JPH09318653A - 半導体センサ及びその出力調整方法 - Google Patents
半導体センサ及びその出力調整方法Info
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- JPH09318653A JPH09318653A JP8133761A JP13376196A JPH09318653A JP H09318653 A JPH09318653 A JP H09318653A JP 8133761 A JP8133761 A JP 8133761A JP 13376196 A JP13376196 A JP 13376196A JP H09318653 A JPH09318653 A JP H09318653A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全使用温度範囲で保証できる出力立ち上がり
時間を短縮することができる半導体センサ及びその出力
調整方法を得る。 【解決手段】 半導体センサにおいて、ピエゾ抵抗のブ
リッジ回路からなるセンサ部と、ハイパスフィルタと、
ハイパスフィルタの前段に形成され、センサ部からの不
平衡電圧を差動増幅する前段増幅部と、ハイパスフィル
タの後段に形成され、ハイパスフィルタを介して入力さ
れた前段増幅部の出力電圧を増幅する後段増幅部と、ハ
イパスフィルタ及び後段増幅部に基準電圧を供給する基
準電圧供給部と、センサ部のオフセットを調整するオフ
セット調整部とを備え、オフセット調整部は、オフセッ
ト調整を行って前段増幅部の出力電圧を調整し、電源供
給開始後の後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が
小さくなるようにした。
時間を短縮することができる半導体センサ及びその出力
調整方法を得る。 【解決手段】 半導体センサにおいて、ピエゾ抵抗のブ
リッジ回路からなるセンサ部と、ハイパスフィルタと、
ハイパスフィルタの前段に形成され、センサ部からの不
平衡電圧を差動増幅する前段増幅部と、ハイパスフィル
タの後段に形成され、ハイパスフィルタを介して入力さ
れた前段増幅部の出力電圧を増幅する後段増幅部と、ハ
イパスフィルタ及び後段増幅部に基準電圧を供給する基
準電圧供給部と、センサ部のオフセットを調整するオフ
セット調整部とを備え、オフセット調整部は、オフセッ
ト調整を行って前段増幅部の出力電圧を調整し、電源供
給開始後の後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が
小さくなるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上又は
半導体基板内に歪検出素子を形成し、弾性変化時に発生
する該歪検出素子の抵抗値の変化を電気信号に変換して
出力する半導体センサ、特に自動車用のＡＢＳ又はＳＲ
Ｓ等に用いられる半導体加速度センサ及び自動車の燃料
噴射制御等に用いられる半導体圧力センサに関するもの
である。
半導体基板内に歪検出素子を形成し、弾性変化時に発生
する該歪検出素子の抵抗値の変化を電気信号に変換して
出力する半導体センサ、特に自動車用のＡＢＳ又はＳＲ
Ｓ等に用いられる半導体加速度センサ及び自動車の燃料
噴射制御等に用いられる半導体圧力センサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】振動、加速度等を検出するために一般的
に使用されているセンサの構造として、半導体のピエゾ
抵抗効果を利用したピエゾ抵抗素子が形成される薄肉化
したダイヤフラム部を半導体基板に形成し、該ダイヤフ
ラム部を境にして一方の厚肉部に支持体を固定し、他方
の厚肉部を自由端にし、ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化
に応じて被測定力を検出する片持ち梁構造の半導体加速
度センサが知られている。
に使用されているセンサの構造として、半導体のピエゾ
抵抗効果を利用したピエゾ抵抗素子が形成される薄肉化
したダイヤフラム部を半導体基板に形成し、該ダイヤフ
ラム部を境にして一方の厚肉部に支持体を固定し、他方
の厚肉部を自由端にし、ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化
に応じて被測定力を検出する片持ち梁構造の半導体加速
度センサが知られている。
【０００３】半導体加速度センサは、セラミック基板上
に、半導体加速度センサのセンサチップの一端が、台座
を介して片持ちばり構造を形成するように固着される。
センサチップの裏面をエッチングして薄肉化したダイヤ
フラム部の表面には、ピエゾ抵抗効果を利用するための
４つの抵抗（以下、ピエゾ抵抗と呼ぶ）が、アルミ配線
によりブリッジ回路を形成するように結線されて加速度
検出素子を形成し、ピエゾ抵抗に応力が集中するように
なっている。
に、半導体加速度センサのセンサチップの一端が、台座
を介して片持ちばり構造を形成するように固着される。
センサチップの裏面をエッチングして薄肉化したダイヤ
フラム部の表面には、ピエゾ抵抗効果を利用するための
４つの抵抗（以下、ピエゾ抵抗と呼ぶ）が、アルミ配線
によりブリッジ回路を形成するように結線されて加速度
検出素子を形成し、ピエゾ抵抗に応力が集中するように
なっている。
【０００４】上記センサチップは、加速度によって応力
が加わることにより上記ダイヤフラム部を境にしてたわ
み、ダイヤフラム部に歪が生じて、加速度の大きさに応
じて各ピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、上記ブリッジ回路
にあらかじめ電圧を印加しておくことにより該ブリッジ
回路の出力端子に不平衡電圧が発生し、該電圧（以下、
加速度信号と呼ぶ）から加速度を検出することができ
る。しかし、該加速度信号は非常に小信号であるため、
センサチップ上に信号増幅回路、診断回路、異常検出回
路等の信号処理回路が形成されている。
が加わることにより上記ダイヤフラム部を境にしてたわ
み、ダイヤフラム部に歪が生じて、加速度の大きさに応
じて各ピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、上記ブリッジ回路
にあらかじめ電圧を印加しておくことにより該ブリッジ
回路の出力端子に不平衡電圧が発生し、該電圧（以下、
加速度信号と呼ぶ）から加速度を検出することができ
る。しかし、該加速度信号は非常に小信号であるため、
センサチップ上に信号増幅回路、診断回路、異常検出回
路等の信号処理回路が形成されている。
【０００５】上記信号処理回路は、金又はアルミのボン
ディングワイヤによって、上記セラミック基板上にハイ
パスフィルタ回路用コンデンサ、感度調整用抵抗及びオ
フセット調整用抵抗等を設けた厚膜抵抗基板からなる混
成集積回路（ハイブリッドＩＣ）に接続される。このよ
うに、上記信号処理回路で増幅された加速度信号は、上
記混成集積回路で補正された後、上記セラミック基板に
接続されたリード端子から外部のマイコン等へ出力され
る。
ディングワイヤによって、上記セラミック基板上にハイ
パスフィルタ回路用コンデンサ、感度調整用抵抗及びオ
フセット調整用抵抗等を設けた厚膜抵抗基板からなる混
成集積回路（ハイブリッドＩＣ）に接続される。このよ
うに、上記信号処理回路で増幅された加速度信号は、上
記混成集積回路で補正された後、上記セラミック基板に
接続されたリード端子から外部のマイコン等へ出力され
る。
【０００６】上記のような構成において、上記加速度信
号は、信号処理回路の差動増幅器で差動増幅された後、
セラミック基板上の抵抗とコンデンサからなるハイパス
フィルタを介して再び信号処理回路の増幅器で増幅され
てリード端子から出力される。上記ハイパスフィルタ及
び信号処理回路の増幅器は、定電圧ＶAを基準電圧とし
ており、電源投入後の半導体加速度センサの出力立ち上
がり時間を短縮するために、上記差動増幅器の出力電圧
ＶBを上記基準電圧ＶAに等しくなるように上記オフセッ
ト調整用抵抗をトリミングして調整するトリミング調整
を行っていた。
号は、信号処理回路の差動増幅器で差動増幅された後、
セラミック基板上の抵抗とコンデンサからなるハイパス
フィルタを介して再び信号処理回路の増幅器で増幅され
てリード端子から出力される。上記ハイパスフィルタ及
び信号処理回路の増幅器は、定電圧ＶAを基準電圧とし
ており、電源投入後の半導体加速度センサの出力立ち上
がり時間を短縮するために、上記差動増幅器の出力電圧
ＶBを上記基準電圧ＶAに等しくなるように上記オフセッ
ト調整用抵抗をトリミングして調整するトリミング調整
を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記センサチ
ップのシリコンと該シリコンの酸化物であるパッシベー
ション（passivation）膜との熱膨張率の違いから、セ
ンサチップがバイメタルのように温度によって反るとい
うバイメタル効果により、上記ブリッジ回路の出力は温
度特性を持つことになる。このことから、常温におい
て、ＶB＝ＶAとなるように上記トリミング調整を行って
も、低温及び高温時においては上記ＶBが大きく変化す
る。例えば、常温時に上記トリミング調整を行った状態
において、半導体加速度センサの使用上限温度におけ
る、電源投入後の半導体加速度センサの出力が安定する
時間である出力立ち上がり時間をＴaとし、半導体加速
度センサの使用下限温度における電源投入後の半導体加
速度センサの出力立ち上がり時間をＴbとしＴa＞Ｔbと
なったとき、半導体加速度センサとして保証できる電源
投入後の出力立ち上がり時間はＴaということになる。
ップのシリコンと該シリコンの酸化物であるパッシベー
