专利名称：温度检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种得到与温度变化相应的电流输出的温度 才全测电^各。
背景技术：
在FM调制器、FM解调器等中，存在利用了多谐振荡器的 FM调制器、FM解调器等，要求适当地维持其振荡频率。作为 这种多谐振荡器，已知在专利文献1中示出的发射极结合型多谐 振荡器，该发射极结合型多谐振荡器在两个开关晶体管的发射 极之间连接充放电用的电容器，并且将两个开关晶体管的发射 极连接到电流源。用F04/4CV表示这种多谐振荡器的振荡频率。在此，FO是 自激振荡频率，I是电容器的驱动电流，C是电容器的容量，V 是电容器的两端电压。因此，为了得到振荡频率相对于温度变化不发生变化的平 坦的特性，需要使V和I的温度特性平坦。作为得到温度特性平坦的电压的恒定电压产生电路，已知 带隙电路。另一方面，为了得到温度特性平坦的电流，通过晶 体管和电阻产生 一 种电压，该电压具有抵消电阻的温度特性那 样的温度特性，将该电压施加到电阻的两端。但是，晶体管的温度特性是线性的，与此相对，电阻的温 度特性是非线性的。因此，难以生成温度特性平坦的电流，如 图l所示，通常的多谐振荡器的FO的温度特性在某个温度下频 率最高，在两侧频率变低，相对于温度呈弓形的特性。为了使这种振荡频率的温度特性平坦，可考虑利用温度检
测电路来#企测温度，并校正上述式的V或I。在专利文献2中，通过使V具有温度特性来改善振荡频率的 温度特性。另外，专利文献3示出使用了二极管和电阻的温度检 测电^各。专利文献l:日本净争7>昭59-30337号7>才艮 专利文献2:日本特公平8-21839号公才艮 专利文献3:日本特开2004-71864号7>才艮发明内容发明要解决的问题在上述电路中，根据由温度检测电路检测出的温度来变更 多谐振荡器的V的绝对值。因此，存在容易受制造上的偏差的 影响的问题。用于解决问题的方案本发明的特征在于，准备两组二极管连接晶体管和电阻的 串联连接，4吏其顺序相反，对它们流通来自电源的电流，由此， 从各组二极管连接晶体管和电阻的连接点取出与温度相关的电 压V1和V2，通过差动放大器对取出的电压V1和V2的差进行放 大，作为与电压V1和V2的差相应的电流而得到一个方向的电流 输出。另夕卜，优选为作为对电压Vl和V2的差进行放大的差动放大 器，设置得到与V1和V2的差相应的 一个方向的电流输出的差动 放大器、和得到与V2和V1的差相应的一个方向的电流的差动放 大器这两个差动放大器，将两个差动放大器的电流输出相加， 由此得到在从规定温度增加的情况下和从规定温度减少的情况 下流向 一 个方向的电流。另外，优选为对多谐振荡器提供输出电流作为用于校正其
振荡频率的温度补偿用电流。 发明的效果这样，在本发明中，将温度检测的结果的电压V1、 V2的差 通过差动放大器放大并用电流输出。由此通过差动放大器消除 电压的绝对值的变化，不容易受到制造上的偏差的影响。
图l是表示振荡频率的温度特性的例子的图。图2是表示实施方式的结构的图。 图3是表示其它实施方式的结构的图。图4是表示由温度造成的V1、 V2及输出电流的变化及电阻 R3的调整的影响的图。图5是表示用于反转输出电流的方向的结构的图。 图6是表示多谐振荡器的电流调整的结构的图。 附图标记说明10:多谐振荡器；R1 R9:电阻；Q1 Q17、 Q20:晶体管。
具体实施方式
下面，根据
