特開 2024-108176 温度センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108176

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】温度センサ

(51)【国際特許分類】

   G01K 7/01 20060101AFI20240805BHJP

【ＦＩ】

G01K7/01 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012383

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】715010864

【氏名又は名称】エイブリック株式会社

(72)【発明者】

【氏名】冨岡 勉

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056JT01

2F056JT08

(57)【要約】

【課題】微小な温度変化を測定可能でありながらも低コストで温度センサを提供する。
【解決手段】温度センサ１は、感温素子（ＰＮ接合素子）であるダイオード５と、ダイオード５に少なくとも２つの異なる順方向電流を供給する可変電流源１０と、ダイオード５の順方向電圧を増幅するアンプ６と、を備え、可変電流源１０は、基準電圧を出力する基準電圧源７と、基準電圧が入力され定電圧を出力するバッファ８と、定電圧で駆動する少なくとも２つの異なる抵抗値を有する可変抵抗９と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

感温素子であるＰＮ接合素子と、
前記ＰＮ接合素子に少なくとも２つの異なる順方向電流を供給する可変電流源と、
前記ＰＮ接合素子の順方向電圧を増幅するアンプと、を備え、
前記可変電流源は、
基準電圧を出力する基準電圧源と、
前記基準電圧が入力され定電圧を出力するバッファと、
前記定電圧で駆動する少なくとも２つの異なる抵抗値を有する可変抵抗と、
を備えることを特徴とする温度センサ。

【請求項2】

前記基準電圧源は、
前記ＰＮ接合素子より高い順方向電圧となる直列ＰＮ接合素子群と、
前記直列ＰＮ接合素子群に順方向電流を供給する定電流源と、を備え、
前記直列ＰＮ接合素子群の順方向電圧の合計が前記基準電圧
であることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。

【請求項3】

前記バッファは、ソースフォロワ
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。

【請求項4】

前記バッファは、出力が反転入力に接続された第２のアンプ
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。

【請求項5】

前記バッファは、出力が反転入力に接続され、差動ペアが非対称の差動アンプ
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。

【請求項6】

感温素子であるＰＮ接合素子と、
前記ＰＮ接合素子に少なくとも２つの異なる順方向電流を供給する可変電流源と、
前記ＰＮ接合素子の順方向電圧を増幅するアンプと、を備え、
前記可変電流源は、
定電圧を出力するバッファと、
前記定電圧で駆動する少なくとも２つの異なる抵抗値を有する可変抵抗と、を備え、
前記バッファは、非反転入力が前記可変抵抗と前記ＰＮ接合素子の接続点に接続され、出力が反転入力に接続され、差動ペアが非対称の差動アンプ
であることを特徴とする温度センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度センサに関する。

【背景技術】

【0002】

様々な用途で用いられる温度センサは、温度を正確に測定することが求められている。温度を正確に測定するためには、例えば、温度測定における誤差が生じないように、誤差の要因となるものをできるだけ取り除くことが望ましい。

【0003】

図６は、感温素子であるダイオードの飽和電流のばらつきの影響を取り除いた従来の温度センサを示す回路図である。従来の温度センサは、１つのダイオードに２つの異なる電流値の順方向電流を流した時の、それぞれの順方向電圧を増幅した電圧の差分から温度を求める（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

ダイオードに順方向電流Ｉを流した時の順方向電圧Ｖｆは、次式で表される。
Ｖｆ＝（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ／Ｉｓ）…（１）
（ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子電荷、Ｉｓは飽和電流）

【0005】

式（１）よりダイオードの順方向電圧Ｖｆは、順方向電流Ｉ＝Ｉ１の時をＶｆ１、Ｉ＝Ｉ２の時をＶｆ２とすると、次のようになる。
Ｖｆ１＝（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ１／Ｉｓ）…（２）
Ｖｆ２＝（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ２／Ｉｓ）…（３）

【0006】

順方向電圧Ｖｆ１及びＶｆ２は、それぞれ増幅率Ａのアンプによって増幅される。アンプの出力電圧は、それぞれＶｏ１、Ｖｏ２とすると、次のようになる。
Ｖｏ１＝Ａ＊（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ１／Ｉｓ）…（４）
Ｖｏ２＝Ａ＊（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ２／Ｉｓ）…（５）

