(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２基準ノード（ＡＧＮＤ）が、第１基準ノード（ＰＧＮＤ）の電位と異なる電位に変動可能となり、
検出対象回路（１７）が、前記第１基準ノード（ＰＧＮＤ）の電位を基準電位とした第１電源電圧（ＶＢ）により動作し、出力端子から前記第２基準ノードの電位を０基準にしたときの負電位を出力する回路としたときに、
差動入力トランジスタ（２８、２９；２２８、２２９；３２８、３２９；４２８、４２９）を備え、前記第２基準ノード（ＡＧＮＤ）の電位を基準電位とした第２電源電圧（ＶＳ）により動作し、前記差動入力トランジスタの入力ノード（Ｎ１、Ｎ２）に信号を入力して差動増幅する差動増幅器（３２；２３２；３３２；４３２）と、
前記検出対象回路の出力端子と前記差動入力トランジスタの入力ノードとの間に介在して配置され、前記検出対象回路の出力電圧をレベルシフトして前記差動入力トランジスタの入力ノードにレベルシフト電圧を入力させるレベルシフタ（４３、４４；１４３、１４４；２４３、２４４）と、を備え、
前記レベルシフタは、前記検出対象回路の出力端子から前記負電位を入力して前記差動入力トランジスタの入力ノードに向けて正電圧方向にレベルシフトし、前記差動入力トランジスタの入力ノードに出力するように構成され、
前記レベルシフタは、前記検出対象回路から前記差動入力トランジスタの入力ノードに向けて逆方向接続されたダイオード（３５〜３７、３８〜４０；１３５〜１３７、１３５ａ、１３６ａ、１３８〜１４０、１３８ａ、１３９ａ；２３５〜２３７、２３５ａ、２３８〜２４０、２３８ａ）を備え、
前記検出対象回路は抵抗（１７）を備え、前記抵抗が直接前記ダイオードに接続されていることを特徴とする電圧検出回路。
【請求項２】
前記第２電源電圧に対応する値を取得する第１取得部（５８）と、
前記第１取得部の取得値に応じて前記レベルシフタのレベルシフト電圧を調整する第１調整部（５７）と、を備えることを特徴とする請求項１記載の電圧検出回路。
【請求項３】
前記第１基準ノードの電位に対応する値を取得する第２取得部（５９）と、
前記第２取得部の取得値に応じて前記レベルシフタのレベルシフト電圧を調整する第２調整部（５７）と、を備えることを特徴とする請求項１または２記載の電圧検出回路。
【請求項４】
前記差動増幅器の動作環境温度に対応する値を取得する第３取得部（６０）と、
前記第３取得部による取得値に応じて前記レベルシフタのレベルシフト電圧を調整する第３調整部（５７）と、を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電圧検出回路。
【請求項５】
前記検出対象回路が前記負電位を出力するときに、前記第１基準ノードを基準とした前記抵抗を通じて前記負電位を出力することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電圧検出回路。
【請求項６】
車両用装置（２）に用いることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電圧検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象回路に生じる電圧を検出する電圧検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、このような電圧検出回路は、検出対象回路に組み込まれた電流検出用抵抗の電圧を差動増幅するように構成される場合がある。電圧検出回路は差動信号を入力し増幅するため差動増幅器を設ける場合があり、例えば差動増幅器は、特許文献１のように構成されるものが一例として供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３０７１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、車両用装置にこのような差動増幅器を用いることを考える。車両内においては、パワー系回路のグランドはボディアースされており、小電力用回路のグランドはこのパワー系回路のグランドノード（第２基準ノード相当）とは別のグランドノード（第１基準ノード相当）に接続されている。したがって、これらのグランドノード間にインピーダンスを生じてしまうことがあり、この場合、当該グランドノード間に電位差を生じてしまう。
【０００５】
