JP3092062B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関す
るものであり、特に、パワー素子とコンパレータとを同
一半導体基板に集積化し、例えば、パワー素子に流れる
電流に対して保護機能を有するもので、検出電圧及び基
準電圧は温度変化が大きい基板内部の半導体素子から
得、基準電圧の調整は温度変化が非常に少ない外付け部
品（以下、基板外部の外付け部品周囲の温度変化を外部
温度変化と呼ぶ）により調整可能にした半導体装置にお
けるコンパレータの内部温度変化に対する出力特性の変
動を低減する回路技術に関する。
るものであり、特に、パワー素子とコンパレータとを同
一半導体基板に集積化し、例えば、パワー素子に流れる
電流に対して保護機能を有するもので、検出電圧及び基
準電圧は温度変化が大きい基板内部の半導体素子から
得、基準電圧の調整は温度変化が非常に少ない外付け部
品（以下、基板外部の外付け部品周囲の温度変化を外部
温度変化と呼ぶ）により調整可能にした半導体装置にお
けるコンパレータの内部温度変化に対する出力特性の変
動を低減する回路技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンパレータは、温度変化に対する出力
特性の変動を抑えるために、検出電圧を得るための素子
（以下、検出素子と略す）と基準電圧を得るための素子
（以下、基準素子と略す）の温度特性を合わせて考慮さ
れる。例えばコンパレータを内蔵する半導体装置では、
検出素子と基準素子を共に半導体基板に内蔵させるこ
と、または共に外付けで対応するのが一般的である。
特性の変動を抑えるために、検出電圧を得るための素子
（以下、検出素子と略す）と基準電圧を得るための素子
（以下、基準素子と略す）の温度特性を合わせて考慮さ
れる。例えばコンパレータを内蔵する半導体装置では、
検出素子と基準素子を共に半導体基板に内蔵させるこ
と、または共に外付けで対応するのが一般的である。
【０００３】前者の半導体基板に内蔵される構成では、
コンパレータの出力特性は温度変化に対し安定するが、
コンパレータの出力特性は固定されるため、使用者がコ
ンパレータの出力特性を自由に設定することはできな
い。後者の共に外付け部品で対応する構成では、使用者
がコンパレータの出力特性を自由に設定することはでき
るが、外部接続端子が１つのコンパレータに対して２端
子増えることになり、半導体装置全体の外部端子数が増
えることになる。そのため、半導体装置の小型化と外部
端子数の減少化を図り、かつコンパレータの出力特性を
自由に設定できるようにするには、コンパレータの基準
電圧を外付け部品により調整可能にする必要がある。
コンパレータの出力特性は温度変化に対し安定するが、
コンパレータの出力特性は固定されるため、使用者がコ
ンパレータの出力特性を自由に設定することはできな
い。後者の共に外付け部品で対応する構成では、使用者
がコンパレータの出力特性を自由に設定することはでき
るが、外部接続端子が１つのコンパレータに対して２端
子増えることになり、半導体装置全体の外部端子数が増
えることになる。そのため、半導体装置の小型化と外部
端子数の減少化を図り、かつコンパレータの出力特性を
自由に設定できるようにするには、コンパレータの基準
電圧を外付け部品により調整可能にする必要がある。
【０００４】図３は、従来の半導体装置において、コン
パレータの基準電圧を外付け部品により得る例を示す回
路図であり、１はコンパレータ２と半導体素子である検
出抵抗３とを半導体基板中に内蔵した半導体装置であ
る。４はコンパレータ２の基準電圧のための外部接続端
子、５はコンパレータ２に出力端子である。
パレータの基準電圧を外付け部品により得る例を示す回
路図であり、１はコンパレータ２と半導体素子である検
出抵抗３とを半導体基板中に内蔵した半導体装置であ
る。４はコンパレータ２の基準電圧のための外部接続端
子、５はコンパレータ２に出力端子である。
【０００５】外部接続端子４には定電流源６と基準用外
付け抵抗７が接続されている。コンパレータ２は、定電
流源８，トランジスタ１０およびトランジスタ１１から
なる検出側回路と、定電流源１２，トランジスタ１４お
よびトランジスタ１５からなる基準側回路と、定電流源
