(57)【要約】【課題】抵抗素子の温度特性による影響を排除し、より歪みの小さい出力電圧特性を得ることができる温度補償回路および近似３次曲線発生回路を提供する。【解決手段】カレントミラー型の電流源回路から供給される電流を電圧に変換する第１の抵抗素子と略同一の温度特性を有する第２の抵抗素子に前記電流源回路から電流を供給し、前記第２の抵抗素子により発生される電圧をフィードバック制御して、前記第２の抵抗素子により発生される電圧が温度変化に係わらず所定の一定値となるように、前記電流源回路から供給される電流を調整する。【選択図】図１
2004128939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カレントミラー型の電流源回路から供給される電流を電圧に変換する第１の抵抗素子と略同一の温度特性を有する第２の抵抗素子に前記電流源回路から電流を供給し、前記第２の抵抗素子により発生される電圧をフィードバック制御して、前記第２の抵抗素子により発生される電圧が温度変化に係わらず所定の一定値となるように、前記電流源回路から供給される電流を調整する制御手段を備えることを特徴とする温度補償回路。
【請求項２】
カレントミラー型の電流源回路と、入力電圧と参照定電圧とを比較し、この比較結果に応じて、前記電流源回路から供給される電流を分配出力する複数の増幅器と、前記複数の増幅器の各々から分配出力される電流を加算した電流を電圧に変換する第１の抵抗素子と、この第１の抵抗素子と略同一の温度特性を有する第２の抵抗素子と、前記第２の抵抗素子に前記電流源回路から電流を供給し、前記第２の抵抗素子により発生される電圧をフィードバック制御して、前記第２の抵抗素子により発生される電圧が温度変化に係わらず所定の一定値となるように、前記電流源回路から供給される電流を調整する制御回路とを備えることを特徴とする近似３次曲線発生回路。
【請求項３】
前記近似３次曲線発生回路は、電圧制御水晶発振回路の水晶振動子特性の３次成分を近似した近似３次曲線を発生するものであり、前記入力電圧として、雰囲気温度の変化に対して出力電圧が１次関数的に変化する温度検出値が入力される請求項２に記載の近似３次曲線発生回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抵抗素子の温度特性に依存した出力電圧の変動を補償する温度補償回路、およびこの温度補償回路を適用する近似３次曲線発生回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の近似３次曲線発生回路の一例の構成回路図である。
同図は、下記特許文献１において開示されたものであり、電圧制御水晶発振回路の水晶振動子特性の３次成分を近似した近似３次曲線を発生するものである。この近似３次曲線発生回路３０は、カレントミラー型の定電流源回路３２と、３組の差動増幅器３４ａ，３４ｂ，３４ｃと、２つの抵抗素子３６ａ，３６ｂとを備えている。
【０００３】
カレントミラー型の定電流源回路３２は、同一トランジスタサイズの７個のＰ型ＭＯＳトランジスタ（以下、単にトランジスタという）Ｔｒ１　〜Ｔｒ７　と、定電流源３８とを備えている。定電流源３８は、常に電流値Ｉ０　の一定電流を流す。すなわち、カレントミラー型の定電流源回路３２を構成するそれぞれのトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　のドレインからは、いずれも等しい電流値Ｉ０　の電流が供給される。
【０００４】
続いて、差動増幅器３４ａは、２つのトランジスタＴｒ８　，Ｔｒ９　と、抵抗素子４０ａとを備えている。同様に、差動増幅器３４ｂは、トランジスタＴｒ１０，Ｔｒ１１と、抵抗素子４０ｂとを備え、差動増幅器３４ｃは、トランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１３と、抵抗素子４０ｃとを備えている。トランジスタＴｒ８　〜Ｔｒ１３のトランジスタサイズは同一であり、抵抗素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃの抵抗値は同一のＲＡ　である。
