JP3134230B2 - 温度特性補償回路 - Google Patents
温度特性補償回路Info
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Description
【０００１】本発明は、温度特性補償回路、さらには電
子インピーダンス装置に適用して有効な技術に関するも
のであって、たとえばバイポーラ・リニア半導体集積回
路内においてフィルタ回路の温度特性を最適化設計する
のに利用して有効な技術に関するものである。
子インピーダンス装置に適用して有効な技術に関するも
のであって、たとえばバイポーラ・リニア半導体集積回
路内においてフィルタ回路の温度特性を最適化設計する
のに利用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特公昭６１−７０５３号公報に示された
電子インピーダンス装置を使用したフィルター（図３）
の従来の温度特性補償方法の例を示す。同図に示すフィ
ルター回路はノイズリダクション回路用のフィルタ回路
に適用されたものであって、Ｑ１〜Ｑ１２はバイポーラ
・トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃは時定数コンデ
ンサ、Ｖｃｃは電源電位、Ｖｒｅｆは電源電位Ｖｃｃを
１／２分圧して発生される基準電位、ＣＳ１〜ＣＳ３は
定電流Ｉ１〜Ｉ３を供給する電流源回路、Ｖｉｎは入
力、Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２は出力である。図３中の各
回路素子は、以下の機能を有する。Ｑ３，Ｑ４は入力信
号Ｖｉｎと帰還信号Ｖｏｕｔ２とが印加され、その差電
圧と電流変換用抵抗Ｒ１とに関係した出力電流を出力す
る電圧・電流変換回路として動作し、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８は電圧・電流変換回路Ｑ３，Ｑ４
の出力電流に関係した出力電流を出力する第１の電流・
電流変換回路として動作し、Ｃは第１の電流・電流変換
回路の出力電流が印加されることにより電圧・電流変換
回路に印加される帰還信号Ｖｏｕｔ２を形成するキャパ
シタとして動作し、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ９，Ｑ１０，Ｑ１
１，Ｑ１２は電圧・電流変換回路Ｑ３，Ｑ４の出力電流
に関係した出力電流を出力する第２の電流・電流変換回
路として動作し、Ｒ２は第２の電流・電流変換回路の出
力電流が印加される出力抵抗として動作することによっ
て、第１の電流・電流変換回路の出力Ｖｏｕｔ２より入
力信号Ｖｉｎのローパス成分を出力し、第２の電流・電
流変換回路の出力Ｖｏｕｔ１より入力信号Ｖｉｎのハイ
パス成分を出力するようにノイズリダクション回路用の
フィルタ回路が構成される。
電子インピーダンス装置を使用したフィルター（図３）
の従来の温度特性補償方法の例を示す。同図に示すフィ
ルター回路はノイズリダクション回路用のフィルタ回路
に適用されたものであって、Ｑ１〜Ｑ１２はバイポーラ
・トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃは時定数コンデ
ンサ、Ｖｃｃは電源電位、Ｖｒｅｆは電源電位Ｖｃｃを
１／２分圧して発生される基準電位、ＣＳ１〜ＣＳ３は
定電流Ｉ１〜Ｉ３を供給する電流源回路、Ｖｉｎは入
力、Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２は出力である。図３中の各
回路素子は、以下の機能を有する。Ｑ３，Ｑ４は入力信
号Ｖｉｎと帰還信号Ｖｏｕｔ２とが印加され、その差電
圧と電流変換用抵抗Ｒ１とに関係した出力電流を出力す
る電圧・電流変換回路として動作し、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ
５，Ｑ６，Ｑ７，Ｑ８は電圧・電流変換回路Ｑ３，Ｑ４
の出力電流に関係した出力電流を出力する第１の電流・
電流変換回路として動作し、Ｃは第１の電流・電流変換
回路の出力電流が印加されることにより電圧・電流変換
回路に印加される帰還信号Ｖｏｕｔ２を形成するキャパ
シタとして動作し、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ９，Ｑ１０，Ｑ１
１，Ｑ１２は電圧・電流変換回路Ｑ３，Ｑ４の出力電流
に関係した出力電流を出力する第２の電流・電流変換回
路として動作し、Ｒ２は第２の電流・電流変換回路の出
