JP2002111494A - 半導体装置及びその方法 - Google Patents

半導体装置及びその方法

Info

Publication number
JP2002111494A
JP2002111494A JP2000292990A JP2000292990A JP2002111494A JP 2002111494 A JP2002111494 A JP 2002111494A JP 2000292990 A JP2000292990 A JP 2000292990A JP 2000292990 A JP2000292990 A JP 2000292990A JP 2002111494 A JP2002111494 A JP 2002111494A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
conversion
correction value
correction
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000292990A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Saito
靖夫 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000292990A priority Critical patent/JP2002111494A/ja
Publication of JP2002111494A publication Critical patent/JP2002111494A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造工程のバラツキによって特性が所望値より
外れたA/Dコンバータに対して、そのオフセットを自
動的に補正することにより、所望の変換特性を実現で
き、歩留りの向上を実現できる半導体装置及びその補正
方法を提供する。 【解決手段】A/Dコンバータ10と不揮発性メモリ2
0を含む半導体装置において、出荷前の検査でA/Dコ
ンバータ10のオフセット電圧VOFS を測定し、それに
応じて変換結果を補正する補正値DOFS を求めて不揮発
性メモリ20に記憶する。出荷後半導体装置の使用時、
A/Dコンバータ10から出力されたA/D変換結果D
ATに不揮発性メモリ20から読み出された補正値D
OFS を加算して補正処理を行うことで、A/Dコンバー
タ10のオフセット電圧VOFS による誤差を補正でき、
A/Dコンバータ10の変換精度を向上でき、歩留りの
改善及びコストの低減を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、A/Dコ
ンバータを内蔵し、当該A/Dコンバータのオフセット
を自動的に補正する機能を有する半導体装置及びその補
正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】A/Dコンバータを内蔵している半導体
装置は、入力されるアナログ信号をディジタル信号に変
換し、変換結果に対して所定の処理を行い、処理結果を
ディジタル信号として出力することができる。このた
め、A/Dコンバータ内蔵型の半導体装置は、アナログ
信号を直接処理対象にすることができ、信号処理装置と
して広く実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のA/Dコンバータを内蔵している半導体装置では、
出荷時にテスト装置、例えば、ICテスタによってA/
Dコンバータの精度特性を検査し、精度が所定の誤差範
囲内納まるものだけが検査に合格し、出荷されることに
なり、その他の半導体装置は不良品として廃棄される。
半導体装置の製造工程において製造条件などの微妙なバ
ラツキによって、半導体装置の特性が影響される。特に
不揮発性半導体記憶装置(以下、便宜上不揮発性メモリ
という)を混載した半導体装置の場合に、製造工程数が
通常より多く、製造工程が長くなり、内蔵されているA
/Dコンバータの特性のバラツキが特に顕著になる傾向
がある。このため、特に不揮発性メモリ及びA/Dコン
バータ両方を含む半導体装置では、製造工程のバラツキ
によってA/Dコンバータの特性が設計値より外れ、出
荷時のテストにより不良品として判断されることが多く
なり、歩留りが低下し、生産コストが増加してしまうと
いう不利益がある。
【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、製造工程のバラツキによって特
性が所望値より外れたA/Dコンバータに対して、その
オフセットを自動的に補正することにより、所望の変換
特性を実現でき、歩留りの向上並びに生産コストの抑制
を実現できる半導体装置及びその補正方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は、入力されたアナログ信号の
レベルに応じたディジタル信号を出力するA/Dコンバ
ータと、上記A/Dコンバータのオフセット電圧に応じ
て求められた補正値を記憶する記憶手段と、上記A/D
コンバータの変換値を上記記憶手段から読み出した上記