【０００５】
また、抵抗素子３６ａ，３６ｂの抵抗値は同一のＲＢ　である。また、参照定電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ３は、ＶＲＥＦ１＜ＶＲＥＦ２＜ＶＲＥＦ３に設定されている。
【０００６】
この近似３次曲線発生回路３０では、定電流源３８により、カレントミラー型の定電流源回路３２を構成するトランジスタＴｒ１　に流れる所定の一定電流Ｉ０　に等しい電流Ｉ０　が、それぞれのトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　を介して各々対応する差動増幅器３４ａ，３４ｂ，３４ｃへ供給される。
【０００７】
差動増幅器３４ａ，３４ｂ，３４ｃでは、入力電圧ＶＩＮとそれぞれの参照定電圧ＶＲＥＦ１，ＶＲＥＦ２，ＶＲＥＦ３とが比較され、その比較結果に応じて、カレントミラー型の定電流源回路３２を構成する各々のトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　から供給される電流Ｉ０　が分配出力される。
【０００８】
例えば、差動増幅器３４ａでは、入力電圧ＶＩＮと参照定電圧ＶＲＥＦ１との比較結果に応じて、トランジスタＴｒ２　，Ｔｒ３　から供給される電流２Ｉ０　が、抵抗素子４０ａを介してトランジスタＴｒ８　，Ｔｒ９　の間で電流ＩＡ１，ＩＡ２に分配出力される。すなわち、カレントミラー型の定電流源回路３２を構成するトランジスタＴｒ２　，Ｔｒ３　から供給される電流２Ｉ０　は、差動増幅器３４ａによって分配出力される。
【０００９】
差動増幅器３４ａ，３４ｂ，３４ｃから出力される電流は、差動増幅器３４ａのトランジスタＴｒ８　を介して出力される電流ＩＡ１と差動増幅器３４ｂのトランジスタＴｒ１１を介して出力される電流ＩＢ２と差動増幅器３４ｃのトランジスタＴｒ１２を介して出力される電流ＩＣ１とが加算されて電流ＩＮ　とされ、この電流ＩＮ　は、抵抗素子３６ａにより電流／電圧変換されて出力電圧ＮＯＵＴ　として出力される。
【００１０】
同様に、差動増幅器３４ａのトランジスタＴｒ９　を介して出力される電流ＩＡ２と差動増幅器３４ｂのトランジスタＴｒ１０を介して出力される電流ＩＢ１と差動増幅器３４ｃのトランジスタＴｒ１３を介して出力される電流ＩＣ２が加算されて電流ＩＰ　とされ、この電流ＩＰ　は、抵抗素子３６ｂにより電流／電圧変換されて出力電圧ＰＯＵＴ　として出力される。
【００１１】
その結果、近似３次曲線発生回路３０によれば、図５のグラフに示すように、滑らかな３次曲線を得ることができるとしている。ここで、図５のグラフの横軸はＶＩＮの電圧、縦軸はＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　の電圧を表す。
【００１２】
ところで、出力電圧ＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　は、電流ＩＮ　，ＩＰ　が抵抗素子３６ａ，３６ｂにより電流／電圧変換されて発生される電圧である。一般に、抵抗素子の抵抗値は温度特性を持つ。例えば、温度が上昇するに従って抵抗値も上昇する正の温度特性や、これとは逆に、温度が上昇するに従って抵抗値が下降する負の温度特性を持つ。このため、抵抗素子３６ａ，３６ｂに流れる電流が同一であっても、温度が変化すると発生される電圧値が変化する。
【００１３】
出力電圧ＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　は、図５のグラフからも分かるように、入力電圧ＶＩＮがそれぞれ参照定電圧ＶＲＥＦ１，ＶＲＥＦ２，ＶＲＥＦ３となった場合に一致し等しい電圧になる。しかし、入力電圧ＶＩＮは温度検出値であるから、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ１になる時の温度と、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ２になる時の温度と、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ３になる時の温度はそれぞれ異なる。
