[go: up one dir, main page]

JPS59107226A - 温度検出器 - Google Patents

温度検出器

Info

Publication number
JPS59107226A
JPS59107226A JP57217417A JP21741782A JPS59107226A JP S59107226 A JPS59107226 A JP S59107226A JP 57217417 A JP57217417 A JP 57217417A JP 21741782 A JP21741782 A JP 21741782A JP S59107226 A JPS59107226 A JP S59107226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
constant voltage
circuit
temperature
ring oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57217417A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Nishikubo
西久保 靖彦
Tsutomu Tanaka
勉 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Holdings Co Ltd, Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Holdings Co Ltd
Priority to JP57217417A priority Critical patent/JPS59107226A/ja
Priority to GB08331949A priority patent/GB2133160B/en
Priority to US06/557,469 priority patent/US4549818A/en
Publication of JPS59107226A publication Critical patent/JPS59107226A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G01K7/24Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • G01K7/245Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in an oscillator circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度検出用リングオシレターをCMO8集積
回路によって構成したとき、該リングオシレターの電圧
安定性を改良し且つ変化率の大きな温度特性を有する即
ち温度検出感度の高いCM OS IJソングシレター
を用いた温度検出器を提供づ−ることにある。
従来のCM OS IJングオルターを用いた温度検出
器のシステム構成を第1図に、温度検出部であるリング
オシレターの回路を第2図に示した。
第1図において従来の温度検出器のシステムは、温度検
出部であるリングオシレター1、リングオシレターの周
波数を温度データに変換するロジック部2、表示部6、
電源4で構成される。
第2図は温度検出部である従来のリングオシレター1の
回路図で、リングオシレターの周波数fはN段のインバ
ーターで構成した時、各段の容量をC1抵抗をRとすれ
ば f=1/2NCR で表わされる。インバーターをCMO8で構成しプこと
ぎには、一般にCはゲート酸化膜、アルミ配線容量など
で代表されろ値であり、温度特性はほとんどな(・0ま
たRはMOSトランジスタのオン抵抗、拡散抵抗などに
代表される値であり、正の温度特性2有している。した
がってリングオンレター周波数fは負の温度特性を有J
−る。
第5図はリングオシレターの周波数温度特性2示1−グ
ラフである。ライン5aは標準値2示し、電源電圧■D
D〜■s6が1.5■のとぎは、約−〇5%/℃の係敬
ヲ示している。従来の上記方法冗よる欠点は2点ある。
第1に電源電圧によってリングオシレター周波数fが変
化すること、即ち電源電圧によってRに影響を与えろM
 OS +−ランジスタのオン抵抗が変化することによ
イ〕電圧周波数特性の悪さである。
第7図はリング刈ルクーの周波97[、圧訪性を示す。
第7図に於(・てライン7aが従来の周波v温度特性で
ある。電源として使用した電池電圧の低下などによる影