このようなとき、パワー系電源回路により動作する検出対象回路の基準ノードの電位が、小電力用電源回路により動作する検出回路の基準電位よりも低くなることがある。このため、検出回路から見た検出対象回路の電圧が本来の値から低くなってしまい、通常の設計では、差動増幅器を用いた検出回路の動作に不具合を生じる虞がある。車両用装置に限らず、複数の電源回路から電源供給されるシステムであれば同様の課題を生じる。
【０００６】
本発明の目的は、検出対象回路の基準ノードの電位が検出回路の電源電圧の基準ノードの電位よりも低くなり負電位を出力する場合であっても、差動増幅器が正常に差動増幅できるようにした電圧検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、次のように作用する。検出対象回路は、第１基準ノードの電位を基準電位とした第１電源電圧により動作し出力端子から負電位を出力する回路となっている。差動増幅器は差動入力トランジスタを備える。差動増幅器は第１基準ノードの電位と異なる電位に変動可能となる第２基準ノードの電位を基準電位とした第２電源電圧により動作し、差動入力トランジスタの入力ノードに信号を入力して差動増幅する。このとき、レベルシフタは、検出対象回路の出力端子と差動入力トランジスタの入力ノードとの間に介在して配置され、検出対象回路の出力電圧をレベルシフトして差動入力トランジスタの入力ノードに入力させる。このときレベルシフタは、検出対象回路の出力端子から負電位を入力して差動入力トランジスタの入力ノードに向けて正電圧方向にレベルシフトし、差動入力トランジスタの入力ノードに出力する。
【０００８】
したがって、検出対象回路の第１基準ノードの電位が、電圧検出回路の電源電圧の第２基準ノードの電位より低くなり負電位を出力する場合であっても、レベルシフタが検出対象回路の出力電圧を正電圧方向にレベルシフトして差動入力トランジスタの入力ノードに入力させるため、差動増幅器は正常に差動増幅できるようになる。また、レベルシフタがダイオードを備えて構成されているため、レベルシフタをトランジスタなどで構成した場合のスイッチングオンオフ時間をなくすことができ、回路の応答速度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のシステムの一例を概略的に示す電気的構成図
【図２】励磁コイルの駆動部と電圧検出回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図３】差動増幅器の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図４】第２実施形態に係る差動増幅器の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図５】第３実施形態に係る差動増幅器の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図６】第４実施形態に係る差動増幅器の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図７】第５実施形態に係る差動増幅器の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図８】第６実施形態に係る電圧検出回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、電圧検出回路の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態間で同一又は類似の構成については、その前の実施形態に付した符号と同一の符号を付し後の実施形態では必要に応じて説明を省略する。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態では、図１に示す発電システム１に適用した構成例について説明する。図１に示すように、発電システム１は、車両用装置としての制御用のＥＣＵ２と、モータ部４と、モータ部４を駆動する駆動部５、６と、を備える。モータ部４はステータ１０及びロータ１１を備え、ステータ１０はステータコイルを備え、ロータ１１は励磁コイルを備える。駆動部５は、ステータ１０のステータコイルに通電駆動可能となっており、駆動部６はロータ１１の励磁コイルに通電駆動可能となっている。
【００１２】
ＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ７と、ＲＯＭ８、ＲＡＭ９及び不揮発性メモリ（図示せず）などのメモリを備えたマイクロコンピュータなどを備え、ＣＰＵ７がメモリに記憶されたプログラムを実行することにより駆動部５及び６によりモータ部４を駆動制御する。例えば詳細には、ＥＣＵ２は、駆動部５、６、ステータ１０のステータコイル、ロータ１１の界磁コイルに流れる電流を検出し、この検出信号に応じて駆動部５及び６に制御信号を出力することでモータ部４を駆動制御する。
