專利名稱：溫度檢測電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及根據溫度產生輸出信號的溫度檢測電路，尤其涉及在MD(小型盤)系統中根據環境溫度控制寫入激光強度的溫度檢測電路。
以往，MD系統中備有在MD上規定的部分產生磁場的磁頭、以及在MD上的上述規定的部分產生激光的光發射器。錄音時，激光照射在旋轉的磁光盤上，于是只有被激光照射的部分溫度上升，而且，上述溫度達到居里溫度后，磁光盤的上述部分便無剩磁。這時，利用磁頭將與錄音數據對應的磁場加到磁光盤上，于是只有上述部分按照上述磁場而被磁化。此后，由于上述部分離開激光，所以該部分的溫度下降，磁化便照原樣保留下來。通過反復進行這一動作，錄音數據便被記錄在光磁盤上。
為了針對環境溫度的變化產生強度穩定的激光，圖2示出在上述那樣的系統中檢測環境溫度的電路。在圖2中，假設在二極管(1)中流動的電流相對于溫度大致一定，二極管(1)正向電壓的溫度特性式為
式中，VD是二極管兩端之間的電壓，T是絕對溫度[K]，VEg是半導體的能隙電壓，a是與遷移率的溫度特性有關的常數，q是電子電荷量，K是波爾茲曼常數。由上式得VD=VEg+ (dVD)/(dT) ·T ...................①設電阻(2)的阻值為R1，則電阻(2)中流動的電流I1為I1= (Vcc-VD-Vcc/2)/(R1)= (Vcc/2-VD)/(R1) ..................②另一方面，設電阻(3)的阻值為R2，則電阻(3)中流動的電流I2為I2＝VCC/2·R2……③而且，由式①、②及③可得電阻(4)中流動的電流I3為
于是，根據電阻(4)的電壓降可得VCA(壓控放大器)(5)的控制電壓VC為VC=VCC2-I3·R3]]>=VCC2·(1-R3R2+R3R1)+VER·R3R1+dVDdT·T·R3R1---(4)]]>因此，MD系統的環境溫度升高時，控制電壓下降，VCA(5)的增益變小，因此照射在MD上的激光強度變弱。反之，當環境溫度降低時，控制電壓VC升高，所以，激光強度增大。
可是，在圖2的電路中，正如由式④可知的那樣，溫度檢測電路的輸出信號，即放大器(6)的輸出信號按照溫度T和電源電壓VCC的變化而變化。如果將這樣的溫度檢測電路用于MD系統的激光強度控制，則由于控制電壓VC除環境溫度以外還隨電源電壓VCC的變化而變化，因此不能在MD上進行正確的記錄。
本發明就是鑒于上述問題而開發的，本發明的特征為，它由下述各部分構成，負極接地的二極管;一端接在該二極管正極上的第1電阻;一端接地的第2電阻;發射極分別接在上述第1及第2電阻的另一端上，偏壓加在基極上的第1及第2晶體管;以及將該第1及第2晶體管的集電極電流作為輸入信號，根據該輸入信號產生輸出信號的電流運算電路。
另外，上述電流運算電路的特征為，它由下述各部分構成，集電極及基極連接在電源上、同時發射極分別連接在第1及第2晶體集電極上的第3及第4晶體管;基極連接在上述第1晶體管集電極上的第5晶體管;集電極連接在上述第5晶體管集電極上、同時基極連接在上述第2晶體管集電極上的第6晶體管;連接在上述第5晶體管發射極上的第1恒流源;基極連接在第5晶體管發射極上、同時集電極連接在第6晶體管發射極上的第7晶體管;基極連接在第6晶體管發射極上、發射極連接在第7晶體管發射極上、同時在集電極上產生輸出信號的第8晶體管;以及連接在第7及第8晶體管公共發射極上的第2恒流源。
再一個特征是用于MD系統中。
如果采用本發明，則由于在第1及第2晶體管的發射極上產生一個從偏壓減去基極-發射極電壓后的電壓，所以有一個規定的電壓加在串聯連接的二極管及第1電阻上、以及和第2電阻上。因此，電流流經第1及第2電阻，通過上述電流流經第3及第4晶體管，在第3及第4晶體管的發射極上產生一規定電壓，加在第5及第6晶體管的基極上。在第5及第6晶體管的發射極上產生從基極電壓下降一規定電壓后的電壓，加在第7及第8晶體管的基極上。在第7及第8晶體管的發射極上產生從基極電壓下降一規定電壓后的電壓，上述電壓成為等電壓。因此不隨電源電壓的變化而隨溫度的變化產生輸出信號。


