KR100579900B1 - 온도 센서 회로, 반도체 집적 회로 및 그 조정 방법 - Google Patents

온도 센서 회로, 반도체 집적 회로 및 그 조정 방법 Download PDF

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Abstract

기준 전압 발생 회로(110)는 기준 전압을 발생시킨다. 휴즈 회로(조정 회로)(120)는, 기준 전압을 저항 분할하여, 조정 가능한 제1 분할 전압을 출력한다. 전류 발생 회로(130)는, 게이트 전압으로서의 제1 분할 전압에 따라 전류를 발생시킨다. 전압 발생 회로(140)는, 이 전류에 따른 아날로그 전압을 발생시키는 다이오드 소자를 갖는다. 아날로그 전압은, 전압 팔로워 접속된 연산 증폭기 회로(142)를 개재하여 출력할 수 있다. 아날로그 전압은, A/D 변환 회로(150)에 의해 디지털치로 변환된다. A/D 변환 회로(150)는, 카운터(156)의 카운트치를 이용하여 가변 제어 회로(154)에 의해 제어되는 제2 분할 전압과, 아날로그 전압을 컴퍼레이터(152)에서 비교하여, 이 비교 결과에 기초하여 레지스터(160)에 취입된다.

Description

온도 센서 회로, 반도체 집적 회로 및 그 조정 방법{TEMPERATURE SENSOR CIRCUIT, SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT, AND METHOD OF ADJUSTING THE TEMPERATURE SENSOR CIRCUIT}
도 1은 본 실시형태에 있어서의 온도 센서 회로를 내장하는 반도체 집적 회로의 구성의 개요를 도시한 블록도,
도 2는 온도 센서 회로의 회로 구성도,
도 3은 휴즈 회로의 회로 구성도,
도 4는 기준 전압과 아날로그 전압의 온도 의존성을 모식적으로 도시한 설명도,
도 5는 가변 제어 회로의 구성예를 도시한 회로 구성도,
도 6은 제2 분할 전압의 온도 구배를 모식적으로 도시한 설명도,
도 7은 A/D 변환 회로의 동작 타이밍의 일례를 도시한 타이밍도,
도 8은 다이오드 소자에 흐르는 전류에 따라 양단에 발생하는 전압의 온도 특성을 도시한 설명도,
도 9는 프로세스 조건이 다른 다이오드 소자의 각 환경 온도에 있어서의 전류-전압 변환 특성을 도시한 설명도,
도 10은 프로세스 조건이 다른 다이오드 소자의 온도 구배를 도시한 설명도,
도 11은 온도 센서 회로의 아날로그 전압에 의한 조정 흐름의 일례를 도시한 흐름도,
도 12는 환경 온도에 대응하여 설정되는 아날로그 전압의 대응 테이블을 도시한 설명도,
도 13은 온도 센서 회로의 디지털치에 의한 조정 흐름의 일례를 도시한 흐름도,
도 14는 환경 온도에 대응하여 설정되는 카운트치의 대응 테이블을 도시한 설명도,
도 15는 본 실시형태에 있어서의 전자 볼륨의 조정 방법의 일례를 도시한 흐름도,
도 16은 비교예에 있어서의 전자 볼륨의 조정 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 … 반도체 집적 회로 20 … CPU
100 … 온도 센서 회로 110 … 기준 전압 발생 회로
120 … 휴즈 회로(조정 회로) 130 … 전류 발생 회로
132, 134 … p형 트랜지스터 136 … n형 트랜지스터
140 … 전압 발생 회로 142 … 연산 증폭기 회로
150 … A/D 변환 회로 154 … 가변 제어 회로
156 … 카운터 158 … 에지 검출 회로
160 … 레지스터 200 … 전자 볼륨
300 … 전원 회로
본 발명은, 온도 센서 회로, 이것을 구비한 반도체 집적 회로, 및 온도 센서회로의 조정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 광학 소자를 이용한 표시 장치의 표시 제어 회로는, 전기 광학 소자의 온도 의존성을 고려한 제어가 필요해진다. 전기 광학 소자로서 액정을 예로 들면, 환경 온도가 상이한 경우, 동일한 전압이 인가된 액정의 투과율이 달라진다. 그 때문에 표시 제어 회로는, 온도 보상을 행하여 환경 온도에 대응한 전압을 인가할 필요가 있다.
이러한 배경 하에서, 표시 제어 회로는 온도 센서 회로를 내장하는 경우가 있다. 이 경우, 온도 센서 회로를 이용하여, 기준이 되는 환경 온도에 있어서의 센서 출력과, 사용시의 환경 온도에 있어서의 센서 출력을 취입(取入)하여, 양 출력을 상대적으로 평가하여 사용시의 환경 온도를 특정한 후, 특정한 환경 온도에 대응한 전압을 인가하도록 조정하는 것이 행해진다.
그러나, 온도 센서 회로 자체의 제조 프로세스 변동이 있어, 칩에 따라 동일 한 환경 온도이더라도 출력되는 값이 다르므로, 고정밀도로 환경 온도에 대응한 온도 보상을 행할 수 없었다.
