专利名称：温度传感器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测温度的温度传感器装置。
背景技术：
以往，作为检测温度的温度传感器装置，广为人知的有利用PN结的正向电压的装置(例如参照专利文献I)。图7是示出现有的温度传感器装置的电路图。现有的温度传感器装置具备恒流源电路701，以及由其提供恒流的达林顿(Darlington)连接的双极晶体管702、703、704。双极晶体管704的发射极连接有输出端子。温度传感器装置的输出电压是双极晶体管的PN结的正向电压之和。PN结的正向电压随温度而变化，因而该输出电压成为随温度而变化的电压。在这样的构成的温度传感器装置中，输出电压随温度而变化的灵敏度越高，则温度传感器装置的温度检测精度越高。因此，为了提高温度传感器装置的温度检测精度，使PN 结的正向电压和增加即可。一般地，已知PN结的正向电压的温度灵敏度大约为2. 5mV/°C。在图7的温度传感器装置的情况下，PN结的有效的级数是3级，因而正向电压和是PN结的正向电压的3倍。因此，输出电压随温度而变化的灵敏度是PN结的正向电压的温度灵敏度的3倍即大约7. 5mV/°C。专利文献I :日本特开平5-248962号公报

发明内容
然而，现有的温度传感器装置存在这一问题点，即要提高输出电压随温度而变化的灵敏度而增加PN结的有效的级数时，PN结的正向电压和变大，因而不能够将动作电压抑制得较低。在不能够将由电池等提供的电源电压一直利用到低电压这一意义上，这一情况是无效率的。本发明是为了解决上述那样的问题点而设计的，实现能以更低电压动作的温度传
感器装置。本发明的温度传感器装置具备产生PN结的正向电压的正向电压产生部，并通过正向电压产生部的输出电压检测温度，其特征在于，正向电压产生部具备电平移位(level shift)电压产生电路，并且基于PN结的正向电压和电平移位电压产生电路的电压来供给温度传感器装置的输出电压。依据本发明的温度传感器装置，能够提供能以更低电压动作的温度传感器装置。


图I是示出本实施方式的温度传感器装置的电路图。图2是示出本实施方式的温度传感器装置的电压源的具体例子的电路图。图3是示出本实施方式的温度传感器装置的电压源的其他具体例子的电路图。
图4是示出本实施方式的温度传感器装置的电压源的其他具体例子的电路图。图5是示出图4的电流源的例子的电路图。图6是示出本实施方式的温度传感器装置的其他例子的电路图。图7是示出现有的温度传感器装置的电路图。附图标记说明101、102、103、501、602 电压源；201、301、401 电流源;503 放大器;601、701 恒流源电路。
具体实施例方式图I是示出本实施方式的温度传感器装置的电路图。本实施方式的温度传感器装置具备恒流源电路701，由其提供恒流的达林顿连接的双极晶体管702、703、704，以及电压源 101、102、103。电压源101连接于双极晶体管702的发射极和双极晶体管703的基极之间。电压源102连接于双极晶体管703的发射极和双极晶体管704的基极之间。电压源103连接于双极晶体管704的发射极和输出端子之间。这里，电压源101、102、103的电压V1、V2、V3不
具有温度特性。接着，说明本实施方式的温度传感器装置的动作。现在设PN结的正向电压为Vpn。此时，分别如下地计算A点的电压V(A)、B点的电压V (B)和C点的电压V (C)。V (A) = IXVpn-Vl... (I)V(B) = 2 X Vpn-(V I+V2)— (2)V(C) = 3XVpn_(Vl+V2+V3)…(3)电压V(C)是输出端子的电压，因而温度传感器装置的输出电压供给为 3XVpn-(Vl+V2+V3)。即，与现有的温度传感器装置的输出电压相比降低了电压(V1+V2+V3) 的量。因此，可以说，本实施方式的温度传感器装置即使增加PN结的有效的级数，也能够将动作电压抑制得较低。而且，电压V1、V2、V3不具有温度特性，因而输出电压随温度而变化的灵敏度与现有的温度传感器装置相等。