１６とによって構成されている。コンパレータ２の基準
電圧は基準外付け抵抗７で発生する電圧であり、コンパ
レータ２の検出電圧は検出抵抗３で発生する電圧であ
る。コンパレータ２の基準端子は、コンパレータ２の出
力特性を基準用外付け抵抗７で発生する基準電圧により
自由に設定するために外部接続端子４となっている。
付け抵抗７が接続されている。コンパレータ２は、定電
流源８，トランジスタ１０およびトランジスタ１１から
なる検出側回路と、定電流源１２，トランジスタ１４お
よびトランジスタ１５からなる基準側回路と、定電流源
１６とによって構成されている。コンパレータ２の基準
電圧は基準外付け抵抗７で発生する電圧であり、コンパ
レータ２の検出電圧は検出抵抗３で発生する電圧であ
る。コンパレータ２の基準端子は、コンパレータ２の出
力特性を基準用外付け抵抗７で発生する基準電圧により
自由に設定するために外部接続端子４となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３の
コンパレータ２を使用したとき、コンパレータ２の基準
電圧は基準用外付け抵抗７で発生する電圧であり、且つ
基準用外付け抵抗７は外付け部品であるため、基準電圧
の外部温度変化に対する変動が小さい。一方、コンパレ
ータ２の検出電圧は検出抵抗３で発生する電圧であり、
且つ検出抵抗３は半導体基板に内蔵されているために、
検出電圧の内部温度変化による変動が大きい。そのため
に、コンパレータ２の基準電圧と検出電圧の温度特性に
ずれが生じ、コンパレータ２の出力特性は温度により変
動する。特に半導体基板にパワー素子が内蔵されている
場合、パワー素子の発熱により、検出抵抗３の温度変化
に対する変動が更に大きくなるため、コンパレータ２の
出力特性は温度により大きく変動することになる。
コンパレータ２を使用したとき、コンパレータ２の基準
電圧は基準用外付け抵抗７で発生する電圧であり、且つ
基準用外付け抵抗７は外付け部品であるため、基準電圧
の外部温度変化に対する変動が小さい。一方、コンパレ
ータ２の検出電圧は検出抵抗３で発生する電圧であり、
且つ検出抵抗３は半導体基板に内蔵されているために、
検出電圧の内部温度変化による変動が大きい。そのため
に、コンパレータ２の基準電圧と検出電圧の温度特性に
ずれが生じ、コンパレータ２の出力特性は温度により変
動する。特に半導体基板にパワー素子が内蔵されている
場合、パワー素子の発熱により、検出抵抗３の温度変化
に対する変動が更に大きくなるため、コンパレータ２の
出力特性は温度により大きく変動することになる。
【０００７】本発明は、このように、検出電圧及び基準
電圧を半導体基板内部から得、基準電圧を外付け基準素
子により調整可能にしたコンパレータにおいて、検出電
圧と基準電圧の温度変化によるずれ（内部温度変化と外
部温度変化の差）を低減するようにした半導体装置を提
供することを目的とする。そして、パワー素子がコンパ
レータとともに集積化された内部温度変化の大きい半導
体装置において特に有効とするものである。
電圧を半導体基板内部から得、基準電圧を外付け基準素
子により調整可能にしたコンパレータにおいて、検出電
圧と基準電圧の温度変化によるずれ（内部温度変化と外
部温度変化の差）を低減するようにした半導体装置を提
供することを目的とする。そして、パワー素子がコンパ
レータとともに集積化された内部温度変化の大きい半導
体装置において特に有効とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置は、基準電圧を基準用内蔵素子
にかかる電圧としてコンパレータに供給するように構成
され、外付け部品により基準用内蔵素子に流れる電流を
調整することで基準電圧を可変となる。また、基準用内
蔵素子と検出素子は同一半導体基板に内蔵され、基準電
圧を調整するための外付け部品へ接続される外部接続端
子を備え、半導体内部の温度依存性の小さい定電圧源は
外部接続端子を通して外付け抵抗に接続されており、そ
れにより調整可能な温度依存性の小さい電流源を構成
し、前記電流を基準用内蔵素子に流すことにより調整可
能な基準電圧を供給できる。そして、内部温度変化によ
る検出電圧と基準電圧の変動を近づけるように検出素子