力電流が印加される出力抵抗として動作することによっ
て、第１の電流・電流変換回路の出力Ｖｏｕｔ２より入
力信号Ｖｉｎのローパス成分を出力し、第２の電流・電
流変換回路の出力Ｖｏｕｔ１より入力信号Ｖｉｎのハイ
パス成分を出力するようにノイズリダクション回路用の
フィルタ回路が構成される。
【０００３】この回路において、入力Ｖｉｎに対する出
力Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２の伝達関数Ｈ１（Ｓ），Ｈ２
（Ｓ）は、次式（１）〜（４）で表わすことができる。
力Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２の伝達関数Ｈ１（Ｓ），Ｈ２
（Ｓ）は、次式（１）〜（４）で表わすことができる。
【数１】 ここで、温度特性の補償は、（３）（４）式において、
各電流源回路ＣＳ１〜ＣＳ３が供給する定電流Ｉ１，Ｉ
２，Ｉ３の温度特性による相殺によって行なわれてい
た。
各電流源回路ＣＳ１〜ＣＳ３が供給する定電流Ｉ１，Ｉ
２，Ｉ３の温度特性による相殺によって行なわれてい
た。
【０００４】各定数に温度特性をあてはめると、次式
（５）（６）のようになる。
（５）（６）のようになる。
【数２】 ここで、上述した従来の回路では、バイポーラ・トラン
ジスタＱ３，Ｑ４のエミッタ順方向抵抗ｒｅ１に対して
抵抗Ｒ１が十分に大きくなるように設定されていた。こ
れによって、温度係数βは、ほぼ抵抗Ｒ１の温度係数と
みなすことができた。したがって、Ｒ１とＲ２に同種の
抵抗を使用すれば、β＝δとすることができる。これに
より、温度特性補償の条件は、次式（７）（８）のよう
に簡略化することができた。
ジスタＱ３，Ｑ４のエミッタ順方向抵抗ｒｅ１に対して
抵抗Ｒ１が十分に大きくなるように設定されていた。こ
れによって、温度係数βは、ほぼ抵抗Ｒ１の温度係数と
みなすことができた。したがって、Ｒ１とＲ２に同種の
抵抗を使用すれば、β＝δとすることができる。これに
より、温度特性補償の条件は、次式（７）（８）のよう
に簡略化することができた。
【数３】
【０００５】これに応じて、各定電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３
の温度係数は、次式（９）（１０）のように設定してい
た。
の温度係数は、次式（９）（１０）のように設定してい
た。
【数４】 以上のように、従来のこの種の回路では、抵抗などの回
路定数がバイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵
抗よりも十分に大きいことにより、比較的簡単に温度特
性の補償を行なうことができた。
路定数がバイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵
抗よりも十分に大きいことにより、比較的簡単に温度特
性の補償を行なうことができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。すなわち、半導体集積回路に
内蔵される回路では、オフセット対策などのために抵抗
等の受動素子の定数を小さく設定する必要が生じてく
る。ところが、これらの受動素子の定数を小さく設定す
ると、今まで近似的に無視することができたバイポーラ
・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視
できなくなって、上記温度係数βは抵抗の温度特性とエ
ミッタ抵抗の比によって複雑に変化するようになってし
まう。この結果、温度係数βが抵抗Ｒ１だけの温度係数
をもつことを前提にして温度特性補償を行なっていた従
来の技術では、温度特性補償が正確に行なえなくなって
しまう。
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。すなわち、半導体集積回路に
内蔵される回路では、オフセット対策などのために抵抗
等の受動素子の定数を小さく設定する必要が生じてく
る。ところが、これらの受動素子の定数を小さく設定す
ると、今まで近似的に無視することができたバイポーラ
・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視
できなくなって、上記温度係数βは抵抗の温度特性とエ
ミッタ抵抗の比によって複雑に変化するようになってし
まう。この結果、温度係数βが抵抗Ｒ１だけの温度係数
をもつことを前提にして温度特性補償を行なっていた従
来の技術では、温度特性補償が正確に行なえなくなって
しまう。
【０００７】本発明の目的は、バイポーラ・トランジス
