DE3321912C2 - - Google Patents

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DE3321912C2
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    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/01Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions

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Description

Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeß-Transistorschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 2.
Eine derartige Temperaturmeß-Transistorschaltung ist beispielsweise aus der US-PS 41 23 698 bekannt. Bei dieser bekannten Temperaturmeß-Transistorschaltung ist nun die Basiselektrode des dritten Transistors über den zweiten Transistor mit der Basiselektrode des ersten Transistors verbunden, wobei der erste Widerstand zwischen dem Emitter des dritten Transistors und einem Anschluß liegt. Außerdem ist eine Stromquelle an die Basiselektroden des zweiten und des dritten Transistors angeschlossen.
In der DE-OS 28 44 736 ist eine temperaturempfindliche Steuerschaltung beschrieben, bei der ein erster Transistor mit seinem Kollektor über einen Widerstand und einen Stromspiegel an einer Versorgungsspannung liegt, während ein zweiter Transistor mit seiner Kollektorelektrode über die Kollektor-Emitter-Strecke eines dritten Transistors des Stromspiegels an die Versorgungsspannung angeschlossen ist. Widerstände erlauben es, daß eine am zweiten Transistor liegende hohe Spannung zu dessen Basiselektrode rückgekoppelt wird. Bei dieser bekannten Steuerschaltung wird aus dem Schnittpunkt zwischen zwei Temperaturkennlinien eine Schwellenwerttemperatur gewonnen.
Es ist bekannt, einen thermischen Unterbrecher zum zwangsweisen Abschalten eines als Wärmequelle wirkenden Ausgangstransistors, wenn die Temperatur des Substrats (Trägers) eines integrierten Halbleiter-Schaltkreises (IC) über eine vorbestimmte Größe ansteigt, zu verwenden, um den Schaltkreis vor thermischer Beschädigung zu schützen. Ein solcher, in Fig. 1 dargestellter Unterbrecher stützt sich auf die Temperaturkennlinie eines Transistors. Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Reihenschaltung eine Konstantstromquelle 1 und eine Zener-Diode 2, die mit in Sperrichtung gepolter Vorspannung zwischen eine Stromquellenklemme (V cc ) und eine Masseklemme G geschaltet ist. Eine andere Reihenschaltung mit Widerständen 3 und 4 ist parallel zur Zener-Diode 2 geschaltet. Ein Transistor 5 für Temperaturmeßzwecke ist an seiner Basis mit einem die Widerstände 3 und 4 verbindenden Knotenpunkt B, an seinem Emitter mit der Masseklemme G und am Kollektor mit seiner Ausgangsklemme OUT verbunden.
Wenn bei der Anordnung nach Fig. 1 die Spannung über die Zener-Diode 2 mit V Z , die Widerstandswerte der Widerstände 3 und 4 mit R₃ bzw. R₄ und eine Spannung über den Widerstand 4 mit V₄ vorausgesetzt werden, gilt folgende Gleichung:
Wenn die Spannung V₄ eine Basis-Emitterspannung V BE5 des Transistors 5 übersteigt, fließt über den Kollektor des Transistors 5 ein Kollektorstrom (oder Ausgangsstrom) I OUT .
