(57)【要約】【課題】電気回路において抵抗として使用されるものであって、極力効率良く、温度特性のばらつきを低減させることが容易となる、抵抗装置を提供する。【解決手段】所定の電気回路において抵抗として使用される、抵抗装置であって、第１抵抗から第Ｎ抵抗（Ｎは２以上）が直列に接続されたものである、合成抵抗素子の複数と、前記複数の合成抵抗素子のうちの一を、前記電気回路に使用するものとして選定可能とする選定部と、を備え、前記第１抵抗同士、第２抵抗同士、・・・、第Ｎ抵抗同士は、互いに同じ温度特性に設定されている一方、前記第１抵抗から第Ｎ抵抗の各々同士については、実質的な温度特性が互いに異なるように設定されている抵抗装置とする。【選択図】図２
2008118502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路において抵抗として使用される、抵抗装置であって、
第１抵抗から第Ｎ抵抗（Ｎは２以上）が直列に接続されたものである、合成抵抗素子の複数と、
前記複数の合成抵抗素子のうちの一を、前記電気回路に使用するものとして選定可能とする選定部と、を備え、
前記第１抵抗同士、第２抵抗同士、・・・、第Ｎ抵抗同士は、互いに同じ温度特性に設定されている一方、
前記第１抵抗から第Ｎ抵抗の各々同士については、互いに異なる温度特性に設定されていることを特徴とする抵抗装置。
【請求項２】
前記合成抵抗素子の各々は、
全体の抵抗の値が共通となるように、かつ、抵抗値の配分が互いに異なるように、設定されていることを特徴とする請求項１に記載の抵抗装置。
【請求項３】
全体としての温度特性が所定の温度特性αに最も近づくように、前記合成抵抗素子が選定されて使用される請求項２に記載の抵抗装置であって、
第１抵抗から第Ｎ抵抗における温度特性のうち、
少なくとも一つは、前記温度特性αよりも大きく設定されており、
少なくとも一つは、前記温度特性αよりも小さく設定されていることを特徴とする抵抗装置。
【請求項４】
前記温度特性は、抵抗温度係数であるとともに、
第１抵抗から第Ｎ抵抗における温度特性のうち、
最大のものは、最小のものの１０倍以上であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の抵抗装置。
【請求項５】
前記温度特性は、抵抗温度係数であるとともに、
第１抵抗から第Ｎ抵抗の何れかにおける温度特性は、負の値であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の抵抗装置。
【請求項６】
前記選定部は、
ツェナーザップトリミングにより、前記選定が可能であることを特徴とする請求項２から請求項５の何れかに記載の抵抗装置。
【請求項７】
前記温度特性は、抵抗温度係数であるとともに、
前記温度特性αは、３３００ｐｐｍ／℃であることを特徴とする請求項３に記載の抵抗装置。
【請求項８】
請求項２から請求項７の何れかに記載の抵抗装置を含む回路を備えた回路装置であって、
前記選定を通じて、該回路の温度特性が調整可能であることを特徴とする回路装置。
【請求項９】
第Ｋ抵抗（１≦Ｋ≦Ｎとする）における温度特性を見積もるために設けられた、モニタ抵抗が更に備えられており、
該見積もりは、
該モニタ抵抗の温度特性を計測し、該計測結果を、前記第Ｋ抵抗における温度特性と見積もることによりなされることを特徴とする請求項８に記載の回路装置。
【請求項１０】
前記モニタ抵抗は、
前記第Ｋ抵抗と、同一の工程で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の回路装置。
【請求項１１】
前記モニタ抵抗は、
前記第Ｋ抵抗と、同一の方向となるように配置、または同一の長さとなるように形成されていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の回路装置。
【請求項１２】
前記モニタ抵抗は、
前記第Ｋ抵抗と、同一形状に形成された抵抗体を含むことを特徴とする請求項９から請求項１１の何れかに記載の回路装置。
【請求項１３】
ログ出力電流型アンプである請求項８から請求項１２の何れかに記載の回路装置であって、
前記選定を通じて、該アンプの温度特性が調整可能であることを特徴とする回路装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の回路装置を備えたことを特徴とする光電流変換供給装置。
【請求項１５】
請求項８から請求項１３の何れかに記載の回路装置について、前記選定のなされるべき前記合成抵抗素子を定める方法であって、
ある温度において、前記第Ｋ抵抗またはモニタ抵抗の前記温度特性を測定する第１工程と、
