(57)【要約】【課題】  温度センサ回路の出力電圧の精度を高くする。【解決手段】  電流制御回路３０１が、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３におけるエミッタ電流を同一にするよう制御する。すると、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３のエミッタ電流がばらつかなくなる。よって、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３のベースエミッタ間電圧のばらつきが抑えられ、温度センサ回路の出力電圧の精度が高くなる。【選択図】  図１
2008058015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサ回路において、
複数個のトランジスタからなるダーリントン回路と、
前記ダーリントン回路に給電する定電流回路と、
前記複数個のトランジスタにおけるそれぞれのエミッタ電流を同一にするよう制御する電流制御回路と、
を備えていることを特徴とする温度センサ回路。
【請求項２】
前記電流制御回路は、カレントミラー回路を含むことを特徴とする請求項１記載の温度センサ回路。
【請求項３】
前記カレントミラー回路は、前記ダーリントン回路における一部の電流を入力電流とすることを特徴とする請求項２記載の温度センサ回路。
【請求項４】
前記カレントミラー回路は、前記定電流回路における一部の電流を入力電流とすることを特徴とする請求項２記載の温度センサ回路。
【請求項５】
前記カレントミラー回路は、前記定電流回路から出力された電流の値と同一の値である電流を入力電流とすることを特徴とする請求項４記載の温度センサ回路。
【請求項６】
基準電圧源と、
前記ダーリントン回路の出力電圧と前記基準電圧源の電圧とを比較し、比較結果に基づいた信号を出力する比較回路と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1記載の温度センサ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温度センサ回路について説明する。図６は、従来の温度センサ回路の概略を示す図である。
【０００３】
温度センサ回路は、定電流回路１１及びダーリントン回路を備えている。定電流回路１１は、定電流源２１、及び、同一サイズのＭＯＳトランジスタ４１とＭＯＳトランジスタ４４とから構成されるカレントミラー回路を備え、ダーリントン回路は、同一サイズのバイポーラトランジスタ６１〜６３を備えている。定電流回路１１の出力には、ダーリントン回路のバイポーラトランジスタ６３のエミッタが接続されている。
【０００４】
このような温度センサ回路によると、バイポーラトランジスタ６１〜６３のベースエミッタ間電圧が温度によって変動し、それに伴い、温度センサ回路の出力電圧も変動する。この出力電圧に基づき、温度が検出される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−２４８９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ダーリントン回路における複数個のバイポーラトランジスタにおいて、電流利得がそれぞれ製造ばらつきを有するので、エミッタ電流がそれぞればらついてしまう。よって、バイポーラトランジスタのベースエミッタ間電圧もばらつき、温度センサ回路の出力電圧もばらついて精度が低くなってしまう。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、出力電圧の精度が高い温度センサ回路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】
本発明では、上記課題を解決するために、温度センサ回路において、複数個のトランジスタからなるダーリントン回路と、前記ダーリントン回路に給電する定電流回路と、前記複数個のトランジスタにおけるそれぞれのエミッタ電流を同一にするよう制御する電流制御回路と、を備えていることを特徴とする温度センサ回路を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、電流制御回路が複数個のトランジスタにおけるそれぞれのエミッタ電流を同一にするよう制御するので、複数個のトランジスタのエミッタ電流がばらつかなくなる。よって、トランジスタのベースエミッタ間電圧のばらつきが抑えられ、温度センサ回路の出力電圧の精度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
【００１０】
まず、第一の実施形態の温度センサ回路について説明する。図１は、第一の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【００１１】
温度センサ回路は、定電流回路１０１、ダーリントン回路及び電流制御回路３０１を備えている。定電流回路１０１は、定電流源２０１及び同一サイズのＭＯＳトランジスタ４０１〜４０４から構成されるカレントミラー回路を備え、ダーリントン回路は、同一サイズのバイポーラトランジスタ６０１〜６０３を備えている。定電流回路１０１のＭＯＳトランジスタ４０２〜４０４のドレインには、ダーリントン回路のバイポーラトランジスタ６０１〜６０３のエミッタがそれぞれ接続されている。また、電流制御回路３０１は、ＭＯＳトランジスタ５０１〜５０３から構成されるカレントミラー回路を備えている。電流制御回路３０１のＭＯＳトランジスタ５０２〜５０３には、ダーリントン回路のバイポーラトランジスタ６０２〜６０３のベースがそれぞれ接続されている。
