JP3324168B2 - 半導体センサの自己診断回路 - Google Patents
半導体センサの自己診断回路Info
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- JP3324168B2 JP3324168B2 JP35502392A JP35502392A JP3324168B2 JP 3324168 B2 JP3324168 B2 JP 3324168B2 JP 35502392 A JP35502392 A JP 35502392A JP 35502392 A JP35502392 A JP 35502392A JP 3324168 B2 JP3324168 B2 JP 3324168B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ピエゾ抵抗式半導体
センサの自己診断回路に関する。
センサの自己診断回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体センサの自己診断回路とし
ては、例えば「ＴＯＹＯＴＡ ＡＩＲＢＡＧ ＳＥＮＳ
ＯＲ」（Ｍ．Ｍｕｔ０ｈ ｅｔ ａｌ，ＩＳＡＴＡ ９
１１２７０，ｐ．９５ １９９１年）に開示されたよう
な半導体加速度センサの自己診断回路がある。これを図
６に示すと、半導体加速度センサは、一端に質量部８が
形成され、他端が固定部７を含む半導体基板に接続支持
された肉薄の片持ち梁６を備え、ピエゾ抵抗ブリッジ１
がこの薄膜構造の片持ち梁６上に形成されている。 片
持ち梁６は例えば（１００）シリコン基板の＜１１０＞
方向に形成され、基板表面に垂直方向の加速度が印加さ
れると、質量部８が変位して片持ち梁６の表面に応力が
発生する。ピエゾ抵抗ブリッジ１を構成するピエゾ抵抗
は、片持ち梁６の長さ方向と平行に２本，これと垂直の
横方向に２本が形成されている。
ては、例えば「ＴＯＹＯＴＡ ＡＩＲＢＡＧ ＳＥＮＳ
ＯＲ」（Ｍ．Ｍｕｔ０ｈ ｅｔ ａｌ，ＩＳＡＴＡ ９
１１２７０，ｐ．９５ １９９１年）に開示されたよう
な半導体加速度センサの自己診断回路がある。これを図
６に示すと、半導体加速度センサは、一端に質量部８が
形成され、他端が固定部７を含む半導体基板に接続支持
された肉薄の片持ち梁６を備え、ピエゾ抵抗ブリッジ１
がこの薄膜構造の片持ち梁６上に形成されている。 片
持ち梁６は例えば（１００）シリコン基板の＜１１０＞
方向に形成され、基板表面に垂直方向の加速度が印加さ
れると、質量部８が変位して片持ち梁６の表面に応力が
発生する。ピエゾ抵抗ブリッジ１を構成するピエゾ抵抗
は、片持ち梁６の長さ方向と平行に２本，これと垂直の
横方向に２本が形成されている。
【０００３】ピエゾ抵抗ブリッジ１には、図７に示され
るように、その駆動用の電流源回路２が接続されるとと
もに、応力に対して２つの出力端子の電圧変化が逆の極
性になるように構成されている。２つの出力端子Ａ1 、
Ａ2 の出力は増幅器３を経て加速度センサとしての出力
となる。また出力オフセットを与えるため、一方の出力
端子Ａ1 には、診断信号Ｗにより駆動されるスイッチ５
を介して微小電流を供給する微小電流源４が接続されて
いる。これらは周辺回路９として、図５における固定部
７に形成されている。以上の構成によって、図示しない
外部の制御システムから診断信号Ｗを送り、スイッチ５
をオンさせることにより、微小電流源４をピエゾ抵抗ブ
リッジ１に接続させて、このピエゾ抵抗ブリッジ１に擬
似的に出力を生じさせ、自己診断を可能にしようとする
ものである。
るように、その駆動用の電流源回路２が接続されるとと
もに、応力に対して２つの出力端子の電圧変化が逆の極
性になるように構成されている。２つの出力端子Ａ1 、
Ａ2 の出力は増幅器３を経て加速度センサとしての出力
となる。また出力オフセットを与えるため、一方の出力
端子Ａ1 には、診断信号Ｗにより駆動されるスイッチ５
を介して微小電流を供給する微小電流源４が接続されて
いる。これらは周辺回路９として、図５における固定部
７に形成されている。以上の構成によって、図示しない
外部の制御システムから診断信号Ｗを送り、スイッチ５
