(57)【要約】      （修正有）【課題】温度の測定誤差を低減することが可能な温度センサ回路を提供する。【解決手段】基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧回路ＶＣを備え、第１の入力端に基準電圧が入力され、第２の入力端に第１の信号Ｓ１を帰還し、第１の信号Ｓ１が基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように第１の信号Ｓ１を出力する第１のアンプ回路Ｃ１を備える。カソードが第１の電位に接続されたダイオードＤを備え、他端がダイオードのアノードと接続され、分圧電圧ＤＣを出力する分圧回路ＤＣを備える。第１の入力端に第１の信号Ｓ１が入力され、第２の入力端に分圧電圧ＶＤが入力され、出力端が分圧回路の一端と接続され、分圧電圧ＶＤが第１の信号Ｓ１と等しくなるように第２の信号Ｓ２を出力する第２のアンプ回路Ｃ２を備える。第１の信号Ｓ１と第２の信号Ｓ２との電圧差を算出し、この算出結果に基づいて出力信号ＳＯを出力する測定回路ＭＣを備える。【選択図】図１
2016183932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電圧を出力する基準電圧回路と、
第１の入力端に前記基準電圧が入力され、第２の入力端に第１の信号を帰還し、前記第１の信号が前記基準電圧と等しくなるように前記第１の信号を出力する第１のアンプ回路と、
カソードが第１の電位に接続されたダイオードと、
他端が前記ダイオードのアノードと接続され、分圧電圧を出力する分圧回路と、
第１の入力端に前記第１の信号が入力され、第２の入力端に前記分圧電圧が入力され、出力端が前記分圧回路の一端と接続され、前記分圧電圧が前記第１の信号と等しくなるように第２の信号を出力する第２のアンプ回路と、
前記第１の信号と前記第２の信号との電圧差を算出し、この算出結果に基づいて出力信号を出力する測定回路と、を備える
ことを特徴とする温度センサ回路。
【請求項２】
前記ダイオードは、
ダイオード接続されたバイポーラトランジスタ、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ、又は、ＰＮ接合を有する半導体素子の何れかである
ことを特徴とする請求項１に記載の温度センサ回路。
【請求項３】
前記分圧回路は、
一端が前記第２のアンプ回路の出力端に接続され、他端が前記分圧電圧を出力する分圧ノードに接続された第１の分圧抵抗と、
一端が前記分圧ノードに接続され、他端が前記ダイオードのアノードに接続された第２の分圧抵抗と、を備え、
前記分圧回路の分圧比が可変である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の温度センサ回路。
【請求項４】
前記基準電圧回路は、
電流経路の一端が第２の電位に接続され、前記電流経路の他端が前記基準電圧を出力する基準ノードに接続された基準トランジスタと
一端が前記基準ノードに接続された第１の基準抵抗と、
一端が前記第１の基準抵抗の他端に接続された第２の基準抵抗と、
一端が前記基準ノードに接続された第３の基準抵抗と、
アノードが前記第２の基準抵抗の他端に接続され、カソードが前記第１の電位に接続された第１の基準ダイオードと、
アノードが前記第３の基準抵抗の他端に接続され、カソードが前記第１の電位に接続された第２の基準ダイオードと、
第１の入力端が前記第１の基準抵抗の他端に接続され、第２の入力端が第３の基準抵抗の他端に接続され、前記第１の基準抵抗の他端の電圧と前記第３の基準抵抗の他端の電圧とが等しくなるように、前記基準トランジスタを制御する基準アンプ回路と、を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温度センサ回路。
【請求項５】
前記第１および第２の基準ダイオードは、
ダイオード接続されたバイポーラトランジスタ、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ、又は、ＰＮ接合を有する半導体素子の何れかである
ことを特徴とする請求項４に記載の温度センサ回路。
【請求項６】
基準電圧を出力する基準電圧回路と、
第１の入力端に前記基準電圧が入力され、第２の入力端に第１の信号を帰還し、前記第１の信号が前記基準電圧と等しくなるように前記第１の信号を出力する第１のアンプ回路と、
電流経路の一端が第２の電位に接続され、所定の電流が流れる駆動トランジスタと、
一端が前記駆動トランジスタの電流経路の他端に接続された測定抵抗と、
第１の入力端に前記第１の信号が入力され、第２の入力端に前記測定抵抗の一端の電圧が入力され、出力端が前記測定抵抗の他端と接続され、前記測定抵抗の一端の電圧と前記第１の信号の電圧が等しくなるように第２の信号を出力する第２のアンプ回路と、
前記第１の信号と前記第２の信号との電圧差を算出し、この算出結果に基づいて出力信号を出力する測定回路と、を備える
ことを特徴とする温度センサ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、温度センサ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、基準電圧を基準として温度依存性を有する出力電圧を生成する温度センサ回路がある。温度変化に対する出力電圧の傾きとその電圧値から温度が得られる。