タの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなる
ような状況下でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行な
わせることができるような温度特性補償を可能にする、
という技術を提供することにある。本発明の前記ならび
にそのほかの目的と特徴は、本明細書の記述および添付
図面からあきらかになるであろう。
タの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなる
ような状況下でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行な
わせることができるような温度特性補償を可能にする、
という技術を提供することにある。本発明の前記ならび
にそのほかの目的と特徴は、本明細書の記述および添付
図面からあきらかになるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。すなわち、バイポーラ・トランジ
スタの順方向エミッタ抵抗の温度特性を、このエミッタ
抵抗を流れる電流の温度特性によって選択的に相殺させ
る、というものである。より具体的には、入力信号と帰
還信号とが印加され、その差電圧と電流変換用抵抗（Ｒ
１）とに関係した出力電流を出力する電圧・電流変換回
路（Ｑ３，Ｑ４等）と、上記電圧・電流変換回路の上記
出力電流に関係した出力電流を出力する第１の電流・電
流変換回路（Ｑ５，Ｑ６等）と、上記第１の電流・電流
変換回路の上記出力電流が印加されることにより上記電
圧・電流変換回路に印加される上記帰還信号を形成する
キャパシタ（Ｃ）と、上記電圧・電流変換回路の上記出
力電流に関係した出力電流を出力する第２の電流・電流
変換回路（Ｑ９，Ｑ１０等）と、上記第２の電流・電流
変換回路の上記出力電流が印加される出力抵抗（Ｒ２）
とを具備し、上記第１の電流・電流変換回路の出力によ
り入力信号のローパス成分を出力し、上記第２の電流・
電流変換回路の出力により入力信号のハイパス成分を出
力するように構成され、 上記電圧・電流変換回路は、上
記入力信号と上記帰還信号とがベースに印加されそのエ
ミッタの間に上記電流変換用抵抗（Ｒ１）が接続された
差動対バイポーラ・トランジスタ（Ｑ３，Ｑ４）と、そ
のエミッタに接続された一対の電流源回路（Ｑ１５，Ｒ
３、Ｑ１４，Ｒ４）とによって構成され、 上記第１の電
流・電流変換回路は、その出力電流を形成する差動対バ
イポーラ・トランジスタ（Ｑ５，Ｑ６）と、そのエミッ
タに接続されたひとつの電流源回路（Ｑ１６，Ｒ９）と
によって構成され、 上記第２の電流・電流変換回路は、
その出力電流を形成する差動対バイポーラ・トランジス
タ（Ｑ９，Ｑ１０）と、そのエミッタに接続されたひと
つの電流源回路（Ｑ１７，Ｒ１０）とによって構成され
たフィルタ回路のための温度特性補償回路であって、上
記電圧・電流変換回路の上記一対の電流源回路の電流値
と上記第１の電流・電流変換回路の上記ひとつの電流源
回路の電流値と上記第２の電流・電流変換回路の上記ひ
とつの電流源回路の電流値とを決定するための基準出力
電流（Ｉ0）を生成する如くベースが共通接続された一
対のバイポーラ・トランジスタ（Ｑ２５，Ｑ２６）と、
該一対のバイポーラ・トランジスタの一方のエミッタと
他方のエミッタとの間に接続された抵抗（Ｒ２０）とを
含み、該一対のバイポーラ・トランジスタの一方のバイ
ポーラ・トランジスタ（Ｑ２６）のベースとコレクタと
が接続されたバンドギャップ回路の形式で上記温度特性
補償回路が構成され、 上記電圧・電流変換回路と上記第
１の電流・電流変換回路と上記第２の電流・電流変換回
路のそれぞれの差動対バイポーラ・トランジスタの順方
向エミッタ抵抗の温度特性を、上記バンドギャップ回路
の形式の上記温度特性補償回路の上記基準出力電流の温
度特性によって相殺するようにしたものである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。すなわち、バイポーラ・トランジ
スタの順方向エミッタ抵抗の温度特性を、このエミッタ
抵抗を流れる電流の温度特性によって選択的に相殺させ
る、というものである。より具体的には、入力信号と帰
還信号とが印加され、その差電圧と電流変換用抵抗（Ｒ
１）とに関係した出力電流を出力する電圧・電流変換回
路（Ｑ３，Ｑ４等）と、上記電圧・電流変換回路の上記
出力電流に関係した出力電流を出力する第１の電流・電
流変換回路（Ｑ５，Ｑ６等）と、上記第１の電流・電流