と基準電圧供給素子を集積化することによりコンパレー
タの検出レベルの温度依存性は低減される。
に、本発明の半導体装置は、基準電圧を基準用内蔵素子
にかかる電圧としてコンパレータに供給するように構成
され、外付け部品により基準用内蔵素子に流れる電流を
調整することで基準電圧を可変となる。また、基準用内
蔵素子と検出素子は同一半導体基板に内蔵され、基準電
圧を調整するための外付け部品へ接続される外部接続端
子を備え、半導体内部の温度依存性の小さい定電圧源は
外部接続端子を通して外付け抵抗に接続されており、そ
れにより調整可能な温度依存性の小さい電流源を構成
し、前記電流を基準用内蔵素子に流すことにより調整可
能な基準電圧を供給できる。そして、内部温度変化によ
る検出電圧と基準電圧の変動を近づけるように検出素子
と基準電圧供給素子を集積化することによりコンパレー
タの検出レベルの温度依存性は低減される。
【０００９】そこで本発明の請求項１記載の発明は、２
つの入力端子を有するコンパレータと、該コンパレータ
の一方の入力端子に結合され前記コンパレータに検出電
圧を供給するための検出素子と、定電圧源およびこの定
電圧源の出力電圧を基準電圧に調整する基準用内蔵素子
を有しかつ前記コンパレータの他方の入力端子に基準電
圧を供給する基準電圧供給素子とを同一の半導体基板上
に形成し、前記基準電圧供給素子に前記半導体基板の外
部から外部抵抗素子を接続する外部接続端子を設け、前
記基準用内蔵素子に前記外部抵抗素子を接続することに
より前記基準電圧を調整して、前記コンパレータの出力
側より出力信号を取り出される半導体装置である。
つの入力端子を有するコンパレータと、該コンパレータ
の一方の入力端子に結合され前記コンパレータに検出電
圧を供給するための検出素子と、定電圧源およびこの定
電圧源の出力電圧を基準電圧に調整する基準用内蔵素子
を有しかつ前記コンパレータの他方の入力端子に基準電
圧を供給する基準電圧供給素子とを同一の半導体基板上
に形成し、前記基準電圧供給素子に前記半導体基板の外
部から外部抵抗素子を接続する外部接続端子を設け、前
記基準用内蔵素子に前記外部抵抗素子を接続することに
より前記基準電圧を調整して、前記コンパレータの出力
側より出力信号を取り出される半導体装置である。
【００１０】また本発明の請求項２記載の発明は、請求
項１記載の半導体装置において、前記外部接続端子に流
れる電流に対して所定の比の電流を前記基準用内蔵素子
側に流す回路を設けたものである。
項１記載の半導体装置において、前記外部接続端子に流
れる電流に対して所定の比の電流を前記基準用内蔵素子
側に流す回路を設けたものである。
【００１１】また本発明の請求項３記載の発明は、請求
項２記載の半導体装置において、前記回路をミラー接続
されたトランジスタによって構成したものである。
項２記載の半導体装置において、前記回路をミラー接続
されたトランジスタによって構成したものである。
【００１２】また本発明の請求項４記載の発明は、請求
項３記載の半導体装置において、ミラー接続されたトラ
ンジスタをＭＯＳＦＥＴによって構成されることを特徴
とするものである。
項３記載の半導体装置において、ミラー接続されたトラ
ンジスタをＭＯＳＦＥＴによって構成されることを特徴
とするものである。
【００１３】また本発明の請求項５記載の発明は、コン
パレータと、このコンパレータに検出電圧を供給する検
出素子と、外部接続端子を通して接続される外付け部品
により前記コンパレータへの基準電圧を調整可能な基準
電圧供給素子とを半導体基板に集積化して、温度変化に
よる前記基準電圧供給素子から出力される前記基準電圧
の変化量を、前記検出素子から出力される前記検出電圧
の変化量に近づけ前記半導体基板と前記外付け部品との
温度変化の差により生じる前記コンパレータの検出レベ
ルの温度依存性を低減することを特徴とするものであ
る。
パレータと、このコンパレータに検出電圧を供給する検
出素子と、外部接続端子を通して接続される外付け部品
により前記コンパレータへの基準電圧を調整可能な基準
電圧供給素子とを半導体基板に集積化して、温度変化に
よる前記基準電圧供給素子から出力される前記基準電圧
の変化量を、前記検出素子から出力される前記検出電圧
の変化量に近づけ前記半導体基板と前記外付け部品との