【００１３】
ステータ１０のステータコイルの駆動部５、及び、ロータ１１の界磁コイルの駆動部６は、車体ボディにアースされたグランドノードＰＧＮＤ（第１基準ノード相当）を基準電位とした例えばリチウムイオン電池による電源電圧ＶＢ（例えば１２Ｖ：第１電源電圧相当）により動作するように構成されている。また、ＥＣＵ２は、制御用アナロググランドノード（第２基準ノード想到）ＡＧＮＤを基準電位とした例えばバッテリによる電源電圧ＶＳ（例えば１２Ｖ：第２電源電圧相当）により動作するように構成されている。
【００１４】
電気的には、これらの駆動部５及び６と、ＥＣＵ２のそれぞれの基準ノードＡＧＮＤ、ＰＧＮＤは、その電位が原理的には同一であるものの、グランドノードＡＧＮＤ、ＰＧＮＤの場所が互いに異なり、そのグランドノードＡＧＮＤ、ＰＧＮＤ間には電気回路上のインピーダンス成分を備える。したがって、各グランドノードＡＧＮＤ、ＰＧＮＤの電位は、互いに異なる電位に変動可能になっている。駆動部５は、ステータ１０のステータコイルに生じる交流電圧について、電源電圧ＶＢを発生するリチウムイオン電池に回生する整流機能を備える。
【００１５】
また、駆動部６は、例えば図２に示すようにＨブリッジ回路１２を主として構成される。Ｈブリッジ回路１２は、例えばＮチャネル型のＭＯＳトランジスタ１３〜１６をＨブリッジ接続して構成されている。この図２に示すように、駆動部６は、制御用のＥＣＵ２から制御信号がオンオフ制御信号により入力されると、当該制御信号に基づいてＨブリッジ回路１２の各トランジスタ１３〜１６をオンオフし、ロータ１１の励磁コイル１１ａに通電する。
【００１６】
駆動部６は、Ｈブリッジ回路１２の電流通電経路に抵抗１７を検出対象回路として備え、出力端子ＯＨ−ＯＬから抵抗１７の端子間電圧を出力する。励磁コイル１１ａの通電電流は、例えば数Ａ程度の電流値となり、この検出用の抵抗１７を通じて検出される。駆動部６の外部にはノイズフィルタ１８が構成されている。このノイズフィルタ１８は抵抗１９及び２０並びにコンデンサ２１を図示形態に接続して構成され、抵抗１７の端子間電圧をローパスフィルタ処理し、ＥＣＵ２の電圧検出回路３の入力端子ＩＨ−ＩＬに出力する。ノイズフィルタ１８は設けても設けなくても良い。電圧検出回路３は、その入力端子ＩＨ−ＩＬに増幅回路２２を接続して構成される。この増幅回路２２は、例えば差動増幅回路により構成され、抵抗１７の端子間電圧を差動増幅し、出力端子ＯＵＴ１から出力する。
【００１７】
増幅回路２２は、オフセット機能付きの演算増幅器２３及び抵抗２４〜２７を図示形態に組み合わせて構成される。入力端子ＩＨと演算増幅器２３の非反転入力端子との間には抵抗２４が接続され、入力端子ＩＬと演算増幅器２３の反転入力端子との間には抵抗２５が接続されている。演算増幅器２３の非反転入力端子は、抵抗２６を介して正の所定電圧ＶT（＜電源電圧ＶＳ：例えば１Ｖ）が与えられている。この所定電圧ＶTは、電源電圧ＶＳを用いて生成されたオフセット直流電圧となる。
【００１８】
図３は演算増幅器２３の内部構成例を示している。演算増幅器２３は、一対の差動入力トランジスタ２８、２９、電流生成回路３０及び能動負荷３１を入力段とした差動増幅器３２を備えている。なお、差動増幅器３２は、入力段の後段に、中間増幅段、出力段を備えるが、この構成は図３等には省略している。一対の差動入力トランジスタ２８、２９は、それぞれ例えばＰＮＰ形のバイポーラトランジスタを用いて構成されている。一対の差動入力トランジスタ２８、２９は、それらのエミッタが互いに共通接続されている。電流生成回路３０は、例えばカレントミラー回路を用いて構成され、電源電圧ＶＳに基づいて定電流を生成し、一対の差動入力トランジスタ２８、２９の共通エミッタノードＮａに定電流を通電する。なお、この電流生成回路３０の出力段は、例えばＰＮＰ形のバイポーラトランジスタによるカレントミラー回路を用いて構成される。
【００１９】
一対の差動入力トランジスタ２８、２９のコレクタは能動負荷３１に接続されている。この能動負荷３１は、例えばＮＰＮ形のバイポーラトランジスタ（以下トランジスタと略す）３３、３４を用いて構成され、当該トランジスタ３３及び３４のベースが共通接続されると共に、これらのトランジスタ３３及び３４の共通ベースノードと一方のトランジスタ３３のコレクタとが共通接続されることで構成される。
【００２０】