In Fig. 2, in welcher auf der Abszisse eine Absoluttemperatur T (°C) und auf der Ordinate die Spannungen V BE5 und V₄ aufgetragen sind, gibt eine gerade Linie a die Temperaturkennlinie eines gewöhnlichen oder normalen Transistors an (als Änderung der Basis-Emitterspannung V BE5 in Abhängigkeit von der Temperatur T in °C). Eine andere Gerade b steht für eine Temperaturkennlinie der Zenerdiode 2 (als Änderung der Spannung V₄ in Abhängigkeit von der Temperatur T in °C). Wie aus dieser graphischen Darstellung hervorgeht, besitzt die Zener- Diode 2 einen positiven Temperaturkoeffizienten (vgl. Linie b), während die Basis-Emitterspannung V BE5 des Transistors 5 einen negativen Temperaturkoeffizienten hat (vgl. Linie a). Weiterhin läßt diese graphische Darstellung erkennen, daß dann, wenn die Temperatur einen Temperaturpunkt T₀ übersteigt, der Transistor 5 durchschaltet und den Kollektorstrom I OUT fließen läßt. Wenn ein nicht dargestellter, als Wärmequelle wirkenden Ausgangstransistor mit der Ausgangsklemme OUT verbunden ist, kann er mittels des Ausgangsstroms I OUT abgeschaltet werden. Der thermische Schutzschalter vermag somit den integrierten Schaltkreis (IC) vor thermischer Beschädigung schützen.
Für den Betrieb der Schaltung nach Fig. 1 muß eine an der Stromquellenklemme (V cc ) anliegende Spannung (V cc ) höher sein als die Zener-Spannung V z (etwa 6 V) der Zener- Diode 2. Diese Erfordernis ist jedoch bei integrierten Schaltkreisen unerwünscht, weil die Stromquellenspannung (V cc ) für den integrierten Schaltkreis zur Verringerung des Stromverbrauchs verringert werden soll. Zudem beträgt der Temperaturkoeffizient der Zener-Spannung V z nur 0,07%/°C, so daß die Temperaturansprechempfindlichkeit der gesamten Temperaturmeßschaltung gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Temperaturmeß- Transistorschaltung, die im Vergleich zur bisherigen Anordnung mit einer niedrigeren Stromquellenspannung und einer höheren Temperaturansprechempfindlichkeit zu arbeiten vermag.
Diese Aufgabe wird bei einer Temperaturmeß-Transistorschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 2 erfindungsgemäß durch die in den jeweiligen kennzeichnenden Teile enthaltenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 6.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer bisherigen Temperaturmeß- Transistorschaltung,
Fig. 2 eine graphische Darstellung von Kennlinien zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Schaltbild einer Temperaturmeß-Transistorschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine graphische Darstellung von Kennlinien zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3,
Fig. 5 ein Schaltbild eines Versuchsbeispiels gemäß der Erfindung,
Fig. 6 eine graphische Darstellung von bei der Schaltung nach Fig. 5 gewonnenen Daten zum Vergleich mit theoretischen Werten oder Größen,
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Temperatur T (°C) des Transistors und der Basis- Emitterspannung V BE unter Zugrundelegung des Kollektorstroms als Parameter,
Fig. 8 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 ein Schaltbild noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 10 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.
Gemäß Fig. 3 sind zwei npn-Transistoren 6 und 11 an den Basiselektroden und an den Kollektoren an einer Stromquellenklemme V cc zusammengeschaltet, die mit einer Stromquellen- bzw. -versorgungsspannung (V cc ) gespeist wird. Der Emitter des Transistors 6 ist über eine Reihenschaltung aus Widerständen 7 und 8 mit einer zweiten Stromquellenklemme, d. h. einer Massekleme G, verbunden. Der Emitter des Transistors 11 ist über einen Widerstand 12 an die Masseklemme G angeschlossen. Eine Stromquelle 9 ist zwischen einen die Basiselektroden der Transistoren 6 und 11 verbindenden Knotenpunkt und die Stromquellenklemme (V cc ) geschaltet. Die Basis eines pnp-Transistors 10 ist mit einem Widerstände 7 und 8 verbindenden Knotenpunkt A verbunden, während der Emitter dieses Transistors an dem die Basiselektroden der Transistoren 6 und 11 verbindenden Knotenpunkt und sein Kollektor an der Masseklemme G liegen. Ein Transistor 13 ist mit seiner Basis an einen den Emitter des Transistors 11 und den Widerstand 12 verbindenden Knotenpunkt B, mit seinem Emitter an die Masseklemme G und mit seinem Kollektor an die Ausgangsklemme OUT des Transistors 13 angeschlossen.
