JPH0599756A - 温度検出回路 - Google Patents

温度検出回路

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JPH0599756A
JPH0599756A JP25660791A JP25660791A JPH0599756A JP H0599756 A JPH0599756 A JP H0599756A JP 25660791 A JP25660791 A JP 25660791A JP 25660791 A JP25660791 A JP 25660791A JP H0599756 A JPH0599756 A JP H0599756A
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Koji Machida
幸二 町田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小面積内での集積化が可能で、かつ、消費電
流の小さな温度検出回路を提供することである。 【構成】 信号発生回路1が発生する基本周波数信号
と、遅延回路4が、その基本周波数信号を温度に応じて
遅延時間を変化させて遅延し、その遅延回路4からの出
力信号と上記基本周波数信号とを比較するNANDゲー
ト8からの出力に基づいて温度を検出し、可変容量ダイ
オード23の容量を変えることにより信号発生回路1の
温度補償を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温度検出回路に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水晶発振器の温度補償を行なう場
合、温度検出回路として例えばリングオシレータとかサ
ーミスタが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】温度検出回路としてリ
ングオシレータを用いる場合には、その発振周波数を低
く抑えて消費電流を低減させるため、CMOSインバー
タを多段接続するかあるいは容量素子を接続しなければ
ならない。そのため集積化した場合に、面積が大きくな
るかあるいは外付素子を必要とする欠点がある。
【0004】またサーミスタを用いる場合には、集積化
ができないため外付けしなければならない欠点がある。
【0005】本発明の目的は小面積内での集積化が可能
で、かつ、消費電流の小さな温度検出回路を提供するこ
とである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号発生手段
が発生する基本周波数信号を、遅延時間が温度に応じて
変化する遅延手段によって遅延し、この遅延された信号
と上記基本周波数信号とを比較する比較手段の出力に基
づいて温度を検出することにより上記目的を達成してい
る。
【0007】
【実施例】以下、この発明を図面に示す一実施例に基づ
いて具体的に説明する。
【0008】図1において、1は信号発生手段を構成す
る信号発生回路で、水晶発振回路2および分周回路3か
らなり、水晶発振回路2から出力される基準周波数信号
を分周回路3で所定の基本周波数信号に分周して出力す
る。4は遅延手段を構成する遅延回路で、3段のインバ
ータ5〜5およびコンデンサ6,6からなる充放電回路
を構成しており、温度の変化に応じてインバータ5のし
きい値Vthが変化するため、充放電時間が変化すること
により遅延時間tが変化する。本例では、周囲温度がT1
℃のとき遅延時間がt1となるように設定する。なお、必
要な遅延時間は充分小さいのでコンデンサ6、6の容量
は数pF程度でよく、この遅延回路4は集積可能であ
る。7はカウンタ、8は比較手段を構成するNANDゲ
ート、9、10はインバータである。11、12はAN
Dゲート、13は温度データ変換部で、Pチャネル・ト
ランジスタ14、Nチャネル・トランジスタ15、抵抗
16(抵抗値R)およびコンデンサ17(容量Ca)か
らなり、NANDゲート8からの出力信号dのパルス幅
t(温度データ)を電圧に変換する。18はA/D変換
回路で温度データ変換部13からのアナログ入力をデジ
タルデ―タに変換する。19はラッチ回路で、ANDゲ
ート12の出力信号eの立下がりでA/D変換回路18
からのデータをラッチする。20はROMで予め温度補
償用のデータを記憶させてあり、ラッチ回路19の出力
に応じたデータを出力するものである。21はD/A変
換回路でROM20のデジタル出力信号をアナログ信号
に変換する。22は抵抗、23は可変容量ダイオードで
あり、D/A変換回路21の出力に応じて容量が変化す
る。
【0009】上記構成は、抵抗22および可変容量ダイ
オード23を除いて全て集積化してある。
【0010】次に動作について図2を参照に説明する。
a、b、c、d、e、f、gは図1のa、b、c、d、
e、f、gの出力信号を表している。
【0011】周囲温度がT1℃の場合の動作は、次の通り
である。
【0012】信号発生回路1から図2aのパルスP1が
発生する。このパルスP1は遅延回路4によって図2b
のパルスP1' のごとくレベル反転されるとともに遅延
される。カウンタ7は信号発生回路1の出力信号をカウ
ントし、図2cのような出力を生じる。そのため、パル
スP1が発生することにより図2dのパルスP2がNA
NDゲート8から生じることになる。このパルスP2の
パルス幅は温度の変化に応じて変化する遅延回路4の遅
延時間となるので、このパルスP2のパルス幅が温度デ
ータとなる。本例では、周囲温度がT1℃なのでパルスP
2のパルス幅はt1となる。パルスP2が出力されている
間、Pチャネル・トランジスタ14がオンになり、この
とき、Nチャネル・トランジスタ15はオフになってい
るのでコンデンサ17が充電され、端子gの電圧Vgが
上昇する。この電圧VgはVg=Vdd(1−e
-t・n/Ca・R )で表わされ、NANDゲート8からの出力
信号dのパルス幅t(温度データ)に応じて変化する。
すなわち、温度データ変換部13で、温度データをP2
のパルス幅から電圧に変換することになる。nはカウン
ト数で、本例ではカウンタ7の設定により、n=3とし
てある。この電圧VgはA/D変換回路18でデジタル
データに変換されラッチ回路19に供給される。続い
て、図2aのパルスP3、パルスP4が発生すると、こ
のパルスP3、P4は図2bのパルスP2' P3' のご
とく遅延回路4で遅延され、図2dのごとくパルスP
5、P6がNANDゲート8から生じ、上記と同様にコ
ンデンサ17が充電される。こうしてコンデンサ17は
電圧Vg1に充電され、これがA/D変換回路18でデ
ジタルデータに変換され、ラッチ回路19に供給され
る。そしてパルスP4の立下がりによってカウンタ7が
トリガされ、その出力cが“0”になると、ANDゲー
ト12の出力が図2eのごとく“1”になり、信号発生
回路1より図2aのごとくパルスP7が発生すると、A
NDゲート12の出力は図2eのごとく“0”になる。
この出力eの立下がりによってラッチ回路19はトリガ
され、A/D変換回路18からの温度データをラッチ
し、このデータがROM20のアドレス信号となる。R
OM20はラッチ回路19の出力に応じた予め記憶して
ある温度補償用のデータを出力しD/A変換回路21で
アナログ信号に変換して出力することにより可変容量ダ
イオード23に印加する電圧が変化する。可変容量ダイ
オード23の容量の変化によって、水晶発振回路2の発
振周波数が調整されて温度補償が行なわれる。
【0013】また、パルスP7が発生するによりAND
ゲート11からは図2fのごとくパルスP8が出力さ
れ、このパルスP8が出力されることによってNチャネ
ル・トランジスタ15がオンになり、このときPチャネ
ル・トランジスタ14はオフになっているのでコンデン
サ17の充電電圧が瞬時に放電する。以下、上記同様の
動作を繰り返し、信号発生回路1の温度補償を行う。
【0014】図2の後半部の波形は、温度が変化した場
合の各部の波形を示しており、遅延回路4の遅延時間が
長くなるに従ってコンデンサ17の充電電圧が高くな
り、その電圧値に応じた温度補償が行なわれる。
【0015】なお、上記の実施例では、カウンタ7を用
いることによって、3つの基本周波数信号の遅延時間を
加算する形で電圧に変換したが、この数は適宜任意に設
定可能である。
【0016】基本周波数信号が1パルス発生するごとに
上記のような温度補償動作を行なう例について図3に基
づいて説明する。
【0017】同図において、24はインバータで分周回
路3からの基本周波数信号をレベル反転してNチャネル
・トランジスタ15に供給するためのものである。
【0018】次に動作について図4を参照にして説明す
る。なお、図1と同一番号は同一のものを示し、図4の
a、b、h、gは図3のa、b、h、gの出力信号を表
している。
【0019】信号発生回路1から図4aのパルスP9が
発生すると、遅延回路4からは図4bのパルスP9' が
生じ、その遅延時間t1に対応した幅のパルスP10(図
2h)がNANDゲート8から生じることになる。この
パルスP10が出力されている間、Pチャネル・トラン
ジスタ14がオンになり、図4gのようにコンデンサ1
7が充電される。この充電電圧はA/D変換回路18で
デジタルデータに変換され、ラッチ回路19に供給され
るこのデータは、パルスP10の立上りによりラッチ回
路19にラッチされる。このラッチされたデータに基づ
いて、上記実施例と同様にして信号発生回路1の温度補
償が行なわれる。そして、信号発生回路1がパルスP9
を出力し、図4aのごとく“0”になると、Nチャネル
・トランジスタ15がオンになり、このときPチャネル
・トランジスタ14はオフになっているので、コンデン
サ17の充電電圧が放電される。以下、上記同様の動作
を繰り返し信号発生回路1の温度補償を行う。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、基
本周波数信号とその遅延された信号との位相差から温度
を検出するようにしたので、小面積内での集積化が可能
で、かつ、消費電流を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック回路図。
【図2】図1の動作説明のためのタイミングチャート。
【図3】本発明の他の実施例のブロック回路図。
【図4】図3の動作説明のためのタイミングチャート。
【符号の説明】
1 信号発生手段 4 遅延手段 8 比較手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基本周波数信号を発生する信号発生手段
    と、 上記基本周波数信号を遅延し、かつ、その遅延時間が温
    度に応じて変化する遅延手段と、 上記遅延手段からの出力信号と上記基本周波数信号とを
    比較する比較手段とを具備し、 上記比較手段からの出力に基づいて温度を検出する温度
    検出回路。
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