二極管型傳感器的輸出電流檢測ic芯片以及二極管型傳感器裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種降低了由保護(hù)電路的泄漏電流造成的影響的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置。具備：傳感器部(10)，該傳感器部(10)是將N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器(1、2)的陽極彼此連接而形成的；公用端子(3a)，其與將陽極彼此連接起來的連接部連接；N個(gè)輸入端子(1a、2a)，其分別與二極管型傳感器的陰極連接；N+1個(gè)保護(hù)電路(4?1至4?3)，其分別與輸入端子和公用端子(3a)連接；電流?電壓轉(zhuǎn)換電路(6)，其將二極管型傳感器的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；斬波電路(5)，其將輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流?電壓轉(zhuǎn)換電路；以及虛設(shè)保護(hù)電路(7)，其與電流?電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接。
【專利說明】
二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及該二極管型傳感器裝置。更詳細(xì)地說，涉及一種不刪除保護(hù)電路就降低了由保護(hù)電路的泄漏電流造成的影響的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置。特別是能夠應(yīng)用于紅外線傳感器、氣體傳感器等。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知在對來自多個(gè)檢測元件的信號進(jìn)行處理的系統(tǒng)中，為了減少端子數(shù)或由于檢測元件的構(gòu)造上的限制而將多個(gè)檢測元件的一端設(shè)為公用(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]另外，已知在對來自將多個(gè)檢測元件的一端設(shè)為公用的傳感器的信號進(jìn)行處理的電路中，為了消除偏移而進(jìn)行斬波動作，在斬波動作中，切換檢測元件的朝向后進(jìn)行信號處理。
[0004]另外，提出了一種紅外線傳感器模塊，具備紅外線傳感器、對紅外線傳感器的輸出信號進(jìn)行信號處理的IC元件、以及收納紅外線傳感器和IC元件的封裝體。另外，在IC等半導(dǎo)體器件中，一般在芯片上設(shè)置有ESD保護(hù)電路，以防止靜電釋放(ESD = Electro-StaticDischarge)破壞設(shè)備。
[0005]在具備傳感器元件和對傳感器元件的輸出電壓進(jìn)行信號處理的IC元件的傳感器裝置中，傳感器元件的輸出電壓的振幅小，傳感器元件的輸出阻抗高，因此對輸出電壓進(jìn)行放大后進(jìn)行信號處理的情況多。例如，在上述的紅外線傳感器模塊中，作為傳感器元件的紅外線傳感器的輸出電壓的振幅小，紅外線傳感器的輸出阻抗高，因此能夠考慮對IC元件設(shè)置用于放大紅外線傳感器的輸出電壓的放大電路、以及用于對該放大電路的模擬的輸出電壓進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路等。
[0006]例如，專利文獻(xiàn)2所記載的傳感器裝置涉及一種對作為傳感器元件的紅外線傳感器以及IC元件分別設(shè)置了 ESD保護(hù)電路的傳感器裝置，為了避免由于流過各ESD保護(hù)電路的泄漏電流而產(chǎn)生偏移電壓從而導(dǎo)致S/N比降低，該傳感器裝置具備消除偏移電壓的偏移消除單元，其中，該偏移電壓是由傳感器部的阻抗以及第I ESD保護(hù)電路和第2 ESD保護(hù)電路引起而流過傳感器部的泄漏電流決定的。
[0007]另外，在專利文獻(xiàn)3中，示出了以下一種結(jié)構(gòu):具備傳感器元件、對傳感器元件的輸出電流進(jìn)行處理的信號處理裝置、以及進(jìn)行溫度校正的校正運(yùn)算部，使用電流-電壓轉(zhuǎn)換器將從傳感器元件輸出的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓。
[0008]另外，在專利文獻(xiàn)4中，示出了以下一種結(jié)構(gòu):具備傳感器部、開關(guān)以及全差動放大器，對從傳感器部輸出的輸出電壓進(jìn)行信號處理。在該專利文獻(xiàn)4中，使用開關(guān)對從傳感器部輸出的輸出電壓進(jìn)行斬波調(diào)制后進(jìn)行信號處理。
[0009]專利文獻(xiàn)1:國際公開W02013/145757號小冊子
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2013-124879號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-119398號公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-153492號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]然而，上述的專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2的技術(shù)特別是在對數(shù)量級為pA的微小電流進(jìn)行檢測的系統(tǒng)中難以精度良好地檢測二極管型傳感器的輸出電流。特別是存在如下問題:由于保護(hù)電路的泄漏電流而產(chǎn)生的偏移是無法忽視的水平，并且為了確保ESD耐壓而不能將保護(hù)電路刪除。
