温度检测电路、温度补偿电路以及缓冲电路制造技术

本发明专利技术公开了一种温度检测电路、温度补偿电路以及缓冲电路。具体而言，温度检测电路包括：第一整流元件，其具有处于第一基准电压的阴极以及连接至第一节点的阳极；在所述第一整流元件与第二基准电压之间与第二整流元件串联连接的第一阻抗元件；第三整流元件，其具有处于所述第一基准电压的阴极以及连接至第二节点的阳极；在所述第三整流元件与所述第二基准电压之间串联连接的第二阻抗元件和第四整流元件；以及差分放大器，其输出对应于所述第一节点与所述第二节点之间的电势差的差分信号对。所述对中的差分信号响应于温度改变而在相反方向上发生幅值变化。

【技术实现步骤摘要】
温度检测电路、温度补偿电路以及缓冲电路相关申请的交叉参考本申请基于2012年12月28日提交的日本专利申请N0.2012-288727并要求享有其优先权权益；其全部内容通过参考并入本文中。
本文中描述的实施例一般地涉及温度检测电路、温度补偿电路以及缓冲电路。
技术介绍
对于与IOMHz或更高频率的时钟信号同步地输出数字信号的半导体集成电路，通常布置输出接口电路以实现可靠的高速操作。例如，对于与26MHz时钟信号同步的数字信号，要求数字信号的上升沿时间(此后称为tr)和下降沿时间(此后称为tf)为约2至6纳秒(ns)。为tr和tf设定低的限制以防止产生噪声。因此，在输出接口电路的设计中，调节结构部分的电路常数以获得期望的tr、tf。然而，tr和tf由于电源电压的变化以及温度的变化而变化，使得这样的调节难以实现。可以将不受电源电压的变化以及温度的变化的影响的带隙基准电路(此后称为BGR电路)的输出电势作为基准电势，并且调节tr和tf。然而，BGR电路不具有良好的响应性，使得对于具有低电源电压的集成电路或者要求在接通电源后立即传导高速数据输出的集成电路而言，BGR电路的响应速度无法赶上输出数据的定时。
技术实现思路
实施例提供了能够调节具有良好的响应性的信号的上升沿时间和下降沿时间的温度检测电路、温度补偿电路以及缓冲电路。根据一个实施例，温度检测电路包括:第一整流元件(例如，二极管)，具有处于第一基准电压的阴极以及连接至第一节点的阳极；第一阻抗元件和第二整流元件，串联连接在第一节点与第二基准电压之间；第三整流元件，具有处于第一基准电压的阴极以及连接至第二节点的阳极；第二阻抗元件和第四整流元件，串联连接在第二节点与第二基准电压之间；以及差分放大器，配置为输出对应于第一节点与第二节点之间的电势差的差分信号对。差分信号对的信号的幅值响应于温度的改变而在相反方向上变化。【附图说明】图1是示出了根据实施例的包括温度检测电路、温度补偿电路和缓冲电路的半导体集成电路的示意结构的框图。图2是示出了可变输出电阻器的内部结构的示例的电路图。图3是示出了温度检测电路的第一示例的电路图。图4是示出了从图3所示的温度检测电路中输出的差分信号对(cont、cont/)的温度依赖性的曲线图。图5是示出了当从温度检测电路中输出如图4所示的差分信号对(cont、cont/)时，从半导体集成电路的输出端子中输出的信号的上升沿时间tr和下降沿时间tf的温度依赖性的曲线图。图6是示出了温度检测电路的第二示例的电路图。图7是示出了温度检测部分的第三示例的电路图。图8是示出了温度检测部分的第四示例的电路图。【具体实施方式】将参考附图描述实施例。图1是示出了根据实施例的包括温度检测电路、温度补偿电路和缓冲电路的半导体集成电路I的示意结构的框图。如图1所示，半导体集成电路I具有内部电路2和输出缓冲器3。输出缓冲器3对内部电路2的输出信号进行缓冲，并且通过输出端子OUT输出所述信号。不存在对内部电路2的具体电路结构的限制。例如，内部电路2可以由包括执行各种类型的逻辑操作的逻辑门、触发器等的组合电路形成。当内部电路2输出多个输出信号时，可以为每个输出信号布置输出缓冲器3。输出缓冲器3包括缓冲部分4和温度补偿电路5。温度补偿电路5包括可变输出电阻器6和温度检测电路7。缓冲部分4对内部电路2的输出信号进行缓冲，并且将输出信号提供给可变输出电阻器6的一端。可变输出电阻器6位于缓冲部分4的输出节点与输出端子OUT之间。