Es sei angenommen, daß bei der Schaltung nach Fig. 3 der Emitterschaltungs-Stromverstärkungsfaktor β jedes Transistors 6, 10 und 11 ausreichend groß ist. Unter dieser Voraussetzung fließt ein dem Kollektorstrom I₆ des Transistors 6 gleicher Strom über die Widerstände 7 und 8. Ein dem Kollektorstrom I₁₁ des Transistors 11 gleicher Strom fließt über den Widerstand 12. Weiterhin liegt die Summe einer Basis-Emitterspannung V BE6 des Transistors 6 und eines Spannungsabfalls über den Widerstand 7 an der Basis-Emitterstrecke des Transistors 10 an. In diesem Fall gilt die folgende Beziehung:
V BE10 = V BE6 + R₇ · I₆ (2)
Darin bedeuten: V BE10 = Basis-Emitterspannung des Transistors 10 und R₇ = Widerstandswert des Widerstands 7. Da die Spannung V B an dem den Emitter des Transistors 11 und den Widerstand 12 verbindenden Knotenpunkt B niedrig ist, bestimmt sich im Sperrzustand des Transistors 10 eine Beziehung zwischen der Spannung V A am Knotenpunkt A und der Spannung V B wie folgt:
V B = V A + V BE10 - V BE11 (3)
Darin bedeutet: V BE11 = Basis-Emitterspannung des Transistors 11. Im Fall von V BE10 = V BE11, ergibt sich durch Umordnung von Gleichung (3).
V A = V B (4)
Da die Spannungen V A und V B dem Spannungsabfall über jeden der Widerstände 8 und 12 gleich sind, lassen sich folgende Gleichungen (5) und (6) aufstellen:
V A = I₆ · R₈ (5)
V B = I₁₁ · R₁₂ (6)
Darin stehen R₈ und R₁₂ für die Widerstandswerte der Widerstände 8 bzw. 12. Im Fall von R₈ = R₁₂ gilt daher folgende Gleichung (7)
I₆ = I₁₁ (7)
Die Basis-Emitterspannung V BE eines Transistors, wenn dieser sich im aktiven Zustand bzw. Durchschaltzustand befindet, bestimmt sich nach folgender Gleichung:
In obiger Gleichung bedeuten: q = Elementarladung (negativ), k = Boltzmannsche Konstante, T = Absoluttemperatur, A = Emitterfläche und I s = Sättigungsstrom. Durch Umordnung von Gleichung (8) und (2) erhält man daher folgende Gleichung:
Darin steht A₆ für die Emitterfläche des Transistors 6. Anhand von Gleichung (8) erhält man
worin A₁₁ für die Emitterfläche des Transistors 11 steht. Da weiterhin V BE10 = V BE11 gilt, läßt sich aus Gleichung (9) die folgende Gleichung ableiten:
Durch Einsetzen von Gleichung (10) in Gleichung (7) ergibt sich
In obiger Gleichung bedeutet V T eine thermische Spannung kT/q. Gleichung (11) läßt sich daher zu folgender Gleichung umschreiben:
Darin bedeutet: N = Verhältnis der Emitterfläche A₆ des Transistors 6 zur Emitterfläche A₁₁ des Transistors 11. Anhand der Beziehungen V A = I₆ · R₈, V B = I₁₁ · R₁₂ und V A = V B erhält man folgende Gleichung:
Wie sich aus obigem ergibt, wird am Emitter des Transistors 11 die Spannung V B erhalten, die der Absoluttemperatur T °C proportional ist. Die für die Ableitung der Spannung V B gemäß Gleichung (13) erforderliche Stromquellenspannung V cc ist größer als die Summe aus einem Spannungsabfall über den Widerstand 12 und der Basis- Emitterspannung V BE11, d. h. 1,2 V. Die erfindungsgemäße Temperaturmeß-Transistorschaltung kann daher mit einer niedrigeren Stromquellenspannung V cc als die bisherige Spannung nach Fig. 1 betrieben werden. Ein Temperaturkoeffizient ∂V B /∂T der Spannung V B im Bereich der Normaltemperatur (T = 300 K) läßt sich durch folgende Gleichung ausdrücken:
Hierdurch wird aufgezeigt, daß eine Änderung von V B in Abhängigkeit von der Temperatur + 0,33%/°C beträgt, was im Vergleich zum Wert + 0,07%/°C bei der bisherigen Schaltung außerordentlich groß ist.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung von Temperaturkennlinien c und d. In dieser graphischen Darstellung sind auf der Abszisse die Temperatur T°C und auf der Ordinate die Spannung V B sowie die Basis-Emitterspannung V BE13 aufgetragen. Die Linien c und d stehen für V BE13 bzw. V B . Der Transistor 13 schaltet in einem über der Temperatur T₀°C liegenden Temperaturbereich durch. In diesem Temperaturbereich ist die Spannung V B höher als die Spannung V BE13. Über den Transistor 13 fließt ein entsprechend bzw. in Abhängigkeit von der Temperatur erzeugter Kollektorstrom I₁₃.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der Temperaturmeß- Transistorschaltung gemäß Fig. 3 anhand einer in Fig. 5, welche Fig. 3 äquivalent ist, dargestellten Versuchsschaltung sowie anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. In Fig. 5 bezeichnet die Ziffer 9′ einen der Stromquelle 9 gemäß Fig. 3 äquivalenten Widerstand. Das Verhältnis der Emitterfläche des Transistors 6 zu derjenigen des Transistors 11 ist mit 3 vorgegeben, und die Kollektorströme I₆ und I₁₁ sind jeweils mit 100 µA gewählt. Der Widerstandswert R₇ des Widerstands 7 ist gemäß Gleichung (11) mit 283 Ω gewählt. Die Spannungen V A und V B betragen jeweils 300 mV. Zu diesem Zweck sind die Widerstandswerte R₈ und R₁₂ der Widerstände 8 bzw. 12 unter Zugrundelegung von Gleichungen (5) und (6) auf 3 kΩ eingestellt. Der Widerstandswert R₉, des Stromquellenwiderstands 9′ ist mit 37 kΩ gewählt.
Fig. 6 veranschaulicht eine Änderung der Spannung V B am Punkt B bei der Schaltung nach Fig. 5 in Abhängigkeit von der Temperatur. In der graphischen Darstellung von Fig. 6 sind auf der Abszisse die Temperatur T°C und auf der Ordinate eine Spannung V B (= OUT) am Punkt B aufgetragen. Die Meßwerte sind darin durch eine Linie e dargestellt, während die entsprechenden theoretischen Werte oder Größen durch eine gestrichelte Linie f angegeben sind. Wie aus den Versuchsergebnissen hervorgeht, beträgt eine Abweichung zwischen dem Meßwert und einem theoretischen Wert, bezogen auf den theoretischen Wert bei 145°C, -4,2%, wodurch belegt wird, daß die Temperaturfolgecharakteristik der Spannung V B am Punkt B außerordentlich gut ist.
