(57)【要約】【課題】線形的にセンシング温度を調節しうる半導体装置の温度センサを提供する。【解決手段】温度上昇にが高まるにつれて増加するＰＴＡＴ電流と温度下降につれて増加するＣＴＡＴ電流とを生成する電流生成回路、及びＰＴＡＴ電流及びＣＴＡＴ電流を比較し、ＰＴＡＴ電流及びＣＴＡＴ電流が交差する温度を感知して、センシング温度の上向き調節を指示する第１制御信号に応答してＰＴＡＴ電流を減少させてセンシング温度を上向き調節し、センシング温度の下向き調節を指示する第２制御信号に応答してＰＴＡＴ電流を増加させてセンシング温度を下向き調節し、センシング温度の調節量を指示する第３制御信号に応答して上向きまたは下方なる調節量を決定する温度センサ部を備える温度センサ。【選択図】図１２
2006329988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の内部温度を感知する温度センサにおいて、
温度上昇につれて増加するＰＴＡＴ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｔｏ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）電流と温度下降につれて増加するＣＴＡＴ（Ｃｏｎｖｅｒｓｅｌｙ  ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｔｏ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）電流とを生成する電流生成回路と、
前記ＰＴＡＴ電流及び前記ＣＴＡＴ電流を比較して、前記ＰＴＡＴ電流及び前記ＣＴＡＴ電流が交差される温度を感知し、センシング温度の上向き調節を指示する第１制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を減少させてセンシング温度を上向き調節し、センシング温度の下向き調節を指示する第２制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を増加させてセンシング温度を下向き調節する温度センサ部と、を備えることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記温度センサ部は、
前記ＰＴＡＴ電流及び前記ＣＴＡＴ電流の差を増幅して、第１差動出力信号と前記第１差動出力信号と逆位相を有する第２差動出力信号とを生成するセンシング温度調節部と、
前記第１差動出力信号及び前記第２差動出力信号を比較して前記比較結果によって論理ローまたは論理ハイの出力信号を生成する比較部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記電流生成回路は、
電源電圧に並列に連結された第１、第２及び第３ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第１ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第１ダイオードと、
前記第２ＰＭＯＳトランジスタと直列に連結された第１抵抗と、
前記第１抵抗と前記接地電圧との間に直列に連結された第２ダイオードと、
前記第３ＰＭＯＳトランジスタと前記接地電圧との間に直列に連結された第２抵抗と、
前記第１ＰＭＯＳトランジスタと前記第１ダイオードとの連結ノードに連結された反転入力端子、前記第２ＰＭＯＳトランジスタと前記第１抵抗との連結ノードに連結された非反転入力端子、及び前記第１及び第２ＰＭＯＳトランジスタのゲートに連結された出力端子を備える第１差動増幅器と、
前記第２ＰＭＯＳトランジスタと前記第１抵抗との連結ノードに連結された反転入力端子、前記第３ＰＭＯＳトランジスタと前記第２抵抗との連結ノードに連結された非反転入力端子、及び前記第３ＰＭＯＳトランジスタのゲートに連結された出力端子を備える第２差動増幅器と、を備え、
前記第１差動増幅器の出力端子は、前記ＰＴＡＴ電流の出力端子であり、前記第２差動増幅器の出力端子は、前記ＣＴＡＴ電流の出力端子であることを特徴とする請求項２に記載の温度センサ。
【請求項４】
前記第１ダイオードと前記第２ダイオードとは、相異なる電圧比を有することを特徴とする請求項３に記載の温度センサ。
【請求項５】
前記センシング温度調節部は、
前記ＣＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＰＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第１差動出力信号が出力される出力端子を備える第１差動増幅器と、
前記ＰＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＣＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第２差動出力信号が出力される出力端子を備える第２差動増幅器と、
前記第１及び第２制御信号が入力され、前記第１及び第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器のオフセットを上向きまたは下向き調節するオフセット調節信号を出力するオフセット調節回路と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の温度センサ。
【請求項６】
前記オフセット調節回路は、前記第１制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流から所定の電流を減算し、前記第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流に所定の電流を加算することを特徴とする請求項５に記載の温度センサ。
【請求項７】
前記第１差動増幅器は、
前記ＰＴＡＴ電流がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第１ＰＭＯＳトランジスタと、
前記ＣＴＡＴ電流がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第２ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第１ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第１ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第２ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第２ＮＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記第１及び第２ＮＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第１ＰＭＯＳトランジスタと前記第１ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードである第１ノードに連結され、前記第１ノードには前記オフセット調節信号が印加され、前記第２ＰＭＯＳトランジスタと前記第２ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードである第２ノードでは前記第１差動出力信号が出力され、
前記第２差動増幅器は、
