KR20010089580A - 반도체 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 반도체 장치에 있어서,센서로부터의 센서 출력 신호를 입력하고, 상기 센서 출력 신호를 온도 의존성이 없는 소요의 증폭율로 증폭함과 함께 오프셋을 상쇄하도록 한 증폭 수단,상기 센서의 센서 출력 신호의 온도 계수와 동일한 온도 계수로 변화하는 기준 신호를 발생하는 기준 신호 발생 수단,상기 증폭 수단으로부터의 증폭 출력 신호의 크기를 상기 기준 신호 발생 수단으로부터의 기준 신호의 크기와 비교하여, 상기 비교 결과에 따라서 소요의 신호를 출력하는 비교 수단, 및상기 센서에 대하여 공급해야 할 온도 의존성이 없는 정전압을 생성하는 정전압 생성 수단을 포함하되,상기 증폭 수단, 상기 기준 신호 발생 수단, 상기 비교 수단 및 상기 정전압 생성 수단은 절연성 기판 상에 설치된 반도체층을 이용하여 형성시킨 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체층은 실리콘 박막인 것을 특징으로 하는반도체 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 실리콘 박막의 두께는 30㎚ 이상 1000㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 기준 신호 발생 수단은 상기 센서의 센서 출력 신호의 온도 계수를 미리 측정해 놓고, 상기 온도 계수와 동일한 온도 계수를 포함하는 기준 신호를 발생하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 기준 신호가 절대 온도에 대하여 1차 함수적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 증폭 수단은,복수의 연산 증폭기로 이루어지고, 상기 센서 출력 신호를 온도 의존성이 없는 증폭율로 증폭하는 신호 증폭 수단, 및상기 복수의 연산 증폭기의 각 오프셋의 보상을 소정의 주기마다 행하는 연산 증폭기 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제6항에 있어서,상기 연산 증폭기는,상기 센서 출력 신호를 차동 증폭하는 차동 증폭부, 및상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하는 오프셋 보상부를 포함하되,상기 오프셋 보상부는 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압에 따른 오프셋 보상 신호를 소정의 주기마다 수취하고, 상기 오프셋 보상 신호에 기초하여 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제7항에 있어서,상기 오프셋 보상부는, 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하는 전압을 유지하는 컨덴서를 더 포함하고,상기 컨덴서에 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압에 따른 전압을 주기적으로 유지시키고, 상기 오프셋 보상부는 상기 유지 전압에 기초하여 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 증폭 수단으로부터의 증폭 출력 신호의 크기를 두개의 기준 전압의 크기와 비교하여, 상기 비교 결과에 따라서 출력이 온·오프하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 증폭 수단으로부터의 증폭 출력 신호의 크기의 기준 전압에 대한 비율을 연산하고, 상기 비율에 따른 디지털 신호를 출력하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기준 신호 발생 수단은,온도 의존성이 없는 정전압을 발생하는 정전압원, 및절대 온도에 비례함과 함께 기준 저항의 크기에 반비례하는 정전류를 발생하는 정전류원을 적어도 포함하며,상기 정전압원이 발생하는 정전압과, 상기 정전류원이 발생하는 정전류에 기초하여, 절대 온도에 대하여 1차 함수적으로 변화하는 두개의 기준 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기준 신호 발생 수단은,절대 온도에 비례함과 함께 기준 저항의 크기에 반비례하는 정전류를 발생하는 제1 정전류원,상기 제1 정전류원과 직렬로 접속되어 전압·전류 변환용 저항에 온도 의존성이 없는 정전압을 인가시켜 정전류를 발생하는 제2 정전류원,상기 제2 정전류원의 전류와 상기 제1 정전류원의 전류와의 차의 상수배의 전류로 이루어지는 정전류를 발생시키는 제3 정전류원, 및상기 제3 정전류원에 직렬로 접속되고, 상기 제3 정전류원으로부터의 정전류를 흘리는 상한 기준 전압 발생용 저항 및 하한 기준 전압 발생용 저항을 포함하며,상기 상한 기준 전압 발생용 저항 및 하한 기준 전압 발생용 저항에 발생하는 두개의 전위 중 하나의 전위 또는 두개의 전위를 기준 전위로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 기준 저항, 상기 전압·전류 변환용 저항, 상기 상한 기준 전압 발생용 저항 및 상기 하한 기준 전압 발생용 저항은 동일한 온도 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 반도체 장치에 있어서,측정 물리량을 전기 신호로 변환하여 출력하고, 상기 출력 신호가 고유의 온도 계수를 포함하는 센서,상기 센서의 센서 출력 신호를 입력하고, 상기 센서 출력 신호를 온도 의존성이 없는 소요의 증폭율로 증폭함과 함께 오프셋을 상쇄하도록 한 증폭 수단,상기 센서의 센서 출력 신호의 온도 계수와 동일한 온도 계수로 변화하는 기준 신호를 발생하는 기준 신호 발생 수단,상기 증폭 수단으로부터의 증폭 출력 신호의 크기를 상기 기준 신호 발생 