演算増幅器２３の入力端子ＩＨａ（駆動部６の出力端子ＯＨ）から一方の差動入力トランジスタ２８のベース（入力ノード）に向けて、複数（例えば３個）のダイオード３５〜３７が逆方向接続されている。すなわち、ダイオード３５〜３７は、差動入力トランジスタ２８のベース側をアノードとし、演算増幅器２３の入力端子側をカソードとして複数接続されている。演算増幅器２３の入力端子ＩＬａ（駆動部６の出力端子ＯＬ）から他方の差動入力トランジスタ２９のベース（入力ノード）に向けて、複数（例えば３個）のダイオード３８〜４０が逆方向接続されている。すなわち、ダイオード３８〜４０が、差動入力トランジスタ２９のベース側をアノードとし、演算増幅器２３の入力端子側をカソードとして複数接続されている。これらの一方及び他方の差動入力トランジスタ２８及び２９に接続されるダイオード３５〜３７、３８〜４０の個数は互いに同一個数になっている。
【００２１】
また、電源電圧ＶＳの供給端子と、一方の差動入力トランジスタ２８のベースのノードＮ１（入力ノード）との間には、電流源４１が接続されており、電流源４１はダイオード３５〜３７が順方向電圧Ｖｆ（≒０．７［Ｖ］）を十分に降圧可能となる電流（例えば数μ［Ａ］）を出力するよう構成されている。この電流源４１の出力電流値は、駆動部６の検出抵抗１７による検出電流値よりも大幅に少ない電流値に設定されており、電流源４１の出力電流がたとえ演算増幅器２３の入力端子ＩＨａ、ＩＬａを通じて駆動部６側に流れたとしても誤差として無視可能な程度に調整、設定されている。
【００２２】
これらの複数のダイオード３５〜３７は、当該ダイオード３５〜３７の接続個数分だけ順方向電圧Ｖｆをレベルシフトするレベルシフタ４３として作用する素子であり、演算増幅器２３の入力端子ＩＨａに入力される電圧をレベルシフトし、差動入力トランジスタ２８の入力ノードＮ１にレベルシフト電圧を入力させる。なお、これらのレベルシフタ４３、４４は、電圧検出回路３の入力端子ＩＨ−ＩＬと、差動入力トランジスタ２８、２９の入力ノードＮ１、Ｎ２との間に介在して配置されている。
【００２３】
同様に、電源電圧ＶＳの供給端子と、他方の差動入力トランジスタ２９のベースのノードＮ２（入力ノード）との間には電流源４２が接続されており、電流源４２は、ダイオード３８〜４０が順方向電圧Ｖｆ（≒０．７［Ｖ］）を十分に出力可能となる電流を出力するように構成されている。これらの電流源４１、４２は、その通電電流量が互いに同一量に設定されている。
【００２４】
これらの複数のダイオード３８〜４０は、当該ダイオード３８〜４０の接続個数分だけ順方向電圧Ｖｆをレベルシフトするレベルシフタ４４として作用する素子であり、演算増幅器２３の入力端子ＩＬａに入力される電圧をレベルシフトし、差動入力トランジスタ２９の入力ノードＮ２にレベルシフト電圧を入力させる。
【００２５】
上記構成の作用について説明する。ＥＣＵ２は、駆動部６にオンオフ制御信号を出力すると、ロータ１１の励磁コイル１１ａに通電する。ここで、この励磁コイル１１ａの通電電流は検出抵抗１７により検出される。駆動部６は、この検出抵抗１７の端子間電圧を検出するときに、第１基準ノードとなるグランドノードＰＧＮＤを基準として検出電圧を出力することになる。
【００２６】
グランドノードＰＧＮＤは例えばボディアースされており、グランドノードＡＧＮＤはＥＣＵ２のグランドの位置となっている。したがって、これらのグランドノードＰＧＮＤ−ＡＧＮＤ間にはインピーダンスを生じ、グランドノードＡＧＮＤとグランドノードＰＧＮＤの電位が異なることがある。
【００２７】
例えば、グランドノードＡＧＮＤからグランドノードＰＧＮＤに−１Ｖ程度の負電圧の変動を生じており、電圧検出回路３が例えば−１Ｖ〜＋１Ｖの直流電圧を入力し検出する場合について説明する。なお、説明の便宜上、駆動部６が動作していない場合の各ノードの直流レベルについて説明を行う。各ダイオード３５〜４０の順方向電圧をＶｆ（≒０．７Ｖ）、差動入力トランジスタ２８、２９のコレクタエミッタ間の飽和電圧をＶce1（≒０．１Ｖ）と定義して説明する。
【００２８】
例えば、検出対象回路を構成する駆動部６の検出抵抗１７の基準となるグランドノードＰＧＮＤの電位が、電圧検出回路３のグランドノードＡＧＮＤから見て負（例えば−１Ｖ）となるとき、この負電位はノイズフィルタ１８を通じて電圧検出回路３に入力される。
【００２９】
このとき、増幅回路２２は演算増幅器２３及び抵抗２４〜２７により構成されるため、演算増幅器２３の入力端子には、この負電位に応じた電位Ｖ１（例えば−０．５Ｖ）が入力される。
【００３０】