【０００３】
例えば、基準電圧が一般的なBGR(Band Gap Reference)回路から供給された場合、基準電圧が温度依存性の歪みを有する。
【０００４】
この従来の温度センサ回路では、基準電圧が温度依存性歪みを有する場合、出力電圧にこの基準電圧の温度依存性の歪みが影響して、温度の測定誤差が発生し得る問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９２７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
温度の測定誤差を低減することが可能な温度センサ回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に従った温度センサ回路は、基準電圧を出力する基準電圧回路を備える。温度センサ回路は、第１の入力端に基準電圧が入力され、第２の入力端に第１の信号を帰還し、第１の信号が基準電圧と等しくなるように第１の信号を出力する第１のアンプ回路を備える。温度センサ回路は、カソードが第１の電位に接続されたダイオードを備える。温度センサ回路は、他端がダイオードのアノードと接続され、分圧電圧を出力する分圧回路を備える。温度センサ回路は、第１の入力端に第１の信号が入力され、第２の入力端に分圧電圧が入力され、出力端が分圧回路の一端と接続され、分圧電圧が第１の信号と等しくなるように第２の信号を出力する第２のアンプ回路を備える。温度センサ回路は、第１の信号と第２の信号との電圧差を算出し、この算出結果に基づいて出力信号を出力する測定回路を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る温度センサ回路１００の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す温度センサ回路１００の基準電圧回路ＶＣの構成の一例を示す回路図である。
【図３】図３は、図１に示す温度センサ回路１００の基準電圧Ｖｒｅｆに温度依存性の歪みがある場合における、ダイオードＤのアノードの電圧（バイポーラトランジスタのベース・エミッタ電圧）ＶＢＥと、第１の信号Ｓ１（第１の電圧）、第２の信号Ｓ２（第２の電圧）の歪み成分を拡大して示す図である。
【図４】図４は、ダイオードＤのアノードの電圧ＶＢＥ、第１の信号Ｓ１、及び第２の信号Ｓ２の関係の一例について示す図である。
【図５】図５は、温度センサ回路１００の測定温度と出力信号ＳＯの電圧との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る温度センサ回路２００の構成の一例を示す回路図である。
【図７】図７は、図６に示す温度センサ回路２００の基準電圧Ｖｒｅｆに温度依存性の歪みがある場合における、ダイオードＤのアノードの電圧（バイポーラトランジスタのベース・エミッタ電圧）ＶＢＥと、第１の信号Ｓ１（第１の電圧）、第２の信号Ｓ２（第２の電圧）の歪み成分を拡大して示す図である。
【図８】図８は、ダイオードＤのアノードの電圧ＶＢＥ、第１の信号Ｓ１、及び第２の信号Ｓ２の関係の一例について示す図である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係る温度センサ回路３００の構成の一例を示す回路図である。
【図１０】図１０は、温度を変化させた場合における、第１、第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２の電圧ＶＢ１、ＶＢ２と、その電位差ＶＢ１−ＶＢ２との関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、基準電流Ｉｂｇｒ及び駆動電流Ｉｔｅｍｐと、温度との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、第１の信号Ｓｙ１、第２の信号Ｓｙ２、電位差ΔＶと温度との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、第４の実施形態に係る温度センサ回路４００の構成の一例を示す回路図である。
【図１４】図１４は、第３、第４の実施形態に係る温度センサ回路３００、４００における電位差ΔＶと温度との関係の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第５の実施形態に係る温度センサ回路５００の構成の一例を示す回路図である。
【図１６】図１６は、図１５に示す温度センサ回路５００における第１の信号Ｓｙ１、第２の信号Ｓｙ２、電位差ΔＶと、温度との関係の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第６の実施形態に係る温度センサ回路６００の構成の一例を示す回路図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す測定回路ＭＣで測定される第１、第２の電圧、差電圧と、温度との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各実施形態について図面に基づいて説明する。