【００１２】
次に、温度センサ回路の動作について説明する。
【００１３】
定電流源２０１は電流Ｉａを流し、ＭＯＳトランジスタ４０１もドレイン電流Ｉａを流す。カレントミラー回路により、ＭＯＳトランジスタ４０２〜４０４もバイポーラトランジスタ６０１〜６０３にそれぞれドレイン電流Ｉａを流して給電する。バイポーラトランジスタ６０１〜６０３は、エミッタ電流Ｉａに対応するベース電流Ｉｂ６０１〜Ｉｂ６０３をそれぞれ流す。これらのベース電流Ｉｂ６０２〜Ｉｂ６０３を、電流制御回路３０１のＭＯＳトランジスタ５０２〜５０３がドレイン電流としてそれぞれ流してシンクする。ここで、ＭＯＳトランジスタ５０２〜５０３がそれぞれシンクする電流の電流値は、入力端子０１２から供給される電流の電流値と同一であり、入力端子０１２の電流の電流値は、バイポーラトランジスタ６０２〜６０３のベース電流をシンクできるよう設定される。
【００１４】
バイポーラトランジスタ６０１〜６０３のベースエミッタ間電圧が温度によって変動し、それに伴い、温度センサ回路の出力端子０１１の出力電圧も変動する。この出力電圧に基づき、温度が検出される。
【００１５】
このような温度センサ回路によると、ベース電流Ｉｂ６０２〜Ｉｂ６０３が電流制御回路３０１にシンクされるので、ベース電流Ｉｂ６０２〜Ｉｂ６０３がバイポーラトランジスタ６０１〜６０２のエミッタにそれぞれ流れなくなり、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３のエミッタ電流は全て同一になってＩａとなる。よって、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３のベースエミッタ間電圧のばらつきが抑えられ、温度センサ回路の出力電圧の精度が高くなる。
【００１６】
なお、カレントミラー回路を構成するＭＯＳトランジスタ４０１〜４０４のサイズは同一であり、ＭＯＳトランジスタ４０１〜４０４に流れるドレイン電流は同一になっているが、ＭＯＳトランジスタ４０１〜４０４のサイズが異なるようにしてもよい。この時、電流制御回路３０１のシンク電流の調整によってダーリントン回路を構成するバイポーラトランジスタ６０１〜６０３に流れるエミッタ電流は同一になる。
【００１７】
また、カレントミラー回路を構成するＭＯＳトランジスタ５０１〜５０３のサイズは同一であり、ＭＯＳトランジスタ５０１〜５０３に流れるドレイン電流は同一になっているが、ＭＯＳトランジスタ５０１〜５０３のサイズが異なるようにしてもよい。この時、定電流回路１０１の給電電流の調整によってダーリントン回路を構成するバイポーラトランジスタ６０１〜６０３に流れるエミッタ電流は同一になる。
【００１８】
また、ダーリントン回路を構成するバイポーラトランジスタ６０１〜６０３のサイズは同一であり、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３に流れるエミッタ電流が同一になっているが、バイポーラトランジスタ６０１〜６０３のサイズが異なるようにしてもよい。この時、電流制御回路３０１のシンク電流の調整及び定電流回路１０１の給電電流の調整によってダーリントン回路を構成するバイポーラトランジスタ６０１〜６０３に流れるエミッタ電流は同一になる。
【００１９】
また、ダーリントン回路は３段で構成されているが、例えば、４段で構成されてもよい。この時、ダーリントン回路の段数に合わせて定電流回路１０１及び電流制御回路３０１は変更されることになる。
【００２０】
また、ダーリントン回路はＰＮＰバイポーラトランジスタで構成されているが、ＮＰＮバイポーラトランジスタで構成されてもよい。この時、電流制御回路３０１はシンク電流の調整を行わず、ＮＰＮバイポーラトランジスタのベース電流をソースすることになる。
【００２１】
また、例えば、前述したダーリントン回路のバイポーラトランジスタではベース電流は温度特性を有していて、ベース電流の電流値と温度とを関連付けたテーブルが予め設けられるようし、このテーブルに基づき、温度に基づいた電流が入力端子０１２に流れるようにしてもよい。
（実施形態２）
【００２２】
次に、第二の実施形態の温度センサ回路について説明する。図２は、第二の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【００２３】
第二の実施形態の温度センサ回路は、第一の実施形態の温度センサ回路と比較すると、入力端子０１２が削除され、電流制御回路３０１ａにバイポーラトランジスタ６０３とサイズが等しいバイポーラトランジスタ６０５が追加された点で相違する。
【００２４】
バイポーラトランジスタ６０３のコレクタにバイポーラトランジスタ６０５のエミッタが接続され、このバイポーラトランジスタ６０５のベースにＭＯＳトランジスタ５０１のドレインが接続されている。
【００２５】
第一の実施形態のように入力端子０１２から電流がＭＯＳトランジスタ５０１に供給されず、バイポーラトランジスタ６０３のエミッタ電流とバイポーラトランジスタ６０５のエミッタ電流とがほぼ等しく、バイポーラトランジスタ６０３のサイズとバイポーラトランジスタ６０５のサイズとが等しいので、バイポーラトランジスタ６０３のベース電流Ｉｂ６０３と電流値がほぼ等しい電流がＭＯＳトランジスタ５０１に供給されるようになる。
【００２６】
このような温度センサ回路によると、バイポーラトランジスタ６０５のベース電流Ｉｂ６０５が、ＭＯＳトランジスタ５０１にドレイン電流として流れる。カレントミラー回路により、ＭＯＳトランジスタ５０３のドレインは、バイポーラトランジスタ６０３のベースから電流Ｉｂ６０５をシンクする。電流Ｉｂ６０５と電流Ｉｂ６０３とはほぼ等しいので、バイポーラトランジスタ６０３のベース電流Ｉｂ６０３はほぼ全てシンクされることになる。同様に、バイポーラトランジスタ６０２のベース電流Ｉｂ６０２もほぼ全てシンクされることになる。