ション（passivation）膜との熱膨張率の違いから、セ
ンサチップがバイメタルのように温度によって反るとい
うバイメタル効果により、上記ブリッジ回路の出力は温
度特性を持つことになる。このことから、常温におい
て、ＶB＝ＶAとなるように上記トリミング調整を行って
も、低温及び高温時においては上記ＶBが大きく変化す
る。例えば、常温時に上記トリミング調整を行った状態
において、半導体加速度センサの使用上限温度におけ
る、電源投入後の半導体加速度センサの出力が安定する
時間である出力立ち上がり時間をＴaとし、半導体加速
度センサの使用下限温度における電源投入後の半導体加
速度センサの出力立ち上がり時間をＴbとしＴa＞Ｔbと
なったとき、半導体加速度センサとして保証できる電源
投入後の出力立ち上がり時間はＴaということになる。
【０００８】このため、半導体加速度センサを使用する
場合、半導体加速度センサの全使用温度範囲において、
該半導体加速度センサの電源投入後の出力立ち上がり時
間はＴaであるとして様々な設定及び設計がなされるこ
とになる。このことから、半導体加速度センサで保証さ
れている使用温度範囲で考えた場合、半導体加速度セン
サにおける電源投入後の出力立ち上がり時間を十分に短
縮することができていなかった。本発明は、上記のよう
な問題を解決するためになされたものであり、全使用温
度範囲で保証できる電源投入後の出力立ち上がり時間を
短縮することができる半導体センサとその出力調整方法
を得ることを目的とする。
場合、半導体加速度センサの全使用温度範囲において、
該半導体加速度センサの電源投入後の出力立ち上がり時
間はＴaであるとして様々な設定及び設計がなされるこ
とになる。このことから、半導体加速度センサで保証さ
れている使用温度範囲で考えた場合、半導体加速度セン
サにおける電源投入後の出力立ち上がり時間を十分に短
縮することができていなかった。本発明は、上記のよう
な問題を解決するためになされたものであり、全使用温
度範囲で保証できる電源投入後の出力立ち上がり時間を
短縮することができる半導体センサとその出力調整方法
を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、センサに半導
体を使用した半導体センサにおいてなされたものであ
る。すなわち、本発明は、上記のような半導体センサに
おいて、半導体のピエゾ抵抗効果を利用したピエゾ抵抗
がブリッジ回路を形成してなるセンサ部と、コンデンサ
と抵抗で構成されたハイパスフィルタと、該ハイパスフ
ィルタの前段に形成され、上記センサ部から出力された
不平衡電圧を差動増幅する前段増幅部と、上記ハイパス
フィルタの後段に形成され、ハイパスフィルタを介して
入力された上記前段増幅部の出力電圧を増幅する後段増
幅部と、上記ハイパスフィルタ及び該後段増幅部に基準
電圧Ｖｒを供給する基準電圧供給部と、上記センサ部の
オフセットを調整するオフセット調整部とを備え、上記
オフセット調整部は、センサ部のオフセットを調整する
ことによって前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整し、電源
供給開始後における後段増幅部の出力立ち上がり時間の
最大値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体
センサを提供するものである。
体を使用した半導体センサにおいてなされたものであ
る。すなわち、本発明は、上記のような半導体センサに
おいて、半導体のピエゾ抵抗効果を利用したピエゾ抵抗
がブリッジ回路を形成してなるセンサ部と、コンデンサ
と抵抗で構成されたハイパスフィルタと、該ハイパスフ
ィルタの前段に形成され、上記センサ部から出力された
不平衡電圧を差動増幅する前段増幅部と、上記ハイパス
フィルタの後段に形成され、ハイパスフィルタを介して
入力された上記前段増幅部の出力電圧を増幅する後段増
幅部と、上記ハイパスフィルタ及び該後段増幅部に基準
電圧Ｖｒを供給する基準電圧供給部と、上記センサ部の
オフセットを調整するオフセット調整部とを備え、上記
オフセット調整部は、センサ部のオフセットを調整する
ことによって前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整し、電源
供給開始後における後段増幅部の出力立ち上がり時間の
最大値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体
センサを提供するものである。
【００１０】具体的には、上記オフセット調整部で、電
源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり
時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下
限温度時とで同じになるように、上記前段増幅部の出力
電圧Ｖｍを調整する。すなわち、上記前段増幅部の常温
時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ （ただし、ＡｖＣは上記使用下限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＡｖＨは上記使用上限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＶｍＣは上記使用下限温度時の前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは上記使用上限温度時の前段増
幅部の出力電圧Ｖｍを示し、α及びβは比例定数であ
り、α＞０，β＞０である。）となるように調整する。
源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち上がり
時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と使用下
限温度時とで同じになるように、上記前段増幅部の出力
電圧Ｖｍを調整する。すなわち、上記前段増幅部の常温
時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ （ただし、ＡｖＣは上記使用下限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＡｖＨは上記使用上限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＶｍＣは上記使用下限温度時の前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは上記使用上限温度時の前段増
幅部の出力電圧Ｖｍを示し、α及びβは比例定数であ
り、α＞０，β＞０である。）となるように調整する。
【００１１】また、上記オフセット調整部は、プリント
基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からなり、
該印刷抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅
部の出力電圧Ｖｍを調整するものである。
基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からなり、
該印刷抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅
部の出力電圧Ｖｍを調整するものである。
【００１２】更に、本発明は、半導体のピエゾ抵抗効果
を利用したピエゾ抵抗でブリッジ回路を形成し、該ブリ
ッジ回路に発生した不平衡電圧を、少なくとも１段の増
幅器からなる前段増幅部で差動増幅し、更に、基準電圧
Ｖｒを有するハイパスフィルタを通した後、基準電圧Ｖ
ｒを有する少なくとも１段の増幅器からなる後段増幅部
で増幅して出力する構成の、センサに半導体を使用した
半導体センサにおける出力調整方法においてなされたも
のである。すなわち、本発明は、このような半導体セン
サの出力調整方法において、上記ブリッジ回路のオフセ
ットを調整することによって前段増幅部の出力電圧Ｖｍ
を調整し、電源供給開始後における後段増幅部の出力立
ち上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特
徴とする半導体センサの出力調整方法を提供するもので
ある。
を利用したピエゾ抵抗でブリッジ回路を形成し、該ブリ
ッジ回路に発生した不平衡電圧を、少なくとも１段の増
幅器からなる前段増幅部で差動増幅し、更に、基準電圧
Ｖｒを有するハイパスフィルタを通した後、基準電圧Ｖ
ｒを有する少なくとも１段の増幅器からなる後段増幅部
で増幅して出力する構成の、センサに半導体を使用した
半導体センサにおける出力調整方法においてなされたも
のである。すなわち、本発明は、このような半導体セン
サの出力調整方法において、上記ブリッジ回路のオフセ
ットを調整することによって前段増幅部の出力電圧Ｖｍ
を調整し、電源供給開始後における後段増幅部の出力立
ち上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特
徴とする半導体センサの出力調整方法を提供するもので
ある。
【００１３】具体的には、電源供給開始後における上記
後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにお
ける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるよ
うに、上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前
段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整する。すなわち、上記前