をオンさせることにより、微小電流源４をピエゾ抵抗ブ
リッジ１に接続させて、このピエゾ抵抗ブリッジ１に擬
似的に出力を生じさせ、自己診断を可能にしようとする
ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、一般的に選択される値として、例えば
ピエゾ抵抗５ＫΩ、ブリッジ印加電圧３Ｖ、フルレンジ
のピエゾ抵抗の変化率を０．１％、そして診断出力をフ
ルレンジの１０％とすると、出力オフセットを与えるた
めの微小電流源の値は３０ｎＡという極めて小さな値と
なる。このような微小値の電流源を実現するためには、
実際には、大抵抗と、電流を絞っていくための多数段の
カレントミラーとが必要となる。この結果、微小電流源
を実現するための回路構成が複雑となり、しかもこれを
半導体基板に形成するには大きな面積を占有することに
なる。また、極めて微小な電流を用いることから、ノイ
ズに弱いという問題をも有している。したがって本発明
は、上記従来の問題点に鑑み、大抵抗を要せず電流源が
簡単小型で、ノイズの影響も受けにくい半導体センサの
自己診断回路を提供することを目的とする。
来例においては、一般的に選択される値として、例えば
ピエゾ抵抗５ＫΩ、ブリッジ印加電圧３Ｖ、フルレンジ
のピエゾ抵抗の変化率を０．１％、そして診断出力をフ
ルレンジの１０％とすると、出力オフセットを与えるた
めの微小電流源の値は３０ｎＡという極めて小さな値と
なる。このような微小値の電流源を実現するためには、
実際には、大抵抗と、電流を絞っていくための多数段の
カレントミラーとが必要となる。この結果、微小電流源
を実現するための回路構成が複雑となり、しかもこれを
半導体基板に形成するには大きな面積を占有することに
なる。また、極めて微小な電流を用いることから、ノイ
ズに弱いという問題をも有している。したがって本発明
は、上記従来の問題点に鑑み、大抵抗を要せず電流源が
簡単小型で、ノイズの影響も受けにくい半導体センサの
自己診断回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、半導
体基板の薄膜構造部にピエゾ抵抗が形成され、前記薄膜
構造部に生じる歪みを前記ピエゾ抵抗を含むブリッジ回
路の出力により検出するようにした半導体センサの自己
診断回路であって、前記ピエゾ抵抗を駆動させる駆動回
路と、前記ピエゾ抵抗のうちの駆動回路側抵抗と前記駆
動回路との間、または前記ピエゾ抵抗のうちのグラウン
ド側抵抗とグラウンドとの間に、それぞれ挿入接続され
た第１の診断用抵抗と、診断信号を発生させる診断信号
発生手段と、該診断信号発生手段によって診断信号が発
生された場合に、前記第１の診断用抵抗と前記ピエゾ抵
抗との接続点の一方に接続されて前記ブリッジ回路に擬
似信号を入力する診断用電流源、または前記第１の診断
用抵抗と前記ピエゾ抵抗のうちの駆動回路側抵抗との接
続点の一方に接続されて前記ブリッジ回路に擬似信号を
入力する第２の診断用抵抗とを備えるものとした。
体基板の薄膜構造部にピエゾ抵抗が形成され、前記薄膜
構造部に生じる歪みを前記ピエゾ抵抗を含むブリッジ回
路の出力により検出するようにした半導体センサの自己
診断回路であって、前記ピエゾ抵抗を駆動させる駆動回
路と、前記ピエゾ抵抗のうちの駆動回路側抵抗と前記駆
動回路との間、または前記ピエゾ抵抗のうちのグラウン
ド側抵抗とグラウンドとの間に、それぞれ挿入接続され
た第１の診断用抵抗と、診断信号を発生させる診断信号
発生手段と、該診断信号発生手段によって診断信号が発
生された場合に、前記第１の診断用抵抗と前記ピエゾ抵
抗との接続点の一方に接続されて前記ブリッジ回路に擬
似信号を入力する診断用電流源、または前記第１の診断
用抵抗と前記ピエゾ抵抗のうちの駆動回路側抵抗との接
続点の一方に接続されて前記ブリッジ回路に擬似信号を
入力する第２の診断用抵抗とを備えるものとした。
【０００６】
【作用】ブリッジ回路の駆動回路側抵抗と駆動回路との
間、またはグラウンド側抵抗とグラウンドとの間に第１
の診断用抵抗を挿入接続し、診断信号が発生した場合
に、第１の診断用抵抗とピエゾ抵抗との接続点の一方