[0015]另外，在專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4的結(jié)構(gòu)中，同紅外線傳感器元件的與輸出電壓相對應(yīng)的輸出信號同樣地，初級的放大器的輸入偏移被設(shè)置于后級的放大電路放大。因此，難以精度良好地檢測二極管型傳感器的輸出電流。特別是在對從紅外線傳感器元件輸出的輸出電壓進(jìn)行信號處理的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的電路中，檢測精度還由于傳感器元件的內(nèi)部電阻的電阻值的偏差、溫度特性等而降低。
[0016]本發(fā)明是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種能夠精度良好地檢測二極管型傳感器的輸出電流的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置。
[0017]用于解決問題的方案
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，以以下項(xiàng)目為特征。
[0019](I); —種二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，具備:公用端子，其與N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器的一端連接;N個(gè)輸入端子，其與各所述二極管型傳感器的另一端連接;N+1個(gè)保護(hù)電路，其與所述N個(gè)輸入端子和所述公用端子連接;斬波電路，其切換各二極管型傳感器的輸出電流的極性;電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將從所述斬波電路輸出的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；以及電流供給單元，其對所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入供給補(bǔ)償電流。
[0020](2);在(I)中，所述公用端子與所述N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器的陽極連接，所述N個(gè)輸入端子與各所述二極管型傳感器的陰極連接。
[0021](3);在(I)中，所述公用端子與所述N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器的陰極連接，所述N個(gè)輸入端子與各所述二極管型傳感器的陽極連接。
[0022](4);在(I)?(3)中的任一項(xiàng)中，所述電流供給單元與所述斬波電路的切換相應(yīng)地對所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入供給所述補(bǔ)償電流。
[0023](5);在(I)?(4)中的任一項(xiàng)中，所述電流供給單元是虛設(shè)保護(hù)電路。
[0024](6);在(5)中，還具備開關(guān)，該開關(guān)與所述斬波電路的切換相應(yīng)地對是否將所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接進(jìn)行切換。
[0025](7);在(5)中，還具備開關(guān)，該開關(guān)與所述斬波電路的切換相應(yīng)地對是否將所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述輸入端子連接進(jìn)行切換。
[0026](8);在(6)或者(7)中，所述開關(guān)以使所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入電連接的個(gè)數(shù)在切換輸出電流的極性之前和之后為相同的個(gè)數(shù)的方式對是否將所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接進(jìn)行切換。
[0027](9);在(5)?(8)中的任一項(xiàng)中，所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述保護(hù)電路相鄰配置。
[0028](10);在(1)?(9)中的任一項(xiàng)中，以時(shí)分的方式對各二極管型傳感器的輸出電流進(jìn)行檢測，并且在各二極管型傳感器的輸出電流的檢測中，切換輸出電流的極性來進(jìn)行檢測。
[0029](11);在(I)?(10)中的任一項(xiàng)中，所述斬波電路具有:第I斬波開關(guān)部，其與同第I二極管型傳感器連接的第I輸入端子連接;第2斬波開關(guān)部，其與同第2 二極管型傳感器連接的第2輸入端子連接；以及第3斬波開關(guān)部，其與所述公用端子連接，利用所述第I斬波開關(guān)部和所述第3斬波開關(guān)部來切換所述第I 二極管型傳感器的輸出電流的極性，利用所述第2斬波開關(guān)部和所述第3斬波開關(guān)部來切換所述第2 二極管型傳感器的輸出電流的極性。
[0030](12);在(I)?(11)中的任一項(xiàng)中，所述公用端子與將各二極管型傳感器的陽極彼此連接起來的連接部連接或者與將各二極管型傳感器的陰極彼此連接起來的連接部連接。
[0031](13);—種二極管型傳感器裝置，具備:(I)?(12)中的任一項(xiàng)所記載的二極管型傳感器裝置的輸出電流檢測IC芯片；以及傳感器部，其具有N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器。
[0032](14);在(13)中，所述二極管型傳感器是紅外線傳感器。