【0007】

順方向電流Ｉ１及びＩ２の比をＮ：１とすると、アンプの出力電圧の差ΔＶｏは、次のようになる。
ΔＶｏ＝Ｖｏ１－Ｖｏ２＝Ａ＊（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｎ）…（６）

【0008】

式（６）でＩｓの項が消去されることから、ダイオードの飽和電流Ｉｓのばらつきの影響が取り除かれていることがわかる。絶対温度Ｔは、次のようになる。
Ｔ＝ｑ＊ΔＶｏ／｛ｋ＊Ａ＊ｌｎ（Ｎ）｝…（７）

【0009】

よって、アンプの出力電圧Ｖｏ１及びＶｏ２を電圧計で測定し、式（７）を用いれば温度を求めることができる。

【0010】

しかしながら、順方向電流Ｉ１とＩ２の切り替えを、通常数％の製造ばらつきを有するＭＯＳトランジスタで構成された電流源のカレントミラーのミラー比の切り替えで行う場合、電流値はＭＯＳトランジスタの製造ばらつきの影響を受けてしまう。例えば、Ｉ１／Ｉ２＝Ｎ＝２の時のばらつきを±３％とすると、Ｎのばらつきの上限Ｎｍａｘ、下限Ｎｍｉｎは、それぞれ次のようになる。
Ｎｍａｘ＝２*（１＋０．０３)＝２．０６
Ｎｍｉｎ＝２*（１－０．０３)＝１．９４

【0011】

絶対温度Ｔのばらつきの下限Ｔｍｉｎ、上限Ｔｍａｘは、アンプの出力電圧の差ΔＶｏが一定とすると、それぞれ次のようになる。
Ｔｍｉｎ＝｛ｌｎ（２）／ｌｎ（２．０６）｝＊Ｔ≒０．９５９＊Ｔ
Ｔｍａｘ＝｛ｌｎ（２）／ｌｎ（１．９４）｝＊Ｔ≒１．０４６＊Ｔ

【0012】

これらのことから、同じΔＶｏの電圧を測定した場合でも、電流源の電流値のばらつきによって温度測定の結果が理論値から数％ばらついてしまうことがわかる。電流源の電流ばらつきを小さくするためには、カレントミラーを構成するＭＯＳトランジスタのサイズを大きくすることが効果的だが、ＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＶｔｈのばらつきΔＶｔｈは、ＭＯＳトランジスタの面積Ｗ＊Ｌの平方根に反比例するため、例えば、ばらつきΔＶｔｈを１０分の１にしようとすると、面積Ｗ＊Ｌを１００倍にする必要があり、製造コストが高くなる。
ΔＶｔｈ∝１／ＳＱＲＴ（Ｗ＊Ｌ）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】米国特許第３８１２７１７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

従って、従来の温度センサは、電流源の電流ばらつきに起因する温度測定の精度と製造コストにトレードオフが存在する、という点で改善の余地がある。

【0015】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、微小な温度変化を測定可能でありながらも、低コストで温度センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の温度センサは、感温素子であるＰＮ接合素子と、ＰＮ接合素子に少なくとも２つの異なる順方向電流を供給する可変電流源と、ＰＮ接合素子の順方向電圧を増幅するアンプと、を備え、可変電流源は、基準電圧を出力する基準電圧源と、基準電圧が入力され定電圧を出力するバッファと、定電圧で駆動する少なくとも２つの異なる抵抗値を有する可変抵抗と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、微小な温度変化を測定可能でありながらも、低コストで温度センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態の温度センサを示す回路図である。

【図2】本実施形態の温度センサの基準電圧源の一例を示す回路図である。

【図3】本実施形態の温度センサのバッファの第１例を示す回路図である。

【図4】本実施形態の温度センサのバッファの第２例を示す回路図である。

【図5】本実施形態の温度センサのバッファの第３例を示す回路図である。

【図6】従来の温度センサを示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態に係る温度センサを、図面に基づいて説明する。

【0020】

図１は、本実施形態に係る温度センサ１の回路図である。
温度センサ１は、接地端子３と、出力端子４と、感温素子であるダイオード５と、アンプ６と、可変電流源１０と、を備えている。可変電流源１０は、基準電圧源７と、バッファ８と、可変抵抗９と、を備えている。可変抵抗９は、抵抗９１と、抵抗９２と、スイッチ９３と、を備えている。

