特許 6850338 温度センサー構成におけるフリッカーノイズ低減

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6850338

(24)【登録日】2021年3月9日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】温度センサー構成におけるフリッカーノイズ低減

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/01 20060101AFI20210322BHJP

【ＦＩ】

   G01K7/01 C

【請求項の数】14

【外国語出願】

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2019-232531(P2019-232531)

(22)【出願日】2019年12月24日

(65)【公開番号】特開2020-126042(P2020-126042A)

(43)【公開日】2020年8月20日

【審査請求日】2019年12月24日

(31)【優先権主張番号】19155312.2

(32)【優先日】2019年2月4日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】596162740

【氏名又は名称】イーエム・ミクロエレクトロニク−マリン・エス アー

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】ヨンホン・タオ

(72)【発明者】

【氏名】ピンカス・ノヴァック

(72)【発明者】

【氏名】シルヴァン・グロージャン

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンドル・デシルドル

(72)【発明者】

【氏名】ユーグ・ブランジー

【審査官】 清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２５７７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４６６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００７５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９８６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０８０１６４８１（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｋ １／００ − １９／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

出力電圧（Ｖ_bg）を与えるように構成しているバンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）と、及び温度感知用の少なくとも１つの半導体接合（１４、１４Ａ、１４Ｂ）とを備える温度センサー構成（１０）であって、
前記半導体接合（１４、１４Ａ、１４Ｂ）は、前記半導体接合（１４、１４Ａ、１４Ｂ）を流れるバイアス電流によってバイアスされ、
当該温度センサー構成（１０）は、さらに、前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）の出力（２３）と前記半導体接合（１４、１４Ａ、１４Ｂ）との間に接続された少なくとも１つのポリ抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）を備え、
これによって、前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）から前記半導体接合（１４、１４Ａ、１４Ｂ）へと前記バイアス電流が供給され、
当該温度センサー構成（１０）は、さらに、前記ポリ抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）と前記半導体接合（１４、１４Ａ、１４Ｂ）との間のノード（１９、１９Ａ、１９Ｂ）に接続され温度測定のデジタル化された出力（Ｄ_out）を与える差動アナログ／デジタル変換器（２０）と、
前記差動アナログ／デジタル変換器（２０）の基準端子（３０）に接続され前記差動アナログ／デジタル変換器（２０）に基準電圧（Ｖ_ref）を与えるように構成している基準電圧ジェネレーター（２２）と、を備え、
前記基準電圧ジェネレーター（２２）は、バンドギャップ電圧ジェネレータである
ことを特徴とする温度センサー構成（１０）。

【請求項2】

前記半導体接合（１４、１４Ａ）の少なくとも１つは、バイポーラー接合トランジスターデバイスである
ことを特徴とする請求項１に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項3】

前記半導体接合（１４、１４Ｂ）の少なくとも１つは、ダイオードを形成するバイポーラー接合である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項4】

前記ポリ抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）の少なくとも１つは、埋め込まれた多結晶ケイ素抵抗である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項5】

前記多結晶ケイ素抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）は、２０ｋΩ〜２５ｋΩの抵抗値を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項6】

前記ポリ抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）の少なくとも１つは、ｐ＋型の埋め込まれたポリ抵抗である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項7】

前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）がチョッパー増幅器（４０）を備える
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項8】

前記ポリ抵抗又は各ポリ抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）は、前記チョッパー増幅器（４０）の出力に接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項9】

前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）は、さらに、前記チョッパー増幅器（４０）の出力に接続されるソースフォロワ出力ステージ（４２）を備え、
前記ポリ抵抗又は各ポリ抵抗（Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₅、Ｒ₄）は、前記ソースフォロワ出力ステージ（４２）の出力（２３）に接続される
ことを特徴とする請求項７に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項10】

前記差動アナログ／デジタル変換器（２０）の第１の入力２５は、少なくとも１つの中間要素（１８）を介して前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）の出力（２３）に接続され、
前記差動アナログ／デジタル変換器（２０）の第２の入力２８は、前記ノード（１９、１９Ａ、１９Ｂ）に接続される
ことを特徴とする請求項１−９のいずれか一項に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項11】

当該温度センサー構成（１０）は、さらに、前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）の出力（２３）と前記差動アナログ／デジタル変換器（２０）の前記第１の入力（２５）との間に接続される分圧器網部分（１８）を備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項12】

