專(zhuān)利名稱(chēng)：溫度傳感器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配置有半導(dǎo)體集成電路的溫度傳感器電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的配置有半導(dǎo)體集成電路的溫度傳感器電路在圖6中被示出。一般來(lái)說(shuō)，在溫度傳感器電路中，雙極性晶體管12的集電極和基極被設(shè)置在相同的電壓，并且其發(fā)射極被連接到恒流源11。也就是說(shuō)，雙極性晶體管12是二極管接法(diode-connected)，因此，輸出雙極性晶體管12的基極到發(fā)射極電壓(在下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為“VBE”)到一個(gè)輸出終端10。在這種情況下，一般都知道VBE獨(dú)立于恒流源11的電流值，并且因此具有確定的恒壓值。這樣，當(dāng)請(qǐng)求輸出一個(gè)任意的電壓到輸出終端10時(shí)，響應(yīng)該請(qǐng)求是困難的。
下一步，配置有基極到發(fā)射極電壓乘法電路(在下文簡(jiǎn)稱(chēng)“VBE乘法電路”)18的溫度傳感器電路在圖7中示出。關(guān)于VBE乘法電路18的配置，雙極性晶體管12的發(fā)射極被連接到恒流源11和第一電阻器13的一個(gè)端子，并且第一電阻器13和第二電阻器14通過(guò)它們鄰近的端子互相串聯(lián)連接。另外，第二電阻器14的接地線端和雙極性晶體管12的集電極被設(shè)置成相同的電壓，即接地電壓，并且雙極性晶體管12的基極被連接到第一和第二電阻器13和14之間的節(jié)點(diǎn)。在這種情況下，當(dāng)輸出端子10的輸出電壓被假定用VOUT表示，第一電阻器13的電阻被假設(shè)用R1表示，第二電阻器14的電阻被假設(shè)用R2表示，并且流過(guò)第一和第二電阻器13和14的電流被假設(shè)彼此相等，該輸出電壓VOUT用等式(1)表示VOUT＝VBE×(R1+R2)/R2 ……(1)從前述的內(nèi)容，已知當(dāng)溫度傳感器電路像圖7中所示的那樣配置，輸出電壓VOUT依據(jù)第一電阻器13的電阻值與第二電阻器14(在P.R.Gray和R.G.Meyer的文獻(xiàn)“Analysis and Design of Ana1ogIntegrated Circuits(模擬集成電路的分析與設(shè)計(jì))”(268到270頁(yè)和圖4.27(a))中提到)的電阻值的比率而設(shè)置成任意的電壓。
然而，雙極性晶體管12的基極電流IB也流過(guò)第二電阻器14。當(dāng)時(shí)，當(dāng)流過(guò)第一電阻器13的電流被假設(shè)用I1表示，并且流過(guò)第二電阻器14的電流被假設(shè)用I2表示，獲得等式(2)I2＝I1+IB……(2)這樣，在流過(guò)第一和第二電阻器13和14的電流中由于雙極性晶體管12的基極電流IB發(fā)生誤差。因此，很難使用等式(2)將輸出電壓VOUT設(shè)置為目標(biāo)電壓。進(jìn)一步，由于雙極性晶體管12的特性中和兩個(gè)電阻器13和14特性中的色散，很難將輸出電壓VOUT設(shè)置成目標(biāo)電壓。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前述內(nèi)容，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)能夠獲得高精確的輸出電壓作為想要的輸出電壓的溫度傳感器電路。
為了獲得上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一個(gè)溫度傳感器，其包括至少一個(gè)恒流源；和通過(guò)雙極性晶體管和電阻器構(gòu)造的基極到發(fā)射極電壓乘法電路，其中基極電流誤差補(bǔ)償電路被提供以致消除流過(guò)電阻器的雙極性晶體管基極電流的誤差。另外，本發(fā)明的溫度傳感器電路具有這樣的結(jié)構(gòu)，以致確定輸出電壓VOUT的電阻器的電阻值可以被控制。
通過(guò)采用上面提到的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以提供能夠獲得高精確的輸出電壓作為想要的輸出電壓的溫度傳感器電路，并且該電路在輸出電壓上是高精確的。


在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的溫度傳感器電路的電路圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的溫度傳感器電路的一部分的詳細(xì)的電路圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的溫度傳感器電路的電路圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的溫度傳感器電路的電路圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的溫度傳感器電路的電路圖；
