(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を第２スイッチ、第１抵抗、第２抵抗及び第４スイッチの順に接続して接地した第１電圧発生回路と、
前記電源を第３スイッチ、前記第２抵抗、前記第１抵抗及び第１スイッチの順に接続して接地した第２電圧発生回路と、
前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接続ノードと接続し、該接続ノードを介して前記電源から補正前電圧が入力される第１入力端子と、該補正前電圧に対する参照電圧が入力される第２入力端子とを有するコンパレータと、
前記コンパレータの出力端子と接続し、前記参照電圧が前記補正前電圧より高いときは下方信号を出力し、前記参照電圧が前記補正前電圧より低いときは上方信号を出力する論理回路と、
基準電圧値を含む範囲で数段階の参照電圧値が設定されており、前記論理回路から下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分低くした新たな参照電圧を出力し、前記論理回路から上方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分高くした新たな参照電圧を出力するＤＡ変換器と、
前記ＤＡ変換器と接続する第３抵抗と、
前記第３抵抗と前記コンパレータの第２入力端子とを接続するか、該第３抵抗と前記接続ノードとを接続するかを切り換える第５スイッチと、
前記論理回路の上方信号及び下方信号の出力回数を計数し、該出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、前記第１電圧発生回路と前記第２電圧発生回路の各スイッチを選択的に制御する制御回路と
を備え、
前記制御回路は、
キャリブレーション信号が入力されると、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにして、前記コンパレータの第１入力端子に補正前電圧を入力する手段と、
前記キャリブレーション信号が入力されると、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記コンパレータの第２入力端子との接続にして、該第２入力端子に参照電圧を入力する手段と、
前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数を計数する手段と、
前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記接続ノードとの接続に切り換える手段と、
前記切り換える手段による切り換え以降に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにして、前記接続ノードから出力される電圧を基準電圧として出力する手段と
を備え、
前記ＤＡ変換器は、
前記論理回路から上方信号又は下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値の変化分の半分の値を、該前回の参照電圧値に加減して新たな参照電圧値として出力する
ことを特徴とするオフセット補正回路。
【請求項２】
請求項１に記載のオフセット補正回路に用いられるオフセット補正方法であって、
キャリブレーション信号が入力されると、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにして、前記コンパレータの第１入力端子に補正前電圧を入力する補正前電圧入力ステップと、
前記キャリブレーション信号が入力されると、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記コンパレータの第２入力端子との接続にして、該第２入力端子に参照電圧を入力する参照電圧入力ステップと、
前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数を計数する計数ステップと、
前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記接続ノードとの接続に切り換える切換ステップと、
前記切換ステップによる切り換え以降に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにして、前記接続ノードから出力される電圧を基準電圧として出力する基準電圧出力ステップと
を備えたことを特徴とするオフセット補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路の製造ばらつき等に起因するオフセット電圧を補正し得るオフセット補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、センサＡＤコンバータなどの集積回路では、その回路の基準となる基準電圧を電源電圧と接地電圧との間の任意の比の値とすることがある。
【０００３】