響は大ぎいものがある。
この結果、温度検出に使用したとき、電源電圧変化がそ
のまま温度誤差として生じてしまい、精度を悪(してい
た。第2は、温度係数が小さいことである。リングオシ
レター周波数fの温度係数が標準で05%/°Cである
と1−ると、例えばf=IKI(zとした場合、5 f
lz / T;の変化となり、ロジック部の精度などを
考えた場合、変化率が小さすぎて、温度検出の精度を上
げることができない。ここでリングオンレターの周波数
fは、CMO8O消電の関係から、あまり大きくとるこ
とができないのは言うまでもない。したがって、リング
オシレターでの温度検出7ステムではもっと大きな温度
係数が従来より望まれている。
本発明は、上記2点の欠点を除去し、電圧特性が良好で
且つ温度係数が大きくなるよう改善した温度検出用リン
グオシレターを提供するもので、以下、詳細に説明する
第3図に本発明での、CM OS l)ングオ/レター
を用いた温度検出器のシステム構成を示した。
従来の第1図との差異は、リングオシレターの電源を定
電圧回路500及び501の二重定電圧回路を介して供
給していることにある。第1次定電圧回路500、第2
次定電圧回路501の二重定電圧回路を用いた、リング
オシレター回路の本発明での一実施例を第4図に示した
。また第8図は、さらに具体的な実施例の回路図を示し
波形整型回路10ルベルシフト出力回路102を付加し
た回路図である。
第4図での第1次定電圧回路500及び第2次定電圧回
路501の回路構成は、はぼ同じでありここで第1次定
電圧回路500で説明すると、拡散抵抗あるいはポリシ
リコン抵抗などで構成される基準抵抗51、Pチャネル
MO8)ランジスタ52.54.58及びNチャネルM
O8)ランジスタ56.55.56よりなるカレントミ
ラー型電圧基準発生回路、そして第1次定電圧回路50
0の例ではその基準電圧■8.′を入力として、定電圧
vR4を発生するボルテージフォロアー回路57よりな
っている。第2次定電圧回路もほぼ同様な構成だが、第
2次定電圧V n +、第1次定電圧VR2に差をつけ
るため、基準抵抗51の値を変化させるとか、出力電圧
オフセット調整に用いられているMOSトランジスタ5
8を短絡などして用いる。
第4図で、第1次定電圧回路500の出力電圧vRI=
 1.4 V、第2次定電圧回路5o1の出力電圧V 
R2′;1. I V程度に設定されており、基準抵抗
51を20〜50MΩポリンリコン抵抗で実現したとき
、それぞれ消費電流は10nA以下である。
なお基準抵抗51を数MΩとしたとぎは、これより少し
大きな消費電流となる。第1次定電圧回路の出力電圧v
R1は、用いろ電源の最低出力電圧より、若干小さめに
設定しておけば、まず電源変動は数mV以内に収めるこ
とができる。そして出力電圧vR2は、リングオンレタ
ー回路の最低動作電圧より大きめにとっておけば、第2
次定電圧回路によってVRlより■R2VC1二重に定
電圧化されることによって、電源変動は数十μV以内に
することができる。もし電源4を銀電池とした場合など
は、V n+ ”i 1.4 V、vR2−10v程度
が最も好ましい状態となる。
したがって、リングオシレター回路などの供給電圧vR
2は、非常に秀れた電圧安定性を保つことができるため
、本発明の二重定電圧回路を用いたリングオシレターの
電圧周波数特性は第7図でのライン7Cとなり、従来の
電圧変動をそのままうけるライン7a及び単一の定電回
路のみを用いたときのライン7bと比較して、飛躍的に
特性が向上して、電圧変動の影響を除去することができ
る。
したがって本発明では、電池電圧の変動は除去できるの
で、リングオシレターの電圧係数はかえって大きい方が
温度に対する周波数変化は大きくとれる。そこで、遅延
のためのRはMOS)ランジスタを用いた方がより効果
的である。
さらに、第4図での第1次定電圧回路500の温度電圧
特性を第6図に示した。第1次定電圧回路500の温度
電圧特性はM OS +−ランジスタのしきい電圧及び
基準抵抗51の温度依存性によって変化する。ここで基
準抵抗51の温度特性を正〜負に選択することによって
、温度電圧係数を変化させることができるが、一般的に
は、第6図の如く、負の温度電圧係数を有して(・る。
例えば基準抵抗51 [P−[散抵抗を用いると、正の
温度抵抗特性のため、温度電圧係数の傾きは大となり、
ポリシリコン抵抗を用いると、負の温度抵抗特性のため
、温度電圧係数の傾きはやN小となる。したがって大き
くとるにはP1散抵抗の方が有利であるし、またP−拡