（実施形態３）
【００２７】
次に、第三の実施形態の温度センサ回路について説明する。図３は、第三の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【００２８】
第三の実施形態の温度センサ回路は、第二の実施形態の温度センサ回路と比較すると、定電流回路１０１ａにＭＯＳトランジスタ４０１〜４０４とサイズが等しいＭＯＳトランジスタ４０５が追加された点で相違する。
【００２９】
ＭＯＳトランジスタ４０５のドレインにバイポーラトランジスタ６０５のエミッタが接続され、このバイポーラトランジスタ６０５のベースにＭＯＳトランジスタ５０１のドレインが接続されている。
【００３０】
カレントミラー回路により、ＭＯＳトランジスタ４０４におけるドレイン電流とＭＯＳトランジスタ４０５のドレイン電流とは等しいので、バイポーラトランジスタ６０３のベース電流Ｉｂ６０３と電流値がほぼ等しい電流がＭＯＳトランジスタ５０１に供給されるようになる。
（実施形態４）
【００３１】
次に、第四の実施形態の温度センサ回路について説明する。図４は、第四の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【００３２】
第四の実施形態の温度センサ回路は、第一の実施形態の温度センサ回路と比較すると、入力端子０１２が削除され、定電流回路１０１ａにＭＯＳトランジスタ４０１〜４０４とサイズが等しいＭＯＳトランジスタ４０５が追加され、電流制御回路３０１ｂにおけるＭＯＳトランジスタ５０１とＭＯＳトランジスタ５０２〜５０３とのサイズが異なる点で相違する。
【００３３】
ＭＯＳトランジスタ４０５のドレインにＭＯＳトランジスタ５０１のドレインが接続されている。
【００３４】
第一の実施形態のように入力端子０１２から電流がＭＯＳトランジスタ５０１に供給されず、カレントミラー回路により、定電流源２０１による電流ＩａがＭＯＳトランジスタ５０１に供給されるようになる。
【００３５】
このような温度センサ回路によると、バイポーラトランジスタにおけるベース電流とドレイン電流との電流値比をｎ：１とし（ｎ＜１）、ＭＯＳトランジスタ５０２とＭＯＳトランジスタ５０３とＭＯＳトランジスタ５０１とのサイズ比をｎ：ｎ：１とした場合、ＭＯＳトランジスタ４０５のドレイン電流Ｉａが、ＭＯＳトランジスタ５０１にドレイン電流として流れる。カレントミラー回路により、ＭＯＳトランジスタ５０３のドレインは、バイポーラトランジスタ６０３のベースから電流Ｉａのｎ倍の電流をシンクする。この電流Ｉａのｎ倍の電流と電流Ｉｂ６０３とはほぼ等しいので、バイポーラトランジスタ６０３のベース電流Ｉｂ６０３はほぼ全てシンクされることになる。同様に、バイポーラトランジスタ６０２のベース電流Ｉｂ６０２もほぼ全てシンクされることになる。
（実施形態５）
【００３６】
次に、第五の実施形態の温度センサ回路について説明する。図５は、第五の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【００３７】
第五の実施形態の温度センサ回路は、第一の実施形態の温度センサ回路と比較すると、比較回路７０１及び基準電圧源８０１が追加された点で相違する。
【００３８】
第一の実施形態の温度センサ回路の出力端子が比較回路７０１の一方の入力端子に接続され、基準電圧源８０１が比較回路７０１の他方の入力端子に接続されている。
【００３９】
このような温度センサ回路によると、比較回路７０１は第一の実施形態の温度センサ回路の出力電圧と基準電圧源８０１の電圧との関係に応じた電気信号を出力する。ここでは、予め第一の実施形態の温度センサ回路の出力電圧の温度特性を把握しておき、ある設定温度のときの出力電圧値に基準電圧源８０１の電圧値を等しくさせておく。比較回路７０１は、出力電圧値と基準電圧源８０１との電圧値を比較し、出力電圧に基づいた温度が設定温度以上または未満であることを示す電気信号を精度良く出力する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第一の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【図２】第二の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【図３】第三の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【図４】第四の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【図５】第五の実施形態の温度センサ回路の概略を示す図である。
【図６】従来の温度センサ回路の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
０１１  出力端子
０１２  入力端子
１０１  定電流回路
２０１  定電流源
３０１  電流制御回路
４０１〜４０４、５０１〜５０３  ＭＯＳトランジスタ
６０１〜６０３  バイポーラトランジスタ
７０１  比較回路
８０１  基準電圧源
【図１】
2008058015.tif 000003
【図２】
2008058015.tif 000004
【図３】
2008058015.tif 000005
【図４】
2008058015.tif 000006
【図５】
2008058015.tif 000007
【図６】
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