しかしながら、センサの感度や分解能が向上すると、基準電圧のわずかな誤差がオフセット電圧となり、集積回路の出力に大きな影響を及ぼすことになる。例えば、ＧＭＲセンサ等のリニアセンサにおいてはオフセット電圧が生じると、分解能を維持しつつダイナミックレンジを保証できなくなることがある。
【０００４】
オフセット電圧は、抵抗素子の抵抗値のばらつきに起因するものである。本発明者らの検討によれば、集積回路の抵抗素子の抵抗値は１％程度のばらつきがある状態で製造される。
【０００５】
そこで、半導体による微小な集積回路では、レーザートリミングにより抵抗値を調整する場合がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２３１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のレーザートリミングによる調整方法でもオフセット電圧の補正は可能である。
【０００７】
しかしながら、レーザートリミングを用いて抵抗値を調整すると、作業コストが多大となる。また、作業時間の分、集積回路の出荷までに要する時間が延びることになる。また、抵抗値自体を調整していることから、集積回路が経年変化した場合にオフセット電圧の発生を抑えることができない。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、上記のような、集積回路の抵抗素子の１％程度の製造ばらつき等に起因するオフセット電圧を補正し得るオフセット補正回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。
【００１０】
請求項１に対応する発明は、電源を第２スイッチ、第１抵抗、第２抵抗及び第４スイッチの順に接続して接地した第１電圧発生回路と、前記電源を第３スイッチ、前記第２抵抗、前記第１抵抗及び第１スイッチの順に接続して接地した第２電圧発生回路と、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の接続ノードと接続し、該接続ノードを介して前記電源から補正前電圧が入力される第１入力端子と、該補正前電圧に対する参照電圧が入力される第２入力端子とを有するコンパレータと、前記コンパレータの出力端子と接続し、前記参照電圧が前記補正前電圧より高いときは下方信号を出力し、前記参照電圧が前記補正前電圧より低いときは上方信号を出力する論理回路と、基準電圧値を含む範囲で数段階の参照電圧値が設定されており、前記論理回路から下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分低くした新たな参照電圧を出力し、前記論理回路から上方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分高くした新たな参照電圧を出力するＤＡ変換器と、前記ＤＡ変換器と接続する第３抵抗と、前記第３抵抗と前記コンパレータの第２入力端子とを接続するか、該第３抵抗と前記接続ノードとを接続するかを切り換える第５スイッチと、前記論理回路の上方信号及び下方信号の出力回数を計数し、該出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、前記第１電圧発生回路と前記第２電圧発生回路の各スイッチを選択的に制御する制御回路とを備え、前記制御回路としては、キャリブレーション信号が入力されると、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにして、前記コンパレータの第１入力端子に補正前電圧を入力する手段と、前記キャリブレーション信号が入力されると、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記コンパレータの第２入力端子との接続にして、該第２入力端子に参照電圧を入力する手段と、前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数を計数する手段と、前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記接続ノードとの接続に切り換える手段と、前記切り換える手段による切り換え以降に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにして、前記接続ノードから出力される電圧を基準電圧として出力する手段とを備え、前記ＤＡ変換器としては、前記論理回路から上方信号又は下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値の変化分の半分の値を、該前回の参照電圧値に加減して新たな参照電圧値として出力するオフセット補正回路である。