【第１の実施形態】
【００１０】
図１は、第１の実施形態に係る温度センサ回路１００の構成の一例を示す図である。また、図２は、図１に示す温度センサ回路１００の基準電圧回路ＶＣの構成の一例を示す回路図である。
【００１１】
図１に示すように、温度センサ回路１００は、温度の情報を含む出力信号ＳＯを出力する。
【００１２】
この温度センサ回路１００は、例えば、図１に示すように、基準電圧回路（BGR(Band Gap Reference)回路）ＶＣと、第１のアンプ回路Ｃ１と、分圧回路ＤＣと、ダイオードＤと、第２のアンプ回路Ｃ２と、測定回路ＭＣと、を備える。
【００１３】
基準電圧回路ＶＣは、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。この基準電圧回路ＶＣは、ＰＮ接合に起因する温度依存性を有する電圧に基づいて、基準電圧Ｖｒｅｆを生成して出力する。すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆは、ＰＮ接合に起因する温度依存性の歪みを有する。
【００１４】
この基準電圧回路ＶＣは、例えば、図２に示すように、基準トランジスタＴｘと、第１の基準抵抗Ｒ１と、第２の基準抵抗Ｒ２と、第３の基準抵抗Ｒ３と、第１の基準ダイオードＱ１と、第２の基準ダイオードＱ２と、基準アンプ回路Ｃｘと、を備える。
【００１５】
基準トランジスタＴｘは、電流経路の一端が第２の電位（電源電位）に接続され、電流経路の他端が基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準ノードＮｘに接続されている。
【００１６】
この基準トランジスタＴｘは、図２の例では、ソースが第２の電位に接続され、ドレインが基準ノードＮｘに接続され、ゲートが基準アンプ回路Ｃｘの出力に接続されたＭＯＳトランジスタである。しかし、この基準トランジスタＴｘは、バイポーラトランジスタであってもよい。
【００１７】
第１の基準抵抗Ｒ１は、一端が基準ノードＮｘに接続されている。
【００１８】
第２の基準抵抗Ｒ２は、一端が第１の基準抵抗Ｒ１の他端に接続されている。
【００１９】
第３の基準抵抗Ｒ３は、一端が基準ノードＮｘに接続されている。
【００２０】
第１の基準ダイオードＱ１は、アノードが第２の基準抵抗Ｒ２の他端に接続され、カソードが第１の電位（接地電位）に接続されている。
【００２１】
第２の基準ダイオードＱ２は、アノードが第３の基準抵抗Ｒ３の他端に接続され、カソードが第１の電位に接続されている。
【００２２】
この第１および第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２は、例えば、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタ（図２の例では、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ）である。しかし、第１および第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２は、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ、又は、ＰＮ接合を有するその他の半導体素子であってもよい。
【００２３】
これにより、基準ノードＮｘの基準電圧Ｖｒｅｆは、第１、第２のダイオードＱ１、Ｑ２のＰＮ接合に起因する温度依存性を有することとなる。
【００２４】
なお、第１の基準ダイオードＱ１の駆動能力（電流密度）は、例えば、第２の基準ダイオードＱ２の駆動能力（電流密度）よりも小さくなるように設定されている。すなわち、例えば、第１の基準ダイオードＱ１のサイズは、第２の基準ダイオードＱ２のサイズよりも小さい。
【００２５】
また、基準アンプ回路Ｃｘは、第１の入力（非反転入力端子）が第１の基準抵抗Ｒ１の他端に接続され、第２の入力（反転入力端子）が第３の基準抵抗Ｒ３の他端に接続され、出力が基準トランジスタＴｘのゲートに接続されている。この基準アンプ回路Ｃｘは、第１の入力と第２の入力の電圧が等しくなるように、基準トランジスタＴｘを制御する。
【００２６】
ここで、基準トランジスタＴｘは、この基準アンプ回路Ｃｘに制御されることで、同等の温度依存性の歪みを有するダイオードＱ１、Ｑ２の差分により制御されているため、温度依存性の歪みの影響が低減されるように制御された基準電流Ｉｂｇｒを流す。
【００２７】
そして、この基準電圧回路ＶＣは、第１、第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２のＰＮ接合に起因する温度依存性の歪みの影響を受けた基準電圧Ｖｒｅｆを基準ノードＮｘから出力する。
【００２８】