補正値で補正する補正手段とを有する。
【0006】また、本発明では、好適には、上記記憶手
段は、不揮発性メモリである。
【0007】また、本発明では、好適には、出荷前の検
査において、上記A/Dコンバータのオフセット電圧を
測定し、当該測定結果に応じて上記補正値を計算する測
定手段をさらに有する。
【0008】また、本発明では、好適には、上記補正手
段は、上記A/Dコンバータ及び上記記憶手段からデー
タの読み出しを行い、且つ所定の演算機能を有するプロ
セッサによって構成されている。
【0009】さらに、本発明の半導体装置の補正方法
は、A/Dコンバータのオフセット電圧による誤差を補
正する半導体装置の補正方法であって、出荷時の検査に
おいて上記A/Dコンバータのオフセット電圧を測定
し、当該測定結果に応じて補正値を計算するステップ
と、上記計算された補正値を所定の記憶手段に記憶する
ステップと、上記A/Dコンバータの変換結果を入力す
るステップと、上記記憶手段から上記補正値を読み出す
ステップと、上記変換結果を上記補正値を用いて補正す
るステップとを有する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る半導体装置の
一実施形態を示す構成図である。図示のように、本実施
形態の半導体装置は、A/Dコンバータ10、EEPR
OMまたはEPROMからなる電気的にプログラム可能
な不揮発性メモリ(以下、便宜上単に不揮発性メモリと
いう)20、データバス30、CPU40、ROM(Re
ad Only Memory)50、RAM(Random Access Memor
y)60、周辺回路70、及び入出力ポート80によっ
て構成されている。。
【0011】以下、半導体装置を構成する各部分回路の
構成及び機能について説明する。A/Dコンバータ10
は、外部から入力されたアナログ信号Sinをディジタル
信号に変換し、アナログ信号Sinのレベルに応じたディ
ジタル信号DATを出力する。ディジタル信号DAT
は、A/D変換の結果として、例えば、データバス30
を介してCPU40などの回路に出力される。A/Dコ
ンバータ10は、製造工程のバラツキにより変換特性に
オフセット電圧が生じることがあり、当該オフセット電
圧により変換結果DATに誤差が生じる。このため、本
実施形態では、出荷時のテストにおいて、ICテスタな
どのテスト装置により、A/Dコンバータ10のオフセ
ット値を測定し、当該オフセット値に応じて計算された
補正値を不揮発性メモリ20に記憶することによって、
出荷後の使用時にA/Dコンバータ10の変換値に対し
て上記補正値を用いて補正した結果を出力することで、
A/Dコンバータ10の変換精度の向上を図り、製造時
のバラツキの影響を低減する。なお、オフセットの補正
処理について後にさらに詳しく説明する。
【0012】不揮発性メモリ20は、A/Dコンバータ
10の補正値を記憶する。A/Dコンバータ10の補正
値は、例えば、出荷前の検査によって測定されたオフセ
ット電圧に応じて算出される。当該補正値が不揮発性メ
モリ20の所定の記憶領域に書き込まれ、記憶される。
出荷後、半導体装置が実際に使用された場合、A/Dコ
ンバータ10によって出力された変換結果DATがデー
タベース30を介してCPU40に入力される。さら
に、CPU40は不揮発性メモリ20の上記記憶領域か
らA/Dコンバータ10の補正値を読み出す。A/Dコ
ンバータ10の変換結果DATに上記補正値を加えて補
正処理が行われ、補正後の変換値をA/D変換の結果と
して処理に用いられたり、または他の回路に出力され
る。なお、不揮発性メモリ20には、上述したA/Dコ
ンバータ10の補正値の他に、他の回路の補正値、また
はCPU40が演算処理に必要なパラメータなども記憶
される。
【0013】データバス30は、CPU40とA/Dコ
ンバータ10、不揮発性メモリ20、ROM50、RA
M70などの部分回路との間にデータの転送を行う。
【0014】CPU40は、ROM50またはRAM6
0に格納されている制御プログラムに組み込まれている
命令コードを実行することによって、所定の演算または
処理を制御する。ROM50は、CPU40の制御プロ
グラムの命令コード及び必要な初期データ、制御用のパ
ラメータなどを格納する。
【0015】RAM60は、例えば、システムが立ち上
がった直後の初期化のとき、またはシステムがリセット
された直後、ROM50に格納されている制御プログラ
ムの命令コードの一部または全部をロードして、処理開
始後命令コードをCPU40に提供する。通常、ROM
50よりRAM60のデータアクセス速度が速く、プロ
グラムの命令コードを実行する前にROM50からRA
M60にロードすることによって、CPU40の動作速
度に追従できる高速なデータアクセスを実現できる。な
お、ROM50のアクセス速度が十分速く、CPU40
の動作速度に追従できる場合、RAM60へのロードを
せずに、CPU40は直接ROM50にアクセスし、プ
ログラムの命令コードを読み出して実行することも可能
である。
【0016】また、プログラムの命令コードを格納する
他に、RAM60には、CPU40が演算処理を行うと
きの処理結果、または外部装置、例えば、周辺回路70