【００１３】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応するオフセット補正回路に用いられるオフセット補正方法であって、キャリブレーション信号が入力されると、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオンにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオフにして、前記コンパレータの第１入力端子に補正前電圧を入力する補正前電圧入力ステップと、前記キャリブレーション信号が入力されると、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記コンパレータの第２入力端子との接続にして、該第２入力端子に参照電圧を入力する参照電圧入力ステップと、前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数を計数する計数ステップと、前記論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、前記第５スイッチを前記第３抵抗と前記接続ノードとの接続に切り換える切換ステップと、前記切換ステップによる切り換え以降に、前記第１スイッチ及び前記第３スイッチをオフにするとともに、前記第２スイッチ及び前記第４スイッチをオンにして、前記接続ノードから出力される電圧を基準電圧として出力する基準電圧出力ステップとを備えたオフセット補正方法である。
【００１４】
＜作用＞
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
【００１５】
請求項１に対応する作用は、電源を第２スイッチ、第１抵抗、第２抵抗、第４スイッチの順に接続して接地した第１電圧発生回路と、電源を第３スイッチ、第２抵抗、第１抵抗、第１スイッチの順に接続して接地した第２電圧発生回路と、第１抵抗と第２抵抗との間の接続ノードを介して電源から補正前電圧が入力される第１入力端子と、該補正前電圧に対する参照電圧が入力される第２入力端子とを有するコンパレータと、コンパレータの出力端子と接続し、参照電圧が補正前電圧より高いときは下方信号を出力し、参照電圧が補正前電圧より低いときは上方信号を出力する論理回路と、論理回路から下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分低くした新たな参照電圧を出力し、論理回路から上方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分高くした新たな参照電圧を出力するＤＡ変換器と、ＤＡ変換器と接続する第３抵抗とコンパレータの第２入力端子とを接続するか、第３抵抗と接続ノードとを接続するかを切り換える第５スイッチと、論理回路の上方信号及び下方信号の出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、第１電圧発生回路と第２電圧発生回路の各スイッチを選択的に制御する制御回路とを備えたオフセット補正回路であるので、参照電圧を補正前電圧に近似させた後、第５スイッチの切り換え前後の電圧の平均値をとることにより、集積回路の製造ばらつき等に起因するオフセット電圧を補正することができる。
【００１６】
請求項１・２に対応する作用は、制御回路が、キャリブレーション信号が入力されると、第１スイッチ及び第３スイッチをオンにするとともに、第２スイッチ及び第４スイッチをオフにし、第５スイッチを第３抵抗とコンパレータの第２入力端子との接続にし、論理回路からの上方信号又は下方信号の出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、第５スイッチを第３抵抗と接続ノードとの接続に切り換え、第１スイッチ及び第３スイッチをオフにするとともに、第２スイッチ及び第４スイッチをオンにして、接続ノードから出力される電圧を基準電圧として出力するので、接続ノードＮからの基準電圧を一定にすることができる。
【００１７】
請求項１に対応する作用は、ＤＡ変換器が、論理回路から上方信号又は下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値の変化分の半分の値を、前回の参照電圧値に加減して新たな参照電圧値として出力するので、参照電圧と補正前電圧とをＤＡ変換器の分解能に対応する設定回数比較すれば、参照電圧を補正前電圧に近似させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、集積回路の製造ばらつき等に起因するオフセット電圧を補正することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
（オフセット補正回路の構成）
図１は本発明の第１の実施形態に係るオフセット補正回路１０の構成を示す模式図である。
【００２１】
オフセット補正回路１０は、第１電圧発生回路１１・第２電圧発生回路１２・コンパレータ１３・論理回路１４・ＤＡ変換器（ＤＡＣとも表記する）１５・ボルテージホロワ１６・制御回路２０を備えている。また、このオフセット補正回路１０には、第１抵抗Ｒ１〜第３抵抗Ｒ３と、第１スイッチＳＷ１〜第５スイッチＳＷ５とが用いられている。
【００２２】
第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２は電圧発生回路１１・１２に用いられるものであり、第３抵抗Ｒ３はＤＡ変換器１５と接続するものである。各抵抗Ｒ１〜Ｒ３の値は、Ｒ１＝Ｒ２＝２Ｒであり、Ｒ３＝Ｒである。なお一般的には、各抵抗Ｒ１〜Ｒ３の値は、製造工程に起因して１％程度のばらつきが生じる。
