JPH0273104A - Temperature compensating circuit for semiconductor sensor - Google Patents

Temperature compensating circuit for semiconductor sensor

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Publication number
JPH0273104A
JPH0273104A JP63224243A JP22424388A JPH0273104A JP H0273104 A JPH0273104 A JP H0273104A JP 63224243 A JP63224243 A JP 63224243A JP 22424388 A JP22424388 A JP 22424388A JP H0273104 A JPH0273104 A JP H0273104A
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JP
Japan
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resistor
operational amplifier
temperature
bridge
output voltage
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Pending
Application number
JP63224243A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Kato
和之 加藤
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0273104A publication Critical patent/JPH0273104A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress curvature of a temperature characteristic at the zero point of a bridge output voltage to reduce the number of elements by adjusting resistances in accordance with the zero-point output voltage of a bridge and its temperature characteristic. CONSTITUTION:The differential output voltage of the bridge has the impedance converted by operational amplifiers OP2 and OP3 and is amplified by a differential amplifier consisting of an operational amplifier OP1 and resistances R1 to R4 and RA. A positive temperature dependency is provided to the degree of amplification by the positive temperature dependency of the resistance RA to compensate the output voltage of the bridge. At such a time, adjustment is performed y the resistance R4. The circuit consisting of an operational amplifier OP4 and resistances R5 to R8 inverts and amplifies the difference between a power supply voltage Vcc and the voltage divided by resistances R5 and R6. The value of a resistance R7 is selected to compensate the temperature characteristic of the bridge zero-point output voltage, and simultaneously, values of resistances R5 and R6 are changed to adjust the pressure sensor output level.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は発明は、例えば半導体の感圧ダイヤフラム上に
形成さた歪ゲージを備えた圧力センサのような半導体セ
ンサの温度補償を行う回路に関するもので、 特に前記センサの零点の(即ち非加圧状態における)温
度補償を少ない抵抗数で精度良く実現することができる
ような半導体センサの温度補償回路に関する。
The present invention relates to a circuit for temperature compensation of a semiconductor sensor, such as a pressure sensor equipped with a strain gauge formed on a semiconductor pressure-sensitive diaphragm. The present invention relates to a temperature compensation circuit for a semiconductor sensor that can achieve temperature compensation with a small number of resistors with high accuracy.

【従来の技術】[Conventional technology]

一般に半導体の感圧ダイヤフラムを備えた圧力センサは
、歪ゲージ間の温度特性のずれなどに基因する零点温度
特性及び歪ゲージのピエゾ抵抗係数の温度依存性などに
基因する感度温度特性を有するので、特に広い温度範囲
で高精度が要求される用途に用いられる場合には、この
2つの温度特性を補償することが不可欠である。 第3図はこの種の半導体圧力センサにおいて、前記の零
点温度特性及び感度温度特性の補償を行う従来の回路例
である。歪ゲージRgl〜Rg4はシリコンの感圧ダイ
ヤフラム上に拡散により形成され、ダイヤフラムに圧力
を加えるとブリッジ出力端子AB間に電圧信号が生じる
ようにダイヤフラム上の位置が決められている。この電
圧信号は演算増幅器OP2.OP3によって構成される
バッファによりインピーダンス変換され、さらに演算増
幅器OPIと抵抗R1〜R4及び温度依存性の大きな抵
抗RAとにより構成される差動増幅器により増幅され、
出力される。 前記ブリッジ出力端子AB間に生じる電圧信号は、シリ
コンダイヤフラムに加えられる圧力の大きさによって変
化するが、この電圧と圧力の関係、すなわち感度は−3
000〜−1000ppm/“Cの負の温度特性を有し
ている。この感度の負の温度特性は、演算増幅器OPI
の帰還抵抗として正の温度依存性を有する抵抗RAと抵
抗R4とよりなる並列抵抗を接続することにより補償さ
れる。 一方、演算増幅器OP4と抵抗R5〜RIOおよび温度
依存性の大きな抵抗RB、RCとによって零点温度特性
補償回路が構成される。この回路の出力端子Cは抵抗R
3を介して演算増幅器OPIの非反転入力端子に接続さ
れており、これにより前記零点温度特性補償回路の出力
電圧Vdは、増幅された前記ブリッジ出力電圧に加え合
わせられる。この場合、零点の温度補償はシリコンダイ
ヤフラムに加えられる圧力が零のときのブリッジ出力電
圧の温度特性に応じて抵抗R8,R9の値を調整するこ
とにより行われる。また同時に抵抗R5゜R6の値を調
整することにより出力のレベルを所定のイ直にすること
