DE102009008182A1 - Empfangsvorrichtung mit Impedanzsteuerschaltung und Halbleitervorrichtung mit Impedanzsteuerschaltung - Google Patents

Empfangsvorrichtung mit Impedanzsteuerschaltung und Halbleitervorrichtung mit Impedanzsteuerschaltung Download PDF

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Abstract

Eine Empfangsvorrichtung (1, 15) enthält eine Empfangsschaltung (2, 16) und eine Impedanzsteuerschaltung (4, 17). Die Empfangsschaltung (2, 16) empfängt ein Signal, das durch eine Kommunikationsleitung (3, 12) übertragen wird. Die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) ist mit der Empfangsschaltung (2, 16) gekoppelt und weist einen Erfassungsteil (5, 18a, 18b) auf. Der Erfassungsteil (5, 18a, 18b) erfasst einen physikalischen Wert des Signals, und der physikalische Wert enthält mindestens eine Spannung, einen elektrischen Strom oder eine elektrische Energie. Die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) ändert eine Eingangsimpedanz auf der Grundlage des erfasgert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Empfangsvorrichtung mit einer Impedanzsteuerschaltung und eine Halbleitervorrichtung mit einer Impedanzsteuerschaltung.
  • In einem Fall, in dem ein digitales Signal durch eine Kommunikationsleitung übertragen wird, kann ein Teil der Signalenergie an einer Empfangsseite zu einem Zeitpunkt, zu dem sich der Signalpegel ändert, reflektiert werden. Dadurch kann ein so genanntes Ringing (Schwingen), d. h. eine Verzerrung einer Wellenform wie z. B. ein Überschwingen und ein Unterschwingen, auftreten. Es gibt verschiedene Technologien zum Beschränken von Ringing. Das US-Patent Nr. 6,326,803 (entsprechend der JP-A-2001-127805 ) beschreibt beispielsweise eine Abschlussschaltung für eine Kommunikationsleitung. In einem Fall, in dem eine Spannung eines Signals in der Abschlussschaltung der Kommunikationsleitung zwischen einem niedrigen Pegel und einem hohen Pegel wechselt, wird eine Impedanz eines Abschlusses zeitweilig während einer Verzögerungszeit, die von einer Verzögerungsschaltung bereitgestellt wird, verringert.
  • Das US-Patent Nr. 6,487,250 (entsprechend der JP-A-2000-353945 ) beschreibt ein Signalausgabesystem, bei dem eine Ausgangsimpedanz kontinuierlich zu einem Zeitpunkt geändert wird, zu dem sich ein Pegel eines Ausgangssignals ändert. Das US-Patent Nr. 6,218,854 (entsprechend der JP-A-2000-59444 ) beschreibt eine integrierte Schaltungsvorrichtung, bei der ein Überschwingen und ein Unterschwingen durch eine Dämpfungsschaltung gedämpft werden und ein Ausgangsanschluss der Dämpfungsschaltung auf eine Energieversorgungsspannung und eine Massespannung durch eine Lade/Entlade-Schaltung entsprechend geladen und entladen wird.
  • In einem tatsächlichen Kommunikationsnetzwerk ändert sich jedoch eine Wellenform auf einer Empfangsseite auf verschiedene Weise. Somit kann sogar dann, wenn eine Impedanz während einer vorbestimmten Zeit geändert wird, wie es in dem US-Patent Nr. 6,236,803 beschrieben ist, oder wenn eine Impedanz auf einer Sendeseite geändert wird, wie es in dem US-Patent Nr. 6,487,250 beschrieben ist, ein Ringing auf der Empfangsseite nicht ausreichend eingeschränkt werden. Wenn ein Überschwingen oder ein Unterschwingen in der integrierten Schaltungsvorrichtung auftritt, wie sie in dem US-Patent Nr. 6,218,854 beschrieben ist, handhaben die Dämpfungsschaltung und die Lade/Entlade-Schaltung das Überschwingen oder das Unterschwingen einheitlich. Somit kann das Ringing auf der Empfangsseite nicht ausreichend eingeschränkt werden.
  • Die JP-A-2007-318734 und die JP-A-2006-67543 beschreiben jeweils eine Halbleitervorrichtung, die mit einer Differenzkommunikationsleitung gekoppelt ist.
  • 32 ist ein schematisches Diagramm, das ein Differenzkommunikationsnetzwerk darstellt, wie es in der JP-A-2007-318734 beschrieben ist. Das Differenzkommunikationsnetzwerk ist in einem Fahrzeug vorgesehen. Das Differenzkommunikationsnetzwerk enthält mehrere Knoten 210 und eine Differenzkommunikationsleitung 212 zum Koppeln der Knoten 210 miteinander.
  • Jeder der Knoten 210 ist ein Sensor zum Erfassen eines Zustands des Fahrzeugs oder eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern eines Aktors auf der Grundlage von Informationen von einem Sensor. Die Differenzkommunikationsleitung 212 ist zum Übertragen von Steuerkommunikationssignalen zwischen den Knoten 210 vorgesehen. Die Differenzkommunikationsleitung 212 ist aus zwei verdrillten Phasenleitern ausgebildet. Ein Differenzsignal wird durch das Paar von Phasenleitern übertragen. Ein elektrischer Strom, der in einem der beiden Phasenleiter fließt, weist eine Phase entgegengesetzt zu derjenigen des elektrischen Stroms auf, der in dem anderen des Paars von Phasenleitern fließt. Somit erzeugt das Differenzsignal eine Potenzialdifferenz.
  • Jeder der Knoten 210 enthält eine Kommunikationsschaltung. Jeder der Knoten 210 wandelt Sendedaten und Empfangsdaten bei der Kommunikationsschaltung entsprechend einem Kommunikationsprotokoll der Differenzkommunikationsleitung um und kommuniziert mit anderen durch die Differenzkommunikationsleitung 212.
  • Die Differenzkommunikationsleitung 212 erstreckt sich in einer Karosserie 214 des Fahrzeugs von vorne nach hinten und von links nach rechts. Auf der Differenzkommunikationsleitung 212 sind mehrere Hubs 216 und ein Durchgangsverbinder 218 angeordnet. Jeder der Hubs 216 enthält zwei Busschienen zum Aufteilen der Differenzkommunikationsleitung 212. Der Durchgangsverbinder 218 ist derart vorgesehen, dass der Knoten 210 durch den Durchgangsverbinder 218 frei mit der Differenzkommunikationsleitung 212 verbunden und von dieser getrennt werden kann.
  • Auf der Differenzkommunikationsleitung 212 ist ein Abschnitt vorhanden, bei dem mehrere Kabelbäume 220 parallel angeordnet sind. Die Kabelbäume 220 enthalten eine Kommunikationsleitung, die für ein fahrzeuginternes System verwendet wird, und eine Energieversorgungsleitung zum Ansteuern eines Aktors. In den Kabelbäumen 220 sind ein Differenzkabelbaum und ein Einzelendkabelbaum, der die Karosserie 214 als Rückkehrkanal verwendet, vermischt. Ein Abschnitt, bei dem die Differenzkommunikationsleitung 212 und die Kabelbäume 220 parallel angeordnet sind, ist gebündelt, beispielsweise mit einem Band, und wird zu einem Kabelbaumbündel 222. Das Kabelbaumbündel 222 ist an einem unteren Abschnitt einer Tür angeordnet, die einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt des Fahrzeugs miteinander koppelt.
  • In dem Differenzkommunikationsnetzwerk kann, wenn eine Stoßspannung wie z. B. eine elektrostatische Entladung (ESD) auf die beiden Phasenleiter wirkt, eine Halbleitervorrichtung in den Knoten 210 beschädigt werden. Außerdem kann, wenn ein Überschwingen in der Halbleitervorrichtung an einer ansteigenden Flanke oder einer abfallenden Flanke eines Eingangssignals von den beiden Phasenleitern auftritt, die Halbleitervorrichtung eine Fehlfunktion aufweisen.
  • Im Hinblick auf die obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Empfangsvorrichtung mit einer Impedanzsteuerschaltung zu schaffen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung mit einer Impedanzsteuerschaltung zu schaffen.
  • Die Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Empfangsvorrichtung eine Empfangsschaltung und eine Impedanzsteuerschaltung. Die Empfangsschaltung ist derart ausgelegt, dass sie ein Signal, das durch eine Kommunikationsleitung übertragen wird, empfängt. Die Impedanzsteuerschaltung ist mit der Empfangsschaltung gekoppelt und weist einen Erfassungsteil auf. Der Erfassungsteil ist derart ausgelegt, dass er einen physikalischen Wert des Signals erfasst, und der physikalische Wert enthält mindestens eine Spannung, einen elektrischen Strom oder eine elektrische Energie. Die Impedanzsteuerschaltung ist derart ausgelegt, dass sie eine Eingangsimpedanz auf der Grundlage des erfassten Werts ändert, so dass ein Ringing des Signals verringert wird.
  • Die vorliegende Empfangsvorrichtung ändert die Eingangsimpedanz entsprechend mindestens der Spannung, dem elektrischen Strom oder der elektrischen Energie des Signals, das durch die Kommunikationsleitung empfangen wird. Somit kann die vorliegende Empfangsvorrichtung ein Ringing des Signals wirksam einschränken.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Halbleitervorrichtung eine Impedanzsteuerschaltung und ein Durchbruchelement. Die Impedanzsteuerschaltung ist zwischen zwei Phasenleitern einer Kommunikationsleitung geschaltet, und die Impedanzsteuerschaltung ist derart ausgelegt, dass sie eine Impedanz der Impedanzsteuerschaltung verringert, wenn eine Potenzialdifferenz zwischen den beiden Phasenleitern größer als eine vorbestimmte erste Spannung ist. Das Durchbruchelement ist zwischen einen der beiden Phasenleitern und eine Masseleitung oder eine Energieversorgungsleitung geschaltet. Das Durchbruchelement ist derart ausgelegt, dass es durchbricht, wenn eine Stoßspannung, die eine größere Spannung als eine vorbestimmte zweite Spannung aufweist, an einen der beiden Phasenleiter angelegt wird, so dass die Stoßspannung zu der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung fließt. Das Durchbruchelement enthält ein Halbleitersubstrat und einen ersten Kontaktbereich, einen zweiten Kontaktbereich und einen dritten Kontaktbereich, die in dem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Der erste Kontaktbereich ist mit dem einen der beiden Phasenleiter gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich ist mit der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich ist mit der Impedanzsteuerschaltung gekoppelt. Der erste Kontaktbereich und der dritte Kontaktbereich sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches angeordnet.