【００２３】
第１スイッチＳＷ１〜第４スイッチＳＷ４は、電圧発生回路１１・１２に用いられるスイッチであり、制御回路２０によりオン−オフ制御される。ここでは、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３の状態がオン−オフのとき、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４の状態がオフ−オンとなる。
【００２４】
第５スイッチＳＷ５は、第３抵抗Ｒ３とコンパレータ１３の第２入力端子１３Ｂとを接続するか、第３抵抗Ｒ３と接続ノードＮとを接続するかを切り換えるスイッチである。
【００２５】
第1電圧発生回路１１は、電源５を第２スイッチＳＷ２・第１抵抗Ｒ１・第２抵抗Ｒ２・第４スイッチＳＷ４の順に接続して接地した回路である。
【００２６】
第２電圧発生回路１２は、電源５を第３スイッチＲ３・第２抵抗Ｒ２・第１抵抗Ｒ１・第１スイッチＳＷ１の順に接続して接地した回路である。
【００２７】
コンパレータ１３は、２つの入力電圧の差電圧を増幅して出力する回路である。ここでは、コンパレータ１３の第１入力端子１３Ａには、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との接続ノードＮが接続され、第２入力端子１３Ｂには第５スイッチＳＷ５が接続される。そして、第１入力端子１３Ａには補正前電圧が入力され、第２入力端子１３Ｂには参照電圧が入力される。コンパレータ１３の出力端子は、論理回路１４と接続しており、参照電圧が補正前電圧より高いときはプラスの電圧を出力し、参照電圧が補正前電圧より低いときはマイナスの電圧を出力する。なお、コンパレータ１３の精度は、一般的な製造技術を用いて高精度にすることが可能である。
【００２８】
論理回路１４は、コンパレータ１３の出力端子と接続しており、コンパレータ１３からのプラスの電圧が入力されたときは「下方信号」を出力し、コンパレータ１３からマイナスの電圧が入力されたときは「上方信号」を出力する機能を有している。例えば、補正前電圧が１．５３Ｖであるとき、参照電圧が１．５Ｖであれば上方信号が出力され、参照電圧が１．５５Ｖであれば下方信号が出力される。
【００２９】
ＤＡ変換器１５は、基準電圧値を含む範囲の参照電圧値が設定されており、論理回路１４から下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分低くした新たな参照電圧を出力し、論理回路１４から上方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分高くした新たな参照電圧を出力するものである。なお、ＤＡ変換器１５は電源電圧から電力供給を受けている。
【００３０】
以下、ＤＡ変換器１５の機能について例を挙げて説明する。
【００３１】
一般に、ＤＡ変換器１５の分解能は８ビットやそれ以上の階調とされるが、ここでは説明が複雑になるのを避けるため、前提として、ＤＡ変換器１５の分解能が２ビットであり、基準電圧値１．５Ｖに対して１．４Ｖ〜１．６Ｖの範囲が設定されているとする。ＤＡ変換器１５の分解能が２ビットであるので、ＤＡ変換器１５は２２=４段階に設定される。すなわち、１．４Ｖ〜１．４５Ｖ、１．４５Ｖ〜１．５Ｖ、１．５Ｖ〜１．５５Ｖ、１．５５Ｖ〜１．６Ｖの４段階の範囲に対応して参照電圧値が設定されることになる。このような前提のもと、補正前電圧が１．５３Ｖであり参照電圧の初期設定値が１．５Ｖであるとすると、図２（Ａ）に示す状態となるので、論理回路１４からＤＡ変換器１５へは上方信号が出力される。そのため、ＤＡ変換器１５では、参照電圧を次の設定段階分高くした１．５５Ｖにする。ＤＡ変換器１５が参照電圧を次の設定段階分高くした場合には、補正前電圧と参照電圧との関係は図２（Ｂ）に示す状態となる。そのため、論理回路１４からＤＡ変換器１５へは下方信号が出力される。図２（Ｂ）に示す状態では、参照電圧と補正前電圧とは２回比較されたことになるので、ＤＡ変換器１５の分解能が２ビットの場合、ここで処理が終了される。そして、ＤＡ変換器１５では、図２（Ｃ）に示すように、前回の参照電圧値１．５５Ｖの変化分０．５Ｖの半分の値０．２５Ｖを、前回の参照電圧値１．５５から減らして、新たな参照電圧値１．５２５Ｖとして設定する。なお、ＤＡ変換器１５では、前々回の参照電圧値を記憶しておく必要はない。
【００３２】
なお、ＤＡ変換器１５の設定範囲は、抵抗値のバラツキが１％の範囲で、安全率をもたせた範囲に調整される。また、ＤＡ変換器１５の設定は４段階に限られるものではなく、設定を細かくすればするほど参照電圧を補正前電圧に近づけることが可能となる。一般的には、分解能８ビット（２５６段階）以上が用いられる。８ビットの場合、１ビット当たり０．５ｍＶで２５６階調なので、参照電圧の設定範囲は基準電圧値１．５Ｖに対して約±６５ｍＶの範囲となる。ただし、ＤＡ変換器１５の設定を細かくしすぎると、回路面積を大きくする必要が生じる。また、回路面積の増加に伴い価格が高くなる。
【００３３】
