Brevet FR3152687A1 — publié le 20250307

Un dispositif d'amplification comprend : un circuit d'amplification dans lequel une unité d'amplification différentielle à laquelle une paire de signaux d'entrée est fournie en entrée est constituée d'une paire de transistors au SiC en tant que canal et qui amplifie et fournit en sortie une différence de tension entre la paire de signaux d'entrée ; et une unité de commande de tension qui commande les tensions de bornes d'entrée de signal respectives auxquelles la paire de signaux d'entrée est fournie en entrée afin qu'elles soient égales ou inférieures aux tensions d'une alimentation positive et d'une alimentation négative fournies au circuit d'amplification. DISPOSITIF D'AMPLIFICATION ET INSTRUMENT DE MESURE CONTEXTE DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'amplification et un instrument de mesure qui sont utilisés dans un environnement de radiations. 2. Description de l'état de la technique Diverses mesures d'une température, d'un niveau d'eau, de radiations, etc. sont nécessaires dans des environnements tels que des centrales nucléaires, qui sont exposées à des radiations. Par ailleurs, étant donné qu'élément semi-conducteur contenu dans un circuit électronique d'un instrument de mesure se détériore du fait de l'effet d'ionisation des radiations, il est difficile d'utiliser le circuit électronique, notamment dans un environnement à haut niveau de radiations. L'un des facteurs de défaillance de l'instrument de mesure du fait des radiations est la défaillance d'un dispositif d'amplification comportant l'élément semi-conducteur. La détérioration d'un ampli op (abréviation d'amplificateur opérationnel) généralement utilisé dans le dispositif d'amplification en raison des radiations entraîne une diminution du niveau de sortie, cela se traduisant par des performances médiocres de l'instrument de mesure. Étant donné que l'ampli op effectue une opération d'amplification en fonction d'une différence de potentiel entre les bornes d'entrée au moyen du circuit d'amplification différentielle, qui est constitué d'au moins deux transistors, lorsque chaque transistor se détériore, les performances de l'ampli op sont susceptibles de se détériorer (panne). Comme procédé de fonctionnement normal du circuit électronique comportant l'élément semi-conducteur dans un environnement de radiations, il est efficace d'utiliser un procédé consistant à modifier le matériau semi-conducteur de l'ampli op en remplaçant l'élément classique en silicium (Si) par un élément constitué de carbure de silicium (SiC) qui présente une excellente résistance aux radiations. Les expériences menées par les inventeurs ont permis de constater que, dans un ampli op utilisant du SiC (ci-après dénommé "ampli op au SiC"), une dérive d'une valeur de sortie se produisait en raison de l'influence d'un bruit ou de radiations externes. Le document JP 2020-043187 A divulgue un procédé de réduction de la dérive de la valeur de sortie pendant l'utilisation en exposant à l'avance un élément semi-conducteur utilisant du SiC à des radiations et en incorporant l'élément semi-conducteur dans une machine réelle lorsque la détérioration converge. Bien qu'il soit efficace de réduire la dérive de la valeur de sortie de l'ampli op au SiC par le procédé décrit ci-dessus, étant donné que ce procédé utilise la source qui produit les radiations, la gestion devient compliquée et les coûts augmentent. Il a en outre été récemment constaté qu'il était nécessaire de prendre en compte une dérive due à la contrainte électrique. Plus précisément, il a été constaté expérimentalement, dans le cas où la tension d'entrée de l'ampli op au SiC dépassait 80 % d'une tension d'alimentation Vdd ou d'une tension d'alimentation Vss de l'ampli op au SiC, que des charges positives étaient piégées dans des défauts présents au niveau d'une interface entre un film d'oxyde (couche d'isolation) et une couche semi-conductrice, et que la tension de décalage dérivait. Des paires électron-trou sont générées à l'interface du fait des radiations, mais les électrons se déplacent à grande vitesse et sont susceptibles de passer à travers l'interface. Par ailleurs, les trous se déplacent à faible vitesse et sont donc susceptibles de rester à l'interface. Contrairement à un ampli op classique utilisant du Si (ci-après dénommé "ampli op au Si"), l'ampli op au SiC présente de nombreux défauts au niveau de l'interface. Par conséquent, il a été récemment constaté qu'il était nécessaire de prendre en compte de manière suffisante la dérive d'une valeur de sortie (tension de décalage) due à une contrainte électrique, c'est-à-dire à une tension d'entrée élevée, afin de stabiliser la sortie de l'ampli op au SiC. La présente invention a été réalisée compte tenu des circonstances susmentionnées, et l'un des objets de la présente invention est de fournir un dispositif d'amplification et un instrument de mesure qui présentent une excellente résistance aux radiations et permettent réduire la dérive d'une valeur de sortie sans nécessiter de gestion compliquée. Afin de résoudre le problème susmentionné, un dispositif d'amplification selon un aspect de la présente invention comprend : un circuit d'amplification dans lequel une unité d'amplification