JP3012281B2

JP3012281B2 - 混成集積回路の機能トリミング方法

Info

Publication number: JP3012281B2
Application number: JP2123301A
Authority: JP
Inventors: 政志三木
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH0423353A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、混成集積回路を周辺回路をも含めて動作
状態にして、該混成集積回路の回路機能調整を行う混成
集積回路の機能トリミング方法に関し、さらに詳細に
は、前記混成集積回路に設けられた積分回路の主作用を
司る演算増幅器のオフセット調整を、演算増幅器に付設
されたオフセット調整用抵抗をトリミングすることによ
り行い、さらに、該混成集積回路を機能トリミングする
混成集積回路の機能トリミング方法に関するものであ
る。

（従来の技術）一般に、混成集積回路は、抵抗、コンデンサまたはコ
イル等の受動素子及びアナログICまたはディジタルIC等
の能動素子を組合せた機能モジュールであるため、該混
成集積回路の回路機能の調整を行う場合には、機能並び
に特性等を総合的に検査確認しながら行うことが要求さ
れる。

前記混成集積回路の機能調整は、該混成集積回路並び
に周辺回路をも含めて動作状態にして、各部信号を計測
しながら、抵抗値等をトリミングする機能トリミングに
より行われている。

前記混成集積回路に組込れるアナログICとして代表的
なものに差動増幅作用を有するオペアンプ（以下演算増
幅器という）があり、該演算増幅器は、出力側から入力
側へ帰還（フィードバック）が掛けられることにより、
多種の回路作用を奏するとともに、安定した特性を得て
いる。

該演算増幅器を使用した回路には、例えば映像機器の
垂直同期信号を取出すための積分回路が知られている。

前記混成集積回路に組込れた演算増幅器により、入力
を積分動作して出力を得る積分回路を第２図を参照しな
がら説明する。

反転入力端子６と非反転入力端子７とを有する演算増
幅器５は、負バイアス端子８及び正バイアス端子９が、
各々負バイアス電圧−Vee及び正バイアス電圧＋Vccに接
続されることにより、電力供給されている。

前記演算増幅器５の反転入力端子６は、入力抵抗R1を
介して、前記混成集積回路１に設けられた入力端子３に
接続され、また、非反転入力端子７は、オフセット補償
用抵抗R2を介して、混成集積回路１において基準電位を
なす共通電位端子11に接続されている。

さらに、前記演算増幅器５の出力側は、出力端子４に
接続されている。

出力端子４に接続されている演算増幅器５の出力側
は、該演算増幅器５とともに積分作用に供する帰還コン
デンサC1の一端に接続され、さらに、該帰還コンデンサ
C1の他端は、前記演算増幅器５の反転入力端子６に接続
されて、負帰還ループが形成されている。

該負帰還ループは、演算増幅器５が動作状態の際に、
該演算増幅器５の出力側より帰還コンデンサC1を介して
反転入力端子６に負帰還が掛けられるようになってい
る。

前記帰還コンデンサC1には、低周波利得制御抵抗R4並
びに位相補償コンデンサC2よりなる直列回路が、並列に
接続されている。

また、演算増幅器５のオフセット調整用に設けられた
オフセット調整用端子10a,10bには、オフセット調整用
抵抗R3の両端が接続されている。

該オフセット調整用抵抗R3は、摺動子を有する個別部
品であり、該摺動子は、前記正バイアス電位＋Vccにバ
イアスされている正バイアス端子９に接続されている。

上記のように、混成集積回路１に組込れた演算増幅器
５及び帰還コンデンサC1等よりなる積分回路２が構成さ
れている。

次に、前記積分回路２の回路動作を説明する。

入力電圧が、共通電位端子11を基準電位として、入力
端子３に入力されると、入力抵抗R1により決まる入力電
流が流れる。

該入力電流は、演算増幅器５の反転入力端子６の入力
インピーダンスが非常に大きいことにより、帰還コンデ
ンサC1に流入して、該帰還コンデンサC1を充電する。

該帰還コンデンサC1が、入力電流により充電されるこ
とにより、演算増幅器５の出力側に接続された出力端子
４には、前記入力電圧を積分した出力電圧が出力され
る。

この際、低周波利得制御抵抗R4は、周波数が低い領域
での閉ループ利得を制限するために、さらに、位相補償
コンデンサC2は、周波数の高い領域での自己発振を防止
するために設けられている。

