TW201618286A - 半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統 - Google Patents

半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201618286A
TW201618286A TW104130138A TW104130138A TW201618286A TW 201618286 A TW201618286 A TW 201618286A TW 104130138 A TW104130138 A TW 104130138A TW 104130138 A TW104130138 A TW 104130138A TW 201618286 A TW201618286 A TW 201618286A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pad
semiconductor integrated
integrated circuit
operational amplifier
pads
Prior art date
Application number
TW104130138A
Other languages
English (en)
Inventor
桐谷政秀
Original Assignee
瑞薩電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞薩電子股份有限公司 filed Critical 瑞薩電子股份有限公司
Publication of TW201618286A publication Critical patent/TW201618286A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/02—Manually-operated control
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45475—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using IC blocks as the active amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/50—Amplifiers in which input is applied to, or output is derived from, an impedance common to input and output circuits of the amplifying element, e.g. cathode follower
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/02—Manually-operated control
    • H03G3/04—Manually-operated control in untuned amplifiers
    • H03G3/06—Manually-operated control in untuned amplifiers having discharge tubes
    • H03G3/08—Manually-operated control in untuned amplifiers having discharge tubes incorporating negative feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45138—Two or more differential amplifiers in IC-block form are combined, e.g. measuring amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45522—Indexing scheme relating to differential amplifiers the FBC comprising one or more potentiometers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45528—Indexing scheme relating to differential amplifiers the FBC comprising one or more passive resistors and being coupled between the LC and the IC
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45534—Indexing scheme relating to differential amplifiers the FBC comprising multiple switches and being coupled between the LC and the IC
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45591—Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more potentiometers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45601—Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more passive resistors by feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45616—Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising more than one switch, which are not cross coupled

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本發明的課題是在於提供一種可構成精度高的可變增益放大器之半導體積體電路。 若根據一實施形態，則具備：焊墊(Pd1)，其係設在外部所設的電阻元件(R1)的一端側；焊墊(Pd5)，其係設在電阻元件(R1)的另一端；運算放大器(A1)；訊號線(L11)，其係配線於運算放大器(A1)的輸出端子與焊墊(Pd1)之間；訊號線(L21)，其係配線於運算放大器(A1)的反轉輸入端子與焊墊(Pd5)之間；ESD保護元件(r11)，其係對於訊號線(L11)設置；及訊號線(L31)，其係被連接至焊墊(Pd1)，傳播焊墊(Pd1)的電壓訊號。

Description

半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統
本發明是有關半導體積體電路、可變增益放大器、及感測器系統，例如有關適於構成高精度的可變增益放大器的半導體積體電路、可變增益放大器、及感測器系統。
近年來，被要求高精度的可變增益放大器。關聯的技術揭示於專利文獻1。
揭示於專利文獻1的可變增益放大器是具備：產生對應於輸入訊號電壓的輸出電流而輸出之gm cell、及包含將此gm cell的輸出電流變換成電壓，且調整此變換增益的調整手段之電流電壓變換電路。電流電壓變換電路是具有：運算放大器、及被連接至運算放大器的輸入端子與輸出端子之間而可設定任意的電阻值之可變電阻器。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-8375號公報