変換回路の上記出力電流が印加されることにより上記電
圧・電流変換回路に印加される上記帰還信号を形成する
キャパシタ（Ｃ）と、上記電圧・電流変換回路の上記出
力電流に関係した出力電流を出力する第２の電流・電流
変換回路（Ｑ９，Ｑ１０等）と、上記第２の電流・電流
変換回路の上記出力電流が印加される出力抵抗（Ｒ２）
とを具備し、上記第１の電流・電流変換回路の出力によ
り入力信号のローパス成分を出力し、上記第２の電流・
電流変換回路の出力により入力信号のハイパス成分を出
力するように構成され、 上記電圧・電流変換回路は、上
記入力信号と上記帰還信号とがベースに印加されそのエ
ミッタの間に上記電流変換用抵抗（Ｒ１）が接続された
差動対バイポーラ・トランジスタ（Ｑ３，Ｑ４）と、そ
のエミッタに接続された一対の電流源回路（Ｑ１５，Ｒ
３、Ｑ１４，Ｒ４）とによって構成され、 上記第１の電
流・電流変換回路は、その出力電流を形成する差動対バ
イポーラ・トランジスタ（Ｑ５，Ｑ６）と、そのエミッ
タに接続されたひとつの電流源回路（Ｑ１６，Ｒ９）と
によって構成され、 上記第２の電流・電流変換回路は、
その出力電流を形成する差動対バイポーラ・トランジス
タ（Ｑ９，Ｑ１０）と、そのエミッタに接続されたひと
つの電流源回路（Ｑ１７，Ｒ１０）とによって構成され
たフィルタ回路のための温度特性補償回路であって、上
記電圧・電流変換回路の上記一対の電流源回路の電流値
と上記第１の電流・電流変換回路の上記ひとつの電流源
回路の電流値と上記第２の電流・電流変換回路の上記ひ
とつの電流源回路の電流値とを決定するための基準出力
電流（Ｉ0）を生成する如くベースが共通接続された一
対のバイポーラ・トランジスタ（Ｑ２５，Ｑ２６）と、
該一対のバイポーラ・トランジスタの一方のエミッタと
他方のエミッタとの間に接続された抵抗（Ｒ２０）とを
含み、該一対のバイポーラ・トランジスタの一方のバイ
ポーラ・トランジスタ（Ｑ２６）のベースとコレクタと
が接続されたバンドギャップ回路の形式で上記温度特性
補償回路が構成され、 上記電圧・電流変換回路と上記第
１の電流・電流変換回路と上記第２の電流・電流変換回
路のそれぞれの差動対バイポーラ・トランジスタの順方
向エミッタ抵抗の温度特性を、上記バンドギャップ回路
の形式の上記温度特性補償回路の上記基準出力電流の温
度特性によって相殺するようにしたものである。
【０００９】
【作用】上述した手段によれば、バイポーラ・トランジ
スタの順方向エミッタ抵抗を、みかけ上、任意の抵抗の
温度特性にすることができる。これにより、バイポーラ
・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視
できなくなるような状況下でも、温度特性制御を簡単か
つ正確に行なわせることができるような温度特性補償を
可能にする、という目的が達成される。
スタの順方向エミッタ抵抗を、みかけ上、任意の抵抗の
温度特性にすることができる。これにより、バイポーラ
・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視
できなくなるような状況下でも、温度特性制御を簡単か
つ正確に行なわせることができるような温度特性補償を
可能にする、という目的が達成される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を含むものとする。図１は本発明による
温度特性補償回路の要部における一実施例を示す。
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を含むものとする。図１は本発明による
温度特性補償回路の要部における一実施例を示す。
【００１１】同図に示す回路は、図３に示したノイズリ
ダクション回路用のフィルタ回路において、定電流Ｉ
１，Ｉ２，Ｉ３の基準となる電流を出力する部分の回路
を示したものであって、Ｑ１８〜Ｑ３８はバイポーラ・
トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２０〜Ｒ２２，Ｒ２
７は抵抗、Ｉｏ１，Ｉｏ２は基準出力電流、Ｖｃｃは電
源電位である。また、Ｉｏはバンドギャップ回路の基準
電流である。図１において、Ａ点における電位ＶＡの温
度特性は、Ｔ＝３００°Ｋ（Ｔａ＝２７℃）を基準にす
ると、次式（１１）のようになる。
ダクション回路用のフィルタ回路において、定電流Ｉ
１，Ｉ２，Ｉ３の基準となる電流を出力する部分の回路
を示したものであって、Ｑ１８〜Ｑ３８はバイポーラ・
トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２０〜Ｒ２２，Ｒ２
