には、温度検出回路１と、電源回路７０と、アンテナスイッチ部１２２と、制御部１２４と、受信用のＲＦアンプ部１２６とがＩＣ素子１２０の１個のダイ上に集積されている。
【００７６】
アンテナスイッチ部１２２は、アンテナＡＮＴに接続されている。具体的には、アンテナスイッチ部１２２は、少なくとも１個のアンテナポートを有し、アンテナポートに接続されたアンテナＡＮＴとの間で信号の授受を行う。
【００７７】
制御部１２４は、送受信モジュール１００の動作を制御する。
【００７８】
ＲＦアンプ部１２６は、受信信号を増幅し、増幅した受信信号を出力する。具体的には、ＲＦアンプ部１２６は、アンテナスイッチ部１２２に接続され、アンテナＡＮＴによって受信された受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ）である。
【００７９】
ＩＣ素子１３０は、送受信モジュール１００が備える第２ＩＣ素子の一例である。図５に示されるように、ＩＣ素子１３０は、送信用のＰＡ部１３２を備える。
【００８０】
ＰＡ部１３２は、アンテナスイッチ部１２２に接続され、アンテナＡＮＴに送信させる送信信号を増幅する増幅器の一例である。具体的には、ＰＡ部１３２は、アンテナＡＮＴに送信させる送信信号を増幅し、増幅した送信信号をアンテナスイッチ部１２２に出力する。
【００８１】
［４−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る送受信モジュール１００は、温度検出回路１と、温度検出回路１に定電圧を供給する電源回路７０とを備える。
【００８２】
これにより、送受信モジュール１００は、温度検出回路１を備えるので、精度良く検出された温度を示す第１アナログ信号及びデジタル信号を外部に出力することができる。検出された温度の精度が高くなるので、当該温度を用いた判定処理の精度も高くなる。したがって、例えば、送受信モジュール１００の制御を安定的に行うことができる。また、温度センサ２１及び２２に対する動作電圧を供給する電源回路７０を共通化させることができるので、回路規模及びサイズを小さくすることができる。
【００８３】
また、例えば、電源回路７０は、電圧源７０ａと、電圧源７０ａが出力する電圧を安定化させることで、定電圧を生成する安定化回路７０ｂとを含む。
【００８４】
これにより、安定的で、かつ、平滑な出力電圧を維持して、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２に供給することができる。したがって、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２によって検出される温度の精度を高めることができる。
【００８５】
また、例えば、送受信モジュール１００は、さらに、ＩＣ素子１２０を備え、温度検出回路１は、ＩＣ素子１２０に設けられている。
【００８６】
これにより、１つのＩＣ素子１２０に温度検出回路１が設けられているので、２つの温度センサ２１及び２２は、ＩＣ素子１２０内に含まれる対象物に対して、より強い熱的な結合が可能になる。したがって、２つの温度センサ２１及び２２による温度の検出結果の差が充分に小さくなり、同じ検出結果の２つの出力信号を出力することができる。また、ＩＣ素子１２０に温度検出回路１が設けられているので、ＩＣ素子１２０の高集積化及び送受信モジュール１００の小型化を実現することができる。
【００８７】
また、例えば、ＩＣ素子１２０は、さらに、アンテナＡＮＴに接続されたアンテナスイッチ部１２２と、アンテナスイッチ部１２２に接続され、アンテナＡＮＴによって受信された受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＲＦアンプ部１２６）とを含む。
【００８８】
これにより、熱源である低雑音増幅器（具体的には、ＲＦアンプ部１２６）と温度センサ２１及び２２とが同じＩＣ素子１２０に設けられているので、ＲＦアンプ部１２６と温度センサ２１及び２２の各々との間の熱抵抗が小さくなる。このため、温度センサ２１及び２２の各々の昇温及び降温速度が上がる。その結果、レスポンスの良好な温度計測が可能となり、ＲＦアンプ部１２６の温度を精度良く検出することができる。
【００８９】
また、例えば、温度センサ２１及び２２の各々とＲＦアンプ部１２６とが熱的に結合されていることで、不要の外部熱源などの温度的な雑音の影響を相対的に小さくすることができる。その結果、Ｓ／Ｎの良好な温度計測が可能となり、ＲＦアンプ部１２６の温度を精度良く検出することができる。