温度変化の差により生じる前記コンパレータの検出レベ
ルの温度依存性を低減することを特徴とするものであ
る。
【００１４】また本発明の請求項６記載の発明は、請求
項５記載の半導体装置において、前記基準電圧供給素子
は基準用内蔵素子を有し、前記半導体基板内部の温度変
化による前記基準用内蔵素子を流れる電流の変化量を、
前記外付け部品の外部の温度変化による電流の変化量に
近づけたものである。言い換えると、温度変化の小さい
基板外部における外部温度変化による基準用内蔵素子に
流れる電流の変化と、温度変化の大きい基板内部の基準
用内蔵素子に流れる電流の変化がほぼ一致するように近
づけたものである。
項５記載の半導体装置において、前記基準電圧供給素子
は基準用内蔵素子を有し、前記半導体基板内部の温度変
化による前記基準用内蔵素子を流れる電流の変化量を、
前記外付け部品の外部の温度変化による電流の変化量に
近づけたものである。言い換えると、温度変化の小さい
基板外部における外部温度変化による基準用内蔵素子に
流れる電流の変化と、温度変化の大きい基板内部の基準
用内蔵素子に流れる電流の変化がほぼ一致するように近
づけたものである。
【００１５】また本発明の請求項７記載の発明は、請求
項６記載の半導体装置において、前記基準電圧供給素子
を、前記基準用内蔵素子と、前記外部接続端子に温度依
存性の小さい一定電圧を供給する電圧源と、前記外部接
続端子に流れる電流を所定の比で前記基準用内蔵素子に
流すミラー接続されたトランジスタとによって構成した
ものである。
項６記載の半導体装置において、前記基準電圧供給素子
を、前記基準用内蔵素子と、前記外部接続端子に温度依
存性の小さい一定電圧を供給する電圧源と、前記外部接
続端子に流れる電流を所定の比で前記基準用内蔵素子に
流すミラー接続されたトランジスタとによって構成した
ものである。
【００１６】また本発明の請求項８記載の発明は、請求
項４または７記載の半導体装置において、半導体基板に
パワー素子が内蔵されているものである。
項４または７記載の半導体装置において、半導体基板に
パワー素子が内蔵されているものである。
【００１７】また本発明の請求項９記載の発明は、請求
項８記載の半導体装置において、前記外部接続端子が外
部に露出するように前記半導体基板を樹脂封止したもの
である。
項８記載の半導体装置において、前記外部接続端子が外
部に露出するように前記半導体基板を樹脂封止したもの
である。
【００１８】また本発明の請求項１０記載の発明は、請
求項９記載の半導体装置において、基準用内蔵素子と検
出素子との内部温度変化を合わせるために、基準用内蔵
素子と検出素子とを半導体基板内で近づけたものであ
る。
求項９記載の半導体装置において、基準用内蔵素子と検
出素子との内部温度変化を合わせるために、基準用内蔵
素子と検出素子とを半導体基板内で近づけたものであ
る。
【００１９】また本発明の請求項１１記載の発明は、請
求項１０記載の半導体装置において、基準用内蔵素子と
検出素子との温度係数を合わせたものである。
求項１０記載の半導体装置において、基準用内蔵素子と
検出素子との温度係数を合わせたものである。
【００２０】また本発明の請求項１２記載の発明は、請
求項１１記載の半導体装置において、基準用内蔵素子と
検出素子とを同一プロセスの拡散抵抗で構成することに
より温度係数を合わせたものである。
求項１１記載の半導体装置において、基準用内蔵素子と
検出素子とを同一プロセスの拡散抵抗で構成することに
より温度係数を合わせたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】図１は本発明の第１実施形態の半導体装置
の回路構成を示す回路図であり、２０は半導体装置を示
し、半導体装置２０はコンパレータ２と基準電圧供給素
子２１と検出抵抗３とを半導体基板中に内蔵している。
２１は基準電圧供給素子を示し、基準電圧供給素子２１
は電圧源２３とミラー接続されたトランジスタ２５とト
ランジスタ２７，２８と基準用内蔵抵抗２４と外部接続
端子２２によって構成される。ここで、ミラー接続され
たトランジスタはＭＯＳＦＥＴで構成されたものが特に
有効である。
の回路構成を示す回路図であり、２０は半導体装置を示
し、半導体装置２０はコンパレータ２と基準電圧供給素
