(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-04
(45)【発行日】2024-01-15
(54)【発明の名称】増幅器
(51)【国際特許分類】
H03F 3/34 20060101AFI20240105BHJP
G01D 5/12 20060101ALI20240105BHJP
H03F 1/30 20060101ALI20240105BHJP
H03F 3/45 20060101ALI20240105BHJP
【ＦＩ】
H03F3/34 220
G01D5/12 C
H03F1/30 210
H03F3/45 220
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2018213086
(22)【出願日】2018-11-13
(65)【公開番号】P2020080486
(43)【公開日】2020-05-28
【審査請求日】2021-10-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大田 明宏
【審査官】工藤 一光
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５９－１８８５１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－４９２２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２３５７９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１７４１２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－８７５０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０３Ｆ１／００－３／７２
Ｇ０１Ｄ５／１４－５／２４２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１オペアンプと、第２オペアンプと、
前記第１オペアンプの出力端と前記第１オペアンプの反転入力端とを接続する第１抵抗と、
前記第２オペアンプの出力端と前記第２オペアンプの反転入力端とを接続する第２抵抗と、
前記第１オペアンプの反転入力端と前記第１抵抗とが接続される第１接続ノードと、前記第２オペアンプの反転入力端と前記第２抵抗とが接続される第２接続ノードとを接続する第３抵抗と、
前記第１オペアンプの出力と前記第２オペアンプの出力を差動増幅する後段アンプと、
前記第３抵抗の中点に所定電圧を印加させるための電圧印加端と、
を有し、
前記中点と前記第１オペアンプの非反転入力端は、非接続であり、
前記中点と前記第２オペアンプの非反転入力端は、非接続であり、
前記後段アンプは、
第３オペアンプと、
前記第１オペアンプの前記出力端に接続される一端を含む第１後段抵抗と、
前記第１後段抵抗の他端と前記第３オペアンプの非反転入力端とに接続される一端と、参照電圧を印加可能な他端と、を含む第２後段抵抗と、
前記第２オペアンプの前記出力端に接続される一端を含む第３後段抵抗と、
前記第３後段抵抗の他端と前記第３オペアンプの反転入力端とに接続される一端と、前記第３オペアンプの出力端に接続される他端と、を含む第４後段抵抗と、
を有し、
前記電圧印加端は、半導体チップに設けられるパッドであり、前記中点に直接的に接続され、
前記第１オペアンプ、前記第２オペアンプ、前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗、前記第３オペアンプ、前記第１後段抵抗、前記第２後段抵抗、前記第３後段抵抗、および、前記第４後段抵抗は、前記半導体チップに含まれる、増幅器において、
前記第２オペアンプの非反転入力端または前記第１オペアンプの非反転入力端に印加させる電圧と略同一の電圧を前記中点に前記電圧印加端によって印加する第１工程と、
前記後段アンプの出力端または前記後段アンプの参照電圧印加端の電圧をモニタする第２工程と、
を含み、
第１イネーブル信号によって前記第１オペアンプをパワーダウンさせ、第２イネーブル信号によって前記第２オペアンプをパワーオンさせ、第３イネーブル信号によって前記第３オペアンプをパワーダウンさせた状態において、前記第２オペアンプの非反転入力端と前記電圧印加端に略同一の電圧を印加させた状態で、前記後段アンプの出力端の電圧をモニタすることで、前記第２オペアンプの単体でのオフセットを測定する工程と、
前記第１イネーブル信号によって前記第１オペアンプをパワーオンさせ、前記第２イネーブル信号によって前記第２オペアンプをパワーダウンさせ、前記第３イネーブル信号によって前記第３オペアンプをパワーダウンさせた状態において、前記第１オペアンプの非反転入力端と前記電圧印加端に略同一の電圧を印加させた状態で、前記参照電圧印加端の電圧をモニタすることで、前記第１オペアンプの単体でのオフセットを測定する工程と、
を含む、オペアンプのオフセット測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、増幅器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、様々な計装用アンプ（インスツルメンテーションアンプとも呼ばれる）が提案されている。例えば、特許文献１には、加速度センサから出力される微小な差動出力電圧を増幅して出力する計装用アンプが開示されている。
【0003】
ここで、従来の計装用アンプの一構成例を図１１に示す。図１１に示す計装用アンプＩＡは、第１前段アンプＡＰ１１と、第２前段アンプＡＰ１２と、後段アンプＡＰ２と、を備える。また、計装用アンプＩＡは、入力端子Ｔｉｎｐ，Ｔｉｎｎと、出力端子Ｔｏｕｔと、参照端子Ｔｒｅｆと、を更に備える。
【0004】
第１前段アンプＡＰ１１は、第１オペアンプＡ１と、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ３と、から非反転増幅回路として構成される。第１オペアンプＡ１の非反転入力端（＋）には、入力端子Ｔｉｎｐから入力される入力電圧ＶＩＮＰが印加される。第１オペアンプＡ１の出力端は、抵抗Ｒ１を介して第１オペアンプＡ１の反転入力端（－）に帰還接続される。抵抗Ｒ１と第１オペアンプＡ１の反転入力端とが接続される接続ノードＮ１には、抵抗Ｒ３の一端が接続される。
【0005】
第２前段アンプＡＰ１２は、第２オペアンプＡ２と、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ３と、から非反転増幅回路として構成される。第２オペアンプＡ２の非反転入力端には、入力端子Ｔｉｎｎから入力される入力電圧ＶＩＮＮが印加される。第２オペアンプＡ２の出力端は、抵抗Ｒ２を介して第２オペアンプＡ２の反転入力端に帰還接続される。抵抗Ｒ２と第２オペアンプＡ２の反転入力端とが接続される接続ノードＮ２には、抵抗Ｒ３の他端が接続される。