また、図１に示すように、第１のアンプ回路Ｃ１は、第１の入力（非反転入力端子）に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、第２の入力（反転入力端子）に出力を帰還し、第１ノードＮ１に第１の信号Ｓ１を出力する。この第１のアンプ回路Ｃ１は、第１の入力と第２の入力の電圧が等しくなるように制御する。すなわち、第１のアンプ回路Ｃ１は、第１ノードＮ１の電圧（第１の電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように制御する。したがって、第１の信号Ｓ１は、基準電圧Ｖｒｅｆの影響を受け、温度依存性の歪みを有する信号である。
【００２９】
分圧回路ＤＣは、一端が第２ノードＮ２に接続され、第２ノードＮ２の第２の電圧を分圧した分圧電圧ＶＤを出力する。この分圧回路ＤＣは、例えば、図１に示すように、一端が第２ノードＮ２に接続され、他端が分圧電圧ＶＤを出力する分圧ノードＮＤに接続された第１の分圧抵抗ＲＤ１と、一端が分圧ノードＮＤに接続され、他端がダイオードＤのアノードに接続された第２の分圧抵抗ＲＤ２と、を備える。
【００３０】
また、ダイオードＤは、アノードが分圧回路ＤＣの他端に接続され、カソードが第１の電位（接地電位）に接続されている。このダイオードＤは、例えば、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタ（図１の例では、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ）である。しかし、このダイオードＤは、ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ、又は、ＰＮ接合を有するその他の半導体素子であってもよい。  また、第２のアンプ回路Ｃ２は、第１の入力（非反転入力端子）に第１ノードＮ１の第１の電圧が入力され、第２の入力（反転入力端子）に分圧電圧ＶＤが入力され、出力が第２ノードＮ２に接続されている。この第２のアンプ回路Ｃ２は、第１の入力と第２の入力の電圧が等しくなるように制御する。すなわち、第２のアンプ回路Ｃ２は、分圧電圧ＶＤが第１の電圧（第１の信号Ｓ１）と等しくなるように第２ノードＮ２に第２の信号Ｓ２を出力する。したがって、第２の信号Ｓ２は、第２のアンプ回路Ｃ２の入力である第１の信号Ｓ１による基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存性の歪みと、入力が分圧電圧ＶＤによるダイオードＤの影響により温度勾配（温度依存性）を有する。
【００３１】
測定回路ＭＣは、第１の信号Ｓ１と第２の信号Ｓ２を入力し、出力信号ＳＯを出力する。詳しくは、第１の信号Ｓ１（第１の電圧）と第２の信号Ｓ２（第２の電圧）の電圧差を算出し、この算出結果に基づいた出力信号ＳＯを出力する。
【００３２】
より具体的には、測定回路ＭＣは、第１ノードＮ１の第１の電圧と第２ノードＮ２の第２の電圧との間の電位差の算出結果を、予め規定された第１の電圧と第２の電圧との電位差と温度との関係と比較することで、算出された電位差に対応する温度が算出される。そして、測定回路ＭＣは、この取得された温度の情報を含む出力信号ＳＯを出力する。
【００３３】
ここで、以上のような構成を有する温度センサ回路１００の動作特性について説明する。
【００３４】
図３は、図１に示す温度センサ回路１００の基準電圧Ｖｒｅｆに温度依存性の歪みがある場合における、ダイオードＤのアノードの電圧（バイポーラトランジスタのベース・エミッタ電圧）ＶＢＥと、第１の信号Ｓ１（第１の電圧）、第２の信号Ｓ２（第２の電圧）の歪み成分を拡大して示す図である。また、図４は、ダイオードＤのアノードの電圧ＶＢＥ、第１の信号Ｓ１（第１の電圧）、及び第２の信号Ｓ２（第２の電圧）と温度との関係の一例について示す図である。また、図５は、図４に示す第２の信号Ｓ２と第１の信号Ｓ１の差分を出力信号とする出力信号ＳＯと温度との関係の一例を示す図である。  
第１及び第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２とダイオードＤが同種の素子である場合、図３に示すように、基準電圧Ｖｒｅｆに温度依存性の歪みが有る場合、第１、第２の信号（第１、第２の電圧）Ｓ１、Ｓ２の電圧とＶＢＥに、同様な温度依存性の歪みが含まれることとなる（各電圧は温度の一次関数ではない）。
【００３５】
すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存性の歪みは、第１のアンプ回路Ｃ１から第２のアンプ回路Ｃ２にも入力される。ここで、ダイオードＤのアノード電圧ＶＢＥも基準電圧Ｖｒｅｆと同じ温度依存性を有することから、第２の信号Ｓ２も基準電圧Ｖｒｅｆと同じ温度依存性の歪みを有することとなる。
【００３６】
ここで、この第２のアンプ回路Ｃ２は、分圧電圧ＶＤが第１の電圧（第１の信号Ｓ１）と等しくなるように第２ノードＮ２に第２の信号Ｓ２を出力する。したがって、図４に示すように、第２の信号Ｓ２（第２の電圧）は、温度の上昇とともに電圧ＶＢＥ（ダイオードＤであるバイポーラトランジスタのベース・エミッタ電圧）が低下するのに対して、温度の上昇とともに上昇する温度勾配を有する。
【００３７】