前記ＣＴＡＴ電流がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第３ＰＭＯＳトランジスタと、
前記ＰＴＡＴ電流がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第４ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第３ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第３ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第４ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第４ＮＭＯＳトランジスタと、を含み、
前記第３及び第４ＮＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第４ＰＭＯＳトランジスタと前記第４ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードである第４ノードに連結され、前記第４ノードには、前記オフセット調節信号が印加され、前記第４ノードでは前記第２差動出力信号が出力されることを特徴とする請求項５に記載の温度センサ。
【請求項８】
前記オフセット調節回路は、
電源電圧がソースに連結された第５、６、７及び８ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第５、６、７及び８ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に各々直列に連結された第５、６、７及び８ＮＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記第５及び第６ＰＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第５ＰＭＯＳトランジスタと前記第５ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードに連結され、
前記第７及び第８ＰＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第８ＰＭＯＳトランジスタと前記第８ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードに連結され、
前記第５及び第８ＮＭＯＳトランジスタのゲートには、前記第２制御信号が印加され、前記第６及び第７ＮＭＯＳトランジスタのゲートには、前記第１制御信号が印加され、
前記第６ＰＭＯＳトランジスタと前記第６ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードは、前記第１ＰＭＯＳトランジスタと前記第１ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードと連結され、
前記第７ＰＭＯＳトランジスタと前記第７ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードは、前記第４ＰＭＯＳトランジスタと前記第４ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードと連結されることを特徴とする請求項７に記載の温度センサ。
【請求項９】
半導体装置の内部温度を感知する温度センサにおいて、
温度上昇につれて増加するＰＴＡＴ電流と温度下降につれて増加するＣＴＡＴ電流とを生成する電流生成回路と、
前記ＰＴＡＴ電流と前記ＣＴＡＴ電流とを比較して、前記ＰＴＡＴ電流及び前記ＣＴＡＴ電流が交差する温度を感知し、センシング温度の上向き調節を指示する第１制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を減少させてセンシング温度を上向き調節し、センシング温度の下向き調節を指示する第２制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を増加させてセンシング温度を下向き調節し、センシング温度の調節量を指示する第３制御信号に応答して前記上向きまたは下向き調節量を決定する温度センサ部と、を備えることを特徴とする温度センサ。
【請求項１０】
前記温度センサ部は、
前記ＰＴＡＴ電流と前記ＣＴＡＴ電流との差を増幅して、第１差動出力信号と前記第１差動出力信号と逆位相を有する第２差動出力信号とを生成するセンシング温度調節部と、
前記第１差動出力信号及び前記第２差動出力信号を比較して前記比較結果によって論理ローまたは論理ハイの出力信号を生成する比較部と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の温度センサ。
【請求項１１】
前記電流生成回路は、
電源電圧に並列に連結された第１、第２及び第３ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第１ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第１ダイオードと、
前記第２ＰＭＯＳトランジスタと直列に連結された第１抵抗と、
前記第１抵抗と前記接地電圧との間に直列に連結された第２ダイオードと、
前記第３ＰＭＯＳトランジスタと前記接地電圧との間に直列に連結された第２抵抗と、
前記第１ＰＭＯＳトランジスタと前記第１ダイオードとの連結ノードに連結された反転入力端子、前記第２ＰＭＯＳトランジスタと前記第１抵抗との連結ノードに連結された非反転入力端子、及び前記第１及び第２ＰＭＯＳトランジスタのゲートに連結された出力端子を備える第１差動増幅器と、
前記第２ＰＭＯＳトランジスタと前記第１抵抗との連結ノードに連結された反転入力端子、前記第３ＰＭＯＳトランジスタと前記第２抵抗との連結ノードに連結された非反転入力端子、及び前記第３ＰＭＯＳトランジスタのゲートに連結された出力端子を備える第２差動増幅器と、を備え、
前記第１差動増幅器の出力端子は、前記ＰＴＡＴ電流の出力端子であり、前記第２差動増幅器の出力端子は、前記ＣＴＡＴ電流の出力端子であることを特徴とする温度センサ。
【請求項１２】
前記第１ダイオードと前記第２ダイオードは、相異なる電圧比を有することを特徴とする請求項１１に記載の温度センサ。
【請求項１３】
前記センシング温度調節部は、
前記ＣＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＰＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第１差動出力信号が出力される出力端子を備える第１差動増幅器と、
前記ＰＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＣＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第２差動出力信号が出力される出力端子を備える第２差動増幅器と、
前記第１及び第２制御信号が入力され、前記第１及び第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器のオフセットを上向きまたは下向き調節するオフセット調節信号を出力するオフセット調節回路と、
前記第３制御信号が入力され、前記第３制御信号に応答して前記上向きまたは下向き調節されるオフセット量を決定する調節量決定部と、を備えることを特徴とする請求項１０に記載の温度センサ。