In Fig. 7 ist über dem Temperaturkennliniendiagramm eines Transistors eine Kennlinie h aufgetragen, die durch Verbindung der Meßwerte für die Spannung V B bei der Versuchsschaltung nach Fig. 5 erhalten wurde. In diesem Temperaturkennliniendiagramm sind die Temperatur T°C eines Transistors auf der Abszisse und die Basis-Emitterspannung V BE des Transistors auf der Ordinate aufgetragen, wobei der Kollektorstrom (in µA) des Transistors als Parameter herangezogen ist. Wenn beispielsweise der Transistor 13 gemäß Fig. 3 durch die Ausgangsspannung V B am Punkt B in der Schaltung durchgeschaltet wird, wird der Kollektorstrom I₁₃ des Transistors 13 mit 10 µA gewählt. Dies bedeutet, daß der Kollektorstrom des Transistors 13 einer Linie g in Fig. 7 entspricht. Wenn unter diesen Bedingungen die Temperatur T (wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 7 angedeutet) 145° übersteigt, befindet sich der Transistor 13 (gemäß Fig. 3) in einem aktiven bzw. durchgeschalteten Zustand. Wenn eine nicht dargestellte Wärmequelle, z. B. ein Ausgangstransistor, mittels des Ausgangsstroms I₁₃ abgeschaltet bzw. gesperrt wird, wird ein bei 145°C ansprechender thermischer Schutzschalterkreis gebildet.
Fig. 8 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform eines solchen thermischen Schutzschalterkreises. In Fig. 8 sind den Teilen von Fig. 3 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Bei der dargestellten Anordnung ist eine Stromquelle 14 zwischen den Kollektor des Transistors 13 und die Stromquellenspannung V cc geschaltet. Der Kollektor des Transistors 13 ist mit der Basis des Ausgangstransistors 15 verbunden, der eine Wärmeerzeugungsquelle bildet. Bei einer Temperatur von 145°C oder darunter wird der Transistor 15 durch den Ausgangsstrom I₁₄ der Stromquelle 14 angesteuert, so daß er sich im Durchschaltzustand befindet. Wenn jedoch die Temperatur des IC-Chips die Soll-Temperatur von 145°C übersteigt, schaltet der Transistor 13 durch und nimmt den Ausgangsstrom I₁₄ der Stromquelle 14 ab, so daß der Ausgangstransistor 15 sperrt. Als Ergebnis wird ein weiterer Anstieg der Temperatur des IC-Chips verhindert.
Fig. 9 ist ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit einer Temperaturmeß-Transistorschaltung zur Lieferung eines Ausgangsstroms I OUT , der einer Absoluttemperatur proportional ist. In Fig. 9 sind den Teilen von Fig. 3 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet, so daß nur die unterschiedlichen Teile bzw. Abschnitte im folgenden erläutert sind. Bei dieser Ausführungsform ist ein Widerstand 9′ zwischen die Stromquellenklemme V cc und einen die Basiselektroden der Transistoren 6 und 11 verbindenden Knotenpunkt eingeschaltet. Der Transistor 16 ist mit seinem Kollektor an einen die Widerstände 8 und 12 verbindenden Knotenpunkt sowie an seine Basis und mit dem Emitter an die Masseklemme G angeschlossen. Die Basis des Transistors 16 ist auch mit der Basis des Transistors 17 verbunden. Der Emitter des Transistors 17 ist an die Masseklemme G angeschlossen, während sein Kollektor mit der Ausgangsklemme OUT verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 10 liegt an der Masseklemme G. Die Transistoren 16 und 17 wirken unter Bildung einer Stromspiegelschaltung 20 zusammen.
Gemäß Fig. 9 ist der Ausgangsstrom I OUT des Transistors 17 der Summe aus den Kollektorströmen I₆ und I₁₁ der Transistoren 6 bzw. 11 gleich, so daß folgende Gleichung gilt:
I OUT = I₆ + I₁₁ (15)
Anhand von Gleichung (12) läßt sich daher folgende Gleichung ableiten:
Da V T = · T gilt, ist die Größe I OUT gemäß Gleichung (16) der Absoluttemperatur T proportional.