既述のように、測定回路ＭＣは、第１の電圧（第１の信号Ｓ１）と第２の電圧（第２の信号Ｓ２）との間の電位差を測定する。第１の電圧及び第２の電圧は共に基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存性の歪みを備えているため、この電位差は、基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存性の歪みが相殺されたものとなる。更に、第２の信号Ｓ２には温度勾配の特性は備えるが、第１の信号Ｓ１には温度勾配の特性は備えていない。すなわち、この電位差は、温度の歪みを相殺した一次関数に近似される。
【００３８】
図５に示すように、出力信号ＳＯは、温度勾配の特性を備える第２の信号Ｓ２と温度勾配の特性を備えない第１の信号Ｓ１の差分とした温度の一次関数になる。
【００３９】
これにより、測定された電位差に対応する温度は、基準電圧Ｖｒｅｆが有する温度依存性の歪みの影響が低減されたものであり、温度の測定誤差を低減することができる。
【００４０】
以上のように、本第１の実施形態に係る温度センサ回路によれば、温度の測定誤差を低減することができる。
【第２の実施形態】
【００４１】
図６は、第２の実施形態に係る温度センサ回路２００の構成の一例を示す回路図である。なお、この図６において、図１と同じ符号は、第１の実施形態と同様の構成を示し、説明を省略する。
【００４２】
図６に示すように、温度センサ回路２００は、第１の実施形態と同様に、基準電圧回路ＶＣと、第１のアンプ回路Ｃ１と、分圧回路ＤＣと、ダイオードＤと、第２のアンプ回路Ｃ２と、測定回路ＭＣと、を備える。  
分圧回路ＤＣは、一端が第２ノードＮ２に接続され、第２ノードＮ２の第２の電圧を分圧した分圧電圧ＶＤを出力する。
【００４３】
この分圧回路ＤＣは、例えば、図６に示すように、一端が第２ノードＮ２に接続され、他端が分圧電圧ＶＤを出力する分圧ノードＮＤに接続された第１の分圧抵抗ＲＤ１と、一端が分圧ノードＮＤに接続され、他端がダイオードＤのアノードに接続された第２の分圧抵抗ＲＤ２と、を備える。
【００４４】
ここで、第１、第２の分圧抵抗ＲＤ１、ＲＤ２は、可変抵抗である。
【００４５】
すなわち、第２の実施形態においては、第２の電圧を分圧して分圧電圧ＶＤを出力するための分圧回路ＤＣの分圧比が可変である。
【００４６】
この温度センサ回路２００のその他の構成は、図１に示す温度センサ回路１００と同様である。
【００４７】
ここで、以上のような構成を有する温度センサ回路２００の動作特性について説明する。図７は、図６に示す温度センサ回路２００の基準電圧Ｖｒｅｆに温度依存性の歪みがある場合における、ダイオードＤのアノードの電圧（バイポーラトランジスタのベース・エミッタ電圧）ＶＢＥと、第１の信号Ｓ１（第１の電圧）、第２の信号Ｓ２（第２の電圧）の歪み成分を拡大して示す図である。また、図８は、ダイオードＤのアノードの電圧ＶＢＥ、第１の信号Ｓ１、及び第２の信号Ｓ２と温度との関係の一例について示す図である。
【００４８】
例えば、図７、図８に示すように、分圧回路ＤＣの分圧比を小さく（例えば、第１の分圧抵抗ＲＤ１を小さく）することにより、ダイオードＤのアノード電圧ＶＢＥの温度依存性の影響が小さくなる。一方、分圧回路ＤＣの分圧比を大きく（例えば、第１の分圧抵抗ＲＤ１を大きく）することにより、ダイオードＤのアノード電圧ＶＢＥの温度依存性の影響が大きくなる。
【００４９】
そして、図８に示すように、分圧回路ＤＣの分圧比を調整することにより、第２の信号Ｓ２を調整することができる。すなわち、測定回路ＭＣに入力される第１の信号Ｓ１（第１の電圧）と第２の信号Ｓ２（第２の電圧）との電位差の大きさを調整することができる。
【００５０】
したがって、測定回路ＭＣに備えられるコンバータ等の設定、分解能に合わせて、当該電位差を調整することができる。
【００５１】
その他の温度センサ回路２００の動作特性は、第１の実施形態の動作と同様である。
【００５２】
すなわち、第２の実施形態に係る温度センサ回路２００によれば、第１の実施形態と同様に、温度の測定誤差を低減することができる。
【第３の実施形態】
【００５３】
図９は、第３の実施形態に係る温度センサ回路３００の構成の一例を示す回路図である。なお、この図９において、図１と同じ符号は、第１の実施形態と同様の構成を示し、説明を省略する。
【００５４】
図９に示すように、温度センサ回路３００は、温度の情報を含む出力信号ＳＯを出力する。
【００５５】
この温度センサ回路３００は、例えば、図９に示すように、基準電圧回路ＶＣと、第１のアンプ回路Ｃｙ１と、第２のアンプ回路Ｃｙ２と、測定回路ＭＣと、駆動トランジスタＴｙと、測定抵抗Ｒｙと、を備える。
【００５６】
ここで、第１のアンプ回路Ｃｙ１は、第１の入力（非反転入力端子）に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、第２の入力（反転入力端子）に出力を帰還し、第１のノードＮｙ１に第１の信号Ｓｙ１を出力する。この第１のアンプ回路Ｃｙ１は、第１の入力と第２の入力の電圧が等しくなるように制御する。すなわち、第１のアンプ回路Ｃｙ１は、第１ノードＮｙ１の電圧（第１の電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように制御する。したがって、第１の信号Ｓｙ１は、基準電圧Ｖｒｅｆの影響を受け、温度依存性の歪みを有する信号である。  駆動トランジスタＴｙは、図９に示すように、電流経路の一端が第２の電位（電源電位）に接続され、ゲートが基準トランジスタＴｘのゲートに接続されている。すなわち、駆動トランジスタＴｙと基準トランジスタＴｘとは、カレントミラー回路を構成する。この駆動トランジスタＴｙは、所定の駆動電流が流れるように制御されている。図９の例では、駆動トランジスタＴｙは、基準トランジスタＴｘに流れる基準電流Ｉｂｇｒをカレントミラーした駆動電流Ｉｔｅｍｐを流す。
