JPH0425767A - 半導体装置の温度特性補正装置 - Google Patents

半導体装置の温度特性補正装置

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JPH0425767A
JPH0425767A JP2130844A JP13084490A JPH0425767A JP H0425767 A JPH0425767 A JP H0425767A JP 2130844 A JP2130844 A JP 2130844A JP 13084490 A JP13084490 A JP 13084490A JP H0425767 A JPH0425767 A JP H0425767A
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Hiroshi Okada
寛 岡田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置から出力される信号の温度特性を
補正する半導体装置の温度特性補正装置に関する。
[従来の技術] 半導体圧力センサ等、半導体素子を利用した装置では、
半導体固有の温度特性により出力信号が周囲温度によっ
て変化するため、その出力信号の温度特性を補正する必
要があり、一般には、サーミスタ等の温度センサを用い
て周囲温度を検出し、その検出結果に基づき半導体装置
の出力信号を補正することが行われている。また温度セ
ンサを用いることなく温度補償を行うために、例えば特
公昭62−55629号公報に記載の如く、半導体装置
に温度補償用の抵抗器を設けることも提案されている。
[発明が解決しようとする課題] 二のように半導体装置の温度特性を抵抗器を用いて補正
するようにした場合、温度センサが不要となり、回路構
成を簡素化することができるが、上記提案の装置では、
半導体装置の温度特性に応じて温度補償用抵抗の取り付
は位置を変更しなければならず、補正回路の調整作業が
繁雑になるといった問題があった。
そこで本発明は、半導体装置の温度特性を温度センサを
使用することなく補正でき、しかもその調整作業を簡単
に行うことのできる温度特性補正装置を提供することを
目的としてなされた。
[課題を解決するための手段] 即ち上記目的を達するためになされた本発明は、周囲温
度に応じて出力特性が変化する半導体装置の温度特性補
正装置であって、 宝を含む大中小3種の異なる温度特性を有する電圧信号
が印加された3つの端子と、 該3つの端子のうち、温度特性が最も大きい電圧信号が
印加された端子と、温度特性が最も小さい電圧信号が印
加された端子との間に直列接続さ札 トリミングにより
抵抗値を調整可能な2つの抵抗器と、 上記3つの端子のうち、温度特性が中間の電圧信号が印
加された端子と、上記直列接続された2つの抵抗体の接
続点との間に接線され、少なくとも上記2つの抵抗器の
抵抗値に対して所定倍大きい固定抵抗体と、 該固定抵抗体に流れる電流に基づき半導体装置からの出
力信号を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とす
る半導体装置の温度特性補正装置を要旨としている。
[・作用及び発明の効果] このように本発明の温度特性補正装置においては、温度
特性の異なる電圧信号が印加された3つの端子に、Y結
線された3つの抵抗器を各々接続し、温度特性の最も大
きい電圧信号が印加された端子と温度特性の最も小さい
電圧信号が印加された端子との間に接続された2つの抵
抗器をトリミング可能とし、またもう1つの抵抗器をそ
の2つの抵抗器の抵抗値に比べて所定倍大きい固定抵抗
器とし、この固定抵抗器に流れる電流に基づき半導体装
置からの圧力信号を補正するようにしている。
このためトリミング可能な2つの抵抗器のうちの一方の
抵抗器をトリミングして、その抵抗値を調整することに
より、固定抵抗器に流れる電流の温度特性を任意に設定
することができ、この電流値の温度特性を半導体装置か
らの出力信号の温度特性に応じて設定することにより、
この電流値を用いて半導体装置の出力特性を簡単に、し
かも正確に温度補償することが可能となる。
「実施例] 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
第1図は本発明が適用された実施例の圧力検出装置全体
の構成を表す電気回路図である。
図に示す如く本実施例の圧力練土装置は、半導体のピエ
ゾ抵抗効果を利用して圧力を電気信号に変換するブリッ
ジ回路100と、このブリッジ回路100に一定電流を
供給する定電流回路200と、ブリッジ回路100から
出力される圧力信号の温度特性を補正するための温度補
正信号を発生する補正回路300と、ブリッジ回路10
0からの圧力信号と補正回路300からの温度補正信号
とを加算することによりブリッジ回路からの圧力信号の
温度特性を補正する加算回路400と、この加算回路4
00から出力される温度補正された圧力信号を増幅して