揭示於專利文獻1的可變增益放大器，可想像構成可變電阻器的複數的電阻元件是設在半導體晶片內。因此，有可能因為該等電阻元件的製造偏差，而可變增益放大器的精度降低。
假如設為將構成可變電阻器的複數的電阻元件設在半導體晶片外，經由半導體晶片的焊墊來連接該等電阻元件及半導體晶片內的運算放大器之構成時，會有因為對於焊墊而設的ESD保護元件的電阻成分的影響，而可變增益放大器的精度降低的問題。
其他的課題及新穎的特徵可由本說明書的記述及附圖明確得知。
若根據一實施形態，則半導體積體電路係具備：第1焊墊，其係設在外部所設的第1電阻元件的一端側； 第2焊墊，其係設在前述第1電阻元件的另一端側；運算放大器；第1訊號線，其係配線於前述運算放大器的輸出端子與前述第1焊墊之間；第2訊號線，其係配線於前述運算放大器的一方的輸入端子與前述第2焊墊之間；第1ESD保護元件，其係對於前述第1訊號線設置；及第3訊號線，其係被連接至前述第1焊墊，傳播前述第1焊墊的電壓訊號。
若根據前述一實施形態，則可提供一種可構成高精度的可變增益放大器的半導體積體電路、可變增益放大器、及感測器系統。
SYS1‧‧‧感測器系統
1‧‧‧控制器
2‧‧‧感測器
3‧‧‧顯示裝置
4‧‧‧時脈產生部
5‧‧‧通訊裝置
6‧‧‧記憶體
10‧‧‧半導體積體電路
A1‧‧‧運算放大器
A11~A13‧‧‧運算放大器
C1‧‧‧電容器
CHP1‧‧‧半導體晶片
CHP1a‧‧‧半導體晶片
D1‧‧‧發光二極體
Pd1~Pd6‧‧‧焊墊
Pd1a‧‧‧焊墊
Pt1~Pt6‧‧‧連接埠部
Pt1a‧‧‧連接埠部
r11~r16‧‧‧ESD保護元件
r21~r24‧‧‧ESD保護元件
R1~R6‧‧‧電阻元件
R1a~R3a‧‧‧電阻元件
Rs‧‧‧電阻元件
SC1‧‧‧開關電容器
SW11~SW14‧‧‧開關
SW20~SW24‧‧‧開關
SW30~SW35‧‧‧開關
SW40~SW45‧‧‧開關
SW11a，SW12a‧‧‧開關
SW21a，SW22a‧‧‧開關
SW3a‧‧‧開關
Ts‧‧‧光電晶體
Ta‧‧‧檢査對象
VA1，VA1a‧‧‧可變增益放大器
VA2，VA2a‧‧‧可變增益放大器
VA31，VA32‧‧‧可變增益放大器
VA4‧‧‧可變增益放大器
圖1是表示搭載有實施形態1的可變增益放大器的感測器系統的方塊圖。
圖2是表示實施形態1的可變增益放大器的構成例的圖。
圖3是表示實施形態1的可變增益放大器的變形例的圖。
圖4是表示實施形態2的可變增益放大器的構成例的圖。
圖5是表示實施形態2的可變增益放大器的變形例的圖。
圖6是表示實施形態3的半導體積體電路的構成例的圖。
圖7是表示適用實施形態3的半導體積體電路的可變增益放大器的構成例的圖。
圖8是表示適用實施形態3的半導體積體電路的可變增益放大器的構成例的圖。
圖9是表示實施形態4的可變增益放大器的構成例的圖。
以下，一邊參照圖面，一邊說明有關實施形態。另外，因為圖面是簡略，所以不能以此圖面的記載為根據來狹隘解釋實施形態的技術範圍。並且，對於同一要素附上同一符號，省略重複的說明。
在以下的實施形態中基於方便起見有其必要時，分割成複數的部分或實施形態來進行說明，但除特別明示的情況，該等不是彼此無關者，一方是處於另一方的一部分或全部的變形例、應用例、詳細說明、補足說明等的關係。並且，在以下的實施形態中，言及要素的數目等(包含個數，數值，量，範圍等)時，除了特別明示時及 原理上明確限於特定的數目時等以外，並不限定於其特定的數目，亦可為特定的數目以上或以下。
而且，在以下的實施形態中，其構成要素(亦包含要素步驟等)除了特別明示時及原理上明確為必須時等以外，當然不一定是必須者。同樣，在以下的實施形態中，言及構成要素等的形狀，位置關係等時，除了特別明示時及原理上明確不是時等以外，包含實質上近似或類似其形狀等者。此情形是有關上述數目等(包含個數，數值，量，範圍等)也同樣。
<實施形態1>
圖1是表示搭載有實施形態1的可變增益放大器的感測器系統SYS1的方塊圖。感測器系統SYS1是例如採用酵素電極法的血糖值測定系統。以下，具體說明。
如圖1所示般，感測器系統SYS1是具備：控制器1、感測器2、LCD(Liquid Crystal Display)等的顯示裝置3、時脈產生部4、使用IrDA(Infrared Data Association)等的通訊裝置5、及EEPROM等的記憶體6。
感測器2是例如檢查條帶，藉由偏壓電壓被施加於電極，以和血中葡萄糖濃度成比例的電流Iin作為測定結果輸出。
控制器1是具有後述的放大器VA1，在感測器2施加偏壓電壓，且將感測器2的測定結果之電流Iin 變換成電壓Vo。控制器1是利用AD轉換器來使此電壓Vo數位化而施以預定的處理。例如，控制器1是使數位化的測定結果與過去的測定結果一起記憶於記憶體6，或顯示於顯示裝置3，或利用通訊裝置5來發送至其他的機器。
在此，控制器1為了高精度取得感測器2的測定結果，而放大器VA1被要求為高精度。並且，放大器VA1因應所需亦被要求可切換增益(gain)。
(本實施形態的可變增益放大器VA1的構成)
圖2是表示控制器1的一部分之可變增益放大器VA1的構成例的圖。另外，在圖2中，感測器2也被顯示。
如圖2所示般，可變增益放大器VA1是所謂IV放大器，藉由半導體積體電路10及電阻元件(第1電阻元件)R1~R4所構成。半導體積體電路10是在晶片CHP1上至少具備連接埠部Pt1~Pt5、運算放大器A1、開關(第1開關)SW11~SW14、及開關(第2開關)SW21~SW24。在此，電阻元件R1~R4是設在晶片CHP1外。因此，電阻元件R1~R4是可按照規格適當更換。
連接埠部Pt1是包含：焊墊Pd1、ESD保護元件r11，r21、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt2是包含：焊墊Pd2、ESD保護元件r12，r22、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt3是包含：焊墊Pd3、ESD保護元件r13，r23、及導 線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt4是包含：焊墊Pd4、ESD保護元件r14，r24、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt5是包含：焊墊Pd5、ESD保護元件r15、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。
在運算放大器A1的輸出端子與焊墊(第1焊墊)Pd1~Pd4之間是分別配線有複數的訊號線(第1訊號線)L11~L14。在運算放大器A1的一方的輸入端子之反轉輸入端子與焊墊(第2焊墊)Pd5之間是配線有訊號線(第2訊號線)L21。在運算放大器A1的另一方的輸入端子之非反轉輸入端子是被供給基準電壓Vref。
焊墊Pd1~Pd4是被設在晶片CHP1外的電阻元件R1~R4的各自的一端側，焊墊Pd5是被設在晶片CHP1外的電阻元件R1~R4的各自的另一端側。更詳細，焊墊Pd1~Pd4是經由導線架及接合線等的連接器來連接至電阻元件R1~R4的各自的一端，焊墊Pd5是經由導線架及接合線等的連接器來共通連接至電阻元件R1~R4的各自的另一端。在以下的說明中，除非特別聲明，否則連接焊墊與電阻元件之間的導線架及接合線等的連接器的措詞是被省略。
開關SW11~SW14是分別設在訊號線L11~L14上，任一個會選擇性地開啟。另外，各開關SW11~SW14是包含電阻成分。
例如，當開關SW11開啟時，在運算放大器 A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R1的返回路徑。當開關SW12開啟時，形成有經由電阻元件R2的返回路徑。當開關SW13開啟時，形成有經由電阻元件R3的返回路徑。當開關SW14開啟時，形成有經由電阻元件R4的返回路徑。另外，本實施形態是以電阻元件R1~R4的各自的電阻值不同的情況為例進行說明。