  • Die vorliegende Halbleitervorrichtung kann einen Stoßstromfluss zu der Impedanzsteuerschaltung beschränken. Außerdem kann die vorliegende Halbleitervorrichtung ein Ringing eines Signals, das durch die beiden Phasenleiter empfangen wird, beschränken.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
  • 1 ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einem physikalischen Wert eines Signals, das von einem Erfassungsteil erfasst wird, und einer Impedanz einer Impedanzsteuerschaltung darstellt;
  • 3A ein Diagramm, das ein Kommunikationsnetzwerk einschließlich einer Empfangsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3B ein Schaltungsdiagramm, das die Empfangsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 4A ein Diagramm, das ein Kommunikationsnetzwerk einschließlich einer Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 4B eine Grafik, die eine Wellenform eines Signals, das von einer Sendevorrichtung gesendet wird, darstellt;
  • 4C ein Schaltungsdiagramm, das die Empfangsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 5A eine Grafik, die ein Simulationsergebnis in einem Fall darstellt, in dem eine Impedanzsteuerschaltung nicht vorgesehen ist;
  • 5B eine Grafik, die ein Simulationsergebnis in einem Fall darstellt, in dem eine Impedanzsteuerschaltung vorgesehen ist;
  • 6A ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 6B ein Diagramm, das ein Kommunikationsnetzwerk mit einer Sendevorrichtung und der Empfangsvorrichtung gemäß der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 6C ein Schaltungsdiagramm, das die Sendevorrichtung darstellt;
  • 6D eine Grafik, die eine Wellenform eines Signals, das von der Sendevorrichtung gesendet wird, darstellt;
  • 7A und 7B Grafiken, die Beziehungen zwischen Wellenformen von Signalen und Widerstandswerten von Widerständen in der Empfangsvorrichtung gemäß der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellen;
  • 8A einen Querschnitt, der eine Umgebung einer Impedanzsteuerschaltung einer Empfangsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt;
  • 8B ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, das die Empfangsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel darstellt;
  • 9A einen Querschnitt, der eine Umgebung einer Impedanzsteuerschaltung einer Empfangsvorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 9B ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, das die Empfangsvorrichtung gemäß der zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 10A einen Querschnitt, der eine Umgebung einer Impedanzsteuerschaltung einer Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 10B ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, das die Empfangsvorrichtung gemäß der dritten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 11 einen Querschnitt, der eine Umgebung einer Impedanzsteuerschaltung einer Empfangsvorrichtung gemäß einer vierten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 12 ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 13 ein Diagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 14 ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 15 ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 16 ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 17 ein Schaltungsdiagramm, das eine Empfangsvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 18 ein Blockdiagramm, das eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 19 ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, das die Halbleitervorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform darstellt;
  • 20 einen Querschnitt, der die Halbleitervorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform darstellt;
  • 21 eine Ansicht von oben, die die Halbleitervorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform darstellt;
  • 22A eine Grafik, die Wellenformen von Signalen, die von Phasenleitern einer Differenzkommunikationsleitung in eine Impedanzsteuerschaltung eingegeben werden, darstellt;
  • 22B eine Grafik, die Wellenformen der Signale nach dem Passieren der Impedanzsteuerschaltung darstellt;
  • 23 ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, das eine Halbleitervorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 24 einen Querschnitt, der die Halbleitervorrichtung gemäß der elften Ausführungsform darstellt;
  • 25 eine Ansicht von oben, die die Halbleitervorrichtung gemäß der elften Ausführungsform darstellt;
  • 26 ein äquivalentes Schaltungsdiagramm einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 27 einen Querschnitt, der die Halbleitervorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform darstellt;
  • 28 einen Querschnitt, der eine Halbleitervorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 29 eine Ansicht von oben, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 30 eine Ansicht von oben, die eine Halbleitervorrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 31 einen Querschnitt, der eine Halbleitervorrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 32 ein Blockdiagramm, das ein Differenzkommunikationsnetzwerk gemäß einem Beispiel gemäß dem Stand der Technik darstellt.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 1 enthält eine Empfangsschaltung 2, eine Kommunikationsleitung 3 und eine Impedanzsteuerschaltung 4, die zwischen die Kommunikationsleitung 3 und die Empfangsschaltung 2 geschaltet ist. Die Impedanzsteuerschaltung 4 enthält einen Erfassungsteil 5, der in die Kommunikationsleitung 3 eingefügt ist, ein Impedanzelement 6 und eine Schaltschaltung 7, die zwischen die Kommunikationsleitung 3 und eine Masse geschaltet ist. Der Erfassungsteil 5, das Impedanzelement 6 und die Schaltschaltung 7 sind in Serie geschaltet. Die Schaltschaltung 7 ist normalerweise geöffnet.
  • Der Erfassungsteil 5 ist derart ausgelegt, dass er einen physikalischen Wert eines Signals, das durch die Kommunikationsleitung 3 empfangen wird, erfasst, und der physikalische Wert enthält mindestens eine Spannung, einen elektrischen Strom oder eine elektrische Energie. Wenn der erfasste Wert größer als ein Schwellenwert ist, gibt der Erfassungsteil 5 ein Steuersignal CS an die Schaltschaltung 7 aus, so dass die Schaltschaltung 7 (Schalter) geschlossen wird. Eine Impedanz Zoff der Impedanzsteuerschaltung 4 in einem Fall, in dem die Schaltschaltung 7 geöffnet ist, ist sehr viel größer als eine Impedanz ZR der Empfangsschaltung 2 (d. h. Zoff >> ZR). Eine Impedanz des Impedanzelements 6 wird derart eingestellt, dass eine synthetische Impedanz Zon//ZR der Impedanz ZR der Empfangsschaltung 2 und einer Impedanz Zon der Impedanzsteuerschaltung 4 in einem Fall, in dem die Schaltschaltung 7 geschlossen ist, im Wesentlichen gleich einer Kennimpedanz bzw. einem Wellenwiderstand Z0 der Kommunikationsleitung 3 ist. In der vorliegenden Anmeldung meint A//B eine synthetische Impedanz einer Impedanz A und einer Impedanz B.
  • Ein Aus-Zustands-Schwellenwert Xoff und ein Ein-Zustands-Schwellenwert Xon eines erfassten physikalischen Werts, d. h. mindestens der Spannung, des elektrischen Stroms oder der elektrische Energie, werden bestimmt. Wie es in 2 dargestellt ist, ändert sich, wenn sich der erfasste Wert von dem Aus-Zustands-Schwellenwert Xoff zu dem Ein-Zustands-Schwellenwert Xon ändert, die Impedanz der Impedanzsteuerschaltung 4 kontinuierlich von der Impedanz Zoff zu der Impedanz Zon.
  • Wenn die Impedanz der Impedanzsteuerschaltung 4 gleich der Impedanz Zon wird, ändert sich die synthetische Impedanz der Impedanz der Empfangsschaltung 2 und einer Impedanz der Impedanzsteuerschaltung 4, d. h. eine Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 2 von der Kommunikationsleitung 3 aus gesehen von Zoff//ZR ≅ R zu Zon//ZR ≅ Z0. Die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 2 wird während einer Übergangsperiode, wenn sich eine Energie des Empfangssignals ändert und die Eingangsimpedanz mit der Kennimpedanz bzw. dem Wellenwiderstand Z0 der Kommunikationsleitung 3 übereinstimmt, geändert. Dadurch kann eine überschüssige Energie in der Impedanzsteuerschaltung 4 verbraucht werden, und es kann ein Ringing des Empfangssignals beschränkt werden.
  • Die Impedanzsteuerschaltung 4 erfasst mindestens die Spannung, den elektrischen Strom oder die elektrische Energie des Signals, das bei der Empfangsschaltung 2 empfangen wird, unter Verwendung des Erfassungsteils 5 und ändert die Eingangsimpedanz entsprechend einer Änderung des erfassten Werts, so dass ein Ringing des empfangenen Signals beschränkt wird. Somit beschränkt die Impedanzsteuerschaltung 4 das Ringing entsprechend einem tatsächlichen Änderungszustand des empfangenen Signals. Somit kann das Ringing des empfangenen Signals wirksam beschränkt werden. Da die Impedanzsteuerschaltung 4 die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 2 derart ändert, dass sie mit dem Wellenwiderstand Z0 der Kommunikationsleitung 3 übereinstimmt, kann die Impedanzsteuerschaltung 4 außerdem das Ringing des Empfangssignals noch wirksamer beschränken.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 3A und 3B beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 15 kann in einem Kommunikationsnetzwerk 11 vorgesehen sein, in dem ein Differenzsignal durch eine Kommunikationsleitung 12 gesendet wird. Die Kommunikationsleitung 12 ist aus zwei Phasenleitern ausgebildet, d. h. einer Busleitung plus (BP) und einer Busleitung minus (BM). Eine Signalleitung 12a ist beispielsweise der Phasenleiter BP, und die Signalleitung 12b ist der Phasenleiter BM. In dem Kommunikationsnetzwerk 11 sind mehrere Kommunikationsknoten durch die Kommunikationsleitung 12 miteinander gekoppelt. In die Kommunikationsleitung 12 ist ein Hub 13 eingefügt.
  • Die Empfangsvorrichtung 15 ist einer der Kommunikationsknoten. Die Empfangsvorrichtung 15 ist derart ausgelegt, dass sie ein Differenzsignal von einer Sendevorrichtung 14 durch die Kommunikationsleitung 12 empfängt. Die Empfangsvorrichtung 15 enthält eine Empfangsschaltung 16 und eine Impedanzsteuerschaltung 17, die zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet ist. Die Impedanzsteuerschaltung 17 enthält Erfassungsteile 18a und 18b, ein Impedanzelement 19 und eine Schaltschaltung 20. Der Erfassungsteil 18a ist in die Signalleitung 12a eingefügt, und der Erfassungsteil 18b ist in die Signalleitung 12b eingefügt. Das Impedanzelement 19 und die Schalt schaltung 20 sind in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Die Schaltschaltung 20 (Schalter) ist normalerweise geöffnet.