Bei den drei Ausführungsformen gemäß Fig. 3, 8 und 9 ist das Verhältnis der Emitterfläche des Transistors 6 zu derjenigen des Transistors 11 auf N eingestellt. Dieses Verhältnis kann jedoch auch auf 1 gesetzt sein. Bei der Anordnung nach Fig. 10 ist das Verhältnis zwischen den Emitterflächen der Transistoren 6′ und 11 mit 1 gewählt. In Fig. 10 sind die Widerstände 8 und 12 gemäß Fig. 3 mit 8′ bzw. 12′ bezeichnet. Wenn der Emittererdungs-Stromverstärkungsfaktor der einzelnen Transistoren 6′, 10 und 11 ausreichend groß ist, bestimmt sich die Basis-Emitterspannung V BE10 des Transistors 10, wie in Gleichung (9), wie folgt:
In obiger Gleichung bedeuten: I₆′ = Kollektorstrom des Transistors 6′ und A₆′ = Emitterfläche des Transistors 6′. Wenn diese Spannung V BE10 der Basis-Emitterspannung V BE11 des Transistors 11 gleich ist, ergibt sich:
Durch Umordnung von Gleichung (18) erhält man:
Da A₁₁ = A₆′ gilt, läßt sich Gleichung (19) zu folgender Gleichung umschreiben:
Hierbei sei angenommen, daß gilt:
I₁₁ = N · I₆′ (21)
Durch Einsetzen von Gleichung (21) in Gleichung (20) erhält man:
Gleichung (22) entspricht Gleichung (12).
Die Spannung V A am Knotenpunkt A zwischen den Widerständen 7 und 8′ läßt sich durch folgende Gleichung (23), die Spannung V B am Emitter des Transistors 11 durch folgende Gleichung (24) ausdrücken:
V A = I₆′ · R₈′ (23)
V B - I₁₁ · R₁₂′ (24)
Für die Aufstellung oder Ableitung von Gleichung (13) wurde angenommen, daß V A = V B gilt. Um dieser Bedingung
Mit anderen Worten: wenn die Emitterflächen der Transistoren 11 und 6′ einander gleich sind, muß der Widerstandswert R₈′ des Widerstands 8′ auf das N-fache des Widerstandswerts R₁₂′ des Widerstands 12′ gesetzt werden. Unter dieser Voraussetzung arbeitet die Schaltung gemäß dieser Ausführungsform auf genau dieselbe Weise wie dann, wenn das Emitterflächenverhältnis der Transistoren 6 und 11 gleich N ist. Bei Wahl der Widerstandswerte R₈′ und R₁₂′ auf erwähnte Weise läßt sich die Spannung V B am Knotenpunkt B gemäß Fig. 10 durch folgende Gleichung ausdrücken:
Wenn Gleichung (21) in die Gleichung für V B eingesetzt wird, ergibt sich
Wenn Gleichung (22) in diese Gleichung für V B eingesetzt wird, erhält man folgende Gleichung:
Gleichung (26) entspricht Gleichung (13) und zeigt an, daß die Spannung V B der Absoluttemperatur T proportional ist. Wie im Fall der Ausführungsform nach Fig. 3 kann auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 die Stromquellenspannung V cc klein und der Temperaturkoeffizient von V B groß sein.

Claims (7)

1. Temperaturmeß-Transistorschaltung, mit
  • - einem ersten und einem zweiten Transistor (6, 11), deren Basiselektroden zusammengeschaltet und deren Kollektoren mit einer ersten Stromquellenklemme (V cc ) verbunden sind,
  • - einer ersten Einrichtung zur Verbindung des Emitters des ersten Transistors (6) mit einer zweiten Stromquellenklemme (V G ),
  • - einer zweiten Einrichtung zur Verbindung des Emitters des zweiten Transistors (11) mit der zweiten Stromquellenklemme (V G )
  • - einem ersten Widerstand (7),
  • - einer Stromquelle (9),
  • - einem dritten Transistor (10), und
  • - einer dritten Einrichtung zur Abnahme eines einer Temperatur entsprechenden Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die erste Einrichtung den ersten Widerstand (7) und einen in Reihe zu diesem liegenden zweiten Widerstand (8) aufweist,
  • - die zweite Einrichtung einen dritten Widerstand (12) aufweist,
  • - die Stromquelle (9) zwischen dem die Basiselektroden des ersten und zweiten Transistors (6, 11) verbindenden Knotenpunkt und die erste Stromquellenklemme (V cc ) geschaltet ist,
  • - der dritte Transistor (10) mit seinem Emitter mit dem Knotenpunkt zwischen den Basiselektroden des ersten und des zweiten Transistors (6, 11), mit seinem Kollektor mit der zweiten Stromquellenklemme (V G ) und mit seiner Basiselektrode mit einem Knotenpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand (7, 8) verbunden ist, und
  • - die dritte Einrichtung das der Temperatur entsprechende Ausgangssignal vom Emitter des zweiten Transistors (11) abnimmt.