ESD保護元件r11~r14是分別設在訊號線L11~L14上之中，焊墊Pd1~Pd4與開關SW11~SW14之間的訊號線上。ESD保護元件r15是被設在訊號線L21上之中，焊墊Pd5與運算放大器A1的反轉輸入端子之間的訊號線上。另外，各ESD保護元件r11~r15是包含電阻成分。
而且，從焊墊Pd1~Pd4到AD轉換器等的後段電路，訊號線(第3訊號線)L31~L34會分別被配線。更具體而言，訊號線L31~L34的各自的一端會被直接連接至焊墊Pd1~Pd4，訊號線L31~L34的各自的另一端會被連接至後段電路。
另外，在訊號線L31~L34的各自的一端是經由後述的ESD保護元件或開關等來直接連接至焊墊Pd1~Pd4為理想，但並非限於此，只要至少連接至焊墊Pd1~Pd4與ESD保護元件r11~r14之間的訊號線即可。
開關SW21~SW24是分別設在訊號線L31~L34上，任一個會選擇性地開啟。更具體而言，開關SW21~ SW24是分別在開關SW11~SW14開啟時開啟。另外，各開關SW21~SW24是包含電阻成分。
例如，當開關SW21開啟時，焊墊Pd1與後段電路之間是經由訊號線L31來成為導通的狀態。當開關SW22開啟時，焊墊Pd2與後段電路之間是經由訊號線L32來成為導通的狀態。當開關SW23開啟時，焊墊Pd3與後段電路之間是經由訊號線L33來成為導通的狀態。當開關SW24開啟時，焊墊Pd4與後段電路之間是經由訊號線L34來成為導通的狀態。
ESD保護元件r21~r24是分別設在訊號線L31~L34之中，焊墊Pd1~Pd4與開關SW21~SW24之間的訊號線上。另外，各ESD保護元件r21~r24是包含電阻成分。
另外，各開關的開啟關閉是根據被儲存於寄存器(未圖示)的值來控制。因此，藉由調整寄存器的值，可切換各開關的開啟關閉。
從感測器2輸出的電流Iin是被供給至電阻元件R1~R4的另一端側(焊墊Pd5)。然後，電流Iin會流至選擇性地形成的返回路徑，藉此在焊墊Pd1~Pd4的任一一產生的電壓訊號會傳播於訊號線L31~L34的任一而被供給至AD轉換器等的後段電路。
另外，後段電路是輸入阻抗高的電路為理想。當後段電路的輸入阻抗低時，在從焊墊Pd1~Pd4延伸至後段電路的訊號線L31~L34上的後段電路之前設置電 壓隨耦器電路為理想。藉此，電流不會流至從焊墊Pd1~Pd4延伸至後段電路的訊號線L31~L34，因此不受設在該訊號線L31~L34上的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可將焊墊Pd1~Pd4的電壓訊號傳達至後段電路。有關後段電路的輸入阻抗是即使在其他的實施形態時也同樣的考慮。
(可變增益放大器VA1的動作)
接著，說明有關可變增益放大器VA1的動作。以下，說明有關開關SW11，SW21開啟時的可變增益放大器VA1的動作。
本例是開關SW11會開啟，因此在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R1的返回路徑。藉此，電流Iin會流至設在返回路徑上的電阻元件R1，因此在電阻元件R1的兩端產生電位差。藉此，設在電阻元件R1的一端側的焊墊Pd1產生電壓值Vo的電壓訊號。此焊墊Pd1的電壓值Vo是與電阻元件R1的一端的電壓值大致相同或非常接近。而且，本例是開關SW21會開啟，因此在焊墊Pd1產生的電壓值Vo的電壓訊號會傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
如此一來，可變增益放大器VA1是將從感測器2輸出的電流Iin變換成電壓值Vo的電壓訊號之後，輸出至AD轉換器等的後段電路。
在此，焊墊Pd1的電壓值Vo與基準電壓Vref的差電壓△Vo是如以下的式(1)般表示。另外，Iin是表示電流Iin的電流值，R1是表示電阻元件R1的電阻值。
△Vo=-Iin‧R1‧‧‧(1)
由式(1)亦可知，焊墊Pd1的電壓值Vo(=△Vo+Vref)是不依存於返回路徑上的電阻成分之中晶片CHP1內的ESD保護元件r11及開關SW11的各自的電阻成分，只依存於外置的電阻元件R1的電阻值。因此，可變增益放大器VA1的增益是不受晶片CHP1內的ESD保護元件r11及開關SW11的各自的電阻成分的影響，可依外置的電阻元件R1的電阻值來高精度地設定。
同樣，當開關SW12，SW22開啟時，可變增益放大器VA1的增益是不受晶片CHP1內的ESD保護元件r12及開關SW12的各自的電阻成分的影響，可依外置的電阻元件R2的電阻值來高精度地設定。當開關SW13，SW23開啟時，可變增益放大器VA1的增益是不受晶片CHP1內的ESD保護元件r13及開關SW13的各自的電阻成分的影響，可依外置的電阻元件R3的電阻值來高精度地設定。當開關SW14，SW24開啟時，可變增益放大器VA1的增益是不受晶片CHP1內的ESD保護元件r14及開關SW14的各自的電阻成分的影響，可依外置的電阻元件R4的電阻值來高精度地設定。
如此，可變增益放大器VA1是在返回路徑上 且晶片外具備電阻元件(R1等)的同時，在晶片內，有別於返回路徑另具備從連接外置的電阻元件的焊墊(Pd1等)延伸的訊號線。藉此，不受設在晶片內的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可依設在晶片外的電阻元件的電阻值來高精度設定可變增益放大器VA1的增益。
換言之，半導體積體電路10是有別於返回路徑另具備從被連接至設在返回路徑上且晶片外的電阻元件(R1等)的焊墊(Pd1等)延伸的訊號線(L31等)。藉此，不受設在返回路徑上且晶片內的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可依設在返回路徑上且晶片外的電阻元件的電阻值來高精度設定可變增益放大器VA1的增益。亦即，半導體積體電路10是可構成高精度的可變增益放大器VA1。
另外，由於決定可變增益放大器VA1的增益之電阻元件是被設在晶片外，所以不會有因為設在晶片內而產生的製造偏差的問題發生。
本實施形態是以設有4個返回路徑的情況為例進行說明，但並非限於此，亦可適當變更成設有任意數量的返回路徑之構成。
電阻元件R1~R4只要是具有電阻成分者即可，例如亦可為開關電容器(Switched capacitor)。
(可變增益放大器VA1的變形例)
圖3是顯示可變增益放大器VA1的變形例作為可變 增益放大器VA1a的圖。
如圖3所示般，可變增益放大器VA1是電阻元件R1~R4會被並聯，相對的，可變增益放大器VA1a是電阻元件R1~R4會被串聯。
具體而言，焊墊Pd1是被連接至電阻元件R1的一端。焊墊Pd2是被連接至電阻元件R1的另一端與電阻元件R2的一端之間的節點。焊墊Pd3是被連接至電阻元件R2的另一端與電阻元件R3的一端之間的節點。焊墊Pd4是被連接至電阻元件R3的另一端與電阻元件R4的一端之間的節點。然後，焊墊Pd5是被連接至電阻元件R4的另一端(電阻元件R1~R4的另一端側)。
有關可變增益放大器VA1a的其他的構成是與可變增益放大器VA1同樣，因此省略其說明。
可變增益放大器VA1a是可取得與可變增益放大器VA1同等的效果。
<實施形態2>
圖4是表示實施形態2的可變增益放大器VA2的構成例的圖。另外，在圖4中，感測器2也被顯示。
可變增益放大器VA2是例如被搭載於測定脈拍及血中氧的脈搏血氧定量法(pulse oximeter)等的測定系統(感測器系統)。