  • Jeder der Erfassungsteile 18a und 18b erfasst mindestens eine Spannung, einen elektrischen Strom oder eine elektrische Energie des Differenzsignals, das durch eine entsprechende der Signalleitungen 12a und 12b gesendet wird. Wenn beispielsweise der erfasste Wert, der von einem der Erfassungsteile 18a und 18b erfasst wird, größer als ein Schwellenwert ist, gibt dieser eine der Erfassungsteile 18a und 18b ein Steuersignal CS an die Schaltschaltung 20 aus, so dass die Schaltschaltung 20 geschlossen wird. Eine Impedanz des Impedanzelements 19 wird derart eingestellt, dass eine synthetische Impedanz Zon//ZR der Impedanz ZR der Empfangsschaltung 16 und einer Impedanz Zon der Impedanzsteuerschaltung 17 in einem Fall, in dem die Schaltschaltung 20 geschlossen ist, im Wesentlichen gleich einem Wellenwiderstand Z0 der Kommunikationsleitung 12 ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Differenzsignal durch die beiden Signalleitungen 12a und 12b gesendet, und die Erfassungsteile 18a und 18b sind in die jeweiligen Signalleitungen 12a und 12b eingefügt. Somit kann die Empfangsvorrichtung 15 ein Ringing des Differenzsignals an einer ansteigenden Flanke und einer abfallenden Flanke des Differenzsignals beschränken. Die erste und die zweite Ausführungsform beschreiben schematische Konfigurationen der jeweiligen Halbleitervorrichtungen und entsprechen nicht immer tatsächlichen Konfigurationen.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 4A bis 5B beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 15 kann in einem Kommunikationsnetzwerk 11 vorgesehen sein. In dem Kommunikationsnetzwerk 11, das in 4A dargestellt ist, beträgt eine Länge der Kommunikationsleitung 12 zwischen der Sendevorrichtung 14 und dem Hub 13 etwa 4 m, und eine Länge der Kommunikationsleitung 12 zwischen dem Hub 13 und der Empfangsvorrichtung 15 beträgt etwa 2 m. Die Sendevorrichtung 14 ist ein Wurzelknoten, der eine Abstimmungsschaltung aufweist. Die Empfangsvorrichtung 15 ist ein Zweigknoten ohne eine Abstimmungsschaltung. Das Kommunikationsnetzwerk kann für FlexRay (Registered Trademark) verwendet werden, das ein Beispiel eines fahrzeuginternen lokalen Netzes (fahrzeuginternes LAN) ist.
  • Zwischen den beiden Signalleitungen 12a und 12b sind eine Impedanzsteuerschaltung 21a, eine Impedanzsteuerschaltung 21b und eine Empfangsschaltung 16 parallel geschaltet. Die Impedanzsteuerschaltung 21a enthält einen N-Kanal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (N-Kanal-MOSFET) 22a. Ein Gate des MOSFET 22a ist mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Ein Drain des MOSFET 22a ist durch ein Widerstandselement 23a mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Eine Source des MOSFET 22a ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Ein rückwärtiges Gate des MOSFET 22a ist durch ein Widerstandselement 24a mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Das Widerstandselement 23a kann mit einer Sourceseite des MOSFET 22a gekoppelt sein.
  • Die Impedanzsteuerschaltung 21b enthält einen N-Kanal-MOSFET 22b. Ein Gate des MOSFET 22b ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Ein Drain des MOSFET 22b ist durch ein Widerstandselement 23b mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Eine Source des MOSFET 22b ist mit der Signalleitung 12a gekoppelt, und ein rückwärtiges Gate des MOSFET 22b ist durch ein Widerstandselement 24b mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Der MOSFET 22a und der MOSFET 22b können als Halbleiterschaltelemente dienen. Die Widerstandselemente 23a und 23b können als ein Impedanzelement zum Steuern einer Eingangsimpedanz dienen. Die Widerstandselemente 24a und 24b können als ein Impedanzelement zum Steuern eines Schwellenwerts der entsprechenden MOSFETs 22a und 22b dienen. Die Schwellenwerte der MOSFETs 22a und 22b werden derart gesteuert, dass die MOSFETs 22a und 22b aktiviert werden, wenn eine Potenzialdifferenz zwischen den Signalleitungen 12a und 12b beispielsweise größer als etwa 0,7 V oder kleiner als etwa –0,7 V ist. In dem Kommunikationsnetzwerk 11 beträgt die Potenzialdifferenz zwischen den Signalleitungen 12a und 12b in einem Leerlaufzustand 0 V, wobei kein Differenzsignal übertragen wird. Somit können die MOSFETs 22a und 22b als Erfassungsteile dienen.
  • In der Empfangsvorrichtung 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Impedanzsteuerschaltung 21a ein Ringing an einer ansteigenden Flanke einer Wellenform des Differenzsignals beschränken, und die Impedanzsteuerschaltung 21b kann ein Ringing an einer abfallenden Flanke der Wellenform des Differenzsignals beschränken. In der Impedanzsteuerschaltung 21a wird, wenn eine Spannung der Signalleitung 12a in Bezug auf die Signalleitung 12b größer als etwa 0,7 V ist, das heißt, wenn die Potenzialdifferenz zwischen den Signalleitungen 12a und 12b größer als etwa 0,7 V ist, der MOSFET 22a aktiviert, und das Widerstandselement 23a wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Dadurch wird die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 verringert. In der Impedanzsteuerschaltung 21b wird, wenn eine Spannung der Signalleitung 12b in Bezug auf die Signalleitung 12a größer als etwa 0,7 V ist, das heißt, wenn die Potenzialdifferenz zwischen den Signalleitungen 12a und 12b kleiner als etwa –0,7 V ist, der MOSFET 22b aktiviert, und das Widerstandselement 23b wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Dadurch wird die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 verringert.
  • Um die Effekte der Impedanzsteuerschaltungen 21a und 21b zu verifizieren, kann eine Simulation mit HSPICE (Registered Trademark von Synopsys) durchgeführt werden, wie es von den Erfindern demonstriert wurde, wobei eine Sendegeschwindigkeit auf etwa 2,5 Mbps (Bit je Sekunde) eingestellt ist und die Kommunikationsleitung 12 als verlustlos angenommen wird. Die Sendevorrichtung 14 sendet ein Differenzsignal, das eine Spannung aufweist, die sich mit einer rechteckigen Wellenform ändert, wie es in 4B dargestellt ist. In einem Fall, in dem die Impedanzsteuerschaltungen 21b und 21a nicht in der Empfangsvorrichtung 15 vorgesehen sind, tritt ein Ringing des empfangenen Signals auf, wie es in 5A dargestellt ist. In einem Fall jedoch, in dem die Impedanzsteuerschaltungen 21b und 21a in der Empfangsvorrichtung 15 vorgesehen sind, kann das Ringing des empfangenen Signals wirksam eingeschränkt werden, wie es in 5B gezeigt ist.
  • Wie es oben beschrieben ist, enthält die Empfangsvorrichtung 15 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Impedanzsteuerschaltungen 21a und 21b. Die Impedanzsteuerschaltung 21a enthält den MOSFET 22a und das Widerstandselement 23a, das in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet ist. Der Schwellen wert des MOSFET 22a kann durch das Widerstandselement 24a, das zwischen das rückseitige Gate des MOSFET 22a und die Signalleitung 12b geschaltet ist, gesteuert werden. Wenn die Spannung des empfangenen Signals größer als der Schwellenwert des MOSFET 22a ist, wird der MOSFET 22a aktiviert, und das Widerstandselement 23a wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Somit kann die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 unmittelbar geändert werden. Auf ähnliche Weise enthält die Impedanzsteuerschaltung 21b den MOSFET 22b und das Widerstandselement 23b, das in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet ist. Der Schwellenwert des MOSFET 22b kann durch das Widerstandselement 24b, das zwischen das rückseitige Gate des MOSFET 22b und die Signalleitung 12a geschaltet ist, gesteuert werden. Wenn die Spannung des empfangenen Signals kleiner als der Schwellenwert des MOSFET 22b ist, wird der MOSFET 22b aktiviert, und das Widerstandselement 23b wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Somit kann die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 unmittelbar geändert werden.
  • In einer Empfangsvorrichtung 15w gemäß einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform weist jedes der Widerstandselemente 24a und 24b einen Widerstandswert von etwa 100 kΩ auf, und jedes der Widerstandselemente 23a und 23b weist einen Widerstandswert von Rx auf, wie es in 6A dargestellt ist. Die Empfangsvorrichtung 15w kann für ein Kommunikationsnetzwerk 11a verwendet werden und mit einer Sendevorrichtung 14w durch die Kommunikationsleitung 12 gekoppelt sein, wie es in 6B dargestellt ist. Die Länge der Kommunikationsleitung 12 zwischen der Empfangsvorrichtung 15w und der Sendevorrichtung 14w beträgt etwa 3 m.
  • Die Sendevorrichtung 14 enthält Rechteckwellengeneratoren 50a und 50b, Widerstandselemente 51a und 51b, einen Kondensator 52 und ein Widerstandselement 53, wie es in 6C dargestellt ist. Der Rechteckwellengenerator 50a und das Widerstandselement 51a sind mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Der Rechteckwellengenerator 50b und das Widerstandselement 51b sind mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Der Kondensator 52 und das Widerstandselement 53 sind zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Jedes der Widerstandselemente 51a und 51b weist einen Widerstandswert von etwa 35 Ω auf, das Widerstandselement 53 weist einen Widerstandswert von etwa 102 Ω auf, und der Kondensator 52 weist eine Kapazität von etwa 8 pF auf. Die Sendevorrichtung 14w sendet ein Signal, das eine Wellenform aufweist, wie sie in 6D dargestellt ist. Eine Kennimpedanz bzw. ein Wellenwiderstand der Kommunikationsleitung 12 beträgt etwa 102 Ω.
  • Der Widerstandswert Rx jedes der Widerstandselemente 23a und 23b der Empfangsvorrichtung 15w wird auf 0 Ω, etwa 100 Ω, etwa 200 Ω, etwa 500 Ω, etwa 1 kΩ oder etwa 100 kΩ eingestellt. Wenn der Widerstandswert Rx in einem Bereich von 0 Ω bis etwa 500 Ω eingestellt ist, kann ein Sprung eines Überschwingens und eines Unterschwingens beschränkt werden, wie es in den 7A und 7B dargestellt ist. Somit kann in dem Kommunikationsnetzwerk, das in 6B dargestellt ist, ein Ringing der Wellenform des Differenzsignals wirksam verringert werden, wenn der Widerstandswert Rx der Widerstandselemente 23a und 23b kleiner als oder gleich etwa dem Fünffachen der Impedanz der Kommunikationsleitung 12 beträgt, d. h. etwa 510 Ω.