2. Temperaturmeß-Transistorschaltung, mit
  • - einem ersten und einem zweiten Transistor (6, 11), deren Basiselektroden zusammengeschaltet und deren Kollektoren mit einer ersten Stromquellenklemme (V cc ) verbunden sind,
  • - einer ersten Einrichtung zur Verbindung des Emitters des ersten Transistors (6) mit dem Kollektor eines dritten Transistors (16),
  • - einer zweiten Einrichtung zur Verbindung des Emitters des zweiten Transistors (11) mit dem Kollektor des dritten Transistors (16),
  • - einem ersten und einem zweiten Widerstand (7, 8), und
  • - einer zweiten Stromquellenklemme (G);
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der dritte Transistor (16) mit dem Kollektor mit seiner Basiselektrode, über den ersten und zweiten in Reihe geschalteten Widerstand (7, 8) mit dem Emitter des ersten Transistors (6) sowie über einen dritten Widerstand (12) mit dem Emitter des zweiten Transistors (11) verbunden und am Emitter an die zweite Stromquellenklemme (G) angeschlossen ist
  • - ein vierter Transistor (17) an der Basiselektrode mit der Basiselektrode des dritten Transistors (16), am Emitter mit der zweiten Stromquellenklemme (G) und am Kollektor mit einer Ausgangsklemme (OUT) verbunden ist,
  • - ein vierter Widerstand (9′) zwischen einen die Basiselektroden von erstem und zweitem Transistor (6, 11) verbindenden Knotenpunkt und die erste Stromquellenklemme (V cc ) eingeschaltet ist, und
  • - ein fünfter Transistor (10) mit dem Emitter mit dem Knotenpunkt zwischen den Basiselektroden von erstem und zweitem Transistor, mit dem Kollektor mit der ersten Stromquellenklemme (G) und mit der Basiselektrode mit einem Knotenpunkt zwischen erstem und zweitem Widerstande (7, 8) verbunden ist (Fig. 9).
3. Temperaturmeß-Transistorschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Emitterfläche des ersten Transistors (6) zu derjenigen des zweiten Transistors (11) gleich N, mit N = größer als 1, ist.
4. Temperaturmeß-Transistorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Emitterfläche des ersten Transistors (6) zu derjenigen des zweiten Transistors (11) gleich 1 ist.
5. Temperaturmeß-Transistorschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vierten Transistor (13), der an der Basiselektrode mit dem Emitter des zweiten Transistors, am Emitter mit der zweiten Stromquellenklemme (V G ) und am Kollektor mit der einen temperaturabhängigen Strom (I₁₃) liefernden Ausgangsklemme verbunden ist.
6. Temperaturmeß-Transistorschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des vierten Transistors (13) über eine weitere Stromquelle (14) mit der ersten Stromquellenklemme (V cc ) verbunden und an die Basiselektrode eines als Ausgangstransistor (15) wirkenden fünften Transistors (15) angeschlossen ist.
DE19833321912 1982-06-18 1983-06-16 Temperaturmess-transistorschaltung Granted DE3321912A1 (de)

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