【００１４】
前述のように、抵抗素子３６ａ，３６ｂ，４０ａ，４０ｂ，４０ｃには温度特性があるので、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ１の時の抵抗素子の抵抗値と、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ２の電圧の時の抵抗素子の抵抗値と、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ３の電圧の時の抵抗素子の抵抗値はそれぞれ異なる。このため、入力電圧ＶＩＮに応じて、抵抗素子３６ａ，３６ｂにより発生される電圧値は異なるものとなる。
【００１５】
例えば、正の温度特性を持つ抵抗素子の場合、その抵抗素子に一定値の電流を流した時の温度による出力電圧の変化は、実際には、図５のグラフに示すようなフラットな出力特性は得られず、図６のグラフに示す曲線Ｒ１　（Ｔ）のように右上がりの出力特性を持つ。ここで、図６のグラフの横軸はＶＩＮの電圧、縦軸はＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　の電圧を表す。また、Ｒ１　（Ｔ）は、出力電圧ＮＯＵＴ　とＰＯＵＴ　の加算平均値である。
【００１６】
上述の近似３次曲線発生回路３０では、定電流源３８によりトランジスタＴｒ１　を流れる電流Ｉ０　が、カレントミラー型の定電流源回路３２によりトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　にコピーされて差動増幅器３４ａ，３４ｂ，３４ｃに与えられる。従って、出力電圧ＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　を作る電流ＩＮ　，ＩＰ　の和は常に一定であり、その加算平均値は図６のグラフに示すＲ１　（Ｔ）のようになる。すなわち、出力電圧ＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　は、実際には図６のグラフに示すように歪んだものになってしまう。
【００１７】
さらに、抵抗素子の温度特性は、一般に、温度に対して２次関数の成分を含んでいる。これは、図６のグラフに示すＲ１　（Ｔ）が直線ではなく曲線であることからも分かる。すなわち、発生された出力電圧ＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　には、３次関数の曲線に負の傾きの１次関数を加算しただけではなく、さらに、２次関数を加算したものになってしまう。
【００１８】
一般に、水晶振動子の温度特性は２次関数の成分を含んでいない。このため、この抵抗素子の温度特性により意図せず付加された２次関数成分は、温度補償水晶発振回路の特性を劣化させることになるという問題点があった。
【００１９】
これに対し、従来の近似３次曲線発生回路では、それぞれ温度特性の異なる抵抗素子を組み合わせて、抵抗素子の温度特性を改善し、抵抗素子の温度特性による出力電圧の変動を抑制するように工夫していた。しかし、この方法では、例えば半導体チップ内で実現する場合、所望の温度特性を持つ抵抗素子を得るのが難しく、抵抗素子の温度特性を適切に改善することができないため、出力電圧の変動を効果的に抑制することができないという問題があった。
【００２０】
【特許文献１】
特開平９−５５６２４号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、抵抗素子の温度特性による影響を排除し、より歪みの小さい出力電圧特性を得ることができる温度補償回路および近似３次曲線発生回路を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、カレントミラー型の電流源回路から供給される電流を電圧に変換する第１の抵抗素子と略同一の温度特性を有する第２の抵抗素子に前記電流源回路から電流を供給し、前記第２の抵抗素子により発生される電圧をフィードバック制御して、前記第２の抵抗素子により発生される電圧が温度変化に係わらず所定の一定値となるように、前記電流源回路から供給される電流を調整する制御手段を備えることを特徴とする温度補償回路を提供するものである。