【0006】
第１前段アンプＡＰ１１は、抵抗Ｒ１，Ｒ３の抵抗値で決まるゲインで入力電圧ＶＩＮＰを増幅して第１オペアンプＡ１の出力端から出力する。第２前段アンプＡＰ１２は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の抵抗値で決まるゲインで入力電圧ＶＩＮＮを増幅して第２オペアンプＡ２の出力端から出力する。第１前段アンプＡＰ１１と第２前段アンプＡ１２は、同じゲイン値に設定される。なお、抵抗Ｒ１～Ｒ３は、可変抵抗により構成してもよい。
【0007】
後段アンプＡＰ２は、第３オペアンプＡ３と、抵抗Ｒ４～Ｒ７と、から差動増幅回路として構成される。抵抗Ｒ４の一端は、第１オペアンプＡ１の出力端に接続される。抵抗Ｒ４の他端は、第３オペアンプＡ３の非反転入力端に接続される。抵抗Ｒ４と第３オペアンプＡ３の非反転入力端との接続ノードＮ３は、抵抗Ｒ６の一端に接続される。抵抗Ｒ６の他端は、参照端子Ｔｒｅｆに接続される。参照端子Ｔｒｅｆには、参照電圧ＶＲＥＦが印加される。
【0008】
抵抗Ｒ５の一端は、第２オペアンプＡ２の出力端に接続される。抵抗Ｒ５の他端は、第３オペアンプＡ３の反転入力端に接続される。抵抗Ｒ５と第３オペアンプＡ３の反転入力端との接続ノードＮ４は、抵抗Ｒ７の一端に接続される。抵抗Ｒ７の他端は、第３オペアンプＡ３の出力端とともに出力端子Ｔｏｕｔに接続される。
【0009】
第１前段アンプＡＰ１１および第２前段アンプＡ１２のそれぞれから出力される増幅後の電圧は、後段アンプＡＰ２に差動入力として入力され、後段アンプＡＰ２によって増幅されて出力端子Ｔｏｕｔから出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。抵抗Ｒ４～Ｒ７の抵抗値によって後段アンプＡＰ２のゲインが決定される。但し、抵抗Ｒ４とＲ５の抵抗値は等しく、抵抗Ｒ６とＲ７の抵抗値は等しい。なお、抵抗Ｒ４～Ｒ７を可変抵抗として、後段アンプＡＰ２のゲインを変更可能としてもよい。
【0010】
ここで、上記のような計測用アンプＩＡにおいて、各オペアンプＡ１～Ａ３はオフセットを有し、各オペアンプＡ１～Ａ３の各入力オフセットをＡ，Ｂ，Ｃとすれば、後段アンプＡＰ２の出力、すなわち計測用アンプＩＡ全体としての出力における出力オフセットＯＦＦＳＥＴ_ＯＵＴは、下記式のように表される。
ＯＦＦＳＥＴ_ＯＵＴ ＝ ＧＡＩＮ×（（Ｇａｉｎ＿Ｐｒｅ×（Ａ－Ｂ））＋Ｃ）
但し、Ｇａｉｎ＿Ｐｒｅ：第１前段アンプＡＰ１１および第２前段アンプＡＰ１２のゲイン、ＧＡＩＮ：後段アンプＡＰ２のゲイン
ＯＦＦＳＥＴ_ＯＵＴ ＝ ＧＡＩＮ×（（Ｇａｉｎ＿Ｐｒｅ×（Ａ－Ｂ））＋Ｃ）
但し、Ｇａｉｎ＿Ｐｒｅ：第１前段アンプＡＰ１１および第２前段アンプＡＰ１２のゲイン、ＧＡＩＮ：後段アンプＡＰ２のゲイン
【0011】
従って、各オペアンプＡ１，Ａ２の各入力オフセットＡ，Ｂを等しくなるように、且つオペアンプＡ３の入力オフセットＣを０に近づけるように調整すれば、出力オフセットＯＦＦＳＥＴ_ＯＵＴを小さくすることができる。各オペアンプＡ１～Ａ３は、外部より入力されるオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰ，ＯＦＳＴＩＮ，ＯＦＳＴ２によってオフセットを調整可能である。そこで、従来は、上記出力オフセットＯＦＦＳＥＴ＿ＯＵＴをモニタしつつ、オフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰ，ＯＦＳＴＩＮ，ＯＦＳＴ２を調整することで、出力オフセットＯＦＦＳＥＴ＿ＯＵＴを０に近づける調整を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【文献】特開２００６－１７４１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
ここで、図１２は、周囲温度とオペアンプのオフセットとの関係の一例を示すグラフである。図１２においてオフセットが０ｍＶ、＋１０ｍＶ、－１０ｍＶのそれぞれで３つの直線で示しているのは、３つのオペアンプの個体差によるバラツキである。このように、オフセット調整機能を有するオペアンプは、オフセットを０付近に調整したほうがオフセットの温度依存性が小さくなる。
【0014】
しかしながら、上述した従来の出力オフセットＯＦＦＳＥＴ＿ＯＵＴの調整方法では、入力オフセットＡ，Ｂは等しくはなるが０付近ではない値に調整されている可能性があった（例えば、Ａ＝Ｂ＝１０ｍＶ等）。従って、従来では、計装用アンプＩＡのオフセット調整に際して温度依存性までは適正化されていない可能性があった。
【0015】
なお、特許文献１には、オフセット電圧調整回路の開示はあるが、上述のような前段側のオペアンプにおけるオフセット調整に関する課題を解決するものではなかった。
【0016】
上記状況に鑑み、本発明は、オフセット調整に際して温度依存性の適正化を図ることのできる増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る増幅器は、
第１オペアンプと、
第２オペアンプと、
前記第１オペアンプの出力端と前記第１オペアンプの反転入力端とを接続する第１抵抗と、
前記第２オペアンプの出力端と前記第２オペアンプの反転入力端とを接続する第２抵抗と、
前記第１オペアンプの反転入力端と前記第１抵抗とが接続される第１接続ノードと、前記第２オペアンプの反転入力端と前記第２抵抗とが接続される第２接続ノードとを接続する第３抵抗と、
前記第１オペアンプの出力と前記第２オペアンプの出力を差動増幅する後段アンプと、
前記第３抵抗の中点に所定電圧を印加させるための電圧印加端と、
を有する（第１の構成）。
第１オペアンプと、
第２オペアンプと、
前記第１オペアンプの出力端と前記第１オペアンプの反転入力端とを接続する第１抵抗と、
前記第２オペアンプの出力端と前記第２オペアンプの反転入力端とを接続する第２抵抗と、
前記第１オペアンプの反転入力端と前記第１抵抗とが接続される第１接続ノードと、前記第２オペアンプの反転入力端と前記第２抵抗とが接続される第２接続ノードとを接続する第３抵抗と、
前記第１オペアンプの出力と前記第２オペアンプの出力を差動増幅する後段アンプと、
前記第３抵抗の中点に所定電圧を印加させるための電圧印加端と、
を有する（第１の構成）。
【0018】
また、上記第１の構成において、前記電圧印加端は、半導体チップに設けられるパッドであり、前記中点に直接的に接続されることとしてもよい（第２の構成）。
【0019】
また、上記第１の構成において、前記電圧印加端は、第１スイッチを介して前記中点に接続されることとしてもよい（第３の構成）。
【0020】
また、上記第３の構成において、前記電圧印加端は、リードフレームであることとしてもよい（第４の構成）。
【0021】
また、上記第４の構成において、前記電圧印加端は、前記第１オペアンプの非反転入力端に接続される入力端子、または前記第２オペアンプの非反転入力端に接続される入力端子であることとしてもよい（第５の構成）。