段増幅部の常温時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ （ただし、ＡｖＣは上記使用下限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＡｖＨは上記使用上限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＶｍＣは上記使用下限温度時の前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは上記使用上限温度時の前段増
幅部の出力電圧Ｖｍを示し、α及びβは比例定数であ
り、α＞０，β＞０である。）となるように調整する。
後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにお
ける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるよ
うに、上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前
段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整する。すなわち、上記前
段増幅部の常温時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ （ただし、ＡｖＣは上記使用下限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＡｖＨは上記使用上限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＶｍＣは上記使用下限温度時の前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは上記使用上限温度時の前段増
幅部の出力電圧Ｖｍを示し、α及びβは比例定数であ
り、α＞０，β＞０である。）となるように調整する。
【００１４】また、上記において、プリント基板上に抵
抗体を印刷して形成した印刷抵抗をトリミングすること
によって上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記
前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整する。
抗体を印刷して形成した印刷抵抗をトリミングすること
によって上記ブリッジ回路のオフセットを調整して上記
前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整する。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。 実施の形態１．以下、本発明の半導体センサとして、半
導体加速度センサを例にして説明する。図１は、本発明
の実施の形態１における半導体加速度センサの内部構造
例を示した部分断面図である。図１において、半導体加
速度センサ１は、セラミック基板２上に、半導体加速度
センサ１のセンサチップ３の一端が、台座４を介して片
持ちばり構造を形成するように固着され、固定端をな
す。該センサチップ３は、例えばＰ型単結晶シリコンか
らなり、センサチップ３の裏面をエッチングして薄肉化
したダイヤフラム部５の表面には、ボロン等のＰ型不純
物を熱拡散又はイオン注入して形成された、ピエゾ抵抗
効果を利用するための４つの抵抗（以下、ピエゾ抵抗と
呼ぶ）が、Ｐ型不純物を高濃度で導入して形成した拡散
配線又は蒸着等によって形成されたアルミ配線によりブ
リッジ回路を形成するように結線されて加速度検出素子
６を形成し、ピエゾ抵抗に応力が集中するようになって
いる。
づいて、本発明を詳細に説明する。 実施の形態１．以下、本発明の半導体センサとして、半
導体加速度センサを例にして説明する。図１は、本発明
の実施の形態１における半導体加速度センサの内部構造
例を示した部分断面図である。図１において、半導体加
速度センサ１は、セラミック基板２上に、半導体加速度
センサ１のセンサチップ３の一端が、台座４を介して片
持ちばり構造を形成するように固着され、固定端をな
す。該センサチップ３は、例えばＰ型単結晶シリコンか
らなり、センサチップ３の裏面をエッチングして薄肉化
したダイヤフラム部５の表面には、ボロン等のＰ型不純
物を熱拡散又はイオン注入して形成された、ピエゾ抵抗
効果を利用するための４つの抵抗（以下、ピエゾ抵抗と
呼ぶ）が、Ｐ型不純物を高濃度で導入して形成した拡散
配線又は蒸着等によって形成されたアルミ配線によりブ
リッジ回路を形成するように結線されて加速度検出素子
６を形成し、ピエゾ抵抗に応力が集中するようになって
いる。
【００１６】上記センサチップ３は、加速度によって応
力が加わることにより上記ダイヤフラム部５を境にして
たわみ、ダイヤフラム部５に歪が生じて、加速度の大き
さに応じて各ピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、上記ブリッ
ジ回路にあらかじめ電圧を印加しておくことにより該ブ
リッジ回路の出力端子に不平衡電圧が発生し、加速度信
号である該電圧から加速度を検出することができる。し
かし、該加速度信号は非常に小信号であるため、センサ
チップ３の上記固定端側に信号増幅回路、診断回路、異
常検出回路等の信号処理回路７が形成されている。
力が加わることにより上記ダイヤフラム部５を境にして
たわみ、ダイヤフラム部５に歪が生じて、加速度の大き
さに応じて各ピエゾ抵抗の抵抗値が変化し、上記ブリッ
ジ回路にあらかじめ電圧を印加しておくことにより該ブ
リッジ回路の出力端子に不平衡電圧が発生し、加速度信
号である該電圧から加速度を検出することができる。し
かし、該加速度信号は非常に小信号であるため、センサ
チップ３の上記固定端側に信号増幅回路、診断回路、異
常検出回路等の信号処理回路７が形成されている。
【００１７】上記信号処理回路７は、金又はアルミのボ
ンディングワイヤ８によって、上記セラミック基板２上
にハイパスフィルタ用コンデンサ９、感度調整用抵抗
（図示せず）及びオフセット調整用抵抗（図示せず）等
を設けた厚膜抵抗基板からなる混成集積回路１０（ハイ
ブリッドＩＣ）に接続され、上記セラミック基板２上に
は、更に各リード端子１１が接続される。このように、
上記信号処理回路７で増幅された加速度信号は、上記混
成集積回路１０で補正された後、リード端子１１から外
部のマイコン等へ出力される。このような構成の上記セ
ンサチップ３及び混成集積回路１０等は、上部が開放さ
れた箱状をなしＰＰＳ等で形成された樹脂製のパッケー
ジ１２に、上記各リード端子１１が該パッケージ１２の
外に突き出るようにして固着されると共に、更に上記パ
ッケージ１２と同じ材質で形成された蓋１３をパッケー
ジ１２の開放部に接着してパッケージ１２内を密封す
る。
ンディングワイヤ８によって、上記セラミック基板２上
にハイパスフィルタ用コンデンサ９、感度調整用抵抗
（図示せず）及びオフセット調整用抵抗（図示せず）等
を設けた厚膜抵抗基板からなる混成集積回路１０（ハイ
ブリッドＩＣ）に接続され、上記セラミック基板２上に
は、更に各リード端子１１が接続される。このように、
上記信号処理回路７で増幅された加速度信号は、上記混
成集積回路１０で補正された後、リード端子１１から外
部のマイコン等へ出力される。このような構成の上記セ
ンサチップ３及び混成集積回路１０等は、上部が開放さ
れた箱状をなしＰＰＳ等で形成された樹脂製のパッケー
ジ１２に、上記各リード端子１１が該パッケージ１２の
外に突き出るようにして固着されると共に、更に上記パ
ッケージ１２と同じ材質で形成された蓋１３をパッケー
ジ１２の開放部に接着してパッケージ１２内を密封す
る。
【００１８】図２は、上記図１で示した半導体加速度セ
ンサ１の回路構成例を示した概略のブロック図である。
図２において、半導体加速度センサ１は、上記加速度検
出素子６で構成された加速度検出回路２０と、オフセッ
ト調整回路２１と、差動増幅を行う前段増幅回路２２
と、ハイパスフィルタ２３と、後段増幅回路２４と、基
準電圧供給回路２５とからなる。上記加速度検出回路２
０は、オフセット調整回路２１と前段増幅回路２２とに
接続される。前段増幅回路２２はハイパスフィルタ２３
に接続され、ハイパスフィルタ２３は後段増幅回路２４
に接続され、後段増幅回路２４の出力が半導体加速度セ
ンサ１の出力をなす。更に、ハイパスフィルタ２３と後
段増幅回路２４には基準電圧供給回路２５が接続されて
いる。
ンサ１の回路構成例を示した概略のブロック図である。
図２において、半導体加速度センサ１は、上記加速度検
出素子６で構成された加速度検出回路２０と、オフセッ
ト調整回路２１と、差動増幅を行う前段増幅回路２２
と、ハイパスフィルタ２３と、後段増幅回路２４と、基
準電圧供給回路２５とからなる。上記加速度検出回路２
０は、オフセット調整回路２１と前段増幅回路２２とに
接続される。前段増幅回路２２はハイパスフィルタ２３
に接続され、ハイパスフィルタ２３は後段増幅回路２４
に接続され、後段増幅回路２４の出力が半導体加速度セ
ンサ１の出力をなす。更に、ハイパスフィルタ２３と後
段増幅回路２４には基準電圧供給回路２５が接続されて
いる。
【００１９】上記のような構成において、半導体加速度
センサ１に加速度が加わると、加速検出回路２０は加速
度信号を上記前段増幅回路２２に出力し、前段増幅回路
２２は、加速度信号を差動増幅してハイパスフィルタ２
３に出力する。ハイパスフィルタ２３は基準電圧供給回
路２５から基準電圧Ｖｒが印加されており、前段増幅回
路２２から出力された加速度信号は、ハイパスフィルタ
２３で直流信号がカットされてから後段増幅回路２４に
出力される。後段増幅回路２４で増幅された加速度信号