【００２３】
また、本発明は、カレントミラー型の電流源回路と、入力電圧と参照定電圧とを比較し、この比較結果に応じて、前記電流源回路から供給される電流を分配出力する複数の増幅器と、前記複数の増幅器の各々から分配出力される電流を加算した電流を電圧に変換する第１の抵抗素子と、この第１の抵抗素子と略同一の温度特性を有する第２の抵抗素子と、前記第２の抵抗素子に前記電流源回路から電流を供給し、前記第２の抵抗素子により発生される電圧をフィードバック制御して、前記第２の抵抗素子により発生される電圧が温度変化に係わらず所定の一定値となるように、前記電流源回路から供給される電流を調整する制御回路とを備えることを特徴とする近似３次曲線発生回路を提供する。
【００２４】
ここで、前記近似３次曲線発生回路は、電圧制御水晶発振回路の水晶振動子特性の３次成分を近似した近似３次曲線を発生するものであり、前記入力電圧として、雰囲気温度の変化に対して出力電圧が１次関数的に変化する温度検出値が入力されるのが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の温度補償回路および近似３次曲線発生回路を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の近似３次曲線発生回路の一実施形態の構成回路図である。
近似３次曲線発生回路は、例えば温度補償型の電圧制御水晶発振回路において、水晶振動子の出力の３次成分を近似した近似３次曲線を発生するものである。同図に示す近似３次曲線発生回路１０は、カレントミラー型の電流源回路１２と、３組の差動増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、２つの抵抗素子１６ａ，１６ｂと、制御回路１８とを備えている。
【００２７】
なお、図１に示す近似３次曲線発生回路１０は、図４に示す従来の近似３次曲線発生回路３０と比べて、トランジスタＴｒ１　，Ｔｒ１４、抵抗素子２０およびオペアンプ２２からなる制御回路１８を備えているところが異なることを除いて同じ構成である。
【００２８】
カレントミラー型の電流源回路１２は、同一トランジスタサイズの８個のＰ型ＭＯＳトランジスタ（以下、単にトランジスタという）Ｔｒ１　〜Ｔｒ７　およびＴｒ１４を備えている。ここで、トランジスタＴｒ１　とＴｒ１４は制御回路１８の一部をも構成している。トランジスタＴｒ１　〜Ｔｒ７　およびＴｒ１４のソースは全て電源ＶＤＤに接続され、それらのゲートは全て短絡されてトランジスタＴｒ１　のドレインに接続されている。それぞれのトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　およびＴｒ１４のドレインからは、いずれも等しい電流値Ｉ０　の電流が供給される。
【００２９】
また、制御回路１８において、トランジスタＴｒ１４のドレインは、抵抗素子２０を介してグランドＶＳＳに接続されている。
【００３０】
ここで、トランジスタＴｒ１４は、トランジスタＴｒ１　と同じトランジスタサイズであり、抵抗素子２０は、抵抗素子１６ａ，１６ｂと同じ温度特性を備えている。また、オペアンプ２２の入力端子＋は、トランジスタＴｒ１４のドレインと抵抗素子２０との間のノードに接続され、その入力端子−には、温度変化にかかわらず電圧値が変動しない所定の一定電圧ＶＣＯＮＳＴ　が入力されている。オペアンプ２２の出力は、トランジスタＴｒ１　のドレインに接続されている。
【００３１】