圖6是示出了傳統(tǒng)的溫度傳感器電路的電路圖；并且圖7是示出了另一個(gè)傳統(tǒng)的配置有VBE乘法電路的溫度傳感器電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的溫度傳感器電路在圖1中示出。在圖1中示出的第一實(shí)施例的溫度傳感器電路是這樣的以致于基極電流誤差補(bǔ)償電路19在圖7中示出的溫度傳感器電路中被提供。舉例來(lái)說(shuō)，像圖2中所示的那樣，基極電流誤差補(bǔ)償電路19包括一個(gè)基極連接到第二個(gè)N溝道MOS晶體管26的漏極上的雙極性晶體管27，和由第一N溝道MOS晶體管25和第二N溝道MOS晶體管26構(gòu)成的電流反射鏡電路28。注意假設(shè)雙極性晶體管12和27的特性互相相等，并且它們的發(fā)射區(qū)大小也互相相等，并且第一和第二N溝道MOS晶體管25和26的特性也互相相等，并且它們晶體管的尺寸也互相相等。雙極性晶體管27的發(fā)射極被連接到雙極性晶體管12的集電極，并且構(gòu)成電流反射鏡電路28的一部分的第一N溝道MOS晶體管25的漏極被連接到第一和第二電阻器13和14之間的節(jié)點(diǎn)。在這種情況下，由于流過(guò)雙極性晶體管12的集電極電流等于流過(guò)雙極性晶體管27的電流，互相相等的基極電流IB分別在雙極性晶體管12和27中獲得。這樣，在雙極性晶體管27中產(chǎn)生的基極電流IB流過(guò)第二N溝道MOS晶體管26。在另一方面，電流反射鏡電路使與流過(guò)第二N溝道MOS晶體管26的電流相同的電流流過(guò)第一N溝道MOS晶體管25。這樣，在雙極性晶體管12中產(chǎn)生的基極電流IB流經(jīng)第一N溝道MOS晶體管25。結(jié)果，流經(jīng)第一電阻器13的電流變得與流經(jīng)第二電阻器14的電流相等，并且因此將輸出電壓VOUT設(shè)置為目標(biāo)電壓就是可能的。
第二實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的溫度傳感器電路在圖3中示出。在第一實(shí)施例的溫度傳感器中，第一和第二電阻器13和14作為固定電阻器被提供。然而，在第一實(shí)施例的情況下，如果由于雙極性晶體管12和27的特性中和第一和第二電阻器13和14特性中的色散而引起的輸出電壓VOUT的漂移被考慮，那么接著輸出電壓VOUT的精密調(diào)整本質(zhì)上是溫度傳感器電路的設(shè)計(jì)。在這種情況下，第一實(shí)施例的第一和第二電阻器13和14中的至少一個(gè)被可變電阻器代替，因此允許輸出電壓VOUT被精密調(diào)整。結(jié)果，輸出電壓VOUT與采用固定電阻器的情況相比被設(shè)置具有更高的精確度。
第三實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的溫度傳感器電路在圖4中示出。在圖4中示出的溫度傳感器電路中，根據(jù)第二實(shí)施例的溫度傳感器電路的可變電阻器由MOS開(kāi)關(guān)構(gòu)建。利用這種電路結(jié)構(gòu)，該第一或第二電阻器的電阻值可以在電路生成后的階段(at a stage of post circuitproduction)通過(guò)MOS開(kāi)關(guān)的開(kāi)/關(guān)操作精密調(diào)整，因此能夠精確設(shè)置輸出電壓VOUT。
第四實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的溫度傳感器電路在圖5中示出。在圖5中示出的第四實(shí)施例的溫度傳感器電路的情況下，根據(jù)第二實(shí)施例的溫度傳感器電路的可變電阻器可以被具有保險(xiǎn)絲微調(diào)功能的電阻器代替。這樣，很明顯基于切斷/不切斷第一和第二保險(xiǎn)絲55和56來(lái)獲得與第三實(shí)施例的那些效果相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種溫度傳感器器電路，包括一個(gè)恒流源；一個(gè)基極到發(fā)射極電壓乘法電路，包括雙極性晶體管，具有連接到恒流源的發(fā)射極和接地集電極；第一電阻器，連接在雙極性晶體管的發(fā)射極和基極之間；和第二電阻器，連接到雙極性晶體管的基極，該電阻器的一側(cè)接地；和基極電流誤差補(bǔ)償電路，被連接到雙極性晶體管的基極和第二電阻器之間的節(jié)點(diǎn)，以消除流過(guò)第二電阻器的雙極性晶體管基極電流的誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度傳感器電路，其中第一和第二電阻器中的一個(gè)包括一個(gè)可變電阻器。
3.如權(quán)利要求1所述的溫度傳感器電路，其中第一和第二電阻器中的一個(gè)的電阻值通過(guò)MOS開(kāi)關(guān)控制。
4.如權(quán)利要求1所述的溫度傳感器電路，其中第一和第二電阻器中的一個(gè)的電阻值利用保險(xiǎn)絲微調(diào)來(lái)控制。
5.一個(gè)溫度傳感器電路，包括至少一個(gè)恒流源，具有連接到恒流源的發(fā)射極的第一雙極性晶體管，具有連接到第一雙極性晶體管的集電極的發(fā)射極并且具有與第一雙極性晶體管的那些特性相同的特性的第二雙極性晶體管，連接在第一雙極性晶體管的發(fā)射極和基極之間的第一電阻器，連接到第一雙極性晶體管的基極的第二電阻器，和一個(gè)具有一個(gè)連接到第二雙極性晶體管的基極的端子的電流反射鏡電路，其中，電流反射鏡電路的另一個(gè)端子被連接到第一雙極性晶體管的基極和第二電阻器之間的節(jié)點(diǎn)，以從流過(guò)第二電阻器的電流中消除第一雙極性晶體管的基極電流。
6.如權(quán)利要求5所述的溫度傳感器電路，其中第一和第二電阻器中的一個(gè)包括一個(gè)可變電阻器。
7.如權(quán)利要求5所述的溫度傳感器電路，其中第一和第二電阻器中的一個(gè)的電阻值通過(guò)MOS開(kāi)關(guān)控制。
8.如權(quán)利要求5所述的溫度傳感器電路，其中第一和第二電阻器中的一個(gè)的電阻值利用保險(xiǎn)絲微調(diào)來(lái)控制。
全文摘要
提供能獲得高精確的輸出電壓作為想要的輸出電壓的溫度傳感器電路。該溫度傳感器電路包括至少一個(gè)恒流源；和由雙極性晶體管和電阻器構(gòu)造的基極到發(fā)射極電壓乘法電路，其中基極電流誤差補(bǔ)償電路被提供以致消除流過(guò)電阻器的雙極性晶體管基極電流的誤差。另外，本發(fā)明的溫度傳感器電路具有這樣的結(jié)構(gòu)以致確定輸出電壓的電阻器的電阻值可以被控制。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1611922SQ200410087778
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者佐藤豐 申請(qǐng)人:精工電子有限公司