は出力端子Ｖoutから出力される。上記基準電圧供給回
路２５は上記後段増幅回路２４に対しても基準電圧Ｖｒ
を供給する。
センサ１に加速度が加わると、加速検出回路２０は加速
度信号を上記前段増幅回路２２に出力し、前段増幅回路
２２は、加速度信号を差動増幅してハイパスフィルタ２
３に出力する。ハイパスフィルタ２３は基準電圧供給回
路２５から基準電圧Ｖｒが印加されており、前段増幅回
路２２から出力された加速度信号は、ハイパスフィルタ
２３で直流信号がカットされてから後段増幅回路２４に
出力される。後段増幅回路２４で増幅された加速度信号
は出力端子Ｖoutから出力される。上記基準電圧供給回
路２５は上記後段増幅回路２４に対しても基準電圧Ｖｒ
を供給する。
【００２０】ここで、上記加速度検出回路２０は、ピエ
ゾ抵抗でブリッジ回路を形成してなり、各ピエゾ抵抗の
抵抗値のバランス誤差等により、各ピエゾ抵抗で形成さ
れたブリッジ回路はオフセットを有している。オフセッ
ト調整回路２１は、該オフセットを調整するための回路
である。なお、上記加速度検出回路２０がセンサ部をな
し、オフセット調整回路２１がオフセット調整部をな
し、前段増幅回路２２が前段増幅部をなし、後段増幅回
路２４が後段増幅部をなし、基準電圧供給回路２５が基
準電圧供給部をなす。上記図２で示した構成の半導体加
速度センサにおいて、具体的な回路例を示して本発明の
実施の形態１について詳細に説明する。
ゾ抵抗でブリッジ回路を形成してなり、各ピエゾ抵抗の
抵抗値のバランス誤差等により、各ピエゾ抵抗で形成さ
れたブリッジ回路はオフセットを有している。オフセッ
ト調整回路２１は、該オフセットを調整するための回路
である。なお、上記加速度検出回路２０がセンサ部をな
し、オフセット調整回路２１がオフセット調整部をな
し、前段増幅回路２２が前段増幅部をなし、後段増幅回
路２４が後段増幅部をなし、基準電圧供給回路２５が基
準電圧供給部をなす。上記図２で示した構成の半導体加
速度センサにおいて、具体的な回路例を示して本発明の
実施の形態１について詳細に説明する。
【００２１】図３は、上記図２で示した半導体加速度セ
ンサ１の回路例を示した図である。図３において、上記
図２の加速度検出回路２０は、ピエゾ抵抗３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄからなる加速度検出素子６で構成さ
れ、上記図２のオフセット調整回路２１はオフセット調
整用抵抗３１からなり、上記図２の前段増幅回路２２
は、抵抗３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，
３９，４０及び演算増幅器４１，４２，４３からなり、
上記図２のハイパスフィルタ２３は、コンデンサ４４及
び抵抗４５からなり、上記図２の後段増幅回路２４は、
抵抗回路４６、演算増幅器４７からなる。また、上記図
２の基準電圧供給回路２５は、直流電源４８からなり、
上記ハイパスフィルタ２３及び後段増幅回路２４の基準
電圧供給源をなしている。なお、厳密に言えば、直流電
源４８は、ハイパスフィルタ２３を構成するものである
と共に、後段増幅回路２４を構成するものである。
ンサ１の回路例を示した図である。図３において、上記
図２の加速度検出回路２０は、ピエゾ抵抗３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄからなる加速度検出素子６で構成さ
れ、上記図２のオフセット調整回路２１はオフセット調
整用抵抗３１からなり、上記図２の前段増幅回路２２
は、抵抗３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，
３９，４０及び演算増幅器４１，４２，４３からなり、
上記図２のハイパスフィルタ２３は、コンデンサ４４及
び抵抗４５からなり、上記図２の後段増幅回路２４は、
抵抗回路４６、演算増幅器４７からなる。また、上記図
２の基準電圧供給回路２５は、直流電源４８からなり、
上記ハイパスフィルタ２３及び後段増幅回路２４の基準
電圧供給源をなしている。なお、厳密に言えば、直流電
源４８は、ハイパスフィルタ２３を構成するものである
と共に、後段増幅回路２４を構成するものである。
【００２２】上記加速度検出素子６は、センサチップに
おけるダイヤフラム部の表面に形成された４本のピエゾ
抵抗３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄにより構成された
ブリッジ回路からなり、該ブリッジ回路の入力の一方、
すなわちピエゾ抵抗３０ａと３０ｂとの接続部は電源か
ら電源電圧Ｖccが印加され、他方、すなわちピエゾ抵抗
３０ｃと３０ｄとの接続部は接地されている。
おけるダイヤフラム部の表面に形成された４本のピエゾ
抵抗３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄにより構成された
ブリッジ回路からなり、該ブリッジ回路の入力の一方、
すなわちピエゾ抵抗３０ａと３０ｂとの接続部は電源か
ら電源電圧Ｖccが印加され、他方、すなわちピエゾ抵抗
３０ｃと３０ｄとの接続部は接地されている。
【００２３】また、上記ブリッジ回路の一方の出力端
子、すなわちピエゾ抵抗３０ｂと３０ｄとの接続部は、
抵抗３２を介して演算増幅器４１の非反転入力端子に接
続される。該演算増幅器４１の反転入力端子は抵抗３３
を介して演算増幅器４１の出力端子に接続されており、
演算増幅器４１はボルテージフォロワを形成している。
上記抵抗３３は、上記加速度検出素子６に応力が加わっ
ていないときにおけるピエゾ抵抗３０ｃ及び３０ｄの合
成抵抗値に等しいものである。
子、すなわちピエゾ抵抗３０ｂと３０ｄとの接続部は、
抵抗３２を介して演算増幅器４１の非反転入力端子に接
続される。該演算増幅器４１の反転入力端子は抵抗３３
を介して演算増幅器４１の出力端子に接続されており、
演算増幅器４１はボルテージフォロワを形成している。
上記抵抗３３は、上記加速度検出素子６に応力が加わっ
ていないときにおけるピエゾ抵抗３０ｃ及び３０ｄの合
成抵抗値に等しいものである。
【００２４】上記ブリッジ回路の他方の出力端子、すな
わちピエゾ抵抗３０ａと３０ｃとの接続部は、上記オフ
セット調整用抵抗３１を介して接地されると共に、抵抗
３５を介して演算増幅器４２の非反転入力端子に接続さ
れる。該演算増幅器４２の反転入力端子は抵抗３６を介
して演算増幅器４２の出力端子に接続されており、演算
増幅器４２はボルテージフォロワを形成している。上記
抵抗３６は、上記加速度検出素子６に応力が加わってい
ないときにおけるピエゾ抵抗３０ａ及び３０ｂの合成抵
抗値に等しいものである。
わちピエゾ抵抗３０ａと３０ｃとの接続部は、上記オフ
セット調整用抵抗３１を介して接地されると共に、抵抗
３５を介して演算増幅器４２の非反転入力端子に接続さ
れる。該演算増幅器４２の反転入力端子は抵抗３６を介
して演算増幅器４２の出力端子に接続されており、演算
増幅器４２はボルテージフォロワを形成している。上記
抵抗３６は、上記加速度検出素子６に応力が加わってい
ないときにおけるピエゾ抵抗３０ａ及び３０ｂの合成抵
抗値に等しいものである。
【００２５】上記演算増幅器４１の出力端子は、抵抗３
４を介して演算増幅器４３の反転入力端子に接続され、
上記演算増幅器４２の出力端子は抵抗３７を介して演算
増幅器４３の非反転入力端子に接続される。また、演算
増幅器４３の反転入力端子は抵抗３８を介して演算増幅
器４３の出力端子に接続される。抵抗３９及び４０は直
列に接続されており、該直列回路における抵抗３９に電
源電圧Ｖccが印加され、抵抗４０が接地されている。上
記演算増幅器４３の非反転入力端子は、更に、上記抵抗
３９及び４０の接続部に接続され、演算増幅器４３の出
力端子はコンデンサ４４を介して演算増幅器４７の反転
入力端子に接続されている。
４を介して演算増幅器４３の反転入力端子に接続され、
上記演算増幅器４２の出力端子は抵抗３７を介して演算
増幅器４３の非反転入力端子に接続される。また、演算
増幅器４３の反転入力端子は抵抗３８を介して演算増幅
器４３の出力端子に接続される。抵抗３９及び４０は直
列に接続されており、該直列回路における抵抗３９に電
源電圧Ｖccが印加され、抵抗４０が接地されている。上
記演算増幅器４３の非反転入力端子は、更に、上記抵抗
３９及び４０の接続部に接続され、演算増幅器４３の出
力端子はコンデンサ４４を介して演算増幅器４７の反転
入力端子に接続されている。
【００２６】上記演算増幅器４７の反転入力端子は、抵
抗４５を介して直流電源４８の＋側端子が接続され、該
直流電源４８の−側端子は接地されている。また、上記
演算増幅器４７の非反転入力端子は、上記直流電源４８
の＋側端子に接続されている。上記直流電源４８は、上
記コンデンサ４４及び厚膜抵抗で形成された抵抗４５で
構成されるハイパスフィルタ及び演算増幅器４７の基準
電圧供給源をなしている。演算増幅器４７の反転入力端
子と出力端子間には、温度補償用の抵抗回路４６が接続
されており、演算増幅器４７の出力端子が、半導体加速
度センサ１の出力端子Ｖoutをなしている。
抗４５を介して直流電源４８の＋側端子が接続され、該
直流電源４８の−側端子は接地されている。また、上記
演算増幅器４７の非反転入力端子は、上記直流電源４８
の＋側端子に接続されている。上記直流電源４８は、上
記コンデンサ４４及び厚膜抵抗で形成された抵抗４５で
構成されるハイパスフィルタ及び演算増幅器４７の基準
電圧供給源をなしている。演算増幅器４７の反転入力端
子と出力端子間には、温度補償用の抵抗回路４６が接続
されており、演算増幅器４７の出力端子が、半導体加速
度センサ１の出力端子Ｖoutをなしている。
【００２７】ここで、上記加速度検出素子６は負の温度
特性を有しており、温度が上昇すると差動増幅器をなす