ができる。 またこの種の温度補償回路としては、本出願人の先願に
なる特開昭59−153117号公報が存在する。 第5図は前記先願の回路を用いて構成した圧力センサの
温度補償回路の例であり、第3図の抵抗RB、R8に並
列に抵抗R11を、また抵抗RC。 R9に並列に抵抗R12を付加したものである。この場
合抵抗R8,R9,R11,R12の値を選ぶことによ
り零点温度特性の補償を行うことができる。
In general, a pressure sensor equipped with a semiconductor pressure-sensitive diaphragm has a zero point temperature characteristic due to a difference in temperature characteristics between strain gauges, and a sensitivity temperature characteristic due to the temperature dependence of the piezoresistance coefficient of the strain gauge. Particularly when used in applications requiring high precision over a wide temperature range, it is essential to compensate for these two temperature characteristics. FIG. 3 shows an example of a conventional circuit for compensating the zero point temperature characteristic and sensitivity temperature characteristic in this type of semiconductor pressure sensor. The strain gauges Rgl-Rg4 are formed by diffusion on a silicon pressure-sensitive diaphragm and are positioned on the diaphragm such that when pressure is applied to the diaphragm, a voltage signal is generated between the bridge output terminals AB. This voltage signal is applied to operational amplifier OP2. The impedance is converted by a buffer configured by OP3, and further amplified by a differential amplifier configured by an operational amplifier OPI, resistors R1 to R4, and a large temperature-dependent resistor RA,
Output. The voltage signal generated between the bridge output terminals AB changes depending on the amount of pressure applied to the silicon diaphragm, and the relationship between this voltage and pressure, that is, the sensitivity is -3.
It has a negative temperature characteristic of 000 to -1000 ppm/"C. This negative temperature characteristic of sensitivity is
This is compensated for by connecting a parallel resistor consisting of a resistor RA and a resistor R4, which have a positive temperature dependence, as a feedback resistor. On the other hand, a zero point temperature characteristic compensation circuit is constituted by the operational amplifier OP4, the resistors R5 to RIO, and the resistors RB and RC having large temperature dependence. The output terminal C of this circuit is a resistor R
3 to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OPI, whereby the output voltage Vd of the zero point temperature characteristic compensation circuit is added to the amplified bridge output voltage. In this case, temperature compensation at the zero point is performed by adjusting the values of the resistors R8 and R9 in accordance with the temperature characteristics of the bridge output voltage when the pressure applied to the silicon diaphragm is zero. At the same time, by adjusting the values of the resistors R5 and R6, the output level can be adjusted to a predetermined value. Furthermore, as a temperature compensation circuit of this type, there exists Japanese Patent Laid-Open No. 59-153117, which is an earlier application filed by the present applicant. FIG. 5 shows an example of a temperature compensation circuit for a pressure sensor constructed using the circuit of the prior application, in which a resistor R11 is connected in parallel to the resistors RB and R8 in FIG. 3, and a resistor RC. A resistor R12 is added in parallel to R9. In this case, the zero point temperature characteristics can be compensated by selecting the values of the resistors R8, R9, R11, and R12.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

前記第3図の圧力センサの温度補償回路は、ブリッジ出
力電圧の増幅回路と零点温度特性補償回路とが比較的独
立であり、調整が行いやすい。しかしながら、零点温度
特性補償回路の出力電圧Vdは、演算増幅器OP1を経