本发明的实施方式。图2是表示实施方式的结构的电路图。由带隙电路等构成 的、产生排除了温度特性的基准电压Vref的基准电源Vref被连 接到二极管连接(连接集电极基极之间)的NPN晶体管Ql的集电 极。在该晶体管Q1的发射极上连接有电阻R1的一端。另外，基 准电源Vref还连接到电阻R2的 一 端，电阻R2的另 一 端连接到二 极管连接的NPN晶体管Q2的集电极。此外，例如设电阻R1和电 阻R2的电阻值相同。另外，基准电压Vref并不限于排除了温度 特性的电压。电阻R1的另 一端和晶体管Q2的发射极共用连接到电阻R3 的一端。电阻R3的另 一端被连接到二极管连接的NPN晶体管Q3 的集电极，晶体管Q3的发射极接地。这样，晶体管Q1和电阻R 2的上游侧成为不随温度而发生变 化的电压Vref。然后，在晶体管Q1与电阻R1的连接点上产生与 它们的电阻值相应的电压V1,在电阻R2与晶体管Q2的连接点 上产生与它们的电阻值相应的电压V2。这样，电压V1是与晶体 管Q1中的电压降相应的电压，但是电压V2是与电阻R2的电压 降相应的电压。因此，V1和V2与电阻和晶体管的温度特性相应 地发生变化，它们的差(Vl-V2)成为随温度发生变化的电压。另外，在对^接地流通恒定电流I0的恒定电流源IO上连4妄有 二极管连接的PNP晶体管Q4的集电极。该晶体管Q4的发射极通 过电阻连"l妻到产生电源电压Vcc的电源Vcc。因此，电流I0流过 晶体管Q4。在晶体管Q4的基极上共用连接有PNP晶体管Q5、 Q6的基极，这些晶体管Q5、 Q6的发射极也通过电阻连接到电 源Vcc。因此，晶体管Q5、 Q6与晶体管Q4构成电流反射4竟，只 要使发射极面积相同，就流通基本相同的电流IO。晶体管Q 5的集电极连接到P N P晶体管Q 7的发射极，在该晶 体管Q7的基极上连接晶体管Ql和电阻R1的连接点，由此对晶 体管Q7的基极提供V1。晶体管Q6的集电极连接到PNP晶体管Q8的发射极，在该晶 体管Q8的基极上连接电阻R2和晶体管Q2的连接点，由此对晶 体管Q8的基极提供V2。另外，在晶体管Q5和晶体管Q6的集电 极之间通过电阻R4进行连接。晶体管Q 8的集电极连接到二极管连接的N P N晶体管Q 9的 集电极，该晶体管Q9的发射极通过电阻5接地。另外，在晶体 管Q9的基极上连接有NPN晶体管Q10的基极，该晶体管Q10的
发射极通过电阻R6接地，并且，在此连接有晶体管Q7的集电极。 并且，晶体管Q10的集电极连接到输出端。在此，将流过晶体管Q7、 Q8的电流分别设为I1、 12,将流 过晶体管Q10的电流、即流过输出端的电流i殳为I3。在V1和V2相等的情况下为I1-I2, 12流过晶体管Q9、电阻 R5。另一方面，11流过电阻R6，但是11=12,由于晶体管Q10的 发射极与晶体管Q9的电压相同，因此流过晶体管Q10的电流 13=0。当V1和V2随着温度变化而产生差、V2的电压变高时，流 过晶体管Q8的电流I2大于流过晶体管Q7的电流Il。因此，电流 通过电阻R 4从晶体管Q 5向晶体管Q 8流动。电流12流过晶体管 Q9,该电流I2还流过电阻R5。另一方面，电流I1和流过晶体管 Q10的电流I3流过晶体管Q10的下游侧的电阻R6。如果电阻R5 和电阻R6的电阻<直相同，流过电阻R5和电阻R6的电流必须相 同。因此12=11+13， /人输出端引入12-11=13的电流。该输出电流 13是流过电阻R4的电流，R4xI3=V2-VI,在專lr出端得到与电压 V1和V2的差相应的电 流。此外，在要使V1高于V2的情况下，晶体管Q10的发射极的 电压高于晶体管Q9的发射极的电压，晶体管Q10截止，输出电 流保持为O。在此，说明电阻和晶体管的温度特性。当设电阻R的温度 系数为a[。