入力端子ＩＨａ、ＩＬａの電位レベルが低いため、電流源４１、４２がレベルシフタ４３、４４を通じて入力端子ＩＨａ、ＩＬａ側に電流を通常供給する。このため、差動入力トランジスタ２８、２９のベース電圧は、レベルシフタ４３、４４の作用により３×Ｖｆ＋Ｖ１［Ｖ］となる。差動入力トランジスタ２８及び２９のベースエミッタ間電圧ＶbeをＶｆ（≒０．７［Ｖ］）に一致するとすれば、差動入力トランジスタ２８及び２９のエミッタ共通接続ノードＮａの電位Ｖ２ａは、４×Ｖｆ＋Ｖ１［Ｖ］（≒２．３［Ｖ］）となる。
【００３１】
この場合、ノードＮａの電位Ｖ２は、演算増幅器２３の動作下限電圧となるＶｆ＋Ｖce1（≒０．８［Ｖ］）を上回るため、演算増幅器２３は通常動作可能となり、電圧検出回路３はこの入力電位を検出可能となる。また、演算増幅器２３の入力端子ＩＨａ、ＩＬａにさらに低い負電位Ｖ３（例えば−１［Ｖ］）が入力されたときにも、ノードＮａの電位Ｖ２ｂは４×Ｖｆ＋Ｖ３［Ｖ］（≒１．８［Ｖ］）となりＶ２ａよりも低くなるが、このようなときであっても、Ｖｆ＋Ｖceを上回るため、演算増幅器２３は通常動作可能となり、電圧検出回路３はこの入力電位を検出可能となる。
【００３２】
このとき、電流生成回路３０がＰＮＰ形のバイポーラトランジスタの出力により構成されている場合、電流生成回路３０の出力カレントミラー回路のＰＮＰ形トランジスタのコレクタエミッタ間飽和電圧をＶce2とする。すると、演算増幅器２３の初段回路となる差動増幅器３２の同相入力許容範囲は、電源側電圧Ｖｓ−Ｖce2−４×Ｖｆとなり、グランド側電圧Ｖｆ＋Ｖce1−４×Ｖｆとなる。このとき、ダイオードのＶｆ＝０．７Ｖ、出力ＰＮＰ形トランジスタのコレクタエミッタ間飽和電圧Ｖce1＝０．１Ｖとすれば、負電位は−２．２Ｖまで検出可能となる。
【００３３】
例えば、従来の演算増幅器のように、ＰＮＰ形トランジスタからなる差動入力トランジスタ２８の前段に補助ＰＮＰトランジスタのコレクタを接続して増幅する場合、当該補助ＰＮＰトランジスタのコレクタベース間に寄生ダイオードが存在する。このとき、検出側から見て検出対象側となる駆動部６から負電位を入力した場合には、グランドノードＡＧＮＤから補助ＰＮＰトランジスタのコレクタベース間の寄生ダイオードを経由して当該駆動部６側に回り込み電流を生じてしまう。すると、駆動部６側にこの回り込み電流が流れることで誤差成分となりやすく、演算増幅器２３の同相入力電圧範囲外となるため正常に検出動作出来なくなる。例えば、−１Ｖが入力されたときには、２×Ｖｆ−１Ｖとなり、この電位がＶｆ＋Ｖce以下となるため、−１Ｖ程度の電位も許容範囲とはならない。
【００３４】
本実施形態の構成の場合、電圧検出回路３の入力端子ＩＨ、ＩＬに負電位を入力しても、レベルシフタ４３、４４が当該電位を正電圧方向にレベルシフトさせているため、演算増幅器２３の同相入力許容範囲内となるように調整できる。したがって、たとえ駆動部６の検出抵抗１７のグランドノードＰＧＮＤの電位が電圧検出回路３のグランドノードＡＧＮＤの電位よりも低くなり、電圧検出回路３から見た検出抵抗１７の端子電位レベルが負電位となる場合であっても、レベルシフタ４３、４４が検出抵抗１７の出力電位を正電圧方向にレベルシフトし、差動入力トランジスタ２８、２９のベースに入力させるため、演算増幅器２３は正常に差動増幅できるようになる。
【００３５】
電流生成回路３０は、駆動部６の電流検出用の抵抗１７から当該抵抗１７の出力電圧を入力する前に、ダイオード３５〜４０の順方向電圧Ｖｆを出力するための電流を当該ダイオード３５〜４０に予め与えている。このため、例えばレベルシフタ４３及び４４をダイオード３５〜４０に代わるトランジスタなどで構成した場合のスイッチングオンオフ時間をなくすことができ、回路の応答速度を向上できる。
【００３６】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態の追加説明図を示す。図３の演算増幅器２３に代えて図４に演算増幅器１２３を示すように、レベルシフタ１４３としては、５個直列接続されたダイオード１３５〜１３７及び１３５ａ並びに１３６ａを用いても良く、また、レベルシフタ１４４としては、５個直列接続されたダイオード１３８〜１４０及び１３８ａ並びに１３９ａを用いても良い。ダイオードの直列接続個数は、１又は複数個であれば良く接続個数は限られるものではない。本実施形態によっても、前述実施形態と同一又は類似の作用効果を奏する。
【００３７】
（第３実施形態）