由することにより感度特性補償のための抵抗RAの温度
特性の影響を受け、抵抗RB、 RCによる温度特性に
抵抗RAの温度特性が掛は合わされることにより、2次
の温度特性、すなわち温度特性の曲がりを生ずる。 この温度特性の曲がりは第4図のようであり、使用温度
範囲の上限Th付近及び下限Tf付近において特に精度
が悪くなるという問題があった。 また前記第5図の回路では抵抗R8,R9,R11゜R
12の値を選ぶことによりセンサ出力電圧の零点の温度
特性の曲がりを補償してフラットな特性にすることが可
能であるが、この温度特性的がりの補償のために第3図
の回路に比べて抵抗をさらに2本付加する必要があり、
このため素子数が増えて回路がコンパクトになりにくい
という問題があった。 そこで本発明の課題は、上述した問題を除去し、ブリッ
ジ出力電圧の零点の温度特性の曲がりを抑え、かつ少な
い素子数で構成することのできる半導体圧力センサの温
度補償回路を提供することにある。
In the temperature compensation circuit of the pressure sensor shown in FIG. 3, the bridge output voltage amplification circuit and the zero point temperature characteristic compensation circuit are relatively independent, making adjustment easy. However, the output voltage Vd of the zero point temperature characteristic compensation circuit is influenced by the temperature characteristic of the resistor RA for sensitivity characteristic compensation by passing through the operational amplifier OP1, and the temperature characteristic of the resistor RA is affected by the temperature characteristic due to the resistors RB and RC. By combining the gates, a second-order temperature characteristic, that is, a curve in the temperature characteristic is produced. This curve in temperature characteristics is as shown in FIG. 4, and there is a problem in that the accuracy is particularly poor near the upper limit Th and lower limit Tf of the operating temperature range. In addition, in the circuit shown in FIG. 5, the resistors R8, R9, and R11°R
By selecting a value of 12, it is possible to compensate for the curve in the temperature characteristic at the zero point of the sensor output voltage and make it a flat characteristic. It is necessary to add two more resistors,
Therefore, there was a problem in that the number of elements increased and it was difficult to make the circuit compact. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a temperature compensation circuit for a semiconductor pressure sensor that can eliminate the above-mentioned problems, suppress the bending of the temperature characteristics at the zero point of the bridge output voltage, and can be configured with a small number of elements. .

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

前記の課題を解決するために本発明は発明の回路では、
「半導体のダイヤフラム上に形成された歪ゲージを含ん
だブリッジ回路と、このブリッジ回路の出力電圧を増幅
する演算増幅器であって、この増幅器の反転入力端子と
出力端子との間に温度依存性の大きな第1の抵抗が接続
されてなる第1の演算増幅器とを備え、前記第1の演算
増幅器の非反転入力端子に第2の抵抗を介して第2の演
算増幅器の出力端子を接続し、この第2の演算増幅器の
非反転入力端子には電源電圧を抵抗によって分圧した電
圧を印加するとともに、さらに前記第2の演算増幅器の
反転入力端子と所定電位との間には前記第1の抵抗と同
一またはほぼ等しい温度依存性を持つ第3の抵抗を、反
転入力端子と出力端子との間には可調整抵抗をすること
により、零点温度特性を補償するようにjするものとす
る。
In order to solve the above problems, the present invention provides an inventive circuit that includes:
"A bridge circuit that includes a strain gauge formed on a semiconductor diaphragm, and an operational amplifier that amplifies the output voltage of this bridge circuit. a first operational amplifier connected to a large first resistor; an output terminal of the second operational amplifier is connected to a non-inverting input terminal of the first operational amplifier via a second resistor; A voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor is applied to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier, and the first voltage is applied between the inverting input terminal of the second operational amplifier and a predetermined potential. It is assumed that a third resistor having the same or almost equal temperature dependence as the resistor is provided with an adjustable resistor between the inverting input terminal and the output terminal so as to compensate for the zero point temperature characteristic.