S卩，可以说，与现有的温度传感器装置相比，尽管输出电压随温度而变化的灵敏度是相等的，但能够将动作电压抑制得更低。在本实施方式的温度传感器装置中，通过以上的构成能够提供能以更低电压动作的温度传感器装置。此外，在本实施方式的温度传感器装置中，在各双极晶体管的发射极设有电压源， 但并不需要设置全部的电压源。例如，即使仅设有电压源101，也能预料对于温度传感器装置的低电压动作有效果。另外，在本实施方式的温度传感器装置中，设PN结的有效的级数为3级而进行说明，但可以明白，不管是多少级都能取得同样的效果。图2是示出本实施方式的温度传感器装置的电压源的具体例子的电路图。这里， 为了简化而仅以具体例子示出电压源101。电压源101由电流源201和MOS晶体管202构成。
基于由电流源201偏置的MOS晶体管202的栅极/源极间电压来供给电压源101 的电压VI。另外，例如电压源也可设为图3那样的电路。电压源101由电流源201、301和MOS 晶体管202、302构成。即，也可通过达林顿连接MOS晶体管而实现。另外，例如电压源也可设为图4那样的电路。电压源101由电流源401和电阻402 构成。基于由电流源401偏置的电阻402的电阻值来供给电压源101的电压Vl。这里，在电阻402存在电阻值偏差的情况下，例如通过用如图5所示的电路构成电流源401，能够降低电阻值的偏差的影响。电流源401对电压源501供给的电压进行阻抗变换，生成除以电阻502的电阻值的电流。即，电流源401使用与电阻402同种类的电阻502， 输出抵消电阻402的电阻值的偏差的电流I。此外，图5所示的电流源401是一个例子，并不限定于该电路。此外，在本实施方式的温度传感器装置中，设电压源的电压不具有温度特性而进行说明，但也可具有温度特性。特别是，在具有受控制的正的温度特性的情况下，能够提供更高灵敏度的温度传感器装置。例如，将使用具有负的温度特性的电阻作为电阻502的图5的电流源设为图4的电流源401，使用具有正的温度特性的电阻402构成温度传感器装置即可。另外，在本实施方式的温度传感器装置中，作为使用双极晶体管的PN结的正向电压的温度传感器而进行说明，但也可使用二极管元件。例如，如图6所示，由恒流源601、3 级的二极管以及电压源602构成。在3级的二极管产生的电压减去电压源602的电压的值成为输出电压。与没有电压源602的情况相比，尽管灵敏度大致相等，但能够将动作电压抑制得更低。
权利要求
1.一种温度传感器装置，具备产生PN结的正向电压的正向电压产生部，并通过所述正向电压产生部的输出电压检测温度，其特征在于，所述正向电压产生部具备电平移位电压产生电路，基于所述PN结的正向电压和所述电平移位电压产生电路的电压来供给所述温度传感器装置的输出电压。
2.根据权利要求I所述的温度传感器装置，其特征在于，基于MOS晶体管的栅极/源极间电压来供给所述电平移位电压产生电路的电压。
3.根据权利要求I所述的温度传感器装置，其特征在于，基于在电阻产生的电压来供给所述电平移位电压产生电路的电压。
4.根据权利要求I所述的温度传感器装置，其特征在于，所述电平移位电压产生电路的电压具有正的温度特性。
5.根据权利要求I至4的任一项所述的温度传感器装置，其特征在于，所述PN结是双极晶体管的PN结。
6.根据权利要求I至4的任一项所述的温度传感器装置，其特征在于，所述PN结是二极管元件。
全文摘要
本发明的温度传感器装置通过产生PN结的正向电压的正向电压产生部的输出电压检测温度，其构成为，所述正向电压产生部具备电平移位电压产生电路，并且基于PN结的正向电压和电平移位电压产生电路的电压来供给温度传感器装置的输出电压。从而提供能以低电压动作的温度传感器装置。
文档编号G01K7/01GK102589735SQ201210022749
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2011年1月14日
发明者三谷正宏, 五十岚敦史, 杉浦正一 申请人:精工电子有限公司