及び入出力ポート80に接続されている他の装置などか
ら取り入れたデータを保持するためにも用いられる。
【0017】周辺回路70は、例えば、タイマー、割り
込み制御回路などからなる。CPU40が動作すると
き、周辺回路70から、時間の情報を取得し、割り込み
処理などを行う。入出力ポート80は、CPU40と外
部装置間のデータの入出力を行う回路であり、例えば、
入出力バッファ回路によって構成されている。
【0018】以下、本実施形態の半導体装置におけるA
/Dコンバータのオフセット電圧の測定及びその補正処
理について説明する。図2は、A/Dコンバータ10の
オフセット電圧の一例を示すグラフである。図2におい
て、横軸はA/Dコンバータ10の入力信号の電圧レベ
ルを示し、縦軸はディジタル変換データ、即ち、A/D
変換の結果を示している。なお、ここで、例えば、A/
Dコンバータ10は、入力信号に対して8ビットのデー
タ“00H,01H,…,FEH,FFH”の何れかを
変換結果として出力する。
【0019】図2において、階段状の実線は理想的な変
換特性を示している。一方、階段状の点線は実測データ
によって得られた変換特性を示している。A/Dコンバ
ータ10の特性にバラツキがない場合、図示の理想的な
変換特性を有する。しかし、製造工程のバラツキなどの
原因によって、その変換特性が理想的な特性よりずれ
て、例えば、図2の点線によって示す変換特性となる。
【0020】図2に示すように、A/Dコンバータ10
の変換特性が理想の特性よりずれていたとき、変換結果
に歪みが生じる。例えば、A/Dコンバータ10の最大
入力電圧をAVREF とすると、理想的な場合、入力信号
の電圧が0.5AVREF /256〜1.5AVREF /2
56の範囲内にあるとき、A/D変換の結果、変換デー
タ01Hが得られる。しかし、製造工程のバラツキによ
って、A/Dコンバータ10にオフセット電圧VOFS
存在した場合、その変換特性が図2の点線に示す特性に
ずれる。この場合、入力電圧が(0.5AVREF +V
OFS )〜(1.5AVREF /256+V OFS )の範囲内
にあるとき、A/D変換の結果、変換データ01Hが得
られる。
【0021】A/Dコンバータ10の変換特性が理想の
変換特性よりずれた場合、出荷前の検査において、半導
体装置が不良品として検出されるので、歩留りを低下さ
せる原因の一つとなる。このため、A/Dコンバータ1
0の変換特性のずれを補正できれば、半導体装置の歩留
りの改善が図れ、製造コストの低減を実現できる。
【0022】本実施形態では、A/Dコンバータ10の
変換特性にずれが生じた場合、出荷前のテストにおいて
A/Dコンバータ10のオフセット電圧VOFS を検出し
て、それに応じて変換結果の補正値DOFS を算出する。
そして、当該補正値をCPU40によって不揮発性メモ
リ20に書き込む。
【0023】半導体装置が実際の使用において、A/D
コンバータ10によって得られた変換結果を上記出荷時
の測定によって得られた補正値DOFS で補正することに
よってA/Dコンバータ10のバラツキによる変換特性
のずれを補正することができ、製造工程のバラツキによ
る影響を低減でき、A/Dコンバータ10の精度の向上
及び歩留りの改善を実現できる。
【0024】図3は、A/Dコンバータ10の変換結果
に対する補正処理のフローチャートを示している。以
下、図1及び図3を参照しつつ、本実施形態の半導体装
置におけるA/D変換結果の補正処理を説明する。
【0025】まず、A/Dコンバータ10の変換結果D
ATが入力される(ステップS1)。この処理は、CP
U40によって行われ、例えばデータバス30を介し
て、A/Dコンバータ10からその変換結果DATが入
力される。
【0026】次に、A/D変換値の補正値DOFS が入力
される(ステップS2)。上述したように、補正値D
OFS が出荷前の検査によって測定され、不揮発性メモリ
20に記憶されている。このため、CPU40によって
不揮発性メモリ20から補正値DOFS が読み出される。
【0027】次いで、A/Dコンバータ10の変換結果
に対して補正処理が行われる(ステップS3)。補正処
理において、CPU40によってA/Dコンバータ10
から入力された変換結果DATに、不揮発性メモリ20
から読み出した補正値DOFSが加算され、その結果を補
正後のA/D変換結果Dout とする。即ち、補正後のA
/D変換結果Dout を次式によって計算される。
【0028】
【数1】 Dout =DAT+DOFS …(1)
【0029】CPU40は、式(1)によって計算され
た補正後のA/D変換結果Dout を用いて、他の演算処
理を行ったり(ステップS4)、または、入出力ポート
80を介して他の装置に出力する。
【0030】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、A/Dコンバータ10と不揮発性メモリ20を含む
半導体装置において、出荷前の検査でA/Dコンバータ
10のオフセット電圧VOFS を測定し、それに応じて変
換結果を補正する補正値DOFSを求めて不揮発性メモリ
20に記憶する。出荷後半導体装置の使用時、A/Dコ
ンバータ10から出力されたA/D変換結果DATに不