【作 用】[For use]

本発明の構成によれば、まず半導体のダイヤフラム上に
形成された歪ゲージを含んだブリッジ回路の出力電圧の
感度温度特性は、従来知られている回路と同じように、
温度依存性の大きな第1の抵抗を含む、第1の演算増幅
器の帰還抵抗回路によって補償され、一方第2の演算増
幅器の帰還抵抗と電源電圧分圧抵抗、および前記第1の
抵抗と同一またはほぼ等しい温度依存性を持つ第3の抵
抗で構成された零点温度特性補償回路において、前記ブ
リッジの零点出力電圧及びその温度特性に応じて前記の
抵抗を調整することによって、零点出力電圧の温度特性
を曲がりのないフラットな特性とするものである。
According to the configuration of the present invention, first, the sensitivity temperature characteristic of the output voltage of the bridge circuit including the strain gauge formed on the semiconductor diaphragm is the same as that of the conventionally known circuit.
compensated by a feedback resistor circuit of the first operational amplifier, which includes a first resistor with a high temperature dependence, while a feedback resistor of the second operational amplifier and a power supply voltage divider resistor, which are identical to or equal to said first resistor. In a zero-point temperature characteristic compensation circuit composed of a third resistor having approximately equal temperature dependence, the temperature characteristic of the zero-point output voltage is adjusted by adjusting the resistance according to the zero-point output voltage of the bridge and its temperature characteristics. has a flat characteristic with no bending.

【実施例】【Example】

第1図は本発明を適用した半導体圧力センサの温度補償
回路の第1の実施例である。歪ゲージRg1〜Rg4は
シリコン感圧ダイヤフラム上に拡散により形成され、こ
のダイヤフラムへの加圧によってブリッジの差動出力端
子A、B間に電圧信号を生じるようにダイヤフラム上の
位置が決められている。前記差動出力端子Aはバッファ
として作用する演算増幅器OP2の非反転入力端子に接
続され、前記差動出力端子Bは同じくバッファとして作
用する演算増幅器OP3の非反転入力端子に接続される
。 さらに前記演算増幅器OP2の出力端子は、抵抗R1を
介して演算増幅器OPIの非反転入力端子に接続され、
前記演算増幅器OP3の出力端子は抵抗R2を介して前
記演算増幅2SOP1の反転入力端子に接続される。 演算増幅器OPIの出力端子Fはこの圧力センサの出力
端子となっており、該出力端子とこの増幅器○P1の反
転入力端子との間に正の大きな温度依存性を有する抵抗
RAと抵抗R4とが並列に接続される。この抵抗RAと
しては、シリコンチップのダイヤフラム部分の外に形成
された拡散抵抗、またはサーミスタなどが適用される。 一方、電源端子Eと演算増幅器OP4の反転入力端子間
に抵抗RAと同一、またはほぼ等しい温度依存性を有す
る抵抗RBが接続される。また電源端子Eと接地端子G
との間に抵抗R5,R6が直列に接続され、この抵抗R
5と抵抗R6との接続点と、演算増幅器OP4の非反転
入力端子とが接続される。演算増幅器OP4の出力端子
Cとこの増幅器OP4の反転入力端子との間に抵抗R7
が接続され、該出力端子Cは抵抗R3を介して演算増幅
器OPIの非反転入力端子に接続される。 以上のような構成において、本発明の詳細な説明する。 ブリッジの差動出力電圧は演算増幅器OP2.OP3よ
りなるバッファによりインピーダンス変換され、さらに
演算増幅器OPIと抵抗R1〜R4,RAより構成され
る差動増幅器により増幅される。ここで加圧によるブリ
ッジの出力電圧信号は−3000〜−1000ppm/
″Cの負の温度特性を有するが、抵抗RAの正の温度依
存性によって前記差動増幅器の増幅度に正の温度依存性
を持たせることにより補償される。抵抗R4はそのため
の調整抵抗である。またこの圧力センサの感度は抵抗R
1,R2の値を等しく上下させることにより調整される
。 演算増幅器OP4と抵抗R5,R6,R7,RBで構成
される回路は、電源電圧VCCと抵抗R5,R6で分圧
された電圧との差を反転増幅するもので、抵抗R7の値
を選ぶことによりブリッジ零点出力電圧の温度特性、す
なわちダイヤフラムを加圧しないときの出力電圧の温度
特性を補償し、同時に抵抗R5,R6の値を変化させる
ことによりこの圧力センサ出力レベルの調整を行うため
の回路である。 ここで−船釣にR1−R2、またR1.R2(R3、R
4,RAであり、本例もこれに従うものとする。 このようにすると加圧をしないときの圧力センサ出力電
圧Voutは次の式(1)で表わされる。 ここでVinoはブリッジの零点出力電圧である。 また うこととする。 ブリッジの零点出力電圧及びその温度特性が零のとき、
式(3)の右辺第1項は零である。従って温度補償のた
めには、右辺第2項が温度によらず一定値である必要が
ある。すなわち であり、弐(2)を式(1)に代入して変形すると2R
3・(R5+R6)   RB    (RA+R4)
抵抗RA、RBは同じ温度依存性を持っているから、式
(4)の中でRA/RBは温度によらず一定の値となる
。したがって式(4)を満足するためには、すなわち ここて抵抗RA、RBは同じ温度依存性を持つものとす
る。ブリッジの零点出力電圧及びその温度特性は零付近
を中心としてプラス、マイナス両側にばらついているこ
とが多く、本例もこれに従ここで、RAoRBoはそれ
ぞれ基準温度(例えば25°C)における抵抗RA、R
BO値である。 式(6)を満足するような抵抗R7の値を選ぶことによ
り、零点温度特性の補償がなされる。この場合、Vou
L =constであり、圧力センサの零点出力電圧V
outの温度特性の傾きも曲がりもすべて零となり、完
全にフラフトな特性が実現できる。 次に式(3)の右辺第1項が正の温度特性を有するとき
は、抵抗R5,R1の値を大きくするか、R5R6の値
を小さくし、式(3)の右辺第2項の温度特性に負の傾
向を持たせて補償する。また逆に右辺第1項が負の温度