に、診断用電流源もしくは第２の診断用抵抗が接続され
るので、第１の診断用抵抗を流れる電流が変化して上記
接続点の電位が変化し、ブリッジ回路に擬似入力として
のオフセットが発生する。このようにブリッジ回路の駆
動回路側またはグラウンド側に変化を加えるようにし、
半導体センサの自己診断を行なうようにしたので、診断
用電流が微小電流である必要がなく、大きな抵抗も必要
としない。
間、またはグラウンド側抵抗とグラウンドとの間に第１
の診断用抵抗を挿入接続し、診断信号が発生した場合
に、第１の診断用抵抗とピエゾ抵抗との接続点の一方
に、診断用電流源もしくは第２の診断用抵抗が接続され
るので、第１の診断用抵抗を流れる電流が変化して上記
接続点の電位が変化し、ブリッジ回路に擬似入力として
のオフセットが発生する。このようにブリッジ回路の駆
動回路側またはグラウンド側に変化を加えるようにし、
半導体センサの自己診断を行なうようにしたので、診断
用電流が微小電流である必要がなく、大きな抵抗も必要
としない。
【０００７】
【実施例】本発明の第１の実施例として、半導体加速度
センサの自己診断回路に適用した例について説明する。
半導体加速度センサのレイアウトは、図５に示された従
来のものと同様に、一端に質量部を有して基板に支持さ
れた片持ち梁上にピエゾ抵抗ブリッジが形成され、その
ピエゾ抵抗ブリッジを構成するピエゾ抵抗が２本ずつ互
いに直交して配置される。そして後述する診断用抵抗な
らびに擬似信号発生回路が半導体基板の固定部に周辺回
路として形成される。図１に示されるように、ピエゾ抵
抗ブリッジ１が駆動回路２２により駆動され、ピエゾ抵
抗ブリッジ１の出力が増幅器３を経て出力されるように
して、加速度センサ２０が構成されている。
センサの自己診断回路に適用した例について説明する。
半導体加速度センサのレイアウトは、図５に示された従
来のものと同様に、一端に質量部を有して基板に支持さ
れた片持ち梁上にピエゾ抵抗ブリッジが形成され、その
ピエゾ抵抗ブリッジを構成するピエゾ抵抗が２本ずつ互
いに直交して配置される。そして後述する診断用抵抗な
らびに擬似信号発生回路が半導体基板の固定部に周辺回
路として形成される。図１に示されるように、ピエゾ抵
抗ブリッジ１が駆動回路２２により駆動され、ピエゾ抵
抗ブリッジ１の出力が増幅器３を経て出力されるように
して、加速度センサ２０が構成されている。
【０００８】駆動回路２２とピエゾ抵抗ブリッジ１の駆
動回路２２側ピエゾ抵抗１ａ、１ｂとの間に、それぞれ
診断用抵抗２３，２４が直列に接続されている。なお、
この駆動回路２２は電圧源形あるいは電流源形のいずれ
でもよい。ここで、診断用抵抗２３，２４は、これらの
挿入によりオフセットが生じることがないように、抵抗
値など互いに同一仕様のものとされている。この診断用
抵抗２３，２４が発明の第１の診断用抵抗を構成する。
動回路２２側ピエゾ抵抗１ａ、１ｂとの間に、それぞれ
診断用抵抗２３，２４が直列に接続されている。なお、
この駆動回路２２は電圧源形あるいは電流源形のいずれ
でもよい。ここで、診断用抵抗２３，２４は、これらの
挿入によりオフセットが生じることがないように、抵抗
値など互いに同一仕様のものとされている。この診断用
抵抗２３，２４が発明の第１の診断用抵抗を構成する。
【０００９】診断用抵抗２３とピエゾ抵抗１ａの接続点
Ｓには、診断用電流源３１を含む擬似信号発生回路３０
が接続されている。擬似信号発生回路３０は、図示しな
い外部コントロールシステムからの診断信号Ｗによりオ
ンされるスイッチ３２により、ピエゾ抵抗ブリッジ１に
擬似信号を加える。図２は、上に等価的に示された擬似
信号発生回路３０のシンク形電流源として構成された具
体例を示す。電源に接続された診断用電流源３１と直列
に、ダイオード３３、３４が設けられている。ダイオー
ド３３はそのアノードを直接診断用電流源３１に接続さ
れ、ダイオード３４はそのカソードをグラウンドに接地
されている。 これにより、各ダイオードの順方向バイ
アス電圧をＶF として、診断用電流源３１とダイオード
３３のアノードの接続点Ｋの電位を、２ＶF 、すなわち
約１．４Ｖにバイアスするようになっている。
