[發(fā)明專利]半導(dǎo)體物理量傳感器裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710361536.X
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107526387B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松并和宏;西川睦雄
• 申請（專利權(quán)）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: G05F1/618
• 分類號: G05F1/618
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 金玉蘭;周爽

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體物理量傳感器裝置，其能夠維持正常工作時的電流能力，且能夠抑制端子間短路時流動的電流。將以互補的方式連接第一、二輸出元件(1、2)而成的輸出電路(5)的連接點(6)與輸出端子(103)連接。在第一輸出元件(1)與輸出電路(5)的連接點(6)之間連接有第一開關(guān)元件(3)。在第二輸出元件(2)與輸出電路(5)的連接點(6)之間連接有第二開關(guān)元件(4)。在輸出端子(103)的電壓Vout為比下限的鉗位電壓(電壓Vref1)低的電壓Vref0時，第一開關(guān)元件(3)截止。在輸出端子(103)的電壓Vout為比上限的鉗位電壓(電壓Vref2)高的電壓Vref3時，第二開關(guān)元件(4)截止。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體物理量傳感器裝置。

背景技術(shù)

以往，公知有將壓力或加速度等物理量轉(zhuǎn)換為電壓而輸出的傳感器IC(IC：Integrated Circuit：集成電路)裝置。圖5是表示以往的傳感器IC裝置的輸出特性的特性圖。如圖5所示，傳感器IC裝置的輸出特性在物理量的預(yù)定的檢測范圍X1內(nèi)，具有伴隨著物理量的大小的增加而電壓值以預(yù)定的傾斜度增加的線性。將示出該線性的范圍設(shè)定為傳感器IC裝置的正常工作時的物理量的檢測范圍(以下，作為正常檢測范圍)X1，將與正常檢測范圍X1對應(yīng)的電壓范圍(以下，作為正常輸出電壓范圍)X2的電壓作為模擬信號輸出。

通常，傳感器IC裝置與用于對從傳感器IC裝置輸出的電壓等模擬信號進(jìn)行數(shù)字處理的傳感器系統(tǒng)連接。圖6是表示傳感器IC裝置與傳感器系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)的框圖。如圖6所示，傳感器系統(tǒng)110具有A/D(Analog-to-Digital：模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換器111、運算電路112及電壓源113。傳感器IC裝置100具有作為輸出電路而省略圖示的CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor：互補型MOS)電路。

傳感器IC裝置100內(nèi)的輸出電路的高電位側(cè)、低電位側(cè)及輸出點分別與傳感器IC裝置100的電源電壓(Vcc)端子101、接地電壓(GND)端子102及輸出(Vout)端子103連接。另外，傳感器IC裝置100的電源電壓端子101及接地電壓端子102分別經(jīng)由傳感器系統(tǒng)110的省略圖示的電源電壓端子及接地電壓端子與電壓源113的正極及負(fù)極連接。傳感器IC裝置100的輸出端子103經(jīng)由傳感器系統(tǒng)110的省略圖示的輸入端子與A/D轉(zhuǎn)換器111連接。從傳感器IC裝置100輸出的電壓等模擬信號被A/D轉(zhuǎn)換器111轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并被運算電路112進(jìn)行運算處理。

在這樣的連接結(jié)構(gòu)的傳感器IC裝置100及傳感器系統(tǒng)110中，例如，發(fā)生傳感器IC裝置100的電源電壓端子101與傳感器系統(tǒng)110的電源輸出端子(未圖示)之間的連接斷開(電路斷路、即斷線)的連接異常。在該情況下，以與根據(jù)物理量的大小的電壓值不同的電壓值從傳感器IC裝置100的輸出端子103輸出電壓。但是，在傳感器系統(tǒng)110側(cè)不能判斷傳感器IC裝置100的輸出是根據(jù)物理量的大小的正常輸出，還是其與傳感器IC裝置100之間產(chǎn)生連接異常時的異常輸出。

因此，近年來，在傳感器IC裝置100還謀求用于檢測其與傳感器系統(tǒng)110之間的連接異常的自我診斷功能。圖7是表示傳感器IC裝置的連接結(jié)構(gòu)的另一例的框圖。圖8、9是表示以往的傳感器IC裝置的電壓范圍的說明圖。如圖7所示，對于自我診斷功能來說，列舉了將各電阻121～124與傳感器IC裝置100的電源電壓端子101、接地電壓端子102及輸出端子103連接的方式等。電阻121～123是配置于傳感器IC裝置100的內(nèi)部的內(nèi)部診斷(自我診斷)電阻，電阻124是配置在傳感器IC裝置100的外部的外置電阻。需要說明的是，在該圖中，將電阻124連接在電源電壓端子101與輸出端子103之間并作為上拉電阻，但是即使是連接在輸出端子103與接地電壓端子102之間并作為下拉電阻的情況下也能夠進(jìn)行連接異常的自我診斷。