外部1こ圧力する増幅回路500とから構成されている
ここでまずブリッジ回路100は、半導体圧力センサを
構成する4つの拡散抵抗Ra、  Rb、  Rc、R
dから構成されている。またこのブリッジ回路100に
は、出力端子す、  cに生ずる不平衡電圧を補正する
ための抵抗器R1,R2も備えられている。尚上記各抵
抗の関係は、Ra岬Rb均Rc=Rd、Ra (R7,
Ra <<R8となっている。
一方定電流回路200は、抵抗器R3,R4゜R5と、
演算増幅器OPIとから構成され、抵抗器R3,R4に
より電源電圧Vccを分圧して得られる基準電圧0と抵
抗器R5の抵抗値とで決定される一定電流10を、ブリ
ッジ回路]00の正極側端子a側より供給する。
次に加算回路400は、ブリッジ回路100の出力端子
す、  cに生じた電圧Vb、Vcを、演算増幅器○P
2.OP3により構成されたバッファを介して抵抗器R
6の両端に印加し、その電圧差(Vb−Vc)を抵抗器
R6に流れる電流I R61m変換することにより、圧
力信号を生成するようにされている。またこの加算回路
400には、補正回路300が接続されており、上記生
成した圧力信号IR6と補正回路300にて生成された
後述の温度特性補正信号lR11とを加算し、トランジ
スタTRIを介して増幅回路500に出力するようにさ
れている。
また次に増幅回路500 (1抵抗器R7,R8と演算
増幅器○P4とから構成され、 加算回路400に流れ
る電流(I R6+I R11)  に応じた電圧信号
を検出信号として出力する。
次に本発明の主要部となる補正回路300 EY接続さ
れた3つの抵抗器R9,RIO,R11から構成されて
いる。また抵抗器R9及びRIOはトリミングにより抵
抗値を調整できるようにされており、抵抗器R9の一端
はブリッジ回路100の負極側端子Cに接続さ札抵抗器
RIOの一端は接地されている。尚、抵抗器R9,RI
Oのトリミング前の抵抗値は同じ値に設定されている。
一方抵抗器R11は、抵抗器R11に流れる温度特性補
正信号lR11が抵抗器R9,RIOに流れる電流I 
R9,l RIOに対して著しく小さくなるようによう
1:、これら抵抗器R9,RIOの抵抗値の20倍程度
の抵抗値を有する固定抵抗器により構成され、 その一
端(上前算回路400における抵抗器R6のvb側端子
に接続されている。
このように構成された本実施例の圧力検出装置において
、補正回路300における各抵抗器の接続点電圧をVf
とすると、増幅回路500から出力される圧力検出結果
を表す呂力電圧VOUTi友次式(1)の如く記述でき
、 VOUT =R7(V b−V c)/R9+R7(V
b−Vf)/R11・・・(1)その温度特性へVOU
T E 次式(2)の如くなる。
ΔVOLIT =R7(AV b−AV c)/R9+
R7(AV b−AV f)/R11=−(2)ここで
(2)式における右辺第1項は、ブリッジ回路100.
即ち半導体圧力センサの温度特性であり、右辺第2項は
補正回路300における温度特性である。このため出力
電圧VOUTの温度特性を宝にするには、補正回路30
0における温度特性によりブリッジ回路100の温度特
性を補正できるようにすれば良い。
ところで上記(2)式の右辺第2項において、ブリッジ
回路]00の負極側端子dの電圧をVdとし、その温度
特性を△Vdとすれば、ΔVfは次式の如く記述でき、 △Vf=ΔVd−R10/(R10+R9)vbの温度
特性Δvbは、vbがブリッジ回路10oの中間より取
り出していることから、Vdの温度特性の約半分である
(△vb二△Vd/2)。
このため上記(2)式の右辺第2項(よと記述でき、出
力電圧VOIJTの温度特性に応じて抵抗器R9又はR
IOをトリミングしてその抵抗値を調整すれば、温度補
正を良好に行うことができるのがわかる。
即ち、本実施例で1iR9=R10に初期設定されてい
るため、次表に示す如く、トリミング前には温度特性補
正電流lR11の温度特性ΔlR11は宝で、抵抗器R
9をトリミングすれ1iR9>Rlooとなって温度特
性補正電流lR11の温度特性ΔR11が正となり、逆
に抵抗器RIOをトリミングすれば、R9<RIOとな
って温度特性補正電流lR11の温度特性Δl R11
が負となる。
このため出力電圧VOUTの温度特性ΔVOUTが正で
あれば、抵抗器RIOをトリミングして補正回路300
側の温度特性 即ちΔlR11を負とし、逆に出力電圧
VOtlTの温度特性へV 0tlTが負であれ(戴抵
抗器R9をトリミングして補正回路300側の温度特性
 即ちΔlR11を正とすることにより、出力電圧VO
UTを温度補償することが可能となる。
尚こうした温度特性の調整作業は、まず抵抗器R9,R
IOのトリミング前に、出力電圧V OUTの温度特性
ΔVOUTを実測して、ブリッジ回路100の温度特性
を求め、この温度特性に基づき、補正回路300におけ
る各抵抗器の接続点電圧Vfが次式(3)の如くなるよ
うに抵抗器R9又はR10をトリミングすればよい(但