子２１と検出抵抗３とを半導体基板中に内蔵している。
２１は基準電圧供給素子を示し、基準電圧供給素子２１
は電圧源２３とミラー接続されたトランジスタ２５とト
ランジスタ２７，２８と基準用内蔵抵抗２４と外部接続
端子２２によって構成される。ここで、ミラー接続され
たトランジスタはＭＯＳＦＥＴで構成されたものが特に
有効である。
【００２３】電圧源２３は、図１に示すように、トラン
ジスタ２９のベースとトランジスタ３０のベースとを接
続し、トランジスタ２９のコレクタとトランジスタ３０
のコレクタとを、直列に接続された抵抗３２，３３を介
して接続し、トランジスタ２９のエミッタを接地し、ト
ランジスタ３０のエミッタに接続した抵抗３４を接地
し、トランジスタ３０のコレクタにトランジスタ３１の
ベースを接続し、トランジスタ３１のエミッタを接地し
た構成であり、基準電圧供給素子２１のトランジスタ２
８のエミッタを抵抗３２と抵抗３３との間に接続し、ト
ランジスタ２８のコレクタにトランジスタ３１のコレク
タを接続している。
ジスタ２９のベースとトランジスタ３０のベースとを接
続し、トランジスタ２９のコレクタとトランジスタ３０
のコレクタとを、直列に接続された抵抗３２，３３を介
して接続し、トランジスタ２９のエミッタを接地し、ト
ランジスタ３０のエミッタに接続した抵抗３４を接地
し、トランジスタ３０のコレクタにトランジスタ３１の
ベースを接続し、トランジスタ３１のエミッタを接地し
た構成であり、基準電圧供給素子２１のトランジスタ２
８のエミッタを抵抗３２と抵抗３３との間に接続し、ト
ランジスタ２８のコレクタにトランジスタ３１のコレク
タを接続している。
【００２４】また、コンパレータ２の一方の入力端子
（トランジスタ１０のベース側）には検出抵抗３に生じ
た検出電圧が印加される。検出電圧は検出抵抗３の電圧
であり、基準電圧は基準用内蔵抵抗２４の電圧である。
この基準電圧はコンパレータ２の他方の入力端子（トラ
ンジスタ１４のベース側）に印加される。また、温度依
存性の小さい電圧源２３より供給される電圧Ｖｂｇはト
ランジスタ２７，２８を介し、外部接続端子２２を通っ
て基準電圧調整用外付け抵抗２６に印加される。
（トランジスタ１０のベース側）には検出抵抗３に生じ
た検出電圧が印加される。検出電圧は検出抵抗３の電圧
であり、基準電圧は基準用内蔵抵抗２４の電圧である。
この基準電圧はコンパレータ２の他方の入力端子（トラ
ンジスタ１４のベース側）に印加される。また、温度依
存性の小さい電圧源２３より供給される電圧Ｖｂｇはト
ランジスタ２７，２８を介し、外部接続端子２２を通っ
て基準電圧調整用外付け抵抗２６に印加される。
【００２５】また、基準電圧調整用外付け抵抗２６は温
度変化の小さい半導体外部にあり、半導体装置が動作し
て温度上昇してもその影響を受けなくなるため、外囲気
温度には依存するが半導体装置の動作による温度変化に
対する温度依存性がほとんどなく、電圧Ｖｂｇにより温
度依存性の小さい電流ＩBが基準電圧調整用外付け抵抗
２６に流れる。また、ミラー接続されたＭＯＳＦＥＴ２
５を介し、基準用内蔵抵抗２４にも電流ＩBに対して温
度依存性の小さい所定比の電流ＩAが流れることにより
基準電圧を供給するため、この基準電圧の温度依存性に
おいては基準用内蔵抵抗２４の温度特性が支配的とな
る。したがって、検出抵抗３と基準用内蔵抵抗２４の温
度特性と基準電圧の温度依存性のずれは低減され、コン
パレータの検出レベルの温度依存性は低減される。
度変化の小さい半導体外部にあり、半導体装置が動作し
て温度上昇してもその影響を受けなくなるため、外囲気
温度には依存するが半導体装置の動作による温度変化に
対する温度依存性がほとんどなく、電圧Ｖｂｇにより温
度依存性の小さい電流ＩBが基準電圧調整用外付け抵抗
２６に流れる。また、ミラー接続されたＭＯＳＦＥＴ２
５を介し、基準用内蔵抵抗２４にも電流ＩBに対して温
度依存性の小さい所定比の電流ＩAが流れることにより
基準電圧を供給するため、この基準電圧の温度依存性に
おいては基準用内蔵抵抗２４の温度特性が支配的とな
る。したがって、検出抵抗３と基準用内蔵抵抗２４の温
度特性と基準電圧の温度依存性のずれは低減され、コン
パレータの検出レベルの温度依存性は低減される。
【００２６】このように第１実施形態の装置によれば、