【0021】

ダイオード５は、可変電流源１０と接地端子３との間に接続されている。可変電流源１０とダイオード５との接続点は、アンプ６の非反転入力端子に接続されている。アンプ６の反転入力端子は、接地端子３に接続されている。アンプ６の出力端子は、温度センサ１の出力端子４に接続されている。基準電圧源７は、接地端子３とバッファ８との間に接続されている。バッファ８は、基準電圧源７と可変抵抗９との間に接続されている。可変抵抗９が備える抵抗９１と抵抗９２は、バッファ８とダイオード５との間に直列に接続されている。可変抵抗９が備えるスイッチ９３は、抵抗９２と並列に接続されている。

【0022】

本実施形態に係る温度センサ１の動作について説明する。
基準電圧源７は、基準電圧Ｖｒｅｆを出力し、バッファ８に供給する。バッファ８は、定電圧Ｖｂｕｆを出力し、可変抵抗９に供給する。

【0023】

可変抵抗９は、２つの異なる抵抗値を有している。可変抵抗９が備える抵抗９１の抵抗値をＲ１、抵抗９２の抵抗値をＲ２とすると、可変抵抗９の抵抗値Ｒは、スイッチ９３がオンの時、Ｒ＝Ｒ１となり、スイッチ９３がオフの時、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２となる。バッファ８が出力する定電圧Ｖｂｕｆが可変抵抗９に供給されることにより、可変電流源１０が出力する定電流Ｉは、スイッチ９３がオンの時、Ｉ＝Ｉ１＝Ｖｂｕｆ／Ｒ１となり、スイッチ９３がオフの時、Ｉ＝Ｉ２＝Ｖｂｕｆ／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。よって、可変電流源１０は、２つの異なる定電流を出力する。

【0024】

まず、可変電流源１０は、スイッチ９３をオンにして、定電流Ｉ１を出力する。ダイオード５には、可変電流源１０が出力する定電流Ｉ１が順方向電流として流れる。その時のダイオード５に発生する順方向電圧をＶｆ１とする。順方向電圧Ｖｆ１は、ダイオード５に定電流Ｉ１が流れた時の温度に対応した電圧である。

【0025】

次に、可変電流源１０は、スイッチ９３をオフにして、定電流Ｉ２を出力する。ダイオード５には、可変電流源１０が出力する定電流Ｉ２が順方向電流として流れる。その時のダイオード５に発生する順方向電圧をＶｆ２とする。順方向電圧Ｖｆ２は、ダイオード５に定電流Ｉ２が流れた時の温度に対応した電圧である。

【0026】

ダイオード５に発生する順方向電圧Ｖｆ１及びＶｆ２は、アンプ６の非反転入力端子に入力される。アンプ６は、順方向電圧Ｖｆ１を増幅率Ａで増幅し、また順方向電圧Ｖｆ２を増幅率Ａで増幅して出力する。温度センサ１は、アンプ６が出力する電圧Ｖｏを出力端子４から出力電圧Ｖｏとして出力する。

【0027】

本実施形態では、定電流Ｉ１と定電流Ｉ２の関係がＩ１＞Ｉ２、即ち順方向電圧Ｖｆ１と順方向電圧Ｖｆ２の関係がＶｆ１＞Ｖｆ２とする。そして、順方向電圧Ｖｆ１と順方向電圧Ｖｆ２は、共にダイオード５に発生する順方向電圧であるため温度特性は等しい。

【0028】

以下に、上述のように構成した温度センサ１の出力電圧Ｖｏから温度を求める方法について説明する。
温度センサ１は、ダイオード５に順方向電流Ｉ１及びＩ２を流した時の順方向電圧Ｖｆ１及びＶｆ２を増幅率Ａで増幅してそれぞれ出力する。温度は、これらの出力電圧の差分から求めることができる。

【0029】

ダイオードに順方向電流Ｉを流した時の順方向電圧Ｖｆは、次式で表される。
Ｖｆ＝（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ／Ｉｓ）…（１）
（ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子電荷、Ｉｓは飽和電流）