如圖4所示般，感測器2是例如藉由光電晶體Ts、電阻元件Rs、及發光二極體D1所構成。按照被插 入發光二極體D1與光電晶體Ts之間的手指等的檢査對象Ta的脈拍或血中氧，從發光二極體D1經由檢査對象Ta來傳至光電晶體Ts的光的強度會變化。光電晶體Ts會將對應於所接受的光的強度之電流流動至電阻元件Rs。電阻元件Rs會將該電流變換成電壓Vin而作為測定結果輸出。總歸，感測器2是以對應於脈拍或血中氧的電壓Vin作為測定結果輸出。
可變增益放大器VA2是所謂非反轉放大器，藉由半導體積體電路10及電阻元件R1~R5所構成。半導體積體電路10是在晶片CHP1上至少具備：連接埠部Pt1~Pt6、運算放大器A1、開關(第1開關)SW11、開關(第2開關)SW21、及開關(第3開關)SW32~SW35。在此，電阻元件(第1電阻元件)R1~R4及電阻元件(第2電阻元件)R5是被設在晶片CHP1外。因此，電阻元件R1~R5是可按照規格來適當更換。
連接埠部Pt1是包含：焊墊Pd1、ESD保護元件r11，r21、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt2是包含：焊墊Pd2、ESD保護元件r12、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt3是包含：焊墊Pd3、ESD保護元件r13、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt4是包含：焊墊Pd4、ESD保護元件r14、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。連接埠部Pt5是包含：焊墊Pd5、ESD保護元件r15、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。
在運算放大器A1的輸出端子與焊墊(第1焊墊)Pd1之間是配線有訊號線(第1訊號線)L11。運算放大器A1的一方的輸入端子之反轉輸入端子與焊墊(第2焊墊)Pd2~Pd5之間是分別配線有複數的訊號線(第2訊號線)L22~L25。運算放大器A1的另一方的輸入端子之非反轉輸入端子與焊墊Pd6之間是配線有訊號線(第4訊號線)L46。
焊墊Pd1是被連接至電阻元件R1的一端(電阻元件R1~R4的一端側)。焊墊Pd2是被連接至電阻元件R1的另一端與電阻元件R2的一端之間的節點。焊墊Pd3是被連接至電阻元件R2的另一端與電阻元件R3的一端之間的節點。焊墊Pd4是被連接至電阻元件R3的另一端與電阻元件R4的一端之間的節點。焊墊Pd5是被連接至電阻元件R4的另一端與電阻元件R5的一端之間的節點。而且，基準電壓Vref會被供給至電阻元件R5的另一端。
開關SW32~SW35是分別設在訊號線L22~L25上，任一個會選擇性開啟。開關SW11是設在訊號線L11上，經常開啟。因此，開關SW11是亦可被省略。另外，各開關SW11，SW32~SW35是包含電阻成分。
例如，當開關SW32開啟時，在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R1的返回路徑。當開關SW33開啟時，形成有經由電阻元件R1，R2的返回路徑。當開關SW34開啟時，形成 有經由電阻元件R1~R3的返回路徑。當開關SW35開啟時，形成有經由電阻元件R1~R4的返回路徑。
ESD保護元件r11是被設在訊號線L11上之中，焊墊Pd1與開關SW11之間的訊號線上。ESD保護元件r12~r15是分別設在訊號線L22~L25上之中，焊墊Pd2~Pd5與開關SW32~SW35之間的訊號線上。ESD保護元件r16是被設在訊號線L46上之中，焊墊Pd6與運算放大器A1的非反轉輸入端子之間的訊號線上。另外，各ESD保護元件r11~r16是包含電阻成分。
而且，從焊墊Pd1到AD轉換器等的後段電路，配線有訊號線(第3訊號線)L31。更具體而言，訊號線L31的一端會被直接連接至焊墊Pd1，訊號線L31的另一端會被連接至後段電路。另外，訊號線L31的一端是經由後述的ESD保護元件或開關等來直接連接至焊墊Pd1為理想，但並非限於此，只要至少連接至焊墊Pd1與ESD保護元件r11之間的訊號線即可。
開關SW21是設在訊號線L31上，經常開啟。因此，開關SW21是亦可被省略。另外，開關SW21是包含電阻成分。
ESD保護元件r21是設在訊號線L31上之中，焊墊Pd1與開關SW21之間的訊號線上。另外，ESD保護元件r21是包含電阻成分。
另外，各開關的開啟關閉是根據被儲存於寄存器(未圖示)的值來控制。因此，藉由調整寄存器的 值，可切換各開關的開啟關閉。
從感測器2輸出的電壓Vin是經由焊墊Pd6來供給至運算放大器A1的非反轉輸入端子。然後，藉由供給電壓Vin來產生於焊墊Pd1的電壓值Vo的電壓訊號(電壓Vin的放大結果)是傳播於訊號線L31來供給至AD轉換器等的後段電路。
另外，後段電路是輸入阻抗高的電路為理想。後段電路的輸入阻抗低時，最好在從焊墊Pd1延伸至後段電路的訊號線L31上設置電壓隨耦器電路。
(可變增益放大器VA2的動作)
接著，說明有關可變增益放大器VA2的動作。以下，說明有關開關SW32開啟時的可變增益放大器VA2的動作。另外，如上述般，開關SW11，SW21是經常開啟。
本例是開關SW32會開啟，因此在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R1的返回路徑。藉此，在被設於返回路徑上的焊墊Pd1產生以依據返回電阻的電阻元件R1及電阻元件R2~R5而定的增益來放大電壓Vin的電壓值Vo的電壓訊號。此焊墊Pd1的電壓值Vo是與電阻元件R1的一端的電壓值大致相同或非常接近。然後，在焊墊Pd1產生的電壓值Vo的電壓訊號是傳播於訊號線L31來供給至AD轉換器等的後段電路。
在此，焊墊Pd1的電壓值Vo與基準電壓Vref的差電壓△Vo是如以下的式(2)般表示。另外，△Vin是表示電壓Vin與基準電壓Vref的差電壓，R1是表示電阻元件R1的電阻值，R25是表示電阻元件R2~R5的總電阻值。
△Vo=(1+R1/R25)‧△Vin‧‧‧(2)
由式(2)亦可知，焊墊Pd1的電壓值Vo是不依存於返回路徑上的電阻成分之中晶片CHP1內的ESD保護元件r11及開關SW11的各自的電阻成分，只依存於外置的電阻元件R1~R5的電阻值。因此，可變增益放大器VA2的增益是不受晶片CHP1內的ESD保護元件r11及開關SW11的各自的電阻成分的影響，可依外置的電阻元件R1~R5的電阻值來高精度地設定。
同樣，即使是在開關SW33~SW35的任一開啟時，可變增益放大器VA1的增益亦不受晶片CHP1內的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可依外置的電阻元件R1~R5的電阻值來高精度度設定。
如此，可變增益放大器VA2是在返回路徑上且晶片外具備電阻元件(R1等)的同時，在晶片內，有別於返回路徑另具備從連接外置的電阻元件的焊墊(Pd1等)延伸的訊號線。藉此，不受設在晶片內的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可依設在晶片外的電阻元件的電阻值來高精度地設定可變增益放大器VA2的增益。
換言之，半導體積體電路10是有別於返回路徑另具備從被連接至設在返回路徑上且晶片外的電阻元件(R1等)的焊墊(Pd1等)延伸的訊號線(L31等)。藉此，不受設在返回路徑上且晶片內的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可依設在返回路徑上且晶片外的電阻元件的電阻值來高精度地設定可變增益放大器VA2的增益。亦即，半導體積體電路10是可構成高精度的可變增益放大器VA2。
另外，決定可變增益放大器VA2的增益之電阻元件是被設在晶片外，所以不會有因為設在晶片內而產生的製造偏差的問題發生。
本實施形態是以設有4個返回路徑的情況為例進行說明，但並非限於此，亦可適當變更成設有任意數量的返回路徑之構成。
電阻元件R1~R5只要是具有電阻成分者即可，例如亦可為開關電容器。