コンパレータの基準電圧を外付け抵抗で調整でき、半導
体装置の動作による半導体装置内外での温度変化によ
り、半導体装置内の検出素子と外付け抵抗との温度依存
性の違いによるコンパレータの特性変動を防止するため
に、基準電圧調整用外付け抵抗２６に温度依存性の小さ
い電流ＩBが流れるようにして、その電流ＩBと所定比に
なるように基準用内蔵抵抗２４に流れる電流Ｉ A を構成
することで電流ＩAの温度依存性が小さく（温度依存性
が外付け抵抗２６と同等で小さい）なり、検出素子と基
準用内蔵素子との各々で得られる電圧の各々に温度変化
特性を近づけることができる。なお、コンパレータ２の
出力は出力端子５に取り出される。
コンパレータの基準電圧を外付け抵抗で調整でき、半導
体装置の動作による半導体装置内外での温度変化によ
り、半導体装置内の検出素子と外付け抵抗との温度依存
性の違いによるコンパレータの特性変動を防止するため
に、基準電圧調整用外付け抵抗２６に温度依存性の小さ
い電流ＩBが流れるようにして、その電流ＩBと所定比に
なるように基準用内蔵抵抗２４に流れる電流Ｉ A を構成
することで電流ＩAの温度依存性が小さく（温度依存性
が外付け抵抗２６と同等で小さい）なり、検出素子と基
準用内蔵素子との各々で得られる電圧の各々に温度変化
特性を近づけることができる。なお、コンパレータ２の
出力は出力端子５に取り出される。
【００２７】図２は本発明の第２実施形態の半導体装置
の回路構成を示す回路図であり、３５は、パワー素子１
８と、パワー素子１８の過電流検出用コンパレータとし
て機能するコンパレータ２と、検出抵抗３と、抵抗１９
と、基準電圧供給素子２１を内蔵した半導体装置であ
る。なお、図１に示した第１実施形態における部材と同
一の部材については同一の符号を付すことにより詳細な
説明は省略した。
の回路構成を示す回路図であり、３５は、パワー素子１
８と、パワー素子１８の過電流検出用コンパレータとし
て機能するコンパレータ２と、検出抵抗３と、抵抗１９
と、基準電圧供給素子２１を内蔵した半導体装置であ
る。なお、図１に示した第１実施形態における部材と同
一の部材については同一の符号を付すことにより詳細な
説明は省略した。
【００２８】コンパレータ２はパワー素子１８の過電流
検出用コンパレータとして動作する。コンパレータ２が
パワー素子１８と集積化されていることを除けば、検出
電圧と基準電圧の温度特性のずれの低減手段としては第
１実施形態と同じである。パワー素子１８に流れる過電
流をＩｏｃ、パワー素子１８のオン抵抗をＲｏｎ、抵抗
１９をＲ１９、抵抗３をＲ３とする。検出電圧は過電流
Ｉｏｃとパワー素子１８のオン抵抗Ｒｏｎにより生じる
電圧Ｒｏｎ×Ｉｏｃを抵抗１９と抵抗３により分割した
電圧Ｒｏｎ×Ｉｏｃ×Ｒ３／（Ｒ１９＋Ｒ３）で表せ
る。このとき検出電圧の温度依存性はパワー素子１８の
オン抵抗Ｒｏｎの温度特性が支配的となる。そこで、パ
ワー素子１８のオン抵抗Ｒｏｎと基準用内蔵抵抗２４の
温度特性を合わせるように同一半導体基板に集積化する
ことにより、コンパレータの検出電圧と基準電圧の温度
特性ずれは低減され、コンパレータの検出レベルの温度
依存性は低減される。なお、コンパレータ２の出力は出
力端子５に取り出され、この出力信号によって、パワー
素子１８が制御される。
検出用コンパレータとして動作する。コンパレータ２が
パワー素子１８と集積化されていることを除けば、検出
電圧と基準電圧の温度特性のずれの低減手段としては第
１実施形態と同じである。パワー素子１８に流れる過電
流をＩｏｃ、パワー素子１８のオン抵抗をＲｏｎ、抵抗
１９をＲ１９、抵抗３をＲ３とする。検出電圧は過電流
Ｉｏｃとパワー素子１８のオン抵抗Ｒｏｎにより生じる
電圧Ｒｏｎ×Ｉｏｃを抵抗１９と抵抗３により分割した
電圧Ｒｏｎ×Ｉｏｃ×Ｒ３／（Ｒ１９＋Ｒ３）で表せ
る。このとき検出電圧の温度依存性はパワー素子１８の
オン抵抗Ｒｏｎの温度特性が支配的となる。そこで、パ
ワー素子１８のオン抵抗Ｒｏｎと基準用内蔵抵抗２４の
温度特性を合わせるように同一半導体基板に集積化する
ことにより、コンパレータの検出電圧と基準電圧の温度
特性ずれは低減され、コンパレータの検出レベルの温度
依存性は低減される。なお、コンパレータ２の出力は出