【請求項１４】
前記オフセット調節回路は、前記第１制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流から所定の電流を減算させ、前記第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流に所定の電流を加算することを特徴とする請求項１３に記載の温度センサ。
【請求項１５】
前記所定の電流量は、前記第３制御信号に対応することを特徴とする請求項１４に記載の温度センサ。
【請求項１６】
前記第１差動増幅器は、
前記ＰＴＡＴ電流をゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第１ＰＭＯＳトランジスタと、
前記ＣＴＡＴ電流をゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第２ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第１ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第１ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第２ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第２ＮＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記第１及び第２ＮＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第１ＰＭＯＳトランジスタと前記第１ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードの第１ノードに連結され、前記第１ノードには、前記オフセット調節信号が印加され、前記第２ＰＭＯＳトランジスタと前記第２ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードである第２ノードでは前記第１差動出力信号が出力され、
前記第２差動増幅器は、
前記ＣＴＡＴ電流がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第３ＰＭＯＳトランジスタと、
前記ＰＴＡＴ電流がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第４ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第３ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第３ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第４ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第４ＮＭＯＳトランジスタと、を含み、
前記第３及び第４ＮＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第４ＰＭＯＳトランジスタと前記第４ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードである第４ノードに連結され、前記第４ノードには前記オフセット調節信号が印加され、前記第４ノードでは前記第２差動出力信号が出力されることを特徴とする請求項１３に記載の温度センサ。
【請求項１７】
前記オフセット調節回路は、
電源電圧がソースに連結された第５、６、７及び８ＰＭＯＳトランジスタと、
前記第５ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第５及び第６ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第６ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第７及び第８ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第７ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第９及び第１０ＮＭＯＳトランジスタと、
前記第８ＰＭＯＳトランジスタと接地電圧との間に直列に連結された第１１及び第１２ＮＭＯＳトランジスタと、を含み、
前記第５及び第６ＰＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第５ＰＭＯＳトランジスタと前記第５ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードに連結され、
前記第７及び第８ＰＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第８ＰＭＯＳトランジスタと前記第１１ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードに連結され、
前記第５、第７、第９及び第１１ＮＭＯＳトランジスタのゲートには、前記調節量決定部の出力信号が印加され、
前記第６及び第１２ＮＭＯＳトランジスタのゲートには、前記第２制御信号が印加され、前記第８及び第１０ＮＭＯＳトランジスタのゲートには、前記第１制御信号が印加され、
前記第６ＰＭＯＳトランジスタと前記第７ＮＭＯＳトラジスタとの連結ノードは、前記第１ＰＭＯＳトランジスタと前記第１ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードと連結され、
前記第７ＰＭＯＳトランジスタと前記第９ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードは、前記第４ＰＭＯＳトランジスタと前記第４ＮＭＯＳトランジスタとの連結ノードと連結されることを特徴とする請求項１６に記載の温度センサ。
【請求項１８】
並列に連結されて各々ＰＴＡＴ信号をゲートに入力され、各ソースが電源電圧に連結された複数個で構成された第１グループのＰＭＯＳトランジスタと、
前記第１グループのＰＭＯＳトランジスタに各々直列に連結され、ゲートに前記第３制御信号のうち、対応する信号を各々入力される複数個で構成された第２グループのＮＭＯＳトランジスタと、
前記第２グループのＮＭＯＳトランジスタの共通ドレインと接地電圧との間に連結された第１３ＮＭＯＳトランジスタと、を備え、
前記第１３ＮＭＯＳトランジスタのゲートは、前記第２グループの共通ドレインと前記オフセット調節回路の前記第５、第７、第９及び第１１ＮＭＯＳトランジスタのゲートとに連結されることを特徴とする請求項１７に記載の温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に係り、具体的には、半導体装置内で半導体装置の温度を感知でき、感知温度を調節できる半導体温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
温度センサは、周囲の温度を感知する装置である。周囲の温度変化によって集積回路内にある回路ブロック等の動作条件を調節する必要がありうる。
【０００３】