続いて、差動増幅器１４ａは、２つのトランジスタＴｒ８　，Ｔｒ９　と、抵抗素子２４ａとを備えている。トランジスタＴｒ８　，Ｔｒ９　のソースは、トランジスタＴｒ２　，Ｔｒ３　のドレインにそれぞれ接続され、そのゲートには、それぞれ参照定電圧ＶＲＥＦ１および入力電圧ＶＩＮが入力され、そのドレインは、それぞれ抵抗素子１６ａ，１６ｂを介してグランドＶＳＳに接続されている。また、抵抗素子２４ａは、トランジスタＴｒ８　のソースとトランジスタＴｒ９　のソースとの間に接続されている。
【００３２】
同様に、差動増幅器１４ｂは、２つのトランジスタＴｒ１０，Ｔｒ１１と、抵抗素子２４ｂとを備えている。トランジスタＴｒ１０，Ｔｒ１１のソースは、トランジスタＴｒ４　，Ｔｒ５　のドレインにそれぞれ接続され、そのゲートには、それぞれ参照定電圧ＶＲＥＦ２および入力電圧ＶＩＮが入力され、そのドレインは、それぞれ抵抗素子１６ｂ，１６ａを介してグランドＶＳＳに接続されている。また、抵抗素子２４ｂは、トランジスタＴｒ８　のソースとトランジスタＴｒ９　のソースとの間に接続されている。
【００３３】
差動増幅器１４ｃは、２つのトランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１３と、抵抗素子２４ｃとを備えている。トランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１３のソースは、トランジスタＴｒ６　，Ｔｒ７　のドレインにそれぞれ接続され、そのゲートには、それぞれ参照定電圧ＶＲＥＦ３および入力電圧ＶＩＮが入力され、そのドレインは、それぞれ抵抗素子１６ａ，１６ｂを介してグランドＶＳＳに接続されている。また、抵抗素子２４ｃは、トランジスタＴｒ１２のソースとトランジスタＴｒ１３のソースとの間に接続されている。
【００３４】
差動増幅器１４ａのトランジスタＴｒ８　、差動増幅器１４ｂのトランジスタＴｒ１１および差動増幅器１４ｃのトランジスタＴｒ１２のドレインと抵抗素子１６ａとの間のノードから出力電圧ＮＯＵＴ　が出力されている。これに対し、差動増幅器１４ａのトランジスタＴｒ９　、差動増幅器１４ｂのトランジスタＴｒ１０および差動増幅器１４ｃのトランジスタＴｒ１３のドレインと抵抗素子１６ｂとの間のノードから出力電圧ＰＯＵＴ　が出力されている。
【００３５】
ここで、差動増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃのトランジスタＴｒ８　〜Ｔｒ１３のトランジスタサイズは同一であり、抵抗素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの抵抗値は同一のＲＡ　である。また、抵抗素子１６ａ，１６ｂの抵抗値は同一のＲＢ　であり、参照定電圧ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ３は、ＶＲＥＦ１＜ＶＲＥＦ２＜ＶＲＥＦ３に設定されている。
【００３６】
また、差動増幅器１４ａのトランジスタＴｒ８　，Ｔｒ９　を流れる電流値をそれぞれＩＡ１，ＩＡ２とする。同様に、差動増幅器１４ｂのトランジスタＴｒ１０，Ｔｒ１１を流れる電流値をそれぞれＩＢ１，ＩＢ２とし、差動増幅器１４ｃのトランジスタＴｒ１２，Ｔｒ１３を流れる電流値をそれぞれＩＣ１，ＩＣ２とする。また、抵抗素子１６ａ，１６ｂを流れる電流値をそれぞれＩＮ　（＝ＩＡ１＋ＩＢ２＋ＩＣ１），ＩＰ　（ＩＡ２＋ＩＢ１＋ＩＣ２）とする。
【００３７】
この近似３次曲線発生回路１０では、カレントミラー型の電流源回路１２を構成するトランジスタＴｒ１　に流れる電流Ｉ０　に等しい電流Ｉ０　が、それぞれのトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　を介して各々対応する差動増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃへ供給される。詳細は後述するが、電流Ｉ０　は、温度変化による抵抗素子１６ａ，１６ｂの変動を打ち消すように、温度変化に対応して調整される可変の電流値である。
【００３８】