力端子５に取り出され、この出力信号によって、パワー
素子１８が制御される。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように構成された本発明
によれば、コンパレータの出力特性を基準電圧供給素子
側で自由に設定するために、外部接続端子を備えた半導
体装置において、温度依存性の小さい電圧を外部接続端
子を通して外付け抵抗に接続することにより、コンパレ
ータの基準電圧を作り出し、基準用内蔵抵抗と、検出素
子の温度特性を合わせるように同一半導体基板に集積化
することで、検出電圧と基準電圧の温度特性ずれを低減
し、コンパレータの検出レベルの温度依存性を低減する
ことができるという効果が得られる。
によれば、コンパレータの出力特性を基準電圧供給素子
側で自由に設定するために、外部接続端子を備えた半導
体装置において、温度依存性の小さい電圧を外部接続端
子を通して外付け抵抗に接続することにより、コンパレ
ータの基準電圧を作り出し、基準用内蔵抵抗と、検出素
子の温度特性を合わせるように同一半導体基板に集積化
することで、検出電圧と基準電圧の温度特性ずれを低減
し、コンパレータの検出レベルの温度依存性を低減する
ことができるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施形態の半導体装置の回路構成
を示す回路図
を示す回路図
【図２】本発明の第２実施形態の半導体装置の回路構成
を示す回路図
を示す回路図
【図３】従来の半導体装置において、コンパレータの基
準電圧を外付け部品により得る例を示す回路図
準電圧を外付け部品により得る例を示す回路図
１，２０，３５ 半導体装置 ２ コンパレータ ３ 検出抵抗 ４，２２ 外部接続端子 ５ 出力端子 ６ 定電流源 ７ 基準用外付け抵抗 ８，１２，１６ 定電流源 １０，１１，１４，１５，２５，２７，２８，２９，３
０ トランジスタ １８ パワー素子 １９，３２，３３，３４ 抵抗 ２１ 基準電圧供給素子 ２３ 電圧源 ２４ 基準用内蔵抵抗 ２５ ＭＯＳＦＥＴ ２６ 基準電圧調整用外付け抵抗
０ トランジスタ １８ パワー素子 １９，３２，３３，３４ 抵抗 ２１ 基準電圧供給素子 ２３ 電圧源 ２４ 基準用内蔵抵抗 ２５ ＭＯＳＦＥＴ ２６ 基準電圧調整用外付け抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 誠毅 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 森 吉弘 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 八谷 佳明 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 十河 誠治 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−96203（ＪＰ，Ａ)
Claims (12)
- 【請求項１】 ２つの入力端子を有するコンパレータ
と、該コンパレータの一方の入力端子に結合され前記コ
ンパレータに検出電圧を供給するための検出素子と、定
電圧源およびこの定電圧源の出力電圧を基準電圧に調整
する基準用内蔵素子を有しかつ前記コンパレータの他方
の入力端子に基準電圧を供給する基準電圧供給素子とを
同一の半導体基板上に形成し、 前記基準電圧供給素子に前記半導体基板の外部から外部
抵抗素子を接続する外部接続端子を設け、前記基準用内
蔵素子に前記外部抵抗素子を接続することにより前記基
準電圧を調整して、前記コンパレータの出力側より出力
信号を取り出す ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記外部接続端子に流れる電流に対して
所定の比の電流を前記基準用内蔵素子側に流す回路を設
けたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記回路をミラー接続されたトランジス
タによって構成したことを特徴とする請求項２記載の半
導体装置。 - 【請求項４】 前記ミラー接続されたトランジスタをＭ
ＯＳＦＥＴによって構成したことを特徴とする請求項３