différentielle à laquelle une paire de signaux d'entrée est fournie en entrée est constituée d'une paire de transistors utilisant du SiC en tant que canal et qui amplifie et fournit en sortie une différence de tension entre la paire de signaux d'entrée ; et une unité de commande de tension qui commande les tensions de bornes d'entrée de signal respectives auxquelles la paire de signaux d'entrée est fournie en entrée afin qu'elles soient égales ou inférieures à des tensions d'une alimentation positive et d'une alimentation négative fournies au circuit d'amplification. En outre, un dispositif de mesure selon un aspect de la présente invention comprend une unité de mesure qui fournit en sortie un signal en fonction d'un résultat de mesure pour une cible, et un dispositif d'amplification qui amplifie le signal fourni en sortie par l'unité de mesure et présente la configuration ci-dessus. Selon le dispositif d'amplification et l'instrument de mesure d'au moins un aspect de la présente invention, la résistance aux radiations est excellente et la dérive de la valeur de sortie peut être réduite sans nécessiter de gestion compliquée. Par conséquent, le dispositif d'amplification et l'instrument de mesure selon un aspect de la présente invention permettent d'obtenir une sortie précise et stable dans un environnement de radiations. Les problèmes, configurations et effets autres que ceux décrits ci-dessus seront expliqués par la description ci-après de modes de réalisation. FIG. 1 La FIG. 1 est un diagramme illustrant une configuration de base d'un dispositif d'amplification selon un mode de réalisation de la présente invention ; FIG. 2 la FIG. 2 est un graphique illustrant un exemple d'un niveau de dérive d'une tension de décalage après application d'une surtension dans un ampli op utilisant du SiC ; FIG. 3 la FIG. 3 est un diagramme illustrant un exemple de configuration de circuit dans un cas où le dispositif d'amplification est constitué de l'ampli op utilisant du SiC selon un mode de réalisation de la présente invention ; FIG. 4 la FIG. 4 est un diagramme expliquant une valeur de seuil de dérive par rapport à une tension d'entrée pour chaque type d'ampli op ; et FIG. 5 la FIG. 5 est un diagramme illustrant un exemple de configuration schématique d'un instrument de mesure utilisant le dispositif d'amplification selon un mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Des exemples de modes de mise en œuvre de la présente invention (ci-après dénommés "modes de réalisation") seront décrits ci-après en référence aux dessins annexés. Dans le présent fascicule et les dessins annexés, des composants identiques ou des composants semblables sont désignés par les mêmes références numériques, et des descriptions redondantes pourront être omises ou seules des descriptions mettant l'accent sur une différence pourront être fournies. Le nombre de composants peut être égal à un ou plus, sauf indication contraire. [Configuration de base du dispositif d'amplification] La FIG. 1 est un diagramme illustrant une configuration de base d'un dispositif d'amplification selon un mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'amplification 1 illustré sur la FIG. 1 comprend un ampli op 10 et une unité de commande de tension 20. Vin- et Vin+ sont des signaux d'entrée du dispositif d'amplification 1 (unité de commande de tension 20), et Vout est un signal de sortie de l'ampli op 10. L'ampli op 10 est un exemple de circuit d'amplification utilisant un élément semi-conducteur. L'ampli op 10 est alimenté par une tension d'alimentation positive Vdd et une tension d'alimentation négative Vss. L'ampli op 10 délivre un signal de sortie Vout au signal d'entrée de la paire différentielle. L'unité de commande de tension 20 est alimentée par un signal d'entrée Vin- et un signal d'entrée Vin+. Selon les tensions du signal d'entrée Vin- et du signal d'entrée Vin+, l'unité de commande de tension 20 commande les tensions (phase inversée "-", phase positive "+") du signal d'entrée par rapport à une unité d'amplification différentielle 19 de l'ampli op 10. Dans un élément semi-conducteur destiné à être utilisé dans un circuit électronique tel que l'ampli op, lorsqu'une couche d'isolation est exposée à des radiations, des paires électron-trou sont générées par effet Compton, et des charges fixes et des états d'interface sont formés au niveau d'une interface entre la couche d'isolation et la couche semi-conductrice. En raison de cette influence, la tension de seuil de fonctionnement fluctue et les caractéristiques de l'élément semi-conducteur se détériorent. Par ailleurs, les inventeurs ont résolu le problème susmentionné en modifiant le matériau de l'élément semi-conducteur utilisé pour l'ampli op, par remplacement du Si (silicium) classique par du SiC (carbure de silicium), lequel est un semi-conducteur à large bande dont les performances en matière de résistance aux radiations sont excellentes. En d'autres termes, l'utilisation du SiC permet de limiter la génération d'un état d'interface dû aux radiations et d'améliorer de manière significative la résistance aux radiations de l'élément semi-conducteur. Plus précisément, il a été confirmé que l'ampli op classique au Si tombait en panne à plusieurs kGy, alors que