【0030】

式（１）よりダイオードの順方向電圧Ｖｆは、順方向電流Ｉ＝Ｉ１の時をＶｆ１、Ｉ＝Ｉ２の時をＶｆ２とすると、次のようになる。
Ｖｆ１＝（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ１／Ｉｓ）…（２）
Ｖｆ２＝（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ２／Ｉｓ）…（３）

【0031】

順方向電圧Ｖｆ１及びＶｆ２は、それぞれ増幅率Ａのアンプによって増幅される。アンプの出力電圧は、それぞれＶｏ１、Ｖｏ２とすると、次のようになる。
Ｖｏ１＝Ａ＊（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ１／Ｉｓ）…（４）
Ｖｏ２＝Ａ＊（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｉ２／Ｉｓ）…（５）

【0032】

順方向電流Ｉ１及びＩ２の比をＮ：１とすると、アンプの出力電圧の差ΔＶｏは、次のようになる。
ΔＶｏ＝Ｖｏ１－Ｖｏ２＝Ａ＊（ｋＴ／ｑ）＊ｌｎ（Ｎ）…（６）

【0033】

式（６）でＩｓの項が消去されることから、ダイオードの飽和電流Ｉｓのばらつきの影響が取り除かれていることがわかる。絶対温度Ｔは、次のようになる。
Ｔ＝ｑ＊ΔＶｏ／｛ｋ＊Ａ＊ｌｎ（Ｎ）｝…（７）

【0034】

よって、アンプの出力電圧Ｖｏ１及びＶｏ２を電圧計で測定し、式（７）を用いれば温度を求めることができる。

【0035】

動作の説明でも述べたが、本実施形態では、順方向電流Ｉ１とＩ２の切り替えを、可変抵抗９の抵抗値Ｒを可変することで行う。可変抵抗９には、バッファ８が出力する定電圧Ｖｂｕｆが供給されるため、ダイオード５に流れる順方向電流Ｉは、次のようになる。
Ｉ＝Ｖｂｕｆ／Ｒ…（８）

【0036】

式（８）は、抵抗Ｒを用いて定電圧Ｖｂｕｆを電圧電流変換していると解釈できる。動作の説明でも述べたが、スイッチ９３がオンの時の順方向電流をＩ１、スイッチ９３がオフの時の順方向電流をＩ２とすると、次のようになる。
Ｉ１＝Ｖｂｕｆ／ Ｒ１ …（ ９）
Ｉ２＝Ｖｂｕｆ／（Ｒ１＋Ｒ２）…（１０）

【0037】

順方向電流Ｉ１とＩ２の電流差は抵抗値の差だけで決まり、その他の誤差成分は差分によってキャンセルされることがわかる。一般的に抵抗の製造ばらつきは小さく、相対精度は高いため、電流の差分の精度を高くすることが可能となる。例えば、Ｉ１／Ｉ２＝Ｎ＝２の時のばらつきを±０．３％とすると、Ｎのばらつきの上限Ｎｍａｘ、下限Ｎｍｉｎは、それぞれ次のようになる。
Ｎｍａｘ＝２*（１＋０．００３)＝２．００６
Ｎｍｉｎ＝２*（１－０．００３)＝１．９９４

【0038】

絶対温度Ｔのばらつきの下限Ｔｍｉｎ、上限Ｔｍａｘは、アンプの出力電圧の差ΔＶｏが一定とすると、それぞれ次のようになる。
Ｔｍｉｎ＝｛ｌｎ（２）／ｌｎ（２．００６）｝＊Ｔ≒０．９９６＊Ｔ
Ｔｍａｘ＝｛ｌｎ（２）／ｌｎ（１．９９４）｝＊Ｔ≒１．００４＊Ｔ

【0039】

これらのことから、絶対温度Ｔの測定結果のばらつきは小さいため、温度測定の精度を高くすることが可能となる。そして、大きい面積のＭＯＳトランジスタを必要とするカレントミラー回路からサイズが小さい抵抗回路にしたことで回路規模を小さくできるため、温度センサの製造コストを下げることが可能である。

【0040】

以上説明したように、本実施形態の温度センサは、製造コストを高くすることなく、温度測定の精度を高くすることができる。従って、微小な温度変化を測定可能でありながらも、低コストで温度センサを提供することができる。