演算増幅器４３の両入力端子間の電圧差が小さくなり、
演算増幅器４３の出力電圧は小さくなるため、演算増幅
器４７に接続された上記抵抗回路４６は、１つの抵抗又
は複数の種類の抵抗からなり、演算増幅器４７で形成さ
れた後段増幅回路２４が正の温度特性を有するように該
抵抗回路４６は正の温度特性を有し、上記加速度検出素
子６の温度特性を打ち消して、半導体加速度センサ１の
感度温度補償を行う。また、それぞれボルテージフォロ
ワを形成する上記演算増幅器４１及び４２は、入力イン
ピーダンスが非常に高く、加速度検出素子６のインピー
ダンスの影響を受けないで、加速度検出素子６からの不
平衡電圧を、演算増幅器４３の各入力端子に低インピー
ダンスで伝達することができる。
特性を有しており、温度が上昇すると差動増幅器をなす
演算増幅器４３の両入力端子間の電圧差が小さくなり、
演算増幅器４３の出力電圧は小さくなるため、演算増幅
器４７に接続された上記抵抗回路４６は、１つの抵抗又
は複数の種類の抵抗からなり、演算増幅器４７で形成さ
れた後段増幅回路２４が正の温度特性を有するように該
抵抗回路４６は正の温度特性を有し、上記加速度検出素
子６の温度特性を打ち消して、半導体加速度センサ１の
感度温度補償を行う。また、それぞれボルテージフォロ
ワを形成する上記演算増幅器４１及び４２は、入力イン
ピーダンスが非常に高く、加速度検出素子６のインピー
ダンスの影響を受けないで、加速度検出素子６からの不
平衡電圧を、演算増幅器４３の各入力端子に低インピー
ダンスで伝達することができる。
【００２８】上記のような構成において、上記各ピエゾ
抵抗３０ａ〜３０ｄの抵抗値のバランス誤差等により、
各ピエゾ抵抗３０ａ〜３０ｄで形成されたブリッジ回路
はオフセットを有しており、厚膜抵抗からなる上記オフ
セット調整用抵抗３１をトリミングすることによってオ
フセット調整を行う。ここで、上記半導体加速度センサ
１に加速度が加わると、上記ダイヤフラム部に歪みが発
生し、加わった加速度の大きさに応じて上記各ピエゾ抵
抗３０ａ〜３０ｄの抵抗値が変化し、各ピエゾ抵抗で形
成されたブリッジ回路の出力に不平衡電圧が発生し、該
不平衡電圧が加速度信号となる。
抵抗３０ａ〜３０ｄの抵抗値のバランス誤差等により、
各ピエゾ抵抗３０ａ〜３０ｄで形成されたブリッジ回路
はオフセットを有しており、厚膜抵抗からなる上記オフ
セット調整用抵抗３１をトリミングすることによってオ
フセット調整を行う。ここで、上記半導体加速度センサ
１に加速度が加わると、上記ダイヤフラム部に歪みが発
生し、加わった加速度の大きさに応じて上記各ピエゾ抵
抗３０ａ〜３０ｄの抵抗値が変化し、各ピエゾ抵抗で形
成されたブリッジ回路の出力に不平衡電圧が発生し、該
不平衡電圧が加速度信号となる。
【００２９】上記加速度信号は、非常に信号レベルの小
さい信号であるため、上記演算増幅器４３で差動増幅さ
れる。差動増幅された加速度信号は、上記直流電源４８
によって基準電位を持たせた、コンデンサ４４及び抵抗
４５からなるハイパスフィルタによって直流信号がカッ
トされる。更に、加速度信号は、演算増幅器４７で構成
された増幅回路で感度温度補償が行われると共に、再度
増幅されて出力端子Ｖoutから出力される。
さい信号であるため、上記演算増幅器４３で差動増幅さ
れる。差動増幅された加速度信号は、上記直流電源４８
によって基準電位を持たせた、コンデンサ４４及び抵抗
４５からなるハイパスフィルタによって直流信号がカッ
トされる。更に、加速度信号は、演算増幅器４７で構成
された増幅回路で感度温度補償が行われると共に、再度
増幅されて出力端子Ｖoutから出力される。
【００３０】ハイパスフィルタを有する半導体加速度セ
ンサ１は、電源電圧が印加された後ハイパスフィルタの
コンデンサ４４に電荷が充電されるまでは、半導体加速
度センサ１の出力は正常状態まで立ち上がらず、半導体
加速度センサ１の出力が正常状態に立ち上がるまで時間
を要していた。該出力立ち上がり時間ｔは、下記（１）
式で示すことができる。 ｔ＝Ｃ×Ｒ×ｌｎ｜(Ｖｍ−Ｖｒ)／(ｋ／Ａｖ)｜…………………（１） なお、上記（１）式において、Ｃはコンデンサ４４の容
量を、Ｒは抵抗４５の抵抗値を、Ｖｍは前段増幅回路２
２の常温時の出力電圧、すなわち演算増幅器４３の常温
時の出力電圧を、Ｖｒは直流電源４８の電圧値を示し、
ｋは、半導体加速度センサ１が正常に動作するのに無視
できるレベルの半導体加速度センサ１の出力電圧誤差
を、Ａｖは後段増幅回路２４の増幅率、すなわち演算増
幅器４７で構成された増幅回路の増幅率を示す。
ンサ１は、電源電圧が印加された後ハイパスフィルタの
コンデンサ４４に電荷が充電されるまでは、半導体加速
度センサ１の出力は正常状態まで立ち上がらず、半導体
加速度センサ１の出力が正常状態に立ち上がるまで時間
を要していた。該出力立ち上がり時間ｔは、下記（１）
式で示すことができる。 ｔ＝Ｃ×Ｒ×ｌｎ｜(Ｖｍ−Ｖｒ)／(ｋ／Ａｖ)｜…………………（１） なお、上記（１）式において、Ｃはコンデンサ４４の容
量を、Ｒは抵抗４５の抵抗値を、Ｖｍは前段増幅回路２
２の常温時の出力電圧、すなわち演算増幅器４３の常温
時の出力電圧を、Ｖｒは直流電源４８の電圧値を示し、
ｋは、半導体加速度センサ１が正常に動作するのに無視
できるレベルの半導体加速度センサ１の出力電圧誤差
を、Ａｖは後段増幅回路２４の増幅率、すなわち演算増
幅器４７で構成された増幅回路の増幅率を示す。
【００３１】半導体加速度センサ１の感度は上記センサ
チップ３を形成するシリコンのピエゾ抵抗係数によって
決定されるが、該ピエゾ抵抗係数は正の温度特性を有し
ている。そのため、半導体加速度センサ１の感度の温度
補償を行う演算増幅器４７で構成された増幅回路の増幅
率は負の温度特性を持たせている。従って、半導体加速
度センサ１の使用下限温度時（以下、低温時と呼ぶ）と
使用上限温度時（以下、高温時と呼ぶ）との上記Ｖｍが
同じであれば、半導体加速度センサ１に電源供給が開始
された後における、半導体加速度センサ１の出力立ち上
がり時間ｔは、上記（１）式より、高温時では長く、低
温時では短くなることが分かる。このような半導体加速
度センサ１を使用する場合、上記ｔは、高温時の値を全
使用温度範囲における値であるとして設計しなければな
らない。
チップ３を形成するシリコンのピエゾ抵抗係数によって
決定されるが、該ピエゾ抵抗係数は正の温度特性を有し
ている。そのため、半導体加速度センサ１の感度の温度
補償を行う演算増幅器４７で構成された増幅回路の増幅
率は負の温度特性を持たせている。従って、半導体加速
度センサ１の使用下限温度時（以下、低温時と呼ぶ）と
使用上限温度時（以下、高温時と呼ぶ）との上記Ｖｍが
同じであれば、半導体加速度センサ１に電源供給が開始
された後における、半導体加速度センサ１の出力立ち上
がり時間ｔは、上記（１）式より、高温時では長く、低
温時では短くなることが分かる。このような半導体加速
度センサ１を使用する場合、上記ｔは、高温時の値を全
使用温度範囲における値であるとして設計しなければな
らない。
【００３２】そこで、高温時の上記ｔをｔＨとし、低温
時の上記ｔをｔＣとすると、ｔＨ＝ｔＣとなるようにす
れば、高温時の上記ｔを短縮することができ、上記半導
体加速度センサ１を使用するにあたって、半導体加速度
センサ１に電源供給が開始されてからの半導体加速度セ
ンサ１の出力立ち上がり時間を短縮させて設計すること
ができる。従って、上記ＣおよびＲが温度特性を持たな
いとすれば、上記（１）式より、ｔＨ＝ｔＣとすると下
記（２）式が導き出せる。 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ）……………（２） ただし、上記（２）式において、ＡｖＣは低温時の後段
増幅回路２４の増幅率、すなわち演算増幅器４７で構成
された増幅回路の低温時の増幅率を、ＡｖＨは高温時の
後段増幅回路２４の増幅率、すなわち演算増幅器４７で
構成された増幅回路の高温時の増幅率を、ＶｍＣは低温
時の前段増幅回路２２の出力電圧、すなわち演算増幅器
４３の低温時の出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは高温時の前段
増幅回路２２の出力電圧、すなわち演算増幅器４３の高
温時の出力電圧Ｖｍを示している。また、上記（１）式
において、Ｃ及びＲは温度特性を持たないものとする。
時の上記ｔをｔＣとすると、ｔＨ＝ｔＣとなるようにす
れば、高温時の上記ｔを短縮することができ、上記半導
体加速度センサ１を使用するにあたって、半導体加速度
センサ１に電源供給が開始されてからの半導体加速度セ
ンサ１の出力立ち上がり時間を短縮させて設計すること
ができる。従って、上記ＣおよびＲが温度特性を持たな
いとすれば、上記（１）式より、ｔＨ＝ｔＣとすると下
記（２）式が導き出せる。 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ）……………（２） ただし、上記（２）式において、ＡｖＣは低温時の後段
増幅回路２４の増幅率、すなわち演算増幅器４７で構成
された増幅回路の低温時の増幅率を、ＡｖＨは高温時の
後段増幅回路２４の増幅率、すなわち演算増幅器４７で
構成された増幅回路の高温時の増幅率を、ＶｍＣは低温
時の前段増幅回路２２の出力電圧、すなわち演算増幅器
４３の低温時の出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは高温時の前段
増幅回路２２の出力電圧、すなわち演算増幅器４３の高
温時の出力電圧Ｖｍを示している。また、上記（１）式
において、Ｃ及びＲは温度特性を持たないものとする。
【００３３】また、上記ＶｍＣ及びＶｍＨは下記（３）