l'ampli op utilisant du SiC assurait normalement sa fonction d'amplification, même à des niveaux de l'ordre du MGy. Comme décrit ci-dessus, l'ampli op utilisant du SiC peut réduire de manière significative l'influence des radiations. Toutefois, l'ampli op utilisant du SiC se caractérise par la présence de nombreux défauts de réseau à l'interface entre la couche semi-conductrice et la couche d'oxyde, par rapport à l'ampli op classique utilisant du Si. Les expériences menées par les inventeurs leur ont permis de constater que lorsque l'ampli op utilisant du SiC était soumis à une forte contrainte électrique sur la tension d'entrée, des charges positives étaient piégées dans des défauts de réseau, et que la tension de décalage dérivait. Plus précisément, lorsqu'une tension égale ou supérieure à 90 % de la valeur absolue de la tension d'alimentation Vdd (alimentation positive) ou de la tension d'alimentation Vss (alimentation négative) destinées à attaquer l'ampli op est appliquée à la borne d'entrée, la dérive devient prononcée. Dans la description qui suit, l'expression "% de la tension d'alimentation" désigne un pourcentage par rapport à la valeur absolue de la tension d'alimentation. [Niveau de dérive de la tension de décalage après application d'une surtension] La FIG. 2 est un graphique illustrant un exemple de dérive d'une tension de décalage après application d'une surtension dans un ampli op utilisant du SiC. Sur la FIG. 2 , l'axe vertical représente le niveau de dérive [mV] de la tension de décalage, et l'axe horizontal représente le temps écoulé [h] après que la surtension a été appliquée. La FIG. 2 illustre la transition de la tension de décalage de l'ampli op après que des tensions de 80 %, 90 % et 100 % par rapport aux amplitudes de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss ont été appliquées aux bornes d'entrée de phase inversée et de phase positive de l'ampli op au SiC. On constate que dans le cas où les tensions d'entrée de phase inversée et de phase positive sont à 80 % de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss, le niveau de dérive de la tension de décalage est faible, et la dérive converge en 1 minute. Lorsque les tensions d'entrée de phase inversée et de phase positive dépassent 80 % de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss, on observe une dérive de la tension de décalage. De plus, dans le cas où les tensions d'entrée de phase inversée et de phase positive représentent 90 % ou plus de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss, le niveau de dérive de la tension de décalage devient très élevé. Lors de l'expérience, le niveau de dérive a encore augmenté lorsque la tension d'entrée a dépassé 3,5 V (87,5 %) par rapport à la tension d'alimentation de ±4 V, cette augmentation étant devenue encore plus prononcée lorsque la tension d'entrée a dépassé 90 %. Comme décrit ci-dessus, on observe que le niveau de dérive tend à augmenter progressivement lorsque la tension d'entrée devient supérieure à 80 % de la tension d'alimentation. Il est à noter que le niveau de dérive ne présente pratiquement aucune différence entre les cas à 90% et à 100% une minute après l'application de la surtension, mais lorsqu'il s'écoule une heure ou plus, l'ampleur de l'augmentation du niveau de dérive dans le cas à 90% est plus faible que dans le cas à 100%. On peut constater que dans le cas à 90%, la convergence tend à être plus rapide que dans le cas à 100%. Sur la base des résultats ci-dessus, il est préférable que les tensions d'entrée de l'ampli op au SiC soient égales ou inférieures aux valeurs de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss, ou de préférence égales ou inférieures à 90 % de celles-ci. En toute rigueur, il est préférable que la tension d'entrée soit égale ou inférieure à 87,5 %. Plus préférablement, il est préférable que les tensions d'entrée de l'ampli op au SiC soient égales ou inférieures à 80 % des tensions de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss afin d'assurer un fonctionnement plus stable du dispositif d'amplification (instrument de mesure). Toutefois, il va de soi que la tension d'entrée est égale ou supérieure à la tension de seuil de fonctionnement du transistor constituant l'ampli op au SiC. Afin de réaliser l'ampli op au SiC dans lequel le niveau de dérive de la tension de décalage est faible, dans le dispositif d'amplification 1 selon le présent mode de réalisation, l'unité d'amplification différentielle du circuit d'amplification (ampli op au SiC) est constituée d'une paire de transistors au SiC en tant que canal (trajet de courant). Le dispositif d'amplification 1 est en outre configuré de manière à comprendre une unité de commande de tension qui commande les tensions de bornes d'entrée de signal respectives (entrée inversée, entrée non inversée) auxquelles une paire de signaux d'entrée est fournie en entrée afin qu'elles soient égales ou inférieures aux valeurs de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss. La configuration ci-dessus permet de réduire le niveau de dérive de la tension de décalage du fait de la contrainte électrique de l'ampli op au SiC sans nécessiter de gestion classique compliquée. Par conséquent, dans l'environnement de radiations, le dispositif