特性ををするときは、抵抗R5、R7の値を小さくする
か、R5−R6の値を大きくし、式(3)の右辺第2項
の温度特性に正の傾向を持たせて補償する。 第2図は本発明を通用した第2の実施例で、第1の実施
例(第1図)における抵抗RBの接続点を電源端子Eよ
り接地端子Gに変えたものである。 この回路により演算増幅器OP4の出力端子Cの電位V
dはV cc/2以上となり、その結果、圧力センサの
出力端子Fには増幅されたブリッジ出力電圧にV cc
/2以上の大きな電位が加え合わされて出力される。こ
の方式は圧力センサ出力の零点を高いレベルに設定した
い場合に適用することができる。なお温度特性の補償に
ついては、第1の実施例と同様の効果を有する。
FIG. 1 shows a first embodiment of a temperature compensation circuit for a semiconductor pressure sensor to which the present invention is applied. Strain gauges Rg1 to Rg4 are formed by diffusion on a silicon pressure-sensitive diaphragm, and are positioned on the diaphragm such that applying pressure to the diaphragm generates a voltage signal between differential output terminals A and B of the bridge. . The differential output terminal A is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier OP2 which acts as a buffer, and the differential output terminal B is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier OP3 which also acts as a buffer. Furthermore, the output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OPI via a resistor R1,
The output terminal of the operational amplifier OP3 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 2SOP1 via a resistor R2. The output terminal F of the operational amplifier OPI is the output terminal of this pressure sensor, and a resistor RA and a resistor R4, which have a large positive temperature dependence, are connected between the output terminal and the inverting input terminal of the amplifier ○P1. connected in parallel. As this resistor RA, a diffused resistor formed outside the diaphragm portion of the silicon chip, a thermistor, or the like is applied. On the other hand, a resistor RB having the same or approximately the same temperature dependence as the resistor RA is connected between the power supply terminal E and the inverting input terminal of the operational amplifier OP4. Also, power terminal E and ground terminal G
Resistors R5 and R6 are connected in series between R
The connection point between the resistor R6 and the resistor R6 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP4. A resistor R7 is connected between the output terminal C of the operational amplifier OP4 and the inverting input terminal of this amplifier OP4.
is connected, and the output terminal C is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OPI via a resistor R3. The present invention will be described in detail with the above configuration. The differential output voltage of the bridge is determined by operational amplifier OP2. The impedance is converted by a buffer made up of OP3, and further amplified by a differential amplifier made up of an operational amplifier OPI and resistors R1 to R4 and RA. Here, the output voltage signal of the bridge due to pressurization is -3000 to -1000 ppm/
Although it has a negative temperature characteristic of "C", it is compensated for by making the amplification degree of the differential amplifier have a positive temperature dependence due to the positive temperature dependence of the resistor RA.Resistor R4 is an adjustment resistor for this purpose. Also, the sensitivity of this pressure sensor is determined by the resistance R.