Ｓには、診断用電流源３１を含む擬似信号発生回路３０
が接続されている。擬似信号発生回路３０は、図示しな
い外部コントロールシステムからの診断信号Ｗによりオ
ンされるスイッチ３２により、ピエゾ抵抗ブリッジ１に
擬似信号を加える。図２は、上に等価的に示された擬似
信号発生回路３０のシンク形電流源として構成された具
体例を示す。電源に接続された診断用電流源３１と直列
に、ダイオード３３、３４が設けられている。ダイオー
ド３３はそのアノードを直接診断用電流源３１に接続さ
れ、ダイオード３４はそのカソードをグラウンドに接地
されている。 これにより、各ダイオードの順方向バイ
アス電圧をＶF として、診断用電流源３１とダイオード
３３のアノードの接続点Ｋの電位を、２ＶF 、すなわち
約１．４Ｖにバイアスするようになっている。
【００１０】ＮＰＮトランジスタ３５がそのベースを診
断用電流源３１とダイオード３３の接続点Ｋに接続さ
れ、エミッタが抵抗３６を介してグラウンドに接地され
ている。そしてＮＰＮトランジスタ３５のコレクタは先
の診断用抵抗２３とピエゾ抵抗１ａの接続点Ｓに接続さ
れる。診断用電流源３１とダイオード３３の接続点Ｋに
はまた、エミッタ接地のＮＰＮトランジスタ３７のコレ
クタが接続されている。これらのダイオードならびにト
ランジスタは半導体基板上に形成される。
断用電流源３１とダイオード３３の接続点Ｋに接続さ
れ、エミッタが抵抗３６を介してグラウンドに接地され
ている。そしてＮＰＮトランジスタ３５のコレクタは先
の診断用抵抗２３とピエゾ抵抗１ａの接続点Ｓに接続さ
れる。診断用電流源３１とダイオード３３の接続点Ｋに
はまた、エミッタ接地のＮＰＮトランジスタ３７のコレ
クタが接続されている。これらのダイオードならびにト
ランジスタは半導体基板上に形成される。
【００１１】ＮＰＮトランジスタ３７は、そのベースに
常時はＨレベルが印加されてオン状態にあり、その結果
ＮＰＮトランジスタ３５がオフしており、診断用電流源
３１がピエゾ抵抗ブリッジ１から切り離されている。診
断信号ＷとしてＬレベルの信号がベースに入力すると、
ＮＰＮトランジスタ３７はオフする。ＮＰＮトランジス
タ３７がオフすると、電流がＶF ／Ｒだけシンクする。
ここで、Ｒは抵抗３６の抵抗値である。これにより、Ｎ
ＰＮトランジスタ３５のコレクタを経て、ピエゾ抵抗ブ
リッジ１に擬似信号が加えられる。
常時はＨレベルが印加されてオン状態にあり、その結果
ＮＰＮトランジスタ３５がオフしており、診断用電流源
３１がピエゾ抵抗ブリッジ１から切り離されている。診
断信号ＷとしてＬレベルの信号がベースに入力すると、
ＮＰＮトランジスタ３７はオフする。ＮＰＮトランジス
タ３７がオフすると、電流がＶF ／Ｒだけシンクする。
ここで、Ｒは抵抗３６の抵抗値である。これにより、Ｎ
ＰＮトランジスタ３５のコレクタを経て、ピエゾ抵抗ブ
リッジ１に擬似信号が加えられる。
【００１２】図１に戻って説明すると、通常はスイッチ
３２がオフしていて、加速度センサ部ではピエゾ抵抗ブ
リッジ１が加速度に対応したオフセットを生じ、それが
増幅器３で増幅されて、加速度信号が出力される。外部
コントロールシステムから診断信号Ｗが入ると、スイッ
チ３２がオンし、診断用電流源３１が診断用抵抗２３に
接続される。これにより、診断用抵抗２３を流れる電流
が変化して診断用抵抗２３による電圧降下量が変化し、
ピエゾ抵抗ブリッジ１に擬似入力としてのオフセットが
発生することになる。
３２がオフしていて、加速度センサ部ではピエゾ抵抗ブ
リッジ１が加速度に対応したオフセットを生じ、それが
増幅器３で増幅されて、加速度信号が出力される。外部
コントロールシステムから診断信号Ｗが入ると、スイッ
チ３２がオンし、診断用電流源３１が診断用抵抗２３に
接続される。これにより、診断用抵抗２３を流れる電流
が変化して診断用抵抗２３による電圧降下量が変化し、
ピエゾ抵抗ブリッジ１に擬似入力としてのオフセットが
発生することになる。
【００１３】この実施例は以上のように構成されている
から、ブリッジ印加電圧を３Ｖ、ピエゾ抵抗の抵抗値を
５ＫΩとするとき、診断出力としてダイナミックレンジ
の１０％の出力を生じさせるためには、例えば、診断用