【００５７】
ここで、既述のように、基準電圧回路ＶＣの基準電流Ｉｂｇｒは、同等の温度依存性の歪みを有するダイオードＱ１、Ｑ２の差分により生成されているため、ＰＮ接合に起因する温度依存性の歪みの影響が低減されるように制御されている。一方で、ダイオードＱ１、Ｑ２の駆動能力（電流密度）は異なるので、これらの差分は温度勾配を有する。したがって、基準電流Ｉｂｇｒは、温度依存の歪みが低減された温度勾配を有する電流である。
【００５８】
駆動トランジスタＴｙは、基準電流Ｉｂｇｒをカレントミラーした（応じた）、駆動電流Ｉｔｅｍｐを流す。したがって、駆動電流Ｉｔｅｍｐも温度依存の歪みが低減された温度勾配を有する電流である。
【００５９】
なお、この駆動トランジスタＴｙは、図９の例では、ソースが第２の電位に接続され、ドレインが第３ノードＮｙ３（測定抵抗Ｒｙの一端）に接続され、ゲートが基準トランジスタＴｘのゲートに接続されたＭＯＳトランジスタである。しかし、この駆動トランジスタＴｙは、バイポーラトランジスタであってもよい。
【００６０】
また、測定抵抗Ｒｙは、一端が第３ノードＮｙ３に接続され、他端が第２ノードＮｙ２に接続されている。
【００６１】
第２のアンプ回路Ｃｙ２は、第１の入力（非反転入力端子）に第１ノードＮｙ１の第１の電圧が入力され、第２の入力（反転入力端子）に第３ノードＮｙ３の電圧が入力され、出力が第２ノードＮｙ２に接続されている。この第２のアンプ回路Ｃｙ２は、第３ノードＮｙ３の電圧が第１の電圧と等しくなるように第２ノードＮｙ２に第２の信号Ｓｙ２を出力する。
【００６２】
すなわち、第２の信号Ｓｙ２は、第１の信号Ｓｙ１（第１の電圧）から駆動電流Ｉｔｅｍｐ×測定抵抗Ｒｙの電圧を減算した電圧である。第１の信号Ｓｙ１は、既述の通り、基準電圧Ｖｒｅｆの影響を受けた温度依存性の歪みを有する信号である。一方で、駆動電流Ｉｔｅｍｐが温度依存性の歪みが低減された電流のため、駆動電流Ｉｔｅｍｐ×測定抵抗Ｒｙの電圧は温度依存性の歪みがなく、温度勾配を有している。したがって、第２の信号Ｓｙ２は、温度勾配を備え、第１の信号Ｓｙ１と同等の温度依存性の歪みを備えた信号である。
【００６３】
測定回路ＭＣは、第１ノードＮｙ１の第１の電圧と第２ノードＮｙ２の第２の電圧との電圧差を算出し、この算出結果に基づいて出力信号ＳＯを出力する。
【００６４】
この温度センサ回路３００のその他の構成は、図１に示す温度センサ回路１００と同様である。
【００６５】
ここで、図１０は、温度を変化させた場合における、第１、第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２の電圧ＶＢＥ１、ＶＢＥ２と、その電位差ＶＢＥ１−ＶＢＥ２と温度との関係の一例を示す図である。また、図１１は、基準電流Ｉｂｇｒ及び駆動電流Ｉｔｅｍｐと、温度との関係を示す図である。また、図１２は、第１の信号Ｓｙ１、第２の信号Ｓｙ２、電位差ΔＶと温度との関係を示す図である。
【００６６】
図１０に示すように、エミッタ電流密度の異なる第１、第２の基準ダイオードＱ１、Ｑ２のベース−エミッタ電圧である電圧ＶＢＥ１、ＶＢＥ２と、その電位差ＶＢＥ１−ＶＢＥ２は、温度依存性を有する。しかし、電圧ＶＢＥ１、ＶＢＥ２は、同等の温度特性を有するため、その電位差ＶＢＥ１−ＶＢＥ２は、温度依存性の歪みが小さい。
【００６７】
このため、基準電流Ｉｂｇｒ、駆動電流Ｉｔｅｍｐの温度依存性は歪みがほとんど無く、リニアリティ(一次関数特性)がある（図１１）。
【００６８】
そして、第１、第２の信号Ｓｙ１、Ｓｙ２は、温度依存性の歪み（温度変化に対して凸型）を有する。第２の信号Ｓｙ２は、第１の信号Ｓｙ１を基準として駆動電流ＩｔｅｍｐをI-V変換して生成されたものである。このため、第１の信号Ｓｙ１と第２の信号Ｓｙ２の温度依存性の歪みは同等となる。
【００６９】
したがって、第１の信号Ｓｙ１と第２の信号Ｓｙ２の差電圧ΔＶは、温度依存性の歪みが相殺され、低減されている（図１２）。
【００７０】
実施形態においても、測定回路ＭＣは、第１の電圧（第１の信号Ｓｙ１）と第２の電圧（第２の信号Ｓｙ２）との間の電位差を算出する。そして、上述のように、この電位差は、基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存性の歪みが相殺されたものとなる。すなわち、この電位差は、算出された温度の一次関数に近似される。
【００７１】
そして、測定回路ＭＣは、この電位差の算出結果を、予め規定された第１の電圧と第２の電圧との電位差と温度との関係と比較することで、算出された電位差に対応する温度を取得する。そして、測定回路ＭＣは、この取得された温度の情報を含む信号を出力信号ＳＯとして出力する。