図５は第３実施形態の追加説明図を示す。図３の演算増幅器２３に代わる図５の演算増幅器２２３は、一対の差動入力トランジスタ２２８及び２２９、能動負荷３１と共に、補助差動対２４５を入力段とした差動増幅器２３２を備える。一対の差動入力トランジスタ２２８及び２２９は差動対を構成し、例えばＮＰＮ形のバイポーラトランジスタにより構成される。
【００３８】
補助差動対２４５は、一対の補助入力トランジスタとしてＰＮＰ形のバイポーラトランジスタ（以下トランジスタと略す）２４６及び２４７、２４８及び２４９を用いて構成され、これらのトランジスタ２４６〜２４９のベースが共通接続され、電流源２５０がこの共通接続ノードＮｂから定電流をグランドノードＡＧＮＤに引くように構成される。一対の差動入力トランジスタ２２８及び２２９はエミッタフォロワを構成し、ベース接地の補助差動対２４５を構成する補助差動入力トランジスタ２４６〜２４９のエミッタを駆動する。そして能動負荷３１は、これらの補助差動入力トランジスタ２４６及び２４７の能動負荷となっている。
【００３９】
本実施形態の図５に示す回路構成においても、ダイオード２３５〜２３７及び２３５ａが、レベルシフタ２４３として演算増幅器２２３の入力端子ＩＨａ（電圧検出回路３の入力端子ＩＨ）から差動入力トランジスタ２２８のベース（入力ノード）に向けて逆方向接続されている。また、ダイオード２３８〜２４０及び２３８ａが、レベルシフタ２４４として演算増幅器２２３の入力端子ＩＬａ（電圧検出回路３の入力端子ＩＬ）から差動入力トランジスタ２２９のベース（入力ノード）に向けて逆方向接続されている。このため、前述実施形態と同一又は類似の作用効果を奏する。
【００４０】
（第４実施形態）
図６は第４実施形態の追加説明図を示す。図３の演算増幅器２３に代えて図６に示す演算増幅器３２３は、ＭＯＳトランジスタを構成素子とした素子３２８〜３３１、３４１及び３４２を用いた例を示している。図６に示すように、演算増幅器３２３は、一対の差動入力トランジスタ３２８、３２９、電流生成回路３３０及び能動負荷３３１を入力段とした差動増幅器３３２を備える。一対の差動入力トランジスタ３２８及び３２９は、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタを用いて構成され、能動負荷３３１は、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ３３３及び３３４を用いて構成される。電流生成回路３３０は、ＭＯＳトランジスタを用いたカレントミラー回路を主として構成され、図示しないが出力段のトランジスタを例えばＰチャネル型のＭＯＳトランジスタとしている。電流源４１に代わる電流源３４１、及び、電流源４２に代わる電流源３４２もまた、ＭＯＳトランジスタを主として構成すると良い。本実施形態によっても前述実施形態と同一又は類似の作用効果を奏する。
【００４１】
（第５実施形態）
図７は第５実施形態の追加説明図を示す。図３の演算増幅器２３に代わる図７に示す演算増幅器４２３は、一対の差動入力トランジスタ４２８、４２９と、電流生成回路４３０及び能動負荷４３１を入力段とした差動増幅器４３２を備える。一対の差動入力トランジスタ４２８及び４２９は、例えばＮチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成され、これらのトランジスタ４２８及び４２９のドレインは共通接続されている。電流生成回路４３０が定電流をグランドノードＡＧＮＤに引く。能動負荷４３１が、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ４３３及び４３４により構成される。ＭＯＳトランジスタ４３３及び４３４はそれらの共通ソースが電源電圧ＶＳの供給端子に接続されており、ＭＯＳトランジスタ４３３及び４３４は、それらのゲートが互いに共通接続されている。このゲート共通接続ノードＮ３ａが一方のＭＯＳトランジスタ４３３のドレインに接続されている。この能動負荷４３１は、一対の差動入力トランジスタ４２８及び４２９の能動負荷となる。
【００４２】
本実施形態の図７に示す回路構成においても、ダイオード３５〜３７が、演算増幅器４２３の入力端子ＩＨａ（電圧検出回路３の入力端子ＩＨ）から差動入力トランジスタ４２８のゲート（入力ノード）に向けて逆方向接続されており、レベルシフタ４３として構成されている。ダイオード３８〜４０が、演算増幅器４２３の入力端子ＩＬａ（電圧検出回路３の入力端子ＩＬ）から差動入力トランジスタ４２９のゲート（入力ノード）に向けて逆方向接続されており、レベルシフタ４４として構成されている。このため、前述実施形態と同一又は類似の作用効果を奏する。
【００４３】
（第６実施形態）
