ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/16)投稿日:2014/2/8
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http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10120675030
の質問回路
詳しくは、バンドギャップ電圧
3端子レギュレータ78シリーズの回路解析 - SonofSamlawのブログ (hatenablog.com)
です。
ショックレイの理論によると、
異なる電流密度のダイオード電圧の差は絶対温度Tに比例します。
ダイオード電圧Vdと電流密度Iは、
I=Is*exp(Vd/kT)
Vd=kT*In(I/Is)
より、異なる電流密度I1,I2のダイード電圧Vd1、Vd2の差は、
vd1-Vd2=kT*In(I1/I2)
これは、電流密度比で決まり、それを一定にすれば、電流密度が変化してもいいのです。
この回路では、Q1,Q2により2つのダイオードD1とD2-D10の電流を等しくしているから、電流密度の比は常に(温度に寄らず)等しくなる。
この回路はD1とD2-D10の電流が同じでしかも
D1の電圧=R1電圧+D2-D10の電圧
としている。つまりOPAMPにより制御している。
D1とD2-D10の電流はおなじだから(同じ電流源によっているから)、電流密度は違う。
つまり、R1の電圧はこの2つのダイオード電圧の差電圧です。これをVTとします。これはTに比例する。
すると、R1の電流I1は、
I1=VT/R1
この電流I1がQ3によりR2に流されるので、R2の電圧は、
I1*R2=VT*R2/R1
となり、絶対温度Tに比例した電圧となります。