例えば、ＤＲＡＭメモリ装置は、一定の周期でメモリセルに保存されたデータをリフレッシュしなければならない。ＤＲＡＭメモリ装置のメモリセルは、キャパシタで構成されており、漏れ電流によって経時的にデータが消滅するためである。この際、リフレッシュ周期が短すぎれば、電流の無駄遣いが生じ、リフレッシュ周期が長すぎれば、データが消滅する恐れがある。したがって、ＤＲＡＭのメモリセルをリフレッシュする周期を適切に調節する必要がある。また、メモリセルのデータは、半導体メモリ装置の温度によってデータの保存時間が異なる。したがって、ＤＲＡＭメモリ装置などの半導体装置は、温度センサ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｓｅｎｓｏｒ）を装着し、感知された温度によって、特定回路、例えば、ＤＲＡＭの場合は、リフレッシュの周期を調節する回路を制御する。
【０００４】
図１は、従来の技術による温度センサを示す回路図である。
【０００５】
図１を参照すれば、従来の技術による温度センサ１０は、電源電圧に連結された第１ノード１１に連結されたＰＭＯＳトランジスタＭＰ１、ＭＰ２、ＭＰ３を備え、第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１と接地電圧との間には、第１ダイオードＤ１、第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ２と接地電圧との間には、抵抗ＲＲと第２ダイオードＤ２とを備え、第３ＰＭＯＳトランジスタＭＰ３と接地電圧との間には、抵抗Ｒ１を備える。そして、第２ノード１２と第３ノード１３との電圧を差動増幅して第１及び第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１、ＭＰ２のゲートに入力する第１増幅器ＡＭＰ１、第３ノード１３と第４ノード１４の電圧を差動増幅して第３ＰＭＯＳトランジスタＭＰ３のゲートに入力する第２増幅器ＡＭＰ２、そして、第１増幅器ＡＭＰ１と第２増幅器ＡＭＰ２との電圧を比較し、その結果を出力する第３比較器ＣＰ３と第４比較器ＣＰ４とを備える。
【０００６】
図１に示された従来の技術による温度センサ１０は、当業者に周知のバンドギャップ（ｂａｎｄ  ｇａｐ）基準電圧発生回路を用いた温度センサである。第２ノード１２及び第１ダイオードＤ１を通じて流れる電流Ｉ２と第３ノード１３及び第２ダイオードＤ２を通じて流れる電流Ｉ１により基準電流（Ｉ；Ｉ＝Ｉ１＝Ｉ２）を生成する。
【０００７】
第１ダイオードＤ１と第２ダイオードＤ２との比率が１：ｎである場合、基準電流Ｉは、Ｉ＝ｋＴ／ｑ＊ｌｎ（ｎ）／ＲＲで表わすことができる。ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子電荷量を示す。ＲＲは、抵抗（ＲＲ）の抵抗値を示す。すなわち、基準電流Ｉは、絶対温度Ｔに比例して増加する。
【０００８】
一方、第４ノード１４に連結された抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｘは、Ｉｘ＝Ｖ１２／Ｒ１で示し得る。この際、Ｖ１２は、第１ダイオードＤ１にかかる電圧であって、第２ノード１２または第４ノード１４の電圧である。この際、絶対温度Ｔが上昇すれば、電圧Ｖ１２は、減少するので、Ｉｘは絶対温度Ｔに反比例する。
【０００９】
図２は、図１の温度センサでの各電流の特性を示すグラフである。
【００１０】
図２を参照すれば、基準温度Ｉは、温度に比例するＰＴＡＴ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ｔｏ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）電流であり、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉｘは、温度に反比例するＣＴＡＴ（Ｃｏｎｖｅｒｓｅｌｙ  ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｔｏ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）電流である。
【００１１】
図１での第３増幅器ＡＭＰ３と第４比較器ＣＰ４は、第１増幅器ＡＭＰ１の出力電圧ＮＯＣ０と第２増幅器ＡＭＰ２の出力電圧ＮＯＣ１とを比較し、その結果ＴＯＵＴを出力する。
【００１２】
図２において、ＰＴＡＴは、第１増幅器ＡＭＰ１の出力電圧ＮＯＣ０に対応する電流Ｉであり、ＣＴＡＴは、第２増幅器ＡＭＰ２の出力電圧ＮＯＣ１に対応する電流Ｉｘである。この二電流Ｉ、Ｉｘは、特定温度Ｔ０で交差する。したがって、図１の第３比較器ＣＰ３と第４比較器ＣＰ４は、半導体装置が特定温度Ｔ０以上か、以下かによって対応する結果を出力する。
【００１３】
図３は、図１の温度センサの出力結果を示すグラフである。
【００１４】
図３を参照すれば、半導体装置の温度が特定温度Ｔ０以下では、図１の第３比較器ＣＰ３はＰＴＡＴ電流ＩがＣＴＡＴ電流Ｉｘより小さくて、ロジックローの信号を出力し、特定温度Ｔ０以上では、ＰＴＡＴ電流ＩがＣＴＡＴ電流Ｉｘより大きくてロジックハイ信号を出力する。
【００１５】
図４は、図１の第３比較器と第４比較器との一例を示す回路図である。
【００１６】
図４を参照すれば、第３比較器ＣＰ３は、４個のＰＭＯＳトランジスタＰ４１、Ｐ４２、Ｐ４３、Ｐ４４及び４個のＮＭＯＳトランジスタＮ４１、Ｎ４２、Ｎ４３、Ｎ４４を備える。第１及び第４ＰＭＯＳトランジスタＰ４１、Ｐ４４のゲートには、第１増幅器ＡＭＰ１の出力ＮＯＣ０が入力され、第２及び第３ＰＭＯＳトランジスタＰ４２、Ｐ４３のゲートには、第２増幅器ＡＭＰ２の出力ＮＯＣ１が入力される。第４比較器ＣＰ４は、第３比較器ＣＰ３の差動出力ＤＩＦ、ＤＩＦＢを単一（ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ）出力ＴＯＵＴに変換する。
【００１７】
一方、図２及び図３の特定温度Ｔ０は半導体装置の温度をセンシングする温度となり、これは図１の抵抗Ｒ１の変更を通じ、調節しうる。すなわち、抵抗Ｒ１を調節すれば、図１でのＣＴＡＴ電流Ｉｘが変化し、これにより、ＰＴＡＴ電流とＣＴＡＴ電流との交差点が変更され、センシング温度が調節される。
【００１８】
図５は、温度の変化によるセンシング温度の変化を示すグラフである。
【００１９】
図５で、抵抗がＲ５１からＲ５２への変化量とＲ５３からＲ５４への変化量とが同じであると仮定する。この際、抵抗がＲ５１からＲ５２に変化する時、センシング温度の変化は、Ｔ５１からＴ５２までの変化量ΔＴ１をもって調節され、抵抗がＲ５３からＲ５４に変化する時、センシング温度の変化はＴ５３からＴ５４までの変化量ΔＴ２をもって調節される。しかし、ここでΔＴ１とΔＴ２の値が相異なるために、抵抗の調節を通じては線形的なセンシング温度の調節ができないという問題点が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明が解決しようとする技術的課題は、センシング温度を可変させうる温度センサを提供することである。
【００２１】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、センシング温度を線形的に変化させうる温度センサを提供することである。