【００９０】
また、例えば、送受信モジュール１００は、さらに、アンテナスイッチ部１２２に接続され、アンテナＡＮＴに送信させる送信信号を増幅する増幅器（ＰＡ部１３２）を含む。
【００９１】
これにより、ＰＡ部１３２の温度を精度良く検出することができる。
【００９２】
また、例えば、送受信モジュール１００は、さらに、ＩＣ素子１３０を備え、ＰＡ部１３２は、ＩＣ素子１３０に設けられている。
【００９３】
このとき、例えば、図４に示されるように、基板１１０上に各部品を実装した上で、トランスファーモールドすることで、機械的な構造の一体化とともに、半導体チップとしては別体であるＩＣ素子１２０とＰＡ部１３２用のＩＣ素子１３０との熱結合度を高くすることができる。これにより、温度センサ２１及び２２はそれぞれ、ＰＡ部１３２との熱結合度が上がりことで、不要の外部熱源などの温度的な雑音の影響を相対的に小さくすることができる。その結果、Ｓ／Ｎの良好な温度計測が可能となり、ＰＡ部１３２の温度を精度良く検出することができる。
【００９４】
また、熱源であるＰＡ部１３２と温度センサ２１及び２２との間の熱抵抗が小さくなることで、温度センサ２１及び２２の各々の昇温及び降温速度が上がる。その結果、レスポンスの良好な温度計測が可能となり、ＰＡ部１３２の温度を精度良く検出することができる。
【００９５】
（変形例）
なお、ＡＤコンバータ５２に起因するスイッチングノイズは、図３の矢印９１で示されるように、増幅部４１及び基準電圧発生回路３１を介して電源回路７０にまで遡行し得る。このため、第１温度センサ部１１と第２温度センサ部１２とで電源回路７０が共有されている場合、電源回路７０を介してスイッチングノイズが第１温度センサ部１１の検出結果に影響を与える可能性がある。
【００９６】
以下では、電源回路７０を介して回り込むスイッチングノイズを抑制するための電源回路の変形例について説明する。本変形例に係るＩＣ素子では、実施の形態に係るＩＣ素子１２０と比較して、電源回路７０の構成が相違している。以下では、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
【００９７】
［変形例１］
まず、変形例１に係るＩＣ素子について、図６を用いて説明する。図６は、本変形例に係るＩＣ素子２２０の具体的な構成を示すブロック図である。
【００９８】
図６に示されるように、ＩＣ素子２２０は、実施の形態に係るＩＣ素子１２０と比較して、電源回路７０の代わりに電源回路２７０を備える。電源回路２７０は、安定化回路７０ｂの代わりに、２つの安定化回路７１ｂ及び７２ｂを含む。
【００９９】
２つの安定化回路７１ｂ及び７２ｂは、実施の形態１に係る安定化回路７０ｂと同じ構成を有し、それぞれが定電圧を生成する。安定化回路７１ｂが生成する定電圧と、安定化回路７２ｂが生成する定電圧とは、互いに同じ大きさである。安定化回路７１ｂは、生成した定電圧を第１温度センサ部１１の温度センサ２１に供給する。安定化回路７２ｂは、生成した定電圧を第２温度センサ部１２の温度センサ２２に供給する。
【０１００】
以上のように、本変形例に係る送受信モジュールは、電源回路７０は、２つの安定化回路７１ｂ及び７２ｂを含む。安定化回路７１ｂは、温度センサ２１に定電圧を供給する。安定化回路７２ｂは、温度センサ２２に定電圧を供給する。
【０１０１】
このように、電源回路７０の少なくとも一部が分離しているので、電源回路２７０を介したノイズの影響を抑制することができる。具体的には、電源回路２７０が安定化回路７２ｂと安定化回路７１ｂとの出力部分で分離しているので、ＡＤコンバータ５２に起因するスイッチノイズであって、安定化回路７２ｂ及び７１ｂを遡行して温度センサ２１にまで回り込むスイッチノイズが充分に低減される。したがって、第１温度センサ部１１から出力される信号において、ノイズ重畳の少ない安定的でクリーンな出力電圧を保つことができる。
【０１０２】
また、本変形例に係る電源回路２７０では、電圧源７０ａが共用されている。このため、ＩＣ素子２２０の回路規模及びサイズを小さくすることができる。また、温度センサ２１の出力の基準と温度センサ２２の出力の基準とが共通であるので、各温度センサからの出力を容易に一致させることができる。
【０１０３】
［変形例２］
次に、変形例２に係るＩＣ素子について、図７を用いて説明する。図７は、本変形例に係るＩＣ素子３２０の具体的な構成を示すブロック図である。
【０１０４】