본 발명은, 이상과 같은 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 제조 프로세스 변동의 영향을 없애, 보다 고정밀도의 온도 보상을 실시할 수 있는 온도 센서 회로, 이를 구비한 반도체 집적 회로 및 온도 센서 회로의 조정 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 기준 전압을 분할한 제1 분할 전압을 발생시키는 조정 회로와, 상기 제1 분할 전압이 게이트 단자에 공급되는 트랜지스터 소자를 갖고, 이 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류를 발생시키는 전류 발생 회로와, 다이오드 소자를 갖고, 상기 전류가 공급되는 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압을 발생시키는 전압 발생 회로와, 상기 기준 전압을 분할한 제2 분할 전압과 상기 아날로그 전압을 비교하여, 상기 아날로그 전압을 디지털치로 변환하는 A/D 변환 회로를 포함하는 온도 센서 회로에 관계된 것이다.
여기서 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압은, 다이오드 소자에 흐르는 전류가 일정하고, 또한 환경 온도가 일정한 경우에는, 제조 프로세스에 의존하지 않고 동일한 전압이 된다.
본 발명에 의하면, 조정 회로(예를 들면 휴즈 회로)에 있어서, 조정시의 환경 온도에 대응한 아날로그 전압을 발생시키도록 제1 분할 전압을 조정함으로써, 다이오드 소자에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 이 이후에, 취득되는 아날로그 전압을 환경 온도와 대응시킬 수 있으므로, 대단히 간소한 제어로, 고정밀도로 환 경 온도를 특정할 수 있다. 특히, A/D 변환 회로를 이용하여 디지털치를 얻음으로써, 외부에 설치된 A/D 변환 회로의 정밀도에 의존하지 않고, 온도 보상 제어를 행할 수 있게 된다.
또 본 발명의 반도체 집적 회로는, 전원 회로와, 상기 기재된 온도 센서 회로와, 상기 아날로그 전압 및 상기 디지털치 중 적어도 하나를 출력하는 단자와, 소정의 설정치에 기초하여 상기 전원 회로가 출력하는 전압을 조정하는 전자 볼륨을 포함하고, 상기 소정의 설정치는, 상기 아날로그 전압 및 상기 디지털치 중 어느 한쪽에 기초하여 결정되어도 된다.
본 발명에 의하면, 제조 회사나 재질 등의 상이함에 의해 조정 대상의 전원 회로의 부하 특성이 크게 다른 경우라도, 외부에서 대응시킬 수 있으므로, 반도체 집적 회로 내부에서 온도 센서 회로의 출력을 이용하여 직접 전자 볼륨을 조정하는 경우에 비해, 유연하고 또한 고정밀도의 온도 보상을 실시할 수 있게 된다.
또 본 발명은, 기준 전압을 분할한 제1 분할 전압을 발생시키는 조정 회로와, 상기 제1 분할 전압이 게이트 단자에 공급되는 트랜지스터 소자를 갖고, 이 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류를 발생시키는 전류 발생 회로와, 다이오드 소자를 갖고, 상기 전류가 공급되는 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압을 발생시키는 전압 발생 회로와, 상기 기준 전압을 분할한 제2 분할 전압과 상기 아날로그 전압을 비교하여, 상기 아날로그 전압을 디지털치로 변환하는 A/D 변환 회로를 포함하는 온도 센서 회로의 조정 방법에 있어서, 취입한 환경 온도에 관련지어진 목표치를 특정하고, 상기 디지털치가 상기 목표치가 되도록 상기 제1 분할 전압을 조정하는 온도 센서 회로의 조정 방법에 관계된 것이다.
여기서 취입한 환경 온도란, 온도 센서 회로의 조정시의 환경 온도의 측정 결과가 입력되는 것을 의미한다.
또 관련지어진 목표치는, 예를 들면 환경 온도에 대응지어진 목표치를 기억하는 테이블을 갖고, 이 테이블을 검색함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1 분할 전압을 조정하여 얻어진 아날로그 전압을 디지털 변환한 디지털치를 취득할 수 있기 때문에, 이 디지털치를 환경 온도에 대응시킬 수 있다. 그 때문에, 대단히 간소한 제어로, 고정밀도로 환경 온도를 특정할 수 있다. 특히, A/D 변환 회로를 이용하여 디지털치를 얻음으로써, 외부에 설치된 A/D 변환 회로의 정밀도에 의존하지 않고, 온도 보상 제어를 행할 수 있게 된다.
또 본 발명은, 기준 전압을 분할한 제1 분할 전압을 발생시키는 조정 회로와, 상기 제1 분할 전압이 게이트 단자에 공급되는 트랜지스터 소자를 갖고, 이 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류를 발생시키는 전류 발생 회로와, 다이오드 소자를 갖고, 상기 전류가 공급되는 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압을 발생시키는 전압 발생 회로를 포함하는 온도 센서 회로의 조정 방법에 있어서, 취입한 환경 온도에 관련지어진 목표치를 특정하고, 상기 아날로그 전압이 상기 목표치가 되도록 상기 제1 분할 전압을 조정하는 온도 센서 회로의 조정 방법에 관계된 것이다.