【００２２】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、センシング温度を線形的に可変させうる温度センシング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前述したような本発明の目的を達成するために、本発明の特徴によれば、半導体装置の内部温度を感知する温度センサは、温度上昇につれて増加するＰＴＡＴ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｔｏ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）電流と温度下降につれて増加するＣＴＡＴ（Ｃｏｎｖｅｒｓｅｌｙ  ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｔｏ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）電流を生成する電流生成回路、及び前記ＰＴＡＴ電流と前記ＣＴＡＴ電流とを比較し、前記ＰＴＡＴ電流と前記ＣＴＡＴ電流とが交差する温度を感知し、センシング温度の上向き調節を指示する第１制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を減少させてセンシング温度を上向き調節し、センシング温度の下向き調節を指示する第２制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を増加させてセンシング温度を下向き調節する温度センサ部を備える。
【００２４】
望ましくは、温度センサ部は、前記ＰＴＡＴ電流及び前記ＣＴＡＴ電流の差を増幅して、第１差動出力信号と前記第１差動出力信号と逆位相を有する第２差動出力信号とを生成するセンシング温度調節部、及び前記第１差動出力信号及び前記第２差動出力信号を比較して前記比較結果によって論理ローまたは論理ハイの出力信号を生成する比較部を備える。
【００２５】
望ましくは、前記センシング温度調節部は、前記ＣＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＰＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第１差動出力信号が出力される出力端子を備える第１差動増幅器、前記ＰＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＣＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第２差動出力信号が出力される出力端子を備える第２差動増幅器、及び前記第１及び第２制御信号が入力され、前記第１及び第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器のオフセットを上向きまたは下向き調節するオフセット調節信号を出力するオフセット調節回路を備える。前記オフセット調節回路は、前記第１制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流から所定の電流を減算させ、前記第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流に所定の電流を加算する。
【００２６】
本発明の他の特徴によれば、半導体装置の内部温度を感知する温度センサは、温度上昇につれて増加するＰＴＡＴ電流と温度下降につれて増加するＣＴＡＴ電流を生成する電流生成回路、及び前記ＰＴＡＴ電流と前記ＣＴＡＴ電流とを比較して、前記ＰＴＡＴ電流と前記ＣＴＡＴ電流とが交差する温度を感知し、センシング温度の上向き調節を指示する第１制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を減少させてセンシング温度を上向き調節し、センシング温度の下向き調節を指示する第２制御信号に応答して前記ＰＴＡＴ電流を増加させてセンシング温度を下向き調節し、センシング温度の調節量を指示する第３制御信号に応答して前記上向きまたは下向き調節量を決定する温度センサ部を備える。
【００２７】
望ましくは、前記温度センサ部は、前記ＰＴＡＴ電流及び前記ＣＴＡＴ電流の差を増幅して第１差動出力信号と前記第１差動出力信号と逆位相を有する第２差動出力信号とを生成するセンシング温度調節部、及び前記第１差動出力信号及び前記第２差動出力信号を比較して前記比較結果によって論理ローまたは論理ハイの出力信号を生成する比較部を含む。
【００２８】
さらに望ましくは、前記センシング温度調節部は、前記ＣＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＰＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第１差動出力信号が出力される出力端子を備える第１差動増幅器、前記ＰＴＡＴ電流を受信する反転入力端子、前記ＣＴＡＴ電流を受信する非反転入力端子、及び前記第２差動出力信号が出力される出力端子を備える第２差動増幅器、前記第１及び第２制御信号が入力され、前記第１及び第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器のオフセットを上向きまたは下向き調節するオフセット調節信号を出力するオフセット調節回路、及び前記第３制御信号が入力されて、前記第３制御信号に応答して前記上向きまたは下向き調節されるオフセット量を決定する調節量決定部を備える。前記オフセット調節回路は、前記第１制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流から所定の電流を減算させ、前記第２制御信号に応答して前記第１及び第２差動増幅器内部の前記ＰＴＡＴ電流に対応する電流に所定の電流を加算する。この際、前記所定の電流量は前記第３制御信号に対応する。
【００２９】
本発明と本発明の動作性の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照しなければならない。
【発明の効果】
【００３０】
本発明による温度センサによれば、センシング温度を線形的に変化させることができるため、所望のセンシング温度を簡単な数式を通じて簡便に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に付示された同一参照符号は同一部材を示す。
【００３２】
図６は、本発明による温度センサの一実施形態を示す。
【００３３】
図６に図示された本発明の一実施形態による温度センサ６０は、基準電流発生部６１、センシング温度調節部６３及び差動増幅部６５を備える。
【００３４】
基準電流発生部６１は、ＰＴＡＴ電流及びＣＴＡＴ電流を生成する。センシング温度調節部６３には、ＰＴＡＴ電流及びＣＴＡＴ電流が入力され、これらの差を増幅して、ＤＩＦ及びＤＩＦＢを出力する。また、センシング温度調節部６３には、センシング温度の増加を指示するＵＰ信号、センシング温度の減少を指示するＤＮ信号が入力され、センシング温度を調節する。差動増幅部６５は入力される二信号ＤＩＦ及びＤＩＦＢを比較して、二信号のうち一信号が大きければ、ロジックハイの信号を、他の一信号が大きければ、ロジックローの信号を出力する。例えば、差動増幅部６５は、ＤＩＦ信号がＤＩＦＢ信号より大きければ、ロジックローの信号ＴＯＵＴを出力し、ＤＩＦＢ信号がＤＩＦ信号より大きければ、ロジックハイの信号ＴＯＵＴを出力する。
【００３５】
すなわち、本発明による温度センサは、従来の抵抗値を調節する方式ではない、温度センサの線形的制御のためのセンシング温度増加ＵＰ、センシング温度減少ＤＮの指示信号を通じてセンシング温度を線形的に調節する。