抵抗２３の抵抗値を３０Ω、診断用電流源３１の電流値
を２０μＡとすればよい。したがって、通常サイズの素
子数個を用いれば実現できる。すなわち、診断用抵抗２
３は、バイポーラ集積回路中ではｎ+ エミッタ拡散抵抗
として基板上に容易に実現でき、またこれは、ブリッジ
結線用のジャンパ抵抗として兼用することも可能であ
る。
から、ブリッジ印加電圧を３Ｖ、ピエゾ抵抗の抵抗値を
５ＫΩとするとき、診断出力としてダイナミックレンジ
の１０％の出力を生じさせるためには、例えば、診断用
抵抗２３の抵抗値を３０Ω、診断用電流源３１の電流値
を２０μＡとすればよい。したがって、通常サイズの素
子数個を用いれば実現できる。すなわち、診断用抵抗２
３は、バイポーラ集積回路中ではｎ+ エミッタ拡散抵抗
として基板上に容易に実現でき、またこれは、ブリッジ
結線用のジャンパ抵抗として兼用することも可能であ
る。
【００１４】図３は、発明の第２の実施例を示す。これ
は、前実施例に対して、診断用抵抗をピエゾ抵抗ブリッ
ジの接地グラウンド側に移したものである。すなわち、
ピエゾ抵抗ブリッジ１のグラウンド側ピエゾ抵抗１ｃ、
１ｄとグラウンドとの間に診断用抵抗４３，４４が接続
され、ピエゾ抵抗ブリッジ１と診断用抵抗４３の接続点
Ｓ’に擬似信号発生回路５０が接続されている。 擬似
信号発生回路５０は正電源側に接続され、ソース形に構
成されている。
は、前実施例に対して、診断用抵抗をピエゾ抵抗ブリッ
ジの接地グラウンド側に移したものである。すなわち、
ピエゾ抵抗ブリッジ１のグラウンド側ピエゾ抵抗１ｃ、
１ｄとグラウンドとの間に診断用抵抗４３，４４が接続
され、ピエゾ抵抗ブリッジ１と診断用抵抗４３の接続点
Ｓ’に擬似信号発生回路５０が接続されている。 擬似
信号発生回路５０は正電源側に接続され、ソース形に構
成されている。
【００１５】外部コントロールシステムから診断信号Ｗ
が入って、擬似信号発生回路５０のスイッチ５２がオン
すると、診断用電流源５１がピエゾ抵抗ブリッジ１と診
断用抵抗４３の接続点Ｓ’に接続される。これにより、
診断用抵抗４３を流れる電流が変化して接続点Ｓ’の電
位が変化し、ピエゾ抵抗ブリッジ１に擬似入力としての
オフセットが発生することになる。この実施例によって
も、診断用電流源を第１の実施例と同レベルのものとす
ることができ、構成が簡単で小型に実現される。
が入って、擬似信号発生回路５０のスイッチ５２がオン
すると、診断用電流源５１がピエゾ抵抗ブリッジ１と診
断用抵抗４３の接続点Ｓ’に接続される。これにより、
診断用抵抗４３を流れる電流が変化して接続点Ｓ’の電
位が変化し、ピエゾ抵抗ブリッジ１に擬似入力としての
オフセットが発生することになる。この実施例によって
も、診断用電流源を第１の実施例と同レベルのものとす
ることができ、構成が簡単で小型に実現される。
【００１６】図４は第３の実施例を示し、第１の実施例
における診断用電流源３１を抵抗に置き換えたものであ
る。 すなわち、診断用抵抗２３とピエゾ抵抗１ａの接
続点Ｓに、擬似信号発生回路６０が接続され、この擬似
信号発生回路６０は、スイッチ６２と抵抗６１からなっ
ている。外部コントロールシステムから診断信号Ｗが入
って、擬似信号発生回路のスイッチ６２がオンすると、
抵抗６１が診断用抵抗２３に接続される。
における診断用電流源３１を抵抗に置き換えたものであ
る。 すなわち、診断用抵抗２３とピエゾ抵抗１ａの接
続点Ｓに、擬似信号発生回路６０が接続され、この擬似
信号発生回路６０は、スイッチ６２と抵抗６１からなっ
ている。外部コントロールシステムから診断信号Ｗが入
って、擬似信号発生回路のスイッチ６２がオンすると、
抵抗６１が診断用抵抗２３に接続される。
【００１７】これにより、診断用抵抗２３を流れる電流
が変化して接続点Ｓの電位が変化し、ピエゾ抵抗ブリッ
ジ１に擬似入力としてのオフセットが発生することにな
る。この場合、例えば２０μＡの診断用電流源のかわり
に用いられる抵抗６１の値は、ピエゾ抵抗ブリッジ１の
印加電圧が３Ｖのとき、約１５０ＫΩとなる。この抵抗
６１は発明の第２の診断用抵抗を構成する。なお、この
ほか図３の第２の実施例においても、その診断用電流源