散抵抗の方が精度良く作ることができる。第2次定電圧
回路5[]1の温度特性も、全(同様な傾向は言うまで
もない。
したがって本発明では、温度電圧特性を有する定電圧回
路を二重に用いることによって、その出力電圧vR2は
、vRlよりさらに温度係数が大きくなって、リングオ
シレターの周波数fの変化は太き(なる。即ち温度によ
って定電圧vRは第6図の如く変化し、その電圧変化は
第7図の7aのラインで示される特性によって周波数の
変化に変換される。
この本発明による、温度→二重の定電圧→周波数変換は
、従来と比較して10倍以上の温度係数を有しており、
第5図のライン5cで示すことができる。なおライン5
bは単一の定電圧回路を用いたときの特性である。即ち
、従来より10倍以上の感度で温度検出をすることが可
能となり、温度検出器の精度を向上することかできる。
以上説明したように、本発明によれば、CMOS集積回
路でのリングオンレタ一方式温度検出器において、従来
の欠点であった■電圧安定性、■温度検出感度向上の2
点が大幅に改良されて、その効果−は非常に太きいもの
がある。
なお、■R2の出力を直接アナログ出力としてとりだし
、温度データとして利用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のCMOSリングオシレタ一方式の温度
検出器のシステム構成図S第2図は、従来の温度検出部
であるCMOSリングオシレターの回路図、第3図は、
本発明のCM OS IJソングシレタ一方式の温度検
出器のシステム構成図、第4図は、本発明の温度検出部
である2重定電圧回路を用いたC M OS IJソン
グシレターの回路図、第5図は、従来及び本発明のリン
グオシレターの周波数温度特性図、第6図は、一般的な
温度特性を有する定電圧回路の電圧温度特性図、第7図
は、従来及び本発明のリングオシレターの周波数電圧特
性図、第8図は、本発明のリングオシレフ一部を具体的
化した回路図である。 1・・・・・リングオシレター、 2・・・・・ロジック部、 3・・・・・表示部、 500.501・・・・定電圧回路、 51・・・・・基準抵抗、 101・・・・・・波形整型回路、 102・・・・・・レベルシフト出力回路。 N1図 第2図 第3図 第5図 第6図 T’C 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)CMO3集積回路を用いた温度検出器に於いて、
    該温度検出器はリングオシレター回路と第1と第2の二
    つの定電圧回路とから構成され、第2の定電圧回路は第
    1の定電圧回路の出力を入力とし、前記リングオシレタ
    ーは前記第2の定電圧回路の出力によって駆動されるこ
    とを特徴とする温度検出器。
  2. (2)CMO8集積回路を用いた温度検出器に於いて、
    該温度検出器は、MOS)ランジスタからなる遅延抵抗
    を有するリングオシレターと定電圧回路の基準抵抗は拡
    散抵抗を用いかつ出力電圧の差が0.3V以上有する第
    1と第2の定電圧回路とからなり、前記第2の定電圧回
    路は第1の定電圧回路の出力を入力とし、前記リングオ
    シレターは前記第2の定電圧回路の出力によって駆動さ
    れることを特徴とする温度検出器。
JP57217417A 1982-12-10 1982-12-10 温度検出器 Pending JPS59107226A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57217417A JPS59107226A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 温度検出器
GB08331949A GB2133160B (en) 1982-12-10 1983-11-30 Temperature detector
US06/557,469 US4549818A (en) 1982-12-10 1983-12-02 Temperature detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57217417A JPS59107226A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 温度検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59107226A true JPS59107226A (ja) 1984-06-21