【００３６】
一方、図６の基準電流発生部６１は、図１に示された温度センサ１０と同じ回路を使用することができる。すなわち、図６の基準電流発生部６１は、図１の温度センサ１０で第３比較器ＣＰ３を除いた回路構成としてもよい。
【００３７】
図７は、図６のセンシング温度調節部の一例を示す図である。
【００３８】
図７を参照すれば、センシング温度調節部６３は、第１差動増幅器７１、第２差動増幅器７３及びオフセット調節回路７５を含む。第１及び第２差動増幅器７１、７３には、各々ＰＴＡＴ電流及びＣＴＡＴ電流が入力され、この電流を差動増幅させた電圧ＤＩＦ及びＤＩＦＢを各々出力する。
【００３９】
オフセット調節回路７５には、ＵＰ制御信号及びＤＮ制御信号が入力され、ＵＰ制御信号及びＤＮ制御信号に応答して増幅器オフセットを上向きまたは下向き調節するオフセット調節信号ＯＣＳを生成して第１及び第２差動増幅器７１、７３に出力する。
【００４０】
第１及び第２差動増幅器７１、７３は、ＯＣＳ信号に応答して、ＯＣＳ信号に対応する電流を加算または減算してセンシング温度を昇温または降温させる。
【００４１】
すなわち、ＯＣＳ信号に対応してＰＴＡＴとＣＴＡＴとの交差温度が増減して、センシング温度が調節される。
【００４２】
図８は、図７のセンシング温度調節部を詳細に示す回路図である。
【００４３】
図８を参照すれば、センシング温度調節部６３は、第１ないし第８ＰＭＯＳトランジスタＰ８１ないしＰ８８と第１ないし第８ＮＭＯＳトランジスタＮ８１ないしＮ８８とを含む。
【００４４】
第１差動増幅器７１は、ＰＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第１ＰＭＯＳトランジスタＰ８１、ＣＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第２ＰＭＯＳトランジスタＰ８２、第１ＰＭＯＳトランジスタＰ８１と接地電圧とに直列に連結された第１ＮＭＯＳトランジスタＮ８１、第２ＰＭＯＳトランジスタＰ８２と接地電圧とに直列に連結された第２ＮＭＯＳトランジスタＮ８２を備える。
【００４５】
第１及び第２ＮＭＯＳトランジスタＮ８１、Ｎ８２のゲートは、第１ＰＭＯＳトランジスタＰ８１及び第１ＮＭＯＳトランジスタＮ８１の連結ノードに連結される。そして、この連結ノードには、オフセット調節回路７５から出力されたＯＣＳ信号が印加される。また、第２ＰＭＯＳトランジスタＰ８２及び第２ＮＭＯＳトランジスタＮ８２の連結ノードはＤＩＦの出力ノードとなる。
【００４６】
第２差動増幅器７３は、ＣＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第３ＰＭＯＳトランジスタＰ８３、ＰＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第４ＰＭＯＳトランジスタＰ８４、第３ＰＭＯＳトランジスタＰ８３と接地電圧とに直列に連結された第３ＮＭＯＳトランジスタＮ８３、第４ＰＭＯＳトランジスタＰ８４と接地電圧とに直列に連結された第４ＮＭＯＳトランジスタＮ８４を備える。
【００４７】
第３及び第４ＮＭＯＳトランジスタＮ８３、Ｎ８４のゲートは、第３ＰＭＯＳトランジスタＰ８３及び第３ＮＭＯＳトランジスタＮ８３の連結ノードに連結される。また、第４ＰＭＯＳトランジスタＰ８４及び第４ＮＭＯＳトランジスタＮ８４の連結ノードには、オフセット調節回路７５から出力されたＯＣＳ信号が印加される。また、この連結ノードはＤＩＦＢの出力ノードとなる。
【００４８】
オフセット調節回路７５は、電源電圧がソースに連結された第５ないし第８ＰＭＯＳトランジスタＰ８５、Ｐ８６、Ｐ８７、Ｐ８８、第５ＰＭＯＳトランジスタＰ８５と接地電圧との間に直列に連結された第５ＮＭＯＳトランジスタＮ８５、第６ＰＭＯＳトランジスタＰ８６と接地電圧との間に直列に連結された第６ＮＭＯＳトランジスタＮ８６、第７ＰＭＯＳトランジスタＰ８７と接地電圧との間に直列に連結された第７ＮＭＯＳトランジスタＮ８７及び第８ＰＭＯＳトランジスタＰ８８と接地電圧との間に直列に連結された第８ＮＭＯＳトランジスタＮ８８を備える。
【００４９】
第５及び第６ＰＭＯＳトランジスタＰ８１、Ｐ８２のゲートは、第５ＰＭＯＳトランジスタＰ８５及び第５ＮＭＯＳトランジスタＮ８５の連結ノードに連結され、第６ＰＭＯＳトランジスタＰ８６及び第６ＮＭＯＳトランジスタＮ８６の連結ノードはＯＣＳの出力ノードとなる。
【００５０】
第７及び第８ＰＭＯＳトランジスタＰ８７、Ｐ８８のゲートは、第８ＰＭＯＳトランジスタＰ８８及び第８ＮＭＯＳトランジスタＮ８８の連結ノードに連結され、第７ＰＭＯＳトランジスタＰ８７及び第７ＮＭＯＳトランジスタＮ８７の連結ノードはＯＣＳの出力ノードとなる。
【００５１】
また、第６ＮＭＯＳトランジスタＮ８６及び第７ＮＭＯＳトランジスタＮ８７のゲートには、ＵＰ制御信号が印加され、第５ＮＭＯＳトランジスタＮ８５及び第８ＮＭＯＳトランジスタＮ８８のゲートにはＤＮ制御信号が印加される。
【００５２】
もし、ＵＰ制御信号が印加されれば、第６ＮＭＯＳトランジスタＮ８６がターンオンされ、第５ＮＭＯＳトランジスタＮ８５がターンオフされ、第１ＰＭＯＳトランジスタＰ８１を通る電流の一部が第６ＮＭＯＳトランジスタＮ８６に抜け出る。また、第７ＮＭＯＳトランジスタＮ８７がターンオンされ、第８ＮＭＯＳトランジスタＮ８８がターンオフされ、第４ＰＭＯＳトランジスタＰ８４を通る電流の一部が第７ＮＭＯＳトランジスタＮ８７に抜け出る。その結果、ＰＴＡＴが減少されるような結果を招く。
【００５３】
もし、ＤＮ制御信号が印加されれば、第５ＮＭＯＳトランジスタＮ８５がターンオンされ、第６ＮＭＯＳトランジスタＮ８６がターンオフされ、第６ＰＭＯＳトランジスタＰ８６を通る電流はＯＣＳ端子を通じて第１ＰＭＯＳトランジスタＰ８１を通る電流と合算されて、第１ＮＭＯＳトランジスタＮ８１に流れる。また、第８ＮＭＯＳトランジスタＮ８８がターンオンされ、第７ＮＭＯＳトランジスタＮ８７がターンオフされ、第７ＰＭＯＳトランジスタＰ８７を通る電流はＯＣＳ端子を通じて第４ＰＭＯＳトランジスタＰ８４を通る電流と合算されて、第４ＮＭＯＳトランジスタＮ８４に流れる。その結果、ＰＴＡＴが増加されるような結果を招く。
【００５４】
図９は、ＰＴＡＴ電流の変動とセンシング温度の変化との関係を示すグラフである。
【００５５】
図９を参照すれば、ＵＰ制御信号が印加されれば、前述したようにＰＴＡＴが減少するような効果をもたらすために、センシング温度は、ＰＴＡＴがＰ１からＰ２に変わる時と同一になる。その結果、ＵＰ制御信号が印加されれば、センシング温度はＴ０からＴ１に上向き調節される。
【００５６】
また、ＤＮ制御信号が印加されれば、前述したようにＰＴＡＴが増加するような効果をもたらすために、センシング温度は、ＰＴＡＴがＰ１からＰ３に変わる時と同一になる。その結果、ＤＮ制御信号が印加されれば、センシング温度はＴ０からＴ２に下向き調節される。
【００５７】
図１０は、本発明による温度センサの他の実施形態を示す。
【００５８】
図１０は、本発明による温度センサの一実施形態を示す。
【００５９】