(可變增益放大器VA2的變形例)
圖5是顯示可變增益放大器VA2的變形例作為可變增益放大器VA2a的圖。
如圖5所示般，在可變增益放大器VA2a，與可變增益放大器VA2作比較，電壓Vin及基準電壓Vref的供給端是形成相反。有關可變增益放大器VA2a的其他的構成是與可變增益放大器VA2同樣，因此省略其說明。
可變增益放大器VA1a是所謂反轉放大器，基本上可取得與可變增益放大器VA1同等的效果。
<實施形態3>
本實施形態是說明有關適用在可變增益放大器VA1，VA2的半導體積體電路10的具體的構成。
圖6是表示實施形態3的半導體積體電路10的具體的構成例的圖。
如圖6所示般，半導體積體電路10是具有可配置的(Configurable)構成，在晶片CHP1上具備連接埠部Pt1~Pt4、運算放大器A1、複數的開關SW11~SW14，SW20~SW24，SW30~SW34，SW40~SW44。有關連接埠部Pt1~Pt4是如已說明般。
在運算放大器A1的輸出端子與焊墊Pd1~Pd4之間是分別配線有訊號線(第1訊號線)L11~L14。在訊號線L11~L14上是分別設有開關(第1開關)SW11~SW14。
在運算放大器A1的反轉輸入端子與焊墊Pd1~Pd4之間是分別配線有訊號線(第2訊號線)L21~L24。在訊號線L21~L24上是分別設有開關(第3開關)SW31~SW34。並且，在被供給基準電壓Vref的端子與運算放大器A1的反轉輸入端子之間所被配線的訊號線上是設有開關SW30。
在運算放大器A1的非反轉輸入端子與焊墊 Pd1~Pd4之間是分別配線有訊號線(第4訊號線)L41~L44。在訊號線L41~L44上是分別設有開關(第4開關)SW41~SW44。並且，在被供給基準電壓Vref的端子與運算放大器A1的非反轉輸入端子之間所被配線的訊號線上是設有開關SW40。
而且，從焊墊Pd1~Pd4到AD轉換器等的後段電路，分別配線有訊號線(第3訊號線)L31~L34。在訊號線L31~L34上是分別設有開關(第2開關)SW21~SW24。並且，在被供給基準電壓Vref的端子與後段電路之間所被配線的訊號線上是設有開關SW20。
另外，各開關的開啟關閉是根據被儲存於寄存器(未圖示)的值來控制。因此，藉由調整寄存器的值，可切換各開關的開啟關閉。
半導體積體電路10是藉由切換各開關的開啟關閉，可與外置的電阻元件一起構成可變增益放大器VA1，VA2等。
本實施形態是以設有4個連接埠部及對應的複數的開關的情況為例進行說明，但並非限於此，亦可適當變更成設有任意數量的連接埠部及對應的複數的開關之構成。
接著，說明有關半導體積體電路10的適用事例。
(半導體積體電路10的第1適用事例)
圖7是表示適用半導體積體電路10的可變增益放大器VA31的構成例的圖。另外，在圖7中，未被使用的連接埠部、開關及訊號線是適當省略。
如圖7所示般，可變增益放大器VA31是可選擇性地使用IV放大器及反轉放大器的構成，藉由外置的電阻元件R1~R6及半導體積體電路10所構成。
開關SW11，SW21是經常開啟。開關SW32~SW35是任一個會選擇性地開啟。因此，運算放大器A1的輸出端子與焊墊Pd1之間是經常成為導通的狀態。焊墊Pd1與後段電路之間是經由與返回路徑不同的路徑來經常成為導通的狀態。運算放大器A1的反轉輸入端子與焊墊Pd2~Pd5的任一之間是選擇性地導通。然後，在運算放大器A1的非反轉輸入端子供給基準電壓Vref。
焊墊Pd1是被連接至電阻元件R1~R4的各自的一端。焊墊Pd2是被連接至電阻元件R1的另一端。另外，在電阻元件R1的另一端供給電流Iin1。焊墊Pd3是被連接至電阻元件R2的另一端。另外，在電阻元件R2的另一端供給電流Iin2。焊墊Pd4是被連接至電阻元件R3的另一端及電阻元件R5的一端。另外，在電阻元件R5的另一端供給電壓Vin1。焊墊Pd5是被連接至電阻元件R4的另一端及電阻元件R6的一端。另外，在電阻元件R6的另一端供給電壓Vin2。
以下，△Vo是表示焊墊Pd1的電壓值Vo與基準電壓Vref的差電壓，△Vin1是表示電壓Vin1與基準電 壓Vref的差電壓，△Vin2是表示電壓Vin2與基準電壓Vref的差電壓，進行說明。
例如，當開關SW32開啟時，在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R1的返回路徑。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=-Iin1．R1的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
又，例如，當開關SW33開啟時，在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R2的返回路徑。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=-Iin2．R2的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
又，例如，當開關SW34開啟時，在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R3的返回路徑。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=-(R3/R5)．△Vin1的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
又，例如，當開關SW35開啟時，在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R4的返回路徑。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=-(R4/R6)．△Vin2的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在 焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
亦即，可變增益放大器VA31是當開關SW32，SW33的任一開啟時，作為IV放大器動作，當開關SW34，SW35的任一開啟時，作為反轉放大器動作。
(半導體積體電路10的第2適用事例)
圖8是表示適用半導體積體電路10的可變增益放大器VA32的構成例的圖。另外，在圖8中，未被使用的連接埠部、開關及訊號線是適當省略。
如圖8所示般，可變增益放大器VA32是選擇性地放大複數的輸入電壓Vin1~Vin3的任一之非反轉放大器，藉由外置的電阻元件R1，R2及半導體積體電路10所構成。
開關SW11，SW21，SW32是經常開啟。開關SW43~SW45是任一個會選擇性地開啟。因此，運算放大器A1的輸出端子與焊墊Pd1之間是經常成為導通的狀態。焊墊Pd1與後段電路之間是經由與返回路徑不同的路徑來經常成為導通的狀態。運算放大器A1的反轉輸入端子與焊墊Pd2之間是經常成為導通的狀態。運算放大器A1的非反轉輸入端子與焊墊Pd3~Pd5的任一之間是選擇性地導通。
焊墊Pd1是被連接至電阻元件R1的一端。焊墊Pd2是被連接至電阻元件R1的另一端及電阻元件R2 的一端。在電阻元件R2的另一端是被供給基準電壓Vref。
亦即，在運算放大器A1的輸出端子及反轉輸入端子之間是形成有經由電阻元件R1的返回路徑。
以下，△Vo是表示焊墊Pd1的電壓值Vo與基準電壓Vref的差電壓，△Vin1是表示電壓Vin1與基準電壓Vref的差電壓，△Vin2是表示電壓Vin2與基準電壓Vref的差電壓，△Vin3是表示電壓Vin3與基準電壓Vref的差電壓，進行說明。