当該温度センサー構成（１０）は、２つの半導体接合（１４Ａ、１４Ｂ）と、２つの対応するポリ抵抗（Ｒ₃、Ｒ₄）と、及び前記ポリ抵抗（Ｒ₃、Ｒ₄）の１つを介しての各半導体接合（１４Ａ、１４Ｂ）と前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）との間の接続と非接続を選択的に切り替えるスイッチング手段（３４Ａ、３４Ｂ）とを備え、
前記半導体接合の第１の半導体接合（１４Ａ）は、バイポーラー接合トランジスターデバイスであり、
前記半導体接合の第２の半導体接合（１４Ｂ）は、ダイオードである
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項13】

当該温度センサー構成（１０）は、さらに、チップを備え、
前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）、両方の前記ポリ抵抗（Ｒ₃、Ｒ₄）、前記スイッチング手段（３４Ａ、３４Ｂ）、及び前記バイポーラー接合トランジスターデバイス（１４Ａ）は、前記チップに埋め込まれ、
前記ダイオード（１４Ｂ）は、別の異なるチップに埋め込まれる
ことを特徴とする請求項１２に記載の温度センサー構成（１０）。

【請求項14】

当該温度センサー構成（１０）は、対応するスイッチ（３２、３４Ａ、３４Ｂ）を介して前記半導体接合（１４）に選択的に接続され前記バンドギャップ電圧ジェネレーター（１２）の出力（２３）に接続される２つのポリ抵抗（Ｒ₃、Ｒ₅）を備える
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の温度センサー構成（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子センサーによる温度感知の分野に関する。より詳細には、本発明は、バンドギャップ電圧ジェネレーターを有する温度センサー構成に関する。

【背景技術】

【0002】

いくつかのアプリケーションにおいて、環境をモニターするために温度センサー回路が用いられている。他のいくつかのアプリケーションでは、このようなセンサー回路を、外部回路のパラメーターをチューンして、温度変化の際にその理想から離れた点を補正するために用いることができる。一般的には、このようなセンサー回路は、温度を感知するための半導体接合を有し、電流源からのバイアス電流によってバイアスされている。この温度感知のための半導体接合は、通常、ダイオードを形成し、得られるこのようなダイオードの電圧をアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）においてデジタル化して、異なるアプリケーションにて用いられるデジタル化された出力を出力することができる。図１に、例として、このような既知のセンサー回路１の構成を示している。電流源Ｉ_bは、バイポーラー半導体接合２にバイアスをかけるように用いられる。バイポーラー半導体接合２は、例えば、ダイオードが接続された基材ｐｎｐ型トランジスターである。得られる電圧（Ｖ_be）は、絶対温度に対して相補的（ＣＴＡＴ：complementary to absolute temperature）な特性を有する。この電圧Ｖ_beは、ＡＤＣ４によってデジタル化される。基準電圧ジェネレーター６は、温度依存性が無視できる程度でなければならない基準電圧Ｖ_refをＡＤＣ４に与える。２５℃付近でゼロのデジタル出力を得ること、及び／又は完全に差動のＡＤＣを直接駆動することのために、アナログ／デジタル変換の間にＶ_beからオフセット電圧Ｖ_offを減算することが望ましい。温度感知に対して付加的なエラーが発生することを避けるために、Ｖ_offにも無視できない程度の温度依存があってはならない。このために、Ｖ_offは、例えば、分圧器網部分を介してバンドギャップ電圧ジェネレーター８の出力電圧Ｖ_bgによって得られる。分圧器網部分は、例えば、２つの抵抗Ｒ₁、Ｒ₂を有する。

【0003】

しかし、このような温度センサー構成においては通常、電子部品において低周波で発生するフリッカーノイズに起因する問題がある。電圧Ｖ_be、Ｖ_off及びＶ_refにおけるこのような低周波フリッカーノイズは、温度センサーのデジタル出力を変調し、その長期安定性を制限してしまう。また、このようなフリッカーノイズは、温度測定結果の精度に悪影響を与えてしまう。電圧Ｖ_off及びＶ_refにおけるフリッカーノイズは、通常、チョッパー安定化されたバンドギャップ基準回路をバンドギャップ電圧ジェネレーター８として有することによって既知の手法によって扱われる。しかし、Ｖ_beにおけるフリッカーノイズ、より正確には、バイアス電流Ｉ_bにおけるフリッカーノイズ、を小さくすることは望ましい。なぜなら、半導体接合２は通常、フリッカーノイズが十分に低いことを示すからである。