ボルテージホロワ１６は、インピーダンスの変換あるいは調整するために用いられるものである。このボルテージホロワ１６は、ＤＡ変換器１５と第３抵抗Ｒ３との間に接続される。
【００３４】
制御回路２０は、外部からの「キャリブレーション信号」の入力に応じて、論理回路１４の上方信号及び下方信号の出力回数を計数し、その出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、第１電圧発生回路１１と第２電圧発生回路１２の各スイッチを選択的に制御する回路である。
【００３５】
制御回路２０にはカウンタが組み込まれており、論理回路１４の上方信号及び下方信号の出力回数を計数する機能を有している。また、制御回路２０は、カウンタにより計数した出力回数が予め設定された設定回数に達した場合、後述する手順により、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５を制御する。なお、設定回数は、ＤＡ変換器１５の参照電圧値のビット数と対応する。ＤＡ変換器が２ビットに設定されていれば、設定回数は２回となり、３ビットだと３回となる。
【００３６】
（オフセット補正方法）
次に本実施形態に係るオフセット補正回路１０によるオフセット補正方法について図３のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において、基準電圧値は１．５Ｖであり、ＤＡ変換器１５は１．４Ｖ〜１．６Ｖの範囲で４段階の参照電圧値を出力するものとする。また、ＤＡ変換器１５が４段階（＝２２）に設定されているので、設定回数は「２回」である。
【００３７】
始めに、オフセット補正の開始を指示する「キャリブレーション信号」が外部のＩＣから制御回路２０に入力される（ステップＳ１）。
【００３８】
制御回路２０は、キャリブレーション信号の入力に応じて、図４に示すように、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３をオンにするとともに、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４をオフにする（ステップＳ２）。これにより、接続ノードＮを介して、コンパレータ１３の第１入力端子１３Ａに補正前電圧が入力される。
【００３９】
また、制御回路２０は、キャリブレーション信号の入力に応じて、第５スイッチＳＷ５を、第３抵抗Ｒ３とコンパレータ１３の第２入力端子１３Ｂとの接続状態にする(ステップＳ３)。これにより、第２入力端子１３Ｂに参照電圧が入力される。なお、参照電圧は、ＤＡ変換器１５から出力されている。
【００４０】
続いて、コンパレータ１３において、補正前電圧と参照電圧とが比較される（ステップＳ４）。コンパレータ１３は、参照電圧が補正前電圧より低いときは、マイナスの電圧を論理回路１４へ出力する（ステップＳ４−Ｙｅｓ）。これを受けて、論理回路１４ではＤＡ変換器１５に「上方信号」を出力する(ステップＳ５)。また、ＤＡ変換器１５では、論理回路１４から上方信号が入力された場合、前回の参照電圧値を設定段階分高くした新たな参照電圧を出力する（ステップＳ６）。
【００４１】
例えば、補正前電圧が１．５３Ｖであり参照電圧の初期設定値が１．５Ｖであるとすると、論理回路１４からＤＡ変換器１５へ上方信号が出力される。これにより、ＤＡ変換器１５において、参照電圧が次のレベルである１．５５Ｖに設定される。
【００４２】
論理回路１４からＤＡ変換器１５に上方信号又は下方信号が出力された場合、その上方信号又は下方信号の出力回数ｉが制御回路２０により計数される。そして、制御回路２０により、出力回数ｉが予め設定された設定回数に達したか否かが判定される。出力回数ｉが設定回数に達していない場合、出力回数ｉがインクリメントされてステップＳ４に戻る（ステップＳ７−Ｎｏ，Ｓ８）。
【００４３】
先の例では、この段階において、参照電圧は１．５５Ｖである。それゆえ、ステップＳ４に戻った場合、論理回路１４からＤＡ変換器１５に下方信号が出力される（ステップＳ４−Ｎｏ，Ｓ９）。ＤＡ変換器１５では、論理回路１４から下方信号が入力されると、前回の参照電圧値を設定段階分低くした新たな参照電圧を出力する（ステップＳ１０）。ここでは、前回の参照電圧値１．５５Ｖの変化分０．５Ｖの半分の値０．２５Ｖを、前回の参照電圧値１．５５Ｖから減らして、新たな参照電圧値１．５２５Ｖとする。
【００４４】
ステップＳ７において、論理回路１４からの上方信号又は下方信号の出力回数ｉが設定回数に達した場合、制御回路２０が第５スイッチＳＷ５を、第３抵抗Ｒ３と接続ノードＮとの接続状態に切り換える（ステップＳ７−Ｙｅｓ，Ｓ１１）。
【００４５】
それから、制御回路２０が、第５スイッチＳＷ５の接続状態の切り換え以降に、第１スイッチＳＷ１及び第３スイッチＳＷ３をオフにするとともに、第２スイッチＳＷ２及び第４スイッチＳＷ４をオンにする（ステップＳ１２）。これにより、オフセット補正回路１０は、図５に示すような状態となる。また、オフセット補正回路１０の接続ノードＮから出力される電圧は、第１電圧発生回路１１と第２電圧発生回路１２との平均値となるので、後述するようにオフセットが補正されていることになる。