例如，當開關SW43開啟時，電壓Vin1會被供給至運算放大器A1的非反轉輸入端子。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=(1+R1/R2)．△Vin1的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
又，例如，當開關SW44開啟時，電壓Vin2會被供給至運算放大器A1的非反轉輸入端子。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=(1+R1/R2)．△Vin2的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
又，例如，當開關SW45開啟時，電壓Vin3會被供給至運算放大器A1的非反轉輸入端子。此情況，在焊墊Pd1產生符合△Vo=(1+R1/R2)．△Vin3的電壓值Vo的電壓訊號。然後，在焊墊Pd1產生的此電壓訊號是傳播於訊號線L31而供給至AD轉換器等的後段電路。
如此，可變增益放大器VA32是作為選擇性地放大複數的輸入電壓Vin1~Vin3的任一之非反轉放大器而動作。
半導體積體電路10是不限於可變增益放大器VA31，VA32，可與外置的電阻元件一起構成各種的可變增益放大器。
<實施形態4>
圖9是表示實施形態4的可變增益放大器VA4的構成例的圖。
如圖9所示般，可變增益放大器VA4是將返回電阻搭載於晶片內的放大器，在晶片CHP1a上具備連接埠部Pt1a、運算放大器A11~A13、開關SW11a，SW12a，SW21a，SW22a、電阻元件R1a，R2a，R3a、及由開關SW3a和電容器C1所構成的開關電容器SC1。連接埠部Pt1a是包含焊墊Pd1a、ESD保護元件(未圖示)、及導線架和接合線等的連接器(未圖示)。
另外，藉由運算放大器A11、開關SW11a，SW12a，SW21a，SW22a、及電阻元件R1a，R2a來構成IV放大器。藉由運算放大器A12來構成電壓隨耦器。藉由運算放大器A13、電阻元件R3a、及作為返回電阻的開關電容器SC1來構成反轉放大器。
在運算放大器A11的反轉輸入端子是從外部經由焊墊Pd1a來供給電流Iin。在運算放大器A11的非反 轉輸入端子是被供給基準電壓Vref。
開關SW11a，SW12a是任一個會選擇性地開啟。藉此，在運算放大器A11的輸出端子及反轉輸入端子之間是經由電阻元件R1a的返回路徑、或經由電阻元件R2a的返回路徑的任一會被選擇性地形成。
開關SW21a，SW22a是任一個會選擇性地開啟。具體而言，開關SW21a，SW22a是分別在開關SW11a，SW12a開啟時開啟。藉此，在被選擇性地形成的返回路徑產生的電壓Vout1會作為IV放大器的輸出電壓來供給至藉由運算放大器A12所構成的電壓隨耦器。
另外，藉由在IV放大器與反轉放大器之間設置輸入阻抗高的電壓隨耦器，電流不會從IV放大器流至反轉放大器。因此，不受開關SW21a，SW22a等的電阻成分的影響，能以IV放大器的輸出電壓Vout1作為電壓Vin2來供給至反轉放大器。
而且，使用開關電容器SC1作為返回電阻的反轉放大器是反轉放大從電壓隨耦器輸出的電壓Vin2而作為電壓Vout2輸出。另外，開關電容器SC1的電阻值Rsc是可按照所被供給的時脈的頻率而變。
在此，電阻元件R1a，R2a，R3a是設在晶片內，因此該等的電阻值有可能受製造偏差或外在因素的影響而變動。另外，該等的電阻值是藉由在設計工程及佈局工程下工夫，以同程度的比例且同程度的傾向變動。
此時，IV放大器的輸出電壓Vout1與基準電 壓Vref的差電壓△Vout1、及反轉放大器的輸出電壓Vout2與基準電壓Vref的差電壓△Vout2是分別如以下的式(3)及式(4)般表示。
另外，△Vin2是表示電壓隨耦器的輸出電壓Vin2與基準電壓Vref的差電壓，Rsc是表示開關電容器SC1的電阻值，Iin是表示電流Iin的電流值，R1a是表示電阻元件R1a的電阻值，R3a是表示電阻元件R3a的電阻值。本例是說明有關開關SW11a，SW21a開啟的情況。
△Vout1=-Iin‧R1a‧‧‧(3)
△Vout2=-(Rsc/R3a)‧△Vin2‧‧‧(4)
因為△Vout1=△Vin2，所以式(5)成立。
△Vout2=(R1a/R3a)‧Rsc‧Iin‧‧‧(5)
在此，如上述般，晶片內的電阻元件R1a，R3a的電阻值是以同程度的比例且同程度的傾向變動。因此，就電阻比R1a/R3a而言，電阻元件R1a，R3a的電阻值的變動部分是被相抵。又，由於開關電容器SC1不易受製造偏差等的影響，所以可高精度維持所望的電阻值。其結果，可變增益放大器VA4是即使將電阻元件設在晶片內時，也不會有受製造偏差等影響的情形，可高精度進行放大動作。
另外，藉由變更時脈頻率來變更開關電容器SC1的電阻值，可變更可變增益放大器VA4的增益，因此不須為了增益切換用而在IV放大器設置複數的返回路 徑。將IV放大器的返回路徑形成一個時(例如，只留下經由電阻元件R1a的返回路徑時)，不須路徑切換用的開關(SW11a，SW12a，SW21a，SW22a)。其結果，不必考慮開關的電阻成分的影響，因此電壓隨耦器也不必要。相較於在IV放大器的電阻元件R1a使用開關電容器的構成，可抑制對輸入Iin側之時脈的影響。
如以上般，上述實施形態1~3的半導體積體電路及使用彼之可變增益放大器是有別於返回路徑另具備從被連接至設在返回路徑上且晶片外的電阻元件的焊墊延伸的訊號線。藉此，不受設在返回路徑上且晶片內的ESD保護元件等的電阻成分的影響，可依設在返回路徑上且晶片外的電阻元件的電阻值來高精度地設定可變增益放大器的增益。另外，決定可變增益放大器的增益之電阻元件是被設在晶片外，所以不會有因為設在晶片內而產生的製造偏差的問題發生。
以上，根據實施形態具體說明本發明者所研發的發明，但本發明並非限於已述的實施形態，當然可不脫離其要旨的範圍中實施各種的變更。
例如，上述實施形態的半導體裝置是亦可設為使半導體基板、半導體層、擴散層(擴散領域)等的導電型(p型或n型)反轉的構成。因此，將n型及p型的一方的導電型設為第1導電型，將另一方的導電型設為第2導電型時，亦可將第1導電型設為p型，將第2導電型設為n型，或相反的，將第1導電型設為n型，將第2導 電型設為p型。
2‧‧‧感測器
10‧‧‧半導體積體電路
CHP1‧‧‧半導體晶片
Pd1~Pd5‧‧‧焊墊
r11~r15‧‧‧ESD保護元件
r21~r24‧‧‧ESD保護元件
R1~R4‧‧‧電阻元件
SW11~SW14‧‧‧開關
SW21~SW24‧‧‧開關
L11~L14‧‧‧訊號線(第1訊號線)
L21‧‧‧訊號線
L31~L34‧‧‧訊號線(第3訊號線)
Pt1~Pt5‧‧‧連接埠部
A1‧‧‧運算放大器
VA1‧‧‧可變增益放大器

Claims (20)

  1. 一種半導體積體電路，其特徵係具備：第1焊墊，其係設在外部所設的第1電阻元件的一端側；第2焊墊，其係設在前述第1電阻元件的另一端側；運算放大器；第1訊號線，其係配線於前述運算放大器的輸出端子與前述第1焊墊之間；第2訊號線，其係配線於前述運算放大器的一方的輸入端子與前述第2焊墊之間；第1ESD保護元件，其係對於前述第1訊號線設置；及第3訊號線，其係被連接至前述第1焊墊，傳播前述第1焊墊的電壓訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體積體電路，其中，更具備：複數的前述第1焊墊，其係設在外部所設的複數的前述第1電阻元件的各自的一端側；前述第2焊墊，其係設在前述複數的第1電阻元件的各自的另一端側；複數的前述第1訊號線，其係分別配線於前述運算放大器的輸出端子與前述複數的第1焊墊之間；複數的第1開關，其係分別設在前述複數的第1訊號線上，任一個會選擇性地開啟； 複數的前述第1ESD保護元件，其係分別對於前述複數的第1訊號線而設；複數的前述第3訊號線，其係分別連接至前述複數的第1焊墊，分別傳播該複數的第1焊墊的電壓訊號；及複數的第2開關，其係分別設在前述複數的第3訊號線上，任一個會選擇性地開啟。