【0004】

この課題に対するいくつかの既知の解決策は、Ｉ_bを発生させる電流源のトランジスターデバイスの中からチョップ法を用いること、及び／又はチョッパーが安定化された演算相互コンダクタンス増幅器（ＯＴＡ）の実装、に基づいている。しかし、このような手法の実際の実装は複雑である。また、チョッパーが安定化されたＯＴＡに基づいている場合、このような手法においては、回路の大きさ、電力消費、及びチョップにおける複雑さの間で妥協点を探ることになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、実装が容易で、小さい空間しか占めず、電流消費が少ない一方で、半導体接合を流れるバイアス電流のフリッカーノイズを低減することができ、したがって、センサーの精度を向上させることができるような温度センサー構成を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によって、請求項１に記載の温度センサー構成が提供される。

【0007】

バンドギャップ電圧ジェネレーターの出力と半導体接合との間に接続され、これによって、バンドギャップ電圧ジェネレーターから半導体接合へとバイアス電流を与える少なくとも１つのポリ抵抗をこの構成が備えるという特徴によって、低周波数におけるフリッカーノイズがセンサーにおいて大幅に低減され、このことによって、温度の正確な測定が可能になる。また、提案している新しい手法の面積占有量は、伝統的なバイアス電流源の面積占有量よりもはるかに低い。なぜなら、少なくとも１つのポリ抵抗しか必要としないからである。また、提案している手法における電力消費量は、伝統的なバイアス電流源の電力消費量よりもはるかに低い。なぜなら、半導体接合によってのみ消費される電流を流すことしか必要としないからである。最後に、センサーの線形性が改善され、追加の取り組みを必要としない。なぜなら、フリッカーノイズ低減のためにバイアス電流ジェネレーターにチョッピングを実装する必要がないからである。これは、採用したポリ抵抗自体がフリッカーノイズが少ないという特性を有するためである。

【0008】

従属請求項に、本発明の他の態様が記載されている。

【0009】

温度センサー構成の一実施形態において、バンドギャップ電圧ジェネレーターはチョッパー増幅器を備える。

【0010】

好ましいことに、バンドギャップ電圧ジェネレーターは、さらに、チョッパー増幅器の出力に接続されるソースフォロア出力ステージを備え、前記ポリ抵抗又は各ポリ抵抗は、ソースフォロア出力ステージの出力に接続される。このようなソースフォロワ出力ステージによって、バンドギャップ電圧ジェネレーターの安定性を増加させることが可能になる。また、バンドギャップ電圧ジェネレーターの出力抵抗値を減少させることを可能にし、これによって、本手法の実装を容易にする。

【0011】

温度センサー構成の一実施形態において、この温度センサー構成は、さらに、前記ポリ抵抗と前記半導体接合との間のノードに接続されて温度測定のデジタル化された出力を与えるアナログ／デジタル変換器を備える。このようにして、温度センサー構成のためにデジタル化された出力を得ることができ、これは、マイクロプロセッサーを用いるアプリケーションのような様々なアプリケーションに有用であることができる。

【0012】

好ましくは、アナログ／デジタル変換器は、分圧器網部分のノードに接続される基準端子を有する差動アナログ／デジタル変換器であり、前記分圧器網部分は、バンドギャップ電圧ジェネレーターの出力と差動アナログ／デジタル変換器の第１の入力との間に接続されて前記変換器に基準電圧を与える。このことによって、差動アナログ／デジタル変換器の基準電圧としてバンドギャップ電圧ジェネレーターの出力電圧を用いることができ、これによって、いくつかの構成要素の相互利用化と、面積と電力消費においてさらなる向上が可能になる。

【0013】

添付の図面を参照しながら以下の実施形態（これに限定されない）についての説明を読むことによって、本温度センサー構成の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】従来技術による温度センサー構成を概略的に示している。

【図2】本発明に係る温度センサー構成の第１の実施形態を概略的に示している。

【図3】本発明に係る温度センサー構成の第２の実施形態を概略的に示している。

【図4】本発明に係る温度センサー構成の第３の実施形態を概略的に示している。

【図5】図１の従来技術の温度センサー構成における出力フリッカーノイズと、図２の温度センサー構成における出力フリッカーノイズとを比較する図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下の説明において、当業者によく知られている温度センサー構成の構成要素はすべて、簡略化した形態でしか説明しない。