【００７２】
これにより、算出された電位差に対応する温度は、基準電圧Ｖｒｅｆが有する温度依存性の歪みの影響が低減されたものであり、温度の測定誤差を低減することができる。
【００７３】
すなわち、第３の実施形態に係る温度センサ回路３００によれば、温度の測定誤差を低減することができる。
【第４の実施形態】
【００７４】
図１３は、第４の実施形態に係る温度センサ回路４００の構成の一例を示す回路図である。なお、この図１３において、図９と同じ符号は、第３の実施形態と同様の構成を示し、説明を省略する。
【００７５】
図１３に示すように、温度センサ回路４００は、温度の情報を含む出力信号ＳＯを出力する。
【００７６】
この温度センサ回路４００は、例えば、図１３に示すように、基準電圧回路ＶＣと、第１のアンプ回路Ｃｙ１と、第２のアンプ回路Ｃｙ２と、測定回路ＭＣと、駆動トランジスタＴｙと、測定抵抗Ｒｙと、分圧回路ＤＣｙと、を備える。
【００７７】
すなわち、温度センサ回路４００は、第３の実施形態と比較して、分圧回路ＤＣｙをさらに備える。  
この分圧回路ＤＣｙは、一端が第１ノードＮｙ１に接続され、他端が第１の電位（接地電位）に接続され、第１ノードＮｙ１の第１の電圧を分圧した分圧電圧ＶＤｙ（該第３の電圧）を出力する。
【００７８】
ここで、第１のアンプ回路Ｃｙ１は、第１の入力（非反転入力端子）に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、第２の入力（反転入力端子）に分圧電圧ＶＤｙが入力され、出力が第１ノードＮｙ１に接続されている。この第１のアンプ回路Ｃｙ１は、分圧電圧ＶＤｙが基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように、第１ノードＮｙ１に第１の信号Ｓｙ１を出力する。
【００７９】
この分圧回路ＶＣｙによって、第１の電圧（第１の信号Ｓｙ１）を高電位に調整することができる。
【００８０】
ここで、図１４は、第３、第４の実施形態に係る温度センサ回路３００、４００における電位差ΔＶと温度との関係の一例を示す図である。
【００８１】
第１の電圧（第１の信号Ｓｙ１）を高電位にすることで、第２の信号Ｓ２の温度依存性の傾きを大きくすることができる。
【００８２】
これにより、例えば測定回路ＭＣをＡＤコンバータで構成した場合にAD変換の量子化誤差や変換誤差の影響を小さくでき、温度検知の精度を向上することができる。
【００８３】
この温度センサ回路４００のその他の構成は、図９に示す温度センサ回路３００と同様である。
【００８４】
そして、以上のような構成を有する温度センサ回路４００の動作は、第３の実施形態の動作と同様である。
【００８５】
すなわち、第４の実施形態に係る温度センサ回路４００によれば、第３の実施形態と同様に、温度の測定誤差を低減することができる。
【第５の実施形態】
【００８６】
図１５は、第５の実施形態に係る温度センサ回路５００の構成の一例を示す回路図である。なお、この図１５において、図１３と同じ符号は、第４の実施形態と同様の構成を示し、説明を省略する。
【００８７】
図１５に示すように、温度センサ回路５００は、温度の情報を含む出力信号ＳＯを出力する。
【００８８】
この温度センサ回路５００は、例えば、図１５に示すように、基準電圧回路ＶＣと、第１のアンプ回路Ｃｙ１と、第２のアンプ回路Ｃｙ２と、測定回路ＭＣと、駆動トランジスタＴｙと、測定抵抗Ｒｙと、分圧回路ＤＣｙと、を備える。
【００８９】
ここで、分圧回路ＤＣｙは、第４の実施形態と同様に、一端が第１ノードＮｙ１に接続され、他端が分圧電圧ＶＤｙを出力する分圧ノードＮＤｙに接続された第１の分圧抵抗ＲＤｙ１と、一端が分圧ノードＮＤｙに接続され、他端が第１の電位（接地電位）に接続された第２の分圧抵抗ＲＤｙ２と、を備える。
【００９０】
そして、第１、第２の分圧抵抗ＲＤｙ１、ＲＤｙ２は、可変抵抗である。
【００９１】
すなわち、第５の実施形態においては、第１の電圧を分圧して分圧電圧ＶＤｙを出力するための分圧回路ＤＣｙの分圧比が可変である。
【００９２】
さらに、第５の実施形態においては、測定抵抗Ｒｙは、可変抵抗である。
【００９３】
これにより、第１の信号Ｓｙ１の電圧、第２の信号Ｓｙ２の温度特性を調整することができる。
【００９４】
すなわち、電源電圧の条件やコンバータの分解能に応じて、最適な第１の信号Ｓｙ１、第２の信号Ｓｙ２の設定が可能となる。なお、各可変抵抗の調整は、少なくとも１つ実行されればよい。
【００９５】
ここで、図１６は、図１５に示す温度センサ回路５００における第１の信号Ｓｙ１、第２の信号Ｓｙ２、電位差ΔＶと、温度との関係の一例を示す図である。
【００９６】
図１６に示すように、例えば、第１の分圧抵抗ＲＤｙ１の抵抗値を調整すると、第１の信号Ｓｙ１の電位が調整される。また、測定抵抗Ｒｙの抵抗値を調整すると、第２の信号Ｓｙ２の電位が調整される。結果として、電位差ΔＶが調整される。  
この温度センサ回路５００のその他の構成は、図１３に示す温度センサ回路４００と同様である。
【００９７】
そして、以上のような構成を有する温度センサ回路５００の動作は、第４の実施形態の動作と同様である。
【００９８】