図８は第６実施形態の追加説明図を示す。この第６実施形態においては、電源電圧ＶＳに対応する値を取得し、この取得値に応じてレベルシフタのレベルシフト電圧を調整する第１調整部を備えた形態を示す。また、グランドノードＰＧＮＤの電位に対応する値を取得し、この取得値に応じて、レベルシフタのレベルシフト電圧を調整する第２調整部を備えた形態を示す。また、差動増幅器の動作環境温度に対応する値を取得し、この取得値に応じてレベルシフタのレベルシフト電圧を調整する第３調整部を備えた形態を示す。
【００４４】
図８は演算増幅器５２３の入力段付近の構成例と、レベルシフタ４３、４４によるレベルシフト電圧を調整するための電気的構成ブロック例と、を概略的に示している。図８に示すように、演算増幅器５２３は差動増幅器３２を備えている。この差動増幅器３２は、図３と同様の回路であるため説明を省略する。レベルシフタ４３を構成するダイオード３５〜３７には、それぞれ制御スイッチ５１〜５３が並列接続されている。レベルシフタ４４を構成するダイオード３８〜４０には、それぞれ制御スイッチ５４〜５６が並列接続されている。これらの制御スイッチ５１〜５６は調整部５７によりオンオフ制御可能に構成されている。
【００４５】
制御スイッチ５１〜５６は、演算増幅器５２３の非反転入力端子ＩＨａ側のそれぞれのダイオード３５〜３７、反転入力端子ＩＬａ側のそれぞれのダイオード３８〜４０について同一直列接続個数を同時にオンオフ可能に構成されている。本実施形態では、ダイオード１個に対し制御スイッチが１個並列接続されている。そして、制御スイッチ５１〜５６は、演算増幅器５２３の非反転入力端子ＩＨａ側、反転入力端子ＩＬａ側のそれぞれのダイオード３５〜３７、３８〜４０について、１個ずつ同時にオンオフ可能に構成されている。
【００４６】
調整部５７には、第１取得部としての電源電圧検出部５８、第２取得部としてのグランド電位検出部５９、及び、第３取得部としての温度検出部６０の検出結果が与えられる。調整部５７は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、記憶されるプログラムを実行することにより第１〜第３調整部としての機能を合わせて備える。調整部５７は、第１〜第３調整部としての機能を合わせて備える形態を示すが、別体で個別に備えていても良く、さらに、第１調整部、第２調整部、第３調整部の何れか一つ又は２つの調整部としての機能だけを備えていても良い。
【００４７】
電源電圧検出部５８は、電源電圧ＶＳの電源端子に印加される電源電圧ＶＳを例えば抵抗（図示せず）を用いて検出する。また、グランド電位検出部５９は、ホディアースとなるグランドノードＰＧＮＤの電位を検出するものであり、グランドノードＡＧＮＤの電位に対するグランドノードＰＧＮＤの相対電位を検出するものである。また、温度検出部６０は、演算増幅器５２３（差動増幅器３２）の動作環境温度を例えば温度センサを用いて検出するものである。
【００４８】
例えば、電源電圧検出部５８が、電源電圧ＶＳとして通常の標準電圧ＶＳ０を例えば１２Ｖとして検出し、調整部５７がこの検出値に対応する値を取得したときには、全数（例えば３個）のうちの一部の所定個（例えば１個）の制御スイッチ（例えば５２、５５）をオンし、残りの制御スイッチ（例えば５１、５３、５４、５６）をオフする。その後、電源電圧検出部５８が、電源電圧ＶＳとして標準電圧ＶＳ０よりも上昇するように検出したときには、レベルシフト電圧を上げてレベルシフタ４３及び４４のダイオードの直列接続個数を多くするように制御スイッチ５１〜５６をオンオフする。逆に、電源電圧検出部５８が、標準電圧ＶＳ０よりも下降するように検出したときには、レベルシフト電圧を下げてレベルシフタ４３及び４４のダイオードの直列接続個数を少なくするように制御スイッチ５１〜５６をオンオフする。これにより、電源電圧ＶＳの変化に応じてレベルシフタ４３及び４４のレベルシフト電圧を調整できる。
【００４９】
また、例えば、グランド電位検出部５９がグランドノードＰＧＮＤの電位として概ねグランドノードＡＧＮＤと同一の電位を検出し、調整部５７がこの検出値に対応する値を取得したときには、全数のうちの一部の所定個（例えば１個）の制御スイッチ（例えば５２、５５）をオンし、残りの制御スイッチ（例えば５１、５３、５４、５６）をオフする。その後、グランド電位検出部５９がグランドノードＰＧＮＤの電位をグランドノードＡＧＮＤの電位よりも高く検出したときには、レベルシフト電圧を下げてレベルシフタ４３及び４４のダイオードの直列接続個数を少なくするように制御スイッチ５１〜５６をオンオフする。逆に、グランド電位検出部５９がグランドノードＰＧＮＤの電位をグランドノードＡＧＮＤの電位よりも低く検出したときには、レベルシフト電圧を上げてレベルシフタ４３及び４４のダイオードの直列接続個数を多くするように制御スイッチ５１〜５６をオンオフする。これにより、グランドノードＡＧＮＤの電位とグランドノードＰＧＮＤの電位との相対変化に応じてレベルシフタ４３及び４４のレベルシフト電圧を調整できる。
【００５０】
また、例えば、温度検出部６０が演算増幅器５２３（差動増幅器３２）の動作環境温度として概ね標準温度（例えば２５℃）を検出し、調整部５７がこの検出値に対応する値を取得したときには、全数のうちの一部の所定個（例えば１個）の制御スイッチ（例えば５２、５５）をオンし、残りの制御スイッチ（例えば５１、５３、５４、５６）をオフする。その後、温度検出部６０が、演算増幅器５２３（差動増幅器３２）の動作環境温度として標準温度よりも高い温度を検出したときには、ダイオード３５〜４０の温度特性上、順方向電圧Ｖｆが低下するためダイオード３５〜４０の直列接続個数を多くするように制御スイッチ５１〜５６をオンオフする。逆に、温度検出部６０が演算増幅器５２３（差動増幅器３２）の動作環境温度として標準温度よりも低い温度を検出したときには、ダイオード３５〜４０の温度特性上、順方向電圧Ｖｆが高くなるためダイオード３５〜４０の直列接続個数を少なくするように制御スイッチ５１〜５６をオンオフする。これにより、演算増幅器５２３（差動増幅器３２）の動作環境温度の変化に応じてレベルシフタ４３及び４４のレベルシフト電圧を調整できる。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ダイオード３５〜４０の直列接続個数を調整することでレベルシフタ４３及び４４のレベルシフト電圧を調整しているため、様々なパラメータ（電源電圧ＶＳ、グランドノードＰＧＮＤの電位、演算増幅器５２３（差動増幅器３２）の動作環境温度）に応じてレベルシフト電圧を調整できる。
【００５２】
（他の実施形態）
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。ダイオード３５〜４０、１３５〜１３７、１３５ａ、１３６ａ、１３８〜１４０、１３８ａ、１３９ａ、２３５〜２３７、２３５ａ、２３８〜２４０、２３８ａを用いた形態を示したが、トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ、バイポーラトランジスタ等）をダイオード接続した回路を用いても良い。
【００５３】
レベルシフタ４３及び４４は、抵抗１７の端子間電圧の出力端子ＯＨ−ＯＬと、差動入力トランジスタ２８、２９の入力ノードＮ１、Ｎ２との間に介在して配置されていれば、どのような位置に配置されていても良い。レベルシフタ１４３及び１４４、２４３及び２４４も同様である。
【００５４】
レベルシフタ４３及び４４、１４３及び１４４、２４３及び２４４は、そのレベルシフトする電圧量が各端子（非反転入力端子ＩＨａ、反転入力端子ＩＬａ）間で同一に設定されていると良い。また、素子間バラつきを考慮して設定されていても良い。各実施形態の構成は適宜組み合わせて適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
図面中、２はＥＣＵ（車両用装置）、３は電圧検出回路、１７は抵抗（検出対象回路）、２８、２９、２２８、２２９、３２８、３２９、４２８、４２９は差動入力トランジスタ、３２、２３２、３３２、４３２は差動増幅器、３５〜４０、１３５〜１４０、１３５ａ、１３６ａ、１３８ａ、１３９ａ、２３５〜２４０、２３５ａ、２３８ａはダイオード、４３、４４、１４３、１４４、２４３、２４４はレベルシフタ、５７は調整部（第１〜第３調整部）、５８は電源電圧検出部（第１取得部）、５９はグランド電位検出部（第２取得部）、６０は温度検出部（第３取得部）、Ｎ１、Ｎ２は差動入力トランジスタの入力ノード、ＶＢは電源電圧（第１電源電圧）、ＶＳは電源電圧（第２電源電圧）、ＰＧＮＤはグランドノード（第１基準ノード）、ＡＧＮＤはグランドノード（第２基準ノード）、を示す。
【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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【図７】
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【図８】
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