  • In der Empfangsvorrichtung 15 gemäß der dritten Ausführungsform kann jede der Impedanzsteuerschaltungen 21a und 21b beispielsweise durch einen Prozess zum Ausbilden eines komplementären Metalloxidhalbleiters (CMOS) ausgebildet werden. Eine Empfangsvorrichtung 315 gemäß einem Vergleichsbeispiel enthält die Impedanzsteuerschaltungen 21a und 21b und die Empfangsschaltung 16. In einer Umgebung der Impedanzsteuerschaltung 21b der Empfangsvorrichtung 315, die einem Bereich IV in 4C entspricht, sind ein N-Kanal-MOSFET 70 und ein P-Kanal-MOSFET 80 in einem Substrat 60 ausgebildet, das einen p-Leitungstyp aufweist, wie es in 8A dargestellt ist. Der N-Kanal-MOSFET 70 entspricht dem MOSFET 22b, der in 4C dargestellt ist. Der P-Kanal-MOSFET 80 ist in 4C nicht dargestellt. Der N-Kanal-MOSFET 70 enthält eine P-Wanne 71. Der P-Kanal-MOSFET 80 enthält eine N-Wanne 81. In der Empfangsvorrichtung 315 kann die P-Wanne 71 des N-Kanal-MOSFET 70 (MOSFET 22b), der mit der Signalleitung 12a durch das Widerstandselement 24b gekoppelt sein sollte, durch das Substrat 60 mit der Masse kurzgeschlossen sein, wie es in 8B dargestellt ist.
  • In einer Empfangsvorrichtung 15x gemäß einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform ist eine N-Wanne 72 zwischen dem Substrat 60 und der P-Wanne 71 angeordnet, wie es in 9A dargestellt ist. In dem vorliegenden Fall ist ein PN- Übergang zwischen der N-Wanne 72 und dem Substrat 60 vorgesehen, und dadurch kann ein Kurzschluss der P-Wanne 71 mit der Masse eingeschränkt werden, wie es in 9B dargestellt ist. Die Empfangsvorrichtung 15x enthält eine Bipolarstruktur, die durch die P-Wanne 71, die N-Wanne 72 und das Substrat 60 aufgebaut ist. Somit weist die Empfangsvorrichtung 15x das Problem auf, dass ein parasitäres Verhalten auftreten kann. Das parasitäre Verhalten kann jedoch durch Fixieren eines Potenzials der N-Wanne 72 auf eine hohe Spannung, beispielsweise eine Energieversorgungsspannung Vdd, verringert werden. In der Empfangsvorrichtung 15x ist die N-Wanne 72 durch das Substrat 60 von der N-Wanne 81 getrennt. Alternativ können die N-Wanne 72 und die N-Wanne 81 integriert sein.
  • In einer Empfangsvorrichtung 15y gemäß einer dritten Modifikation der dritten Ausführungsform ist eine vergrabene Isolierschicht 61 auf dem Substrat 60 angeordnet, und die P-Wanne 71 und die N-Wanne 81 sind auf der vergrabenen Isolierschicht 61 angeordnet, wie es in 10A dargestellt ist. Außerdem ist die P-Wanne 71 von der N-Wanne 81 beispielsweise durch einen Graben 62 isoliert. Da der N-Kanal-MOSFET 70 von anderen Komponenten isoliert ist, kann ein Kurzschluss mit der Masse eingeschränkt werden, wie es in 10B dargestellt ist. Das Substrat 60 kann außerdem einen n-Leitungstyp aufweisen. Das Substrat 60 muss nicht mit der Masse gekoppelt sein.
  • In einer Empfangsvorrichtung 15z gemäß einer vierten Modifikation der dritten Ausführungsform ist eine Schicht 63 (siehe 11), die einen p-Leitungstyp aufweist, zwischen der P-Wanne 71 und der vergrabenen Isolierschicht 61 und zwischen der N-Wanne 81 und der vergrabenen Isolierschicht 61 angeordnet. In dem vorliegenden Fall kann ebenfalls ein Kurzschluss der Masse eingeschränkt werden. Die Schicht 63 kann ebenfalls einen n-Leitungstyp aufweisen. Ein Potenzial der Schicht 63 muss nicht fixiert sein.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15a gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 beschrieben. Die Emp fangsvorrichtung 15a enthält Impedanzsteuerschaltungen 25a und 25b. Die Impedanzsteuerschaltung 25a enthält den MOSFET 22a, und die Impedanzsteuerschaltung 25b enthält den MOSFET 22b. Das Gate des MOSFET 22a ist mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Der Drain des MOSFET 22a ist durch das Widerstandselement 23a mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Die Source des MOSFET 22a ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Die Impedanzsteuerschaltung 25a enthält weiterhin Widerstandselemente 26a und 27a, die in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet sind. Das rückwärtige Gate des MOSFET 22a ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstandselemente 26a und 27a gekoppelt. Das Gate des MOSFET 22b ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Der Drain des MOSFET 22b ist durch das Widerstandselement 23b mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Die Source des MOSFET 22b ist mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Die Impedanzsteuerschaltung 25b enthält weiterhin Widerstandselemente 26b und 27b, die in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet sind. Das rückwärtige Gate des MOSFET 22b ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstandselemente 26b und 27b gekoppelt. Jedes der Widerstandselemente 26a und 26b weist einen Widerstandswert R1 auf. Jedes der Widerstandselemente 27a und 27b weist einen Widerstandswert R2 auf. Die Widerstandswerte R1 und R2 werden auf große Werte eingestellt, so dass die Widerstandselemente 26a, 26b, 27a und 27b eine Differenzimpedanz der Empfangsvorrichtung 15a nicht beeinflussen.
  • In der Empfangsvorrichtung 15a kann der Schwellenwert des MOSFET 22a mit einem Teilspannungsverhältnis des Widerstandselements 26a und des Widerstandselements 27a gesteuert werden, das eine Spannung des rückwärtigen Gate des MOSFET 22a bestimmt. Die Schwellenspannung des MOSFET 22b kann mit einem Teilspannungsverhältnis des Widerstandselements 26b und des Widerstandselements 27b gesteuert werden, das eine Spannung des rückwärtigen Gate des MOSFET 22b bestimmt.
  • In der Empfangsvorrichtung 15a kann die Umgebung jeder der Impedanzsteuerschaltungen 25a und 25b eine Struktur ähnlich der CMOS-Struktur, die in 9A, 10A oder 11 dargestellt ist, aufweisen.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15b gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 13 beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 15b enthält Impedanzsteuerschaltungen 28a und 28b. Die Impedanzsteuerschaltung 28a enthält den MOSFET 22a, und die Impedanzsteuerschaltung 28b enthält den MOSFET 22b. Die Impedanzsteuerschaltung 28a enthält außerdem Widerstandselemente 29a und 30a, die in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet sind. Die Widerstandselemente 29a und 30a können als eine Gatevorspannungsschaltung dienen. Das Gate des MOSFET 22a ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstandselemente 29a und 30a gekoppelt. Der Drain des MOSFET 22a ist durch das Widerstandselement 23a mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Die Source des MOSFET 22a ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Das rückwärtige Gate des MOSFET 22a ist durch das Widerstandselement 24a mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Die Impedanzsteuerschaltung 28b enthält weiterhin Widerstandselemente 29b und 30b, die in Serie zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet sind. Die Widerstandselemente 29b und 30b können als eine Gatevorspannungsschaltung dienen. Das Gate des MOSFET 22b ist mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstandselemente 29b und 30b gekoppelt. Der Drain des MOSFET 22b ist durch das Widerstandselement 23b mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Das rückwärtige Gate des MOSFET 22b ist durch das Widerstandselement 24b mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Widerstandswerte der Widerstandselemente 29a, 29b, 30a und 30b werden auf große Werte eingestellt, so dass die Widerstandselemente 29a, 29b, 30a und 30b eine Differenzimpedanz der Empfangsvorrichtung 15b nicht beeinflussen.
  • In der Empfangsvorrichtung 15b kann der Schwellenwert des MOSFET 22a mit einem Teilspannungsverhältnis des Widerstandselements 29a und des Widerstandselements 30a, das eine Gatespannung des MOSFET 22a bestimmt, gesteuert werden. Außerdem kann der Schwellenwert des MOSFET 22b mit einem Teilspannungsverhältnis des Widerstandselements 29b und des Widerstandselements 30b gesteuert werden, das eine Gatespannung des MOSFET 22b gestimmt. Jeder der MOSFETs 22a und 22b kann innerhalb eines linearen Bereiches durch entsprechendes Einstellen des Teil spannungsverhältnisses aktiviert werden. Dadurch kann die Eingangsimpedanz auf eine bestimmte Neigung geändert werden, wie es in 2 dargestellt ist. In der Empfangsvorrichtung 15b könnten die Widerstandselemente 24a und 24b weggelassen werden, und die Schwellenwerte könnten nur durch die Widerstandselemente 29a, 29b, 30a und 30b gesteuert werden.
  • In der Empfangsvorrichtung 15b kann die Umgebung jeder der Impedanzsteuerschaltungen 28a und 28b eine Struktur ähnlich der CMOS-Struktur, die in 9A, 10A oder 11 dargestellt ist, aufweisen.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15c gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 14 beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 15c enthält Impedanzsteuerschaltungen 31a und 31b. Die Impedanzsteuerschaltung 31a enthält einen NPN-Transistor 32a. Die Impedanzsteuerschaltung 31b enthält einen NPN-Transistor 32b. Die NPN-Transistoren 32a und 32b können als Halbleiterschaltelemente dienen. Ein Emitter des Transistors 32a ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Ein Kollektor des Transistors 32a ist durch ein Widerstandselement 33a mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Eine Basis des Transistors 32a ist durch ein Widerstandselement 34a mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Ein Emitter des Transistors 32b ist mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Ein Kollektor des Transistors 32b ist durch ein Widerstandselement 33b mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Eine Basis des Transistors 32b ist durch ein Widerstandselement 34b mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Die Widerstandselemente 33a und 33b können als Impedanzelemente dienen. Die Widerstandselemente 34a und 34b können als Basisvorspannungsschaltungen dienen.
  • In der Impedanzsteuerschaltung 31a fließt, wenn eine Spannung der Signalleitung 12a in Bezug auf die Signalleitung 12b größer als etwa 0,7 V ist, ein Basisstrom, und der Transistor 32a wird aktiviert. Dadurch wird das Widerstandselement 33a zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet, und die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 wird verringert. Außerdem wird in der Impedanzsteuerschaltung 31b, wenn eine Spannung der Signalleitung 12b in Bezug auf die Signalleitung 12a größer als etwa 0,7 V ist, der Transistor 32b aktiviert, und das Widerstandselement 33b wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Dadurch wird die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 verringert. Somit können in der Empfangsvorrichtung 15c ähnliche Wirkungen wie diejenigen der Empfangsvorrichtung 15, die in 4C dargestellt ist, erhalten werden.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15d gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 15 beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 15d enthält Impedanzsteuerschaltungen 35a und 35b. Die Impedanzsteuerschaltung 35a enthält eine Diode 36a und ein Widerstandselement 37a, die in Serie geschaltet sind. Die Diode 36a kann als Halbleiterschaltelement dienen. Das Widerstandselement 37a kann als ein Impedanzelement dienen. Eine Anode der Diode 36a ist mit der Signalleitung 12a gekoppelt. Eine Kathode der Diode 36a ist durch das Widerstandselement 37a mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Die Impedanzsteuerschaltung 35b enthält eine Diode 36b und ein Widerstandselement 37b, die in Serie geschaltet sind. Die Diode 36b kann als ein Halbleiterschaltelement dienen. Das Widerstandselement 37b kann als ein Impedanzelement dienen. Eine Anode der Diode 36b ist mit der Signalleitung 12b gekoppelt. Eine Kathode der Diode 36b ist durch das Widerstandselement 37b mit der Signalleitung 12a gekoppelt.