７は抵抗、Ｉｏ１，Ｉｏ２は基準出力電流、Ｖｃｃは電
源電位である。また、Ｉｏはバンドギャップ回路の基準
電流である。図１において、Ａ点における電位ＶＡの温
度特性は、Ｔ＝３００°Ｋ（Ｔａ＝２７℃）を基準にす
ると、次式（１１）のようになる。
【数５】
【００１２】ここで、トランジスタＱ２７のエミッタ負
荷抵抗Ｒ２２に、図３に示した回路の抵抗Ｒ１と同種の
抵抗を使用すると、基準出力電流Ｉｏ１の温度特性は、
次式（１２）のようになる。
荷抵抗Ｒ２２に、図３に示した回路の抵抗Ｒ１と同種の
抵抗を使用すると、基準出力電流Ｉｏ１の温度特性は、
次式（１２）のようになる。
【数６】 上記基準出力電流Ｉｏ１を電流源として使用した場合の
バイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵抗ｒｅ
は、次式（１３）のように、抵抗Ｒ２２だけの温度特性
をもつようになる。
バイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵抗ｒｅ
は、次式（１３）のように、抵抗Ｒ２２だけの温度特性
をもつようになる。
【数７】
【００１３】したがって、図３のフィルタ回路の電流Ｉ
１に上記基準出力電流Ｉｏ１の温度特性をもたせると、
つまり図３の電流Ｉ１の基準に上記基準出力電流Ｉｏ１
を使用し、抵抗Ｒ２２としてＲ１と同じ温度特性のもの
を使用すると、これによって図３の回路における温度係
数β（数２および数３）は、抵抗Ｒ１とｒｅ１の比に関
係なく、Ｒ１にだけ依存する温度係数にすることができ
る。以上のようにして、バイポーラ・トランジスタの順
方向エミッタ抵抗をみかけ上、任意の抵抗の温度特性に
することができる。
１に上記基準出力電流Ｉｏ１の温度特性をもたせると、
つまり図３の電流Ｉ１の基準に上記基準出力電流Ｉｏ１
を使用し、抵抗Ｒ２２としてＲ１と同じ温度特性のもの
を使用すると、これによって図３の回路における温度係
数β（数２および数３）は、抵抗Ｒ１とｒｅ１の比に関
係なく、Ｒ１にだけ依存する温度係数にすることができ
る。以上のようにして、バイポーラ・トランジスタの順
方向エミッタ抵抗をみかけ上、任意の抵抗の温度特性に
することができる。
【００１４】これにより、バイポーラ・トランジスタの
順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなるよう
な状況下でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行なわせ
ることができるような温度特性補償が可能になる。図２
は、図１の温度特性補償回路をノイズリダクション回路
用のフィルタ回路に組込んだ例を示したものであって、
上記基準出力電流Ｉｏ１，Ｉｏ２は、バイポーラ・トラ
ンジスタＱ２８〜Ｑ３７および抵抗Ｒ１４〜Ｒ１９，Ｒ
２３〜Ｒ２６などによってフィルタ回路内の電流Ｉ１〜
Ｉ３に転写されるようになっている。
順方向エミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなるよう
な状況下でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行なわせ
ることができるような温度特性補償が可能になる。図２
は、図１の温度特性補償回路をノイズリダクション回路
用のフィルタ回路に組込んだ例を示したものであって、
上記基準出力電流Ｉｏ１，Ｉｏ２は、バイポーラ・トラ
ンジスタＱ２８〜Ｑ３７および抵抗Ｒ１４〜Ｒ１９，Ｒ
２３〜Ｒ２６などによってフィルタ回路内の電流Ｉ１〜
Ｉ３に転写されるようになっている。
【００１５】同図において、入力Ｖｉｎに対するＶｏｕ
ｔ１，Ｖｏｕｔ２の伝達特性は、数１に示した式（１）
〜（４）と同じである。これによって数２に示した式
（５）（６）における各項の温度係数α〜εを求め、温
度特性を補償できることを以下に示す。まず、Ｑ２７の
コレクタに流れる基準出力電流Ｉｏ１は、カレントミラ
ーによって、Ｑ１５，Ｑ１４からなる電流源回路ＣＳ１
ａ，ＣＳ１ｂの定電流Ｉ１，Ｉ１に転写される。これに
より、Ｉ１はＩｏ１の温度特性をもつ。ここで、Ｒ２２
がＲ１と同種の抵抗であって、χという温度係数をもつ
ならば、Ｉ１の温度特性は、Ｔ＝３００°Ｋを基準にし
た場合、数６の式（１２）により、次式（１４）のよう
になる。
ｔ１，Ｖｏｕｔ２の伝達特性は、数１に示した式（１）
〜（４）と同じである。これによって数２に示した式
（５）（６）における各項の温度係数α〜εを求め、温