し、次式(3)は、上記(2)式とV f #R10;
/(R9+R10)V dとから求めることができる)
以上説明したように本実施例の圧力検出装置(二おいて
は、補正回路300を、Y接続された3つの抵抗器R9
〜R11により構成すると共に、抵抗器R9の一端に温
度特性が最も大きい電圧信号Vdが印加されたブリッジ
回路100の負極側端子dを、抵抗器R]Oの一端に温
度特性が最小(O)で0電位のアースを、抵抗器R11
の一端に温度特性が中間の電圧信号vbが印加された加
算回路400の抵抗端子に夫々接続し、しかも抵抗器R
9,RIOをトリミングにより抵抗値を調整できるよう
にしている。このため、抵抗器R9゜RIOのいずれか
一方をトリミングして、抵抗器R11に流れる温度特性
補正電流lR11の温度特性を正負いずれの方向にも調
整することが可能となり、温度特性補正電流lR11の
調整作業を簡素化することができる。
ここで上記実施例で1表加算回路400において、温度
特性補正電流lR11と検出信号IR6とを加算するこ
とにより、出力信号VOUTの温度特性を補正するよう
にしたが、補正回路300にて得られる温度特性補正電
流lR11に基づき、増幅回路500から圧力される圧
力信号VOtlTを補正する回路を設け、増幅回路50
0の後段側で出力信号VOUTを補正するようにしても
よい。
また上記実施例では、ブリッジ回路100にて得られる
温度特性の異なる電圧信号Vd、Vbと温度特性のない
アース電位とを利用して温度特性補正電流lR11を生
成するようにしたが、温度補正対象となる半導体装置か
らこうした温度特性の異なる電圧信号を取り比すことが
できない場合には、ダイオードやトランジスタ等の順方
向電圧により温度特性の異なる電圧信号を生成し、これ
を利用して補正電流lR11を生成するようにしてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用された実施例の圧力検出装置全体
の構成を表す電気回路図である。 ]00・・・ブリッジ回路  200・・・定電流回路
300・・・補正回路    400・・・加算回路5
00・・・増幅回路 R9,RIO,R11・・・抵抗器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 周囲温度に応じて出力特性が変化する半導体装置の温度
    特性補正装置であつて、 零を含む3種の異なる温度特性を有する電圧信号が印加
    された3つの端子と、 該3つの端子のうち、温度特性が最も大きい電圧信号が
    印加された端子と、温度特性が最も小さい電圧信号が印
    加された端子との間に直列接続され、トリミングにより
    抵抗値を調整可能な2つの抵抗器と、 上記3つの端子のうち、温度特性が中間の電圧信号が印
    加された端子と、上記直列接続された2つの抵抗体の接
    続点との間に接線され、少なくとも上記2つの抵抗器の
    抵抗値に対して所定倍大きい固定抵抗体と、 該固定抵抗体に流れる電流に基づき半導体装置からの出
    力信号を補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の温度特性補正装
JP2130844A 1990-05-21 1990-05-21 半導体装置の温度特性補正装置 Expired - Lifetime JP2976487B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761957A (en) * 1996-02-08 1998-06-09 Denso Corporation Semiconductor pressure sensor that suppresses non-linear temperature characteristics
US6724202B2 (en) 2000-11-10 2004-04-20 Denso Corporation Physical quantity detection device with temperature compensation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5761957A (en) * 1996-02-08 1998-06-09 Denso Corporation Semiconductor pressure sensor that suppresses non-linear temperature characteristics
US6724202B2 (en) 2000-11-10 2004-04-20 Denso Corporation Physical quantity detection device with temperature compensation

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