５１を抵抗に置き換えることができる。
が変化して接続点Ｓの電位が変化し、ピエゾ抵抗ブリッ
ジ１に擬似入力としてのオフセットが発生することにな
る。この場合、例えば２０μＡの診断用電流源のかわり
に用いられる抵抗６１の値は、ピエゾ抵抗ブリッジ１の
印加電圧が３Ｖのとき、約１５０ＫΩとなる。この抵抗
６１は発明の第２の診断用抵抗を構成する。なお、この
ほか図３の第２の実施例においても、その診断用電流源
５１を抵抗に置き換えることができる。
【００１８】第２ならびに第３の実施例においても、半
導体基板上のレイアウトは第１の実施例と同様である。
なお、半導体基板上のレイアウトは、このほか図５に示
すようなものとして、これを圧力センサとして用いるこ
ともできる。すなわち、シリコン基板１０にその裏面側
からのエッチングにより肉薄のダイアフラム１１が形成
されている。このダイアフラム１１上に、例えば図１に
示される回路の、ピエゾ抵抗ブリッジ１を構成するピエ
ゾ抵抗１ａ〜１ｂが＜１１０＞方向に形成されている。
診断用抵抗２３、２４や擬似信号発生回路３０などは、
シリコン基板１０のダイアフラム１１に隣接する固定部
７に周辺回路９として形成される。この場合にも、診断
用抵抗とピエゾ抵抗ブリッジの接続点に擬似信号発生回
路が接続されることにより、ピエゾ抵抗ブリッジ１に擬
似入力としてのオフセットが発生することになる。
導体基板上のレイアウトは第１の実施例と同様である。
なお、半導体基板上のレイアウトは、このほか図５に示
すようなものとして、これを圧力センサとして用いるこ
ともできる。すなわち、シリコン基板１０にその裏面側
からのエッチングにより肉薄のダイアフラム１１が形成
されている。このダイアフラム１１上に、例えば図１に
示される回路の、ピエゾ抵抗ブリッジ１を構成するピエ
ゾ抵抗１ａ〜１ｂが＜１１０＞方向に形成されている。
診断用抵抗２３、２４や擬似信号発生回路３０などは、
シリコン基板１０のダイアフラム１１に隣接する固定部
７に周辺回路９として形成される。この場合にも、診断
用抵抗とピエゾ抵抗ブリッジの接続点に擬似信号発生回
路が接続されることにより、ピエゾ抵抗ブリッジ１に擬
似入力としてのオフセットが発生することになる。
【００１９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、ピエゾ抵抗ブ
リッジのピエゾ抵抗の駆動回路側またはグラウンド側に
第１の診断用抵抗を接続し、その接続点に診断用電流源
または抵抗を接続するような構成としたため、複雑で大
抵抗を要する微小電流を用いる必要がなく、したがって
診断用の電流源や抵抗がコンパクトに集積でき、小型化
と低価格化が実現される。また回路が単純であるため、
バラツキが少なく、温度依存性も小さくできるという効
果があり、さらに、微小な電流を扱わないからノイズに
強いという利点がある。
リッジのピエゾ抵抗の駆動回路側またはグラウンド側に
第１の診断用抵抗を接続し、その接続点に診断用電流源
または抵抗を接続するような構成としたため、複雑で大
抵抗を要する微小電流を用いる必要がなく、したがって
診断用の電流源や抵抗がコンパクトに集積でき、小型化
と低価格化が実現される。また回路が単純であるため、
バラツキが少なく、温度依存性も小さくできるという効
果があり、さらに、微小な電流を扱わないからノイズに
強いという利点がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】擬似信号発生回路の詳細を示す図である。
【図３】第２の実施例を示す回路図である。
【図４】第３の実施例を示す回路図である。
【図５】圧力センサとしてのレイアウト例を示す斜視図
である。
である。
【図６】半導体加速度センサのレイアウト構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】従来例を示す回路図である。