揮発性メモリ20から読み出された補正値DOFS を加算
して補正処理を行うことによって、A/Dコンバータ1
0のオフセット電圧VOFS による誤差を補正でき、A/
Dコンバータ10の変換精度を向上でき、歩留りの改善
及びコストの低減を実現できる。
【0031】なお、以上説明した補正処理において、一
つの補正値DOFS を用いてA/Dコンバータ10のすべ
ての変換結果に対して補正処理が行われるが、本実施形
態の補正処理はこれに限定されるものではない。例え
ば、出荷前の測定において、A/Dコンバータ10の各
測定結果に対して、それぞれの補正値を個別に求める。
これらの補正値を、例えば、A/Dコンバータ10の変
換結果に基づいて生成されたアドレスに従って不揮発性
メモリ20の所定の領域に記憶する。半導体装置使用時
に、A/Dコンバータ10から得られた変換結果に基づ
いてアドレスを計算し、計算されたアドレスで不揮発性
メモリ20から補正値を読み出して、当該補正値でA/
Dコンバータ10の変換結果を補正する方法もある。こ
の場合、各々の変換結果に対してそれぞれ異なる補正値
で補正を行うことができ、より高精度な補正を実現でき
る。また、この場合不揮発性メモリ20に補正値の代わ
りに補正後の正しい変換結果を記憶すれば、使用時にA
/Dコンバータ10の変換結果に応じて、補正後の正し
い変換値を不揮発性メモリ20から直接読み取ることが
でき、補正処理のための演算を省略できる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置及び方法によれば、出荷前の検査においてA/Dコン
バータの変換特性の測定結果に応じて、そのオフセット
電圧に対する補正値を求めて不揮発性メモリに記憶す
る。使用時にA/Dコンバータの変換結果に上記補正値
を用いて補正することによって、A/Dコンバータの変
換特性のずれによる誤差を補正でき、A/Dコンバータ
の高精度化を実現でき、さらに製造工程のバラツキによ
る影響を抑制でき、半導体装置の歩留りの向上及びに製
造コストの低減を実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す構
成図である。
【図2】A/Dコンバータのオフセット電圧によるずれ
を補正する概念を示すグラフである。
【図3】A/Dコンバータの変換結果の補正処理を示す
フローチャートである。
【符号の説明】
10…A/Dコンバータ、20…不揮発性メモリ、30
…データバス、40…CPU、50…ROM、60…R
AM、70…周辺回路、80…入出力ポート。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されたアナログ信号のレベルに応じた
    ディジタル信号を出力するA/Dコンバータと、 上記A/Dコンバータのオフセット電圧に応じて求めら
    れた補正値を記憶する記憶手段と、 上記A/Dコンバータの変換値を上記記憶手段から読み
    出した上記補正値で補正する補正手段とを有する半導体
    装置。
  2. 【請求項2】上記記憶手段は、不揮発性メモリである請
    求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】出荷前の検査において、上記A/Dコンバ
    ータのオフセット電圧を測定し、当該測定結果に応じて
    上記補正値を計算する測定手段を有する請求項1記載の
    半導体装置。
  4. 【請求項4】上記補正手段は、上記A/Dコンバータ及
    び上記記憶手段からデータの読み出しを行い、且つ所定
    の演算機能を有するプロセッサによって構成されている
    請求項1記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】A/Dコンバータのオフセット電圧による
    誤差を補正する半導体装置の補正方法であって、 出荷時の検査において上記A/Dコンバータのオフセッ
    ト電圧を測定し、当該測定結果に応じて補正値を計算す
    るステップと、 上記計算された補正値を所定の記憶手段に記憶するステ
    ップと、 上記A/Dコンバータの変換結果を入力するステップ
    と、 上記記憶手段から上記補正値を読み出すステップと、 上記変換結果を上記補正値を用いて補正するステップと
    を有する半導体装置の方法。
  6. 【請求項6】上記測定結果に応じて計算された補正値が
    不揮発性メモリに記憶される請求項5記載の半導体装置
    の方法。
JP2000292990A 2000-09-26 2000-09-26 半導体装置及びその方法 Pending JP2002111494A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000292990A JP2002111494A (ja) 2000-09-26 2000-09-26 半導体装置及びその方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000292990A JP2002111494A (ja) 2000-09-26 2000-09-26 半導体装置及びその方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002111494A true JP2002111494A (ja) 2002-04-12