【0022】
また、上記第４の構成において、前記中点と第２スイッチを介して接続されるモニタ用端子を更に有することとしてもよい（第６の構成）。
【0023】
また、上記第４の構成において、前記電圧印加端は、前記第１オペアンプの非反転入力端に接続される第１入力端子であり、
当該増幅器は、前記第２オペアンプの非反転入力端に接続される第２入力端子を更に有し、
前記第１入力端子と前記第１オペアンプの非反転入力端とが接続される第３接続ノードは、前記第１スイッチの一端に接続され、
前記第１スイッチの他端は、第３スイッチの一端に接続され、
前記第２入力端子と前記第２オペアンプの非反転入力端とが接続される第４接続ノードは、前記第３スイッチの他端に接続され、
前記第１スイッチと前記第３スイッチとが接続される第５接続ノードは、前記中点に接続されることとしてもよい（第７の構成）。
当該増幅器は、前記第２オペアンプの非反転入力端に接続される第２入力端子を更に有し、
前記第１入力端子と前記第１オペアンプの非反転入力端とが接続される第３接続ノードは、前記第１スイッチの一端に接続され、
前記第１スイッチの他端は、第３スイッチの一端に接続され、
前記第２入力端子と前記第２オペアンプの非反転入力端とが接続される第４接続ノードは、前記第３スイッチの他端に接続され、
前記第１スイッチと前記第３スイッチとが接続される第５接続ノードは、前記中点に接続されることとしてもよい（第７の構成）。
【0024】
また、上記第３の構成において、前記電圧印加端には、前記半導体チップの内部電圧が印加されることとしてもよい（第８の構成）。
【0025】
また、上記第８の構成において、前記電圧印加端は、第４スイッチを介して前記第１オペアンプの非反転入力端または前記第２オペアンプの非反転入力端に接続されることとしてもよい（第９の構成）。
【0026】
また、上記第８の構成において、前記第１スイッチの一端は、前記第１オペアンプの非反転入力端と接続され、
前記第１スイッチの他端は、第５スイッチの一端と接続され、
前記第５スイッチの他端は、前記第２オペアンプの非反転入力端と接続され、
前記第１スイッチと前記第５スイッチとが接続される第６接続ノードは、前記中点に接続され、
前記電圧印加端は、第６スイッチを介して前記第１オペアンプの非反転入力端と接続されることとしてもよい（第１０の構成）。
前記第１スイッチの他端は、第５スイッチの一端と接続され、
前記第５スイッチの他端は、前記第２オペアンプの非反転入力端と接続され、
前記第１スイッチと前記第５スイッチとが接続される第６接続ノードは、前記中点に接続され、
前記電圧印加端は、第６スイッチを介して前記第１オペアンプの非反転入力端と接続されることとしてもよい（第１０の構成）。
【0027】
また、上記第３から第１０のいずれかの構成において、リードフレームである出力端子を更に有し、前記出力端子は、第４スイッチを介して前記後段アンプの出力端に接続されることとしてもよい（第１１の構成）。
【0028】
また、本発明の他の一態様は、センサから出力される入力電圧を入力可能な上記いずれかの構成の増幅器を有するセンサ信号処理装置である（第１２の構成）。
【0029】
また、本発明の他の一態様は、上記第１２の構成のセンサ信号処理装置と、前記センサ信号処理装置から出力される処理済のセンサ信号を入力されるプロセッサを有するＥＣＵ（電子制御ユニット）と、を有する車両制御システムである（第１３の構成）。
【0030】
また、本発明の他の一態様は、上記いずれかの構成の増幅器において、前記第２オペアンプの非反転入力端または前記第１オペアンプの非反転入力端に印加させる電圧と略同一の電圧を前記中点に前記電圧印加端によって印加する第１工程と、前記後段アンプの出力端または前記後段アンプの参照電圧印加端の電圧をモニタする第２工程と、を含むオペアンプのオフセット測定方法である。
【発明の効果】
【0031】
本発明によると、オフセット調整に際して温度依存性の適正化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】車両制御システムの一構成例を示すブロック図である。
【図2】センサＡＦＥ（アナログフロントエンド）用ＩＣの一構成例を示すブロック図である。
【図3】第１実施形態に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図4】第２実施形態に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図5】第３実施形態に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図6】第４実施形態に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図7】第５実施形態に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図8】第１変形例に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図9】第２変形例に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図10】第３変形例に係る計装用アンプの構成を示す回路図である。
【図11】従来の計装用アンプの一構成例を示す回路図である。
【図12】周囲温度とオペアンプのオフセットとの関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明の用途の一例として車載用を例に挙げて説明する。なお、本発明の用途としては、車載用に限らず、産業機械用、民生用等としてもよい。
【0034】
＜１．車両制御システム＞
図１は、車両制御システムの一構成例を示すブロック図である。図１に示す車両制御システム５は、センサモジュール１と、センサ２と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３と、各種アクチュエータ４と、各種ＥＣＵ３０１と、を有し、これらの各構成部は車両に搭載される。
図１は、車両制御システムの一構成例を示すブロック図である。図１に示す車両制御システム５は、センサモジュール１と、センサ２と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３と、各種アクチュエータ４と、各種ＥＣＵ３０１と、を有し、これらの各構成部は車両に搭載される。
【0035】
センサモジュール１は、センサ１１と、センサＡＦＥ１２と、を含む。センサ１１は、圧力センサ、磁気センサ、赤外線センサ等により構成される。センサＡＦＥ（アナログフロントエンド）１２は、センサ１１により検出される微弱な検出信号をＥＣＵ３のＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）３１で処理できる信号に増幅・変換する回路である。
【0036】