【００４６】
この後、オフセット補正回路１０の接続ノードＮから出力される電圧が「基準電圧」として利用される（ステップＳ１３）。
【００４７】
（オフセット回路の作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係るオフセット補正回路１０では、第１スイッチＳＷ１・第３スイッチＳＷ３をオンにし、第２スイッチＳＷ２・第４スイッチＳＷ４をオフにして、補正前電圧とＤＡ変換器１５の参照電圧とを近似させ、その後、第１スイッチＳＷ１・第３スイッチＳＷ３をオフにし、第２スイッチＳＷ２・第４スイッチＳＷ４をオンにすることにより、接続ノードＮからの基準電圧を一定にすることができる。要するに、前の電圧値を覚えておいて、電源５の接続を切り換え、切り換え前後の電圧の平均値をとることにより、集積回路の製造ばらつき等に起因するオフセット電圧を補正している。
【００４８】
補足すると、第１スイッチＳＷ１・第３スイッチＳＷ３がオフであり、第２スイッチＳＷ２・第４スイッチＳＷ４がオンであるときは、オフセット補正回路１０は図６（Ａ）の状態となる。ここで、Ｒ２・Ｒ１に製造ばらつきがある場合、接続ノードＮからの出力電圧はＶＤＤ／２＋ΔＶとなる。一方、第１スイッチＳＷ１・第３スイッチＳＷ３がオンであり、第２スイッチＳＷ２・第４スイッチＳＷ４がオフであるとき、オフセット補正回路１０は図６（Ｂ）の状態となる。このとき、出力電圧はＶＤＤ／２−ΔＶとなる。それゆえ、補正前電圧とＤＡ変換器１５の参照電圧とを近似させてから、スイッチを切り換えると、図６（Ｃ）と等価の回路が構成される。ここで、Ｒ１＝Ｒ２＝２Ｒ，Ｒ３＝Ｒとすると、Ｒ１，Ｒ２の合成インピーダンスとＲ３とは等しいので、接続ノードＮからの出力電圧は、図６（Ａ）の出力電圧と図６（Ｂ）の出力電圧との平均値となりＶＤＤ／２となる。具体的には、図６（Ａ）の状態のときに１．５３Ｖの電圧が出力されると、図６（Ｂ）の状態では１．４７Ｖの電圧が出力される。ゆえに、図６（Ｃ）の状態では１．５Ｖの電圧が出力され、オフセットが補正された基準電圧が出力されることになる。
【００４９】
なお、本実施形態に係るオフセット補正回路１０では、ＤＡ変換器１５が、論理回路１４から上方信号又は下方信号が入力された場合、前回の参照電圧値の変化分の半分の値を、前回の参照電圧値に加減して新たな参照電圧値として出力するので、参照電圧と補正前電圧とをＤＡ変換器１５の分解能に対応する設定回数比較すれば、参照電圧を補正前電圧に近似させることができる。
【００５０】
また、本実施形態に係るオフセット補正回路１０では、電源電圧の絶対値からオフセット電圧を補正しているわけではない。それゆえ、各抵抗Ｒ１・Ｒ２が経年変化した場合でも、オフセット電圧を補正することができる。また、電圧の絶対値を計測する回路が不要であるので、回路規模を格段に小さくできる。
【００５１】
また、本実施形態に係るオフセット補正回路１０では、オフセットの補正に要する時間がＤＡ変換器１５の動作時間のみで済むため非常に短い。それゆえ、オフセット補正回路１０を各種センサに組み込んだ場合、測定する対象物に対して十分に早い時間でオフセット電圧を補正できる。
【００５２】
また、本実施形態に係るオフセット補正回路１０を各種センサに組み込めば、オフセット電圧の出力が不感帯を超えないようにすることができる。それゆえ、ダイナミックレンジを維持しつつ分解能の高いセンサ等を提供することができる。
【００５３】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るオフセット補正回路１０の構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るＤＡ変換器１５の機能を説明するための図である。
【図３】同実施形態に係るオフセット補正方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】同実施形態に係るオフセット補正回路の補正前の構成を示す模式図である。
【図５】同実施形態に係るオフセット補正回路の補正後の構成を示す模式図である。
【図６】同実施形態に係るオフセット補正回路の作用効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
５・・・電源、１０・・・オフセット補正回路、１１・・・電圧発生回路、１２・・・電圧発生回路、１３・・・コンパレータ、１４・・・論理回路、１５・・・ＤＡ変換器、１６・・・ボルテージホロワ、２０・・・制御回路、Ｒ１・・・第１抵抗、Ｒ２・・・第２抵抗、Ｒ３・・・第３抵抗、ＳＷ１・・・第１スイッチ、ＳＷ２・・・第２スイッチ、ＳＷ３・・・第３スイッチ、ＳＷ４・・・第４スイッチ、ＳＷ５・・・第５スイッチ。
【図１】
0005171378.tif 000002
【図２】
0005171378.tif 000003
【図３】
0005171378.tif 000004
【図４】
0005171378.tif 000005
【図５】
0005171378.tif 000006
【図６】
0005171378.tif 000007