式及び（４）式で示すことができる。 ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ …………………………………（３） ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ …………………………………（４） なお、上記（３）式及び（４）式において、ＶｍＲは常
温時における前段増幅回路２２の出力電圧、すなわち演
算増幅器４３の常温時の演算増幅器４３の出力電圧Ｖｍ
を示し、α及びβは比例定数であり、α＞０，β＞０で
ある。
式及び（４）式で示すことができる。 ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ …………………………………（３） ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ …………………………………（４） なお、上記（３）式及び（４）式において、ＶｍＲは常
温時における前段増幅回路２２の出力電圧、すなわち演
算増幅器４３の常温時の演算増幅器４３の出力電圧Ｖｍ
を示し、α及びβは比例定数であり、α＞０，β＞０で
ある。
【００３４】このように上記（２）式〜（４）式より、
上記（２）式が成り立つように、オフセット調整用抵抗
３１をトリミングして常温時の上記Ｖｍを調整すること
によって、高温時の上記ｔを短縮することができ、上記
半導体加速度センサ１を使用するにあたって、半導体加
速度センサ１に電源を供給開始した後の半導体加速度セ
ンサ１の出力が安定するまでの時間である出力立ち上が
り時間を短縮させて設計することができる。なお、上記
実施の形態１においては、前段増幅回路２２で１段の差
動増幅器で差動増幅を行っていたが、複数段の演算増幅
器で差動増幅及び増幅を行ってもよい。また、後段増幅
回路２４においても、１段の増幅器で増幅を行っている
が、複数段の増幅器で増幅を行ってもよい。
上記（２）式が成り立つように、オフセット調整用抵抗
３１をトリミングして常温時の上記Ｖｍを調整すること
によって、高温時の上記ｔを短縮することができ、上記
半導体加速度センサ１を使用するにあたって、半導体加
速度センサ１に電源を供給開始した後の半導体加速度セ
ンサ１の出力が安定するまでの時間である出力立ち上が
り時間を短縮させて設計することができる。なお、上記
実施の形態１においては、前段増幅回路２２で１段の差
動増幅器で差動増幅を行っていたが、複数段の演算増幅
器で差動増幅及び増幅を行ってもよい。また、後段増幅
回路２４においても、１段の増幅器で増幅を行っている
が、複数段の増幅器で増幅を行ってもよい。
【００３５】
【実施例】次に、本発明の実施の形態１における半導体
加速度センサの実施例について説明する。電源電圧Ｖcc
が５Ｖの場合、基準電圧Ｖｒを２.５Ｖ、高温時のＶｍ
（ＶｍＨ）を３Ｖ、低温時のＶｍ（ＶｍＣ）を２Ｖ、ハ
イパスフィルタの時定数（Ｃ×Ｒ）を０.１、常温時の
ｋ／Ａｖ（ｋ／ＡｖＲ）を１００／１０、低温時のｋ／
Ａｖ（ｋ／ＡｖＣ）を１００／９、高温時のｋ／Ａｖ
（ｋ／ＡｖＨ）を１００／１１、として、従来と本発明
の実施の形態１とにおける上記ｔの比較を行った。
加速度センサの実施例について説明する。電源電圧Ｖcc
が５Ｖの場合、基準電圧Ｖｒを２.５Ｖ、高温時のＶｍ
（ＶｍＨ）を３Ｖ、低温時のＶｍ（ＶｍＣ）を２Ｖ、ハ
イパスフィルタの時定数（Ｃ×Ｒ）を０.１、常温時の
ｋ／Ａｖ（ｋ／ＡｖＲ）を１００／１０、低温時のｋ／
Ａｖ（ｋ／ＡｖＣ）を１００／９、高温時のｋ／Ａｖ
（ｋ／ＡｖＨ）を１００／１１、として、従来と本発明
の実施の形態１とにおける上記ｔの比較を行った。
【００３６】従来においては、ＶｍＲ＝Ｖｒとなるよう
にトリミング調整を行っていたため、上記（１）式よ
り、常温時のｔ（ｔＲ）は０秒、低温時のｔ（ｔＣ）は
４.５秒、高温時のｔ（ｔＨ）は５.５秒、であった。
にトリミング調整を行っていたため、上記（１）式よ
り、常温時のｔ（ｔＲ）は０秒、低温時のｔ（ｔＣ）は
４.５秒、高温時のｔ（ｔＨ）は５.５秒、であった。
【００３７】これに対して、本発明の実施の形態１にお
いては、上記（２）式〜（４）式を満たすようにして、
例えばＶｍＲを２.４５Ｖとすると、上記（１）式よ
り、常温時のｔ（ｔＲ）が０.０５秒、低温時のｔ（ｔ
Ｃ）は４.９５秒、高温時のｔ（ｔＨ）は４.９５秒、と
なり、半導体加速度センサ１における全温度使用範囲
（高温）において、電源供給が開始されてからの半導体
加速度センサ１の出力立ち上がり時間ｔを約１０％短縮
させて使用することができた。なお、上記高温時とは８
５℃を示し、上記低温時とは−４０℃を示し、常温時と
は２５℃を示す。
いては、上記（２）式〜（４）式を満たすようにして、
例えばＶｍＲを２.４５Ｖとすると、上記（１）式よ
り、常温時のｔ（ｔＲ）が０.０５秒、低温時のｔ（ｔ
Ｃ）は４.９５秒、高温時のｔ（ｔＨ）は４.９５秒、と
なり、半導体加速度センサ１における全温度使用範囲
（高温）において、電源供給が開始されてからの半導体
加速度センサ１の出力立ち上がり時間ｔを約１０％短縮
させて使用することができた。なお、上記高温時とは８
５℃を示し、上記低温時とは−４０℃を示し、常温時と
は２５℃を示す。
【００３８】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の半導体センサによれば、オフセット調整部で、センサ
部のオフセットを調整することによって前段増幅部の出
力電圧Ｖｍを調整し、電源供給開始後における上記後段
増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるよう
にした。具体的には、電源供給開始後における後段増幅
部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用
上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように上記
前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整する。すなわち、上記
前段増幅部の常温時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ となるように調整する。これらのことから、電源供給開
始後の半導体センサにおける全使用温度範囲で保証でき
る出力立ち上がり時間を短縮することができるため、半
導体センサを使用するにあたって、半導体センサに電源
供給が開始されてからの半導体センサの出力立ち上がり
時間を短縮させて設計することができる、高精度な半導
体センサを得ることができる。
の半導体センサによれば、オフセット調整部で、センサ
部のオフセットを調整することによって前段増幅部の出
力電圧Ｖｍを調整し、電源供給開始後における上記後段
増幅部の出力立ち上がり時間の最大値が小さくなるよう
にした。具体的には、電源供給開始後における後段増幅
部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用
上限温度時と使用下限温度時とで同じになるように上記
前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整する。すなわち、上記
前段増幅部の常温時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ となるように調整する。これらのことから、電源供給開
始後の半導体センサにおける全使用温度範囲で保証でき
る出力立ち上がり時間を短縮することができるため、半
導体センサを使用するにあたって、半導体センサに電源
供給が開始されてからの半導体センサの出力立ち上がり
時間を短縮させて設計することができる、高精度な半導
体センサを得ることができる。
【００３９】上記オフセット調整部は、プリント基板上
に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からなり、該印刷
抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅部の出
力電圧Ｖｍを調整することから、簡単な構成でコストア
ップすることなく、半導体センサにおける全使用温度範
囲で保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を
短縮することができる。
に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からなり、該印刷
抵抗をトリミングすることによって上記前段増幅部の出
力電圧Ｖｍを調整することから、簡単な構成でコストア
ップすることなく、半導体センサにおける全使用温度範
囲で保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を
短縮することができる。
【００４０】また、本発明における半導体センサの出力
調整方法によれば、上記ブリッジ回路のオフセットを調
整することによって前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整
し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち
上がり時間の最大値が小さくなるようにした。具体的に
は、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち
上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と
使用下限温度時とで同じになるように、ブリッジ回路の
オフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Ｖｍを
調整する。すなわち、前段増幅部の常温時における出力