수단으로부터의 기준 신호의 크기와 비교하여, 상기 비교 결과에 따라서 소요의 신호를 출력하는 비교 수단, 및상기 센서에 대하여 공급하는 온도 의존성이 없는 정전압을 생성하는 정전압 생성 수단을 포함하되,상기 증폭 수단, 상기 기준 신호 발생 수단, 상기 비교 수단 및 상기 정전압 생성 수단은 절연성 기판 상에 설치된 반도체층을 이용하여 형성시킨 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 반도체층은 실리콘 박막인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제15항에 있어서, 상기 실리콘 박막의 두께는 30㎚ 이상 1000㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항, 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 센서는 센서 출력 신호가 고유의 온도 계수를 포함하고, 상기 센서 출력 신호가 절대 온도의 1차 함수로 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서는 자기 센서인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제18항에 있어서, 상기 자기 센서는 홀 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제19항에 있어서, 상기 홀 소자는 감자기부가 GaAs에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준 신호 발생 수단은 상기 센서의 센서 출력 신호의 온도 계수를 미리 측정해 놓고, 상기 온도 계수와 동일한 온도 계수를 포함하는 기준 신호를 발생하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제21항에 있어서, 상기 기준 신호가 절대 온도에 대하여 1차 함수적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,상기 증폭 수단은,복수의 연산 증폭기로 이루어지고, 상기 센서 출력 신호를 온도 의존성이 없는 증폭율로 증폭하는 신호 증폭 수단, 및상기 복수의 연산 증폭기의 각 오프셋의 보상을 소정의 주기마다 행하는 오프셋 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제23항에 있어서,상기 연산 증폭기는,상기 센서 출력 신호를 차동 증폭하는 차동 증폭부, 및상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하는 오프셋 보상부를 포함하되,상기 오프셋 보상부는 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압에 따른 오프셋 보상 신호를 소정의 주기마다 수취하고, 상기 오프셋 보상 신호에 기초하여 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제24항에 있어서,상기 오프셋 보상부는 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하는 전압을 유지하는 컨덴서를 더 포함하며,상기 컨덴서에 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압에 따른 전압을 주기적으로 유지시키고, 상기 오프셋 보상부는 상기 유지 전압에 기초하여 상기 차동 증폭부의 오프셋 전압을 상쇄하도록 한 것 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 증폭 수단으로부터의 증폭 출력 신호의 크기를 두개의 기준 전압의 크기와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라서 출력이 온·오프되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 증폭 수단으로부터의 증폭 출력 신호의 크기의 기준 전압에 대한 비율을 연산하고, 상기 비율에 따른 디지털 신호를 출력하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기준 신호 발생 수단은,온도 의존성이 없는 정전압을 발생하는 정전압원과,절대 온도에 비례함과 함께 기준 저항의 크기에 반비례하는 정전류를 발생하는 정전류원을 적어도 포함하며,상기 정전압원이 발생하는 정전압과, 상기 정전류원이 발생하는 정전류에 기초하여 절대 온도에 대하여 1차 함수적으로 변화하는 두개의 기준 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기준 신호 발생 수단은,절대 온도에 비례함과 함께 기준 저항의 크기에 반비례하는 정전류를 발생하는 제1 정전류원,상기 제1 정전류원과 직렬로 접속되어 전압·전류 변환용 저항에 온도 의존성이 없는 정전압을 인가시켜 정전류를 발생하는 제2 정전류원,상기 제2 정전류원의 전류와 상기 제1 정전류원의 전류와의 차의 상수배의 전류로 이루어지는 정전류를 발생시키는 제3 정전류원, 및상기 제3 정전류원에 직렬로 접속되고, 상기 제3 정전류원으로부터의 정전류를 흘리는 상한 기준 전압 발생용 저항 및 하한 기준 전압 발생용 저항을 포함하며,상기 상한 기준 전압 발생용 저항 및 하한 기준 전압 발생용 저항에 발생하는 두개의 전위 중 하나의 전위 또는 두개의 전위를 기준 전위로서 추출하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제29항에 있어서, 상기 기준 저항, 상기 전압·전류 변환용 저항, 상기 상한 기준 전압 발생용 저항 및 상기 하한 기준 전압 발생용 저항은 동일한 온도 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
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