본 발명에 의하면, 제1 분할 전압을 조정하여 얻어진 아날로그 전압을 취득할 수 있기 때문에, 이 아날로그 전압을 환경 온도에 대응시킬 수 있다. 그 때문 에, 대단히 간소한 제어로, 고정밀도로 환경 온도를 특정할 수 있다.
또 본 발명의 온도 센서 회로의 조정 방법은, 상기 목표치를 특정하기에 앞서, 취입한 환경 온도에 대응한 기준 전압을 발생시켜도 된다.
본 발명에 의하면, 기준 전압을, 환경 온도에 대응하여 조정한 후, 아날로그 전압 또는 디지털치를 이용하여 온도 보상을 행하도록 했으므로, 보다 고정밀도의 온도 보상을 실시할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 이용하여 상세히 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것이 아니다. 또 이하에서 설명되는 구성의 전부가 본 발명의 필수 구성 요건이라고는 할 수 없다.
1. 반도체 집적 회로
도 1에 본 실시형태에 있어서의 온도 센서 회로를 내장하는 반도체 집적 회로의 구성의 개요를 도시한다.
반도체 집적 회로(10)는, 온도 센서 회로(100), 전자 볼륨(200), 전원 회로(300)를 포함한다. 반도체 집적 회로(10)는, 출력 단자를 통해 온도 센서 회로(100)의 센서 출력인 아날로그 전압 또는 디지털치를 출력한다. 또 반도체 집적 회로(10)의 전자 볼륨(200)에는, 입력 단자를 통해 설정치가 설정된다.
온도 센서 회로(100)는, 환경 온도에 대응한 아날로그 전압 또는 이 아날로그 전압을 디지털 변환한 디지털치를 출력한다.
전자 볼륨(200)은, 입력 단자를 통해 설정되는 설정치에 따라, 전원 회로(300)가 발생시키는 전압치를 조정할 수 있다.
반도체 집적 회로(10)의 외부에 설치된, 예를 들면 중앙 처리 장치(Central Processing Unit : 이하, CPU로 약칭한다)(20)는, 온도 센서 회로(100)로부터의 출력을 취입하여, 전자 볼륨(200)에 설정치를 설정함으로써 전원 회로(300)의 온도 보상 제어를 행할 수 있다.
이렇게, 온도 센서 회로(100)로부터의 센서 출력을 일단 외부에 출력하고, CPU(20) 등에 의해 구해진 설정치에 기초하여 전자 볼륨(200)의 조정을 행하도록 함으로써, 제어 대상의 온도 의존성에 유연하게 대응하여, 고정밀도의 온도 보상 제어를 행할 수 있다. 예를 들면 액정은, 제조 회사나 액정재에 따라 온도 의존성이 크게 달라, 범용적인 온도 보상 제어를 행하기 위해서는 외부에서 조정해야 할 설정치를 구하는 것에 의해, 액정에 의존하지 않고 고정밀도의 보상을 행할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 온도 센서 회로(100)의 출력은, 제조 프로세스에 의존하지 않도록 되어 있다. 즉 온도 센서 회로(100)로부터의 출력은, 제조 프로세스에 의존하지 않는 절대치이다. 그 때문에, 온도 센서 회로(100)에서는, 검사시에 이하에 기술하는 조정을 행하여, 제조 프로세스에 의존하지 않는 출력을 행한다. 이러한 온도 센서 회로(100)의 출력을 이용함으로써, 사용자는 온도 센서 회로(100)로부터의 출력을 환경 온도와 대응시킬 수 있으므로, 예를 들면 상대적인 변화에 의해 온도 의존성을 특정하는 경우에 비교하여, 이 절대치에 대응하는 환경 온도를 특정한 후, 이 환경 온도에 대응한 설정치를 구하기만 하면 된다. 따라서, 이 경우에는, 제어를 간소화하고, 또한 보다 고정밀도의 온도 보상이 가능해진다.
2. 온도 센서 회로
도 2에 온도 센서 회로의 구성예를 도시한다.
온도 센서 회로(100)는, 휴즈 회로(광의로는 조정 회로)(120), 전류 발생 회로(130), 전압 발생 회로(140), A/D 변환 회로(150)를 포함한다. 또 온도 센서 회로(100)는, 조정 가능한 기준 전압을 발생시키는 기준 전압 발생 회로(110)를 포함할 수 있다.
휴즈 회로(120)는, 기준 전압이 공급되는 기준 전압 신호선과 접지선과의 사이에, 직렬로 접속된 저항군 R1, R2, R3을 포함한다. 그리고, 저항군 R2에 접속된 용단(溶斷) 가능한 휴즈 소자를 선택함으로써, 저항군 R2의 분할비를 조정할 수 있도록 되어 있다. 이 저항군 R2의 분할점으로부터 제1 분할 전압이 취출된다.
도 3에 휴즈 회로의 상세한 구성예를 도시한다.