センサ２は、センサ１と同様に、圧力センサ、磁気センサ、赤外線センサ等により構成される。ＥＣＵ３は、ＭＰＵ３１とともにセンサＡＦＥ３２を有する。すなわち、センサＡＦＥは、センサＡＦＥ１２のようにＥＣＵ３の外部においてセンサモジュール１の構成部として設けてもよいし、センサＡＦＥ３２のようにセンサ２とは別としてＥＣＵ３の内部に設けてもよい。センサＡＦＥ３２は、センサ２により検出される微弱な検出信号をＭＰＵ３１で処理できる信号に増幅・変換する回路である。
【0037】
なお、センサＡＦＥ１２およびセンサＡＦＥ３２は、後述するように本発明の一実施形態に係る増幅器を有する。
【0038】
また、図１ではセンサモジュール１とセンサ２を図示しているが、いずれか一方のみでもよいし、更にセンサモジュールとセンサの少なくともいずれかを追加して設けるようにしてもよい。センサ１１およびセンサ２は、圧力センサであった場合は、例えば高効率ガソリンエンジン制御、ＡＢＳ（アンチ・ロック・ブレーキシステム）制御、排ガス浄化制御、パワースライドドア制御等に用いられる。センサ１１およびセンサ２は、磁気センサであった場合は、例えば自動変速トランスミッション制御、高効率ガソリンエンジン制御、ＡＢＳ制御、ステアリングバイワイヤ制御、スロットルバイワイヤ制御等に用いられる。センサ１１およびセンサ２は、赤外線センサであった場合は、例えばオートエアコン制御、オートライト制御等に用いられる。
【0039】
ＥＣＵ３は、パワートレイン制御、車両制御、ボデー制御等の用途ごとに構成され、１つの車両に例えば５０～１００ユニットが配置される。ＥＣＵ３は、ＭＰＵ３１と、センサＡＦＥ３２と、ＥＥＰＲＯＭ３３と、駆動部３４と、通信インタフェース３５と、を有する。なお、ＥＣＵ３は、他にも電源ＩＣ等の不図示の構成部を有する。
【0040】
ＭＰＵ３１は、Ａ／Ｄコンバータ３１Ａと、シリアル通信部３１Ｂと、を含む。Ａ／Ｄコンバータ３１Ａは、センサＡＦＥ１２またはセンサＡＦＥ３２によってセンサ１１またはセンサ２の検出信号から変換・出力されたアナログ信号をデジタル信号へ変換する。シリアル通信部３１Ｂは、センサＡＦＥ１２またはセンサＡＦＥ３２によってセンサ１１またはセンサ２の検出信号から変換されたデジタル信号をシリアル通信により受信する。ＭＰＵ３１は、Ａ／Ｄコンバータ３１Ａおよびシリアル通信部３１Ｂによって取得したセンサの検出信号に基づいて各種の処理を行う。
【0041】
ＥＥＰＲＯＭ３３は、プログラムコードや各種データ等を記憶する。駆動部３４は、少なくとも１つのドライバ３４Ａを含み、ＭＰＵ３１からの指令に基づいて各種アクチュエータ４を駆動する。
【0042】
通信インタフェース３５は、ＥＣＵ３とは別の各種ＥＣＵ３０１と、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＣＸＰＩ（Clock Extension Peripheral Interface）等のプロトコルによるネットワークを介して通信を行う。
【0043】
＜２．センサＡＦＥ用ＩＣ＞
ここで、センサＡＦＥの具体的な構成例について述べる。図２は、センサＡＦＥ用ＩＣ（センサ信号処理装置）の一構成例を示すブロック図である。なお、図２に示すセンサＡＦＥ用ＩＣ６は、先述した図１で説明したセンサＡＦＥ１２またはセンサＡＦＥ３２に相当する。
ここで、センサＡＦＥの具体的な構成例について述べる。図２は、センサＡＦＥ用ＩＣ（センサ信号処理装置）の一構成例を示すブロック図である。なお、図２に示すセンサＡＦＥ用ＩＣ６は、先述した図１で説明したセンサＡＦＥ１２またはセンサＡＦＥ３２に相当する。
【0044】
センサＡＦＥ用ＩＣ６は、Ｄ／Ａ部６０と、計装用アンプ（増幅器）６１と、Ａ／Ｄ部６２と、温度センサ６３と、デジタルブロック６４と、Ｄ／Ａ部６５と、有して、これらの構成部を１つのチップに集積化して構成される半導体ＩＣである。
【0045】
センサＡＦＥ用ＩＣ６は、図２に示すようにセンサヘッド部７から入力される検出信号を処理する。センサヘッド部７は、抵抗Ｒ７１～Ｒ７４によるホイートストンブリッジから構成され、上述した図１で説明したセンサ１１またはセンサ２に含まれる。すなわち、センサヘッド部７は、圧力センサ、磁気センサ、赤外線センサ等の一部である。
【0046】
抵抗Ｒ７１の一端と抵抗Ｒ７３の一端とは、接続ノードＮ７１で接続される。抵抗Ｒ７１の他端と抵抗Ｒ７２の一端は、接続ノードＮ７３で接続される。抵抗Ｒ７３の他端と抵抗Ｒ７４の一端は、接続ノードＮ７４で接続される。抵抗Ｒ７２の他端と抵抗Ｒ７４の他端は、接続ノードＮ７２で接続される。接続ノードＮ７２には、グランド電位が印加される。
【0047】
センサヘッド部７は、抵抗Ｒ７１～Ｒ７４の抵抗値変化を接続ノードＮ７３、Ｎ７４間の出力電圧として検出する。接続ノードＮ７３の電圧が入力電圧ＶＩＮＰとして、接続ノードＮ７４の電圧が入力電圧ＶＩＮＮとして計装用アンプ６１へ入力される。
【0048】
ドライバ６０は、Ｄ／Ａコンバータ６０Ａと、ＬＮＡ（ローノイズアンプ）６０Ｂと、を含む。Ｄ／Ａコンバータ６０Ａは、デジタルブロック６４に含まれるドライブコントローラ６４Ａから出力されるデジタル信号をＤ／Ａ変換してアナログ信号をＬＮＡ６０Ｂに出力する。ＬＮＡ６０Ｂは、入力されるアナログ信号を増幅してＤＣ電圧としてのドライブ信号ＤＲＶを接続ノードＮ７１へ出力する。これにより、Ｄ／Ａ部６０は、安定したＤＣ電圧をセンサヘッド部７へ出力することができる。なお、Ｄ／Ａ部６０に限らず、ＤＣ電流源やＡＣ信号源を用いてもよい。
【0049】
計装用アンプ６１は、後に詳述するように前段側と後段側で構成される。計装用アンプ６１にセンサヘッド部７から入力された入力電圧ＶＩＮＰ，ＶＩＮＮは、前段側によってそれぞれ増幅され、後段側によって更に差動増幅されて出力電圧ＶＯＵＴとして出力される。
【0050】
Ａ／Ｄ部６２は、セレクタ６２Ａと、Ａ／Ｄコンバータ６２Ｂと、を含む。セレクタ６２Ａは、計装用アンプ６１から出力される出力電圧ＶＯＵＴと、温度センサ６３から出力される温度検出信号のいずれかを選択してＡ／Ｄコンバータ６２Ｂへ出力する。Ａ／Ｄコンバータ６２Ｂは、セレクタ６２Ａから入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換して、デジタル信号をデジタルブロック６４へ出力する。
【0051】
デジタルブロック６４に含まれる温度補正部６４Ｂは、Ａ／Ｄコンバータ６２Ｂから出力されるデジタル信号としての出力電圧ＶＯＵＴおよび温度検出信号に基づき、計測結果である出力電圧ＶＯＵＴに対して温度補正演算を行う。ＭＰＵインタフェース６４Ｃは、温度補正部６４Ｂによる補正後の計測結果をシリアル信号としてＭＰＵ３１（図１）に出力する。
【0052】
Ｄ／Ａ部６５は、Ｄ／Ａコンバータ６５Ａと、ＬＮＡ６５Ｂと、を含む。Ｄ／Ａコンバータ６５Ａは、温度補正部６４Ｂによる補正後の計測結果をＤ／Ａ変換して、アナログ信号を出力する。ＬＮＡ６５Ｂは、Ｄ／Ａコンバータ６５Ａから入力されるアナログ信号を増幅してＤＣ電圧を出力する。出力されたＤＣ電圧は、ＭＰＵ３１（図１）へ入力される。
【0053】