d'amplification 1 permet d'établir une sortie stable pendant une longue période de temps. [Configuration du circuit dans le cas où le dispositif d'amplification est constitué d'un ampli op utilisant du SiC] La FIG. 3 est un diagramme illustrant un exemple de configuration de circuit dans un cas où le dispositif d'amplification 1 est constitué de l'ampli op 10 utilisant du SiC. Dans l'ampli op 10, une paire constituée d'un transistor à effet de champ MOS de type n 11 et d'un transistor à effet de champ MOS de type n 12 utilisant du SiC en tant que canal constitue l'unité d'amplification différentielle 19 dans un étage initial d'une unité de circuit à paire différentielle. Le transistor à effet de champ est ci-après dénommé "FET". Une grille du MOSFET de type n 11 est connectée à une borne d'entrée de signal 31 à laquelle le signal d'entrée Vin- (entrée inversée) est fourni en entrée. En outre, la grille du MOSFET de type n 12 est connectée à une borne d'entrée de signal 32 à laquelle le signal d'entrée Vin+ (entrée non inversée) est fourni en entrée. Le drain du MOSFET de type n 11 est connecté au drain d'un MOSFET de type p 13 sur un étage supérieur. La source du MOSFET de type p 13 est connectée à une borne d'entrée 34 à laquelle la tension d'alimentation positive Vdd est fournie. De même, le drain du MOSFET 12 de type n est connecté au drain d'un MOSFET de type p 14 sur un étage supérieur. La source du MOSFET de type p 14 est connectée à la borne d'entrée de puissance 34 à laquelle la tension d'alimentation positive Vdd est fournie. Un point médian entre le drain du MOSFET de type n 11 et le drain du MOSFET de type p 13 est connecté à un point médian entre la grille du MOSFET de type p 13 et la grille du MOSFET de type p 14. En d'autres termes, le MOSFET de type p 13 et le MOSFET de type p 14 constituent un circuit miroir de courant. La source du MOSFET de type n 11 est connectée au drain du MOSFET de type n 15, et la source du MOSFET de type n 12 est connectée au drain du MOSFET de type n 15. La source du MOSFET de type n 15 est en outre connectée à une borne d'entrée de puissance 35 à laquelle la tension d'alimentation négative Vss est fournie. Un point médian entre le MOSFET de type n 12 et le MOSFET de type p 14 est connecté à la grille du MOSFET de type p 16 et à une extrémité d'un condensateur C1. La source du MOSFET de type p 16 est connectée à la borne d'entrée de puissance 34, et son drain est connecté à une borne de sortie de signal 33 qui fournit en sortie le signal de sortie Vout. En outre, l'autre extrémité du condensateur C1 est également connectée à la borne de sortie de signal 33. Le condensateur C1 est un condensateur de compensation de phase. L'anode d'une diode Zener D1 est connectée à la borne d'entrée de signal 31, et la cathode de la diode Zener D1 est connectée à la borne d'entrée de puissance 34. En outre, l'anode d'une diode Zener D2 est connectée à la borne d'entrée de signal 32, et la cathode de la diode Zener D2 est connectée à la borne d'entrée de puissance 34. De plus, la cathode d'une diode Zener D3 est connectée à la borne d'entrée de signal 31, et l'anode de la diode Zener D3 est connectée à la borne d'entrée de puissance 35. En outre, la cathode d'une diode Zener D4 est connectée à la borne d'entrée de signal 32, et l'anode de la diode Zener D4 est connectée à la borne d'entrée de puissance 35. Les diodes Zener D1 à D4 constituent une unité de commande de tension 20. Les diodes Zener D1 et D3 servent d'éléments de protection contre les surtensions entre la borne d'entrée de signal 31 et la borne d'entrée de puissance 34 et entre la borne d'entrée de signal 31 et la borne d'entrée de puissance 35. En conséquence, la tension appliquée au MOSFET de type n 11 de l'ampli op 10 par l'intermédiaire de la borne d'entrée de signal 31 peut être commandée pour protéger l'ampli op 10. De même, les diodes Zener D2 et D4 sont prévues en tant qu'éléments de protection contre les surtensions entre la borne d'entrée de signal 32 et la borne d'entrée de puissance 34 et entre la borne d'entrée de signal 32 et la borne d'entrée de puissance 35. En conséquence, la tension appliquée au MOSFET de type n 12 de l'ampli op 10 par l'intermédiaire de la borne d'entrée de signal 32 peut être commandée pour protéger l'ampli op 10. De plus, le dispositif d'amplification 1 comprend une borne de commande 36 destinée à un courant de repos Iset. La borne de commande 36 est connectée au drain et à la grille du MOSFET de type n 18. La source du MOSFET de type n 18 est connectée à la borne d'entrée de puissance 35. En outre, la borne de commande 36 est connectée à la grille du MOSFET de type n 15. De plus, la borne de commande 36 est connectée à la grille du MOSFET de type n 17. Le drain du MOSFET de type n 17 est connecté au drain du MOSFET de type p 16, et sa source est connectée à la borne d'entrée de puissance 35. La borne de commande 36 destinée au courant de repos Iset est un circuit destiné à ajuster le courant d'attaque de l'ampli op 10, mais n'est pas indispensable. Le courant de consommation de l'ampli op 10 peut être ajusté au moyen du courant de repos Iset. Lorsque le courant d'attaque de l'ampli op 10 est plus élevé, l'ampli op 10 est plus stable, mais le courant de