  • In der Impedanzsteuerschaltung 35a wird, wenn eine Spannung der Signalleitung 12a in Bezug auf die Signalleitung 12b größer als eine Durchlassschwellenspannung von beispielsweise etwa 0,7 V ist, die Diode 36a aktiviert, und das Widerstandselement 37a wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Somit wird die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 durch einen Durchlasswiderstand der Diode 36a und einen Widerstand des Widerstandselements 37a verringert. Außerdem wird in der Impedanzsteuerschaltung 35b, wenn eine Spannung der Signalleitung 12b in Bezug auf die Signalleitung 12a größer als etwa 0,7 V ist, die Diode 36b aktiviert, und das Widerstandselement 37b wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Somit wird die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 durch einen Durchlasswiderstand der Diode 36b und einen Widerstand des Widerstandselements 37b verringert.
  • Somit können in der Empfangsvorrichtung 15d ähnliche Wirkungen wie diejenigen der Empfangsvorrichtung 15, die in 4C dargestellt ist, erhalten werden. Außerdem kann die Schaltungskonfiguration der Empfangsvorrichtung 15d im Vergleich zu der Schaltungskonfiguration der Empfangsvorrichtung 15 vereinfacht werden.
  • (Achte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 15e gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 16 beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 15e enthält eine Impedanzsteuerschaltung 38. Die Impedanzsteuerschaltung 38 enthält Zener-Dioden 39a und 39b und ein Widerstandselement 40. Die Zener-Dioden 39a und 39b können als Halbleiterschaltelemente dienen. Das Widerstandselement 40 kann als ein Impedanzelement dienen. In dem vorliegenden Fall entspricht eine gemeinsame Konfiguration einer ansteigenden Flanke und einer abfallenden Flanke eines Übertragungssignals.
  • In der Impedanzsteuerschaltung 38 werden, wenn eine Spannung der Signalleitung 12a in Bezug auf die Signalleitung 12b größer als eine Summe aus einer Durchlassschwellenspannung Vf der Zener-Diode 39b und einer Zener-Spannung Vz der Zener-Diode 39a ist, die Zener-Dioden 39a und 39b aktiviert, und das Widerstandselement 40 wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Somit wird die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 16 durch einen Durchlasswiderstand der Zener-Diode 39a, einen Durchlasswiderstand der Zener-Diode 39b und einen Widerstand des Widerstandselements 40 verringert. Auf ähnliche Weise werden, wenn eine Spannung der Signalleitung 12b in Bezug auf die Signalleitung 12a größer als eine Summe aus der Spannung Vf und der Spannung Vz ist, die Zener-Dioden 39a und 39b aktiviert, und das Widerstandselement 40 wird zwischen die Signalleitungen 12a und 12b geschaltet. Somit können in der Empfangsvorrichtung 15e ähnliche Wirkungen wie diejenigen der Empfangsvorrichtung 15, die in 4C gezeigt ist, erhalten werden. Außerdem kann die Schaltungskonfiguration der Empfangsvorrichtung 15e im Vergleich zu der Schaltungskonfiguration der Empfangsvorrichtung 15 vereinfacht werden.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Empfangsvorrichtung 1a gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 17 beschrieben. Die Empfangsvorrichtung 1a enthält die Empfangsschaltung 2 und eine Impedanzsteuerschaltung 45. Die Impedanzsteuerschaltung 45 enthält ein Widerstandselement 41 und einen N-Kanal-MOSFET 42, die in Serie geschaltet sind. Das Widerstandselement 41 kann als ein Impedanzelement dienen. Der N-Kanal-MOSFET kann als ein Halbleiterschaltelement dienen. Ein rückseitiges Gate des MOSFET 42 ist durch ein Widerstandselement 43 mit der Masse gekoppelt. Ein Gate des MOSFET 42 ist mit einem Stromsensor 44, der an der Kommunikationsleitung 3 angeordnet ist, gekoppelt. Der Stromsensor 44 kann als ein Erfassungsteil dienen.
  • Wenn ein Signal durch die Kommunikationsleitung 3 übertragen wird und ein Stromwert, der von dem Stromsensor 44 erfasst wird, größer als ein Schwellenwert ist, wird der MOSFET 42 aktiviert, und es wird dem Widerstandselement 41 ein elektrischer Strom zugeführt. Dadurch kann die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 2 derart geändert werden, dass sie mit dem Wellenwiderstand Z0 der Kommunikationsleitung 3 übereinstimmt. Als Ergebnis kann ein Ringing des Signals eingeschränkt werden.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100 gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 18 bis 21 beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 kann ein einem Fahrzeug vorgesehen und mit einer Differenzkommunikationsleitung gekoppelt sein. Die Differenzkommunikationsleitung ist mit zwei Phasenleitern BP und BM aufgebaut.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 enthält eine Eingangsschaltung. Die Eingangsschaltung enthält Durchbruchelemente 110a und 110b und eine Impedanzsteuerschaltung 120.
  • Das Durchbruchelement 110a ist zwischen den Phasenleiter BP und eine Masseleitung geschaltet. Das Durchbruchelement 110b ist zwischen den Phasenleiter BM und eine Masseleitung geschaltet. Wenn auf die Phasenleiter BP und BM ein Spannungsstoß ausgeübt wird, der eine Spannung aufweist, die größer als eine vorbestimmte Spannung ist, brechen die Durchbruchelemente 110a und 110b durch, so dass ein Stoßstrom zu der Masseleitung fließt. Das Durchbruchelement 110a enthält Horizontal-MOSFETs 130a und 130b, die symmetrisch in Serie geschaltet sind. Das Durchbruchelement 110b enthält Horizontal-MOSFETs 130c und 130d, die symmetrisch in Serie geschaltet sind. In der Halbleitervorrichtung 100, die in den 18 und 19 dargestellt ist, ist das Durchbruchelement 110a zwischen den Phasenleiter BP und die Masseleitung geschaltet, und das Durchbruchelement 110b ist zwischen den Phasenleiter BM und die Masseleitung geschaltet. Alternativ kann mindestens eines der Durchbruchelemente 110a und 110b zwischen den jeweiligen Phasenleiter BP und BM und eine Energieversorgungsleitung geschaltet sein. In dem vorliegenden Fall fließt, wenn auf die Phasenleiter BP und BM ein Spannungsstoß wirkt, der eine Spannung aufweist, die größer als eine vorbestimmte Spannung ist, ein Stoßstrom zu der Energieversorgungsleitung.
  • Die Durchbruchelemente 110a und 110b beeinflussen den Betrieb der Halbleitervorrichtung 100 nicht, wenn die Halbleitervorrichtung 100 normal betrieben wird. Wenn auf die Phasenleiter BP und BM ein Spannungsstoß wirkt, brechen die Durchbruchelemente 110a und 110b durch, so dass ein Stoßstrom zu der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung fließt.
  • Die Impedanzsteuerschaltung 120 ist zwischen die Phasenleiter BP und BM geschaltet. Wenn eine Potenzialdifferenz zwischen den Phasenleitern BP und BM größer als eine vorbestimmte Spannung ist, verringert sich eine Impedanz der Impedanzsteuerschaltung 120. Die Impedanzsteuerschaltung 120, die in 19 dargestellt ist, enthält MOSFETs 140a und 140b. Alternativ kann die Impedanzsteuerschaltung 120 einen Bipolartransistor enthalten.
  • Wenn ein Signal, das wie in 22A dargestellt schwingt, von den Phasenleitern BP und BM in die Impedanzsteuerschaltung 120 eingegeben wird, verringert die Impe danzsteuerschaltung 120 ihre Impedanz, um das Ringing des Signals wie in 22B dargestellt einzuschränken. Dadurch kann eine Fehlfunktion der Halbleitervorrichtung 100 aufgrund des Ringings verhindert werden.
  • In der Impedanzsteuerschaltung 120 wird eine Potenzialdifferenz zwischen den Phasenleitern BP und BM erfasst, und es wird eine Impedanz zwischen den Phasenleitern BP und BM entsprechend der Potenzialdifferenz gesteuert. Wenn die Potenzialdifferenz zwischen den Phasenleitern BP und BM niedrig ist, wird die Impedanz zwischen den Phasenleitern BP und BM erhöht, und es wird eine Schaltgeschwindigkeit vergrößert. Wenn die Potenzialdifferenz größer als die vorbestimmte Spannung ist, wird die Impedanz verringert, und es wird die Schaltgeschwindigkeit verringert. Dadurch wird ein Ringing der Spannung verringert, und außerdem wird Rauschen verringert. Weiterhin kann die Potenzialdifferenz zwischen den Phasenleitern BP und BM auf einem Wert gehalten werden, der für eine Kommunikation notwendig ist.