휴즈 회로(120)는, 6비트(B0∼B5)로 표시되는 64종류의 분할점의 어느 1개로부터, 제1 분할 전압을 출력한다. 그 때문에 휴즈 회로(120)는, 64개의 분할점(DV0∼DV63)에 접속된 신호선이 입력되는 셀렉터군을 포함한다. 셀렉터군을 구성하는 각 셀렉터 회로는, 2입력 1출력 선택 회로이다. 셀렉터군은, 첫 번째 단에서 64종류의 분할점에서 32종류의 분할점을 선택하고, 두 번째 단에서 32종류의 분할점에서 16종류의 분할점을 선택하고, 최종적으로 여섯 번째 단에서 선택한 1개의 분할점의 전압을, 제1 분할 전압으로서 출력하도록 되어 있다. 각 단에서는, 6비트의 각 비 트가 선택 제어 신호로서 공급되고 있다.
각 비트의 상태가 유지되는 비트 신호선은, 고저항의 저항 회로를 개재하여 풀업되어 있고, 또한 휴즈 소자를 개재하여 접지된다. 따라서, 휴즈 소자가 용단되어 있지 않은 비트 신호선의 상태는「0」이 되고, 휴즈 소자가 용단된 비트 신호선의 상태는「1」이 된다. 이에 의해, 각 비트 신호선에 접속된 휴즈 소자를 용단할지 여부를 선택함으로써, 저항군 R2의 임의의 분할점을 선택할 수 있다.
예를 들면 저항군 R1, R2, R3의 저항비가「2 : 2 : 7」인 경우, 휴즈 회로(120)는, 기준 전압을「4 : 7」로 분할한 전압부터「2 : 9」로 분할한 전압까지의 사이의 64종류의 전압을, 제1 분할 전압으로서 출력할 수 있다.
또한 도 3에서는, 휴즈 회로(120)는, 기준 전압을 저항군 R1, R2, R3에 의해 저항 분할한 것으로 설명하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 휴즈 회로(120)는, 기준 전압 자체를 제1 분할 전압으로서 출력시키도록 구성하는 것도 가능하다.
도 2로 되돌아가 설명을 계속한다. 휴즈 회로(120)로부터 출력된 제1 분할 전압은, 전류 발생 회로(130)에 입력된다.
전류 발생 회로(130)는, 그 소스 단자가 기준 전압 신호선에 접속되는 p형 트랜지스터(132, 134)와, 그 소스 단자가 접지되는 n형 트랜지스터(136)를 포함한다. p형 트랜지스터(132)의 게이트 단자와 드레인 단자는 서로 접속된다. p형 트랜지스터(132, 134)의 게이트 단자는 서로 접속된다. p형 트랜지스터(132)의 드레인 단자는, n형 트랜지스터(136)의 드레인 단자에 접속된다. p형 트랜지스터(134) 의 드레인 단자는, 전압 발생 회로(140)에 접속된다.
이러한 구성의 전류 발생 회로(130)는, 휴즈 회로(120)에서 조정된 제1 분할 전압이 공급되는 n형 트랜지스터(136)의 게이트 전압에 따라, n형 트랜지스터(136)의 드레인 전류가 제어된다. p형 트랜지스터(132, 134)는 커런트 미러 구조로 되어 있기 때문에, 예를 들면 p형 트랜지스터(132, 134)의 W/L(채널 폭/채널 길이)이「1 : 2」인 경우, p형 트랜지스터(134)의 드레인 전류(IIN)는, n형 트랜지스터(132)의 드레인 전류(ID)의 2배가 된다.
p형 트랜지스터(134)의 드레인 전류(IIN)는, 전압 발생 회로(140)에 입력된다.
전압 발생 회로(140)는, 다이오드 소자를 갖는다. 다이오드 소자의 애노드(anode)는, p형 트랜지스터(134)의 드레인 단자에 접속된다. 다이오드 소자의 캐소드(cathode)는, 접지된다. 따라서, 전압 발생 회로(140)에서는, 다이오드 소자에 흐르는 드레인 전류(IIN)에 따라, 다이오드 소자의 양단에 전압이 발생하여, 아날로그 전압으로서 출력된다. 도 2에서는 구동 능력을 높이기 위해, 전압 팔로워(voltage follower) 접속된 연산 증폭기 회로(142)를 개재하여, 아날로그 전압 출력 단자로부터 아날로그 전압(SVD)이 출력된다.
A/D 변환 회로(150)는, 아날로그 전압 출력 단자로부터 출력되는 아날로그 전압(SVD)을 디지털치로 변환한다. 이를 위해 A/D 변환 회로(150)는, 컴퍼레이터(152)를 포함한다.
컴퍼레이터(152)는, 아날로그 전압(SVD)과 제2 분할 전압(SVC)을 비교하여, 그 비교 결과를 출력한다. 컴퍼레이터(152)는, 예를 들면 아날로그 전압(SVD)이 제2 분할 전압(SVC)보다 높은 경우는「1」, 아날로그 전압(SVD)이 제2 분할 전압 (SVC)보다 낮은 경우는「0」의 비교 결과를 출력하고, 또는 반대로 예를 들면 아날로그 전압(SVD)이 제2 분할 전압(SVC)보다 높은 경우는「0」, 아날로그 전압(SVD)이 제2 분할 전압(SVC)보다 낮은 경우는「1」의 비교 결과를 출력한다.