差動増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃでは、入力電圧ＶＩＮとそれぞれの参照定電圧ＶＲＥＦ１，ＶＲＥＦ２，ＶＲＥＦ３とが比較され、その比較結果に応じて、カレントミラー型の電流源回路１２を構成する各々のトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　から供給される電流Ｉ０　が分配出力される。
【００３９】
例えば、差動増幅器１４ａでは、図２のグラフに示すように、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ１よりも抵抗素子１６ａによる電圧降下分のＩ０　ＲＡ　以上小さい場合、トランジスタＴｒ２　を介して供給される電流Ｉ０　は、全て抵抗素子２４ａを介してトランジスタＴｒ９　へ流れる。また、トランジスタＴｒ３　を介して供給される電流Ｉ０　は全てトランジスタＴｒ９　を流れる。このため、トランジスタＴｒ８　を流れる電流＝０、トランジスタＴｒ９　を流れる電流＝２Ｉ０　となり、出力電圧ＮＯＵＴ　＝０、出力電圧ＰＯＵＴ　＝２Ｉ０　ＲＢ　となる。
【００４０】
この状態から入力電圧ＶＩＮが上昇して、参照定電圧ＶＲＥＦ１からＩ０　ＲＡ　を減算した電圧を超えると、入力電圧ＶＩＮが上昇するに応じて、トランジスタＴｒ２　から供給される電流Ｉ０　が次第にトランジスタＴｒ８　を介して流れ始め、その残りの電流は抵抗素子２４ａを介してトランジスタＴｒ９　を流れる。また、トランジスタＴｒ３　を介して供給される電流Ｉ０　は全てトランジスタＴｒ９　を流れる。従って、入力電圧ＶＩＮが上昇するに応じて、出力電圧ＮＯＵＴ　は次第に増加し、かつ出力電圧ＰＯＵＴ　は次第に減少する。
【００４１】
続いて、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ１に等しくなると、トランジスタＴｒ２　を介して供給される電流Ｉ０　は全てトランジスタＴｒ８　を流れ、トランジスタＴｒ３　を介して供給される電流Ｉ０　は全てトランジスタＴｒ９　を流れる。すなわち、抵抗素子２４ａには電流が流れない。このため、トランジスタＴｒ８　を流れる電流＝トランジスタＴｒ９　を流れる電流＝Ｉ０　となり、出力電圧ＮＯＵＴ　＝出力電圧ＰＯＵＴ　＝Ｉ０　ＲＢ　となる。
【００４２】
この状態からさらに入力電圧ＶＩＮが上昇して、参照定電圧ＶＲＥＦ１にＩ０　ＲＡ　を加算した電圧までの間は、入力電圧ＶＩＮが上昇するに応じて、トランジスタＴｒ２　を介して供給される電流Ｉ０　は全てトランジスタＴｒ８　を流れる。また、トランジスタＴｒ３　から供給される電流Ｉ０　は、次第に抵抗素子２４ａを介してトランジスタＴｒ８　を流れ始め、その残りの電流はトランジスタＴｒ９　を流れる。従って、入力電圧ＶＩＮが上昇するに応じて、さらに出力電圧ＮＯＵＴ　は次第に増加し、さらに出力電圧ＰＯＵＴ　は次第に減少する。
【００４３】
続いて、入力電圧ＶＩＮが参照定電圧ＶＲＥＦ１よりもＩ０　ＲＡ　以上大きくなると、トランジスタＴｒ２　を介して供給される電流Ｉ０　は全てトランジスタＴｒ８　へ流れる。また、トランジスタＴｒ３　を介して供給される電流Ｉ０　は全て抵抗素子２４ａを介してトランジスタＴｒ８　を流れる。このため、トランジスタＴｒ８　を流れる電流＝２Ｉ０　、トランジスタＴｒ９　を流れる電流＝０となり、出力電圧ＮＯＵＴ　＝２Ｉ０　ＲＢ　、出力電圧ＰＯＵＴ　＝０となる。
【００４４】
すなわち、差動増幅器１４ａでは、入力電圧ＶＩＮと参照定電圧ＶＲＥＦ１との比較結果に応じて、トランジスタＴｒ２　，Ｔｒ３　から供給される電流２Ｉ０　が、抵抗素子２４ａを介してトランジスタＴｒ８　，Ｔｒ９　の間で電流ＩＡ１，ＩＡ２に分配出力される。すなわち、カレントミラー型の電流源回路１２を構成するトランジスタＴｒ２　，Ｔｒ３　から供給される電流２Ｉ０　は、差動増幅器１４ａにより分配出力される。また、差動増幅器１４ｂ，１４ｃについても同様である。
【００４５】