  • Wie es oben beschrieben ist, enthält das Durchbruchelement 110a die MOSFETs 130a und 130b, die symmetrisch in Serie geschaltet sind, und das Durchbruchelement 110b enthält die MOSFETs 130c und 130d, die symmetrisch in Serie geschaltet sind. Somit können die Durchbruchelemente 110a und 110b einem Fall entsprechen, in dem das Signal jedes der Phasenleiter BP und BM sowohl eine positive Spannung als auch eine negative Spannung aufweist.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 enthält ein Halbleitersubstrat 101, das eine Silizium-auf-Isolierung-Struktur (SOI-Struktur) aufweist, wie es in 20 dargestellt ist. Das Halbleitersubstrat 101 enthält eine vergrabene Oxidschicht 102. Ein Isoliergraben 160a ist in dem Halbleitersubstrat 101 derart vorgesehen, dass er sich zu der vergrabenen Oxidschicht 102 erstreckt. Die Horizontal-MOSFETs 130a, 130b, 130c und 130d sind an jeweiligen SOI-Bereichen, die von dem Isoliergraben 160a umgeben sind, angeordnet. In dem SOI-Bereich, in dem der MOSFET 130a des Durchbruchelements 110a angeordnet ist, sind ein erster Kontaktbereich 150a, ein zweiter Kontaktbereich 150b und ein dritter Kontaktbereich 150c angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150a ist ein Drainbereich des MOSFET 130a. Der zweite Kontaktbereich 150b ist ein Sourcebereich des MOSFET 130a. Der erste Kontaktbereich 150a und der dritte Kontaktbereich 150c sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches 150b angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150a ist mit dem Phasenleiter BP gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich 150b ist mit der Masseleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich 150c ist mit einer Leitung SP gekoppelt. Die Leitung SP koppelt das Durchbruchelement 110a mit der Impedanzsteuerschaltung 120. In dem SOI-Bereich, in dem der MOSFET 130c des Durchbruchelements 110b angeordnet ist, sind ein erster Kontaktbereich 150d, ein zweiter Kontaktbereich 150e und ein dritter Kontaktbereich 150f angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150d ist ein Drainbereich des MOSFET 130c. Der zweite Kontaktbereich 150e ist ein Sourcebereich des MOSFET 130c. Der erste Kontaktbereich 150d und der dritte Kontaktbereich 150f sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches 150e angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150d ist mit dem Phasenleiter BM gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich 150e ist mit der Masseleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich 150f ist mit einer Leitung SM gekoppelt. Die Leitung SM koppelt das Durchbruchelement 110b mit der Impedanzsteuerschaltung 120.
  • In der Halbleitervorrichtung 100 werden die ersten Kontaktbereiche 150a und 150d, die mit den jeweiligen Phasenleitern BP und BM gekoppelt sind, einem Spannungsstoß ausgesetzt, und es fließt schnell ein Stoßstrom von den ersten Kontaktbereichen 150a und 150d zu den entsprechenden zweiten Kontaktbereichen 150b und 150e, die mit der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung gekoppelt sind. Somit wird verhindert, dass der Stoßstrom zu den dritten Kontaktbereichen 150c und 150f, die mit der Impedanzsteuerschaltung 120 gekoppelt sind, fließt. Als Ergebnis verhindert die Halbleitervorrichtung 100 einen Stoßstromfluss zu der internen Schaltung und der Impedanzsteuerschaltung 120. Daher wird verhindert, dass die Impedanzsteuerschaltung 120 durch den Stoßstrom beschädigt wird.
  • Wie es oben beschrieben ist, ist die Halbleitervorrichtung 100 mit der Differenzkommunikationsleitung gekoppelt. Wenn die Phasenleiter BP und BM der Differenzkommunikationsleitung einer Stoßspannung ausgesetzt werden, kann verhindert werden, dass ein Stoßstrom zu der Halbleitervorrichtung 100 fließt. Außerdem kann ein Ringing des Eingangssignals von den Phasenleitern BP und BM verhindert werden. Somit kann eine Fehlfunktion der Halbleitervorrichtung 100 aufgrund des Ringings verhindert werden.
  • (Elfte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100a gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 23–25 beschrieben. In der Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 100a, die in 24 dargestellt ist, ist die Impedanzsteuerschaltung 120 aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt.
  • Die Halbleitervorrichtung 100a enthält Durchbruchelemente 110c und 110d und die Impedanzsteuerschaltung 120. Das Durchbruchelement 110c enthält den Horizontal-MOSFET 130a. Das Durchbruchelement 110d enthält den Horizontal-MOSFET 130c. In einem Fall, in dem das Eingangssignal jedes der Phasenleiter BP und BM nur eine positive Spannung oder eine negative Spannung aufweist, kann jedes der Durchbruchelemente 110c und 110d einen Stoßstrom in die Masseleitung oder die Energieversorgungsleitung unter Verwendung nur eines Transistors einleiten.
  • Wie es in 24 dargestellt ist, sind in einem SOI-Bereich, in dem der MOSFET 130a des Durchbruchelements 110c angeordnet ist, der erste Kontaktbereich 150a, der zweite Kontaktbereich 150b und der dritte Kontaktbereich 150c angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150a und der dritte Kontaktbereich 150c sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches 150b angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150a ist mit dem Phasenleiter BP gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich 150b ist mit der Masseleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich 150c ist mit der Leitung SP gekoppelt. Die Leitung SP koppelt das Durchbruchelement 110c mit der Impedanzsteuerschaltung 120. In einem SOI-Bereich, in dem der MOSFET 130c des Durchbruchelements 110d angeordnet ist, sind der erste Kontaktbereich 150d, der zweite Kontaktbereich 150e und der dritte Kontaktbereich 150f angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150d und der dritte Kontaktbereich 150f sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches 150e angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150d ist mit dem Phasenleiter BM gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich 150e ist mit der Masseleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich 150f ist mit der Leitung SM gekoppelt. Die Leitung SM koppelt das Durchbruchelement 110d mit der Impedanzsteuerschaltung 120. Somit verhindert die Halbleitervorrichtung 100a ähnlich wie bei der Halbleitervorrichtung 100, dass ein Stoßstrom zu der internen Schaltung und der Impedanzsteuerschaltung 120 fließt. Daher wird verhindert, dass die Impedanzsteuerschaltung 120 durch den Stoßstrom beschädigt wird.
  • Die Halbleitervorrichtung 100a, die in den 23–25 dargestellt ist, weist im Vergleich zu der Halbleitervorrichtung 100, die in den 18–21 dargestellt ist, eine einfache Struktur auf. Somit wird ein beispielhafter Effekt der Halbleitervorrichtungen 100 und 100a mit Bezug auf die 23–25 beschrieben. In dem Durchbruchelement 110c in der Halbleitervorrichtung 100a wird, wenn ein ESD-Spannungsstoß, der eine positive Spannung aufweist, an den Phasenleiter BP angelegt wird, der ESD-Spannungsstoß von dem ersten Kontaktbereich 150a (Drainbereich n+) durch einen Drainbereich n an das Halbleitersubstrat 101 (SOI-Schicht n–) angelegt. Dann tritt ein Durchbruch zwischen dem Halbleitersubstrat 101 und einem Body-Bereich p des Horizontal-MOSFET 130a auf, und es fließt ein Stoßstrom durch den zweiten Kontaktbereich (Sourcebereich) 150b zu der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung, die mit einer niedrigen Impedanz gekoppelt ist.
  • Der dritte Kontaktbereich (Diffusionsschicht n+) 150c ist außerhalb des oben beschriebenen Pfads des Stoßstroms angeordnet und mit der Impedanzsteuerschaltung 120 durch die Leitung SP gekoppelt. Somit fließt der größte Teil des Stoßstroms zu dem zweiten Kontaktbereich (Sourcebereich) 150b, und es wird verhindert, dass der Stoßstrom zu der Impedanzsteuerschaltung 120 fließt. Der dritte Kontaktbereich 150c ist mit dem ersten Kontaktbereich (Drainbereich n+) 150a durch das Halbleitersubstrat 101, das den n-Leitungstyp aufweist, gekoppelt. Der erste Kontaktbereich 150a ist mit dem Phasenleiter BP gekoppelt. Somit ist ein Potenzial des Phasenleiters BP im Wesentlichen gleich einem Potenzial der Leitung SP, die mit der Impedanzsteuerschaltung 120 gekoppelt ist. Auf die oben beschriebene Weise kann in der Halbleitervorrichtung 100a verhindert werden, dass die Impedanzsteuerschaltung 120 durch den Stoßstrom beschädigt wird. Das Durchbruchelement 110d der Halbleitervorrichtung 100a kann auf ähnliche Weise wie das Durchbruchelement 110c wirken.
  • In der Halbleitervorrichtung 100a wird das Potenzial des Phasenleiters BP durch die Leitung SP zu der Impedanzsteuerschaltung 120 geleitet, und das Potenzial des Phasenleiters BM wird durch die Leitung SM zu der Impedanzsteuerschaltung 120 ge leitet. Dann wird die Impedanz der Impedanzsteuerschaltung 120 auf der Grundlage der Potenzialdifferenz zwischen den Phasenleitern BP und BM, d. h. der Potenzialdifferenz zwischen den Leitungen SP und SM, gesteuert.
  • (Zwölfte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100b gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 26 und 27 beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100b enthält Durchbruchelemente 110e und 110f und die Impedanzsteuerschaltung 120. Das Durchbruchelement 110e enthält Dioden 170a und 170b, die symmetrisch in Serie geschaltet sind. Das Durchbruchelement 110f enthält Dioden 170c und 170d, die symmetrisch in Serie geschaltet sind.
  • In einem SOI-Bereich, in dem die Diode 170a des Durchbruchelements 110e angeordnet ist, sind der erste Kontaktbereich 150a, der zweite Kontaktbereich 150b und der dritte Kontaktbereich 150c angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150a ist ein Kathodenbereich der Diode 170a. Der zweite Kontaktbereich 150b ist ein Anodenbereich der Diode 170a. Der erste Kontaktbereich 150a und der dritte Kontaktbereich 150c sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches 150b angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150a ist mit dem Phasenleiter BP gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich 150b ist mit der Masseleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich 150c ist mit der Leitung SP gekoppelt. Die Leitung SP koppelt das Durchbruchelement 110e mit der Impedanzsteuerschaltung 120. In einem SOI-Bereich, in dem die Diode 170c des Durchbruchelements 110f angeordnet ist, sind der erste Kontaktbereich 150d, der zweite Kontaktbereich 150e und der dritte Kontaktbereich 150f angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150d ist ein Kathodenbereich der Diode 170c. Der zweite Kontaktbereich 150e ist ein Anodenbereich der Diode 170c. Der erste Kontaktbereich 150d und der dritte Kontaktbereich 150f sind auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches 150e angeordnet. Der erste Kontaktbereich 150d ist mit dem Phasenleiter BM gekoppelt. Der zweite Kontaktbereich 150e ist mit der Masseleitung gekoppelt. Der dritte Kontaktbereich 150f ist mit der Leitung SM gekoppelt. Die Leitung SM koppelt das Durchbruchelement 110f mit der Impedanzsteuerschaltung 120. Somit verhindert die Halbleitervorrichtung 100b auf ähnliche Weise wie die Halbleitervorrichtung 100, dass ein Stoßstrom zu der internen Schaltung und der Impedanzsteuerschaltung 120 fließt. Daher wird verhindert, dass die Impedanzsteuerschaltung 120 durch den Stoßstrom beschädigt wird.