제2 분할 전압은, 기준 전압 신호선과 접지선과의 사이에 직렬로 접속되는 저항군 Ra, Rb, Rc 중, 저항군 Rb의 분할점으로부터 취출된다. 그리고, 저항군 Rb의 어느 한 분할점을 선택하는가는, 가변 제어 회로(154)에 의해 행해진다. 가변 제어 회로(154)는, 인크리먼트 또는 디크리먼트를 행하는 카운터(156)의 카운트치에 의해 제어된다.
저항군 Ra, Rb, Rc의 저항비는, 기준 전압의 온도 의존성과, 아날로그 전압의 온도 의존성을 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.
도 4에, 기준 전압과 아날로그 전압의 온도 의존성을 모식적으로 도시한다.
가로축에 환경 온도를 -40℃부터 85℃까지 나타내고, 세로축에 기준 전압 (SV)과 아날로그 전압(SVD)의 변화를 나타낸다. 기준 전압(SV), 아날로그 전압 (SVD)은, 환경 온도가 높아지면 전압이 낮아지고, 양 전압의 온도 의존성을 나타내는 기울기가 다르다. 도 4에 도시하는 바와 같이 아날로그 전압(SVD) 쪽이 기울기가 크고, 온도 의존성이 크다.
따라서, 저항군 Ra, Rb, Rc의 저항비는, 기준 전압(SV)의 온도 의존성을 고 려하고, 또한 기준 전압(SV)을 저항 분할한 제2 분할 전압(SVC)이 적어도 아날로그 전압(SVD)이 변화하는 범위를 포함하도록 결정하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 제2 분할 전압을 아날로그 전압(SVD)과 동등하게 한 경우에, 제2 분할 전압을 얻기 위한 디지털치를 취득할 수 있게 된다.
다음으로, 이러한 저항군 Rb의 분할점으로부터 제2 분할 전압을 취출하는 가변 제어 회로(154)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 5에, 카운터의 카운트치를 이용하여 저항군(Rb)의 분할점으로부터 제2 분할 전압을 취출하는 가변 제어 회로의 구성예를 도시한다.
가변 제어 회로(154)는, 클럭(CLK)에 동기하여 인크리먼트 또는 디크리먼트를 행하는 7비트의 카운터(156)의 카운트치에 기초하여, 7비트로 표시되는 128종류의 분할점의 전압 중 어느 1개의 전압을 제2 분할 전압으로서 출력할 수 있다. 이러한 가변 제어 회로(154)는, 도 3에 도시한 휴즈 회로(120)의 셀렉터군과 동일한 구성을 이루고 있다. 따라서, 인크리먼트 또는 디크리먼트를 행할 때마다 카운터(156)의 출력(Qa∼Qg)이 변화하여, 출력(Qa∼Qg)의 값에 따라, 선택되는 분할점이 변화하게 된다.
예를 들면 카운트치가「0」일 때 분할점 DV10의 전압이 제2 분할 전압으로서 출력될 때, 인크리먼트 때마다, 분할점 DV11, DV12, …, DV1127의 전압이 차례로 제2 분할 전압으로서 출력된다. 이 때 제2 분할 전압은, 기준 전압(SV)을 저항 분할한 분압이고, 도 6에 도시하는 바와 같이 기준 전압(SV)의 온도 구배(勾配; 기울기)와 동등한 온도 구배를 갖는다.
이 경우, 카운트치가 커지면 제2 분할 전압이 낮아지므로, 아날로그 전압 (SVD)의 온도 특성과 제2 분할 전압(SVC)의 온도 특성이 교차하는 점이 있다. 환경 온도에 있어서의 교점을 검출하는 것이, 도 2에 도시한 컴퍼레이터(152)이다.
도 2에 있어서, 컴퍼레이터(152)의 출력은, 에지 검출 회로(158)에 입력된다. 에지 검출 회로(158)는, 컴퍼레이터(152)의 비교결과가「0」에서「1」, 또는「1」에서「0」으로 변화한 것을 검출하여, 예를 들면 펄스로서 레지스터(160)에 대해 출력한다. 레지스터(160)에는, 카운터(156)로부터의 카운트치가 공급되어, 에지 검출 회로(158)의 검출 결과에 기초하여, 이 카운트치를 유지한다. 예를 들면 도 7에 도시하는 바와 같이 클럭(CLK)에 동기하여 카운트치가 인크리먼트되어, 아날로그 전압(SVD)과 제2 분할 전압(SVC)이 동등해지면, 컴퍼레이터(152)의 출력이 변화하여, 에지 검출 회로(158)로부터 출력된 펄스에 동기하여, 레지스터(160)는 카운터(156)의 카운트치를 래치한다. 레지스터(160)에 유지된 카운트치는, 도시하지 않은 독출선을 통해, 외부의 CPU 등으로부터 읽혀 진다.