【0016】

図２は、本発明に係る温度センサー構成１０の第１の実施形態を示している。温度センサー構成１０は、様々なアプリケーションに用いることができ、例えば、外部回路のパラメータをチューニングして温度変化の際のその非理想性を補償することに用いることができる。なお、これに限定されない。このような外部回路は、例えば、ノイズが非常に低い高精度の温度センサーを必要とする圧力センサー又は湿度センサーなどのマイクロ電気機械システムであることができる。温度センサー構成１０は、製造中の内部テスト又は較正にも用いることができる。温度センサー構成１０は、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２と、温度感知用の半導体接合１４と、及びポリ抵抗Ｒ_b3とを備える。温度センサー構成１０は、さらに、分圧器網部分１８と、差動アナログ／デジタル変換器２０と、基準電圧ジェネレーター２２とを備えることができる。

【0017】

バンドギャップ電圧ジェネレーター１２は、その出力２３に出力電圧Ｖ_bgを与えるように構成している。出力電圧Ｖ_bgは、バンドギャップ基準電圧であることができ、その値は、典型的には、約２５℃で１．１６Ｖ〜１．２５ Ｖの範囲内である。バンドギャップ電圧ジェネレーター１２は、チョッパー安定化バンドギャップ電圧ジェネレーターであることができる。

【0018】

図２に示しているように、ポリ抵抗Ｒ_b3は、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２の出力２３と半導体接合１４との間に接続され、これによって、接合１４に、この接合１４を流れるバイアス電流を供給する。ポリ抵抗Ｒ_b3は、ノード１９で半導体接合１４に接続される。ポリ抵抗Ｒ_b3は、例えば、埋め込まれた多結晶ケイ素抵抗である。この場合、多結晶ケイ素抵抗は、典型的には、２０ｋΩ〜２５ｋΩの範囲の抵抗値を有することがある。代わりに、ポリ抵抗Ｒ_b3は、ｐ＋タイプの埋め込まれたポリ抵抗、又は拡散ポリ抵抗、又はフリッカーノイズの少ない任意のタイプの多結晶ケイ素抵抗であることができる。

【0019】

半導体接合１４は、その端子において特定の電圧があり、その値は温度に依存する。図２に示している特定の実施形態において、接合１４は、例えば、バイポーラー接合トランジスターデバイスであり、典型的には、ダイオード接続基板ｐｎｐ型トランジスターである。この場合、前記電圧は、トランジスターデバイスのベース−エミッター電圧Ｖ_beである。ベース−エミッター電圧Ｖ_beは、絶対温度に対して相補的（ＣＴＡＴ）な特性を有する。したがって、ポリ抵抗Ｒ_b3を流れるバイアス電流は、生来的に、絶対温度に比例する（ＰＴＡＴ：proportional to absolute temperature）スタイルとなる。このようなＰＴＡＴバイアス電流は、半導体接合１４にとって好ましい。なぜなら、温度に対する電圧Ｖ_beの伝達関数における非線形性が、温度に依存しないバイアス電流が用いられる場合と比較して、小さくなければならないからである。このＶ_be電圧値は、典型的には、約２５℃で約０．７Ｖである。代わりに、接合１４は、ダイオードを形成するバイポーラー接合であることができる。このダイオードは、例えば、センサー構成１０の他の構成要素が埋め込まれたチップと同じチップ上又はそれとは別個のチップ上に埋め込まれたダイオードであることができる。

【0020】

半導体接合１４は、ポリ抵抗Ｒ_b3によって供給されるバイアス電流によってバイアスされる。接合１４の電極の一方は、電源端子２４に接続され、前記電源端子２４は、例えば、接地に接続される。

【0021】

分圧器網部分１８は、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２の出力２３と差動ＡＤＣ２０の第１の入力２５との間に接続される。より正確には、分圧器網部分１８は、ノード２６で直列に接続される２つの抵抗Ｒ₁、Ｒ₂を有する。差動ＡＤＣ２０の第１の入力２５は、典型的には、ＡＤＣ２０の非反転入力であり、ノード２６に接続される。したがって、ノード２６は、差動ＡＤＣ２０の第１の入力２５にオフセット電圧Ｖ_offを与える。第１の抵抗Ｒ₁は、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２の出力２３に接続され、第２の抵抗Ｒ₂は、電源端子２７に接続され、前記電源端子２７は、例えば、接地に接続される。