可以对应于温度检测电路7的输出信号调节可变输出电阻器6的电阻。可变输出电阻器6的电阻由温度检测电路7控制，使得输出信号的上升沿时间tr和下降沿时间tf在不受温度影响的规定的时间范围内。图2是示出了可变输出电阻器6的示例性内部结构的电路图。如图2所示，可变输出电阻器6包括在缓冲部分4的输出节点与输出端子OUT之间的电阻器Routl。可变输出电阻器6包括与电阻器Routl并联连接的传输门8。传输门8具有与电阻器Routl并联连接的NMOS晶体管NI和PMOS晶体管Pl。将来自温度检测电路7的差分信号对的第一信号(信号cont)提供给NMOS晶体管NI的栅极；将差分信号对的第二信号(信号cont/)提供给PMOS晶体管Pl的栅极。对于温度检测电路7，通过根据温度调节差分信号对(cont、cont/)的信号电平，调节可变输出电阻器6的电阻，使得从输出端子OUT输出的信号的上升沿时间tr和下降沿时间tf在不依赖于温度的规定的时间区域内。例如，当输出信号的频率是约26MHz时，输出信号的上升沿时间tr和下降沿时间tf在2至6ns的范围内。图3是示出了温度检测电路7的第一示例的电路图。如图3所示，温度检测电路7具有温度检测部分11和差分放大器12，所述温度检测部分11输出差分信号对V1、V2，所述差分放大器12放大差分信号对V1、V2并产生差分信号对cont、cont/。温度检测部分11包括:在电源电压(第二基准电压)Vdd与地电压(第一基准电压)Vss之间串联连接的电阻器(第一阻抗元件)R1、二极管(第二整流元件)Dl和二极管(第一整流元件)D2 ;同样在电源电压Vdd与地电压Vss之间连接的电阻器(第二阻抗元件)R2、二极管(第四整流元件)D3和二极管(第三整流元件)D4 ;以及在二极管Dl、D2之间的中间节点(第一中间节点)Vb与地电压Vss之间串联连接的电阻器R3和电阻器R4 (共同构成第一分压电路)。电阻器Rl和二极管Dl的连接顺序可以反转。即，可以采纳如下的方案:其中，二极管的阳极连接至电源电压Vdd，阴极连接至电阻器Rl的一端，并且电阻器Rl的另一端连接至中间节点Vb。类似地，电阻器R2和二极管D3的连接顺序也可以反转。S卩，可以采纳如下的方案:其中，二极管D3的阳极连接至电源电压Vdd，阴极连接至电阻器R2的一端，并且电阻器R2的另一端连接至在二极管D3、D4之间的中间节点V2。差分信号对的一个信号Vl是通过由串联连接的电阻器R3、R4分压而获得的信号；差分信号对的另一个信号V2是在二极管D3、D4之间的中间节点(第二中间节点)上的信号。设定温度检测部分11的电阻器Rl、R2的电阻之间以及二极管Dl至D4的面积系数(area factor)之间的以下列出的关系。(I) RKR2(2) 二极管Dl的面积系数Ml> 二极管D2的面积系数M2(3) 二极管D3的面积系数M3〈 二极管D4的面积系数M4此处，面积系数指的是二极管的相对大小。面积系数越大，二极管中的电流流动越容易。将解释根据(I)至(3)设定温度检测部分11的电阻器Rl、R2的电阻以及二极管Dl至D4的面积系数Ml至M4的原因。作为示例，将电阻器Rl至R4以及二极管Dl至D4的面积系数Ml至M4设定为以下的值:R1=5K Ω，R2=R3=460K Ω，R4=1850K Ω二极管Dl、D4的面积系数M1、M4=20二极管D2、D3的面积系数M2、M3=l从温度检测部分11输出的差分信号对Vl、V2被输入至差分放大器12,并且被放大以产生差分信号对cont、cont/。差分信号对cont、cont/具有彼此相反的温度特性。SP，温度检测部分11产生输入至差分放大器12的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度检测电路，包括：第一整流元件，其具有处于第一基准电压的阴极以及连接至第一节点的阳极；与第二整流元件串联连接的第一阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二整流元件连接在所述第一节点与第二基准电压之间；第三整流元件，其具有处于所述第一基准电压的阴极以及连接至第二节点的阳极；与第四整流元件串联连接的第二阻抗元件，所述第二阻抗元件和所述第四整流元件连接在所述第二节点与所述第二基准电压之间；以及差分放大器，其被配置为基于所述第一节点与所述第二节点之间的电势差输出差分信号对，其中响应于温度改变，所述差分信号对中的第一信号的幅值在所述差分信号对中的第二信号的幅值减小时增大，并且所述差分信号对中的所述第一信号的所述幅值在所述差分信号对中的所述第二信号的所述幅值增大时减小。