/。/。C]、设27。下的电阻值为R，、设温度为T时，电阻值 R如下所示。R=R，+(T-27) xR'/lOO当设晶体管的基极发射极间电压VBE的温度系数为 TC[V/。C]、 27。下的VBE为VBE，时，VBE如下所示。 VBE二VBE，+(T-27)TC 电阻、晶体管的温度系数根据工序的不同而不同，但是例如关于NPN晶体管为TC=-2[mV]rC ，关于高电阻的电阻为 a=0.15+[%厂C]。由此，电阻的温度系数a相对于温度为正，当温度变高时 电阻值变大。另一方面，晶体管的VBE的温度系数TC相对于温 度为负，当温度变高时晶体管的VBE变小。这样，在图2的电路中，当Vref是不与温度相关的电压时， Vl随着温度变高而上升，V2随着温度变高而下降。因此，在图 2的电路中，当温度上升时，Vl上升，因此I2变得大于I1，得到 13=12-II的输出电流。如上所述，为Vl-V2=R4xI3,能够通过 调整电阻R4的电阻值来调整相对于V1-V2的I3的大小，能够调 整相对于温度上升的输出电流I3的大小。并且，能够通过变更电阻R3的电阻值来调整流过电阻R1、 R2的电流I。只要晶体管Q1、 Q2的特性相同，电阻R1、 R2的特 性也相同，则流过电阻R3的电流2I流过晶体管电阻R1、 R2。在此，通过晶体管Q1的VBE决定Vl(Vref-VBE1(晶体管Q1 的VBE))。另一方面，V2为Vref-R2xl，随着电流I而发生变化。 因此，能够通过调整电阻R3的电阻值来变更电流I，调整随着温 度上升、V1大于V2的温度(校正开始温度)。在图3中表示其它实施方式。在本例中，为了与图l示出的 温度特性对应，在温度降低的情况下也能够输出温度补偿电流。在图3中，在晶体管Q4的基极上还连接有PNP晶体管Q11、 Q12的基极，这些晶体管Qll、 Q12也通过电阻连接到电源Vcc， 因此构成晶体管Q4和电流反射镜。晶体管Q11的集电极连接到PNP晶体管Q13的发射极，对该 晶体管Q13的基极提供V1。晶体管Q12的集电极连接到PNP晶体管Q14的发射极，对该
晶体管Q14的基极提供V2。另外，在晶体管Q11和晶体管Q12的 集电极之间通过电阻R7进行连接。晶体管Q13的集电极连接到二极管连接的NPN晶体管Q15 的集电极，该晶体管Q15的发射极通过电阻R8接地。另外，在 晶体管Q15的基极上连接有NPN晶体管Q16的基极，该晶体管 Q16的发射极通过电阻R9接地，并且，在此连接有晶体管Q14 的集电极。并且，晶体管Q16的集电极与晶体管Q10的集电极都 连接到输出端。在该电^各中，当V2大于V1时，在晶体管Q13中流通大于晶 体管Q14的流通电流的电流，流过晶体管Q12的电流的 一 部分通 过电阻R7流过晶体管Q13。因此，流过该电阻R7的电流I4流过 晶体管Q16。即，在温度较低的情况下从输出端流通与V2-VI 相应的电流14。并且，在输出端流通Ic二I3+I4,因此在温度高于补偿开始 温度的情况下流通I3，温度低于补偿开始温度的情况下流通I4， 在高于设定温度和低于设定温度这两种情况下，根据其温度差 从输出端得到引入电流。在此，与图2的情况同样地调整电阻R4的电阻值，由此能 够变更温度上升时的输出电流的增加特性。另外，能够通过调 整电阻R7的电阻值来变更温度下降时的输出电流的增加特性。 并且，能够通过调整电阻R3的电阻值来变更V1和V2—致的温 度，能够变更校正开始温度。在图5中表示V1、 V2相对于温度变化的变化例和输出电流 Ic的变化例。在图中，用实线表示将电阻R3设定一个值的情况 下的特性，用虚线表示使电阻R3的电阻值变小、使V2相对减少 时的例子。这样，能够通过变更电阻R3来变更V1和V2发生交 叉的点G交正开始点)。