  • Wie es oben beschrieben ist, enthält das Durchbruchelement 110e die Dioden 170a und 170b, die symmetrisch in Serie geschaltet sind, und das Durchbruchelement 110f enthält die Dioden 170c und 170d, die symmetrisch in Serie geschaltet sind. Somit können die Durchbruchelemente 110e und 110f einem Fall entsprechen, in dem das Signal jedes der Phasenleiter BP und BM sowohl eine positive Spannung als auch eine negative Spannung aufweist. In einem Fall, in dem das Eingangssignal jedes der Phasenleiter BP und BM nur eine positive Spannung oder eine negative Spannung aufweist, kann jedes der Durchbruchelemente 110e und 110f einen Stoßstrom zu der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung unter Verwendung nur einer Diode auf ähnliche Weise wie bei der Halbleitervorrichtung 100a leiten.
  • (Dreizehnte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100c gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 28 beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100c enthält Durchbruchelemente 110g und 110h und die Impedanzsteuerschaltung 120. Das Durchbruchelement 110g enthält den Horizontal-MOSFET 130a. Das Durchbruchelement 110h enthält den Horizontal-MOSFET 130c. In dem Durchbruchelement 110g ist ein Isoliergraben 160b zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c zu unterbrechen. Außerdem ist ein Isoliergraben 160b zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f in dem Durchbruchelement 110h vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f zu unterbrechen. Jeder der Isoliergräben 160b erreicht die vergrabene Oxidschicht 102 nicht. Die Halbleitervorrichtung 100c kann aufgrund der Isoliergräben 160b den Fluss eines Stoßstroms in die Impe danzsteuerschaltung 120 und die interne Schaltung noch wirksamer als die Halbleitervorrichtung 100a verhindern.
  • (Vierzehnte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100d gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 29 beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100d enthält Durchbruchelemente 110i und 110j und die Impedanzsteuerschaltung 120. Das Durchbruchelement 110i enthält den Horizontal-MOSFET 130a. Das Durchbruchelement 110j enthält den Horizontal-MOSFET 130c. In dem Durchbruchelement 110i sind Isoliergräben 160c zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c zu unterbrechen. In dem Durchbruchelement 110j sind Isoliergräben 160c zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f zu unterbrechen. Jeder der Isoliergräben 160c erstreckt sich von dem Isoliergraben 160c zu einer Innenseite des Halbleitersubstrats 101.
  • Die Halbleitervorrichtung 100d kann aufgrund der Isoliergräben 160c den Fluss eines Stoßstroms in die Impedanzsteuerschaltung 120 und die interne Schaltung noch wirksamer als die Halbleitervorrichtung 100a beschränken. Die Isoliergräben 160c können zu einer Zeit vorgesehen werden, zu der der Isoliergraben 160a vorgesehen wird. Somit können die Herstellungskosten der Halbleitervorrichtung 100d verringert werden. Eine Impedanz zwischen dem ersten Kontaktbereich 150a und dem dritten Kontaktbereich 150c und eine Impedanz zwischen dem ersten Kontaktbereich 150d und dem dritten Kontaktbereich 150f kann mit einem Zwischenraum der Isoliergräben 160c gesteuert werden.
  • (Fünfzehnte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100e gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 30 beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100e enthält Durchbruchelemente 110k und 110m und die Impedanzsteuerschaltung 120. Das Durchbruchelement 110k enthält den Horizontal-MOSFET 130a. Das Durchbruchelement 110m enthält den Horizontal-MOSFET 130c. In dem Durchbruchelement 110k ist ein Isoliergraben 160d zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c zu unterbrechen. In dem Durchbruchelement 110m ist ein Isoliergraben 160d zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f zu unterbrechen. Jeder der Isoliergräben 160d erstreckt sich von dem Isoliergraben 160d zur Innenseite des Halbleitersubstrats 101.
  • Die Halbleitervorrichtung 100e kann aufgrund der Isoliergräben 160d den Fluss eines Stoßstroms in die Impedanzsteuerschaltung 120 und die interne Schaltung noch wirksamer als die Halbleitervorrichtung 100a beschränken. Die Isoliergräben 160d können zu einem Zeitpunkt vorgesehen werden, zu dem der Isoliergraben 160a vorgesehen wird. Somit können die Herstellungskosten der Halbleitervorrichtung 100e verringert werden. Eine Impedanz zwischen dem ersten Kontaktbereich 150a und dem dritten Kontaktbereich 150c und eine Impedanz zwischen dem ersten Kontaktbereich 150d und dem dritten Kontaktbereich 150f kann mit einem Zwischenraum der Isoliergräben 160d gesteuert werden.
  • (Sechzehnte Ausführungsform)
  • Im Folgenden wird eine Halbleitervorrichtung 100f gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 31 beschrieben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100f enthält Durchbruchelemente 110n und 110p und die Impedanzsteuerschaltung 120. Das Durchbruchelement 110n enthält den Horizontal-MOSFET 130a. Das Durchbruchelement 110p enthält den Horizontal-MOSFET 130c. In dem Durchbruchelement 110n ist eine Diffusionsschicht 180 zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150c vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150b und dem dritten Kontaktbereich 150 zu unterbrechen. In dem Durchbruchelement 110p ist eine Diffusionsschicht 180 zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f vorgesehen, um den kürzesten Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 150e und dem dritten Kontaktbereich 150f zu unterbrechen. Jede der Diffusionsschichten 180 weist einen entgegen gesetzten Leitungstyp zu dem Halbleitersubstrat 101 auf.
  • Die Halbleitervorrichtung 100d kann aufgrund der Diffusionsschichten 180 einen Fluss eines Stoßstroms in die Impedanzsteuerschaltung 120 und die interne Schaltung noch wirksamer als die Halbleitervorrichtung 100a beschränken.
  • (Weitere Ausführungsformen)
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben wurde, sind verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereiches der Ansprüche für den Fachmann denkbar.
  • In den Empfangsvorrichtungen gemäß der ersten bis neunten Ausführungsform muss die Eingangsimpedanz beispielsweise mit der Kennimpedanz bzw. dem Wellenwiderstand der Kommunikationsleitung nicht übereinstimmen, solange ein Ringing eines Signals beschränkt werden kann. Die Eingangsimpedanz kann vergrößert werden. In der Empfangsvorrichtung 15, die in 4A dargestellt ist, und in der Empfangsvorrichtung 15b, die in 13 dargestellt ist, können die Widerstandselemente 24a und 24b weggelassen werden, wenn die Schwellenspannung nicht auf einer rückwärtigen Gate-Seite gesteuert werden muss. Der Durchlasswiderstand des MOSFET kann ein Impedanzelement sein. In der Empfangsvorrichtung 15d können die Widerstandselemente 37a und 37b weggelassen werden, und die Eingangsimpedanz kann unter Verwendung des Durchlasswiderstands der Dioden 36a und 36b geändert werden. In der Empfangsvorrichtung 15e können die Widerstandselemente 40 weggelassen werden, und die Eingangsimpedanz kann unter Verwendung des Durchlasswiderstands der Zener-Dioden 39a und 39b geändert werden. Ein P-Kanal-MOSFET kann anstelle des oben beschriebenen N-Kanal-MOSFET vorgesehen sein. Ein PNP-Transistor kann anstelle des oben beschriebenen NPN-Transistors vorgesehen sein.
  • Wenn der physikalische Wert, der von dem Erfassungsteil erfasst wird, der elektrische Strom ist, kann ein Widerstandselement zum Erfassen des elektrischen Stroms in die Kommunikationsleitung eingefügt sein. Wenn der physikalische Wert, der durch den Erfassungsteil erfasst wird, die elektrische Energie ist, kann ein Produkt aus der Spannung und dem elektrischen Strom berechnet werden. Der Schwellenwert der Spannung, des elektrischen Stroms oder der elektrischen Energie kann eingestellt werden. In dem vorliegenden Fall kann die Impedanzsteuerschaltung auf der Grundlage einer Ergebniskombination, beispielsweise einer UND-Bedingung oder einer ODER-Bedingung, betrieben werden.
  • In den Halbleitervorrichtungen 100c–100f, die in den 28–31 dargestellt sind, enthält jedes der Durchbruchelemente einen Horizontal-MOSFET. Alternativ können die Durchbruchelemente zwei Horizontal-MOSFETs enthalten, die symmetrisch in Serie geschaltet sind. Alternativ kann jedes der Durchbruchelemente mindestens eine Diode enthalten. Außerdem können in dem vorliegenden Fall ähnliche Wirkungen wie die Wirkungen der Halbleitervorrichtungen 100c–100f durch Bereitstellen mindestens der Isoliergräben 160b–160d oder der Diffusionsschichten 180 erhalten werden.
  • In jeder der Halbleitervorrichtungen 100–100f wird das Halbleitersubstrat 101, das eine SOI-Struktur aufweist, verwendet. Alternativ kann das Halbleitersubstrat 101 aus einem Bulk-Silizium-Einkristallsubstrat bestehen, und jedes der Elemente kann durch einen PN-Übergang von den anderen isoliert sein.
  • Die Anwendung der oben beschriebenen Empfangsvorrichtungen und der Halbleitervorrichtungen ist nicht auf das fahrzeuginterne LAN beschränkt. Die oben beschriebenen Empfangsvorrichtungen und die oben beschriebenen Halbleitervorrichtungen können für eine Kommunikation verwendet werden, die eine drahtgebundene Kommunikationsleitung verwendet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • - JP 2001-127805 A [0002]
    • - US 6487250 [0003, 0004]
    • - JP 2000-353945 A [0003]
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    • - US 6236803 [0004]
    • - JP 2007-318734 A [0005, 0006]
    • - JP 2006-67543 A [0005]

Claims (24)

  1. Empfangsvorrichtung (1, 15), die mit einer Kommunikationsleitung (3, 12) gekoppelt ist, und die aufweist: eine Empfangsschaltung (2, 16), die ausgelegt ist, ein Signal, das durch die Kommunikationsleitung (3, 12) übertragen wird, zu empfangen, und eine Impedanzsteuerschaltung (4, 17), die mit der Empfangsschaltung (2, 16) gekoppelt ist und einen Erfassungsteil (5, 18a, 18b) aufweist, wobei der Erfassungsteil (5, 18a, 18b) ausgelegt ist, einen physikalischen Wert des Signals zu erfassen, der physikalische Wert mindestens eine Spannung, einen elektrischen Strom oder eine elektrische Energie enthält, und die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) ausgelegt ist, eine Eingangsimpedanz auf der Grundlage des erfassten Werts zu ändern, so dass ein Ringing des Signals verringert wird.
  2. Empfangsvorrichtung (1, 15) nach Anspruch 1, wobei die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) die Eingangsimpedanz ändert, wenn der erfasste Wert größer als ein Schwellenwert ist.