그런데, 7 비트에 의해 128상태를 표시할 수 있으므로, 각 상태를 각 환경 온도에 할당하면, 환경 온도 -40℃부터 87℃까지의 각 상태를 카운트치로 특정할 수 있다. 따라서 상술한 구성의 A/D 변환 회로(150)의 환경 온도와, 카운트치(디지털치)를 대응시킬 수 있다.
또한 도 2에서는, 기준 전압을 기준 전압 발생 회로(110)에서 발생시키도록 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기준 전압 발생 회로(110)는, 예를 들면 6비트로 표시되는 64 상태의 저항(R)의 저항 분할비를 임의로 변경함으로써, 원하는 기준 전압을 발생시킬 수 있다. 이 기준 전압 발생 회로(110)에서도, 도 3에 도시한 휴즈 회로(120)의 셀렉터군을 이용하여, 소정의 설정 레지스터에 설정된 6비트 데이터에 기초하여 임의의 저항비를 설정할 수 있도록 구성할 수 있다. 여기서, 기준 전압은, 승압 회로를 이용하지 않고 레귤레이터 등으로 전압을 조정하기 위해, 외부로부터 공급되는 시스템 전원의 전압보다 낮은 것이 바람직하다. 또 기준 전압은, 시스템 전원의 전압으로부터, 레귤레이터 등의 전압의 조정 오차 범위분을 고려한 전압인 것이 바람직하다. 예를 들면 시스템 전원이 3V 전원인 경우, 기준 전압은, 3V의 허용 오차가 -10%인 2.7V보다 낮은 전압인 것이 바람직하다. 또한 예를 들면 조정 오차 범위가 0.2V였던 경우에는 기준 전압은 2.5V 이하인, 예를 들면 2.2V 정도인 것이 바람직하다.
3. 온도 센서 회로의 조정 방법
다음으로, 이러한 구성의 온도 센서 회로의 조정 방법에 대해 설명한다.
일반적으로, 도 8에 도시한 전압 발생 회로(140)에 포함되는 다이오드 소자에 흐르는 전류는, 그 전류가 큰 경우와 작은 경우에서, 양단에 발생하는 전압 변화의 온도 특성이 다르다. 따라서, 다이오드 소자에 흐르는 전류를 일정하게 하는 것이 바람직하다.
그런데, 도 9에서는, 프로세스 조건이 다른 5종류의 다이오드 소자에 대해, 각 환경 온도에 있어서의 전류-전압 변환 특성을 도시하고 있다. 또 도 10에서는, 다이오드 소자에 흐르는 전류(IIN)가 6㎂일 때의 온도 구배를 나타내고 있다. 이 렇게, 다이오드 소자의 양단에 발생하는 전압은, 전류(IIN)가 일정하고, 또한 온도가 일정할 때, 제조 프로세스 의존이 없는 것을 알 수 있다. 또, 전류(IIN)가 일정할 때, 온도 의존성을 나타내는 온도 구배도 제조 프로세스 의존이 없는 것을 알 수 있다.
따라서, 다이오드 소자에 흐르는 전류가 일정한 경우에는, 다이오드 소자의 양단의 전압도 제조 프로세스 의존이 없고 일정하다. 그 때문에, 환경 온도에 대응한 아날로그 전압을 출력시키도록, 제조 프로세스에 따라 다이오드 소자에 흐르게 하는 전류를 조정하면 된다. 보다 구체적으로는, 아날로그 전압(SVD)이 목표 전압이 되도록, 휴즈 회로(120)의 분할점을 선택하여 출력되는 제1 분할 전압을 조정하여, 조정시의 환경 온도에 대응한 아날로그 전압을 얻기 위한 다이오드 소자의 전류를 트리밍할 수 있다. 이에 의해, 사용자는 아날로그 전압 출력 단자를 개재하여 취출되는 아날로그 전압(SVD)에 의해, 취입시의 환경 온도를 특정할 수 있다.
3. 1 아날로그 전압에 의한 조정
도 11에, 온도 센서 회로의 아날로그 전압에 의한 조정 흐름의 일례를 도시한다.
먼저, 기준 전압 발생 회로(110)를 이용하여, 목적으로 하는 기준 전압이 되 도록 조정한다(단계 S400).
계속해서, 환경 온도를 취입하고(단계 S401), 취입한 환경 온도에 대응하여 미리 등록된 아날로그 전압의 값(광의로는, 목표치)을 특정한다(단계 S402). 이것 은, CPU 등이 도 12에 나타낸 대응 테이블을 참조하여, 취입한 환경 온도 T0에 대응한 아날로그 전압 V0을 구하도록 할 수 있다.
그리고, 아날로그 전압의 값이, 단계 S402에서 특정한 아날로그 전압 V0이 되도록, 휴즈 회로(120)의 분할점을 선택하여 제1 분할 전압을 조정한다(단계 S403). 이것은, CPU 등이 도 3에 도시한 각 비트 신호선의 값을 일시적으로 설정하는 레지스터의 내용을 다시 쓰기하면서, 출력 단자(SVD)로부터의 아날로그 전압을 감시함으로써, 최적의 분할점을 선택할 수 있다.