このように、センサＡＦＥ用ＩＣ６は、センサヘッド部７による計測結果に対して増幅処理等を行い、デジタル信号またはアナログ信号として出力する。
【0054】
＜計装用アンプの第１実施形態＞
次に、上述した計装用アンプ６１の第１実施形態について述べる。図３は、第１実施形態に係る計装用アンプ６１１の構成を示す回路図である。
次に、上述した計装用アンプ６１の第１実施形態について述べる。図３は、第１実施形態に係る計装用アンプ６１１の構成を示す回路図である。
【0055】
図３に示す半導体チップ６ＣＰは、パッケージ品としてのセンサＡＦＥ用ＩＣ６に含まれる。計装用アンプ６１１は、上述した図１１で示した計装用アンプＩＡと同様の構成を有する。すなわち、計装用アンプ６１１は、第１オペアンプＡ１、第２オペアンプＡ２、第３オペアンプＡ３、および抵抗Ｒ１～Ｒ７を有し、第１オペアンプＡ１により第１前段アンプＡＰ１１が構成され、第２オペアンプＡ２により第２前段アンプＡＰ１２が構成され、第３オペアンプＡ３により後段アンプＡＰ２が構成される。
【0056】
第１オペアンプＡ１、第２オペアンプＡ１、および第３オペアンプＡ３はそれぞれ、オフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰ、ＯＦＳＴＩＮ、ＯＦＳＴ２によってオフセットを調整可能である。オペアンプ内部の差動入力段における１対のトランジスタの特性の差によってオフセットが生じるので、オフセット調整信号によって差動入力段における電流調整を行うことで、オフセットを調整できる。
【0057】
計装用アンプ６１１は、入力用パッドＰｉｎｐ、入力用パッドＰｉｎｎ、入力端子Ｔｉｎｐ、入力端子Ｔｉｎｎ、調整用電圧用パッド（電圧印加端）Ｐｖｃｍ、出力用パッドＰｏｕｔ、参照電圧用パッドＰｒｅｆ、および参照端子Ｔｒｅｆを更に有する。
【0058】
半導体チップ６ＣＰには、第１オペアンプＡ１、第２オペアンプＡ２、第３オペアンプＡ３、および抵抗Ｒ１～Ｒ７とともに、入力用パッドＰｉｎｐ、入力用パッドＰｉｎｎ、調整用電圧用パッドＰｖｃｍ、出力用パッドＰｏｕｔ、および参照電圧用パッドＰｒｅｆが含まれる。なお、図３では図示しないが、半導体チップ６ＣＰには、その他の図２で示したセンサＡＦＥ用ＩＣ６の各構成（ドライバ６０等）も含まれる。以降の実施形態の図面についても同様である。
【0059】
入力用パッドＰｉｎｐは、第１オペアンプＡ１の非反転入力端に接続される。入力用パッドＰｉｎｎは、第２オペアンプＡ２の非反転入力端に接続される。
【0060】
調整用電圧用パッドＰｖｃｍは、抵抗Ｒ３の中点に接続される。ここで、調整用電圧用パッドＰｖｃｍは、後述する他の実施形態のスイッチ等は介さずに抵抗Ｒ３の中点に接続される。すなわち、調整用電圧用パッドＰｖｃｍは、直接的に上記中点に接続される。
【0061】
出力用パッドＰｏｕｔは、第３オペアンプＡ３の出力端に接続される。参照電圧用パッドＰｒｅｆは、抵抗Ｒ６の一端に接続される。出力用パッドＰｏｕｔは、セレクタ６２Ａ（図２）に接続される。
【0062】
入力端子Ｔｉｎｐ、入力端子Ｔｉｎｎ、および参照端子Ｔｒｅｆは、パッケージ品としてのセンサＡＦＥ用ＩＣ６のリードフレームとして構成される。入力端子Ｔｉｎｐと入力用パッドＰｉｎｐ、入力端子Ｔｉｎｎと入力用パッドＰｉｎｎ、参照端子Ｔｒｅｆと参照電圧用パッドＰｒｅｆとは、それぞれボンディングワイヤによって接続される。
【0063】
ここで、パッケージ品であるセンサＡＦＥ用ＩＣ６の製造工程においては、半導体ウエハにおいて所望の回路を構成した後に、個片の半導体チップ６ＣＰに切り出すダイシング工程が行われる。また、個片に切り出す前の状態の半導体チップ６ＣＰを検査するＥＤＳ（Electric Die Sort）工程が行われる。本実施形態では、ＥＤＳ工程において、各オペアンプＡ１～Ａ３のオフセット測定およびオフセット調整が行われる。以下、これについて述べる。
【0064】
イネーブル信号Ｐ_ＥＮによって第１オペアンプＡ１をパワーダウンさせ、イネーブル信号ＰＧＡ_ＥＮによって第３オペアンプＡ３をパワーダウンさせ、イネーブル信号Ｎ_ＥＮによって第２オペアンプＡ２をパワーオンした状態において、入力用パッドＰｉｎｎと調整用電圧用パッドＰｖｃｍにそれぞれ、同電位の電圧ＶＩＮＮ、ＶＯＭ（ＶＩＮＮ＝ＶＣＯＭ）を不図示のプローブにて印加させる。この状態で、出力用パッドＰｏｕｔの電圧ＶＯＵＴを不図示のプローブにてモニタすることで、第２オペアンプＡ２の単体でのオフセットを測定することができる。
【0065】
そして、第２オペアンプＡ２のオフセット測定結果に応じてオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＮが調整されることで、第２オペアンプＡ２のオフセットが調整される。ここでは、例えば、ヒューズの切断調整によってオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＮが調整される。
【0066】
一方、イネーブル信号Ｐ_ＥＮによって第１オペアンプＡ１をパワーオンさせ、イネーブル信号ＰＧＡ_ＥＮによって第３オペアンプＡ３をパワーダウンさせ、イネーブル信号Ｎ_ＥＮによって第２オペアンプＡ２をパワーダウンさせた状態において、入力用パッドＰｉｎｐと調整用電圧用パッドＰｖｃｍにそれぞれ、同電位の電圧ＶＩＮＰ、ＶＯＭ（ＶＩＮＰ＝ＶＣＯＭ）を不図示のプローブにて印加させる。この状態で、参照電圧用パッドＰｒｅｆの電圧ＶＲＥＦを不図示のプローブにてモニタすることで、第１オペアンプＡ１の単体でのオフセットを測定することができる。
【0067】
そして、第１オペアンプＡ１のオフセット測定結果に応じてオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰが調整されることで、第１オペアンプＡ１のオフセットが調整される。ここでは、例えば、ヒューズの切断調整によってオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰが調整される。
【0068】
上述のように第１オペアンプＡ１および第２オペアンプＡ２のオフセット調整がされた後に、第３オペアンプＡ３のオフセット測定が行われる。具体的には、調整用電圧用パッドＰｖｃｍの電位はオープンとし、入力用パッドＰｉｎｐと入力用パッドＰｉｎｎとに同電位の電圧ＶＩＮＰ，ＶＩＮＮを印加した状態で、出力用パッドＰｏｕｔの電圧をモニタすることで、第３オペアンプＡ３のオフセットを測定することができる。そして、オフセット測定結果に応じてオフセット調整信号ＯＦＳＴ２が調整されることで、第３オペアンプＡ３のオフセットが調整される。ここでは、例えば、ヒューズの切断調整によってオフセット調整信号ＯＦＳＴ２が調整される。
【0069】
このように、本実施形態では、第１オペアンプＡ１と第２オペアンプＡ２のそれぞれ単体でのオフセット測定およびオフセット調整が可能となり、それぞれのオフセットを０付近に調整することができる。これにより、上述した図１２に例えば示すように、オフセットの周囲温度への依存性を適正化することができる。更に、計装用アンプ６１全体としてのオフセットを抑制することができる。