【0022】

差動ＡＤＣ２０は、ノード１９、２６に接続され、温度測定のデジタル化される出力Ｄ_outを与える。より正確には、ＡＤＣ２０の第２の入力２８は、典型的には、ＡＤＣ２０の反転入力であり、ポリ抵抗Ｒ_b3と半導体接合１４との間のノード１９に接続される。

【0023】

差動ＡＤＣ２０は、例えば、様々なアプリケーションのために出力をマイクロプロセッサーに接続することができるマルチチャネルセンサーＡＤＣ、典型的には、高分解能ＡＤＣ、である。ＡＤＣ２０によって与えられるデジタル化出力Ｄ_outは、例えば、１６ビット又は１８ビットのデジタル化された出力であることができる。

【0024】

基準電圧ジェネレーター２２は、差動ＡＤＣ２０の基準端子３０に接続されている。基準電圧ジェネレーター２２は、基準電圧Ｖ_refを差動ＡＤＣ２０に与えるように構成しており、この差動ＡＤＣ２０はその基準電圧Ｖ_refによってバイアスされる。基準電圧ジェネレーター２２は、バンドギャップ電圧ジェネレーターであることができる。基準電圧Ｖ_refは温度の影響を受けない電圧である。Ｖ_ref電圧値は、典型的には、約０．７Ｖである。

【0025】

このような構成において、ＡＤＣデジタル化出力Ｄ_outを以下のように表すことができる。

【0026】

【数1】

【0027】

ここで、Ｎは、ＡＤＣ分解能である。

【0028】

図３に、温度センサー構成１０の第２の実施形態を示している。第１の実施形態に係るセンサー構成と同じないし類似の図３に示している機能的及び構造的要素には、同じ参照番号を割り当ててており、以降においては詳細には説明しない。

【0029】

温度センサー構成１０は、２つのポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₅を有する。これらの２つの抵抗Ｒ₃、Ｒ₅は、別個の抵抗値を有し、対応するスイッチ３２を介して半導体接合１４に選択的に接続され、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２の出力２３に接続されるように構成している。好ましくは、この構成１０は、追加のスイッチ３４Ａ、３４Ｂを有することができ、その各スイッチ３４Ａ、３４Ｂは、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２の出力２３とポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₅の１つとの間に接続される。

【0030】

図３に示している特定の実施形態において、半導体接合１４は、例えば、バイポーラー接合トランジスターデバイスであり、典型的には、ダイオード接続基板ｐｎｐ型トランジスターである。

【0031】

分圧器網部分１８は、直列に接続される３つの抵抗Ｒ₀、Ｒ₁、Ｒ₂を備える。抵抗Ｒ₀及びＲ₁は、第１のノード３６で直列に接続される。抵抗Ｒ₁及びＲ₂は、第２のノード３８で直列に接続される。差動ＡＤＣ２０の第１の入力２５は、典型的には、ＡＤＣ２０の非反転入力であり、第２のノード３８に接続される。

【0032】

この第２の実施形態において、温度センサー構成１０は、いずれの基準電圧ジェネレーターも備えない。代わりに、差動ＡＤＣ２０の基準端子３０は、分圧器網部分１８の第１のノード３６に接続される。これによって、分圧器網部分１８は、基準電圧Ｖ_refを差動ＡＤＣ２０に供給し、前記基準電圧Ｖ_refは、出力電圧Ｖ_bg未満である。図示していない代替実施形態において、基準電圧Ｖ_refは、出力電圧Ｖ_bgであることができる。

【0033】

温度センサー構成１０のこの第２の実施形態によって、半導体接合１４のばらつきを克服することができる。

【0034】

図４は、温度センサー構成１０の第３の実施形態を示している。第１実施形態及び第２実施形態に係るセンサー構成と同じないし類似の図４に示している機能的及び構造的要素には、同じ参照番号を割り当てており、以下において詳細に説明しない。

【0035】

温度センサー構成１０は、２つの半導体接合１４Ａ、１４Ｂと、２つの対応するポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄と、及びポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄のうちの１つを介する各半導体接合１４Ａ、１４Ｂとバンドギャップ電圧ジェネレーター１２との間で接続と不接続を選択的に切り替えるスイッチング手段３４Ａ、３４Ｂとを備える。スイッチング手段３４Ａ、３４Ｂは、例えば、２つのスイッチ３４Ａ、３４Ｂを有し、その各スイッチ３４Ａ、３４Ｂは、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２の出力２３とポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄のうちの１つとの間に接続される。各ポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄は、スイッチ３４Ａ、３４Ｂの対応する１つと半導体接合１４Ａ、１４Ｂのうちの１つとの間に接続される。