度特性を補償できることを以下に示す。まず、Ｑ２７の
コレクタに流れる基準出力電流Ｉｏ１は、カレントミラ
ーによって、Ｑ１５，Ｑ１４からなる電流源回路ＣＳ１
ａ，ＣＳ１ｂの定電流Ｉ１，Ｉ１に転写される。これに
より、Ｉ１はＩｏ１の温度特性をもつ。ここで、Ｒ２２
がＲ１と同種の抵抗であって、χという温度係数をもつ
ならば、Ｉ１の温度特性は、Ｔ＝３００°Ｋを基準にし
た場合、数６の式（１２）により、次式（１４）のよう
になる。
【数８】
【００１６】一方、２ｒｅ１の温度特性は、Ｉｏ１と同
じ温度特性をもつＩ１をＱ３，Ｑ４に流すことにより、
数６の式（１２）により、Ｒ２２と同じ温度特性をも
つ。この場合、Ｒ２２とＲ１は同じ種類の抵抗で、その
温度特性はχであるから、Ｒ１＋２ｒｅ１は式（１５）
となる。
じ温度特性をもつＩ１をＱ３，Ｑ４に流すことにより、
数６の式（１２）により、Ｒ２２と同じ温度特性をも
つ。この場合、Ｒ２２とＲ１は同じ種類の抵抗で、その
温度特性はχであるから、Ｒ１＋２ｒｅ１は式（１５）
となる。
【数９】 これにより、Ｒ１とｒｅ１の値が、どのような値をとろ
うと、Ｒ１＋２ｒｅ１の温度特性は、常にＲ１だけの温
度係数をもつようになる。
うと、Ｒ１＋２ｒｅ１の温度特性は、常にＲ１だけの温
度係数をもつようになる。
【００１７】次に、Ｉ２の温度特性を求める。Ｉ２は、
Ｑ３８のコレクタに流れる基準出力電流Ｉｏ２がカレン
トミラーによって転写されてくる電流であって、Ｉｏ２
と同じ温度特性をもつ。この場合、Ｑ３８のエミッタ負
荷抵抗Ｒ２７は、半導体集積回路の外付抵抗とすること
によって、任意の温度特性をもつ抵抗が選べるようにな
っている。このＲ２７の外付端子Ｐ１点における電位Ｖ
Ｐ１の温度特性は、数５の式（１１）の場合と同様にＴ
＝３００°Ｋとおくと、１／３００となる。ここで、Ｒ
２７の温度係数をζとおくと、Ｉｏ２の温度特性は、次
式（１６）のようになる。
Ｑ３８のコレクタに流れる基準出力電流Ｉｏ２がカレン
トミラーによって転写されてくる電流であって、Ｉｏ２
と同じ温度特性をもつ。この場合、Ｑ３８のエミッタ負
荷抵抗Ｒ２７は、半導体集積回路の外付抵抗とすること
によって、任意の温度特性をもつ抵抗が選べるようにな
っている。このＲ２７の外付端子Ｐ１点における電位Ｖ
Ｐ１の温度特性は、数５の式（１１）の場合と同様にＴ
＝３００°Ｋとおくと、１／３００となる。ここで、Ｒ
２７の温度係数をζとおくと、Ｉｏ２の温度特性は、次
式（１６）のようになる。
【数１０】
【００１８】これにより、Ｉ２の温度特性は、次式（１
７）のようになる。
７）のようになる。
【数１１】 次に、Ｉ３の温度特性であるが、Ｉ３も、Ｉ１と同様に
Ｉｏ１がカレントミラーで転写されているので、Ｉｏ１
と同じ温度特性をもつ。したがって、Ｉ３の温度特性
は、次式（１８）のようになる。
Ｉｏ１がカレントミラーで転写されているので、Ｉｏ１
と同じ温度特性をもつ。したがって、Ｉ３の温度特性
は、次式（１８）のようになる。
【数１２】
【００１９】以上のようにして、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の各
温度特性が与えられる。ここで、数２の式（５）（６）
において、抵抗Ｒ２にＲ１およびＲ２７と同種のものを
使用すれば、数３に示した温度特性補償の条件式（７）
（８）にあてはめて、次式（１９）〜（２４）を得るこ
とができる。
温度特性が与えられる。ここで、数２の式（５）（６）
において、抵抗Ｒ２にＲ１およびＲ２７と同種のものを
使用すれば、数３に示した温度特性補償の条件式（７）
（８）にあてはめて、次式（１９）〜（２４）を得るこ
とができる。
【数１３】 これにより、フィルタ回路の特性において、回路利得を
示すＡの項目については、数１３の式（２４）のように
温度特性を相殺（キャンセル）することができる。
示すＡの項目については、数１３の式（２４）のように
温度特性を相殺（キャンセル）することができる。
【００２０】また、フィルタ回路のカットオフ周波数ω
ｏについては、数１３の式（２３）により温度係数ζが
残るが、これは外付抵抗Ｒ２７によるものである。した
がって、Ｒ２７に温度係数のないものを使用すれば、ω
ｏの温度特性も相殺することができる。一般に、外付抵
抗は、半導体集積回路内部に形成される拡散層抵抗など
に比べて、その温度特性を大幅に小さくすることができ
る。以上のように、本発明によれば、トランジスタにお
いて生じる順方向エミッタ抵抗ｒｅの温度特性を、正確
な温度特性制御が容易な抵抗の温度特性に置き換えるこ
とができる。この順方向エミッタ抵抗は、ダイオードの