consommation augmente. A cet égard, le courant d'attaque est ajusté par ajustement du courant de repos au moyen d'une résistance (non illustrée) connectée à la borne de commande 36. Dans le présent mode de réalisation, deux transistors (unité d'amplification différentielle 19) qui forment au moins une paire différentielle dans l'ampli op 10 sont considérés comme étant semblables aux MOSFET de type n 11 et 12. Il est à noter que l'unité d'amplification différentielle 19 peut être constituée d'une paire de MOSFET de type p au lieu d'une paire de MOSFET de type n. Dans ce cas, un type p et un type n sont modifiés comme il convient pour d'autres MOSFET. Du SiC est utilisé en tant que matériau semi-conducteur pour deux MOSFET constituant l'unité d'amplification différentielle. Toutefois, le MOSFET est un exemple de transistor, et un autre transistor à effet de champ peut être utilisé. De plus, du SiC peut être utilisé en tant que matériau semi-conducteur de deux transistors (les MOSFET de type p 13 et 14) constituant le circuit miroir de courant du côté de l'étage supérieur de l'unité d'amplification différentielle 19. Il est à noter que la fonction du circuit miroir de courant peut être remplacée par une résistance, bien que le facteur d'amplification diminue. Bien entendu, du SiC peut être utilisé pour d'autres transistors constituant l'ampli op 10. Du point de vue des performance de résistance aux radiations, les autres transistors sont de préférence constitués d'éléments au SiC, mais peuvent être constitués d'éléments au Si sous réserve que la dose de radiations soit relativement faible. Les diodes Zener D1 à D4 sont réglées de manière à ce que les tensions appliquées aux bornes d'entrée de signal 31 et 32 ne dépassent pas la plage de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss. Plus précisément, dans le cas d'une tension d'alimentation de Vdd = 4 V et Vss = -4 V, les diodes Zener D1 à D4 sont réglées de manière à ce que les tensions des bornes d'entrée de signal 31 et 32 ne soient pas supérieures ou égales à 4 V et inférieures ou égales à -4 V. À titre d'exemple, dans un cas où le signal d'entrée Vin+ de 5 V est fourni en entrée au dispositif d'amplification 1, la tension de la borne d'entrée de signal 32 est bloquée (limitée) à 4 V par les diodes Zener D2 et D4. Par conséquent, l'entrée non inversée de l'ampli op 10 est limitée à 4 V, qui est identique à la tension d'alimentation Vdd. Le dispositif d'amplification 1 selon le présent mode de réalisation décrit ci-dessus est caractérisé en ce qu'un élément de protection contre les surtensions (unité de commande de tension 20) est prévu dans la partie d'entrée de l'ampli op 10 utilisant du SiC en tant que canal. Selon le présent mode de réalisation, sans nécessiter de gestion classique compliquée, la dérive de la tension de décalage peut être réduite au moyen d'une configuration simple, même dans l'environnement de radiations. Par conséquent, dans le dispositif d'amplification 1 comprenant l'ampli op 10, une sortie stable peut être obtenue au cours d'une longue période de temps. Dans la configuration ci-dessus, les éléments de circuit constituant l'unité de commande de tension 20, c'est-à-dire les éléments de protection contre les surtensions (par exemple, les diodes Zener D1 à D4) peuvent être configurés de manière à ce qu'ils soient intégrés dans la puce de l'ampli op 10. Une telle configuration permet de réduire la dérive de la tension de décalage à faible coût sans modifier la taille de l'ampli op classique. En d'autres termes, l'ampli op 10 et l'unité de commande de tension 20 sont intégrés dans une seule puce sous la forme d'un circuit intégré (IC) au SiC. Le cas de la puce unique présente un avantage en termes de coûts car la surface du circuit peut être réduite. Inversement, l'élément de protection contre les surtensions (unité de commande de tension 20) peut être fixé extérieurement en tant que circuit périphérique de l'ampli op 10. Dans ce cas, l'échelle du circuit de l'ampli op 10 ajouté à l'unité de commande de tension 20 est plus grande que celle de l'ampli op classique, mais cela offre l'avantage que la valeur de la tension de protection peut être modifiée de manière souple. Lorsque l'unité de commande de tension 20 est prévue sous forme de circuit périphérique, il est facile de modifier la tension de protection (constante du circuit) en fonction de la tension d'alimentation pour attaquer l'ampli op 10. Dans le présent mode de réalisation, la diode Zener est utilisée en tant qu'élément de protection contre les surtensions, mais le circuit de protection contre les surtensions (unité de commande de tension 20) peut être réalisé au moyen d'un élément autre que la diode Zener. À titre d'exemple, en plus d'un circuit de blocage de niveau ( FIG. 3 ) utilisant une diode Zener, un circuit de blocage de niveau utilisant une diode, un circuit de blocage de niveau utilisant une varistance, un circuit de protection utilisant un condensateur de protection, ou autre, peut être envisagé en tant que circuit de protection contre les surtensions. Dans un cas où le condensateur de protection est utilisé en tant qu'élément de protection contre les surtensions, des condensateurs sont connectés entre la borne d'entrée de signal 