第１工程のときとは異なる温度において、該測定を再度実行する第２工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ログ出力電流型アンプ等に用いられる抵抗装置、およびこれを用いた回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば部屋の明るさによって、テレビの発光強度を自動調光するといった機能が実現されているが、この機能を実現するための部屋の明るさを検出するデバイスとして、照度センサーが用いられている。この照度センサーは、入射光量に比例した電流を出力する、いわゆるリニアリティの高い特性が望まれる傾向が強かった。
【０００３】
また近年、照度センサーが、携帯電話機といったモバイル機器のバックライト光の調整用に使用されてきている。バックライト光を調整する事によって、表示を見やすくする事はもちろん、調光する事によって消費電力を低減し、バッテリーの長時間化を図ろうとするものである。
【０００４】
上述したように、照度センサーにはリニアリティが望まれてきたが、モバイル機器においては必ずしもあてはならない。テレビなど限られた光量範囲の屋内で使用される機器に比べて、モバイル機器においては、昼間の直射日光があたる状態から、夜の暗い路地裏での使用状態までの、大光量から微小光量までの広範囲の光入力を受光する必要があるからである。
【０００５】
つまり、モバイル機器に使用する照度センサーについては、例えば図４に示すように、広いダイナミックレンジが要求され、リニアリティが良いと（図中のリニア出力）、大光量照射時に照度センサーの消費電流が増加するという弊害が発生する。このため、光入力に対してリニアに変換する回路構成ではなく、微小光量時には出力電流が大きく、大光量時には出力電流を抑制するログ変換方式（図中のログ出力）が好まれる傾向が近年高まっている。
【特許文献１】特開平６−１９７０２２号公報
【特許文献２】特開平６−３１８８２５号公報
【特許文献３】特開平７−２８３６６３号公報
【特許文献４】特開平１１−１２２０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ログ変換方式を実現するにあたっては種々の問題があり、特に問題になるのは温度特性（ここでは、抵抗温度係数を想定する）のばらつきである。これについて説明するため、ログ変換方式の場合の簡単な回路図を、図５に示す。
【０００７】
電流アンプによりリニア増幅された光電流をＩｐｄとする。光電流ＩｐｄはダイオードＤ１により対数圧縮された電圧に変換される。Ｄ１の両端の電圧ＶＤ１は、
ＶＤ１＝Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｓ）・・・・（１）式
となる。ここで、Ｖｔはｋ・Ｔ／ｑ（熱電圧）、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは素電荷、Ｉｓは逆方向飽和電流を、それぞれ表す。
【０００８】
また参照電流Ｉｒｅｆは、ダイオードＤ２により対数圧縮された電圧に変換される。Ｄ２の両端の電圧ＶＤ２は、
ＶＤ２＝Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｒｅｆ／Ｉｓ）・・・（２）式
となる。またＱＮ１、ＱＮ２のベースを差動入力とするトランスコンダクタンスアンプにＶＤ１、ＶＤ２が入力される。ここで、ＶＤ１とＶＤ２の差ΔＶＤは、
ΔＶＤ＝ＶＤ１−ＶＤ２
＝Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｓ）−Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｒｅｆ／Ｉｓ）
＝Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｒｅｆ）・・・・（３）式
となり、この電圧差ΔＶＤがＱＮ１、ＱＮ２、ＲＥ、定電流源Ｉｏで構成されるトランスコンダクタンスアンプにより、電流に変換される。
【０００９】
また、トランスコンダクタンスアンプのトランスコンダクタンスｇｍは、
ｇｍ＝１／（２Ｖｔ／Ｉｏ＋ＲＥ）・・・・・・・・・（４）式
となる。よって、ＱＮ２のコレクタ電流Ｉ１は、
Ｉ１＝Ｉｏ＋ｇｍ・ΔＶＤ
＝Ｉｏ＋Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｒｅｆ）／（２Ｖｔ／Ｉｏ＋ＲＥ）
・・・（５）式
となり、２Ｖｔ／Ｉｏ＜＜ＲＥの場合、
Ｉ１≒Ｉｏ＋Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｒｅｆ）／ＲＥ    ・・・・（６）式
と表される。
【００１０】
トランスコンダクタンスアンプの出力電流Ｉ１はＱＰ２、ＱＰ４で構成されるカレントミラーとＱＮ５、ＱＮ６で構成されるカレントミラーにより電流方向を変え、Ｉｏと同じ温度係数を持つ定電流源Ｉｂで電流引き算される。よって、ＱＰ５のコレクタ電流Ｉ２は、