【0070】
なお、本実施形態のようにＥＤＳ工程においてオフセット調整を行う場合は、図１２の例に示す常温Ｔ０のように、常温でオフセット調整を行うことが望ましい。これにより、使用温度範囲におけるオフセットを抑制することができる。
【0071】
上述のようなＥＤＳ工程におけるオフセット調整の後、半導体チップ６ＣＰの入力用パッドＰｉｎｐ、入力用パッドＰｉｎｎ、および参照電圧用パッドＰｒｅｆがそれぞれリードフレームである入力端子Ｔｉｎｐ、入力端子Ｔｉｎｎ、および参照端子Ｔｒｅｆにボンディングワイヤにより接続され、モールド封止工程等を経て、パッケージ品としてのセンサＡＦＥ用ＩＣ６が製造される。
【0072】
センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際は、調整用電圧用パッドＰｖｃｍの電位はオープンとされ、センサヘッド部７（図２）から入力端子Ｔｉｎｐに入力電圧ＶＩＮＰが入力され、センサヘッド部７から入力端子Ｔｉｎｎに入力電圧ＶＩＮＮが入力され、参照端子Ｔｒｅｆには参照電圧（例えばグランド電位）が印加される。
【0073】
＜３．計装用アンプの第２実施形態＞
図４は、第２実施形態に係る計装用アンプ６１２の構成を示す回路図である。ここでは、図４に示す計装用アンプ６１２の上述した第１実施形態（図３）との相違点について説明する。
図４は、第２実施形態に係る計装用アンプ６１２の構成を示す回路図である。ここでは、図４に示す計装用アンプ６１２の上述した第１実施形態（図３）との相違点について説明する。
【0074】
本実施形態で計装用アンプ６１２は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、調整用端子（電圧印加端）Ｔｖｃｍ、および出力端子Ｔｏｕｔを有する。調整用電圧用パッドＰｖｃｍは、スイッチＳＷ１を介して抵抗Ｒ３の中点に接続されるとともに、ボンディングワイヤによってリードフレームとしての調整用端子Ｔｖｃｍに接続される。出力用パッドＰｏｕｔは、スイッチＳＷ２を介して第３オペアンプＡ３の出力端に接続されるとともに、ボンディングワイヤによってリードフレームとしての出力端子Ｔｏｕｔに接続される。
【0075】
本実施形態では、第１実施形態と異なり、パッケージ品としてのセンサＡＦＥ用ＩＣ６が構成された状態で計装用アンプ６１２のオフセット調整が行われる。
【0076】
具体的には、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２をともにオンとした状態で、イネーブル信号Ｐ_ＥＮによって第１オペアンプＡ１をパワーダウンさせ、イネーブル信号ＰＧＡ_ＥＮによって第３オペアンプＡ３をパワーダウンさせ、イネーブル信号Ｎ_ＥＮによって第２オペアンプＡ２をパワーオンした状態とする。この状態で、入力端子Ｔｉｎｎと調整用端子Ｔｖｃｍにそれぞれ、同電位の電圧ＶＩＮＮ、ＶＯＭ（ＶＩＮＮ＝ＶＣＯＭ）を印加させる。この状態で、出力端子Ｔｏｕｔの電圧ＶＯＵＴをモニタすることで、第２オペアンプＡ２の単体でのオフセットを測定することができる。
【0077】
そして、第２オペアンプＡ２のオフセット測定結果に応じてオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＮが調整されることで、第２オペアンプＡ２のオフセットが調整される。ここでは、例えば、オフセット調整信号ＯＦＳＴＩＮを出力する不図示のＤ／Ａコンバータに入力されるデジタル値が調整される。
【0078】
一方、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２をともにオンとした状態で、イネーブル信号Ｐ_ＥＮによって第１オペアンプＡ１をパワーオンさせ、イネーブル信号ＰＧＡ_ＥＮによって第３オペアンプＡ３をパワーダウンさせ、イネーブル信号Ｎ_ＥＮによって第２オペアンプＡ２をパワーダウンさせた状態とする。この状態で、入力端子Ｔｉｎｐと調整用端子Ｔｖｃｍにそれぞれ、同電位の電圧ＶＩＮＰ、ＶＯＭ（ＶＩＮＰ＝ＶＣＯＭ）を印加させる。この状態で、参照端子Ｔｒｅｆの電圧ＶＲＥＦをモニタすることで、第１オペアンプＡ１の単体でのオフセットを測定することができる。
【0079】
そして、第１オペアンプＡ１のオフセット測定結果に応じてオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰが調整されることで、第１オペアンプＡ１のオフセットが調整される。ここでは、例えば、オフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰを出力する不図示のＤ／Ａコンバータに入力されるデジタル値が調整される。
【0080】
上述のように第１オペアンプＡ１および第２オペアンプＡ２のオフセット調整がされた後に、第３オペアンプＡ３のオフセット測定が行われる。具体的には、スイッチＳＷ１はオフとし、スイッチＳＷ２はオンとし、入力端子Ｔｉｎｐと入力端子Ｔｉｎｎとに同電位の電圧ＶＩＮＰ，ＶＩＮＮを印加した状態で、出力端子Ｔｏｕｔの電圧をモニタすることで、第３オペアンプＡ３のオフセットを測定することができる。そして、オフセット測定結果に応じてオフセット調整信号ＯＦＳＴ２が調整されることで、第３オペアンプＡ３のオフセットが調整される。ここでは、例えば、オフセット調整信号ＯＦＳＴ２を出力する不図示のＤ／Ａコンバータに入力されるデジタル値が調整される。
【0081】
このように、本実施形態であっても、第１オペアンプＡ１および第２オペアンプＡ２を個別に単体としてオフセットを０付近に調整することが可能となる。但し、調整用端子Ｔｖｃｍに電圧を印加した際に、スイッチＳＷ１に電流が流れるので、スイッチＳＷ１のＯＮ抵抗によって、抵抗Ｒ３の中点での電圧に誤差が生じる。スイッチのＯＮ抵抗を小さくするには、素子サイズを大きくする必要がある。その観点では、スイッチが不要である先の第１実施形態のほうが有利である。
【0082】
なお、上記のように誤差を含んだ抵抗Ｒ３の中点での電圧と、入力端子Ｔｉｎｎ，Ｔｉｎｐに印加する電圧ＶＩＮＮ，ＶＩＮＰとの関係は、略同一であることに含まれる。
【0083】
また、本実施形態では、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際には、調整用端子Ｔｖｃｍ，出力端子Ｔｏｕｔはともにオープンとしつつ、スイッチＳＷ１，ＳＷ２はオフとする。これにより、センサＡＦＥ用ＩＣ６の外部からノイズが抵抗Ｒ３の中点側に、または第３オペアンプＡ３の出力端側に伝達されることを抑制できる。但し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は必須ではない。スイッチＳＷ１を設けない場合は、上述したような抵抗Ｒ３の中点での電位に誤差が生じることを抑制できる。
【0084】
＜４．計装用アンプの第３実施形態＞