１ ピエゾ抵抗ブリッジ １ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ ピエゾ抵抗 ２ 電流源回路 ３ 増幅器 ４ 微小電流源 ５ スイッチ ６ 片持ち梁 ７ 固定部 ８ 質量部 ９ 周辺回路 １０ シリコン基板 １１ ダイアフラム ２２ 駆動回路 ２３、２４ 診断用抵抗 ３０ 擬似信号発生回路 ３１ 診断用電流源 ３２ スイッチ ３３、３４ ダイオード ３５、３７ ＮＰＮトランジスタ ３６ 抵抗 ４３、４４ 診断用抵抗 ５０ 擬似信号発生回路 ５１ 診断用電流源 ５２ スイッチ ６０ 擬似信号発生回路 ６１ 抵抗 ６２ スイッチ Ａ1 、Ａ2 出力端子 Ｗ 診断信号
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板の薄膜構造部にピエゾ抵抗が
形成され、前記薄膜構造部に生じる歪みを前記ピエゾ抵
抗を含むブリッジ回路の出力により検出するようにした
半導体センサの自己診断回路であって、 前記ピエゾ抵抗を駆動させる駆動回路と、 前記ピエゾ抵抗のうちの駆動回路側抵抗と前記駆動回路
との間、または前記ピエゾ抵抗のうちのグラウンド側抵
抗とグラウンドとの間に、それぞれ挿入接続された第１
の診断用抵抗と、 診断信号を発生させる診断信号発生手段と、 該診断信号発生手段によって診断信号が発生された場合
に、前記第１の診断用抵抗と前記ピエゾ抵抗との接続点
の一方に接続されて前記ブリッジ回路に擬似信号を入力
する診断用電流源、または前記第１の診断用抵抗と前記
ピエゾ抵抗のうちの駆動回路側抵抗との接続点の一方に
接続されて前記ブリッジ回路に擬似信号を入力する第２
の診断用抵抗とを有することを特徴とする半導体センサ
の自己診断回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35502392A JP3324168B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 半導体センサの自己診断回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35502392A JP3324168B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 半導体センサの自己診断回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186066A JPH06186066A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3324168B2 true JP3324168B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18441456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35502392A Expired - Fee Related JP3324168B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 半導体センサの自己診断回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324168B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998015809A1 (fr) * | 1996-10-07 | 1998-04-16 | Hitachi, Ltd. | Capteur a semi-conducteur presentant une fonction de diagnostic et procede de diagnostic pour capteur a semi-conducteur |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP35502392A patent/JP3324168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06186066A (ja) | 1994-07-08 |
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