電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ となるように調整する。これらのことから、半導体セン
サにおける全使用温度範囲で保証できる電源供給開始後
の出力立ち上がり時間を短縮することができるため、半
導体センサを使用するにあたって、半導体センサに電源
供給が開始されてからの半導体センサの出力立ち上がり
時間を短縮させて設計することができる、半導体センサ
の出力調整方法を得ることができる。
調整方法によれば、上記ブリッジ回路のオフセットを調
整することによって前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整
し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち
上がり時間の最大値が小さくなるようにした。具体的に
は、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち
上がり時間が、半導体センサにおける使用上限温度時と
使用下限温度時とで同じになるように、ブリッジ回路の
オフセットを調整して上記前段増幅部の出力電圧Ｖｍを
調整する。すなわち、前段増幅部の常温時における出力
電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ となるように調整する。これらのことから、半導体セン
サにおける全使用温度範囲で保証できる電源供給開始後
の出力立ち上がり時間を短縮することができるため、半
導体センサを使用するにあたって、半導体センサに電源
供給が開始されてからの半導体センサの出力立ち上がり
時間を短縮させて設計することができる、半導体センサ
の出力調整方法を得ることができる。
【００４１】プリント基板上に抵抗体を印刷して形成し
た印刷抵抗をトリミングすることによって、上記ブリッ
ジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電
圧Ｖｍを調整することから、簡単な方法でコストアップ
することなく、半導体センサにおける全使用温度範囲で
保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を短縮
することができる。
た印刷抵抗をトリミングすることによって、上記ブリッ
ジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の出力電
圧Ｖｍを調整することから、簡単な方法でコストアップ
することなく、半導体センサにおける全使用温度範囲で
保証できる電源供給開始後の出力立ち上がり時間を短縮
することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１における半導体加速度
センサの内部構造例を示した部分断面図である。
センサの内部構造例を示した部分断面図である。
【図２】 図１で示した半導体加速度センサ１の回路構
成例を示した概略のブロック図である。
成例を示した概略のブロック図である。
【図３】 図２で示した半導体加速度センサ１の回路例
を示した図である。
を示した図である。
１ 半導体加速度センサ、 ２０ 加速度検出回路、
２１ オフセット調整回路、 ２２ 前段増幅回路、
２３ ハイパスフィルタ、 ２４ 後段増幅回路、 ２
５ 基準電圧供給回路、 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３
０ｄ ピエゾ抵抗、 ３１ オフセット調整用抵抗、
３２〜４０，４５ 抵抗、 ４１〜４３，４７ 演算増
幅器、 ４４ コンデンサ、 ４６ 抵抗回路、 ４８
直流電源
２１ オフセット調整回路、 ２２ 前段増幅回路、
２３ ハイパスフィルタ、 ２４ 後段増幅回路、 ２
５ 基準電圧供給回路、 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３
０ｄ ピエゾ抵抗、 ３１ オフセット調整用抵抗、
３２〜４０，４５ 抵抗、 ４１〜４３，４７ 演算増
幅器、 ４４ コンデンサ、 ４６ 抵抗回路、 ４８
直流電源
Claims (8)
- 【請求項１】 センサに半導体を使用した半導体センサ
において、 半導体のピエゾ抵抗効果を利用したピエゾ抵抗がブリッ
ジ回路を形成してなるセンサ部と、 コンデンサと抵抗で構成されたハイパスフィルタと、 該ハイパスフィルタの前段に形成され、上記センサ部か
ら出力された不平衡電圧を差動増幅する前段増幅部と、 上記ハイパスフィルタの後段に形成され、ハイパスフィ
ルタを介して入力された上記前段増幅部の出力電圧を増
幅する後段増幅部と、 上記ハイパスフィルタ及び該後段増幅部に基準電圧Ｖｒ
を供給する基準電圧供給部と、 上記センサ部のオフセットを調整するオフセット調整部
とを備え、 上記オフセット調整部は、センサ部のオフセットを調整
することによって上記前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整
し、電源供給開始後における上記後段増幅部の出力立ち
上がり時間の最大値が小さくなるようにしたことを特徴
とする半導体センサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の半導体センサにして、
上記オフセット調整部は、電源供給開始後における上記
後段増幅部の出力立ち上がり時間が、半導体センサにお
ける使用上限温度時と使用下限温度時とで同じになるよ
うに、上記前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整することを
特徴とする半導体センサ。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれかに記載
の半導体センサにして、上記オフセット調整部は、上記
前段増幅部の常温時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ （ただし、ＡｖＣは上記使用下限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＡｖＨは上記使用上限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＶｍＣは上記使用下限温度時の前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは上記使用上限温度時の前段増
幅部の出力電圧Ｖｍを示し、α及びβは比例定数であ
り、α＞０，β＞０である。）となるように調整するこ
とを特徴とする半導体センサ。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の半導体センサにして、上記オフセット調整部は、プリ
ント基板上に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗からな
り、該印刷抵抗をトリミングすることによって上記前段
増幅部の出力電圧Ｖｍを調整することを特徴とする半導
体センサ。 - 【請求項５】 半導体のピエゾ抵抗効果を利用したピエ
ゾ抵抗でブリッジ回路を形成し、該ブリッジ回路に発生
した不平衡電圧を、少なくとも１段の増幅器からなる前
段増幅部で差動増幅し、更に、基準電圧Ｖｒを有するハ
イパスフィルタを通した後、基準電圧Ｖｒを有する少な
くとも１段の増幅器からなる後段増幅部で増幅して出力
する構成の、センサに半導体を使用した半導体センサに
おける出力調整方法において、 上記ブリッジ回路のオフセットを調整することによって
上記前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整し、電源供給開始
後における上記後段増幅部の出力立ち上がり時間の最大
値が小さくなるようにしたことを特徴とする半導体セン
サの出力調整方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の半導体センサの出力調
整方法にして、電源供給開始後における上記後段増幅部
の出力立ち上がり時間が、半導体センサにおける使用上
限温度時と使用下限温度時とで同じになるように、上記
ブリッジ回路のオフセットを調整して上記前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを調整することを特徴とする半導体センサ
の出力調整方法。 - 【請求項７】 請求項５又は請求項６のいずれかに記載
の半導体センサの出力調整方法にして、上記前段増幅部
の常温時における出力電圧ＶｍＲを、次式 ＡｖＣ×（ＶｍＣ−Ｖｒ）＝ＡｖＨ×（ＶｍＨ−Ｖｒ） ＶｍＣ＝α×ＶｍＲ ＶｍＨ＝β×ＶｍＲ （ただし、ＡｖＣは上記使用下限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＡｖＨは上記使用上限温度時の後段増幅部の
増幅率を、ＶｍＣは上記使用下限温度時の前段増幅部の
出力電圧Ｖｍを、ＶｍＨは上記使用上限温度時の前段増
幅部の出力電圧Ｖｍを示し、α及びβは比例定数であ
り、α＞０，β＞０である。）となるように調整するこ
とを特徴とする半導体センサの出力調整方法。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかに記載
の半導体センサの出力調整方法にして、プリント基板上
に抵抗体を印刷して形成した印刷抵抗をトリミングする
ことによって上記ブリッジ回路のオフセットを調整して
上記前段増幅部の出力電圧Ｖｍを調整することを特徴と
する半導体センサの出力調整方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8133761A JPH09318653A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 半導体センサ及びその出力調整方法 |