It is adjusted by equally raising and lowering the values of 1 and R2. The circuit consisting of operational amplifier OP4 and resistors R5, R6, R7, and RB inverts and amplifies the difference between the power supply voltage VCC and the voltage divided by resistors R5 and R6.The value of resistor R7 must be selected. This circuit compensates for the temperature characteristics of the bridge zero point output voltage, that is, the temperature characteristics of the output voltage when the diaphragm is not pressurized, and at the same time adjusts the pressure sensor output level by changing the values of resistors R5 and R6. It is. Here - R1-R2 for boat fishing, and R1. R2(R3, R
4, RA, and this example also follows. In this way, the pressure sensor output voltage Vout when no pressure is applied is expressed by the following equation (1). Here, Vino is the zero point output voltage of the bridge. I will do it again. When the zero point output voltage of the bridge and its temperature characteristics are zero,
The first term on the right side of equation (3) is zero. Therefore, for temperature compensation, the second term on the right side needs to be a constant value regardless of the temperature. In other words, substituting 2(2) into equation (1) and transforming it gives 2R
3・(R5+R6) RB (RA+R4)
Since the resistors RA and RB have the same temperature dependence, RA/RB in equation (4) has a constant value regardless of temperature. Therefore, in order to satisfy equation (4), it is assumed that the resistors RA and RB have the same temperature dependence. The zero-point output voltage of the bridge and its temperature characteristics often vary on both sides of the positive and negative sides around zero, and this example also follows this, where RAoRBo is the resistance RA at the reference temperature (for example, 25°C). ,R
This is the BO value. By selecting a value for the resistor R7 that satisfies equation (6), the zero point temperature characteristics can be compensated for. In this case, Vou
L = const, and the zero point output voltage of the pressure sensor V
The slope and curve of the out temperature characteristics are all zero, making it possible to realize completely flat characteristics. Next, when the first term on the right side of equation (3) has a positive temperature characteristic, increase the values of resistors R5 and R1, or decrease the value of R5R6, and increase the temperature of the second term on the right side of equation (3). Compensate by giving the characteristic a negative tendency. Conversely, if the first term on the right side has a negative temperature characteristic, reduce the values of resistors R5 and R7, or increase the value of R5-R6, and then compensate by giving it a positive tendency. FIG. 2 shows a second embodiment in which the present invention is applied, in which the connection point of the resistor RB in the first embodiment (FIG. 1) is changed from the power terminal E to the ground terminal G. With this circuit, the potential V of the output terminal C of the operational amplifier OP4
d becomes more than Vcc/2, and as a result, the amplified bridge output voltage at the output terminal F of the pressure sensor is Vcc
A large potential of /2 or more is added and output. This method can be applied when it is desired to set the zero point of the pressure sensor output to a high level. Note that the compensation of temperature characteristics has the same effect as the first embodiment.