図１０に図示された本発明の他の実施形態による温度センサ１００は、図６に示された温度センサ６０と類似している。但し、図１０の温度センサ１００のセンシング温度調節部１０３には、温度センサ６０のセンシング温度調節部６３とは異なって、センシング温度の調節量を指示する制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］がさらに入力され、これに対応してセンシング温度の調節量を制御する。すなわち、センシング温度調節部１０３には、センシング温度の増加を指示するＵＰ信号、センシング温度の減少を指示するＤＮ信号及びセンシング温度の調節量を指示する制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］が入力され、センシング温度を調節する。
【００６０】
図１０に示された本発明による温度センサ１００は、抵抗値を調節する方式でない、温度センサの線形的制御のための制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］及びセンシング温度増加ＵＰ、センシング温度減少ＤＮ指示信号を通じてセンシング温度を線形的に調節する。
【００６１】
一方、図１０に示された基準電流発生部１０１も図６の基準電流発生部６１と同様に、図１に示された温度センサ１０と同じ回路を使用することができる。
【００６２】
図１１は、図１０のセンシング温度調節部の一例を示す図である。
【００６３】
図１１を参照すれば、センシング温度調節部１０３は、第１差動増幅器１１１、第２差動増幅器１１３、調節量決定部１１５、及びオフセット調節回路１１７を含む。第１及び第２差動増幅器１１１、１１３には、各々ＰＴＡＴ電流及びＣＴＡＴ電流が入力され、この電流を差動増幅させた電圧ＤＩＦ及びＤＩＦＢを各々出力する。
【００６４】
調節量決定部１１５には、ＣＯＮ［０：ｎ］が入力され、オフセット調節量を決定して、決定された調節量をオフセット調節回路１１７に伝達する。オフセット調節回路１１７には、ＵＰ制御信号及びＤＮ制御信号が入力され、ＵＰ制御信号及びＤＮ制御信号に応答して増幅器オフセットを上向きまたは下向き調節するオフセット調節信号ＯＣＳを生成して第１及び第２差動増幅器１１１、１１３に出力する。
【００６５】
また、第１及び第２差動増幅器１１１、１１３は、ＯＣＳ信号に応答して、ＯＣＳ信号に対応する電流を加算または減算してセンシング温度を増減させる。すなわち、ＯＣＳ信号に対応してＰＴＡＴとＣＴＡＴとの交差温度が増減し、センシング温度が調節される。
【００６６】
図１２は、図１１のセンシング温度調節部を詳細に示す回路図である。
【００６７】
図１２を参照すれば、センシング温度調節部１０３は、第１ないし第８ＰＭＯＳトランジスタＰ１１１ないしＰ１１８、第１ないし第８ＮＭＯＳトランジスタＮ１１１ないしＮ１１８、そして２ｎ個のＰＭＯＳトランジスタＰＰ１ないしＰＰｎ、ＣＰ１ないしＣＰｎと５個のＮＭＯＳトランジスタＣＮ１、Ｓ１１１ないしＳ１１４とを含む。
【００６８】
第１差動増幅器１１１は、ＰＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第１ＰＭＯＳトランジスタＰ１１１、ＣＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第２ＰＭＯＳトランジスタＰ１１２、第１ＰＭＯＳトランジスタＰ１１１と接地電圧とに直列に連結された第１ＮＭＯＳトランジスタＮ１１１、第２ＰＭＯＳトランジスタＰ１１２と接地電圧とに直列に連結された第２ＮＭＯＳトランジスタＮ１１２を備える。
【００６９】
第１及び第２ＮＭＯＳトランジスタＮ１１１、Ｎ１１２のゲートは、第１ＰＭＯＳトランジスタＰ１１１及び第１ＮＭＯＳトランジスタＮ１１１の連結ノードに連結される。そして、この連結ノードには、オフセット調節回路１１７から出力されたＯＣＳ信号が印加される。また、第２ＰＭＯＳトランジスタＰ１１２及び第２ＮＭＯＳトランジスタＮ１１２の連結ノードはＤＩＦの出力ノードとなる。
【００７０】
第２差動増幅器１１３は、ＣＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第３ＰＭＯＳトランジスタＰ１１３、ＰＴＡＴ信号がゲートに入力され、電源電圧がソースに連結された第４ＰＭＯＳトランジスタＰ１１４、第３ＰＭＯＳトランジスタＰ１１３と接地電圧とに直列に連結された第３ＮＭＯＳトランジスタＮ１１３、第４ＰＭＯＳトランジスタＰ１１４と接地電圧とに直列に連結された第４ＮＭＯＳトランジスタＮ１１４とを備える。
【００７１】
第３及び第４ＮＭＯＳトランジスタＮ１１３、Ｎ１１４のゲートは、第３ＰＭＯＳトランジスタＰ１１３及び第３ＮＭＯＳトランジスタＮ１１３の連結ノードに連結される。また、第４ＰＭＯＳトランジスタＰ１１４及び第４ＮＭＯＳトランジスタＮ１１４の連結ノードには、オフセット調節回路１１７から出力されたＯＣＳ信号が印加される。また、この連結ノードは、ＤＩＦＢの出力ノードとなる。
【００７２】
調節量決定部１１５は、並列に連結され、各々ＰＴＡＴ信号がゲートに入力されてソースが電源電圧に連結されたｎ個で構成された第１グループのＰＭＯＳトランジスタＰＰ１ないしＰＰｎ、及び第１グループのＰＭＯＳトランジスタＰＰ１ないしＰＰｎに各々直列に連結され、ゲートにＣＯＮ［０：ｎ］のうち、対応する信号が各々入力されるｎ個で構成された第２グループのＰＭＯＳトランジスタＣＰ１ないしＣＰｎ、そして第２グループのＰＭＯＳトランジスタＣＰ１ないしＣＰｎの共通ドレインと接地電圧との間に連結されたＮＭＯＳトランジスタＣＮ１を備える。そして、前記第２グループのＰＭＯＳトランジスタＣＰ１ないしＣＰｎの共通ドレインはＮＭＯＳトランジスタＣＮ１のソース及びゲートに連結される。
【００７３】
すなわち、ｎ個の制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］によって、第２グループのＰＭＯＳトランジスタＣＰ１ないしＣＰｎは、各々ターンオンまたはターンオフされてＮＭＯＳトランジスタＣＮ１に流れる電流量を所望量だけ調節することができる。
【００７４】
オフセット調節回路１１７は、電源電圧がソースに連結された第５ないし第８ＰＭＯＳトランジスタＰ１１５、Ｐ１１６、Ｐ１１７、Ｐ１１８、第５ＰＭＯＳトランジスタＰ１１５と接地電圧との間に直列に連結された２個のＮＭＯＳトランジスタＳ１１１、Ｎ１１５、第６ＰＭＯＳトランジスタＰ１１６と接地電圧との間に直列に連結された２個のＮＭＯＳトランジスタＳ１１２、Ｎ１１６、第７ＰＭＯＳトランジスタＰ１１７と接地電圧との間に直列に連結された２個のＮＭＯＳトランジスタＳ１１７、Ｎ１１７及び第８ＰＭＯＳトランジスタＰ１１８と接地電圧との間に直列に連結された２個のＮＭＯＳトランジスタＳ１１８、Ｎ１１８を備える。
【００７５】
第５及び第６ＰＭＯＳトランジスタＰ１１５、Ｐ１１６のゲートは第５ＰＭＯＳトランジスタＰ１１５及びＮＭＯＳトランジスタＳ１１１の連結ノードに連結され、第６ＰＭＯＳトランジスタＰ１１６及びＮＭＯＳトランジスタＳ１１２の連結ノードはＯＣＳの出力ノードとなる。
【００７６】
第７及び第８ＰＭＯＳトランジスタＰ１１７、Ｐ１１８のゲートは、第８ＰＭＯＳトランジスタＳ１１８及びＮＭＯＳトランジスタＳ１１８の連結ノードに連結され、第７ＰＭＯＳトランジスタＰ１１７及びＮＭＯＳトランジスタＳ１１７の連結ノードはＯＣＳの出力ノードとなる。
【００７７】
ＮＭＯＳトランジスタＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１７、及びＳ１１８のゲートは各々調節量決定部１１５のＮＭＯＳトランジスタＣＮ１のゲートに連結される。
【００７８】