  3. 如申請專利範圍第2項之半導體積體電路，其中，前述運算放大器的前述一方的輸入端子為反轉輸入端子，基準電壓會被供給至前述運算放大器的另一方的輸入端子之非反轉輸入端子，將被供給至前述第2焊墊的輸入電流變換成前述電壓訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項之半導體積體電路，其中，更具備：前述第1焊墊，其係設在外部所設的複數的前述第1電阻元件的各自的一端側；複數的前述第2焊墊，其係設在前述複數的第1電阻元件的各自的另一端側；複數的前述第2訊號線，其係分別配線於前述運算放大器的一方的輸入端子與前述複數的第2焊墊之間；及複數的第3開關，其係分別設在前述複數的第2訊號線上，任一個會選擇性地開啟。
  5. 如申請專利範圍第4項之半導體積體電路，其 中，前述運算放大器的前述一方的輸入端子為反轉輸入端子，輸入電壓會被供給至前述運算放大器的另一方的輸入端子之非反轉輸入端子，基準電壓會經由第2電阻元件來供給至前述複數的第1電阻元件的各自的另一端側。
  6. 如申請專利範圍第4項之半導體積體電路，其中，前述運算放大器的前述一方的輸入端子為反轉輸入端子，基準電壓會被供給至前述運算放大器的另一方的輸入端子之非反轉輸入端子，輸入電壓會經由第2電阻元件來供給至前述複數的第1電阻元件的各自的另一端側。
  7. 如申請專利範圍第1項之半導體積體電路，其中，更具備後段電路，其係被供給傳播於前述第3訊號線的前述第1焊墊的電壓訊號。
  8. 如申請專利範圍第7項之半導體積體電路，其中，前述後段電路為AD轉換器。
  9. 如申請專利範圍第1項之半導體積體電路，其中，更具備設在前述第3訊號線上的電壓隨耦器。
  10. 如申請專利範圍第1項之半導體積體電路，其中，更具備：作為前述第1及前述第2焊墊的複數的焊墊；複數的前述第1訊號線，其係分別配線於前述運算放 大器的輸出端子與前述複數的焊墊之間；複數的第1開關，其係分別設在前述複數的第1訊號線上；複數的前述第2訊號線，其係分別配線於前述運算放大器的一方的輸入端子與前述複數的焊墊之間；複數的第3開關，其係分別設在前述複數的第2訊號線上；複數的第4訊號線，其係分別配線於前述運算放大器的另一方的輸入端子與前述複數的焊墊之間；複數的第4開關，其係分別設在前述複數的第4訊號線上；複數的第3訊號線，其係分別連接至前述複數的焊墊，分別傳播該複數的焊墊的電壓訊號；及複數的第2開關，其係分別設在前述複數的第3訊號線上。
  11. 一種可變增益放大器，其特徵係具備：前述複數的第1電阻元件；及如申請專利範圍第3項記載的半導體積體電路。
  12. 一種可變增益放大器，其特徵係具備：前述複數的第1電阻元件；前述第2電阻元件；及如申請專利範圍第5項記載的半導體積體電路。
  13. 一種可變增益放大器，其特徵係具備：前述複數的第1電阻元件； 前述第2電阻元件；及如申請專利範圍第6項記載的半導體積體電路。
  14. 一種感測器系統，其特徵係具備：感測器，其係以前述輸入電流作為測定結果輸出；前述複數的第1電阻元件；及如申請專利範圍第3項記載的半導體積體電路。
  15. 一種感測器系統，其特徵係具備：感測器，其係以前述輸入電壓作為測定結果輸出；前述複數的第1電阻元件；前述第2電阻元件；及如申請專利範圍第5項記載的半導體積體電路。
  16. 一種感測器系統，其特徵係具備：感測器，其係以前述輸入電壓作為測定結果輸出；前述複數的第1電阻元件；前述第2電阻元件；及如申請專利範圍第6項記載的半導體積體電路。
  17. 一種半導體積體電路，其特徵係具有：n個的焊墊；複數的ESD保護元件，其係分別設在前述n個的焊墊；運算放大器；及後段電路，外部電阻會被連接於前述n個的焊墊之中第1及第2焊墊間，前述第1焊墊會被連接至前述運算放大器的輸 入，前述第2焊墊會被連接至前述運算放大器的輸出，藉此可形成前述運算放大器的返回路徑，前述後段電路係以和前述返回路徑不同的路徑來與前述第2焊墊連接，以在前述第2焊墊產生的電壓來驅動。
  18. 如申請專利範圍第17項之半導體積體電路，其中，前述n個的焊墊之中，至少2個的焊墊會經由開關來連接至前述運算放大器的輸入，藉由前述開關的切換來決定前述第1焊墊。
  19. 如申請專利範圍第17項之半導體積體電路，其中，前述n個的焊墊之中，至少2個的焊墊會經由開關來連接至前述運算放大器的輸出，藉由前述開關的切換來決定前述第2焊墊。
  20. 如申請專利範圍第17~19項中的任一項所記載之半導體積體電路，其中，前述後段電路為運算放大器。
TW104130138A 2014-10-01 2015-09-11 半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統 TW201618286A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014203309A JP6466678B2 (ja) 2014-10-01 2014-10-01 半導体集積回路、可変利得増幅器、及び、センサシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201618286A true TW201618286A (zh) 2016-05-16

Family

ID=55633550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104130138A TW201618286A (zh) 2014-10-01 2015-09-11 半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統

Country Status (4)

Country Link
US (3) US9831842B2 (zh)
JP (1) JP6466678B2 (zh)
CN (1) CN105490651B (zh)
TW (1) TW201618286A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI768424B (zh) * 2020-03-17 2022-06-21 日商東芝股份有限公司 可變增益放大器及無線通信機器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9590579B2 (en) * 2014-10-07 2017-03-07 Analog Devices, Inc. Wide range transimpedance amplifier
JP2019138758A (ja) 2018-02-09 2019-08-22 ルネサスエレクトロニクス株式会社 インピーダンス測定用半導体回路
JP6852711B2 (ja) * 2018-04-26 2021-03-31 株式会社デンソー アナログマルチプレクサ付き増幅回路
KR102670924B1 (ko) 2019-01-24 2024-05-31 삼성전자 주식회사 스위치 및 상기 스위치를 제어하기 위한 스위치 제어 프로세서를 포함하는 증폭기
JP2020198567A (ja) * 2019-06-04 2020-12-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 低ノイズアンプ回路
CN116888454A (zh) * 2021-02-23 2023-10-13 爱尔康公司 用于确定与医疗装置的流体通路相对应的光学通路的特性的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5248692Y2 (zh) * 1971-08-25 1977-11-05
JPS56169614U (zh) * 1980-05-19 1981-12-15