【発明の効果】【Effect of the invention】

本発明によれば、半導体のダイヤフラム上に形成された
歪ゲージRgl〜Rg4を含んだブリフジ回路と、 該ブリッジ回路の出力がそれぞれ抵抗RLR2を介して
自身の2個の入力端子に与えられ、かつ自身の反転入力
端子と出力端子Fとの間に温度依存性の大きな第1の抵
抗RAを含む帰還抵抗回路RA、R4が接続された第1
の演算増幅器OPIと、を備えた半導体圧力センサの温
度補償回路において、 前記第1の抵抗RAと同一またはほぼ等しい温度依存性
を有する第3の抵抗であって、その他端が一定電位に接
続された抵抗RBと、帰還用の抵抗であって、その他端
が出力端子Cに接続された抵抗R7とが、ともに自身の
反転入力端子に接続されるとともに、 電源電圧Vccを抵抗R5,R6によって分圧した電圧
が自身の非反転入力端子に加えられるように接続された
第2の演算増幅器OP4の出力Vdが、前記第1の演算
増幅器OPIの非反転入力端子に第2の抵抗R3を介し
て接続されるようにしたので、 ブリッジの零点出力電圧およびその温度特性が零のとき
、抵抗R7の値を式(6)の条件を満足するように選ぶ
ことにより、センサ出力電圧Voutの零点温度特性を
曲がりのないフラットな特性とすることができるように
なる。 もしブリッジの零点出力電圧およびその温度特性が零か
らずれた場合には、抵抗R5〜R7の値を選んで式(3
)の右辺第1項が持つ温度特性の傾きを、弐(3)の右
辺第2項の温度特性の傾きが打消すようにすることによ
り、センサ出力電圧Voutの零点温度特性の傾きが零
になるよう調整を行うが、その際に生じる温度特性の曲
がりは式(3)の右辺第1項と第2項の温度特性の2次
以降の成分の違いによって生じるもののみであり、十分
に小さい値である。 また本発明を適用した回路の抵抗数は、第1図。 第2図の実施例とも9本(ただし、歪ゲージは含まない
)であり、同等の機能を有する第5図の実施例が抵抗1
5本を使用しているのに比べて6本も少ない。従ってよ
りコンパクトな回路を実現することが可能となる。 なお、本回路は半導体圧力センサの温度特性のみならず
、零点および感度の温度特性の補償が必要な他の用途に
も適用できることはもちろんである。
According to the present invention, there is a bridge circuit including strain gauges Rgl to Rg4 formed on a semiconductor diaphragm, and the output of the bridge circuit is given to its two input terminals via a resistor RLR2, and A first feedback resistor circuit RA, R4 including a first resistor RA with large temperature dependence is connected between its inverting input terminal and output terminal F.
A temperature compensation circuit for a semiconductor pressure sensor, comprising: an operational amplifier OPI; a third resistor having the same or almost equal temperature dependence as the first resistor RA; The resistor RB and the resistor R7, which is a feedback resistor and whose other end is connected to the output terminal C, are both connected to its own inverting input terminal, and the power supply voltage Vcc is divided by the resistors R5 and R6. The output Vd of the second operational amplifier OP4, which is connected so that the applied voltage is applied to its non-inverting input terminal, is connected to the non-inverting input terminal of the first operational amplifier OPI via a second resistor R3. Therefore, when the zero point output voltage of the bridge and its temperature characteristic are zero, by selecting the value of resistor R7 to satisfy the condition of equation (6), the zero point temperature characteristic of the sensor output voltage Vout can be changed. It becomes possible to have flat characteristics without bending. If the zero point output voltage of the bridge and its temperature characteristics deviate from zero, select the values of resistors R5 to R7 and use the formula (3
) By making the slope of the temperature characteristic of the first term on the right side of (2) cancel out the slope of the temperature characteristic of the second term on the right side of (3), the slope of the zero point temperature characteristic of the sensor output voltage Vout becomes zero. Adjustments are made so that It is a value. Further, the number of resistances of a circuit to which the present invention is applied is shown in FIG. Both the embodiments in Figure 2 have 9 resistors (however, not including strain gauges), and the embodiment in Figure 5, which has the same function, has 1 resistor.