順方向にも生じるが、これについても同様に、温度特性
補償が容易な抵抗の温度特性に置き換えることができ
る。
ｏについては、数１３の式（２３）により温度係数ζが
残るが、これは外付抵抗Ｒ２７によるものである。した
がって、Ｒ２７に温度係数のないものを使用すれば、ω
ｏの温度特性も相殺することができる。一般に、外付抵
抗は、半導体集積回路内部に形成される拡散層抵抗など
に比べて、その温度特性を大幅に小さくすることができ
る。以上のように、本発明によれば、トランジスタにお
いて生じる順方向エミッタ抵抗ｒｅの温度特性を、正確
な温度特性制御が容易な抵抗の温度特性に置き換えるこ
とができる。この順方向エミッタ抵抗は、ダイオードの
順方向にも生じるが、これについても同様に、温度特性
補償が容易な抵抗の温度特性に置き換えることができ
る。
【００２１】これにより、回路の温度特性が抵抗とトラ
ンジスタ、または抵抗とダイオードの両方によって複雑
に生じる場合でも、その温度特性の補償を簡単かつ的確
に行なうことができる。以上、本発明者によってなされ
た発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
ンジスタ、または抵抗とダイオードの両方によって複雑
に生じる場合でも、その温度特性の補償を簡単かつ的確
に行なうことができる。以上、本発明者によってなされ
た発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
【００２２】たとえば、温度特性補償は、能動素子の一
部をバイポーラ・トランジスタ以外の素子に置き換える
構成であってもよい。以上の説明では主として、本発明
者によってなされた発明をその背景となった利用分野で
あるノイズリダクション回路用のアクティブ・フィルタ
回路に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば高安定度を要求される発振
回路の温度特性補償などにも適用できる。
部をバイポーラ・トランジスタ以外の素子に置き換える
構成であってもよい。以上の説明では主として、本発明
者によってなされた発明をその背景となった利用分野で
あるノイズリダクション回路用のアクティブ・フィルタ
回路に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば高安定度を要求される発振
回路の温度特性補償などにも適用できる。
【００２３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、バイポーラ・トランジスタの順方向エ
ミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなるような状況下
でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行うことができ
る、という効果が得られる。
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、バイポーラ・トランジスタの順方向エ
ミッタ抵抗の温度特性が無視できなくなるような状況下
でも、温度特性制御を簡単かつ正確に行うことができ
る、という効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例による温度特性補償回路の要
部を示す回路図
部を示す回路図
【図２】本発明による温度特性補償回路が適用されたフ
ィルタ回路の構成例を示す図
ィルタ回路の構成例を示す図
【図３】従来の温度特性補償回路の構成例をその適用例
とともに示す図
とともに示す図
ＣＳ１〜ＣＳ３ 電流源回路 Ｉ１〜Ｉ３ 温度特性が補償された定電流 Ｉｏ１，Ｉｏ２ 順方向エミッタ抵抗の温度特性を補償
する基準出力電流 Ｑ１〜Ｑ３８ バイポーラ・トランジスタ Ｒ１〜Ｒ２７ 抵抗 Ｉｏ バンドギャップ回路基準電流
する基準出力電流 Ｑ１〜Ｑ３８ バイポーラ・トランジスタ Ｒ１〜Ｒ２７ 抵抗 Ｉｏ バンドギャップ回路基準電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 智 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 米谷 信昭 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 大久保 勇一 群馬県高崎市西横手町111番地 株式会 社日立製作所 高崎工場内 (56)参考文献 特公 昭61−7053（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 11/54 H03H 11/04