すなわち、第５の実施形態に係る温度センサ回路５００によれば、第４の実施形態と同様に、温度の測定誤差を低減することができる。
【第６の実施形態】
【００９９】
図１７は、第６の実施形態に係る温度センサ回路６００の構成の一例を示す回路図である。また、図１８は、図１７に示す測定回路ＭＣで測定される第１、第２の電圧、差電圧と、温度との関係の一例を示す図である。なお、この図１７において、図９と同じ符号は、第３の実施形態と同様の構成を示し、説明を省略する。
【０１００】
図１７に示すように、温度センサ回路６００は、温度の情報を含む出力信号ＳＯを出力する。
【０１０１】
この温度センサ回路６００は、第３の実施形態と同様に、基準電圧回路ＶＣと、第１のアンプ回路Ｃｙ１と、第２のアンプ回路Ｃｙ２と、測定回路ＭＣと、駆動トランジスタＴｙと、測定抵抗Ｒｙと、を備える。  
ここで、測定回路ＭＣは、コンバータ１と、演算回路２と、記憶回路３と、を備える。
【０１０２】
コンバータ１は、測定された電圧をアナログ値からデジタル値に変換して演算回路２に出力する。
【０１０３】
記憶回路３は、第１の温度で測定された第１の電圧と第２の電圧、及び、第１の温度と異なる第２の温度で測定された第１の電圧と第２の電圧に関する情報を、予め記憶する。
【０１０４】
演算回路２は、記憶回路３に記憶された情報を読み出すとともに、第１の電圧と第２の電圧の電位差を演算し、この演算結果に基づいて第１の電圧と第２の電圧の電位差の１次近似直線を算出する。
【０１０５】
ここで、測定回路ＭＣの具体的動作の一例について説明する。
【０１０６】
先ず、コンバータ１は、測定された第１の電圧Ｖ１Ｋｘ及び第２の電圧Ｖ２Ｋｘをアナログ値からデジタル値に変換して、演算回路２及び記憶回路３に出力する。
【０１０７】
そして、図１８に示すように、記憶回路３は、予め第１の温度Ｋａで測定された第１の電圧Ｖ１Ｋａと第２の電圧Ｖ２Ｋａ、及び、予め第２の温度Ｋｂで測定された第１の電圧Ｖ１Ｋｂと第２の電圧Ｖ２Ｋｂに関する情報を、記憶している。
【０１０８】
そして、演算回路２は、該情報に基づいて、第１の温度Ｋａで測定された第１の電圧Ｖ１Ｋａと第２の電圧Ｖ２Ｋａとの第１の電位差ΔＶＫａと、第２の温度Ｋｂで測定された第１の電圧Ｖ１Ｋｂと第２の電圧Ｖ２Ｋｂとの第２の電位差ΔＶＫｂから１次近似直線の関係式を演算する。
【０１０９】
そして、実際の温度の測定時において、演算回路２は、第３の温度Ｋｘで測定された第１の電圧Ｖ１Ｋｘと第２の電圧Ｖ２Ｋｘの第３の電位差ΔＶＫｘを演算する。
【０１１０】
そして、演算回路２は、該一次近似直線の関係式を用いて第３の電位差ΔＶＫｘに対応する第３の温度Ｋｘを演算し、この演算により得られた第３の温度Ｋｘの情報を含む信号を出力信号ＳＯとして出力する。
【０１１１】
上記方式では、実際の温度計測時の第３の電位差ΔＫｘから温度を算出するため、製造工程上のばらつき等で発生するオフセットを相殺でき、より正確な温度検出が可能である。
【０１１２】
この温度センサ回路６００のその他の構成は、図９に示す温度センサ回路３００と同様である。
【０１１３】
そして、以上のような構成を有する温度センサ回路６００の動作は、第３の実施形態の動作と同様である。
【０１１４】
すなわち、第６の実施形態に係る温度センサ回路６００によれば、第３の実施形態と同様に、温度の測定誤差を低減することができる。
【０１１５】
なお、この第６の実施形態に係る温度センサ回路の測定回路の構成は、第３の実施形態以外にも、第１、第２、第４、第５の実施形態にかかる温度センサ回路にも同様に適用可能である。
【０１１６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１００、２００、３００、４００、５００、６００  温度センサ回路
ＶＣ  基準電圧回路
Ｃ１  第１のアンプ回路
ＤＣ  分圧回路
Ｄ  ダイオード
Ｃ２  第２のアンプ回路
ＭＣ  測定回路
Ｔｘ  基準トランジスタ
Ｒ１  第１の基準抵抗
Ｒ２  第２の基準抵抗
Ｒ３  第３の基準抵抗
Ｑ１  第１の基準ダイオード
Ｑ２  第２の基準ダイオード
Ｃｘ  基準アンプ回路
【図１】
2016183932.tif 000003
【図２】
2016183932.tif 000004
【図３】
2016183932.tif 000005
【図４】
2016183932.tif 000006
【図５】
2016183932.tif 000007
【図６】
2016183932.tif 000008
【図７】
2016183932.tif 000009
【図８】
2016183932.tif 000010
【図９】
2016183932.tif 000011
【図１０】
2016183932.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2016183932.tif 000016
【図１５】
2016183932.tif 000017
【図１６】
2016183932.tif 000018
【図１７】
2016183932.tif 000019
【図１８】
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