Family

ID=16703877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57217417A Pending JPS59107226A (ja) 1982-12-10 1982-12-10 温度検出器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4549818A (ja)
JP (1) JPS59107226A (ja)
GB (1) GB2133160B (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0256715B1 (en) * 1986-08-18 1992-02-26 Siliconix Limited Temperature sensing apparatus
FR2619958B1 (fr) * 1987-08-31 1992-02-21 Thomson Semiconducteurs Circuit de detection de seuil de temperature
JPH04169915A (ja) * 1990-11-02 1992-06-17 Hitachi Ltd 半導体集積回路
US6469493B1 (en) 1995-08-01 2002-10-22 Teradyne, Inc. Low cost CMOS tester with edge rate compensation
USH1744H (en) * 1995-09-21 1998-08-04 Clayton; Stanley R. Wireless remote sensing thermometer
GB2318231A (en) * 1996-10-10 1998-04-15 David Frank Moore Micromechanical ring oscillator sensor
CA2245884C (en) * 1996-12-19 2004-11-09 Mts Systems Corporation Method for high resolution measurement of a position
US5990725A (en) * 1997-06-30 1999-11-23 Maxim Integrated Products, Inc. Temperature measurement with interleaved bi-level current on a diode and bi-level current source therefor
US6908227B2 (en) * 2002-08-23 2005-06-21 Intel Corporation Apparatus for thermal management of multiple core microprocessors
JP2004146576A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Renesas Technology Corp 半導体温度測定回路
US7168853B2 (en) * 2003-01-10 2007-01-30 International Business Machines Corporation Digital measuring system and method for integrated circuit chip operating parameters
TWI227320B (en) * 2003-12-22 2005-02-01 Sunplus Technology Co Ltd Radio frequency temperature sensor and temperature calibrating method therefor
KR100576480B1 (ko) * 2003-12-26 2006-05-10 주식회사 하이닉스반도체 온도 센서용 오실레이터 회로
US7215212B2 (en) * 2004-04-12 2007-05-08 General Electric Company Apparatus for monitoring temperature and method for operating same
KR100800470B1 (ko) * 2006-01-11 2008-02-01 삼성전자주식회사 링 오실레이터로 구현된 온도 센서 및 이를 이용한 온도검출 방법
ES2691624T3 (es) * 2006-10-09 2018-11-28 Incide, S.A. Sensor de temperatura inalámbrico
US8076980B2 (en) * 2010-01-19 2011-12-13 Elite Semiconductor Memory Technology Inc. Temperature-compensated ring oscillator
US20140077856A1 (en) * 2011-05-27 2014-03-20 Freescale Semiconduction, Inc. Integrated circuit device and method for self-heating an integrated circuit device
US8930724B2 (en) * 2011-08-17 2015-01-06 Broadcom Corporation Semiconductor device predictive dynamic thermal management
KR102025722B1 (ko) * 2012-05-02 2019-09-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 온도 센서 회로, 및 온도 센서 회로를 사용한 반도체 장치
CN107830940A (zh) * 2017-10-13 2018-03-23 京东方科技集团股份有限公司 一种温度传感器、阵列基板、显示装置
FR3089628A1 (fr) * 2018-12-11 2020-06-12 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Capteur de température

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617859A (en) * 1970-03-23 1971-11-02 Nat Semiconductor Corp Electrical regulator apparatus including a zero temperature coefficient voltage reference circuit
US3904988A (en) * 1974-09-11 1975-09-09 Motorola Inc CMOS voltage controlled oscillator
US3975648A (en) * 1975-06-16 1976-08-17 Hewlett-Packard Company Flat-band voltage reference
US3978431A (en) * 1975-07-03 1976-08-31 Motorola, Inc. Temperature compensated oscillator
JPS54158286A (en) * 1978-06-02 1979-12-13 Citizen Watch Co Ltd Temperature detecting mechanism
JPS57207833A (en) * 1981-06-18 1982-12-20 Toshiba Corp Digital electronic clinical thermometer

Also Published As

Publication number Publication date
US4549818A (en) 1985-10-29
GB2133160A (en) 1984-07-18
GB8331949D0 (en) 1984-01-04
GB2133160B (en) 1987-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59107226A (ja) 温度検出器
US9785176B2 (en) Small-circuit-scale reference voltage generating circuit
US8136987B2 (en) Ratio meter for temperature sensor
EP0321226B1 (en) Intermediate potential generation circuit for generating a potential intermediate between a power source potential and ground potential
US4692689A (en) FET voltage reference circuit with threshold voltage compensation
JPH09179644A (ja) 温度補償基準電流発生器
KR950001771A (ko) 온도에 따른 주기를 가지는 클록신호를 발생하는 발진회로 및 이를 포함하는 반도체 기억장치
JPS61105111A (ja) 電圧制御発振回路
US20200313664A1 (en) Temperature sensors and methods of use
EP1505467A2 (en) Voltage reference generator providing an output voltage lower than the bandgap voltage
US11662754B2 (en) Reference voltage circuit and electronic apparatus with proportional and complementary voltage generation and temperature characteristic adjustment circuit
US20060208761A1 (en) Semiconductor circuit
JP2001068976A (ja) 発振器
JPS58211222A (ja) 定電圧回路
JPH07113862B2 (ja) 基準電圧発生回路
JP2950093B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH0250653B2 (ja)
JP2016123050A (ja) 半導体装置
JPH02161817A (ja) インバーター回路
US11929745B1 (en) Clock generator
JPS5958910A (ja) シユミツト・トリガ−回路
JP2772069B2 (ja) 定電流回路
JPH09186294A (ja) 電圧発生回路及び半導体装置
JPH0424813A (ja) 定電圧回路
JPH0541631A (ja) 遅延回路