また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１６及びＮＭＯＳトランジスタＮ１１７のゲートにはＵＰ制御信号が印加され、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１５及びＮＭＯＳトランジスタＮ１１８のゲートにはＤＮ制御信号が印加される。
【００７９】
もし、ＵＰ制御信号が印加されれば、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１６がターンオンされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１５がターンオフされ、第１ＰＭＯＳトランジスタＰ１１１を通る電流の一部がＮＭＯＳトランジスタＮ１１６に抜け出る。また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１７がターンオンされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１８がターンオフされ、第４ＰＭＯＳトランジスタＰ１１４を通る電流の一部がＮＭＯＳトランジスタＮ１１７に抜け出る。その結果、ＰＴＡＴが減少するような結果をもたらす。
【００８０】
この際、ＰＴＡＴが減少する量は調節量決定部１１５のＮＭＯＳトランジスタＣＮ１に流れる電流量に比例する。したがって、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］の設定を通じてＰＴＡＴが減少する量を調節することができる。
【００８１】
もし、ＤＮ制御信号が印加されれば、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１５がターンオンされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１６がターンオフされ、第６ＰＭＯＳトランジスタＰ１１６を通る電流はＯＣＳ端子を通じて第１ＰＭＯＳトランジスタＰ１１１を通る電流と合算されて、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１１に流れる。また、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１８がターンオンされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１７がターンオフされ、第７ＰＭＯＳトランジスタＰ１１７を通る電流はＯＣＳ端子を通じて第４ＰＭＯＳトランジスタＰ１１４を通る電流と合算され、ＮＭＯＳトランジスタＮ１１４に流れる。その結果、ＰＴＡＴが増加するような結果をもたらす。
【００８２】
この際、ＰＴＡＴの増加量は調節量決定部１１５のＮＭＯＳトランジスタＣＮ１に流れる電流量に比例する。制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］の設定を通じてＰＴＡＴの増加量を調節することができる。
【００８３】
図１３は、ＰＴＡＴ電流の変動とセンシング温度の変化との関係を示すグラフである。
【００８４】
図１３を参照すれば、制御信号ＵＰ、ＤＮ及びＣＯＮ［０：ｎ］を通じて、第１及び第２差動増幅器１１１、１１３内の電流量を調節し、その結果、第１及び第２差動増幅器１１１、１１３の出力信号ＤＩＦ、ＤＩＦＢのオフセットを所望量だけ調節することができる。
【００８５】
もし、ＵＰ制御信号が印加されれば、前述したようにＰＴＡＴが減少するような効果をもたらすので、センシング温度は、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］に対応するオフセットだけ上向き調節される。
【００８６】
また、ＤＮ制御信号が印加されれば、前述したようにＰＴＡＴが増加するような効果をもたらすので、センシング温度は、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］に対応するオフセットだけ下向き調節される。
【００８７】
本発明による温度センサは、センシング温度を、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］を通じて線形的に調節可能であるという長所を有する。すなわち、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］によって、調節量決定部１１５では対応する電流が流れる。この際、この電流は、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］によって線形的に比例しうる。これにより、オフセット調節回路１１７内に流れる電流は、調節量決定部１１５の電流と同一な電流が流れ、第１及び第２差動増幅器１１１、１１３内で加減されるＰＴＡＴ電流はこの電流に線形的に対応する。したがって、上向きまたは下向きになるセンシング温度は、制御信号ＣＯＮ［０：ｎ］に線形的に対応する。
【００８８】
これに基づき、本発明の温度センサを利用して、特定温度をセンシングしようとする場合には、任意の２温度での電流量を測定した後、所望の特定温度とこれに対応する電流値は、比例式を利用して簡単に求めることができる。
【００８９】
本発明は、図面に図示された一実施形態に基づいて説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、半導体温度センサ関連の技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】従来の技術による温度センサを示す回路図である。
【図２】図１の温度センサでの各電流及び電圧の特性を示すグラフである。
【図３】図１の温度センサの出力結果を示すグラフである。
【図４】図１の第３比較器の一例を示す回路図である。
【図５】温度の変化によるセンシング温度の変化を示すグラフである。
【図６】本発明による温度センサの一実施形態を示す図である。
【図７】図６のセンシング温度調節部の一例を示す図である。
【図８】図７のセンシング温度調節部を詳細に示す回路図である。
【図９】ＰＴＡＴ電流の変動とセンシング温度の変化との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明による温度センサの他の実施形態を示す図である。
【図１１】図１０のセンシング温度調節部の一例を示す図である。
【図１２】図１１のセンシング温度調節部を詳細に示す回路図である。
【図１３】ＰＴＡＴ電流の変動とセンシング温度の変化との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１０３    センシング温度調節部
１１１    第１差動増幅器
１１３    第２差動増幅器
１１４    ＮＭＯＳトランジスタ
１１５    調節量決定部
１１７    オフセット調節回路
【図１】
2006329988.tif 000003
【図２】
2006329988.tif 000004
【図３】
2006329988.tif 000005
【図４】
2006329988.tif 000006
【図５】
2006329988.tif 000007
【図６】
2006329988.tif 000008
【図７】
2006329988.tif 000009
【図８】
2006329988.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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