另外，根据电路不同，有时也希望流出电流作为输出电流。 在这种情况下，将图5所示的结构配置在输出端的前面即可。即，将晶体管Q10(以及晶体管Q16)的集电极连接到PNP晶体管Q16 的集电极。晶体管Q16的发射极连接到电源Vcc，并连接基极集 电极之间。在晶体管Q16的基极上连4妄发射扨j皮连接到电源Vcc 的PNP晶体管Q17的基极。并且，将晶体管Q17的集电极连接到 输出端。由此，晶体管Q16和晶体管Q17作为电流反射镜而发挥 功能，与流过晶体管Q16的引入电流Ic相同的电流IW人晶体管 Q17流出到l釙出端。图6表示在多谐振荡器10中应用本实施方式的电路的情况 下的结构。在多谐振荡器10中设置有晶体管20,该晶体管20作 为用于确定控制其自激振荡频率的电容器驱动电流的恒定电流 源而发挥功能。将本实施方式的输出端连接到该晶体管20与多 谐振荡器10之间。由此，多谐振荡器的电容器驱动电流成为对 流过晶体管Q 2 0的电流附加了输出电流I c的电流，通过输出电流 Ic调整多谐振荡器IO的振荡频率，修正振荡频率的温度特性。 此外，晶体管Q20仅是例示性地记载的元件，可利用各种恒定 电流源。另外，可将作为本实施方式的输出电流的用于温度补 偿的电流Ic利用于各种温度补偿。在本实施方式中，通过包含晶体管Q7、 Q8、电阻R4的差 动放大器取出Vl与V2的差。因此，能够得到不受V1、 V2的绝 对值的影响的输出电流I3(Ic)。因此，即使电压的绝对值由于元 件的偏差等而存在偏差，也能够减少其影响。
权利要求
1. 一种温度检测电路，其特征在于，准备两组二极管连接晶体管和电阻的串联连接，使其顺序相反，对它们流通来自电源的电流，由此，从各组二极管连接晶体管和电阻的连接点取出与温度相关的电压V1和V2，通过差动放大器对取出的电压V1和V2的差进行放大，作为与电压V1和V2的差相应的电流而得到一个方向的电流输出。
2. 根据权利要求l所述的温度检测电路，其特征在于，作为对电压V1和V 2的差进行放大的差动放大器，设置得到 与V1和V2的差相应的一个方向的电流输出的差动放大器、和得 到与V2和VI的差相应的 一 个方向的电流的差动》文大器这两个 差动放大器，将两个差动放大器的电流输出相加，由此得到在 从规定温度增加的情况下和从规定温度减少的情况下流向 一 个 方向的电流。
3. 根据权利要求1或2所述的温度检测电路，其特征在于， 对多谐振荡器提供输出电流作为用于校正其振荡频率的温度补偿用电流。
全文摘要
一种温度检测电路，得到不容易受元件偏差的影响的温度补偿电路。准备两组二极管连接晶体管(Q1、Q2)和电阻(R1、R2)的串联连接，使其顺序相反，对它们流通来自电源的电流。由此，从各组二极管连接晶体管(Q1、Q2)和电阻(R1、R2)的连接点取出与温度相关的电压(V1、V2)。然后，通过包含晶体管(Q7、Q8)、电阻(R4)的差动放大器对取出的电压(V1)和(V2)的差进行放大，得到作为与电压(V1)和(V2)的差相应的电流的一个方向的输出电流(I3)。
文档编号G01K7/16GK101398333SQ20081014756
公开日2009年4月1日 申请日期2008年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者仁木雅, 植木敬次郎 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社