| DE19638407A DE19638407C2 (de) | 1996-05-28 | 1996-09-19 | Halbleitersensor und Verfahren zur Einstellung dessen Ausgangssignal |
| US08/729,407 US5854421A (en) | 1996-05-28 | 1996-10-11 | Semiconductor sensors and method for adjusting the output |
| KR1019960049494A KR100239843B1 (ko) | 1996-05-28 | 1996-10-29 | 반도체 센서 및 그 출력방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8133761A JPH09318653A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 半導体センサ及びその出力調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318653A true JPH09318653A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15112343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8133761A Pending JPH09318653A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 半導体センサ及びその出力調整方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5854421A (ja) |
| JP (1) | JPH09318653A (ja) |
| KR (1) | KR100239843B1 (ja) |
| DE (1) | DE19638407C2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000162066A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Denso Corp | センサ装置 |
| JP2000214179A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Asuko Kk | 加速度センサおよび加速度検出システム |
| US7415264B2 (en) * | 2004-09-25 | 2008-08-19 | Skyworks Solutions, Inc. | Low noise filter for a wireless receiver |
| JP4515241B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-07-28 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 出力増幅回路及びそれを用いたセンサ装置 |
| DE102005006666A1 (de) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Piezoelektrischer Sensor und dessen Verwendung |
| DE102006007463B3 (de) * | 2006-02-17 | 2007-06-21 | Jumo Gmbh & Co. Kg | Brückenschaltung und Verfahren zum Abgleichen einer Brückenschaltung |
| AT503447B1 (de) * | 2006-02-27 | 2007-10-15 | Vaillant Austria Gmbh | Verfahren zum kalibrieren eines elektrischen oder elektronischen sensors |
| JP2009156658A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Renesas Technology Corp | 半導体圧力センサ装置、データ処理装置、血圧計、掃除機及び気圧計 |
| CN102928160A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-13 | 昆山北极光电子科技有限公司 | 一种机械的动平衡测量方法 |
| WO2015001370A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Freescale Semiconductor, Inc. | Trimming circuit for a sensor and trimming method |
| CN106525318B (zh) * | 2016-12-16 | 2022-07-01 | 山东金洲科瑞节能科技有限公司 | 一种总线型压力测量装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3886799A (en) * | 1973-09-24 | 1975-06-03 | Nat Semiconductor Corp | Semiconductor pressure transducer employing temperature compensation circuits and novel heater circuitry |
| US3899695A (en) * | 1973-09-24 | 1975-08-12 | Nat Semiconductor Corp | Semiconductor pressure transducer employing novel temperature compensation means |
| JPS59163533A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Nec Corp | 圧力変換器とその駆動方法 |
| US4817022A (en) * | 1986-07-30 | 1989-03-28 | Barber-Colman Company | Method and apparatus for automatic offset compensation in parameter-sensing transducer systems |
| JPH0713645B2 (ja) * | 1986-11-17 | 1995-02-15 | 日本電装株式会社 | 半導体式加速度検出装置 |
| US4765188A (en) * | 1986-11-24 | 1988-08-23 | Bourns Instruments, Inc. | Pressure transducer with integral digital temperature compensation |
| JPH07113647B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1995-12-06 | 日産自動車株式会社 | 半導体加速度センサ |
| JP2547630B2 (ja) * | 1988-12-19 | 1996-10-23 | 三洋電機株式会社 | 電気掃除機 |
| JP3071202B2 (ja) * | 1989-07-19 | 2000-07-31 | 富士電機株式会社 | 半導体圧力センサの増巾補償回路 |
| JP2687242B2 (ja) * | 1989-08-10 | 1997-12-08 | ジェコー株式会社 | サーボ加速度計 |
| JP2812007B2 (ja) * | 1991-08-20 | 1998-10-15 | 日本電気株式会社 | 加速度センサ |
| JP3019550B2 (ja) * | 1991-10-14 | 2000-03-13 | 日産自動車株式会社 | 半導体センサの自己診断回路 |
| US5241850A (en) * | 1991-11-01 | 1993-09-07 | Texas Instruments Incorporated | Sensor with programmable temperature compensation |
| JP3264689B2 (ja) * | 1992-04-07 | 2002-03-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体圧力センサ用の圧力検出回路 |
| JP2768219B2 (ja) * | 1993-06-24 | 1998-06-25 | 日本電気株式会社 | 歪量検出装置並びにその駆動回路及び増幅回路 |
| JPH08146034A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | 加速度検出装置 |
| US5631602A (en) * | 1995-08-07 | 1997-05-20 | Delco Electronics Corporation | Wheatstone bridge amplifier circuit with integrated diagnostic testing |
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