  3. Empfangsvorrichtung (1, 15) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) die Eingangsimpedanz ändert, so dass die Eingangsimpedanz mit einem Wellenwiderstand der Kommunikationsleitung (3, 12) übereinstimmt.
  4. Empfangsvorrichtung (15) nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Kommunikationsleitung (12) aus einer ersten Signalleitung (12a) und einer zweiten Signalleitung (12b) ausgebildet ist, die ausgelegt sind, ein Differenzsignal zu übertragen, der Erfassungsteil (18a, 18b) ein erstes Erfassungselement (18a) und ein zweites Erfassungselement (18b) enthält, das erste Erfassungselement (18a) in die erste Signalleitung (12a) zum Erfassen des physikalischen Werts des Differenzsignals, das durch die erste Signalleitung überfragen wird, eingefügt ist, und das zweite Erfassungselement (18b) in die zweite Signalleitung (12b) zum Erfassen des physikalischen Werts des Differenzsignals, das durch die zweite Signalleitung übertragen wird, eingefügt ist.
  5. Empfangsvorrichtung (15) nach Anspruch 4, wobei der physikalische Wert, der von dem ersten Erfassungselement (18a) und dem zweiten Erfassungselement (18b) erfasst wird, die Spannung ist, die Impedanzsteuerschaltung (17) die Eingangsimpedanz ändert, wenn eine Potenzialdifferenz zwischen der ersten Signalleitung (12a) und der zweiten Signalleitung (12b) größer als ein erster Schwellenwert oder kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, und der erste Schwellenwert ein positiver Wert und der zweite Schwellenwert ein negativer Wert des ersten Schwellenwerts ist.
  6. Empfangsvorrichtung (1, 15) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) ein Halbleiterschaltelement (7, 20) enthält.
  7. Empfangsvorrichtung (1, 15) nach Anspruch 6, wobei die Impedanzsteuerschaltung (4, 17) außerdem ein Impedanzelement (6, 19) enthält, und das Impedanzelement (6, 9) in Serie zu dem Halbleiterschaltelement (7, 20) geschaltet ist.
  8. Empfangsvorrichtung (15) nach Anspruch 6, wobei das Halbleiterschaltelement einen Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (22a, 22b) enthält.
  9. Empfangsvorrichtung (15b) nach Anspruch 8, wobei die Impedanzsteuerschaltung (28a, 28b) außerdem eine Gatevorspannungsschaltung (29a, 29b, 30a, 30b), ein erstes Impedanzelement (24a, 24b) zum Steuern eines Schwellenwerts und ein zweites Impedanzelement (23a, 23b) zum Steuern der Eingangsimpedanz enthält, der Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (22a, 22b) parallel zu der Empfangsschaltung (16) geschaltet ist, ein rückwärtiges Gate des Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (22a, 22b) durch das erste Impedanzelement (24a, 24b) mit einer Sourceseite des Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (22a, 22b) gekoppelt ist, ein Gate des Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (22a, 22b) durch die Gatevorspannungsschaltung (29a, 29b, 30a, 30b) mit einer Drainseite des Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (22a, 22b) gekoppelt ist, und das zweite Impedanzelement (23a, 23b) mit der Sourceseite oder der Drainseite des Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (22a, 22b) gekoppelt ist.
  10. Empfangsvorrichtung (15c) nach Anspruch 6, wobei das Halbleiterschaltelement einen Bipolartransistor (32a, 32b) enthält.
  11. Empfangsvorrichtung (15c) nach Anspruch 10, wobei die Impedanzsteuerschaltung (31a, 31b) außerdem eine Basisvorspannungsschaltung (34a, 34b) und ein Impedanzelement (33a, 33b) zum Steuern der Eingangsimpedanz enthält, der Bipolartransistor (32a, 32b) parallel zu der Empfangsschaltung (16) geschaltet ist, eine Basis des Bipolartransistors (32a, 32b) durch die Basisvorspannungsschaltung (34a, 23b) mit einer Kollektorseite des Bipolartransistors (32a, 32) gekoppelt ist, und das Impedanzelement (33a, 33b) mit der Kollektorseite oder einer Emitterseite des Bipolartransistors (32a, 32b) gekoppelt ist.
  12. Empfangsvorrichtung (15d) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Impedanzsteuerschaltung (35a, 35b) eine Diode (36a, 36b) enthält, und die Diode (36a, 36b) parallel zu der Empfangsschaltung (16) geschaltet ist.
  13. Empfangsvorrichtung (15d) nach Anspruch 12, wobei die Impedanzsteuerschaltung (35a, 35b) außerdem ein Impedanzelement (37a, 37b) enthält, und das Impedanzelement (37a, 37b) in Serie zu der Diode (36a, 36b) geschaltet ist.
  14. Empfangsvorrichtung (15e) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Impedanzsteuerschaltung (38) zwei Zener-Dioden (39a, 39b) enthält, die beiden Zener-Dioden (39a, 39b) parallel zu der Empfangsschaltung (16) geschaltet sind, und eine der Zener-Dioden (39a) in entgegen gesetzter Richtung zu der anderen Zener-Diode (39b) geschaltet ist.
  15. Empfangsvorrichtung (15e) nach Anspruch 14, wobei die Impedanzsteuerschaltung (38) außerdem ein Impedanzelement (30) enthält, und das Impedanzelement (40) in Serie zu den beiden Zener-Dioden (39a, 39b) geschaltet ist.
  16. Halbleitervorrichtung (100), die mit einer Differenzkommunikationsleitung, die aus zwei Phasenleitern (BP, BM) ausgebildet ist, zu koppeln ist, und die aufweist: eine Impedanzsteuerschaltung (120), die zwischen die beiden Phasenleiter (BP, BM) geschaltet ist, wobei die Impedanzsteuerschaltung (120) ausgelegt ist, eine Impedanz der Impedanzsteuerschaltung (120) zu verringern, wenn eine Potenzialdifferenz zwischen den beiden Phasenleitern (BP, BM) größer als eine vorbestimmte erste Spannung ist, und ein Durchbruchelement (110a, 110b), das zwischen einen der beiden Phasenleiter (BP, BM) und eine Masseleitung oder eine Energieversorgungsleitung geschaltet ist, wobei das Durchbruchelement (110a, 110b) ausgelegt ist, durchzubrechen, wenn ein Spannungsstoß, der eine größere Spannung als eine vorbestimmte zweite Spannung aufweist, an den einen der beiden Phasenleiter (BP, BM) angelegt wird, so dass der Spannungsstoß zu der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung fließt, wobei das Durchbruchelement (110a, 110b) ein Halbleitersubstrat (101) und einen ersten Kontaktbereich (150a, 150d), einen zweiten Kontaktbereich (150b, 150e) und einen dritten Kontaktbereich (150c, 150f), die in dem Halbleitersubstrat (101) angeordnet sind, enthält, wobei der erste Kontaktbereich (150a, 150d) mit dem einen der beiden Phasenleiter (BP, BM) gekoppelt ist, der zweite Kontaktbereich (150b, 150e) mit der Masseleitung oder der Energieversorgungsleitung gekoppelt ist, der dritte Kontaktbereich (150c, 150f) mit der Impedanzsteuerschaltung (120) gekoppelt ist, und der erste Kontaktbereich (150a, 150b) und der dritte Kontaktbereich (150c, 150f) auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kontaktbereiches (150b, 150e) angeordnet sind.
  17. Halbleitervorrichtung (100, 100b) nach Anspruch 16, wobei das Durchbruchelement (110a, 110b, 110e, 110f) zwei Horizontal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (130a–130d) oder zwei Dioden (170a–170d), die symmetrisch in Serie geschaltet sind, enthält.
  18. Halbleitervorrichtung (100a, 100b) nach Anspruch 16, wobei das Durchbruchelement (110c–100f) einen Horizontal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (130a, 130c) oder eine Diode (170a–170d) enthält.
  19. Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 16–18, wobei das Halbleitersubstrat (101) eine Silizium-auf-Isolierung-Struktur aufweist und eine vergrabene Oxidschicht (102) und einen Isoliergraben (160a), der sich zu der vergrabenen Oxidschicht (102) erstreckt, enthält, das Durchbruchelement (110a, 110b) einen Horizontal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (130a, 130c), der in einem Silizium-auf-Isolierung-Bereich, der von dem Isoliergraben (160a) umgeben ist, angeordnet ist, enthält, der erste Kontaktbereich (150a, 150d) ein Drainbereich des Horizontal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (130a, 130c) ist, der zweite Kontaktbereich (150b, 150e) ein Sourcebereich des Horizontal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistors (130a, 130c) ist, und der dritte Kontaktbereich (150c, 150f) in dem Silizium-auf-Isolierung-Bereich angeordnet ist.
  20. Halbleitervorrichtung (100b) nach einem der Ansprüche 16–18, wobei das Halbleitersubstrat (101) eine Silizium-auf-Isolierung-Struktur aufweist und eine vergrabene Oxidschicht (102) und einen Isoliergraben (160a), der sich zu der vergrabenen Oxidschicht (102) erstreckt, aufweist, das Durchbruchelement (110a, 110f) eine Diode (170a, 170c), die in einem Silizium-auf-Isolierung-Bereich, der von dem Isoliergraben (160a) umgeben ist, angeordnet ist, enthält, der erste Kontaktbereich (150a, 150d) ein Kathodenbereich der Diode (170a, 170c) ist, der zweite Kontaktbereich (150b, 150e) ein Anodenbereich der Diode (170a, 170c) ist, und der dritte Kontaktbereich (150c, 150f) in dem Silizium-auf-Isolierung-Bereich angeordnet ist.
  21. Halbleitervorrichtung (100c) nach einem der Ansprüche 16–20, wobei das Durchbruchelement (110g, 100h) außerdem einen Graben (160b), der zwischen dem zweiten Kontaktbereich (150b, 150e) und dem dritten Kontaktbereich (150c, 150f) vorgesehen ist, enthält.
  22. Halbleitervorrichtung (100f) nach einem der Ansprüche 16–20, wobei das Durchbruchelement (110n, 110p) außerdem eine Diffusionsschicht (180), die zwischen dem zweiten Kontaktbereich (150b, 150e) und dem dritten Kontaktbereich angeordnet ist, enthält, und die Diffusionsschicht (180) einen entgegen gesetzten Leitungstyp zu demjenigen des Halbleitersubstrats (101) aufweist.
  23. Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 16–22, wobei die Impedanzsteuerschaltung (120) einen Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (140a, 140b) oder einen Bipolartransistor enthält.
  24. Halbleitervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 16–23, wobei das Durchbruchelement (110a, 110b, 110e, 110f) und die Impedanzsteuerschaltung (120) ausgelegt sind, in einem Fahrzeug vorgesehen zu werden.
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