JPS56169614A (en) 1980-05-31 1981-12-26 Lion Corp Hair cosmetic
JPS58173921A (ja) 1982-04-06 1983-10-12 Nec Corp マイクロ波通信装置
JPS58173921U (ja) * 1982-05-17 1983-11-21 アンリツ株式会社 電流−電圧変換用ゲイン切替回路
US6147558A (en) * 1998-04-15 2000-11-14 Ess Technology, Inc. Attenuating volume control
JP4325072B2 (ja) * 2000-04-12 2009-09-02 株式会社デンソー ゲイン可変増幅回路
US6693491B1 (en) * 2000-04-17 2004-02-17 Tripath Technology, Inc. Method and apparatus for controlling an audio signal level
JP4708604B2 (ja) 2001-06-21 2011-06-22 旭化成エレクトロニクス株式会社 可変利得増幅器
US6908535B2 (en) * 2002-03-06 2005-06-21 Medtronic, Inc. Current-to-voltage-converter for a biosensor
JP2004200979A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Seiko Epson Corp 半導体集積回路
TWI268657B (en) * 2003-03-27 2006-12-11 Realtek Semiconductor Corp Variable gain amplifier
CN100477498C (zh) * 2005-07-29 2009-04-08 美国博通公司 电流控制cmos宽带数据放大器或均衡器电路
IT1392309B1 (it) * 2008-12-15 2012-02-24 St Microelectronics Srl Circuito integrato di amplificazione a guadagno programmabile e sistema comprendente detto circuito
EP2649729A4 (en) * 2010-12-07 2017-03-15 Marvell World Trade Ltd. Digital to analog converter circuits and methods
JP5624493B2 (ja) * 2011-02-16 2014-11-12 キヤノン株式会社 差動増幅装置
US8878570B2 (en) * 2011-09-30 2014-11-04 Silicon Laboratories Inc. Configurable analog front end
EP2592751B1 (en) * 2011-11-14 2017-05-31 Dialog Semiconductor GmbH A sigma-delta modulator for increased volume resolution in audio output stages
US8981852B2 (en) * 2012-11-12 2015-03-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Providing an integrated directional coupler in a power amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI768424B (zh) * 2020-03-17 2022-06-21 日商東芝股份有限公司 可變增益放大器及無線通信機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20160099695A1 (en) 2016-04-07
US20180342996A1 (en) 2018-11-29
CN105490651A (zh) 2016-04-13
US10063201B2 (en) 2018-08-28
JP2016072923A (ja) 2016-05-09
US20180097492A1 (en) 2018-04-05
CN105490651B (zh) 2020-09-25
JP6466678B2 (ja) 2019-02-06
US9831842B2 (en) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201618286A (zh) 半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統
US7568387B2 (en) Thermal flow sensor having an amplifier section for adjusting the temperature of the heating element
KR20080019196A (ko) 전류전압 변환회로, 그를 이용한 소비전력 검출회로 및전자기기
JP5827759B2 (ja) 増幅回路及び増幅回路ｉｃチップ
EP3985368B1 (en) Temperature measurement circuit, temperature and light intensity measurement circuit, temperature measurement method and temperature and light intensity measurement method
JP2005172463A (ja) 発熱抵抗式流量測定装置
JP3222367B2 (ja) 温度測定回路
CN109313158B (zh) 半导体装置和细胞电位测量设备
JP2007208427A (ja) センサモジュールオフセットキャンセル回路
WO2006057054A1 (ja) 湿度計測装置
ITMI972485A1 (it) Circuito di rilevamento di corrente con elevata impedenza di ingresso
JP4792933B2 (ja) 電流制御回路およびｌｅｄ駆動用半導体集積回路
Colucci et al. CCII-based voltage amplifier optimization for reduced relative gain error
US9097655B2 (en) Programmable gain amplifier with multi-range operation for use in body sensor interface applications
WO2021201247A1 (ja) 信号検出回路、駆動検出回路、センサアレイおよびセンサシステム
JPH08162862A (ja) 差動増幅器のオフセット電圧測定方法およびそれを用いた半導体集積回路装置の製造方法、半導体集積回路装置
JP2017037066A (ja) 装置
JP2014095977A (ja) 定電流駆動回路及び定電流駆動方法
JP2006133942A (ja) アナログ乗、除算回路およびそれらを用いた電力装置
JP2009081625A (ja) 増幅回路及び信号処理装置
JP2009300300A (ja) 回路検査方法および検査回路
JP2013090226A (ja) センサ信号処理装置