図７に示されるように、ＩＣ素子３２０は、実施の形態に係るＩＣ素子１２０と比較して、電源回路７０の代わりに２つの電源回路７１及び７２を備える。２つの電源回路７１及び７２はそれぞれ、電源回路７０と同じ構成を有する。
【０１０５】
具体的には、電源回路７１は、電圧源７１ａと、安定化回路７１ｂとを含む。電源回路７２は、電圧源７２ａと、安定化回路７２ｂとを含む。電圧源７１ａと電圧源７２ａとは、互いに同じ構成を有し、同じ大きさの電圧を生成する。安定化回路７１ｂと安定化回路７２ｂとは、変形例１と同様に、互いに同じ構成を有し、それぞれが互いに同じ大きさの定電圧を生成する。つまり、本変形例に係るＩＣ素子３２０では、変形例１に係るＩＣ素子２２０と比較すると、電圧源も分離して設けられていること、すなわち、電源回路が完全に分離されていることが相違している。
【０１０６】
以上のように、本変形例に係る送受信モジュールは、２つの電源回路７１及び７２を備える。電源回路７１は、温度センサ２１に定電圧を供給する。電源回路７２は、温度センサ２２に定電圧を供給する。
【０１０７】
これにより、温度センサ２１に接続される電源回路７１と、温度センサ２２に接続される電源回路７２とが分離されているので、電源回路７０を介したノイズの影響を更に抑制することができる。
【０１０８】
（その他）
以上、本発明に係る温度検出回路及びモジュールについて、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１０９】
例えば、上記の実施の形態では、ＩＣ素子１２０が温度検出回路１とＲＦアンプ部１２６とを備える例を説明したが、ＩＣ素子１２０が温度検出回路１とＰＡ部１３２とを備えてもよい。つまり、ＰＡ部１３２と温度検出回路１とが同じＩＣ素子に集積回路化されていてもよい。
【０１１０】
また、例えば、送受信モジュール１００は、ＲＦアンプ部１２６又はＰＡ部１３２を備えなくてもよい。例えば、送受信モジュール１００は、ＲＦアンプ部１２６を備えずに、送信信号の処理を行う送信専用のモジュールであってもよい。あるいは、送受信モジュール１００は、ＰＡ部１３２を備えずに、受信信号の処理を行う受信専用のモジュールであってもよい。
【０１１１】
また、例えば、温度検出回路１は、送受信モジュール１００に設けられていなくてもよい。具体的には、温度検出回路１による温度の検出対象である対象物は、送受信モジュール１００に設けられるＰＡ部１３２又はＲＦアンプ部１２６でなくてもよい。例えば、対象物は、液体又は気体であってもよく、温度検出回路１は、流体センサに用いられてもよい。温度検出回路１は、モジュール化されていなくてもよく、例えば、第１温度センサ部１１及び第２温度センサ部１２が対象物に対して着脱自在であってもよい。
【０１１２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、温度を精度良く検出することができる温度検出回路などとして利用でき、例えば、マルチバンド対応のフロントエンド部に配置される高周波モジュールとして携帯電話などの通信機器、又は、その他の家電機器若しくは装置などの温度の検出に広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１、１ｘ  温度検出回路
１１  第１温度センサ部
１２  第２温度センサ部
２１、２２  温度センサ
３１、３２  基準電圧発生回路
４１、４２  増幅部
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ  増幅器
５２  ＡＤコンバータ
６１  第１出力端子
６２  第２出力端子
７０、７１、７２、２７０  電源回路
７０ａ、７１ａ、７２ａ  電圧源
７０ｂ、７１ｂ、７２ｂ  安定化回路
９０、９１  矢印
１００  送受信モジュール
１１０  基板
１２０、１３０、２２０、３２０  ＩＣ素子
１２２  アンテナスイッチ部
１２４  制御部
１２６  ＲＦアンプ部
１３２  ＰＡ部
１４０  端子
１５０  封止樹脂
Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１  抵抗（第１抵抗）
Ｒ１２、Ｒ２２、Ｒ３２、Ｒ４２  抵抗（第２抵抗）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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