記載の半導体装置。 - 【請求項５】 コンパレータと、このコンパレータに検
出電圧を供給する検出素子と、外部接続端子を通して接
続される外付け部品により前記コンパレータへの基準電
圧を調整可能な基準電圧供給素子とを半導体基板に集積
化して、温度変化による前記基準電圧供給素子から出力
される前記基準電圧の変化量を、前記検出素子から出力
される前記検出電圧の変化量に近づけて前記半導体基板
と前記外付け部品との温度変化の差により生じる前記コ
ンパレータの検出レベルの温度依存性を低減することを
特徴とする半導体装置。 - 【請求項６】 前記基準電圧供給素子は基準用内蔵素子
を有し、前記半導体基板内部の温度変化による前記基準
用内蔵素子を流れる電流の変化量を、前記外付け部品の
外部の温度変化による電流の変化量に近づけたことを特
徴とする請求項５記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記基準電圧供給素子を、前記基準用内
蔵素子と、前記外部接続端子に温度依存性の小さい一定
電圧を供給する電圧源と、前記外部接続端子に流れる電
流を所定の比で前記基準用内蔵素子に流すミラー接続さ
れたトランジスタとによって構成したことを特徴とする
請求項６記載の半導体装置。 - 【請求項８】 前記半導体基板にパワー素子を含むこと
を特徴とする請求項４または７記載の半導体装置。 - 【請求項９】 前記外部接続端子が外部に露出するよう
に前記半導体基板を樹脂封止したことを特徴とする請求
項８記載の半導体装置。 - 【請求項１０】 前記基準用内蔵素子と前記検出素子と
を前記半導体基板内で近づけたことを特徴とする請求項
９記載の半導体装置。 - 【請求項１１】 前記基準用内蔵素子と前記検出素子と
の温度係数を合わせたことを特徴とする請求項１０記載
の半導体装置。 - 【請求項１２】 前記基準用内蔵素子と前記検出素子と
を同一の拡散抵抗で構成することを特徴とする請求項１
１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10138010A JP3092062B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10138010A JP3092062B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330927A JPH11330927A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3092062B2 true JP3092062B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=15211958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10138010A Expired - Fee Related JP3092062B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092062B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012211805A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Sanken Electric Co Ltd | 電流検出回路 |
| JP5900149B2 (ja) * | 2012-05-18 | 2016-04-06 | 富士電機株式会社 | 入力判定回路 |
| CN115372710B (zh) * | 2022-10-21 | 2024-02-06 | 西安创联电气科技（集团）有限责任公司 | 一种电阻自动测试装置 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10138010A patent/JP3092062B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11330927A (ja) | 1999-11-30 |
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