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号と帰還信号とが印加され、その差
電圧と電流変換用抵抗とに関係した出力電流を出力する
電圧・電流変換回路と、上記電圧・電流変換回路の上記
出力電流に関係した出力電流を出力する第１の電流・電
流変換回路と、上記第１の電流・電流変換回路の上記出
力電流が印加されることにより上記電圧・電流変換回路
に印加される上記帰還信号を形成するキャパシタと、上
記電圧・電流変換回路の上記出力電流に関係した出力電
流を出力する第２の電流・電流変換回路と、上記第２の
電流・電流変換回路の上記出力電流が印加される出力抵
抗とを具備し、上記第１の電流・電流変換回路の出力に
より入力信号のローパス成分を出力し、上記第２の電流
・電流変換回路の出力により入力信号のハイパス成分を
出力するように構成され、 上記電圧・電流変換回路は、上記入力信号と上記帰還信
号とがベースに印加されそのエミッタの間に上記電流変
換用抵抗が接続された差動対バイポーラ・トランジスタ
と、そのエミッタに接続された一対の電流源回路とによ
って構成され、 上記第１の電流・電流変換回路は、その出力電流を形成
する差動対バイポーラ・トランジスタと、そのエミッタ
に接続されたひとつの電流源回路とによって構成され、 上記第２の電流・電流変換回路は、その出力電流を形成
する差動対バイポーラ・トランジスタと、そのエミッタ
に接続されたひとつの電流源回路とによって構成された
フィルタ回路のための温度特性補償回路であって、 上記電圧・電流変換回路の上記一対の電流源回路の電流
値と上記第１の電流・電流変換回路の上記ひとつの電流
源回路の電流値と上記第２の電流・電流変換回路の上記
ひとつの電流源回路の電流値とを決定するための基準出
力電流を生成する如くベースが共通接続された一対のバ
イポーラ・トランジスタと、該一対のバイポーラ・トラ
ンジスタの一方のエミッタと他方のエミッタとの間に接
続された抵抗とを含み、該一対のバイポーラ・トランジ
スタの一方のバイポーラ・トランジスタのベースとコレ
クタとが接続されたバンドギャップ回路の形式で上記温
度特性補償回路が構成され、 上記電圧・電流変換回路と上記第１の電流・電流変換回
路と上記第２の電流・電流変換回路のそれぞれの差動対
バイポーラ・トランジスタの順方向エミッタ抵抗の温度
特性を、上記バンドギャップ回路の形式の上記温度特性
補償回路の上記基準出力電流の温度特性によって相殺す
ることを特徴とする温度特性補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03100357A JP3134230B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 温度特性補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03100357A JP3134230B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 温度特性補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102792A JPH05102792A (ja) | 1993-04-23 |
| JP3134230B2 true JP3134230B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=14271838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03100357A Expired - Lifetime JP3134230B2 (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | 温度特性補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134230B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP03100357A patent/JP3134230B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05102792A (ja) | 1993-04-23 |
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