31 et la masse et entre la borne d'entrée de signal 32 et la masse. En outre, dans la configuration ci-dessus, du point de vue des performances de résistance aux radiations, il est souhaitable que l'élément de protection contre les surtensions soit constitué d'un élément au SiC. Toutefois, l'élément de protection contre les surtensions peut être constitué d'un élément au Si sous réserve que la dose de radiations soit relativement faible. Dans la description ci-dessus, la valeur de réglage (tension de réglage) de la tension devant être protégée par l'élément de protection contre les surtensions (unité de commande de tension 20) est réglée dans la plage de la tension d'alimentation positive Vdd et de la tension d'alimentation négative Vss, mais la présente invention n'est pas limitée à cet exemple. Comme décrit ci-dessus, afin de réduire davantage la dérive de la tension de décalage, la valeur de réglage de l'élément de protection contre les surtensions est de préférence fixée à 90 % ou moins (par exemple, 87,5 %) de la tension d'alimentation Vdd et de la tension d'alimentation Vss. Plus préférablement, il est préférable que la valeur de réglage soit égale ou inférieure à 80 %. [Type d'ampli op et valeur de seuil d'occurrence de dérive pour la tension d'entrée] La FIG. 4 est un diagramme expliquant la valeur de seuil d'occurrence de dérive par rapport à la tension d'entrée pour chaque type d'ampli op. Sur la FIG. 4 , l'axe vertical représente la tension [V] du signal d'entrée et l'axe horizontal représente le temps [h]. Dans un ampli op au Si classique, la valeur de tension du signal d'entrée à laquelle la dérive de la tension de décalage se produit par rapport à la tension d'alimentation Vdd et à la tension d'alimentation Vss (ci-après dénommée "valeur de seuil d'occurrence de dérive") est élevée. La valeur de seuil d'occurrence de dérive est une valeur de la tension d'entrée à laquelle la tension de décalage de l'ampli op subit une dérive inacceptable en termes de qualité ou fixée à l'avance. À titre d'exemple, dans le cas d'une tension d'alimentation de 4 V, la valeur de seuil d'occurrence de dérive Th si de l'ampli op au Si est une valeur dépassant largement 4 V. Par conséquent, dans une application normale, la dérive provoquée par la tension d'entrée est moins susceptible de poser un problème dans l'ampli op au Si. Sur la FIG. 4 , AR Si indique une plage d'entrée admissible de l'ampli op au Si. Par ailleurs, il a été constaté expérimentalement que dans l'ampli op au SiC, la dérive se produisait lorsque le signal d'entrée dépassait la tension d'alimentation. On considère que ce phénomène est dû au piégeage de charges positives à l'interface de la couche semi-conductrice du MOSFET constituant l'ampli op au SiC. Le SiC présente plus de défauts à l'interface de la couche semi-conductrice à proximité du film d'oxyde que le Si, de sorte qu'un plus grand nombre de charges positives sont piégées dans les défauts. À cet égard, dans l'ampli op au SiC, la valeur de seuil d'occurrence de dérive Th siC est réglée afin qu'elle soit égale ou inférieure à la tension d'alimentation (par exemple, 4 V), et la tension d'entrée est commandée afin qu'elle soit égale ou inférieure à la tension d'alimentation. En conséquence, il est possible de réduire le piégeage des charges positives dans les défauts d'interface de l'ampli op au SiC et d'établir une sortie stable avec une dérive moindre de la tension de décalage au cours d'une longue période de temps, même dans l'environnement de radiations. La valeur de réglage de l'élément de protection contre les surtensions peut être déterminée sur la base de la valeur de seuil d'occurrence de dérive Th siC . Sur la FIG. 4 , AR SiC indique une plage d'entrée admissible de l'ampli op au SiC. La plage d'entrée admissible AR SiC est plus étroite que la plage d'entrée admissible AR Si de l'ampli op au Si, et présente une valeur limite haute inférieure à la tension d'alimentation. Il est à noter que dans un élément semi-conducteur tel que l'ampli op 10, du SiC est utilisé en tant que semi-conducteur présentant une bande interdite supérieure à celle du Si, mais il est possible d'utiliser du nitrure de gallium (GaN), un semi-conducteur de diamant, ou autre. [Instrument de mesure utilisant le dispositif d'amplification de la présente invention] Un instrument de mesure utilisant un dispositif d'amplification selon un mode de réalisation de la présente invention va ensuite être décrit en référence à la FIG. 5 . La FIG. 5 est un diagramme illustrant un exemple de configuration schématique d'un instrument de mesure 40 utilisant le dispositif d'amplification 1 selon un mode de réalisation de la présente invention. L'instrument de mesure 40 illustré comprend une unité de mesure 41 et le dispositif d'amplification 1. L'unité de mesure 41 est un circuit qui fournit en sortie un signal en fonction du résultat de mesure d'une grandeur physique, d'une caractéristique, ou autre d'une cible. Le dispositif d'amplification 1 reçoit une paire de signaux d'entrée Vin- et Vin+ fournis en sortie par l'unité de mesure 41. Après cela, le dispositif d'amplification 1 amplifie la différence entre les tensions des signaux d'entrée Vin- et Vin+ et fournit en sortie le signal de sortie