圖1是表示本發明一個實施例的電路圖;
圖2是表示先有例的電路圖。
圖中7二極管8第1電阻9第2電阻10第1晶體管11第2晶體管
12第3晶體管13第4晶體管14第5晶體管15第6晶體管16第7晶體管17第8晶體管圖1表示本發明的一個實施例，(7)是負極接地的二極管、(8)是一端接在二極管(7)的正極上的第1電阻、(9)是一端接地的第2電阻、(10)及(11)是將恒定的電壓分別加在第1及第2電阻的另一端用的第1及第2晶體管、(12)及(13)是發射極分別連接在第1及第2晶體管(10)及(11)的集電極上、基極及集電極連接在電源上的第3及第4晶體管、(14)及(15)是基極分別連接在第1及第2晶體管(10)及(11)的集電極上的第5及第6晶體管。(16)是基極連接在第5晶體管(14)的發射極上的第7晶體管、(17)是基極連接在第6晶體管(15)的發射極和第7晶體管(16)的集電極的連接點上的第8晶體管、(18)是連接在第5晶體管(14)的發射極上的第1恒流源、(19)是連接在第7及第8晶體管(16)及(17)的公共發射極上和第2恒流源。
圖1中，偏壓加在第1及第2晶體管(10)及(11)的基極上，在第1及第2晶體管(10)及(11)的發射極上產生從偏壓下降一個晶體管的VBE(基極-發射極之間的電壓)以后的電壓V1。另外，電壓V1是這樣設定的，也就是使它與二極管(7)的能隙電壓VEg相等。因為上述電壓V1加在串聯連接的第1電阻(8)和二極管(7)上、以及第2電阻(9)上，所以，如果假設第1電阻(8)的阻值為R4、二極管(7)兩端的電壓為VD，則流經第1電阻(8)的電流I4為I4＝(V1-VD)/R4……⑤另外，假設第2電阻(9)的阻值為R5，則流經第2電阻(9)的電流I5為I5＝V1/R5……⑥由于第1及第2晶體管(10)及(11)的基極電流很微小，將其忽略不計，則流經第1及第2電阻(8)及(9)的電流I4及I5與第1及第2晶體管(10)及(11)的集電極電流相等。而且，第1及第2晶體管(10)及(11)的集電極電流分別由第3及第4晶體管(12)及(13)供給。因此，如果假設第3晶體管(12)的飽和電流為IS3，則第3晶體管(12)的基極-發射極之間電壓VBE3為VNR3= (kT)/(q) ·ln (I4)/(IS3)另外，如果假設第4晶體管(13)的飽和電流IS4，則第4晶體管(13)的VBE4為VNR4= (kT)/(q) ·ln (I5)/(IS4)因此，第3及第4晶體管(12)及(13)的發射極電壓分別為VCC-VBE3及VCC-VBE4，并分別加在第5及第6晶體管(14)及(15)的基極上。另外，VCC是電源電壓。
因為第5晶體管(14)的發射極電流與第1恒流源(18)的電流I6相等，所以如果假設第5晶體管(14)的飽和電流為IS5，則第5晶體管(14)的基極-發射極之間電壓VBE5為VNR5= (kT)/(q) ·ln (I5)/(IS5)第5晶體管(14)的發射極電壓為VCC-VBE3-VBE5。
另一方面，假設從輸出端子(20)產生的輸出電流為IOUT，輸出電流IOUT流經第8及第9晶體管(17)及(21)。因此，當假設第2恒流源(19)的電流為I7時，則電流I7-IOUT流經第6及第7晶體管(15)及(16)。但因各晶體管的基極電流很微小，故將其忽略。
由于電流I7-IOUT流經第6晶體管(15)，所以當假設第6晶體管(15)的飽和電流為IS6時，則第6晶體管(15)的基極-發射極之間電壓VBE6為VNR6= (kT)/(q) ·ln (I7-Iour)/(IS6)而且，由于電壓VCC-VBE4加在第6晶體管(15)的基極上，所以第6晶體管(15)的發射極電壓為VCC-VBE4-VBE6，而且，該電壓加到第8晶體管(17)的基極上。在第8晶體管(17)中，電流IOUT流經第8晶體管(17)，所以當假設第8晶體管(17)的飽和電流為IS8時，第8晶體管(17)的基極-發射極之間電壓VBE8為