【0041】

次に、本実施形態の温度センサの基準電圧源の回路について説明する。
図２は、本実施形態の温度センサの基準電圧源の一例を示す回路図である。
基準電圧源７は、定電流源１３とダイオード５１とダイオード５２と、を備えている。

【0042】

定電流源１３とダイオード５１とダイオード５２は、電源端子２と接地端子３との間に直列に接続されている。定電流源１３とダイオード５１との接続点は、定電圧源７の出力端子に接続されている。

【0043】

ダイオード５１の順方向電圧Ｖｆ＿ｒｅｐ１とダイオード５２の順方向電圧Ｖｆ＿ｒｅｐ２は、ダイオード５の順方向電圧Ｖｆと同じ順方向電圧を有する。基準電圧Ｖｒｅｆは、直列に接続されたダイオード５１とダイオード５２の２つの順方向電圧の合計となる。従って、基準電圧源７は、ダイオード５の順方向電圧Ｖｆの２倍高い基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。
Ｖｒｅｆ＝Ｖｆ＿ｒｅｐ１＋Ｖｆ＿ｒｅｐ２＝Ｖｆ＋Ｖｆ＝２＊Ｖｆ

【0044】

この基準電圧源は一例であり、ダイオード５２の代わりにダイオード５を用い、ダイオード５１とダイオード５とを、定電流源１３と接地端子３との間に直列に接続してもよい。この場合、ダイオード５２が節約できる。

【0045】

次に、本実施形態の温度センサのバッファの回路について説明する。
図３は、本実施形態の温度センサのバッファの第１例を示す回路図である。
バッファ８は、電源端子２と、入力端子と、出力端子と、ＮＭＯＳトランジスタＭ５と、を備えている。

【0046】

ＮＭＯＳトランジスタＭ５のドレインは、電源端子２に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ５のゲートは、バッファ８の入力端子に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ５のソースは、バッファ８の出力端子に接続されている。

【0047】

バッファ８は、ＮＭＯＳトランジスタＭ５のソースフォロワを用いたボルテージフォロワとなっている。バッファ８は、増幅率１倍のアンプに相当するため、バッファ８の入力端子の入力電圧ＶｒｅｆからＮＭＯＳトランジスタＭ５のしきい値電圧Ｖｔｈを差し引いた電圧を、バッファ８の出力端子から定電圧Ｖｂｕｆとして出力する。
Ｖｂｕｆ＝Ｖｒｅｆ－Ｖｔｈ

【0048】

図４は、本実施形態の温度センサのバッファの第２例を示す回路図である。
バッファ８は、入力端子と、出力端子と、アンプ６１と、を備えている。

【0049】

アンプ６１の非反転入力端子は、バッファ８の入力端子に接続されている。アンプ６１の反転入力端子は、アンプ６１の出力端子に接続されている。アンプ６１の出力端子は、バッファ８の出力端子に接続されている。

【0050】

バッファ８は、負帰還制御されたアンプ６１を用いたボルテージフォロワとなっている。バッファ８は、増幅率１倍のアンプに相当するため、バッファ８の入力端子の入力電圧Ｖｒｅｆと等しい電圧を、バッファ８の出力端子から定電圧Ｖｂｕｆとして出力する。

【0051】

図５は、本実施形態の温度センサのバッファの第３例を示す回路図である。
第３例は、負帰還制御された際に反転入力端子と非反転入力端子間の電圧に差が生じるように設計された非対称の差動アンプの回路例となっている。

【0052】

バッファ８は、電源端子２と、接地端子３と、入力端子と、出力端子と、定電流源１４と、ＮＭＯＳトランジスタＭ１と、ＮＭＯＳトランジスタＭ２と、ＰＭＯＳトランジスタＭ３と、ＰＭＯＳトランジスタＭ４と、ＮＭＯＳトランジスタＭ５と、を備えている。

【0053】

定電流源１４は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のソースとＮＭＯＳトランジスタＭ２のソースの接続点と接地端子３との間に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ３のソースとＰＭＯＳトランジスタＭ４のソースは、電源端子２に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ１のゲートは、バッファ８の入力端子に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ３のドレインとＮＭＯＳトランジスタＭ１のドレインの接続点は、ＰＭＯＳトランジスタＭ３のゲートとＰＭＯＳトランジスタＭ４のゲートの接続点に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ４のドレインとＮＭＯＳトランジスタＭ２のドレインの接続点は、ＮＭＯＳトランジスタＭ５のゲートに接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ５のドレインは、電源端子２に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ５のソースは、ＮＭＯＳトランジスタＭ２のゲートに接続されるとともに、バッファ８の出力端子に接続されている。

【0054】

バッファ８の入力端子には基準電圧回路７からの基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。
ＮＭＯＳトランジスタＭ１とＭ２とのアスペクト比を、α＊Ｋ：Ｋ （α＞１）として、
ＰＭＯＳトランジスタＭ３とＭ４に流れる電流を、Ｉｂ：β＊Ｉｂ （β＞１）とする。
バッファ８の出力端子から出力される定電圧Ｖｂｕｆは、バッファ８の入力電圧Ｖｒｅｆに対してオフセットを持つ。オフセット電圧Ｖｏｓは、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のゲートソース間電圧ＶＧＳ１とＮＭＯＳトランジスタＭ２のゲートソース間電圧ＶＧＳ２との差ΔＶＧＳとなるため、次のようになる。
Ｖｏｓ＝ΔＶＧＳ＝ＶＧＳ２－ＶＧＳ１
＝ＳＱＲＴ（Ｉｂ／Ｋ）＊｛１－ＳＱＲＴ（１／α／β）｝…（１１）

【0055】

バッファ８は、非対称の負帰還制御された差動アンプとなっている。バッファ８は、オフセットを持った増幅率１倍のアンプに相当するため、バッファ８の入力端子の入力電圧Ｖｒｅｆに対しオフセット相当分の高い電圧を、バッファ８の出力端子から定電圧Ｖｂｕｆとして出力する。なお、このアンプは一例であり、非対称のフォールデッドカスコードアンプでもよい。

【0056】

バッファ８の定電圧Ｖｂｕｆは、バッファ８の入力電圧にオフセット電圧Ｖｏｓを足した電圧だけ高くなるため、可変抵抗９とダイオード５との接続点をバッファ８の入力端子に接続した構成では、可変抵抗９に電流Ｉ＝Ｖｏｓ／Ｒを供給できるため、ダイオード５に順方向電流Ｉを供給できる。この場合、基準電圧源７を節約できる。

【0057】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した実施形態以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え又は変更することができる。

【0058】

例えば、実施形態では感温素子であるダイオードと説明したが、これに限定されるものではなく、ダイオード接続したＰＮＰトランジスタ又はＮＰＮトランジスタ等、ＰＮ接合素子であればよい。また上記例では、可変抵抗の製造ばらつきによる可変電流源の電流ばらつきを±０．３％として説明したが、±０．３％に限定されるものではない。また上記例では、可変抵抗が有する２つの異なる抵抗値は、２つに限定されるものではなく、３つ以上の異なる抵抗値を用いた可変抵抗としてもよい。また上記例では、可変電流源がダイオードに供給する２つの異なる電流値は、２つに限定されるものではなく、３つ以上の異なる電流値を用いて温度測定を行ってもよい。またバッファの一例では、ソースフォロワや負帰還アンプといったボルテージフォロワを用いた増幅率１倍のアンプに相当すると説明したが、増幅率１倍のアンプに限定されるものではない。また上記例では、差動ペアが非対称な差動アンプは、ペアとなるＭＯＳトランジスタのしきい値電圧に差を持たせてもよい。また基準電圧源の一例では、直列に接続した２つのダイオードを説明したが、２つに限定されるものではなく、可変抵抗に電流を流すことのできる定電圧を発生できる個数であればよい。

【0059】

これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0060】

１ 温度センサ
２ 電源端子
３ 接地端子
４ 出力端子
５、５１、５２ ダイオード
６、６１ アンプ
７ 基準電圧源
８ バッファ
９ 可変抵抗
９１、９２ 抵抗
９３ スイッチ
１０ 可変電流源
１３、１４ 定電流源
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５ ＮＭＯＳトランジスタ
Ｍ３、Ｍ４ ＰＭＯＳトランジスタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】