Ｉ２＝Ｉ１−Ｉｂ
＝Ｉｏ−Ｉｂ＋Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｒｅｆ）／ＲＥ・・・・（７）式
となり、出力電流Ｉｏｕｔは、
Ｉｏｕｔ＝Ｎ・（Ｉｏ−Ｉｂ＋Ｖｔ・ｌｎ（Ｉｐｄ／Ｉｒｅｆ）／ＲＥ）
・・・（８）式
となる。ここで、Ｉｒｅｆ、Ｉｏ、Ｉｂはバンドギャップ電流源により生成され、それぞれ、
Ｉ＝Ｖｔ・ｌｎ（１０）／Ｒ・・・・・・（９）式
の形式で表現される。ただし、Ｒ、ＲＥは、電流源基準抵抗である。
【００１１】
ここで（８）式のIｏｕｔの温度係数は、ＶｔとＲＥ、Ｉｒｅｆ、Ｉｏ、Ｉｂの温度係数より決定され、温度係数を小さくするためにはＶｔとＲ、ＲＥの温度係数が同一（もしくは極力小さく）となるように設定すれば良い。すなわち、Ｖｔの温度係数αＶｔは、
αＶｔ＝（∂Ｖｔ／∂Ｔ）／Ｖｔ・・・・・（１０）式
であり、Ｖｔ＝ｋＴ／ｑより、
αＶｔ＝１／Ｔ・・・・・・・（１１）式
と表される。よってたとえば温度が２７℃（絶対温度Ｔ＝３００（Ｋ））の時は、Ｖｔの温度係数αＶｔ＝３３００ｐｐｍ／℃となるため、Ｒ、ＲＥの温度係数を約３３００ｐｐｍ／℃付近に設定すれば良い。
【００１２】
しかし実際には、半導体製造の前半工程における抵抗形成において、製造条件等のばらつきがあり、温度特性にもばらつきが生じる。一般に抵抗の温度特性は、抵抗体を形成する不純物の散乱とシリコン結晶の格子散乱の影響を受けるため、抵抗形成時のイオン注入量の影響が大きい。イオン注入量が多くなると、不純物散乱の影響が大きくなるため抵抗の温度特性が小さくなる。逆にイオン注入量が少なくなると、温度特性が悪く（大きく）なる。また抵抗の温度特性は、その抵抗のシート抵抗値によってほぼ決定される。
【００１３】
図６に、ある条件下で形成された抵抗体の温度特性を示す。この図によれば、３３００ｐｐｍ／℃の温度特性を達成するために、２．３ｋΩ/□のシート抵抗を形成すれば良いが、例えばシート抵抗がイオン注入ばらつきによって±２０％ばらつくとすると、その温度特性のばらつきは±４００ｐｐｍ／℃となり、ひいては、Ｉｏｕｔの温度特性が±４００ｐｐｍ／℃となってしまう。低消費電流が要求されるモバイル機器においては、照度センサーの温度特性への要求性能は高く（例えば±数１０ｐｐｍ／℃程度）、上述の例では、この要求を満足する事ができていない。
【００１４】
このように、電気回路中に使用される抵抗においては、その温度特性のばらつきが重要な問題となる場合がある。なおかかる問題に対応するため、例えば、互いに抵抗値が等しく温度特性が異なる抵抗素子を多種類準備しておいてその中の何れかを選択する方法により、温度特性のばらつきを修正することが可能であるようにも考えられる。しかしこのような方法では、選択肢の数を増やすため相当に多種類の抵抗素子を準備する必要があるが、多種類の（温度特性の異なる）抵抗を製造するためにはそれだけ製造工数も増えるために、効率良く温度特性のばらつきを低減できるものとはいえない。
【００１５】
そこで本発明は上記の問題点に鑑み、電気回路において抵抗として使用されるものであって、極力効率良く、温度特性のばらつきを低減させることが容易となる、抵抗装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る抵抗装置は、電気回路において抵抗として使用される、抵抗装置であって、第１抵抗から第Ｎ抵抗（Ｎは２以上）が直列に接続されたものである、合成抵抗素子の複数と、前記複数の合成抵抗素子のうちの一を、前記電気回路に使用するものとして選定可能とする選定部と、を備え、前記第１抵抗同士、第２抵抗同士、・・・、第Ｎ抵抗同士は、互いに同じ温度特性に設定されている一方、前記第１抵抗から第Ｎ抵抗の各々同士については、実質的な温度特性が互いに異なるように設定されている構成（第１の構成）とする。
【００１７】
本構成によれば、例えば、合成抵抗素子の各々を、全体の抵抗の値が共通となるように、かつ、抵抗値の配分が互いに異なるように設定することで、合成抵抗素子の選定を通じて、実質的な温度特性を調整することができる。そのため、仮に温度特性のばらつき（目標値からの誤差）があったとしても、目標とする温度特性に近づくように、合成抵抗素子の選定を実行することで、かかるばらつきを極力低減させることが可能となる。
【００１８】
また、第１抵抗同士、第２抵抗同士、・・・、第Ｎ抵抗同士は、互いに同じ温度特性に設定すればよく、ひいては、同じ工程で製造することが可能である。その一方、これらの抵抗素子を用いた合成抵抗素子では、その抵抗値の配分を変えることで、実質的な温度特性を種々設定することができる。そのため、効率良く（必要な製造工程の割に、多くの温度特性を設定することができる）、温度特性のばらつきを低減させることが可能となる。