Vout. Comme l'illustrent les figures 1 et 3, la tension d'alimentation positive Vdd et la tension d'alimentation négative Vss sont fournies au dispositif d'amplification 1. Lorsque la tension de la paire de signaux d'entrée dépasse la tension d'alimentation Vdd ou la tension d'alimentation Vss, l'unité de commande de tension 20 ( FIG. 3 ) commande la tension d'entrée afin qu'elle soit une tension de réglage égale ou inférieure à la tension d'alimentation. L'ampli op 10 effectue une opération d'amplification sur la base de la paire de signaux d'entrée, dont les valeurs de tension ont été ajustées par l'unité de commande de tension 20. Un transmetteur de pression sera décrit ici à titre d'exemple de l'instrument de mesure. Dans les transmetteurs de pression fonctionnant dans un environnement à haut niveau de radiations, il est nécessaire de réduire une dérive initiale. Plus précisément, le temps nécessaire à la stabilisation du niveau de sortie à partir du moment où l'alimentation de l'ampli op au SiC est activée peut atteindre 60 à 200 minutes dans l'ampli op au SiC, alors que ce temps est d'environ 10 minutes dans l'ampli op au Si classique. La dérive de la tension de décalage est d'environ 1 mV à plusieurs mV et est donc suffisamment faible pour être indécelable dans certaines applications. Toutefois, pour un transmetteur de pression qui mesure une pression différentielle infime, la dérive entraîne une erreur de mesure d'environ 0,1 à 0,3 %. Les expériences menées par les présents inventeurs ont permis de constater que les caractéristiques de montée de la tension d'alimentation et de la tension d'entrée de l'ampli op lorsque l'alimentation est activée sont des facteurs ayant de l'influence sur la dérive de la tension de décalage. Plus précisément, il a été constaté expérimentalement que la dérive se produisait lorsque la tension d'alimentation ou la tension d'entrée s'écartait de la plage d'entrée admissible de l'ampli op au SiC pendant plusieurs μs à plusieurs ms jusqu'à ce que la tension d'alimentation ou la tension d'entrée se stabilise. Dans le cas d'un exemple dans lequel la tension d'entrée s'écarte de la plage d'entrée admissible, on peut mentionner un cliquetis (fluctuation de la forme d'onde), un bruit, ou autre. Par ailleurs, selon le dispositif d'amplification 1 présentant la configuration décrite ci-dessus, il est possible de réduire la dérive de la tension de décalage de l'ampli op au SiC sans nécessiter de gestion classique compliquée, et d'obtenir une résistance aux radiations et une stabilité de fonctionnement élevées. Il est donc possible d'établir une sortie précise et stable dans un environnement de radiations. Le dispositif d'amplification 1 selon le présent mode de réalisation est ensuite appliqué à l'instrument de mesure 40, contribuant ainsi à l'amélioration de la fiabilité du fonctionnement d'une installation. Le dispositif d'amplification selon le présent mode de réalisation peut être appliqué à un instrument de mesure qui mesure un état (grandeur physique ou caractéristique) d'un objet supposé être utilisé dans l'environnement de radiations. L'unité de mesure 41 peut être n'importe quel capteur, sous réserve que l'unité de mesure utilise un procédé de détection pour mesurer une pression, une température, un débit, un niveau d'eau, des radiations, des ondes ultrasoniques ou autres. En outre, l'unité de mesure 41 peut être un capteur d'image. De plus, l'instrument de mesure du présent mode de réalisation peut également être appliqué à des systèmes et à des domaines tels que des équipements exploitant les radiations dans une centrale nucléaire ou autre, des soins médicaux et des mesures spatiales. Il est à noter qu'il est souhaitable que l'unité de mesure 41 ne comprenne pas de circuit électronique, ou qu'elle soit constituée d'un circuit analogique relativement plus résistant aux radiations qu'un circuit numérique, ou d'un semi-conducteur à large bande interdite, tel que le SiC, qui présente une excellente résistance aux radiations. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, et il va sans dire que divers autres exemples d'application et diverses autres modifications peuvent être utilisés sans que l'on s'écarte de l'esprit de la présente invention décrite. À titre d'exemple, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, les configurations ont été présentées en détail et de manière spécifique afin de décrire la présente invention d'une manière facile à comprendre, et la présente invention n'est pas nécessairement limitée à celles qui comprennent tous les composants décrits. En outre, il est possible d'ajouter, de remplacer ou de supprimer d'autres composants pour une partie de la configuration du mode de réalisation. Dispositif d'amplification comprenant : un circuit d'amplification dans lequel une unité d'amplification différentielle à laquelle une paire de signaux d'entrée est fournie en entrée est constituée d'une paire de transistors utilisant du SiC en tant que canal et qui amplifie et fournit en sortie une différence de tension entre la paire de signaux d'entrée ; et une unité de commande de tension qui commande les tensions de bornes d'entrée de signal respectives auxquelles la paire de signaux d'entrée est fournie en entrée afin