図５は、第３実施形態に係る計装用アンプ６１３の構成を示す回路図である。ここでは、図５に示す計装用アンプ６１３の上述した第２実施形態（図４）との相違点について説明する。
図５は、第３実施形態に係る計装用アンプ６１３の構成を示す回路図である。ここでは、図５に示す計装用アンプ６１３の上述した第２実施形態（図４）との相違点について説明する。
【0085】
本実施形態では、計装用アンプ６１３は、スイッチＳＷ３を有する。入力用パッドＰｉｎｎは、第２オペアンプＡ２の非反転入力端に接続されるとともに、スイッチＳＷ３を介して抵抗Ｒ３の中点に接続される。
【0086】
第２オペアンプＡ２のオフセット測定時には、スイッチＳＷ３はオン、スイッチＳＷ２はオンとする。これにより、入力端子（電圧印加端）Ｔｉｎｎに電圧ＶＩＮＮを印加することで、抵抗Ｒ３の中点にも電圧を印加可能となる。一方、第１オペアンプＡ１のオフセット測定時には、スイッチＳＷ３はオンとする。これにより、入力端子Ｔｉｎｐに入力端子Ｔｉｎｎに印加する電圧ＶＩＮＮと同じ電圧ＶＩＮＰを印加することで、抵抗Ｒ３の中点にも電圧を印加可能となる。
【0087】
また、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際には、スイッチＳＷ３はオフとする。これにより、入力電圧ＶＩＮＮがセンサヘッド部７から入力された際でも抵抗Ｒ３の中点の電位をオープンとすることができる。
【0088】
このような本実施形態によれば、先の実施形態のような調整用電圧用パッドＰｖｃｍや調整用端子Ｔｖｃｍが不要となる。なお、スイッチＳＷ３を入力用パッドＰｉｎｎの代わりに入力用パッドＰｉｎｐに接続してもよい。
【0089】
＜５．計装用アンプの第４実施形態＞
図６は、第４実施形態に係る計装用アンプ６１４の構成を示す回路図である。ここでは、図６に示す計装用アンプ６１４の上述した第２実施形態（図４）との相違点について説明する。
図６は、第４実施形態に係る計装用アンプ６１４の構成を示す回路図である。ここでは、図６に示す計装用アンプ６１４の上述した第２実施形態（図４）との相違点について説明する。
【0090】
本実施形態では、計装用アンプ６１４は、スイッチＳＷ５，ＳＷ６、調整用電圧印加端子（電圧印加端）Ｔｖｆ、調整用電圧印加パッドＰｖｆ、調整用電圧モニタ端子（モニタ用端子）Ｔｖｓ、および調整用電圧モニタパッドＰｖｓを有する。スイッチＳＷ５，ＳＷ６、調整用電圧印加パッドＰｖｆ、および調整用電圧モニタパッドＰｖｓは、半導体チップ６ＣＰに含まれる。
【0091】
調整用電圧印加パッドＰｖｆは、スイッチＳＷ５を介して抵抗Ｒ３の中点に接続されるとともに、リードフレームとしての調整用電圧印加端子Ｔｖｆに接続される。調整用電圧モニタパッドＰｖｓは、スイッチＳＷ６を介して抵抗Ｒ３の中点に接続されるとともに、リードフレームとしての調整用電圧モニタ端子Ｔｖｓに接続される。
【0092】
本実施形態では、第２オペアンプＡ２のオフセットを測定する際に、スイッチＳＷ５，ＳＷ６をともにオンとし、調整用電圧印加端子Ｔｖｆに電圧ＶＣＯＭ_Ｆを印加しつつ、調整用電圧モニタ端子Ｔｖｓの電圧ＶＣＯＭ_Ｓをモニタする。具体的には、入力端子Ｔｉｎｎに所定の電圧ＶＩＮＮを印加しつつ、調整用電圧モニタ端子Ｔｖｓの電圧が入力端子Ｔｉｎｎの電圧ＶＩＮＮと一致するように、調整用電圧印加端子Ｔｖｆに印加する電圧ＶＣＯＭ_Ｆを調整する。このとき、スイッチＳＷ５に電流は流れるが、スイッチＳＷ６に電流は流れないようにすることができる。これにより、抵抗Ｒ３の中点の電圧に誤差が生じることを抑制できる。
【0093】
一方、第１オペアンプＡ１のオフセットを測定する際に、スイッチＳＷ５，ＳＷ６をともにオンとし、調整用電圧印加端子Ｔｖｆに電圧ＶＣＯＭ_Ｆを印加しつつ、調整用電圧モニタ端子Ｔｖｓの電圧ＶＣＯＭ_Ｓをモニタする。具体的には、入力端子Ｔｉｎｐに所定の電圧ＶＩＮＰを印加しつつ、調整用電圧モニタ端子Ｔｖｓの電圧が入力端子Ｔｉｎｐの電圧ＶＩＮＰと一致するように、調整用電圧印加端子Ｔｖｆに印加する電圧ＶＣＯＭ_Ｆを調整する。このとき、スイッチＳＷ５に電流は流れるが、スイッチＳＷ６に電流は流れないようにすることができる。これにより、抵抗Ｒ３の中点の電圧に誤差が生じることを抑制できる。
【0094】
なお、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際には、調整用電圧印加端子Ｔｖｆと調整用電圧モニタ端子Ｔｖｓはともにオープンとし、スイッチＳＷ５，ＳＷ６はオフとする。これにより、外部からノイズが抵抗Ｒ３の中点側に伝達されることを抑制できる。
【0095】
＜６．計装用アンプの第５実施形態＞
図７は、第５実施形態に係る計装用アンプ６１５の構成を示す回路図である。ここでは、図７に示す計装用アンプ６１５の上述した第２実施形態（図４）との相違点について説明する。
図７は、第５実施形態に係る計装用アンプ６１５の構成を示す回路図である。ここでは、図７に示す計装用アンプ６１５の上述した第２実施形態（図４）との相違点について説明する。
【0096】
本実施形態では、計装用アンプ６１５は、スイッチＳＷ７，ＳＷ８を有する。スイッチＳＷ７，ＳＷ８は、半導体チップ６ＣＰに含まれる。
【0097】
入力用パッドＰｉｎｐと第１オペアンプＡ１の非反転入力端とが接続される接続ノードＮＰは、スイッチＳＷ７の一端に接続される。入力用パッドＰｉｎｎと第２オペアンプＡ２の非反転入力端とが接続される接続ノードＮＮは、スイッチＳＷ８の一端に接続される。スイッチＳＷ７の他端とスイッチＳＷ８の他端とが接続される接続ノードＮＣは、抵抗Ｒ３の中点に接続される。
【0098】
本実施形態では、第２オペアンプＡ２のオフセットの測定時には、スイッチＳＷ７，ＳＷ８をオンとし、入力端子（電圧印加端）Ｔｉｎｐに所定の電圧ＶＩＮＰを印加した状態で、入力端子Ｔｉｎｎの電圧ＶＩＮＮと出力端子Ｔｏｕｔの電圧ＶＯＵＴをモニタする。このとき、スイッチＳＷ７には電流が流れるが、スイッチＳＷ８は第２オペアンプＡ２の非反転入力端のゲート酸化膜に接続されるので、スイッチＳＷ８に電流は流れない。これにより、抵抗Ｒ３の中点での電圧に誤差が生じることを抑制できる。
【0099】
一方、第１オペアンプＡ１のオフセットの測定時には、スイッチＳＷ７，ＳＷ８をオンとし、入力端子（電圧印加端）Ｔｉｎｎに所定の電圧ＶＩＮＮを印加した状態で、入力端子Ｔｉｎｐの電圧ＶＩＮＰと参照端子Ｔｒｅｆの電圧ＶＲＥＦをモニタする。このとき、スイッチＳＷ８には電流が流れるが、スイッチＳＷ７は第１オペアンプＡ１の非反転入力端のゲート酸化膜に接続されるので、スイッチＳＷ７に電流は流れない。これにより、抵抗Ｒ３の中点での電圧に誤差が生じることを抑制できる。
【0100】
【0101】
なお、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際には、スイッチＳＷ７，ＳＷ８はオフとする。
【0102】
＜７．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
【0103】