Family

ID=18775839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000292990A Pending JP2002111494A (ja) 2000-09-26 2000-09-26 半導体装置及びその方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002111494A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008187726A (ja) * 2008-02-21 2008-08-14 Sanyo Electric Co Ltd 半導体集積回路装置及びその製造方法
JP2011109653A (ja) * 2009-10-26 2011-06-02 Fluke Corp データ取込みシステム及びその校正方法
JP2012049782A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Toppan Printing Co Ltd 逐次比較型ad変換機
JPWO2022102002A1 (ja) * 2020-11-11 2022-05-19

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008187726A (ja) * 2008-02-21 2008-08-14 Sanyo Electric Co Ltd 半導体集積回路装置及びその製造方法
JP2011109653A (ja) * 2009-10-26 2011-06-02 Fluke Corp データ取込みシステム及びその校正方法
US9671485B2 (en) 2009-10-26 2017-06-06 Fluke Corporation System and method for calibrating a high resolution data acquisition system with a low resolution digital to analog converter
JP2012049782A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Toppan Printing Co Ltd 逐次比較型ad変換機
JPWO2022102002A1 (ja) * 2020-11-11 2022-05-19
WO2022102002A1 (ja) * 2020-11-11 2022-05-19 サンケン電気株式会社 アナログデジタル変換回路
US11677407B2 (en) 2020-11-11 2023-06-13 Sanken Electric Co., Ltd. Analog-to-digital converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1983451B (zh) 半导体存储装置
JPH0387000A (ja) 半導体記憶装置
US6546517B1 (en) Semiconductor memory
US6886120B2 (en) Memory control circuit
US6307496B1 (en) Sensing apparatus including an A/D conversion circuit for detecting a physical quantity
JPH0856160A (ja) Adコンバータの異常検出装置
JP2012133832A (ja) 不揮発性半導体記憶装置、及び読み出し電圧検出方法
JPH0540147A (ja) 半導体記憶装置の試験方法
JPH1144585A (ja) センサ装置
JP6523114B2 (ja) メモリ制御装置及びメモリ制御方法
JPH1068652A (ja) 電子はかり
JP3389815B2 (ja) アナログ測定ユニットのデジタルキャリブレーション方法
JPH04278299A (ja) 半導体記憶装置
JP5286831B2 (ja) 計測装置
JP2000241202A (ja) センサ装置
CN113741789B (zh) 讯号处理系统及讯号处理系统的操作方法
US7091891B2 (en) Calibration of analog to digital converter by means of multiplexed stages
US7027090B2 (en) Image input device
CN111510142A (zh) 一种ad码字校准方法、装置、设备及存储介质
JP2003100099A (ja) 半導体回路システム
JPS62146500A (ja) 読出専用メモリ
JP3042087B2 (ja) 可変減衰器
KR0186192B1 (ko) 비휘발성 메모리의 프로그램 장치 및 방법
JP2907114B2 (ja) Eepromの1ビット誤り訂正方法とその装置
CN118484052A (zh) 一种芯片内部电源自校准和监控方法和系统