This is 6 fewer pieces compared to the 5 pieces used. Therefore, it becomes possible to realize a more compact circuit. It goes without saying that this circuit can be applied not only to the temperature characteristics of semiconductor pressure sensors, but also to other applications that require compensation for the temperature characteristics of zero point and sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図はそれぞれ本発明を適用した半導体セン
サの温度補償回路の異なる実施例を示す図、第3図は従
来から知られている半導体センサの温度補償回路を示す
図、第4図は第3図の回路を適用した場合のセンサ出力
電圧の零点温度特性の一例を示す線図、第5図は従来か
ら知られている半導体センサの温度補償回路の他の例を
示す図である。 Rgl〜Rg4:拡散形歪ゲージ、R1−R7:抵抗、
RA、RB:正の大きな温度依存性を持った抵抗、OP
1〜OP4 :演算増幅器、Vcc:電源電圧、Vou
t :センサ出力電圧、Gnd:接地電位、Vd :演
算増幅器OP4出力電圧、A−C1B−G:端子。 L Th 温度 第4 図
1 and 2 are diagrams showing different embodiments of a temperature compensation circuit for a semiconductor sensor to which the present invention is applied, FIG. 3 is a diagram showing a conventionally known temperature compensation circuit for a semiconductor sensor, and FIG. The figure is a diagram showing an example of the zero-point temperature characteristic of the sensor output voltage when the circuit shown in Fig. 3 is applied, and Fig. 5 is a diagram showing another example of the conventionally known temperature compensation circuit for semiconductor sensors. be. Rgl~Rg4: Diffused strain gauge, R1-R7: Resistor,
RA, RB: Resistance with large positive temperature dependence, OP
1 to OP4: Operational amplifier, Vcc: Power supply voltage, Vou
t: sensor output voltage, Gnd: ground potential, Vd: operational amplifier OP4 output voltage, A-C1B-G: terminal. L Th temperature Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体のダイヤフラム上に形成された歪ゲージを含んだ
ブリッジ回路と、 このブリッジ回路の出力電圧を増幅する演算増幅器であ
って、この増幅器の反転入力端子と出力端子との間に温
度依存製の大きな第1の抵抗が接続されてなる第1の演
算増幅器とを備え、前記第1の演算増幅器の非反転入力
端子に第2の抵抗を介して第2の演算増幅器の出力端子
を接続し、この第2の演算増幅器の非反転入力端子には
電源電圧を抵抗によって分圧した電圧を印加するととも
に、さらに前記第2の演算増幅器の反転入力端子と所定
電位との間には前記第1の抵抗と同一またはほぼ等しい
温度依存性を持つ第3の抵抗を、反転入力端子と出力端
子との間には可調整抵抗を接続することにより、零点の
温度特性を補償するようにしたことを特徴とする半導体
センサの温度補償回路。
[Claims] A bridge circuit including a strain gauge formed on a semiconductor diaphragm, and an operational amplifier for amplifying the output voltage of this bridge circuit, between an inverting input terminal and an output terminal of this amplifier. a first operational amplifier in which a large temperature-dependent first resistor is connected to the output terminal of the second operational amplifier; A voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor is applied to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier, and a voltage is applied between the inverting input terminal of the second operational amplifier and a predetermined potential. A third resistor having the same or almost equal temperature dependence as the first resistor is connected, and an adjustable resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal to compensate for the temperature characteristics at the zero point. A temperature compensation circuit for a semiconductor sensor, characterized by:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5408885A (en) * 1992-04-07 1995-04-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Pressure detecting circuit for semiconductor pressure sensor
JP2008256433A (en) * 2007-04-03 2008-10-23 Akoo:Kk Microphone unit, noise meter, and acoustic calibration device
JP4737835B2 (en) * 1999-04-30 2011-08-03 クロネス・アクチェンゲゼルシャフト Method and apparatus for attaching label sleeve to object
JP2013066176A (en) * 2011-09-01 2013-04-11 Nf Corp Amplification circuit and feedback circuit
JP2020202606A (en) * 2019-06-06 2020-12-17 三菱電機株式会社 Power conversion device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5408885A (en) * 1992-04-07 1995-04-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Pressure detecting circuit for semiconductor pressure sensor
JP4737835B2 (en) * 1999-04-30 2011-08-03 クロネス・アクチェンゲゼルシャフト Method and apparatus for attaching label sleeve to object
JP2008256433A (en) * 2007-04-03 2008-10-23 Akoo:Kk Microphone unit, noise meter, and acoustic calibration device
JP2013066176A (en) * 2011-09-01 2013-04-11 Nf Corp Amplification circuit and feedback circuit
JP2020202606A (en) * 2019-06-06 2020-12-17 三菱電機株式会社 Power conversion device

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