3. 2 디지털치에 의한 조정
온도 센서 회로(100)는, 아날로그 전압을 디지털 변환한 디지털치를 이용하여 조정할 수 있다. 이 경우, 아날로그치를 외부에서 디지털 변환하는 것이 불필요해지므로, A/D 변환의 정밀도에 의존하지 않고, 고정밀도로 조정할 수 있다.
도 13에, 온도 센서 회로의 디지털치에 의한 조정 흐름의 일례를 도시한다.
먼저, 기준 전압 발생 회로(110)를 이용하여, 목적으로 하는 기준 전압이 되 도록 조정한다(단계 S500).
계속해서, 환경 온도를 취입하고(단계 S501), 취입한 환경 온도에 대응하여 미리 등록된 카운트치(디지털치)(광의로는, 목표치)를 특정한다(단계 S502). 이것은, CPU 등이 도 14에 도시한 대응 테이블을 참조하여, 취입한 환경 온도 T0에 대응한 카운트치 CN0를 구하도록 할 수 있다.
그리고, 카운터(156)의 동작을 개시시키고(단계 S503), 컴퍼레이터(152)의 출력이 전환되었을 때 레지스터(160)에서 유지된 카운트치를 읽어 내어, 단계 S502에서 특정한 카운트치가 되도록 휴즈 회로(120)로부터 출력되는 제1 분할 전압을 조정한다(단계 S504).
3. 3 전자 볼륨의 조정
도 15에, 도 1에 도시한 반도체 집적 회로의 전자 볼륨의 조정 흐름의 일례를 도시한다.
도 11 또는 도 13에 도시한 바와 같이, 아날로그 전압 또는 이 아날로그치를 디지털 변환한 디지털치를 이용하여 온도 센서 회로(100)를 조정함으로써, 온도 센서 회로(100)를 내장하는 반도체 집적 회로의 제조 프로세스에 의존하지 않는 아날로그 전압 또는 디지털치를 취득할 수 있다. 따라서, CPU(20)가 온도 센서 회로(100)로부터 출력되는 아날로그 전압 또는 디지털치를 취입한다(단계 S600).
그리고 CPU(20)는, 취입한 아날로그 전압 또는 디지털치에 의해 대응하는 설정치를 특정한다(단계 S601). CPU(20)는, 단계 S600에서 취입된 아날로그 전압 또는 디지털치로부터, 단계 S600에서 취입이 행해진 환경 온도 T1을 특정할 수 있다. 따라서, CPU(20)는, 환경 온도 T1에 대응하여 미리 등록된 설정치를, 설정 테이블을 참조하여 구하면 된다.
계속해서 CPU(20)는, 단계 S601에서 특정한 설정치를 이용하여 반도체 집적회로(10)의 전자 볼륨(200)의 설정을 행한다(단계 S602).
여기서, 본 실시형태의 효과를 설명하기 위해, 비교예에 있어서의 전자 볼륨의 조정 흐름에 대해 설명한다. 비교예에서는, 온도 센서 회로가, 제조 프로세스 의존의 센서 출력밖에 행할 수 없으므로, 이하와 같은 흐름으로 온도 보상이 행해진다.
도 16에, 비교예에 있어서의 반도체 집적 회로의 전자 볼륨의 조정 흐름의 일례를 도시한다.
비교예에 있어서, 먼저 CPU는 환경 온도 T0℃에서의 아날로그 전압 V0을 취득한다(단계 S700).
계속해서, CPU는 환경 온도 T1℃에서의 아날로그 전압 V1을 취득한다(단계 S701).
그리고 CPU는, 취득한 환경 온도 T0에서의 아날로그 전압 V0에서 아날로그 전압 V1로 변화했을 때의 환경 온도를 T1으로 추측하여, 환경 온도 T1에 대응하는 전자 볼륨에 대한 설정치를 특정한다(단계 S702).
계속해서 CPU는, 단계 S702에서 특정한 설정치를 이용하여 반도체 집적 회로의 전자 볼륨의 설정을 행하게 된다(단계 S703).
이렇게 비교예에서는, 예를 들면 상대적인 변화에 의해 온도 의존성을 특정하므로, 제조 프로세스 변동, 취득한 아날로그 전압의 정밀도, 상대적인 평가를 행하는 경우의 평가 알고리즘의 오차 등에 의해 전자 볼륨에 설정해야 할 값이 달라서, 고정밀도의 온도 보상을 행하는 것이 곤란해진다.
이에 대해, 본 실시형태에서는, 온도 센서 회로(100)로부터의 출력이 제조 프로세스에 의존하지 않는 절대치이므로, 이 절대치로부터 환경 온도를 특정할 수 있어, CPU(20)는 이 환경 온도에 대응하는 설정치를 구하기만 하면 된다. 따라서, 이 경우에는, 제어를 간소화하고, 또한 보다 고정밀도의 온도 보상이 가능해진다.
또, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러가지 변형 실시가 가능하다.