上記の積分回路２における演算増幅器５では、該演算
増幅器５の構成要素であるトランジスタ及びFET等のア
ンバランスにより、オフセット電圧が発生する。

該オフセット電圧を調整するためには、例えば個別の
オフセット調整用抵抗R3（可変型抵抗であり、トリマ抵
抗ともいう）を、前記演算増幅器５に付設して、該オフ
セット電圧を調整している。

また、前記混成集積回路１の機能トリミングにおい
て、オフセット調整を行う場合は、演算増幅器５の負帰
還ループに容量性の帰還コンデンサC1が介されているこ
とより、該演算増幅器５の入力端子３に、交流入力電圧
（直流値である脈流も含む）を入力して、出力端子４に
出力される交流出力電圧を計測しながらオフセット調整
用抵抗R3を調整して、該演算増幅器５のオフセット調整
を行っている。

この際、オフセット調整用抵抗R3は、個別部品であ
り、該オフセット調整用抵抗R3に設けられた調整溝等に
ドライバを差込み、該調整溝を回転させることにより行
われている。

なお、オフセット調整用抵抗R3を、厚膜スクリーン印
刷焼成法により形成して、レーザまたはアブレッシブト
リミング装置を使用してトリミングすることも行われて
ある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の混成集積回路の機能トリミ
ング方法によれば、演算増幅器及び帰還コンデンサ等よ
りなる積分回路において、演算増幅器のオフセット調整
を行う際に、該演算増幅器の帰還ループに帰還コンデン
サが介されて、該帰還ループが交流結合されているため
に、該演算増幅器の反転入力端子と非反転入力端子とに
交流入力電圧を入力しなければならず、機能トリミング
に応じて交流信号源等を必要とするという問題点があっ
た。

また、前記演算増幅器のオフセット調整が、該演算増
幅器のオフセット調整用端子に接続された個別のオフセ
ット調整用抵抗をドライバ等により回転調整することに
より行われているため、調整に手間が掛かるとともに、
工程が煩雑であり、しかも調整作業者による個人誤差も
発生するという問題点があった。

さらに、前記演算増幅器のオフセット調整用抵抗を、
スクリーン印刷焼成法により形成して、トリミング装置
によりトリミングする場合、計測する出力電圧が交流値
を有しているため、トリミング装置が必要とする交流出
力電圧の読込時間が、直流出力電圧に比較して長くなる
ことより、専用の計測器が必要になるという問題点があ
った。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、混
成集積回路に設けられた演算増幅器のオフセット調整
を、個別のオフセット調整用抵抗を設ける必要なく、し
かもスクリーン印刷焼成法により形成された厚膜抵抗を
トリミングすることにより行うことができる混成集積回
路の機能トリミング方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明は、演算増幅器
の入力側と出力側とに容量素子を介して、該出力側から
入力側に帰還が掛けられることにより、入力電圧の積分
動作が出力電圧となる積分回路を有する混成集積回路の
機能トリミング方法において、前記演算増幅器の出力側
から入力側に帰還を掛ける容量素子と並列に機能トリミ
ング抵抗を形成するとともに、該演算増幅器の入力電圧
及び出力電圧を検知しながら、演算増幅器に接続された
オフセット調整用抵抗をトリミングすることにより、該
演算増幅器のオフセット調整を行い、さらに、前記機能
トリミング抵抗を容量素子との電気的接続から解放する
ことにより混成集積回路の機能トリミングを行うもので
ある。

（作用）本発明においては、混成集積回路に設けられた演算増
幅器の、出力側から入力側に帰還コンデンサを介した帰
還ループにより帰還が掛けられることにより構成された
積分回路において、該演算増幅器の帰還ループに設けら
れた帰還コンデンサに並列に、厚膜スクリーン印刷焼成
法により機能トリミング用抵抗を形成しているため、該
機能トリミング用抵抗が、該帰還ループを容量性の交流
結合から直流結合にすることができる。

従って、積分回路の演算増幅器のオフセット調整を行
う際に、該演算増幅器に交流入力電圧に代わって直流入
力電圧を入力することができ、トリミング装置による出
力電圧の計測を容易にすることができる。

しかるに、前記オフセット調整用抵抗を、レーザまた
はアブラッシブトリミング装置を使用してトリミングす
ることにより、該演算増幅器のオフセット調整を行うこ
とができる。

（実施例）本発明の実施例を、図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係わる混成集積回路の機能トリミン
グ方法の実施例を示す回路図が示されている。

反転入力端子26と非反転入力端子27とを有する演算増
幅器25は、負バイアス端子28及び正バイアス端子29が、
各々負バイアス電圧−Vee及び正バイアス電圧＋Vccに接
続されることにより、電力供給されている。

前記演算増幅器25の反転入力端子26は、入力抵抗R1を
介して、前記混成集積回路21に設けられた入力端子23に
接続され、また非反転入力端子27は、オフセット補償用
抵抗R2を介して、混成集積回路21において基準電位をな
す共通電位端子31に接続され、さらに、演算増幅器25の
出力は、出力端子24に接続されている。

演算増幅器25の出力側は、該演算増幅器25とともに積
分作用に供する帰還コンデンサC1の一端に接続され、さ
らに、該帰還コンデンサC1の他端は、前記演算増幅器25
の反転入力端子26に接続されて、負帰還ループが形成さ
れている。

該負帰還ループは、演算増幅器25が動作状態の際に、
該演算増幅器25の出力側より帰還コンデンサC1を介して
反転入力端子26に負帰還が掛けられるようになってい
る。

また、演算増幅器25のオフセット調整用に設けられた
オフセット調整端子30a,30bには、それぞれオフセット
調整用抵抗R5,R6の一端が接続され、該オフセット調整
用抵抗R5,R6の他端は、各々共通に接続されている。

オフセット調整用抵抗R5,R6の共通に接続された接続
点は、前記正バイアス端子29に接続されて、正バイアス
電圧＋Vccにバイアスされている。

なお、前記オフセット調整用抵抗R5,R6は、厚膜スク
リーン印刷焼成法等により形成された厚膜抵抗である。

上記のように混成集積回路21に組込れた演算増幅器25
及び帰還コンデンサC1等よりなる積分回路22が構成され
ている。

前記積分回路22の負帰還ループに設けられた帰還コン
デンサC1には、厚膜スクリーン印刷焼成法により形成さ
れた機能トリミング用抵抗R7が、並列に接続されてい
る。

しかるに、前記積分回路22は、疑似的に、該負帰還ル
ープに機能トリミング用抵抗R7が接続されて、R7/R1の
増幅率を有する反転増幅器になっている。

次に、前記機能トリミング用抵抗R7が、負帰還ループ
より電気的に切放された状態における、前記積分回路22
の回路動作を説明する。

入力電圧が、共通電位端子31を基準電位として、入力
端子23に入力されると、入力抵抗R1により決まる入力電
流が流れる。

該入力電流は、演算増幅器25の反転入力端子26の入力
インピーダンスが非常に大きいことにより、帰還コンデ
ンサC1に流入して、該帰還コンデンサC1を充電する。

該帰還コンデンサC1が、入力電流により充電されるこ
とにより、演算増幅器25の出力側に接続された出力端子
24には、前記入力電圧を積分した出力電圧が出力され
る。

上記の積分回路22における演算増幅器25では、該演算
増幅器25の構成要素であるトランジスタ及びFET等のア
ンバランスにより、オフセット電圧が、出力側に発生し
て、該演算増幅器25及び帰還コンデンサC1等による積分
機能に支障をきたすことがあるため、該オフセット電圧
を調整する必要がある。

演算増幅器25のオフセット電圧調整は、該演算増幅器
25のオフセット調整端子30a,30bに設けられたオフセッ
ト調整用抵抗R5,R6をトリミングすることにより行うこ
とができる。

該演算増幅器25の負帰還ループには、機能トリミング
用抵抗R7が接続されていることにより、該演算増幅器25
の出力側と入力側とは直流結合になっており、前記積分
回路22は、疑似反転増幅器として作用してしている。

従って、前記疑似反転増幅器の入力側に直流入力電圧
を入力して、該反転増幅器の出力側に出力される直流出
力電圧を、図示しないレーザトリミング装置により計測
しながら、前記オフセット調整用抵抗R5,R6をレーザト
リミングすることにより、該演算増幅器25のオフセット
調整を行うことができる。

さらに、積分回路22を疑似反転増幅器として作用させ
ている機能トリミング用抵抗R7を、前記レーザトリミン
グ装置を使用して、例えば、演算増幅器25の入力側の、
帰還コンデンサC1と機能トリミング用抵抗R7との接続部
をレーザにより切断して切断部32を形成することによ
り、演算増幅器25の負帰還ループより機能トリミング用
抵抗R7を電気的に切放す。

しかるに、疑似反転増幅器として作用していた演算増
幅器25が、積分回路22として作用するようになる。

上記のように本実施例によれば、積分回路22の主作用
を司る演算増幅器25のオフセット調整が、該演算増幅器
25の入力端子23に直流入力電圧を入力し、該演算増幅器
25の出力端子24に出力された直流出力電圧とを計測しな
がら、該演算増幅器25に設けられたオフセット調整用抵
抗R5,R6をレーザトリミングして、該演算増幅器25のオ
フセット調整を行っているため、交流電源を必要とする
ことがなくなるとともに、交流信号を計測するという困
難な計測手段が不要となる。

また、演算増幅器25のオフセット調整端子30a,30bに
設けられたオフセット調整用抵抗R5,R6が、厚膜抵抗で
形成されていることにより、該オフセット調整用抵抗R
5,R6を、混成集積回路21における他の厚膜抵抗とともに
機能トリミングすることができるため、個別の可変抵抗
部品等が不要になり、該可変抵抗の煩雑な調整を削除で
きる。

なお、オフセット調整用抵抗R5,R6をトリミングする
のにレーザトリミング装置34を使用するに限ることはな
く、ガラス微粒子等を噴射して、該オフセット調整用抵
抗R5,R6の抵抗値をトリミングするアブレッシブトリミ
ング装置を使用してもよい。

（発明の効果）本発明に係わる混成集積回路の機能トリミング方法
は、上記のように構成されているため、以下に記載する
ような効果を有する。

（Ａ）演算増幅器のオフセット調整を、該演算増幅器の
帰還ループに設けられた帰還コンデンサに、厚膜スクリ
ーン印刷焼成法により形成された機能トリミング用抵抗
を並列に接続形成し、該帰還ループを直流結合すること
により、該演算増幅器に付設された厚膜のオフセット調
整用抵抗を機能トリミングして、該演算増幅器のオフセ
ット調整を行っているため、オフセット調整に際して交
流入力電圧を入力する必要がなくなり、交流信号源が不
要になるという優れた効果を有する。

（Ｂ）また、前記演算増幅器のオフセット調整に供する
オフセット調整用抵抗が、厚膜スクリーン印刷焼成法等
により形成されているため、個別のオフセット調整用抵
抗が不要になり、部品コストを低減できるとともに、混
成集積回路に設けられた他の厚膜抵抗の機能トリミング
工程とともにオフセット調整が行えるため、機能トリミ
ング工程の能率が向上でき、さらに調整作業者による個
人誤差が発生することを防止できるという優れた効果を
有する。

（Ｃ）さらに、該演算増幅器のオフセット調整用抵抗を
機能トリミングするのに、交流入力電圧を必要とせず直
流入力電圧により行えるため、該直流入力電圧をトリミ
ング装置により計測する読込時間が短縮されるととも
に、専用の計測器等が不要になるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる混成集積回路の機能トリミング
方法の実施例を示す回路図、第２図は従来の混成集積回路の機能トリミング方法を示
す回路図である。 21……混成集積回路、 22……積分回路、 25……演算増幅器、 26……反転入力端子、 27……非反転入力端子、 32……切断部、 30a,30b……オフセット調整端子、 R5,R6……オフセット調整用抵抗、 R7……機能トリミング用抵抗、 C1……帰還コンデンサ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】演算増幅器の入力側と出力側とに容量素子
を介して、該出力側から入力側に帰還が掛けられること
により、入力電圧の積分動作が出力電圧となる積分回路
を有する混成集積回路の機能トリミング方法において、
前記演算増幅器の出力側から入力側に帰還を掛ける容量
素子と並列に機能トリミング抵抗を形成するとともに、
該演算増幅器の入力電圧及び出力電圧を検知しながら、
演算増幅器に接続されたオフセット調整用抵抗をトリミ
ングすることにより、該演算増幅器のオフセット調整を
行い、さらに、前記機能トリミング抵抗を容量素子との
電気的接続から解放することにより混成集積回路の機能
トリミングを行うことを特徴とする混成集積回路の機能
トリミング方法。