VNR8= (kT)/(q) ·ln (Iour)/(IS8)第8晶體管(17)的發射極電壓則為VCC-VBE4-VBE6-VBE8。
另一方面，由于電流I7-IOUT流經第7晶體管(16)，所以當假設第7晶體管(16)的飽和電流為IS7時，第7晶體管(16)的基極-發射極之間電壓VBE7為VNR7= (kT)/(q) ·ln (I7-Iour)/(IS7)另外，由于第5晶體管(14)的發射極電壓加在第7晶體管(16)的基極上，所以第7晶體管(16)的發射極電壓為VCC-VBE3-VBE5-VBE7。
因此，因為第7及第8晶體管(16)及(17)的發射極連接在一起，所以VCC-VBE3-VBE3-VBE7=VCC-VBE4-VBE6-VBE8
=VCC2·(1-R3R2+R3R1)+VER·R3R1+dVDdT·T·R3R1---(4)]]>
I4·I6IS3·IS5·IS7=I5·IourIS4·IS6·IS8]]>
Iour=IS4·IS6·IS8IS3·IS5·IS7·I4I5·I6---(7)]]>
而且，將式⑤及式⑥代入式⑦，則得Iour=IS4·IS6·IS8IS3·IS5·IS7·R5R4·VEg-VdVEg·I6---(8)]]>再將式①代入式⑧，則得Iour=IS4·IS6·IS8IS3·IS5·IS7·R5R4·-dVDdTVEg·T·I6---(9)]]>因此，由式⑨知，輸出電流IOUT與溫度T成正比，所以從輸出端子(20)產生按照溫度而改變的輸出電流。另外，在式⑨中，沒有含電源電壓VCC的項，所以輸出電流IOUT不隨電源電壓VCC的變化而變化。
將圖1所示這樣的溫度檢測電路用于MD系統中時，如果將上述溫度檢測電路的輸出電流作為進行例如電流-電壓變換等的控制信號，加到控制照射MD的激光的輸出強度的控制放大器上，則激光點的溫度大致一定，因此能進行準確的記錄，同時由于不受電源電壓變化的影響，所以在電壓下降等情況下，激光點的溫度也能大致一定，故能進行準確的記錄。
因此，如果按照本發明，通過將一定的電壓加到串聯連接的二極管及第1電阻上、以及第2電阻上而獲得電流，根據這樣獲得的電流產生輸出電流，所以能提供一種不受電源電壓影響的溫度檢測電路。
權利要求
1.一種溫度檢測電路，其特征為它由下述各部分構成，負極接地的二極管；一端連接在該二極管正極上的第1電阻；一端接地的第2電阻；發射極分別連接在上述第1及第2電阻的另一端上、偏壓加在基極上的第1及第2晶體管；以及將該第1及第2晶體管的集電極電流作為輸入信號、根據所述輸入信號產生輸出信號的電流運算電路。
2.根據權利要求1所述的溫度檢測電路，其特征為所述電流運算電路由以下各部分構成，集電極及基極連接在電源上，同時發射極分別連接在所述第1及第2晶體管集電極上的第3及第4晶體管;基極連接在所述第1晶體管集電極上的第5晶體管;集電極連接在所述第5晶體管集電極上、同時基極連接在所述第2晶體管集電極上的第6晶體管;連接在所述第5晶體管發射極上的第1恒流源;基極連接在所述第5晶體管發射極上、同時集電極連接在所述第6晶體管發射極上的第7晶體管;基極連接在所述第5晶體管發射極上、發射極連接在所述第7晶體管發射極上、同時在集電極產生輸出信號的第8晶體管;以及連接在所述第7及第8晶體管公共發射極上的第2恒流源。
3.根據權利要求1或2所述的溫度檢測電路，其特征為所述電路用于MD系統中。
全文摘要
本發明溫度檢測電路產生不受電源電壓變化影響的，按照溫度的輸出信號。該電路包括，產生按照溫度變化的端電壓的二極管；連接在二極管正極上的第1電阻；第2電阻；將恒定電壓加在第1及第2電阻上用的第1及第2晶體管；供給流經第1及第2電阻電流的第3及第4晶體管；第3及第4晶體管的發射極電流加在基極上的第5及第6晶體管；以及第5及第6晶體管的發射極電壓加在基極上的第7及第8晶體管。來自輸出端子20的輸出電流按照溫度而變化。
文檔編號G11B7/125GK1112675SQ9510383
公開日1995年11月29日 申請日期1995年3月31日 優先權日1994年3月31日
發明者栗原信二 申請人:三洋電機株式會社