【技术特征摘要】
2012.12.28 JP 2012-2887271.一种温度检测电路，包括: 第一整流元件，其具有处于第一基准电压的阴极以及连接至第一节点的阳极； 与第二整流元件串联连接的第一阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二整流元件连接在所述第一节点与第二基准电压之间； 第三整流元件，其具有处于所述第一基准电压的阴极以及连接至第二节点的阳极；与第四整流元件串联连接的第二阻抗元件，所述第二阻抗元件和所述第四整流元件连接在所述第二节点与所述第二基准电压之间；以及 差分放大器，其被配置为基于所述第一节点与所述第二节点之间的电势差输出差分信号对，其中 响应于温度改变，所述差分信号对中的第一信号的幅值在所述差分信号对中的第二信号的幅值减小时增大，并且所述差分信号对中的所述第一信号的所述幅值在所述差分信号对中的所述第二信号的所述幅值增大时减小。2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其中， 所述第一整流元件的面积系数小于所述第二整流元件的面积系数，并且 所述第三整流元件的面积系数大于所述第四整流元件的面积系数。3.根据权利要求1所述的温度检测电路，其中，所述第二整流元件的所述阳极处于所述第二基准电压，并且所述第二整流元件的所述阴极连接至所述第一阻抗元件。4.根据权利要求1所述的温度检测电路，其中，所述第四整流元件的所述阳极处于所述第二基准电压，并且所述第四整流元件的所述阴极连接至所述第二阻抗元件。5.根据权利要求1所述的温度检测电路，进一步包括: 连接在所述第一节点与所述第一基准电压之间的第一分压电路， 其中，所述第一节点与所述第二节点之间的电势差是通过使用对应于所述第一节点处的电势的第一分压来确定的，所述第一分压被从所述第一分压电路提供给所述差分放大器。6.根据权利要求5所述的温度检测电路，其中，所述第一阻抗元件的阻抗值小于所述第二阻抗元件的阻抗值。7.根据权利要求5所述的温度检测电路，其中， 所述第一整流元件的面积系数小于所述第二整流元件的面积系数，并且 所述第三整流元件的面积系数大于所述第四整流元件的面积系数。8.根据权利要求1所述的温度检测电路，进一步包括: 连接在所述第二节点与所述第一基准电压之间的第二分压电路， 其中，所述第一节点与所述第二节点之间的电势差是通过使用对应于所述第二节点处的电势的第二分压来确定的，所述第二分压被从所述第二分压电路提供给所述差分放大器。9.根据权利要求8所述的温度检测电路，其中， 所述第一整流元件的面积系数小于所述第二整流元件的面积系数，并且 所述第三整流元件的面积系数大于所述第四整流元件的面积系数。10.根据权利要求8所述的温度检测电路，其中，所述第二阻抗元件的阻抗值小于所述第一阻抗元件的阻抗值。11.根据权利要求1所述的温度检测电路，进一步包括: 连接在所述第一节点与所述第一基准电压之间的第一分压电路；以及 连接在所述第二节点与所述第一基准电压之间的第二分压电路； 其中，所述第一节点与所述第二节点之间的电势差是通过使用第一分压和第二分压来确定的，所述第一分压对应于所述第一节点处的电势，所述第一分压被从所述第一分压电路提供给所述差分放大器，所述第二分压对应于所述第二节点处...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑下敏树，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP