JP7267121B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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本明細書中に開示されている発明は、半導体集積回路装置に関する。 The invention disclosed in this specification relates to a semiconductor integrated circuit device.

図6は、半導体集積回路装置の一従来例を示す図である。本従来例の半導体集積回路装置Xは、センサなどから外部入力されるアナログ入力信号AIを装置内部で増幅し、これを種々の内部処理に供する機能を備えている。また、半導体集積回路装置Xには、アナログ入力信号AIが装置内部で正しく増幅されているか否かを確認するための手段として、増幅信号に応じたアナログ出力信号AOを外部出力する機能も備えている。 FIG. 6 is a diagram showing a conventional example of a semiconductor integrated circuit device. The conventional semiconductor integrated circuit device X has a function of amplifying an analog input signal AI externally input from a sensor or the like inside the device and subjecting it to various internal processes. The semiconductor integrated circuit device X also has a function of externally outputting an analog output signal AO corresponding to the amplified signal as means for checking whether the analog input signal AI is correctly amplified inside the device. there is

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献1を挙げることができる。 As an example of conventional technology related to the above, Patent Document 1 can be cited.

特開2007-304095号公報JP 2007-304095 A

しかしながら、従来の半導体集積回路装置Xでは、アナログ入力信号AIの外部入力を受け付けるための端子X1と、アナログ出力信号AOの外部出力を行うための端子X2の双方がパッケージX3の一辺X3に並べて設けられていた。 However, in the conventional semiconductor integrated circuit device X, both the terminal X1 for receiving the external input of the analog input signal AI and the terminal X2 for externally outputting the analog output signal AO are provided side by side on one side X3 of the package X3. had been

そのため、端子X1及びX2の相互間(例えば、半導体集積回路装置Xの外部で端子X1及びX2それぞれに接続される基板配線パターンの並走部相互間、若しくは、半導体集積回路装置Xの内部で端子X1及びX2それぞれに接続されるワイヤの並走部相互間)での容量性結合等により、アナログ入力信号AIとアナログ出力信号AOとの間で相互干渉を生じるおそれがあった。 Therefore, between the terminals X1 and X2 (for example, between the parallel running portions of the substrate wiring pattern connected to the terminals X1 and X2 outside the semiconductor integrated circuit device X, or between the terminals inside the semiconductor integrated circuit device X). Mutual interference may occur between the analog input signal AI and the analog output signal AO due to capacitive coupling between the parallel running portions of the wires connected to X1 and X2 respectively.

本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らにより見出された上記の課題に鑑み、アナログ入出力相互間の干渉を抑制することのできる半導体集積回路装置を提供することを目的とする。 The invention disclosed in this specification is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of suppressing interference between analog inputs and outputs in view of the above-described problems found by the inventors of the present application. aim.

そこで、本明細書中に開示されている半導体集積回路装置は、アナログ入力信号の外部入力を受け付けるための第1端子と、前記アナログ入力信号を増幅して増幅信号を生成するアンプと、前記増幅信号に応じたデジタル出力信号を生成するロジック部と、前記増幅信号に応じたアナログ出力信号を外部出力するための第2端子と、を有し、前記第1端子は、パッケージの第1辺に設けられており、前記第2端子は、前記第1辺とは異なる第2辺に設けられている構成(第1の構成)とされている。 Therefore, a semiconductor integrated circuit device disclosed in this specification includes a first terminal for receiving an external input of an analog input signal, an amplifier for amplifying the analog input signal to generate an amplified signal, a logic unit for generating a digital output signal according to the signal; and a second terminal for externally outputting an analog output signal according to the amplified signal. The second terminal is provided on a second side different from the first side (first configuration).

なお、上記第1の構成から成る半導体集積回路装置は、前記デジタル出力信号を外部出力するための第3端子をさらに有する構成(第2の構成)にするとよい。 The semiconductor integrated circuit device having the first configuration may further have a third terminal for externally outputting the digital output signal (second configuration).

また、上記第2の構成から成る半導体集積回路装置において、前記第3端子は、前記第1辺と対向する第3辺に設けられている構成(第3の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having the second configuration, the third terminal may be provided on a third side facing the first side (third configuration).

また、上記第1~第3いずれかの構成から成る半導体集積回路装置は、前記増幅信号と比較される閾値電圧を外部出力するための第4端子を有し、前記第4端子は、前記第1端子と前記第2端子に隣接しない位置に設けられている構成(第4の構成)にするとよい。 Further, the semiconductor integrated circuit device having any one of the first to third configurations has a fourth terminal for externally outputting a threshold voltage to be compared with the amplified signal, and the fourth terminal is the third terminal. A configuration (fourth configuration) in which the first terminal and the second terminal are not adjacent to each other is preferable.

また、上記第2または第3の構成から成る半導体集積回路装置は、前記増幅信号と比較される閾値電圧を外部出力するための第4端子をさらに有し、前記第4端子は、前記第3端子に隣接しない位置に設けられている構成(第5の構成)にするとよい。 Further, the semiconductor integrated circuit device having the second or third configuration further has a fourth terminal for externally outputting a threshold voltage to be compared with the amplified signal, the fourth terminal being connected to the third A configuration (fifth configuration) provided at a position not adjacent to the terminal is preferable.

また、上記第4または第5の構成から成る半導体集積回路装置は、前記閾値電圧を生成する閾値電圧生成部と、前記増幅信号と前記閾値電圧との比較信号を生成して前記ロジック部に出力するコンパレータと、前記閾値電圧生成部と前記コンパレータとの間に設けられたバッファアンプと、を更に有する構成(第6の構成)にするとよい。 Further, the semiconductor integrated circuit device having the fourth or fifth configuration is provided with a threshold voltage generating section that generates the threshold voltage, and a comparison signal between the amplified signal and the threshold voltage, which is generated and output to the logic section. and a buffer amplifier provided between the threshold voltage generator and the comparator (sixth configuration).

また、上記第1~第6いずれかの構成から成る半導体集積回路装置は、発振器を外部接続するための第5端子をさらに有し、前記第5端子に隣接する端子は、テスト端子、接地端子、または、不使用端子である構成(第7の構成)にするとよい。 The semiconductor integrated circuit device having any one of the first to sixth configurations further has a fifth terminal for externally connecting the oscillator, and the terminals adjacent to the fifth terminal are a test terminal and a ground terminal. , or a configuration (seventh configuration) that is an unused terminal.

また、上記第7の構成から成る半導体集積回路装置において、前記第5端子は、前記パッケージの4辺のうち、前記デジタル出力信号が出力される一辺に設けられた構成(第8の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having the seventh configuration, the fifth terminal is provided on one of the four sides of the package to which the digital output signal is output (eighth configuration). do it.

また、上記第1~第8いずれかの構成から成る半導体集積回路装置において、前記パッケージの四隅に設けられている第6端子は、テスト端子、接地端子、または、不使用端子である構成(第9の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having any one of the first to eighth configurations, the sixth terminals provided at the four corners of the package may be test terminals, ground terminals, or unused terminals. 9).

また、上記第3の構成から成る半導体集積回路装置は、前記増幅信号と所定の閾値との比較信号を生成して前記ロジック部に出力するコンパレータをさらに有し、前記アンプ及び前記コンパレータは、前記アンプを上流側とし、前記コンパレータを下流側として、前記第1端子から前記第3端子への信号経路に沿った第1方向に配置されている構成(第10の構成)にするとよい。 Further, the semiconductor integrated circuit device having the third configuration described above further includes a comparator that generates a comparison signal between the amplified signal and a predetermined threshold value and outputs the comparison signal to the logic section, wherein the amplifier and the comparator A configuration (tenth configuration) in which the amplifier is upstream and the comparator is downstream is preferably arranged in the first direction along the signal path from the first terminal to the third terminal.

また、上記第10の構成から成る半導体集積回路装置において、前記コンパレータは、前記第1方向に対して垂直を成す第2方向に複数並べられている構成(第11の構成)にするとよい。 Further, in the semiconductor integrated circuit device having the tenth configuration, a plurality of the comparators may be arranged in a second direction perpendicular to the first direction (eleventh configuration).

また、上記第11の構成から成る半導体集積回路装置において、前記アンプと前記コンパレータとの接続ノードには、前記第2方向に伸びる信号ラインが接続されており、前記信号ラインに接続されたバッファアンプを介して、前記アナログ出力信号が前記第2端子から外部出力される構成(第12の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having the eleventh configuration, a signal line extending in the second direction is connected to a connection node between the amplifier and the comparator, and a buffer amplifier connected to the signal line. It is preferable that the analog output signal is externally output from the second terminal via the (twelfth configuration).

また、上記第12の構成から成る半導体集積回路装置において、前記第2端子は、前記第2辺の中央近傍に設けられている構成(第13の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having the twelfth structure, the second terminal may be provided near the center of the second side (thirteenth structure).

また、上記第1~第13いずれかの構成から成る半導体集積回路装置において、前記アナログ入力信号は、前記第1端子に外部接続された振動子にて受信される信号である構成(第14の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having any one of the first to thirteenth configurations, the analog input signal is a signal received by a vibrator externally connected to the first terminal (fourteenth configuration). configuration).

また、上記第14の構成から成る半導体集積回路装置は、前記振動子にバースト波を出力する送信手段をさらに有する構成(第15の構成)にするとよい。 Further, the semiconductor integrated circuit device having the fourteenth configuration may further include transmitting means for outputting a burst wave to the vibrator (fifteenth configuration).

また、上記第15の構成から成る半導体集積回路装置において、前記送信手段は、前記振動子として外部接続される第1振動子及び第2振動子にそれぞれバースト波を出力する第1出力段及び第2出力段を含んでおり、各出力段の基準電位線は、互いに分離されている構成(第16の構成)にするとよい。 Further, in the semiconductor integrated circuit device having the fifteenth configuration, the transmission means includes a first output stage and a second output stage for outputting burst waves to a first oscillator and a second oscillator which are externally connected as the oscillators, respectively. It is preferable that two output stages are included and the reference potential lines of the respective output stages are separated from each other (sixteenth configuration).

また、本明細書中に開示されている超音波流量計は、上記第16の構成から成る半導体集積回路装置と、流体の流れに対して所定の角度を持って流体管路に対向配置される前記第1振動子及び前記第2振動子と、を有する構成(第17の構成)とされている。 Further, the ultrasonic flowmeter disclosed in the present specification is arranged opposite to the semiconductor integrated circuit device having the sixteenth configuration above and the fluid conduit at a predetermined angle with respect to the flow of the fluid. A configuration (a seventeenth configuration) includes the first oscillator and the second oscillator.

本明細書中に開示されている半導体集積回路装置によれば、アナログ入出力相互間の干渉を抑制することが可能となる。 According to the semiconductor integrated circuit device disclosed in this specification, it is possible to suppress interference between analog inputs and outputs.

超音波流量計の全体構成を示す図Diagram showing the overall configuration of an ultrasonic flowmeter 半導体集積回路装置のピン配置(第1例)を示す図FIG. 11 is a diagram showing a pin arrangement (first example) of a semiconductor integrated circuit device; 半導体集積回路装置のピン配置(第2例)を示す図FIG. 10 is a diagram showing a pin arrangement (second example) of a semiconductor integrated circuit device; ピン配置入れ替え実験に供された半導体集積回路装置の内部構造を示す図A diagram showing the internal structure of a semiconductor integrated circuit device subjected to a pin arrangement replacement experiment. ピン配置入れ替え実験の結果を示す図Figure showing the result of pin arrangement swapping experiment 送信手段の一構成例を示す図A diagram showing a configuration example of transmission means 半導体集積回路装置の一従来例を示す図A diagram showing a conventional example of a semiconductor integrated circuit device

<超音波流量計>
図1は、超音波流量計の全体構成を示す図である。本図の超音波流量計100は、第1振動子1及び第2振動子2を備える。なお、第1振動子1及び第2振動子2は、流体の流れに対して所定の角度を持って不図示の流体管路に対向配置される。例えば、第1振動子1は流体の上流側に配置され、第2振動子2は流体の下流側に配置される。
<Ultrasonic flow meter>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an ultrasonic flowmeter. The ultrasonic flowmeter 100 shown in the figure includes a first transducer 1 and a second transducer 2 . The first vibrator 1 and the second vibrator 2 are arranged to face a fluid conduit (not shown) at a predetermined angle with respect to the fluid flow. For example, the first oscillator 1 is arranged on the upstream side of the fluid, and the second oscillator 2 is arranged on the downstream side of the fluid.

なお、音速をCとし、流速をvとすると、流体の上流側から下流側に向かう超音波の伝搬速度は(C+v)となり、下流側から上流側に向かう超音波の伝搬速度は(C-v)となる。この伝搬速度の差(延いては伝搬時間の差)から流速vが求められ、さらには流量Q(=v・S・K、ただし、Sは流体管路の断面積、Kは補正係数)が算出される。 If the speed of sound is C and the speed of flow is v, the propagation speed of ultrasonic waves from the upstream side to the downstream side of the fluid is (C+v), and the propagation speed of ultrasonic waves from the downstream side to the upstream side is (C−v ). The flow velocity v is obtained from the difference in propagation velocity (and the difference in propagation time), and the flow rate Q (= v S K, where S is the cross-sectional area of the fluid conduit, and K is the correction coefficient). Calculated.

また、超音波流量計100は、アナログ部3及びロジック部4を含む半導体集積回路装置5と、半導体集積回路装置5の外部に配置された第1発振器6、電池7、遮断弁11、感震器12、圧力センサ13、表示手段14、及び、マイコン10等を備える。 Further, the ultrasonic flowmeter 100 includes a semiconductor integrated circuit device 5 including an analog section 3 and a logic section 4, and a first oscillator 6, a battery 7, a shutoff valve 11, and a seismic detector arranged outside the semiconductor integrated circuit device 5. A device 12, a pressure sensor 13, a display means 14, a microcomputer 10, and the like are provided.

第1発振器6は、周波数が例えば32kHz(正確には32.768kHz)のクロックを生成する。本書において、第1発振器6で生成するクロックは、“低速クロック”と称される。 The first oscillator 6 generates a clock with a frequency of, for example, 32 kHz (32.768 kHz to be exact). The clock generated by the first oscillator 6 is referred to herein as the "slow clock".

アナログ部3は、送信手段31と、切換手段32と、変換手段33と、第1増幅手段34と、第2増幅手段35と、第1コンパレータ36と、第2コンパレータ37と、第3コンパレータ38と、内部電源用レギュレータ39と、を備える。 The analog section 3 includes transmission means 31 , switching means 32 , conversion means 33 , first amplification means 34 , second amplification means 35 , first comparator 36 , second comparator 37 , and third comparator 38 . and an internal power supply regulator 39 .

なお、第1増幅手段34及び第2増幅手段35(若しくはこれらと変換手段33)は、第1振動子1または第2振動子2から外部入力されるアナログ入力信号AIを増幅して受信信号ER(=増幅信号)を生成する受信アンプ3Aとして理解することもできる。 The first amplifying means 34 and the second amplifying means 35 (or these and the converting means 33) amplify the analog input signal AI externally input from the first oscillator 1 or the second oscillator 2 to obtain a received signal ER. It can also be understood as a receiving amplifier 3A that generates (=amplified signal).

また、アナログ部3は、バイアス部3Bとバッファアンプ3Cをさらに有している。さらに明示すると、アナログ部3は、閾値電圧生成部3Dとバッファアンプ3Eを有する。 The analog section 3 further has a bias section 3B and a buffer amplifier 3C. More specifically, the analog section 3 has a threshold voltage generating section 3D and a buffer amplifier 3E.

送信手段31は、切替手段32を介して第1振動子1及び第2振動子2の一方にバースト波BURSTを出力する。なお、バースト波BURSTは、所定の周波数(例えば520kHz)で間欠的に発生される矩形波信号や正弦波信号である。バースト波BURSTのパルス数Nは、第1振動子1及び第2振動子2の種類や超音波流量計100の種類によって適宜設定されるが、例えば、N=4~6に設定される。 The transmission means 31 outputs the burst wave BURST to one of the first oscillator 1 and the second oscillator 2 via the switching means 32 . Note that the burst wave BURST is a rectangular wave signal or a sine wave signal that is intermittently generated at a predetermined frequency (for example, 520 kHz). The number of pulses N of the burst wave BURST is appropriately set depending on the types of the first transducer 1 and the second transducer 2 and the type of the ultrasonic flowmeter 100, and is set to N=4 to 6, for example.

切替手段32は、ロジック部4からの送受信方向制御信号SJを受けて、バースト波BURSTの送信側を第1振動子1と第2振動子2の一方に切り換える。第1振動子1がバースト波BURSTの送信側とされた場合には、第2振動子2が受信側となり、第2振動子2がバースト波BURSTの送信側とされた場合には、第1振動子1が受信側となる。 The switching means 32 receives the transmission/reception direction control signal SJ from the logic section 4 and switches the transmission side of the burst wave BURST to one of the first oscillator 1 and the second oscillator 2 . When the first transducer 1 is on the transmission side of the burst wave BURST, the second transducer 2 is on the reception side, and when the second transducer 2 is on the transmission side of the burst wave BURST, the first Transducer 1 becomes the receiving side.

変換手段33は、切替手段32を介して第1振動子1または第2振動子2で受信される信号の出力形式を変換する。具体的に述べると、変換手段33は、上記信号の出力形式が電流出力形式である場合には、電流信号を電圧信号に変換する処理、いわゆるI/V変換処理を行う。一方、上記信号の出力形式が電圧出力形式である場合には、或るレベルの電圧信号を異なるレベルの電圧信号に変換する処理、すなわちV/V変換処理を行う。ただし、このようなV/V変換処理が不要である場合には、変換手段33を割愛してもよい。 The converting means 33 converts the output format of the signal received by the first oscillator 1 or the second oscillator 2 via the switching means 32 . Specifically, when the output format of the signal is the current output format, the conversion means 33 performs a process of converting the current signal into a voltage signal, ie, a so-called I/V conversion process. On the other hand, when the output format of the signal is the voltage output format, a process of converting a voltage signal of a certain level into a voltage signal of a different level, that is, a V/V conversion process is performed. However, if such V/V conversion processing is unnecessary, the conversion means 33 may be omitted.

第1増幅手段34は、第1振動子1または第2振動子2から変換手段33を介して入力される信号を所定の第1ゲインで増幅することにより、増幅後の信号振幅を所定の大きさに粗調整する。 The first amplifying means 34 amplifies the signal input from the first oscillator 1 or the second oscillator 2 via the converting means 33 with a predetermined first gain, thereby increasing the amplified signal amplitude to a predetermined magnitude. Adjust coarsely.

第2増幅手段35は、第1増幅手段34で増幅された信号をさらに所定の第2ゲインで増幅することにより、増幅後の信号振幅を所定の大きさに微調整する。 The second amplifying means 35 further amplifies the signal amplified by the first amplifying means 34 with a predetermined second gain, thereby finely adjusting the amplified signal amplitude to a predetermined magnitude.

また、第1増幅手段34及び第2増幅手段35のうち、一方がゲイン調整機能を備えているのであれば、他方を割愛することも可能である。ゲイン調整機能を備えた増幅手段としては、ゲインを多段階(例えば256段階)に調整することが可能なPGA(プログラマブルゲイン増幅器)を用いることができる。なお、本書での“受信信号ER”は、受信アンプ3Aから出力される増幅信号と同義である。 Further, if one of the first amplifying means 34 and the second amplifying means 35 has a gain adjusting function, the other can be omitted. A PGA (programmable gain amplifier) capable of adjusting the gain in multiple stages (for example, 256 stages) can be used as the amplifying means having the gain adjustment function. It should be noted that the "reception signal ER" in this specification is synonymous with the amplified signal output from the reception amplifier 3A.

また、変換手段33、第1増幅手段34、及び、第2増幅手段35には、それぞれ、イネーブル信号VCCCNTが入力されている。例えば、イネーブル信号VCCCNTがハイレベルに設定されると、変換手段33、第1増幅手段34、及び、第2増幅手段35がイネーブル状態(=所定の回路動作を実行できる態勢)となる。 Further, an enable signal VCCCNT is input to each of the converting means 33, the first amplifying means 34, and the second amplifying means 35. FIG. For example, when the enable signal VCCCNT is set to a high level, the converting means 33, the first amplifying means 34, and the second amplifying means 35 are enabled (=predetermined circuit operations can be performed).

第1コンパレータ36は、受信信号ER(=受信アンプ3Aの出力信号)のピーク値が所定の範囲に収まっているか否かを検出する。 The first comparator 36 detects whether or not the peak value of the reception signal ER (=output signal of the reception amplifier 3A) falls within a predetermined range.

第2コンパレータ37は、受信信号ERが所定の閾値を超えているか否かを検出する、いわゆるエンベロープ(包絡線)コンパレータの役割を有する。例えば、第2コンパレータ37で生成されるエンベロープ比較信号ENV_CMPは、受信信号ERが所定の閾値電圧ENVREFを超えたときにハイレベルとなり、閾値電圧ENVREFを下回ったときにローレベルとなる。 The second comparator 37 serves as a so-called envelope comparator that detects whether the received signal ER exceeds a predetermined threshold. For example, the envelope comparison signal ENV_CMP generated by the second comparator 37 becomes high level when the reception signal ER exceeds a predetermined threshold voltage ENVREF, and becomes low level when it falls below the threshold voltage ENVREF.

第3コンパレータ38は、受信信号ERのゼロクロス点を検出する。例えば、第3コンパレータ38で生成されるゼロクロス検出信号ZERO_CMPは、受信信号ERがゼロクロス点を超えたときにハイレベルとなり、それを下回ったときにローレベルとなる。 A third comparator 38 detects the zero-crossing point of the received signal ER. For example, the zero-cross detection signal ZERO_CMP generated by the third comparator 38 becomes high level when the received signal ER exceeds the zero-cross point, and becomes low level when it falls below it.

内部電源用レギュレータ39は、電池7から供給される外部電源電圧(例えば1.8Vまたは2.2V)を安定化してアナログ部3及びロジック部4を駆動するための内部電源電圧を生成する。電池7としては、例えばリチウムイオン電池を用いるとよい。 The internal power supply regulator 39 stabilizes an external power supply voltage (for example, 1.8 V or 2.2 V) supplied from the battery 7 and generates an internal power supply voltage for driving the analog section 3 and the logic section 4 . As the battery 7, for example, a lithium ion battery may be used.

なお、第1コンパレータ36、第2コンパレータ37、及び、第3コンパレータ38には、それぞれ、イネーブル信号ANGCNTが入力されている。例えば、イネーブル信号ANGCNTがハイレベルに設定されると、第1コンパレータ36、第2コンパレータ37、及び、第3コンパレータ38がイネーブル状態となる。 An enable signal ANGCNT is input to each of the first comparator 36, the second comparator 37, and the third comparator 38. FIG. For example, when the enable signal ANGCNT is set to high level, the first comparator 36, the second comparator 37, and the third comparator 38 are enabled.

受信アンプ3Aは、先にも述べたように、第1振動子1または第2振動子2から外部入力されるアナログ入力信号AIを増幅して受信信号ER(=増幅信号)を生成する。 As described above, the reception amplifier 3A amplifies the analog input signal AI externally input from the first oscillator 1 or the second oscillator 2 to generate the reception signal ER (=amplified signal).

バイアス部3Bは、受信信号ER(=増幅信号)のバイアス電位を設定する。 The bias section 3B sets the bias potential of the received signal ER (=amplified signal).

バッファアンプ3Cは、受信アンプ3Aから出力される受信信号ERの入力を受け付けており、半導体集積回路装置5のテストモードにおいて、上記の受信信号ER(=増幅信号)に応じたアナログ出力信号AOを半導体集積回路装置5の外部に出力する。 The buffer amplifier 3C receives the reception signal ER output from the reception amplifier 3A, and outputs an analog output signal AO corresponding to the reception signal ER (=amplified signal) in the test mode of the semiconductor integrated circuit device 5. Output to the outside of the semiconductor integrated circuit device 5 .

閾値電圧生成部3Dは、先述の閾値電圧ENVREFを生成する。 The threshold voltage generation unit 3D generates the aforementioned threshold voltage ENVREF.

バッファアンプ3Eは、閾値電圧生成部3Dから入力される閾値電圧ENVREFを第2コンパレータ37に出力する。 The buffer amplifier 3E outputs to the second comparator 37 the threshold voltage ENVREF input from the threshold voltage generator 3D.

ロジック部4は、受信信号ER(より詳細には各コンパレータ36~38の出力信号)に応じたデジタル出力信号DOを生成する回路ブロックであり、制御手段40と、送受信方向制御手段42と、第2発振器43と、第1伝搬時間カウンタ44と、第3発振器45と、第2伝搬時間カウンタ46と、エラーカウンタ47と、マイコンインターフェース48と、を備える。 The logic unit 4 is a circuit block that generates a digital output signal DO according to the received signal ER (more specifically, the output signals of the comparators 36 to 38). 2 oscillators 43 , a first propagation time counter 44 , a third oscillator 45 , a second propagation time counter 46 , an error counter 47 and a microcomputer interface 48 .

制御手段40は、ロジック部4の中枢部にあたり、流体(例えばガス)の伝搬時間の測定、第2発振器43及び第3発振器34でそれぞれ生成されるクロックの検定、及び、アナログ部3の各種制御を行う。また、制御手段40は、アナログ部3から入力される各種の信号に基づいて、第1増幅手段34及び第2増幅手段35のゲイン調整を行う機能も備えている。なお、上記のゲイン調整に際しては、例えば、最大40db(100倍)を128分割し、1~128ステップでデジタル的にゲイン調整を行うことが考えられる。 The control means 40 corresponds to the central part of the logic part 4, measures the propagation time of fluid (for example, gas), verifies the clocks generated by the second oscillator 43 and the third oscillator 34, and variously controls the analog part 3. I do. The control means 40 also has a function of adjusting the gains of the first amplifying means 34 and the second amplifying means 35 based on various signals input from the analog section 3 . In addition, for the above gain adjustment, for example, it is conceivable to divide the maximum 40 db (100 times) into 128 and perform the gain adjustment digitally in 1 to 128 steps.

送受信方向制御手段42は、制御手段40またはマイコンインインターフェース48からの指示に応じて、送受信方向制御信号SJを生成する。 The transmission/reception direction control means 42 generates a transmission/reception direction control signal SJ according to an instruction from the control means 40 or the microcomputer-in-interface 48 .

第2発振器43は、例えば抵抗とキャパシタを用いたCR発振器で構成される。より具体的に述べると、第2発振器43としては、キャパシタを定電流で充放電させてクロックを生成するCR発振器を採用するとよい。なお、第2発振器43で生成するクロックの周波数は、例えば4MHzに設定される。また、第2発振器43は、CR発振器ではなく、半導体集積回路装置5の外部に設ける不図示のセラミック発振器に置き換えてもよい。本書において、第2発振器43で生成するクロックは“中速クロック”と称される。 The second oscillator 43 is composed of, for example, a CR oscillator using resistors and capacitors. More specifically, as the second oscillator 43, it is preferable to employ a CR oscillator that generates a clock by charging and discharging a capacitor with a constant current. The frequency of the clock generated by the second oscillator 43 is set to 4 MHz, for example. Further, the second oscillator 43 may be replaced with a ceramic oscillator (not shown) provided outside the semiconductor integrated circuit device 5 instead of the CR oscillator. In this document, the clock generated by the second oscillator 43 is called "medium speed clock".

特に、第2発振器43を半導体集積回路装置5に内蔵することにより、従前、半導体集積回路装置5の外部に用意していたCR発振器やセラミック発振器の設置を排除することができるので、超音波流量計100の小型化と廉価化を図ることが可能となる。 In particular, by incorporating the second oscillator 43 into the semiconductor integrated circuit device 5, it is possible to eliminate the installation of a CR oscillator or a ceramic oscillator, which has conventionally been prepared outside the semiconductor integrated circuit device 5. It is possible to reduce the size and cost of the total 100.

第1伝搬時間カウンタ44は、第2発振器43で生成したクロックをカウントする。 A first propagation time counter 44 counts the clock generated by the second oscillator 43 .

第3発振器45は、例えばリングオシレータで構成される。なお、第3発振器45で生成するクロックの周波数は、例えば500MHzに設定される。本書において、第3発振器45で生成するクロックは“高速クロック”と称される。 The third oscillator 45 is composed of, for example, a ring oscillator. The frequency of the clock generated by the third oscillator 45 is set to 500 MHz, for example. The clock generated by the third oscillator 45 is referred to herein as the "fast clock".

第2伝搬時間カウンタ46は、第3発振器45で生成したクロックをカウントする。 A second propagation time counter 46 counts the clock generated by the third oscillator 45 .

以上述べたように、“低速クロック”、“中速クロック”、及び、“高速クロック”とは、第1発振器6、第2発振器43、及び、第3発振器45でそれぞれ生成される発振信号であり、高速クロックは中速クロックよりも伝達時間が速く、中速クロックは低速クロックよりも伝達時間が速い。言い換えれば、各クロックの周波数については、高速クロック>中速クロック>低速クロックという大小関係が成立する。 As described above, the "low-speed clock", "medium-speed clock", and "high-speed clock" are oscillation signals generated by the first oscillator 6, the second oscillator 43, and the third oscillator 45, respectively. Yes, the high-speed clock has a faster propagation time than the medium-speed clock, and the medium-speed clock has a faster propagation time than the low-speed clock. In other words, regarding the frequency of each clock, there is a magnitude relationship of high-speed clock>medium-speed clock>low-speed clock.

エラーカウンタ47は、流体の伝搬時間をM回測定したときに発生したエラーの回数をカウントする。ここで、エラーとは、受信信号ERが所定の閾値ER_H_Vthより大きいとき(ハイエラー)、所定の閾値ER_L_Vthより小さいとき(ローエラー)、及び、バースト波BURSTを送信してから所定の時間が経過したにもかかわらず、受信信号ERが検出されないとき(オーバーフロー)のことをいう。 The error counter 47 counts the number of errors occurring when measuring the propagation time of the fluid M times. Here, the error means that the received signal ER is larger than a predetermined threshold ER_H_Vth (high error), smaller than a predetermined threshold ER_L_Vth (low error), and that a predetermined time has passed since the burst wave BURST was transmitted. It means when the received signal ER is nevertheless not detected (overflow).

伝搬時間の測定では、流体管路の上流から下流での測定と下流から上流での測定を1パケットとして、例えば64パケットの測定を行うが、そのときのエラー回数をカウントするのがエラーカウンタ47の役割である。例えば、64パケットの測定のうち、10回以上のエラーが発生した場合には、アナログ部3の第1増幅手段34や第2増幅手段35等において、ゲインの再調整や再設定等が行われることになる。上記のエラー回数については、超音波流量計100に要求される精度に基づいて任意に設定することが可能である。なお、エラーカウンタ47を備えていない場合には、超音波流量計100の精度低下を招くおそれがある。ただし、エラーカウンタ47は、必須の構成要件ではない。 In the measurement of the propagation time, the measurement from upstream to downstream of the fluid conduit and the measurement from downstream to upstream are regarded as one packet, and measurement is performed, for example, 64 packets. is the role of For example, if an error occurs 10 times or more out of 64 packets of measurement, the gain is readjusted or reset in the first amplifying means 34, the second amplifying means 35, etc. of the analog section 3. It will be. The number of errors described above can be arbitrarily set based on the accuracy required for the ultrasonic flowmeter 100 . If the error counter 47 is not provided, the accuracy of the ultrasonic flowmeter 100 may deteriorate. However, the error counter 47 is not an essential component.

マイコンインターフェース48は、第1伝搬時間カウンタ44、第2伝搬時間カウンタ46、及び、エラーカウンタ47からそれぞれ取り出した各種データを半導体集積回路装置5外部のマイコン10に送り、種々の演算処理を行わせる中継器としての役割を担う。 The microcomputer interface 48 sends various data taken out from the first propagation time counter 44, the second propagation time counter 46, and the error counter 47 to the microcomputer 10 outside the semiconductor integrated circuit device 5 to perform various arithmetic processing. Plays a role as a repeater.

また、遮断弁11、感震器12、圧力センサ13、及び、表示手段14等は、超音波流量計100の付属機能を実現するための手段として半導体集積回路装置5の外部に用意されており、いずれもマイコン10で制御される。 The shut-off valve 11, the seismoscope 12, the pressure sensor 13, the display means 14, etc. are provided outside the semiconductor integrated circuit device 5 as means for realizing the attached functions of the ultrasonic flowmeter 100. , are all controlled by the microcomputer 10 .

<ピン配置>
図2Aは、半導体集積回路装置5のピン配置(第1例)を示す図である。半導体集積回路装置5では、そのパッケージ50として48ピンのQFP[Quad Flat Package](=パッケージ50の4辺から12本ずつ、合計48本の屈曲ピンを導出したパッケージ)が採用されている。
<Pin arrangement>
FIG. 2A is a diagram showing the pin arrangement (first example) of the semiconductor integrated circuit device 5. FIG. The semiconductor integrated circuit device 5 employs a 48-pin QFP [Quad Flat Package] as its package 50 (=a package in which 12 bending pins are derived from each of the four sides of the package 50, for a total of 48 bending pins).

紙面の上下左右方向をパッケージ50の平面視における上下左右方向と定義した場合、パッケージ50の下辺52(=第2辺に相当)には、紙面の左側から順に、1~12ピンが設けられている。パッケージ50の右辺53(=第3辺に相当)には、紙面の下側から順に、13~24ピンが設けられている。パッケージ50の上辺54(=第4辺に相当)には、紙面の右側から順に、25~36ピンが設けられている。パッケージ50の左辺51(=第1辺に相当)には、紙面の上側から順に、37~48ピンが設けられている。以下、各ピンの機能について簡単に説明する。 When the up, down, left, and right directions of the paper surface are defined as the up, down, left, and right directions in plan view of the package 50, the lower side 52 (=corresponding to the second side) of the package 50 is provided with 1 to 12 pins in order from the left side of the paper surface. there is The right side 53 (=corresponding to the third side) of the package 50 is provided with 13 to 24 pins in order from the bottom of the page. The upper side 54 (=corresponding to the fourth side) of the package 50 is provided with 25 to 36 pins in order from the right side of the paper. The left side 51 (=corresponding to the first side) of the package 50 is provided with 37 to 48 pins in order from the upper side of the paper surface. The function of each pin will be briefly described below.

1ピン(N.C.)は、不使用端子である。2ピン(VBG)は、バンドギャップ電圧出力端子である。3ピン(VIN)は、蓄電池(バッテリ)電源端子である。4ピン(SWVREG)は、Hブリッジレギュレータ電源である。5ピン(VREG)は、LDOレギュレータ出力端子(アナログブロック電源端子(2.2V))である。6ピン(AVSS)は、アナロググラウンド端子である。7ピン(A3INP)は、アンプ出力モニター端子である。8ピン(ENVREF)は、エンベロープ閾値電圧モニター端子である。9ピン(HALT)は、レギュレータ/セラミック振動子コントロール端子である(L=オフ,H=オン)。10ピン(XTOUT)は、セラミック振動子出力端子である。11ピン(XTIN)は、セラミック振動子入力端子である。すなわち、10ピンと11ピンとの間には、第2発振器43を形成するセラミック振動子が外部接続される。12ピン(TEST3)は、テスト入出力端子(通常動作時L出力)である。 1 pin (N.C.) is an unused terminal. 2 pin (VBG) is a bandgap voltage output terminal. Pin 3 (VIN) is a storage battery (battery) power supply terminal. Pin 4 (SWVREG) is the H-bridge regulator power supply. Pin 5 (VREG) is an LDO regulator output terminal (analog block power supply terminal (2.2V)). Pin 6 (AVSS) is an analog ground terminal. The 7th pin (A3INP) is an amplifier output monitor terminal. Pin 8 (ENVREF) is an envelope threshold voltage monitor terminal. Pin 9 (HALT) is a regulator/ceramic resonator control terminal (L=off, H=on). A 10th pin (XTOUT) is a ceramic oscillator output terminal. The 11th pin (XTIN) is a ceramic oscillator input terminal. That is, a ceramic vibrator forming the second oscillator 43 is externally connected between the 10th pin and the 11th pin. Pin 12 (TEST3) is a test input/output terminal (L output during normal operation).

13ピン(N.C.)は、不使用端子である。14ピン(SCL)は、シリアルインターフェースクロック端子である。15ピン(SDA)は、シリアルインターフェースデータ端子である。すなわち、14ピン及び15ピンには、マイコン10が外部接続される。16ピン(VSSIO)は、インターフェースグラウンド端子である。17ピン(SIORQ)は、測定サイクルチェック端子である。18ピン(DIR)は、下流・上流方向モニタ用信号端子である。19ピン(VCCCNT)は、アンプ電源コントロール端子(L=オフ,H=オン)である。20ピン(TEST4)及び21ピン(TEST5)は、テスト入出力端子(通常動作時L出力)である。22ピン(XTOUT2)は、水晶振動子出力端子である。23ピン(XTIN2)は、水晶振動子入力端子である。すなわち、22ピンと23ピンとの間には、第1発振器6を形成する水晶振動子が外部接続される。24ピン(TEST6)は、テスト入出力端子(通常動作時L出力)である。 The 13th pin (N.C.) is an unused terminal. A 14th pin (SCL) is a serial interface clock terminal. A 15th pin (SDA) is a serial interface data terminal. That is, the microcomputer 10 is externally connected to the 14th pin and the 15th pin. A 16th pin (VSSIO) is an interface ground terminal. A 17th pin (SIORQ) is a measurement cycle check terminal. Pin 18 (DIR) is a signal terminal for downstream/upstream monitoring. A 19th pin (VCCCNT) is an amplifier power supply control terminal (L=off, H=on). The 20th pin (TEST4) and the 21st pin (TEST5) are test input/output terminals (L output during normal operation). A 22nd pin (XTOUT2) is a crystal oscillator output terminal. A 23rd pin (XTIN2) is a crystal oscillator input terminal. That is, a crystal oscillator forming the first oscillator 6 is externally connected between the 22nd and 23rd pins. A 24th pin (TEST6) is a test input/output terminal (L output during normal operation).

25ピン(DVSS)は、デジタルグラウンド端子である。26ピン(RESET)はリセット入力端子(Lで有効)である。27ピン(IORQ)は、割り込み出力端子である。28ピン(TEST0)、29ピン(TEST1)、及び、30ピン(TEST2)は、テスト入力端子(通常動作時グラウンド接続)である。31ピン(VREG2)は、LDOレギュレータ出力端子(デジタルブロック電源端子(1.8V))である。32ピン(DVDD)は、ロジック電源端子(PWBにおいてVREG2とショート)である。33ピン(ZEOUT)は、ゼロクロスコンパレータ出力端子である。34ピン(ANGCNT)は、コンパレータ電源コントロール端子(L=オフ,H=オン)である。35ピン(RCOSCRES)は、RC発振器(=第2発振器43)用の抵抗接続端子である。36ピン(VSSRCOSC)は、RC発振器用のグラウンド端子である。 A 25th pin (DVSS) is a digital ground terminal. A 26th pin (RESET) is a reset input terminal (effective at L). A 27th pin (IORQ) is an interrupt output terminal. The 28th pin (TEST0), 29th pin (TEST1), and 30th pin (TEST2) are test input terminals (connected to ground during normal operation). A 31st pin (VREG2) is an LDO regulator output terminal (digital block power supply terminal (1.8V)). Pin 32 (DVDD) is a logic power supply terminal (shorted with VREG2 in PWB). A 33rd pin (ZEOUT) is a zero cross comparator output terminal. A 34th pin (ANGCNT) is a comparator power supply control terminal (L=off, H=on). A 35th pin (RCOSCRES) is a resistor connection terminal for an RC oscillator (=second oscillator 43). Pin 36 (VSSRCOSC) is the ground terminal for the RC oscillator.

37ピン(OSCTEST)は、アナログテスト入力端子(通常動作時はグラウンド接続)である。38ピン(TESTMODE)は、テストモード制御端子(0=オフ,1=オン、通常動作時グランド接続)である。39ピン(PANATESTMODE)は、PANAテストモード制御端子(0=オフ,1=オン、通常動作時グランド接続)である。40ピン(SNHP)及び41ピン(SNHL)は、上流超音波変換端子である。なお、40ピンと41ピンとの間には、第1振動子1が外部接続される。42ピン(VSSHBRDRVH)及び43ピン(VSSHBRDRVL)は、Hブリッジ出力段用のグラウンド端子である。44ピン(SNLN)及び45ピン(SNLP)は、下流超音波変換端子である。なお、44ピンと45ピンとの間には、第2振動子2が外部接続される。46ピン(AVSS)及び47ピン(AVSS)は、アナロググラウンド端子である。48ピン(N.C.)は、不使用端子である。 Pin 37 (OSCTEST) is an analog test input terminal (connected to ground during normal operation). Pin 38 (TESTMODE) is a test mode control terminal (0=off, 1=on, grounded during normal operation). A 39th pin (PANATESTMODE) is a PANA test mode control terminal (0=off, 1=on, grounded during normal operation). Pins 40 (SNHP) and 41 (SNHL) are upstream ultrasonic transducer terminals. The first vibrator 1 is externally connected between the 40th pin and the 41st pin. Pins 42 (VSSHBRDRVH) and 43 (VSSHBRDRVL) are ground terminals for the H-bridge output stage. Pins 44 (SNLN) and 45 (SNLP) are downstream ultrasonic transducer terminals. A second vibrator 2 is externally connected between the 44th and 45th pins. Pins 46 (AVSS) and 47 (AVSS) are analog ground terminals. The 48th pin (N.C.) is an unused terminal.

なお、上記48本のピンのうち、40ピン(SNHP)及び41ピン(SNHL)、並びに、44ピン(SNLN)及び45ピン(SNLP)は、アナログ入力信号AIの外部入力を受け付けるための第1端子に相当する。また、7ピン(A3INP)は、受信信号ER(=増幅信号)に応じたアナログ出力信号AOを外部出力するための第2端子に相当する。また、15ピン(SDA)は、デジタル出力信号DOを外部出力するための第3端子に相当する。また、8ピン(ENVREF)は、受信信号ER(=増幅信号)と比較される閾値電圧ENVREFを外部出力するための第4端子に相当する。 Of the 48 pins, the 40th pin (SNHP) and 41st pin (SNHL), and the 44th pin (SNLN) and 45th pin (SNLP) are the first pins for receiving the external input of the analog input signal AI. Corresponds to a terminal. A 7th pin (A3INP) corresponds to a second terminal for externally outputting an analog output signal AO corresponding to the received signal ER (=amplified signal). A 15th pin (SDA) corresponds to a third terminal for externally outputting the digital output signal DO. An eighth pin (ENVREF) corresponds to a fourth terminal for externally outputting a threshold voltage ENVREF to be compared with the received signal ER (=amplified signal).

ここで、アナログ入力端子として機能する第1端子(40ピン、41ピン、44ピン、及び、45ピン)は、パッケージ50の第1辺51に設けられている。これに対して、アナログ出力端子として機能する第2端子(7ピン)は、第1辺51とは異なる第2辺52に設けられている。 Here, first terminals (40th, 41st, 44th and 45th pins) functioning as analog input terminals are provided on the first side 51 of the package 50 . On the other hand, the second terminal (pin 7) functioning as an analog output terminal is provided on the second side 52 different from the first side 51 .

このようなピン配置を採用することにより、アナログ入力端子とアナログ出力端子の双方を同一辺に設けていた従来例(図6)と比べて、アナログ入出力相互間の容量性結合等に起因する干渉を抑制することが可能となる。従って、アナログ出力信号AOをモニターしながら、超音波流量計100の計測精度を高めることができる。 By adopting such a pin arrangement, compared to the conventional example (FIG. 6) in which both the analog input terminal and the analog output terminal are provided on the same side, Interference can be suppressed. Therefore, the measurement accuracy of the ultrasonic flowmeter 100 can be improved while monitoring the analog output signal AO.

例えば、受信アンプ3Aが高ゲイン(例えば60dB以上)である場合、従来ならば、20Lh程度のオフセット流量(=流体が流れていないゼロ流量時に検出される誤差分)を生じていたが、上記のピン配置を採用することにより、オフセット流量をほぼ0L/hに改善することができる。 For example, when the receiving amplifier 3A has a high gain (e.g., 60 dB or more), conventionally, an offset flow rate of about 20 Lh (=error detected at zero flow rate when no fluid is flowing) occurs. By adopting the pin arrangement, the offset flow rate can be improved to almost 0 L/h.

なお、本図では、アナログ出力端子を第2辺52に設けた例を挙げて説明を行ったが、アナログ出力端子は、第1辺51以外に設ければよいので、第3辺53または第4辺54に設けられたピンのいずれかをアナログ出力端子としても構わない。 In this figure, an example in which the analog output terminal is provided on the second side 52 has been described. Any one of the pins provided on the four sides 54 may be used as an analog output terminal.

さらに、半導体集積回路装置5の特徴的な内部構成について述べる。まず、複数のクロックのうち、最も低速であるが最も精度の高い「低速クロック」を生成する第1発振器6の配置位置について説明する。 Furthermore, a characteristic internal configuration of the semiconductor integrated circuit device 5 will be described. First, the arrangement position of the first oscillator 6 that generates the slowest but most accurate "low-speed clock" among the plurality of clocks will be described.

第1発振器6は、パッケージ50の4辺のうち、ノイズの少ないロジック出力が行われる一辺(=右辺53)の近傍に設けることが望ましい。より具体的に述べると、第1発振器6は、上記の右辺53と、デジタルグラウンド端子(25ピン)やテスト端子(28ピン、29ピン、30ピン)が並ぶ上辺54とによって形成されるパッケージ50の右上隅近傍に設けることが望ましい。 It is desirable that the first oscillator 6 be provided near one of the four sides of the package 50 (=the right side 53) where logic output with little noise is performed. More specifically, the first oscillator 6 is a package 50 formed by the right side 53 and an upper side 54 on which a digital ground terminal (25 pins) and test terminals (28 pins, 29 pins, and 30 pins) are arranged. It is desirable to provide near the upper right corner of the

また、第1発振器6の水晶振動子が接続される22ピンと23ピンの両側には、通常動作時にローレベルとされるテスト入出力端子(21ピン、24ピン)を設けるとよい。 Also, on both sides of pins 22 and 23 to which the crystal oscillator of the first oscillator 6 is connected, it is preferable to provide test input/output terminals (pins 21 and 24) which are set to low level during normal operation.

次に、複数のクロックのうち、2番目の精度を持ち制御クロックとして用いられる「中速クロック」を生成する第2発振器43の配置位置について説明する。 Next, the arrangement position of the second oscillator 43 that generates the "medium-speed clock" that has the second accuracy and is used as the control clock among the plurality of clocks will be described.

第2発振器43は、第1発振器6と同じく、パッケージ50の4辺のうち、ノイズの少ないロジック出力が行われる一辺(=右辺53)の近傍に設けることが望ましい。より具体的に述べると、第2発振器43は、ロジック部4とマイコン10とのシリアル通信端子(14ピン、15ピン)の近傍に設けるとよい。 Like the first oscillator 6, the second oscillator 43 is desirably provided in the vicinity of one of the four sides of the package 50 (=right side 53) where logic output with low noise is performed. More specifically, the second oscillator 43 is preferably provided near the serial communication terminals (pins 14 and 15) between the logic section 4 and the microcomputer 10 .

また、第2発振器43のセラミック振動子が接続される10ピンと11ピンの少なくとも一方の隣(本図では11ピンの隣)には、通常動作時にローレベルとされるテスト入出力端子(12ピン)を設けるとよい。 Also, next to at least one of the 10th pin and 11th pin (next to the 11th pin in this figure) to which the ceramic oscillator of the second oscillator 43 is connected, there is a test input/output terminal (pin 12) which is set to a low level during normal operation. ) should be provided.

次に、半導体集積回路装置5内部の信号経路について説明する。アナログ入力端子(40ピン、41ピン、44ピン、45ピン)をパッケージ50の左辺51に配置し、デジタル出力端子(14ピン、15ピン)をパッケージ50の右辺53に配置したことにより、アナログ入力端子からデジタル出力端子への信号経路が一直線となる。 Next, signal paths inside the semiconductor integrated circuit device 5 will be described. By arranging the analog input terminals (40, 41, 44 and 45 pins) on the left side 51 of the package 50 and arranging the digital output terminals (14 and 15 pins) on the right side 53 of the package 50, analog input The signal path from the terminal to the digital output terminal becomes a straight line.

受信アンプ3A及びコンパレータ36~38は、受信アンプ3Aを上流側とし、コンパレータ36~38を下流側として、上記の信号経路に沿った第1方向(=紙面左右方向)に配置されている。なお、コンパレータ36~38それぞれについては、上記の第1方向に対して垂直を成す第2方向(=紙面上下方向)に並べられている。 The receiving amplifier 3A and the comparators 36 to 38 are arranged in the first direction (=horizontal direction on the paper surface) along the signal path, with the receiving amplifier 3A on the upstream side and the comparators 36 to 38 on the downstream side. Note that the comparators 36 to 38 are arranged in a second direction (=vertical direction on the paper surface) perpendicular to the first direction.

また、受信アンプ3Aとコンパレータ36~38との接続ノードには、上記の第2方向に伸びる信号ラインが接続されており、この信号ラインに接続されたバッファアンプ3Cを介して、アナログ出力信号AOが半導体集積回路装置5の外部に出力される。なお、バッファアンプ3Cは、上記の第2方向に沿って配置されている。 A signal line extending in the second direction is connected to a connection node between the reception amplifier 3A and the comparators 36 to 38. An analog output signal AO is output via the buffer amplifier 3C connected to this signal line. is output to the outside of the semiconductor integrated circuit device 5 . The buffer amplifier 3C is arranged along the second direction.

また、アナログ出力端子(7ピン)は、アナログ入力端子(40ピン、41ピン、44ピン、45ピン)が設けられた左辺51でも、デジタル出力端子(14ピン、15ピン)が設けられた右辺53でもなく、両者と異なる下辺52に設けるとよい。 The analog output terminals (7 pins) are located on the left side 51 where the analog input terminals (40 pins, 41 pins, 44 pins, and 45 pins) are provided, and on the right side where the digital output terminals (14 pins and 15 pins) are provided. It is preferable to provide it on the lower side 52, which is different from both, instead of 53.

また、アナログ出力端子(7ピン)は、下辺52の中央近傍に設けることが望ましく、その隣には、アナロググラウンド端子(6ピン)を設けるとよい。 The analog output terminal (pin 7) is preferably provided near the center of the lower side 52, and the analog ground terminal (pin 6) is preferably provided next to it.

<ピン配置入れ替え実験>
図3は、ピン配置入れ替え実験に供された半導体集積回路装置の内部構造を示す図である。本図の半導体集積回路装置200において、端子T1は、アナログ入力信号AIの外部入力を受け付けるための第1端子に相当し、ワイヤW1を介して半導体チップ210に接続されている。一方、端子T2a及びT2bは、それぞれ、アナログ出力信号AOの外部出力を行うための第2端子に相当する。
<Pin arrangement replacement experiment>
FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of a semiconductor integrated circuit device subjected to a pin arrangement replacement experiment. In the semiconductor integrated circuit device 200 of this figure, a terminal T1 corresponds to a first terminal for receiving an external input of an analog input signal AI, and is connected to a semiconductor chip 210 via a wire W1. On the other hand, the terminals T2a and T2b respectively correspond to second terminals for externally outputting the analog output signal AO.

なお、ピン配置入れ替え実験では、第1のピン配置(=端子T1と同一の辺に設けられた端子T2bがワイヤW2bを介して半導体チップ210のアナログ出力パッドに接続されており、端子T2bからアナログ出力信号AOが外部出力される場合)と、第2のピン配置(=端子T1とは異なる辺に設けられた端子T2aがワイヤW2aを介して半導体チップ210のアナログ出力パッドに接続されており、端子T2aからアナログ出力信号AOが外部出力される場合)について、それぞれ、受信待機状態におけるアナログ出力信号AO(=受信信号ER)の挙動を測定した。 In the pin arrangement exchange experiment, the terminal T2b provided on the same side as the first pin arrangement (=terminal T1) was connected to the analog output pad of the semiconductor chip 210 via the wire W2b. the output signal AO is externally output), and the second pin arrangement (=terminal T2a provided on a side different from terminal T1 is connected to the analog output pad of semiconductor chip 210 via wire W2a, The behavior of the analog output signal AO (=received signal ER) in the reception standby state was measured for each of the cases where the analog output signal AO is externally output from the terminal T2a.

図4は、ピン配置入れ替え実験の結果を示す図である。本図の左側で示したように、第1のピン配置(=従来と同じく、端子T1と同一の辺に設けられた端子T2bからアナログ出力信号AOを外部出力する場合)では、受信待機状態でもアナログ出力信号AO(=受信信号ER)が閾値電圧ENVREFを超えてしまい、誤検知が生じている。 4A and 4B are diagrams showing the results of the pin arrangement permutation experiment. As shown on the left side of the figure, in the first pin arrangement (=when the analog output signal AO is externally output from the terminal T2b provided on the same side as the terminal T1 as in the conventional case), even in the reception standby state, The analog output signal AO (=received signal ER) exceeds the threshold voltage ENVREF, resulting in erroneous detection.

一方、本図の右側で示したように、第2のピン配置(=従来と異なり、端子T1とは異なる辺に設けられた端子T2aからアナログ出力信号AOを外部出力する場合)では、高ゲイン設定でもアナログ出力信号AO(=受信信号ER)が閾値電圧ENVREFを超えず、受信待機状態での誤検知は生じない。 On the other hand, as shown on the right side of the figure, in the second pin arrangement (=when the analog output signal AO is externally output from the terminal T2a provided on the side different from the terminal T1, unlike the conventional case), the gain is high. Even with the setting, the analog output signal AO (=receiving signal ER) does not exceed the threshold voltage ENVREF, and erroneous detection does not occur in the reception standby state.

なお、上記したアナログ入出力相互間の干渉抑制を実現するためには、アナログ入力端子とアナログ出力端子をそれぞれ異なる辺に設けることが重要である。なぜなら、アナログ入力端子とアナログ出力端子の双方が同一の辺に設けられている場合には、各端子と半導体チップを繋ぐワイヤが並走することになる。そのため、いくら端子間距離を広げてもワイヤ相互間の容量性結合は避けられない。 In order to suppress the interference between the analog inputs and outputs described above, it is important to provide the analog input terminals and the analog output terminals on different sides. This is because when both the analog input terminal and the analog output terminal are provided on the same side, the wires connecting each terminal and the semiconductor chip run in parallel. Therefore, no matter how much the distance between terminals is increased, capacitive coupling between wires cannot be avoided.

これに対して、アナログ入力端子とアナログ出力端子をそれぞれ異なる辺に設けると、各端子と半導体チップを繋ぐワイヤが並走しなくなる。先の図3に即して具体的に説明すると、端子T1と端子T2aとの成す角θは、端子T1と端子T2bとの成す角φよりも大きくなる。従って、ワイヤ相互間の容量性結合を弱めることが可能となる。 On the other hand, if the analog input terminal and the analog output terminal are provided on different sides, the wires connecting each terminal and the semiconductor chip do not run parallel. Specifically, referring to FIG. 3, the angle θ between the terminals T1 and T2a is larger than the angle φ between the terminals T1 and T2b. Therefore, it is possible to weaken the capacitive coupling between wires.

また、アナログ入出力間の干渉抑制効果をより大きくするためには、端子T2aをできるだけ端子T1から離れた位置に設けることが望ましい。 Moreover, in order to further increase the effect of suppressing interference between analog input and output, it is desirable to provide the terminal T2a at a position as far away from the terminal T1 as possible.

<その他のピン配置>
図2Aに戻り、その他のピン配置についての説明を続ける。パッケージ50の平面視において、デジタル出力端子として機能する第3端子(14ピン、15ピン)は、第1端子(40ピン、41ピン、44ピン、及び、45ピン)が設けられた第1辺51ではなく、これと対向する第3辺53に設けることが望ましい。
<Other pin assignments>
Returning to FIG. 2A, the description of other pin arrangements continues. In a plan view of the package 50, the third terminals (14 pins, 15 pins) functioning as digital output terminals are located on the first side where the first terminals (40 pins, 41 pins, 44 pins, and 45 pins) are provided. It is desirable to provide not on the third side 51 but on the third side 53 opposite thereto.

このようなピン配置を採用することにより、超音波流量計100の主信号経路が紙面の左側から右側に向かう直線状となるので、半導体集積回路装置5を搭載する基板上の配線をシンプルにレイアウトすることが可能となる。 By adopting such a pin arrangement, the main signal path of the ultrasonic flowmeter 100 becomes straight from the left side to the right side of the paper surface, so that the wiring on the substrate on which the semiconductor integrated circuit device 5 is mounted can be simply laid out It becomes possible to

また、本図では、閾値電圧ENVREFを外部出力するための第4端子(8ピン)を第2端子(7ピン)の隣に設けているが、閾値電圧ENVREFの変動抑制を鑑みると、上記の第4端子は、第1端子(40ピン、41ピン、44ピン、及び、45ピン)及び第2端子(7ピン)のいずれにも隣接しない位置に設けることが望ましい。 Further, in this figure, the fourth terminal (8th pin) for externally outputting the threshold voltage ENVREF is provided next to the second terminal (7th pin). It is desirable to provide the fourth terminal at a position adjacent to none of the first terminals (pins 40, 41, 44, and 45) and the second terminal (pin 7).

さらに、上記と同様の理由により、第4端子は、第1端子(40ピン、41ピン、44ピン、及び、45ピン)並びに第2端子(7ピン)だけでなく、第3端子(15ピン)にも隣接しない位置(これらからできるだけ離れた位置)に設けることが望ましい。 Furthermore, for the same reason as above, the fourth terminal is not only the first terminal (pins 40, 41, 44 and 45) and the second terminal (pin 7), but also the third terminal (pin 15). ) (at a position as far away from them as possible).

上記を鑑みると、例えば、図2Bで示すように、25~36ピンのいずれか(例えば29ピン)を第4端子(=閾値電圧ENVREFの外部出力端子)とすることが望ましい。 In view of the above, for example, as shown in FIG. 2B, it is desirable to use one of the 25th to 36th pins (for example, 29th pin) as the fourth terminal (=the external output terminal for the threshold voltage ENVREF).

また、上記と同様の理由により、閾値電圧生成部3Dと第2コンパレータ37との間には、バッファアンプ3Eを設けることが望ましい。 Also, for the same reason as above, it is desirable to provide a buffer amplifier 3E between the threshold voltage generator 3D and the second comparator 37 .

また、第1発振器6及び第2発振器43(特にそれぞれの振動子)を外部接続するための第5端子(22ピン及び23ピン、並びに、10ピン及び11ピン)の隣には、通常動作時にグランド接続またはオープンとされるテスト端子、接地端子、または、不使用端子(本図のハッチングを付した端子がこれに相当)を設けることが望ましい。 Further, next to the fifth terminals (22nd and 23rd pins, and 10th and 11th pins) for externally connecting the first oscillator 6 and the second oscillator 43 (particularly their respective oscillators), during normal operation, It is desirable to provide test terminals, ground terminals, or unused terminals (the hatched terminals in this figure correspond to these terminals) that are grounded or open.

このようなピン配置を採用することにより、第5端子にノイズが重畳し難くなるので、第1発振器6及び第2発振器43それぞれを安定に動作させることが可能となる。 Adopting such a pin arrangement makes it difficult for noise to be superimposed on the fifth terminal, so that the first oscillator 6 and the second oscillator 43 can be stably operated.

また、パッケージ50の四隅(=第1辺51~第4辺54それぞれの両端)に設けられる第6端子(1ピン、12ピン、13ピン、24ピン、25ピン、36ピン、37ピン、及び、48ピン)は、上記のテスト端子、接地端子、または、不使用端子であるとよい。 Sixth terminals (pins 1, 12, 13, 24, 25, 36, 37 and , 48 pins) may be the above test terminals, ground terminals, or unused terminals.

このようなピン配置を採用することにより、基板への搭載時にパッケージ50の四隅で端子間ショートが生じても、半導体集積回路装置5の動作に支障を来さずに済むので、実装信頼性を高めることが可能となる。 By adopting such a pin arrangement, even if a short circuit occurs between the terminals at the four corners of the package 50 when it is mounted on the substrate, the operation of the semiconductor integrated circuit device 5 will not be hindered, so mounting reliability can be improved. can be increased.

<送信手段>
図5は、送信手段31の一構成例を示す図である。本構成例の送信手段31は、2つのHブリッジ出力段HBR1及びHBR2を含む。
<Transmission means>
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the transmission means 31. As shown in FIG. The transmission means 31 in this configuration example comprise two H-bridge output stages HBR1 and HBR2.

Hブリッジ出力段HBR1は、第1振動子1にバースト波を出力する手段であり、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタP11及びP12と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタN11及びN12と、を含む。 The H-bridge output stage HBR1 is means for outputting a burst wave to the first oscillator 1, and includes P-channel MOS field effect transistors P11 and P12 and N-channel MOS field effect transistors N11 and N12.

トランジスタP11及びP12それぞれのソースは、レギュレータ電源SWVREGに接続されている。トランジスタP11及びN11それぞれのドレインは、40ピン(SNHP)に接続されている。トランジスタP12及びN12それぞれのドレインは、41ピン(SNHN)に接続されている。トランジスタN11及びN12それぞれのソースは、42ピン(VSSHBRDRVH)に接続されている。 Sources of the transistors P11 and P12 are connected to the regulator power supply SWVREG. The drains of transistors P11 and N11 are connected to pin 40 (SNHP). The drains of transistors P12 and N12 are connected to pin 41 (SNHN). The sources of transistors N11 and N12 are connected to pin 42 (VSSHBRDRVH).

Hブリッジ出力段HBR2は、第2振動子2にバースト波を出力する手段であり、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタP21及びP22と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタN21及びN22と、を含む。 The H-bridge output stage HBR2 is means for outputting a burst wave to the second oscillator 2, and includes P-channel MOS field effect transistors P21 and P22 and N-channel MOS field effect transistors N21 and N22.

トランジスタP21及びP22それぞれのソースは、レギュレータ電源SWVREGに接続されている。トランジスタP21及びN21それぞれのドレインは、44ピン(SNLN)に接続されている。トランジスタP22及びN22それぞれのドレインは、45ピン(SNLP)に接続されている。トランジスタN21及びN22それぞれのソースは、43ピン(VSSHBRDRVL)に接続されている。 Sources of the transistors P21 and P22 are connected to the regulator power supply SWVREG. The drains of transistors P21 and N21 are connected to pin 44 (SNLN). The drains of transistors P22 and N22 are connected to pin 45 (SNLP). The sources of transistors N21 and N22 are connected to pin 43 (VSSHBRDRVL).

このように、送信手段31において、Hブリッジ出力段HBR1及びHBR2それぞれの基準電位線(GND)は、それぞれ独立のグラウンド端子(42ピン及び43ピン)に接続することにより、互いに分離されている。 Thus, in the transmitting means 31, the reference potential lines (GND) of the H-bridge output stages HBR1 and HBR2 are separated from each other by connecting to independent ground terminals (pins 42 and 43).

なお、第1振動子1を用いてバースト波の送信動作が行われるときには、第2振動子2を用いてバースト波の受信動作が行われる。逆に、第2振動子2を用いてバースト波の送信動作が行われるときには、第1振動子1を用いてバースト波の受信動作が行われる。 When the first transducer 1 is used to transmit burst waves, the second transducer 2 is used to receive burst waves. Conversely, when the second transducer 2 is used to transmit burst waves, the first transducer 1 is used to receive burst waves.

そのため、仮に、Hブリッジ出力段HBR1及びHBR2それぞれの基準電位線(GND)が共通に設けられていると、バースト波の送信動作に起因して、送信側の基準電位が揺れると、受信側の基準電位まで揺れてしまうので、バースト波の受信動作に悪影響を及ぼすおそれがある。一方、Hブリッジ出力段HBR1及びHBR2それぞれの基準電位線(GND)を互いに分離しておけば、そのような不具合は生じない。 Therefore, if the H-bridge output stages HBR1 and HBR2 each have a common reference potential line (GND), if the reference potential on the transmitting side fluctuates due to the transmission operation of the burst wave, Since it fluctuates to the reference potential, it may adversely affect the burst wave receiving operation. On the other hand, if the reference potential lines (GND) of the H-bridge output stages HBR1 and HBR2 are separated from each other, such a problem will not occur.

<その他の変形例>
なお、上記実施形態では、QFPパッケージを採用した半導体集積回路装置を例に挙げたが、パッケージの種類については、何らこれに限定されるものではなく、QFN[Quad Flat Non-leaded Package]、QFJ[Quad Flat J-leaded Package]、SOP[Small Outline Package]、SON[Small Outline Non-leaded Package]、SOJ[Small Outline J-leaded Package]、ないしは、DIP[Dual In-line Package]など、少なくとも2辺からリードを導出したパッケージであれば、先に提案したピン配置が有効となる。
<Other Modifications>
In the above embodiments, a semiconductor integrated circuit device employing a QFP package was taken as an example, but the type of package is not limited to this, and QFN [Quad Flat Non-leaded Package], QFJ [Quad Flat J-leaded Package], SOP [Small Outline Package], SON [Small Outline Non-leaded Package], SOJ [Small Outline J-leaded Package], or DIP [Dual In-line Package], etc. The previously proposed pin arrangement is effective for a package in which leads are led out from the sides.

また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。 In addition to the above-described embodiments, the various technical features disclosed in this specification can be modified in various ways without departing from the gist of the technical creation. That is, the above-described embodiments should be considered as examples and not restrictive in all respects, and the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments. It is to be understood that a range and equivalents are meant to include all changes that fall within the range.

本明細書中に開示されている発明は、例えば、超音波式ガス流量計測システムのほか、センサとの接続を必要とするLSIやモジュール製品などに利用することが可能である。 The invention disclosed in this specification can be used, for example, in ultrasonic gas flow measurement systems as well as LSIs and module products that require connection with sensors.

1 第1振動子
2 第2振動子
3 アナログ部
4 ロジック部
5 半導体集積回路装置
6 第1発振器(低速クロック)
7 電池
10 マイコン
11 遮断弁
12 感震器
13 圧力センサ
14 表示手段
31 送信手段
32 切換手段
33 変換手段
34 第1増幅手段
35 第2増幅手段
36 第1コンパレータ
37 第2コンパレータ
38 第3コンパレータ
39 内部電源用レギュレータ
3A 受信アンプ
3B バイアス部
3C バッファアンプ
3D 閾値電圧生成部
3E バッファアンプ
40 制御手段
42 送受信方向制御手段
43 第2発振器(中速クロック)
44 第1伝搬時間カウンタ
45 第3発振器(高速クロック)
46 第2伝搬時間カウンタ
47 エラーカウンタ
48 マイコンインターフェース
50 パッケージ
51 左辺(第1辺)
52 下辺(第2辺)
53 右辺(第3辺)
54 上辺(第4辺)
100 超音波流量計
200 半導体集積回路装置
210 半導体チップ
HBR1、HBR2 Hブリッジ出力段
P11、P12、P21、P22 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
N11、N12、N21、N22 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
T1 第1端子
T2a、T2b 第2端子
W1、W2a、W2b ワイヤ
1 first oscillator 2 second oscillator 3 analog section 4 logic section 5 semiconductor integrated circuit device 6 first oscillator (low-speed clock)
7 battery 10 microcomputer 11 cutoff valve 12 seismoscope 13 pressure sensor 14 display means 31 transmission means 32 switching means 33 conversion means 34 first amplification means 35 second amplification means 36 first comparator 37 second comparator 38 third comparator 39 inside Power supply regulator 3A Reception amplifier 3B Bias section 3C Buffer amplifier 3D Threshold voltage generation section 3E Buffer amplifier 40 Control means 42 Transmission/reception direction control means 43 Second oscillator (medium speed clock)
44 first propagation time counter 45 third oscillator (high-speed clock)
46 second propagation time counter 47 error counter 48 microcomputer interface 50 package 51 left side (first side)
52 lower side (second side)
53 right side (third side)
54 Upper side (4th side)
100 Ultrasonic flowmeter 200 Semiconductor integrated circuit device 210 Semiconductor chip HBR1, HBR2 H-bridge output stage P11, P12, P21, P22 P-channel MOS field effect transistor N11, N12, N21, N22 N-channel MOS field effect transistor T1 1 terminal T2a, T2b 2nd terminal W1, W2a, W2b wire

Claims (17)

アナログ入力信号の外部入力を受け付けるための第1端子と、
前記アナログ入力信号を増幅して増幅信号を生成するアンプと、
前記増幅信号に応じたデジタル出力信号を生成するロジック部と、
前記増幅信号に応じたアナログ出力信号を外部出力するための第2端子と、
を有し、
前記第1端子は、パッケージの第1辺に設けられており、前記第2端子は、前記第1辺とは異なる第2辺に設けられていることを特徴とする半導体集積回路装置。
a first terminal for receiving an external input of an analog input signal;
an amplifier that amplifies the analog input signal to generate an amplified signal;
a logic unit that generates a digital output signal according to the amplified signal;
a second terminal for externally outputting an analog output signal corresponding to the amplified signal;
has
A semiconductor integrated circuit device, wherein the first terminal is provided on a first side of a package, and the second terminal is provided on a second side different from the first side.
前記デジタル出力信号を外部出力するための第3端子をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a third terminal for externally outputting said digital output signal. 前記第3端子は、前記第1辺と対向する第3辺に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路装置。 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein said third terminal is provided on a third side facing said first side. 前記増幅信号と比較される閾値電圧を外部出力するための第4端子をさらに有し、
前記第4端子は、前記第1端子及び前記第2端子に隣接しない位置に設けられていることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置。
further comprising a fourth terminal for externally outputting a threshold voltage to be compared with the amplified signal;
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said fourth terminal is provided at a position not adjacent to said first terminal and said second terminal.
前記増幅信号と比較される閾値電圧を外部出力するための第4端子をさらに有し、
前記第4端子は、前記第3端子に隣接しない位置に設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の半導体集積回路装置。
further comprising a fourth terminal for externally outputting a threshold voltage to be compared with the amplified signal;
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein said fourth terminal is provided at a position not adjacent to said third terminal.
前記閾値電圧を生成する閾値電圧生成部と、
前記増幅信号と前記閾値電圧との比較信号を生成して前記ロジック部に出力するコンパレータと、
前記閾値電圧生成部と前記コンパレータとの間に設けられたバッファアンプと、
を更に有することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の半導体集積回路装置。
a threshold voltage generator that generates the threshold voltage;
a comparator that generates a comparison signal between the amplified signal and the threshold voltage and outputs the comparison signal to the logic unit;
a buffer amplifier provided between the threshold voltage generator and the comparator;
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, further comprising:
発振器を外部接続するための第5端子をさらに有し、
前記第5端子に隣接する端子は、テスト端子、接地端子、または、不使用端子であることを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置。
further comprising a fifth terminal for externally connecting an oscillator;
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a terminal adjacent to said fifth terminal is a test terminal, a ground terminal, or an unused terminal.
前記第5端子は、前記パッケージの4辺のうち、前記デジタル出力信号が出力される一辺に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の半導体集積回路装置。 8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein said fifth terminal is provided on one of four sides of said package to which said digital output signal is output. 前記パッケージの四隅に設けられている第6端子は、テスト端子、接地端子、または、不使用端子であることを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置。 9. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the sixth terminals provided at the four corners of said package are test terminals, ground terminals, or unused terminals. Device. 前記増幅信号と所定の閾値との比較信号を生成して前記ロジック部に出力するコンパレータをさらに有し、
前記アンプ及び前記コンパレータは、前記アンプを上流側とし、前記コンパレータを下流側として、前記第1端子から前記第3端子への信号経路に沿った第1方向に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。
further comprising a comparator that generates a comparison signal between the amplified signal and a predetermined threshold value and outputs the comparison signal to the logic unit;
The amplifier and the comparator are arranged in a first direction along a signal path from the first terminal to the third terminal, with the amplifier on the upstream side and the comparator on the downstream side. 4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3.
前記コンパレータは、前記第1方向に対して垂直を成す第2方向に複数並べられていることを特徴とする請求項10に記載の半導体集積回路装置。 11. The semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein a plurality of said comparators are arranged in a second direction perpendicular to said first direction. 前記アンプと前記コンパレータとの接続ノードには、前記第2方向に伸びる信号ラインが接続されており、前記信号ラインに接続されたバッファアンプを介して、前記アナログ出力信号が前記第2端子から外部出力されることを特徴とする請求項11に記載の半導体集積回路装置。 A signal line extending in the second direction is connected to a connection node between the amplifier and the comparator, and the analog output signal is output from the second terminal to the outside via a buffer amplifier connected to the signal line. 12. The semiconductor integrated circuit device according to claim 11, which is output. 前記第2端子は、前記第2辺の中央近傍に設けられていることを特徴とする請求項12に記載の半導体集積回路装置。 13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein said second terminal is provided near the center of said second side. 前記アナログ入力信号は、前記第1端子に外部接続された振動子で受信される信号であることを特徴とする請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置。 14. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said analog input signal is a signal received by a vibrator externally connected to said first terminal. 前記振動子にバースト波を出力する送信手段をさらに有することを特徴とする請求項14に記載の半導体集積回路装置。 15. The semiconductor integrated circuit device according to claim 14, further comprising transmitting means for outputting a burst wave to said oscillator. 前記送信手段は、前記振動子として外部接続される第1振動子及び第2振動子にそれぞれバースト波を出力する第1出力段及び第2出力段を含み、各出力段の基準電位線は、互いに分離されていることを特徴とする請求項15に記載の半導体集積回路装置。 The transmission means includes a first output stage and a second output stage that output burst waves to a first oscillator and a second oscillator that are externally connected as the oscillators, respectively, and the reference potential line of each output stage is: 16. The semiconductor integrated circuit device according to claim 15, wherein the semiconductor integrated circuit devices are separated from each other. 請求項16に記載の半導体集積回路装置と、
流体の流れに対して所定の角度を持って流体管路に対向配置される前記第1振動子及び前記第2振動子と、
を有することを特徴とする超音波流量計。
A semiconductor integrated circuit device according to claim 16;
the first oscillator and the second oscillator arranged opposite to each other in the fluid conduit at a predetermined angle with respect to the flow of the fluid;
An ultrasonic flowmeter characterized by comprising:
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