差動増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃから出力される電流は、差動増幅器１４ａのトランジスタＴｒ８　を介して出力される電流ＩＡ１と差動増幅器１４ｂのトランジスタＴｒ１１を介して出力される電流ＩＢ２と差動増幅器１４ｃのトランジスタＴｒ１２を介して出力される電流ＩＣ１とが加算されて電流ＩＮ　とされ、この電流ＩＮ　は、抵抗素子１６ａにより電流／電圧変換されて出力電圧ＮＯＵＴ　として出力される。
【００４６】
同様に、差動増幅器１４ａのトランジスタＴｒ９　を介して出力される電流ＩＡ２と差動増幅器１４ｂのトランジスタＴｒ１０を介して出力される電流ＩＢ１と差動増幅器１４ｃのトランジスタＴｒ１３を介して出力される電流ＩＣ２が加算されて電流ＩＰ　とされ、この電流ＩＰ　は、抵抗素子１６ｂにより電流／電圧変換されて出力電圧ＰＯＵＴ　として出力される。
【００４７】
制御回路１８のトランジスタＴｒ１４は、電流源回路１２のトランジスタＴｒ１　〜Ｔｒ７　と同じカレントミラー型の回路を構成する。従って、トランジスタＴｒ１４からは、電流源回路１２のトランジスタＴｒ１　〜Ｔｒ７　に流れる電流Ｉ０　に等しい電流Ｉ０　が抵抗素子２０へ供給される。トランジスタＴｒ１４から供給される電流Ｉ０　は、抵抗素子２０により電流／電圧変換され、トランジスタＴｒ１４のドレインと抵抗素子２０との間のノードに電圧ＶＦＢが発生される。
【００４８】
オペアンプ２２は、電圧ＶＦＢと一定電圧ＶＣＯＮＳＴ　とを比較し、これらの電圧が一致するようにその出力電圧を制御する。これにより、電流源回路１２のトランジスタＴｒ１　を流れる電流Ｉ０　は、電圧ＶＦＢが一定電圧ＶＣＯＮＳＴ　と等しい電圧となるようにその電流値が調整され、カレントミラー型の回路を構成する制御回路１８のトランジスタＴｒ１４を流れる電流Ｉ０　も同様に調整される。すなわち、トランジスタＴｒ１　，Ｔｒ１４、抵抗素子２０およびオペアンプ２２によって閉ループの帰還制御系が構成されている。
【００４９】
この帰還制御系の働きにより、温度特性を持つ抵抗素子２０の抵抗値が温度変化により変化した場合であっても、この抵抗素子２０の抵抗値の変化を打ち消し、電圧ＶＦＢが一定電圧ＶＣＯＮＳＴ　に等しい電圧となるように、電流源回路のトランジスタＴｒ１　を介して流れる電流Ｉ０　が調整され、カレントミラー型の回路により、トランジスタＴｒ１４にも、トランジスタＴｒ１　と等しい電流Ｉ０　が流れるように調整される。
【００５０】
このため、カレントミラー型の回路を構成する電流源回路１２の他のトランジスタＴｒ２　〜Ｔｒ７　にも、温度変化による抵抗素子２０の抵抗値の変化を打ち消すように、トランジスタＴｒ１　と等しい電流Ｉ０　が流れる。従って、抵抗素子２０とほぼ等しい温度特性を持つ抵抗素子１６ａ，１６ｂの温度特性も同様に補償されることになる。
【００５１】
その結果、近似３次曲線発生回路１０では、図３のグラフに示すように、抵抗素子１６ａ，１６ｂの温度特性による歪みがなく、２次関数成分を含まない、３次関数に負の傾きの１次関数が加算された滑らかな３次曲線を得ることができる。ここで、図３のグラフの横軸はＶＩＮの電圧、縦軸はＮＯＵＴ　，ＰＯＵＴ　の電圧を表す。
【００５２】
なお、本発明の近似３次曲線発生回路の一例を挙げて説明したが、本発明は、近似３次曲線発生回路に限定されず、抵抗素子の温度特性に依存した出力電圧の変動を補償する一般的な温度補償回路として利用可能である。
【００５３】
すなわち、本発明の温度補償回路は、カレントミラー型の電流源回路から供給される電流を電圧に変換する第１の抵抗素子とほぼ同一の温度特性を有する第２の抵抗素子に電流源回路から電流を供給し、第２の抵抗素子により発生される電圧をフィードバック制御して、第２の抵抗素子により発生される電圧が温度変化に係わらず所定の一定値となるように、電流源回路から供給される電流を調整する制御手段を備えている。
【００５４】
また、本発明の温度補償回路および近似３次曲線発生回路の用途は何ら限定されない。本発明の温度補償回路は、抵抗素子を用いて電流／電圧変換を行う各種の回路に適用可能である。また、本発明の近似３次曲線発生回路を、水晶振動子特性の３次成分を近似した近似３次曲線を発生する回路として使用する場合、入力電圧として、雰囲気温度の変化に対して出力電圧が１次関数的に変化する温度検出値が入力される。
【００５５】
また、上記実施形態では、制御手段１８として、トランジスタＴｒ１　とＴｒ１４、抵抗素子２０およびオペアンプ２２を使用しているが、これに限定されず、抵抗素子２０を除いて、同様の機能を果す他の回路を用いて制御回路１８を実現してもよい。なお、抵抗素子２０は、上記実施形態の場合、抵抗素子１６ａ，１６ｂとほぼ等しい温度特性を持つものであれば何ら限定されず、例えばその抵抗値も抵抗素子１６ａ，１６ｂとは違う値でもよい。また、半導体チップで実現する場合には、同一の温度特性を持つ抵抗素子として同じ材料で形成された抵抗同士、例えば拡散抵抗同士やポリシリコン抵抗同士などを用いることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、ＰＭＯＳを使用して構成しているが、これも限定されず、例えばＮ型ＭＯＳトランジスタ（ＮＭＯＳ）を使用して構成してもよいし、ＭＯＳトランジスタにも限定されず、バイポーラトランジスタを使用して構成することも可能である。また、本発明は、半導体チップで実現してもよいし、あるいは半導体チップではなく、外付けの個別部品を組み合わせて構成してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態は、近似３次曲線を発生するために３組の差動増幅器を使用しているが、その個数も差動増幅器であることも限定されず、２組以上何組の増幅器を使用してもよい。また、カレントミラー型の回路として、トランジスタサイズの同じトランジスタＴｒ１　〜Ｔｒ７　およびトランジスタＴｒ１４を用いているが、それぞれトランジスタサイズを変えて供給可能な電流の倍率を変更してもよい。差動増幅器１４ａ，１４ｂ，１４ｃを構成するトランジスタＴｒ８　〜Ｔｒ１３も同様である。
【００５８】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の温度補償回路および近似３次曲線発生回路について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に、本発明によれば、制御回路により、温度変化による抵抗素子の抵抗値の変化を打ち消すように、カレントミラー型の電流源回路を構成するトランジスタに流れる電流が調整されるため、抵抗素子の温度特性を補償することができ、その結果、抵抗素子の温度特性による歪みのない出力特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の近似３次曲線発生回路の一実施形態の構成回路図である。
【図２】図１に示す近似３次曲線発生回路の差動増幅器の出力電圧を表す一実施形態のグラフである。
【図３】図１に示す近似３次曲線発生回路の出力電圧を表す一実施形態のグラフである。
【図４】従来の近似３次曲線発生回路の一例の構成回路図である。
【図５】図４に示す近似３次曲線発生回路の出力電圧を表すグラフである。
【図６】図４に示す近似３次曲線発生回路の実際の出力電圧を表すグラフである。
【符号の説明】
１０，３０　近似３次曲線発生回路
１２　電流源回路
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ　差動増幅器
１６ａ，１６ｂ，２０，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，３６ａ，３６ｂ，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ　抵抗素子
１８　制御回路
２２　オペアンプ
３２　定電流源回路
３８　定電流源
Ｔｒ１　〜Ｔｒ１４　Ｐ型ＭＯＳトランジスタ
【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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