또 상술한 실시형태에서는, 조정 회로로서 휴즈 회로를 이용한 경우에 대해서 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 조정 회로는, 조정 가능한 전압을 발생시키는 회로이면 된다.
또 도 2에서는 기준 전압 발생 회로(110)를 이용하여 기준 전압 신호선에 기준 전압을 공급하도록 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 조정 회로(예를 들면 휴즈 회로)에 있어서, 조정시의 환경 온도에 대응한 아날로그 전압을 발생시키도록 제1 분할 전압을 조정함으로써, 다이오드 소자에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 이 이후에, 취득되는 아날로그 전압을 환경 온도와 대응시킬 수 있으므로, 대단히 간소한 제어로, 고정밀도로 환경 온도를 특정할 수 있다. 특히, A/D 변환 회로를 이용하여 디지털치를 얻음으로써, 외부에 설치된 A/D 변환 회로의 정밀도에 의존하지 않고, 온도 보상 제어를 행할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 제조 회사나 재질 등의 상이함에 의해 조정 대상의 전원 회로의 부하 특성이 크게 다른 경우라도, 외부에서 대응시킬 수 있으므로, 반도체 집적 회로 내부에서 온도 센서 회로의 출력을 이용하여 직접 전자 볼륨을 조정하는 경우에 비해, 유연하고 또한 고정밀도의 온도 보상을 실시할 수 있게 된다.
또 본 발명에 의하면, 제1 분할 전압을 조정하여 얻어진 아날로그 전압을 디지털 변환한 디지털치를 취득할 수 있기 때문에, 이 디지털치를 환경 온도에 대응시킬 수 있다. 그 때문에, 대단히 간소한 제어로, 고정밀도로 환경 온도를 특정할 수 있다. 특히, A/D 변환 회로를 이용하여 디지털치를 얻음으로써, 외부에 설치된 A/D 변환 회로의 정밀도에 의존하지 않고, 온도 보상 제어를 행할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 제1 분할 전압을 조정하여 얻어진 아날로그 전압을 취득할 수 있기 때문에, 이 아날로그 전압을 환경 온도에 대응시킬 수 있다. 그 때문에, 대단히 간소한 제어로, 고정밀도로 환경 온도를 특정할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 기준 전압을, 환경 온도에 대응하여 조정한 후, 아날로그 전압 또는 디지털치를 이용하여 온도 보상을 행하도록 했으므로, 보다 고정밀도의 온도 보상을 실시할 수 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 전원 회로;
    기준 전압을 분할한 제1 분할 전압을 발생시키는 조정 회로와, 상기 제1 분할 전압이 게이트 단자에 공급되는 트랜지스터 소자를 가지며 이 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류를 발생시키는 전류 발생 회로와, 다이오드 소자를 가지며 상기 전류가 공급되는 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압을 발생시키는 전압 발생 회로와, 상기 기준 전압을 분할한 제2 분할 전압과 상기 아날로그 전압을 비교하여 상기 아날로그 전압을 디지털치로 변환하는 A/D 변환 회로를 포함하는 온도 센서 회로;
    상기 아날로그 전압 및 상기 디지털치 중 적어도 하나를 출력하는 단자; 및
    소정의 설정치에 기초하여 상기 전원 회로가 출력하는 전압을 조정하는 전자 볼륨을 포함하고,
    상기 소정의 설정치는,
    상기 아날로그 전압 및 상기 디지털치 중 어느 한쪽에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 반도체 집적 회로.
  3. 기준 전압을 분할한 제1 분할 전압을 발생시키는 조정 회로와,
    상기 제1 분할 전압이 게이트 단자에 공급되는 트랜지스터 소자를 갖고, 이 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류를 발생시키는 전류 발생 회로와,
    다이오드 소자를 갖고, 상기 전류가 공급되는 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압을 발생시키는 전압 발생 회로와,
    상기 기준 전압을 분할한 제2 분할 전압과 상기 아날로그 전압을 비교하여, 상기 아날로그 전압을 디지털치로 변환하는 A/D 변환 회로를 포함하는 온도 센서 회로의 조정 방법에 있어서,
    취입한 환경 온도에 관련지어진 목표치를 특정하고,
    상기 디지털치가 상기 목표치가 되도록 상기 제1 분할 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 회로의 조정 방법.
  4. 기준 전압을 분할한 제1 분할 전압을 발생시키는 조정 회로와,
    상기 제1 분할 전압이 게이트 단자에 공급되는 트랜지스터 소자를 갖고, 이 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류를 발생시키는 전류 발생 회로와,
    다이오드 소자를 갖고, 상기 전류가 공급되는 다이오드 소자의 양단에 발생하는 아날로그 전압을 발생시키는 전압 발생 회로를 포함하는 온도 센서 회로의 조정 방법에 있어서,
    취입한 환경 온도에 관련지어진 목표치를 특정하고,
    상기 아날로그 전압이 상기 목표치가 되도록 상기 제1 분할 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 온도 센서 회로의 조정 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 목표치를 특정하기에 앞서, 취입한 환경 온도에 대응한 기준 전압을 발생시키는 것을 특징으로 하는 온도 센서 회로의 조정 방법.
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