【0036】

スイッチ３２によって、ＡＤＣ２０の反転入力２８を、第１の半導体接合１４Ａ及び第１のポリ抵抗Ｒ₄によって構成する第１の回路分岐のノード１９Ａに、又は第２の半導体接合１４Ｂ及び第２のポリ抵抗Ｒ₃によって構成する第２の回路分岐のノード１９Ｂに、選択的に接続することが可能になる。

【0037】

図４に示している特定の実施形態において、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２は、チョッパー増幅器４０と、チョッパー増幅器４０の出力に接続されるソースフォロア出力ステージ４２とを備える。図４に示しているように、ソースフォロア出力ステージ４２は、例えば、分圧器網部分１８の抵抗Ｒ₀、Ｒ₁、Ｒ₂及びポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄をバイアスするトランジスターデバイス、典型的には、金属酸化物半導体電場効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）である。ポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄はそれぞれ、スイッチ３４Ａ、３４Ｂを介してソースフォロワ出力ステージ４２の出力２３に接続される。図示していない別の実施形態において、ポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄はそれぞれ、スイッチ３４Ａ、３４Ｂを介してチョッパー増幅器４０の出力に接続される。

【0038】

第１の半導体接合１４Ａは、例えば、バイポーラー接合トランジスターデバイス、典型的には、ダイオード接続基板ｐｎｐ型トランジスター、である。第２の半導体接合１４Ｂは、例えば、ダイオードである。好ましくは、温度センサー構成１０は、チップによって構成しており、バンドギャップ電圧ジェネレーター１２、両方のポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄、スイッチング手段３２、３４Ａ、３４Ｂ及びバイポーラー接合トランジスターデバイス１４Ａがチップに埋め込まれる。ダイオード１４Ｂは、別の異なるチップ上に埋め込まれる。この他の別個のチップは、圧力センサー又は湿度センサーのような、温度補償されるＭＥＭＳセンサーのチップであることができる。温度センサー構成１０のこの第３の実施形態において、ポリ抵抗Ｒ₃、Ｒ₄は、温度補償されるＭＥＭＳセンサーの近くのダイオード１４Ｂをバイアスするか、又は試験又は他の温度感知のアプリケーションのためにバイポーラー接合トランジスターデバイス１４Ａをバイアスするように、用いられる。バイアスされる半導体接合１４Ａ、１４Ｂの選択は、例えば、レジスタービットを利用して行うことができる。

【0039】

図５は、図１の従来技術の温度センサー構成１における出力フリッカーノイズ（Ｉ_bにおけるフリッカーノイズが意図的には低減されない場合）と、図２の温度センサー構成１０における出力フリッカーノイズとを比較する図である。第１の曲線４４は、周波数の関数として、従来技術の温度センサー構成１におけるフリッカーノイズの強度の進展を示している。第２の曲線４６は、周波数の関数として、本発明に係る温度センサー構成１０におけるフリッカーノイズの強度の進展を示している。本発明に係る温度センサー構成１０のおかげで、フリッカーノイズが大幅に減少したことが明らかである。例えば、１ｍＨｚの周波数では、フリッカーノイズの強度は、従来技術の温度センサー構成１では５８μＶ／sqrt（Ｈｚ）であるが、本発明に係る温度センサー構成１０では１μＶ／sqrt（Ｈｚ）にすぎない。

【0040】

請求の範囲において、用語「備える」は、他の要素又はステップがあることを排除するものではなく、単数形であっても複数あることを排除するものではない。互いに異なる従属請求項又は異なる実施形態において異なる特徴が記載されていることだけでは、これらの特徴の組み合わせを有利に用いることができないことを示唆しているということにはならない。請求の範囲において記載された参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【符号の説明】

【0041】

１０ 温度センサー構成
１２ バンドギャップ電圧ジェネレーター
１４、１４Ａ、１４Ｂ 半導体接合
１８ 分圧器網部分
２０ アナログ／デジタル変換器
２２ 基準電圧ジェネレーター
３０ 基準端子
３２、３４Ａ、３４Ｂ スイッチ
４０ チョッパー増幅器
４２ ソースフォロワ出力ステージ
Ｒ_b3、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅ ポリ抵抗
Ｖ_bg 出力電圧
Ｖ_ref 基準電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】