【００１９】
なおここでの「温度特性」とは、環境温度と抵抗値との関係に関する特性のことであり、具体的には抵抗温度係数が挙げられる。
【００２０】
また第１の構成において、前記合成抵抗素子の各々は、全体の抵抗の値が共通となるように、かつ、抵抗値の配分が互いに異なるように、設定されている構成（第２の構成）としてもよい。本構成によれば、上述したように、効率よく温度特性のばらつきを低減させることが可能となる。
【００２１】
また上記第２の構成において、全体としての温度特性が所定の温度特性αに最も近づくように、前記合成抵抗素子が選定されて使用される請求項２に記載の抵抗装置であって、第１抵抗から第Ｎ抵抗における温度特性のうち、少なくとも一つは、前記温度特性αよりも大きく設定されており、少なくとも一つは、前記温度特性αよりも小さく設定されている構成（第３の構成）としてもよい。本構成によれば、実際の温度特性が、目標値αの上下何れにばらついた場合であっても、このばらつきを修正することが容易となる。
【００２２】
また、上記第２または第３の構成において、前記温度特性は、抵抗温度係数であるとともに、第１抵抗から第Ｎ抵抗における温度特性のうち、最大のものは、最小のものの１０倍以上である構成（第４の構成）としてもよい。
【００２３】
また、上記第２または第３の構成において、前記温度特性は、抵抗温度係数であるとともに、第１抵抗から第Ｎ抵抗の何れかにおける温度特性は、負の値である構成（第５の構成）としてもよい。
【００２４】
また、上記第２から第５の何れかの構成において、前記選定部は、ツェナーザップトリミングにより、前記選定が可能である構成（第６の構成）としてもよい。
【００２５】
本構成のようにツェナーザップトリミングを実行可能とするものであれば、合成抵抗素子の選定にあたり、レーザトリミングのようにトリマー設備を導入する必要もなく、安価に当該選定を実行することが可能となる。
【００２６】
また上記第３の構成としてより具体的には、前記温度特性は、抵抗温度係数であるとともに、前記温度特性αは、３３００ｐｐｍ／℃である構成（第７の構成）としてもよい。
【００２７】
また、上記第２から第７の何れかの構成に係る抵抗装置を含む回路を備えた回路装置であって、前記選定を通じて、該回路の温度特性が調整可能である構成（第８の構成）の回路装置も有用である。
【００２８】
本構成によれば、上記第２から第７の何れかの構成に係る利点を享受しつつ、回路の温度特性を調整することが可能となる。そのため、例えば先述したログ出力電流型アンプのように、回路の温度特性のばらつきが問題となるような場合に、これに対応することが可能となる。
【００２９】
また、上記第８の構成において、第Ｋ抵抗（１≦Ｋ≦Ｎとする）における温度特性を見積もるために設けられた、モニタ抵抗が更に備えられており、該見積もりは、該モニタ抵抗の温度特性を計測し、該計測結果を、前記第Ｋ抵抗における温度特性と見積もることによりなされる構成（第９の構成）としてもよい。
【００３０】
本構成によれば、モニタ抵抗の温度特性を計測することにより、その計測結果から第Ｋ抵抗の温度特性を見積もる（推定する）ことが可能となる。そのため、仮に第Ｋ抵抗自体の温度特性の計測が困難な場合であっても、第Ｋ抵抗の温度特性に係るデータを取得することが可能となる。
【００３１】
また上記第９の構成において、前記モニタ抵抗は、前記第Ｋ抵抗と、同一の工程で形成されている構成（第１０の構成）としてもよい。
【００３２】
本構成によれば、モニタ抵抗の製造条件を第Ｋ抵抗のものとほぼ同一とすることができるため、両者間の製造条件の相違を極力抑えて、モニタ抵抗の温度特性を第Ｋ抵抗のものとほぼ同一にすることが可能となる。そのため、モニタ抵抗の温度特性の計測に基づいた、第Ｋ抵抗における温度特性の見積もりを、より精度良く実行することが可能となる。
【００３３】
また、上記第９または第１０の構成において、前記モニタ抵抗は、前記第Ｋ抵抗と、同一の方向となるように配置、または同一の長さとなるように形成されている構成（第１１の構成）としてもよい。
【００３４】
本構成によれば、モニタ抵抗と第Ｋ抵抗の配置条件または形成条件を、互いに近似させることが可能となる。そのためモニタ抵抗の温度特性の計測に基づいた、第Ｋ抵抗における温度特性の見積もりを、より精度良く実行することが可能となる。
【００３５】
また上記第９から第１１の何れかの構成において、前記モニタ抵抗は、前記第Ｋ抵抗と、同一形状に形成された抵抗体を含む構成（第１２の構成）としてもよい。本構成により、モニタ抵抗の温度特性の計測に基づいた、第Ｋ抵抗における温度特性の見積もりを、より精度良く実行することが可能となる。
【００３６】