例えば、第１実施形態（図３）において、第２オペアンプＡ２のオフセットを調整した後、第１オペアンプＡ１のオフセットを調整する際には、第１オペアンプＡ１および第２オペアンプＡ２はパワーオンさせ、第３オペアンプＡ３はパワーダウンさせ、調整用電圧用パッドＰｖｃｍをオープンとし、入力用パッドＰｉｎｐ，Ｐｉｎｎに同電位の電圧ＶＩＮＰ，ＶＩＮＮを印加した状態で、出力用パッドＰｏｕｔの電圧ＶＯＵＴと参照電圧用パッドＰｒｅｆの電圧ＶＲＥＦをモニタし、電圧ＶＲＥＦが電圧ＶＯＵＴと一致するように第１オペアンプＡ１のオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰを調整してもよい。
【0104】
また、第２～第５実施形態（図４～図７）において、第２オペアンプＡ２のオフセットを調整した後、第１オペアンプＡ１のオフセットを調整する際には、第１オペアンプＡ１および第２オペアンプＡ２はパワーオンさせ、第３オペアンプＡ３はパワーダウンさせ、スイッチＳＷ１をオフとするなどにより抵抗Ｒ３の中点をオープンとし、入力端子Ｔｉｎｐ，Ｔｉｎｎに同電位の電圧ＶＩＮＰ，ＶＩＮＮを印加した状態で、出力端子Ｔｏｕｔの電圧ＶＯＵＴと参照端子Ｔｒｅｆの電圧ＶＲＥＦをモニタし、電圧ＶＲＥＦが電圧ＶＯＵＴと一致するように第１オペアンプＡ１のオフセット調整信号ＯＦＳＴＩＰを調整してもよい。
【0105】
また、図８に第１変形例を示すように、スイッチＳＷ１に半導体チップ６ＣＰ内の基準電圧Ｖｒｅｆを印加させてもよい。この場合、第２オペアンプＡ２のオフセットを測定する際は、スイッチＳＷ１をオンとして、入力端子Ｔｉｎｎに基準電圧Ｖｒｅｆと同じ電圧ＶＩＮＮを印加する。第１オペアンプＡ１のオフセットを測定する際は、スイッチＳＷ１をオンとして、入力端子Ｔｉｎｐに基準電圧Ｖｒｅｆと同じ電圧ＶＩＮＰを印加する。また、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際には、スイッチＳＷ１をオフとすれば、抵抗Ｒ３の中点の電位をオープンとすることができる。なお、基準電圧Ｖｒｅｆの代わりに、例えばＤＡＣの出力をスイッチＳＷ１に印加させてもよい。すなわち、いずれにしても、スイッチＳＷ１に接続される電圧印加端に半導体チップ６ＣＰの内部電圧を印加させる実施形態となる。
【0106】
また、図８の構成を更に変形して図９に示す第２変形例としてもよい。ここでは、スイッチＳＷ９の一端に基準電圧Ｖｒｅｆの印加端を接続し、スイッチＳＷ９の他端を第１オペアンプＡ１の非反転入力端に接続する。スイッチＳＷ１０の一端に基準電圧Ｖｒｅｆの印加端を接続し、スイッチＳＷ１０の他端を第２オペアンプＡ２の非反転入力端に接続する。第２オペアンプＡ２のオフセットを測定する際は、スイッチＳＷ１およびＳＷ１０をオンとし、第２オペアンプＡ２の非反転入力端と抵抗Ｒ３の中点とに略同一の電圧を印加する。第１オペアンプＡ１のオフセットを測定する際は、スイッチＳＷ１およびＳＷ９をオンとし、第１オペアンプＡ１の非反転入力端と抵抗Ｒ３の中点とに略同一の電圧を印加する。また、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品として使用する際には、スイッチＳＷ１，ＳＷ９，ＳＷ１０をオフとする。
【0107】
また、図７の構成を変形して図１０に示す第３変形例としてもよい。ここでは、スイッチＳＷ１１の一端に基準電圧Ｖｒｅｆ１の印加端を接続し、他端を接続ノードＮＰに接続する。スイッチＳＷ１２の一端に基準電圧Ｖｒｅｆ２の印加端を接続し、他端を接続ノードＮＮに接続する。第２オペアンプＡ２のオフセットの測定時には、スイッチＳＷ７，ＳＷ８，ＳＷ１１をオンとし、入力端子Ｔｉｎｎの電圧ＶＩＮＮと出力端子Ｔｏｕｔの電圧ＶＯＵＴをモニタする。第２オペアンプＡ１のオフセットの測定時には、スイッチＳＷ７，ＳＷ８，ＳＷ１２をオンとし、入力端子Ｔｉｎｐの電圧ＶＩＮＰと出力端子Ｔｒｅｆの電圧ＶＲＥＦをモニタする。また、センサＡＦＥ用ＩＣ６を製品と使用する際には、スイッチＳＷ７，ＳＷ８，ＳＷ１１，ＳＷ１２をオフとする。
【産業上の利用可能性】
【0108】
本発明は、例えば、車載用のセンサＡＦＥに利用することができる。
【符号の説明】
【0109】
１ センサモジュール
１１ センサ
１２ センサＡＦＥ
２ センサ
３ ＥＣＵ
３１ ＭＰＵ
３１Ａ Ａ／Ｄコンバータ
３１Ｂ シリアル通信部
３２ センサＡＦＥ
３３ ＥＥＰＲＯＭ
３４ 駆動部
３４Ａ ドライバ
３５ 通信インタフェース
４ 各種アクチュエータ
３０１ 各種ＥＣＵ
５ 車両制御システム
６ センサＡＦＥ用ＩＣ
６０ ドライバ
６０Ａ Ｄ／Ａコンバータ
６０Ｂ ＬＮＡ
６１ 計装用アンプ
６２ Ａ／Ｄ部
６２Ａ セレクタ
６２Ｂ Ａ／Ｄコンバータ
６３ 温度センサ
６４ デジタルブロック
６４Ａ ドライブコントローラ
６４Ｂ 温度補正部
６４Ｃ ＭＰＵインタフェース
６５ Ｄ／Ａ部
６５Ａ Ｄ／Ａコンバータ
６５Ｂ ＬＮＡ
６ＣＰ 半導体チップ
６１１～６１５ 計装用アンプ
Ａ１ 第１オペアンプ
Ａ２ 第２オペアンプ
Ａ３ 第３オペアンプ
Ｒ１～Ｒ７ 抵抗
ＡＰ１１ 第１前段アンプ
ＡＰ１２ 第２前段アンプ
ＡＰ２ 後段アンプ
Ｐｉｎｐ 入力用パッド
Ｐｉｎｎ 入力用パッド
Ｐｖｃｍ 調整用電圧用パッド
Ｔｖｃｍ 調整用端子
Ｔｉｎｐ 入力端子
Ｔｉｎｎ 入力端子
Ｐｏｕｔ 出力用パッド
Ｐｒｅｆ 参照電圧用パッド
Ｔｏｕｔ 出力端子
Ｔｒｅｆ 参照端子
Ｐｖｆ 調整用電圧印加パッド
Ｐｖｓ 調整用電圧モニタパッド
Ｔｖｆ 調整用電圧印加端子
Ｔｖｓ 調整用電圧モニタ端子
ＳＷ１～ＳＷ１２ スイッチ
１１ センサ
１２ センサＡＦＥ
２ センサ
３ ＥＣＵ
３１ ＭＰＵ
３１Ａ Ａ／Ｄコンバータ
３１Ｂ シリアル通信部
３２ センサＡＦＥ
３３ ＥＥＰＲＯＭ
３４ 駆動部
３４Ａ ドライバ
３５ 通信インタフェース
４ 各種アクチュエータ
３０１ 各種ＥＣＵ
５ 車両制御システム
６ センサＡＦＥ用ＩＣ
６０ ドライバ
６０Ａ Ｄ／Ａコンバータ
６０Ｂ ＬＮＡ
６１ 計装用アンプ
６２ Ａ／Ｄ部
６２Ａ セレクタ
６２Ｂ Ａ／Ｄコンバータ
６３ 温度センサ
６４ デジタルブロック
６４Ａ ドライブコントローラ
６４Ｂ 温度補正部
６４Ｃ ＭＰＵインタフェース
６５ Ｄ／Ａ部
６５Ａ Ｄ／Ａコンバータ
６５Ｂ ＬＮＡ
６ＣＰ 半導体チップ
６１１～６１５ 計装用アンプ
Ａ１ 第１オペアンプ
Ａ２ 第２オペアンプ
Ａ３ 第３オペアンプ
Ｒ１～Ｒ７ 抵抗
ＡＰ１１ 第１前段アンプ
ＡＰ１２ 第２前段アンプ
ＡＰ２ 後段アンプ
Ｐｉｎｐ 入力用パッド
Ｐｉｎｎ 入力用パッド
Ｐｖｃｍ 調整用電圧用パッド
Ｔｖｃｍ 調整用端子
Ｔｉｎｐ 入力端子
Ｔｉｎｎ 入力端子
Ｐｏｕｔ 出力用パッド
Ｐｒｅｆ 参照電圧用パッド
Ｔｏｕｔ 出力端子
Ｔｒｅｆ 参照端子
Ｐｖｆ 調整用電圧印加パッド
Ｐｖｓ 調整用電圧モニタパッド
Ｔｖｆ 調整用電圧印加端子
Ｔｖｓ 調整用電圧モニタ端子
ＳＷ１～ＳＷ１２ スイッチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】