qu'elles soient égales ou inférieures à des tensions d'une alimentation positive et d'une alimentation négative fournies au circuit d'amplification. Dispositif d'amplification selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande de tension limite chacun de la paire de signaux d'entrée fournis en entrée à l'unité d'amplification différentielle du circuit d'amplification afin qu'il soit égal ou inférieur à 90 % d'une valeur absolue de chaque tension de l'alimentation positive et de l'alimentation négative. Dispositif d'amplification selon la revendication 2, dans lequel l'unité de commande de tension limite chacun de la paire de signaux d'entrée fournis en entrée à l'unité d'amplification différentielle du circuit d'amplification afin qu'il soit égal ou inférieur à 80 % d'une valeur absolue de chaque tension de l'alimentation positive et de l'alimentation négative. Dispositif d'amplification selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande de tension comprend un élément de protection contre les surtensions qui est prévu entre une borne d'entrée de signal à laquelle un signal d'entrée de la paire de signaux d'entrée est fourni en entrée et chacune d'une borne d'entrée de puissance à laquelle une tension de l'alimentation positive est fournie et d'une borne d'entrée de puissance à laquelle une tension de l'alimentation négative est fournie, et un élément de protection contre les surtensions qui est prévu entre une borne d'entrée de signal à laquelle un autre signal d'entrée de la paire de signaux d'entrée est fourni en entrée et chacune d'une borne d'entrée de puissance à laquelle une tension de l'alimentation positive est fournie et d'une borne d'entrée de puissance à laquelle une tension de l'alimentation négative est fournie, et dans un cas où un signal d'entrée présentant une tension dépassant une tension de réglage est fourni en entrée à chaque borne d'entrée de signal, fait en sorte que chaque élément de protection contre les surtensions limite une tension de chaque borne d'entrée de signal afin qu'elle soit égale ou inférieure à des tensions de l'alimentation positive et de l'alimentation négative fournies au circuit d'amplification. Dispositif d'amplification selon la revendication 4, dans lequel dans un cas où un signal d'entrée présentant une tension dépassant une tension de réglage est fourni en entrée à chaque borne d'entrée de signal, l'unité de commande de tension fait en sorte que chaque élément de protection contre les surtensions limite la tension de chaque borne d'entrée de signal afin qu'elle soit égale ou inférieure à 90 % d'une valeur absolue de chaque tension de l'alimentation positive et de l'alimentation négative. Dispositif d'amplification selon la revendication 4, dans lequel dans un cas où un signal d'entrée présentant une tension dépassant une tension de réglage est fourni en entrée à chaque borne d'entrée de signal, l'unité de commande de tension fait en sorte que chaque élément de protection contre les surtensions limite la tension de chaque borne d'entrée de signal afin qu'elle soit égale ou inférieure à 80 % d'une valeur absolue de chaque tension de l'alimentation positive et de l'alimentation négative. Dispositif d'amplification selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande de tension comprend un condensateur qui est prévu entre une borne d'entrée de signal à laquelle un signal d'entrée de la paire de signaux d'entrée est fourni en entrée et la masse, et un condensateur qui est prévu entre une borne d'entrée de signal à laquelle un autre signal d'entrée de la paire de signaux d'entrée est fourni en entrée et la masse, et dans un cas où un signal d'entrée présentant une tension dépassant une tension de réglage est fourni en entrée à chaque borne d'entrée de signal, fait en sorte que chaque condensateur limite la tension de chaque borne d'entrée de signal afin qu'elle soit égale ou inférieure aux tensions de l'alimentation positive et de l'alimentation négative fournies au circuit d'amplification. Dispositif d'amplification selon la revendication 1, dans lequel le circuit d'amplification est un amplificateur opérationnel. Dispositif d'amplification selon la revendication 1, dans lequel un élément de circuit constituant l'unité de commande de tension est intégré dans une même puce que celle du circuit d'amplification. Instrument de mesure comprenant une unité de mesure qui fournit en sortie un signal en fonction d'un résultat de mesure pour une cible, et un dispositif d'amplification qui amplifie le signal fourni en sortie par l'unité de mesure, dans lequel le dispositif d'amplification comprend un circuit d'amplification dans lequel une unité d'amplification différentielle à laquelle une paire de signaux d'entrée est fournie en entrée est constituée d'une paire de transistors utilisant du SiC en tant que canal et qui amplifie et fournit en sortie une différence de tension entre la paire de signaux d'entrée ; et une unité de commande de tension qui commande les tensions de bornes d'entrée de signal respectives auxquelles la paire de signaux d'entrée est fournie en entrée afin qu'elles soient égales ou inférieures aux tensions d'une alimentation positive et d'une alimentation négative fournies au circuit d'amplification.