またログ出力電流型アンプである上記第８から第１２の何れかの構成に係る回路装置であって、前記選定を通じて、該アンプの温度特性が調整可能である構成（第１３の構成）としてもよい。本構成によれば、合成抵抗素子の選定を通じて、出力精度の良いログ出力電流型アンプを実現することができる。
【００３７】
また、上記第１３の構成に係る回路装置を備えた構成（第１４の構成）の光電流変換供給装置であれば、入力光が精度良くログ変換されて生じた電流を、外部に供給することが可能となる。
【００３８】
また、上記第８から第１３の何れかの構成に係る回路装置について、前記選定のなされるべき前記合成抵抗素子を定める方法であって、ある温度において、前記第Ｋ抵抗またはモニタ抵抗の前記温度特性を測定する第１工程と、第１工程のときとは異なる温度において、該測定を再度実行する第２工程と、を含む方法（第１５の方法）を採用してもよい。
【００３９】
本方法によれば、２条件以上の温度条件下で第Ｋ抵抗またはモニタ抵抗の温度特性を測定して、選定のなされるべき前記合成抵抗素子を定めることになるから、当該選定を精度良く実行することが可能となり、装置の品質確保を容易とすることができる。
【発明の効果】
【００４０】
上述したように、本発明の抵抗装置によれば、例えば、合成抵抗素子の各々を、全体の抵抗の値が共通となるように、かつ、抵抗値の配分が互いに異なるように設定することで、合成抵抗素子の選定を通じて、実質的な温度特性を調整することができる。そのため、仮に温度特性のばらつきがあったとしても、目標とする温度特性に近づくように、合成抵抗素子の選定を実行することで、かかるばらつきを極力低減させることが可能となる。
【００４１】
また、第１抵抗同士、第２抵抗同士、・・・、第Ｎ抵抗同士は、互いに同じ温度特性に設定すればよく、ひいては、同じ工程で製造することが可能である。その一方、これらの抵抗素子を用いた合成抵抗素子では、その抵抗値の配分を変えることで、実質的な温度特性を種々設定することができる。そのため、効率良く（必要な製造工程の割に、多くの温度特性を設定することができる）、温度特性のばらつきを低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の一実施形態について、光電流変換供給装置などに使用される、ログ出力電流型アンプ装置（以下、「アンプ装置」と称する）を例に挙げて説明する。本アンプ装置の構成図を図１に示す。本図のようにアンプ装置１は、ＩＣチップとして構成されており、ログ出力電流型アンプ回路１１、トリミング制御部１２、モニタ抵抗１３、および接続パッド１４などを備えている。
【００４３】
ログ出力電流型アンプ回路（以下、「アンプ回路」と称する）１１は、ログ変換方式により、入力された光を電流に変換する回路である。なお具体的な回路構成については、図５に示すものと同様である。図５にも示されているように、アンプ回路１１には、電流源基準抵抗２０が含まれており、この電流源基準抵抗２０の抵抗温度係数が目標値から大きく外れていると（ばらついていると）、ログ変換の精度が悪化することになる。
【００４４】
トリミング制御部１２は、電流源基準抵抗２０における、ツェナーザップトリミングの実行を制御するものである。例えばボタン操作等を通じて、ユーザからのトリミング処理の実行指示があると、指示内容に応じたトリミング（当該指示に対応するツェナーダイオードに過電流を流す）を実行する。
【００４５】
モニタ抵抗１３は、電流源基準抵抗２０に採用されている各抵抗素子の、抵抗温度係数を見積もる（推定する）ために設けられたものである。なおモニタ抵抗１３のより具体的な構成などについては、改めて説明する。また接続パッド１４は、アンプ装置１を構成するＩＣチップの内部回路と外部装置とを、接続させるために設けられている。
【００４６】
次に、電流源基準抵抗２０およびモニタ抵抗１３のより詳細な構成について、図２を参照しながら説明する。本図のように電流源基準抵抗２０は、合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）やトリミング部２２などを備えている。
【００４７】
合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）の各々は、抵抗温度係数が３００ｐｐｍ／℃となるように意図して製造された（設定された）抵抗素子２３ａと、抵抗温度係数が４０００ｐｐｍ／℃となるように意図して製造された（設定された）抵抗素子２３ｂとが、直列に接続されて構成されている。なお後述する通り、電流源基準抵抗２０は、抵抗温度係数が３３００ｐｐｍ／℃に最も近づくように、合成抵抗素子の一が選定されるため、抵抗素子２３ａはこれより小さくなるように、また、抵抗素子２３ｂはこれより大きくなるように、抵抗温度係数が設定されている。
【００４８】
より詳細には、図中に示しているように、第１合成抵抗素子２１ａは１ｋΩの抵抗素子２３ａと９ｋΩの抵抗素子２３ｂを有し、第２合成抵抗素子２１ｂは２ｋΩの抵抗素子２３ａと８ｋΩの抵抗素子２３ｂを有し、第３合成抵抗素子２１ｃは３ｋΩの抵抗素子２３ａと７ｋΩの抵抗素子２３ｂを有し、第４合成抵抗素子２１ｄは４ｋΩの抵抗素子２３ａと６ｋΩの抵抗素子２３ｂを有している。
【００４９】
つまり、各合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）は、全体の抵抗値が１０ｋΩとなるように設定されている一方、抵抗値の配分（どの種類の抵抗素子に、どれだけの抵抗値を割りあてるか）については、互いに異なるように設定されている。そのため何れの合成抵抗素子を選定するかによって、電流源基準抵抗２０の抵抗値を殆ど変えずに、抵抗温度係数だけを変えることが可能となっている。より具体的には、図３に示すように、抵抗温度係数が３００ｐｐｍ／℃の抵抗素子の割合を増加させるほど、これに対応する合成抵抗素子の抵抗温度係数が減少することになる。
【００５０】
またトリミング部２２は、各合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）に対して、ツェナーダイオードが配置されており、トリミング制御部１２による制御を通じて、ツェナーザップトリミングの実行が可能なものとなっている。これにより、無効とする（電流源基準抵抗２０の入力側と出力側の接続に用いない）合成抵抗素子については、当該トリミングにより無効とすることができ、ひいては、有効とする（電流源基準抵抗２０の入力側と出力側の接続に用いる）合成抵抗素子を選定することが可能となる。
【００５１】
なお合成抵抗素子の選択方法としては、レーザトリミング等の方法もあるが、レーザトリミングにはトリマー設備を導入するなどの設備投資が必要となる。この点、ツェナーザップトリミングであれば、ＩＣチップ内にパターンを形成するだけで、特別な投資も必要なく、安価に合成抵抗素子の選択が可能になる。
【００５２】
また本図のようにモニタ抵抗１３は、抵抗温度係数が３００ｐｐｍ／℃となるように意図して製造された（設定された）モニタ用抵抗素子１３ａと、抵抗温度係数が４０００ｐｐｍ／℃となるように意図して製造された（設定された）モニタ用抵抗素子１３ｂとが、直列に接続されて構成されている。
【００５３】
またモニタ用抵抗素子１３ａは、合成抵抗素子２１ｄにおける４ｋΩの抵抗素子２３ａのごく近傍に配置されている。そしてこれら双方の抵抗素子は、配置の方向、形状などが同一となるように設定されている。またモニタ用抵抗素子１３ｂは、合成抵抗素子２１ｄにおける６ｋΩの抵抗素子２３ｂのごく近傍に配置されている。そしてこれら双方の抵抗素子は、配置の方向、形状などが同一となるように設定されている。ＩＣチップといえども、厳密には形成場所や方向によって、抵抗値にズレが生じるためである。
【００５４】
なお、以上に説明した各抵抗素子は、シリコン中にイオン注入を行う方法等により得られる。このとき、例えばＮ型半導体層にイオン注入を行うときの不純物（ボロン等）の量をコントロールすることにより、抵抗温度係数を調整することが可能である。ただし、イオンの注入量や不純物の拡散濃度などのばらつきにより、ある程度、抵抗温度係数もばらつくことがある。
【００５５】
そして各抵抗素子のうち、抵抗温度係数が３００ｐｐｍ／℃となるように意図されているもの（各合成抵抗素子における抵抗素子２３ａ、およびモニタ用抵抗素子１３ａ）は、それぞれ同一の工程により製造されている。また同様に、抵抗温度係数４０００ｐｐｍ／℃となるように意図されているもの（各合成抵抗素子における抵抗素子２３ｂ、およびモニタ用抵抗素子１３ｂ）は、それぞれ同一の工程により製造されている。そのため、モニタ用抵抗１３における各抵抗素子の抵抗温度係数を測定（あるいは、イオン注入量のばらつきや不純物拡散ばらつきの確認など）することで、この測定結果を用いて、各合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）における抵抗素子の抵抗温度係数を見積もることが可能である。
【００５６】
なお、各合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）及びモニタ抵抗１３は、組み合わされる抵抗素子のうちの一方の抵抗温度係数（４０００ｐｐｍ／℃）に対して、他方の抵抗温度係数は３００ｐｐｍ／℃というように、１０分の１以下であるようにしている。これは、抵抗の温度特性の差が大きく、一方の抵抗の温度特性が小さいほど、所望の温度特性を実現するのに比較的調整が簡易となるためである。
【００５７】
すなわちこのように、抵抗温度係数が３３００ｐｐｍ／℃の合成抵抗素子の実現を４０００ｐｐｍ／℃と３００ｐｐｍ／℃の抵抗の組み合わせで行う場合、例えばそれぞれの抵抗の温度特性が約±１０％程度ばらつくとすると、本来はそれぞれのばらつきを考慮して選択する必要がある。しかし、３００ｐｐｍ／℃の方の抵抗ばらつきは±１０％ではあるけれども、絶対値は±３０ｐｐｍ／℃程度と小さいため、主に４０００ｐｐｍ／℃の抵抗のばらつきを考慮して組み合わせを選択するようにしても、ある程度の精度を確保できる。
【００５８】
また、抵抗素子の一方の抵抗をポリシリコン抵抗等とすることで、抵抗温度係数が負の特性を有するものとしても良い。一方の抵抗の温度特性が負の特性を有していれば、所望の抵抗値を得るための調整方法、または調整範囲を広げることが可能となる。
【００５９】
また、モニタ用抵抗素子（１３ａ、１３ｂ）とこれに対応する各抵抗素子（２３ａ、２３ｂ）は、その抵抗体の長さが同一に形成される事が望ましい。通常、フォトリソ技術によって抵抗は形成されるが、抵抗値のばらつきはイオン注入ばらつきと加工寸法ばらつきによって決定される。長さが異なると、例えばレジスト露光時の線幅ばらつきの影響を受ける影響度が異なってしまい、モニタ抵抗素子の測定を通じた電流源基準抵抗における各抵抗素子の正確なモニタができないおそれがある。
【００６０】
また、モニタ抵抗は太い線幅で形成されるのが望ましい。モニタ抵抗は、電流源基準抵抗の温度特性、すなわち電流源基準抵抗として注入されたイオン量若しくは拡散濃度を正確に把握する事が主たる目的である。この点例えば、フォトリソ工程における線幅ばらつきが±０．２μｍであった場合、モニタ抵抗を５μｍの線幅で形成してしまうと、線幅のばらつきのみで±４％のばらつきがあり、正確な電流源基準抵抗として注入されたイオン量若しくは拡散濃度を把握する事ができないためである。
【００６１】
例えば、モニタ抵抗を２０μｍ以上の太い線幅で形成すれば、線幅のばらつき成分は±１％以下となり、電流源基準抵抗として注入されたイオン量若しくは拡散濃度を１％以下の精度で正確に把握する事ができる。また、モニタ抵抗として、電流源基準抵抗と全く同一方向、同一形状に形成した抵抗も形成しておく事がより望ましい。すなわち、線幅の太い２０μｍ以上のモニタ抵抗と抵抗値を比較する事で、電流源基準抵抗の線幅が何μｍに形成されたのか確認する事ができ、その後の調整や選択が簡易なものとなるためである。
【００６２】
以上に説明した構成のアンプ装置１において、各抵抗素子（２３ａ、２３ｂ）ともに目標とする抵抗温度係数が実現できていたと仮定すれば、各合成抵抗素子における実質的な（全体としての）抵抗温度係数は、次に示す通りとなる。
第１合成抵抗素子：３００×０．１＋４０００×０．９＝３６３０（ｐｐｍ／℃）
第２合成抵抗素子：３００×０．２＋４０００×０．８＝３２６０（ｐｐｍ／℃）
第３合成抵抗素子：３００×０．３＋４０００×０．７＝２８９０（ｐｐｍ／℃）
第４合成抵抗素子：３００×０．４＋４０００×０．６＝２５２０（ｐｐｍ／℃）
【００６３】
そのためこのとき、電流源基準抵抗２０の抵抗温度係数を極力３３００ｐｐｍ／℃に近似させたい場合は、第２合成抵抗素子２１ｂを有効なものとして選定すればよく、ひいては、これ以外の合成抵抗素子をトリミングにより無効とすれば良いことになる。しかし実際には、先述したように、各抵抗素子（２３ａ、２３ｂ）において抵抗温度係数のばらつきが生ずる可能性があり、これに応じて電流源基準抵抗２０の抵抗温度係数を調整する必要がある。この調整に関する工程について、以下に具体的に説明する。
【００６４】
まず、モニタ用抵抗素子１３ａと１３ｂのそれぞれについて、抵抗温度係数を測定する。この測定は、モニタ用抵抗素子（１３ａ、１３ｂ）の抵抗値を、２通り以上の温度条件において測定することにより、電流源基準抵抗の抵抗温度係数に影響するイオン注入量および拡散濃度を測定することによって行う。なお、２通り以上の温度条件においてモニタ用抵抗素子（１３ａ、１３ｂ）の抵抗値を測定し、これらの結果から直接抵抗温度係数を算出するようにしても良い。
【００６５】
この抵抗温度係数の測定の結果、モニタ用抵抗素子１３ａの抵抗温度係数が、実際には２７０ｐｐｍ／℃であり、モニタ用抵抗素子１３ｂの抵抗温度係数が、実際には３７００ｐｐｍ／℃であったとすると、各合成抵抗素子における実質的な抵抗温度係数は、次に示す通りとなる。
第１合成抵抗素子：２７０×０．１＋３７００×０．９＝３３５７（ｐｐｍ／℃）
第２合成抵抗素子：２７０×０．２＋３７００×０．８＝３０１４（ｐｐｍ／℃）
第３合成抵抗素子：２７０×０．３＋３７００×０．７＝２６７１（ｐｐｍ／℃）
第４合成抵抗素子：２７０×０．４＋３７００×０．６＝２３２８（ｐｐｍ／℃）
【００６６】
そのためこのとき、電流源基準抵抗２０の抵抗温度係数を極力３３００ｐｐｍ／℃に近似させるにあたっては、第１合成抵抗素子２１ａを有効なものとして選定すればよいことになる。そこでこれ以外の合成抵抗素子をトリミングにより無効とし、電流源基準抵抗２０の（実質的な）抵抗温度係数を確定させることとする。
【００６７】
なお上式からも明らかなように、各合成抵抗素子における抵抗温度係数は、モニタ用抵抗素子１３ａに比べて十分に抵抗温度係数の大きい、モニタ用抵抗素子１３ｂの抵抗温度係数の値に大きく影響される。そのため工数削減のため、モニタ用抵抗素子１３ａの抵抗温度係数を測定あるいは算出せず、モニタ用抵抗素子１３ｂのみの測定あるいは算出結果に基づいて合成抵抗素子の選定を行うようにしても、ある程度の精度が得られる。
【００６８】
以上に説明したアンプ装置１によれば、ツェナーザップトリミングを通じた合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）の選定により、電流源基準抵抗２０の抵抗温度係数を調整することが可能である。またこれにより、アンプ装置１における温度特性を調整することができ、ひいては、ログ変換の精度を向上させることが可能である。また、このようなアンプ装置１を備えた光電流変換供給装置によれば、入力光が精度良くログ変換されて生じた電流を、外部に供給することが可能となる。
【００６９】
また上述した電流源基準抵抗２０は、抵抗素子２３ａと抵抗素子２３ｂが直列に接続されたものである合成抵抗素子の複数（２１ａ〜２１ｄ）と、複数の合成抵抗素子のうちの一を、前記電気回路に使用するものとして選定可能とするトリミング制御部１２やトリミング部２２を備えている。そして、抵抗素子２３ａ同士、および、抵抗素子２３ｂ同士は、互いに同じ抵抗温度係数に設定されている一方、抵抗素子２３ａと抵抗素子２３ｂについては、互いに異なる抵抗温度係数に設定されている。
【００７０】
そしてさらに、合成抵抗素子（２１ａ〜２１ｄ）の各々は、全体の抵抗の値が１０ｋΩで共通となるように、かつ、抵抗値の配分（抵抗素子２３ａと抵抗素子２３ｂの抵抗の比）が互いに異なるように設定されている。
【００７１】
そのため、仮に電流源基準抵抗２０において抵抗温度係数のばらつき（目標値からの誤差）があったとしても、目標とする温度特性に近づくように、合成抵抗素子の選定を実行することで、かかるばらつきを極力低減させることが可能となっている。
【００７２】
また、抵抗素子２３ａ同士、および、抵抗素子２３ｂ同士は、互いに同じ温度特性に設定すればよく、ひいては、同じ工程で容易に製造することが可能となっている。その一方、これらの抵抗素子を用いた合成抵抗素子では、その抵抗値の配分を変えることで、実質的な温度特性を種々設定することができるようになっている。そのため、効率良く（必要な製造工程の割に、多くの温度特性を設定することができる）、温度特性のばらつきを低減させることが可能となっている。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えたものも含まれる。また合成抵抗素子の総数や、各合成抵抗素子の有する抵抗素子の数などについても、種々のものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、ログ出力電流型アンプ装置などにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態に係るアンプ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、電流源基準抵抗等の詳細な構成図である。
【図３】電流源基準抵抗における抵抗温度係数を説明するためのグラフである。
【図４】リニア出力型センサとログ出力型センサの特性を示す説明図である。
【図５】ログ出力電流型アンプの回路の一例を示す説明図である。
【図６】シート抵抗と抵抗体の温度特性の関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    ＩＣチップ
１１    ログ出力電流型アンプ回路
１２    トリミング制御部
１３    モニタ抵抗
１３ａ  モニタ用抵抗素子（抵抗温度係数の設定：３００ｐｐｍ／℃）
１３ｂ  モニタ用抵抗素子（抵抗温度係数の設定：４０００ｐｐｍ／℃）
２０    電流源基準抵抗
２１ａ  第１合成抵抗素子
２１ｂ  第２合成抵抗素子
２１ｃ  第３合成抵抗素子
２１ｄ  第４合成抵抗素子
２２    トリミング部
２３ａ  抵抗素子（抵抗温度係数の設定：３００ｐｐｍ／℃）
２３ｂ  抵抗素子（抵抗温度係数の設定：４０００ｐｐｍ／℃）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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