[0033](15); —種二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，具備:第I端子，其與二極管型傳感器的一端連接;第2端子，其與二極管型傳感器的另一端連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將所述二極管型傳感器的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓;斬波電路，其在將所述二極管型傳感器相對于所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路正向連接的狀態(tài)與將所述二極管型傳感器相對于所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路反向連接的狀態(tài)之間進(jìn)行切換；以及規(guī)定電壓生成電路，其向所述第I端子或者所述第2端子供給規(guī)定電壓。
[0034](16);在(15)中，所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路具有自動調(diào)零放大器和反饋電阻。
[0035](17);在(15)或者(16)中，所述斬波電路在向所述第I端子供給規(guī)定電壓并將所述第2端子連接在所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端的狀態(tài)與向所述第2端子供給規(guī)定電壓并將所述第I端子連接在所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端的狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
[0036](18);在(15)?(17)中的任一項(xiàng)中，所述斬波電路連接在所述第I端子與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端之間以及所述第2端子與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端之間。
[0037](19);在(15)?(18)中的任一項(xiàng)中，在所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的后級具備運(yùn)算部，該運(yùn)算部運(yùn)算所述輸出電流的極性正轉(zhuǎn)時(shí)的所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓與所述輸出電流的極性反轉(zhuǎn)時(shí)的所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓之間的差。
[0038](20);—種二極管型傳感器裝置，具備:(15)?(19)中的任一項(xiàng)所記載的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片；二極管型傳感器;第1配線，其將所述二極管型紅外線傳感器的一端與所述第I端子連接;第I配線，其將所述二極管型紅外線傳感器的另一端與所述第2端子連接。
[0039]發(fā)明的效果
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠精度良好地檢測二極管型傳感器的輸出電流的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置。
[0041]特別是能夠?qū)崿F(xiàn)在對多個(gè)傳感器進(jìn)行信號處理的情況下不刪除保護(hù)電路就降低了由保護(hù)電路的泄漏電流造成的影響的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置。
[0042]另外，通過切換輸出電流的極性后對輸出電流進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換，能夠?qū)崿F(xiàn)信號的檢測精度高的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片以及二極管型傳感器裝置。
【附圖說明】
[0043]圖1是作為本發(fā)明的前提的二極管型傳感器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖2是表示圖1示出的保護(hù)電路的一例的圖。
[0045]圖3是表示圖1中的二極管型傳感器的等效電路的圖。
[0046]圖4是表示第I二極管型傳感器的斬波動作的第I階段(階段I)時(shí)的斬波開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0047]圖5是表示第I二極管型傳感器的斬波動作的另一方的第2階段(階段2)時(shí)的斬波開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0048]圖6是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式I的電路結(jié)構(gòu)圖，是表示第I 二極管型傳感器的斬波動作的第I階段(階段I)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0049]圖7是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式I的電路結(jié)構(gòu)圖，是表示第I 二極管型傳感器的斬波動作的另一方的第2階段(階段2)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0050]圖8是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式2的電路結(jié)構(gòu)圖，是表示第I 二極管型傳感器和第2 二極管型傳感器的斬波動作的第I階段(階段I)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0051]圖9是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式2的電路結(jié)構(gòu)圖，是表示第I 二極管型傳感器和第2 二極管型傳感器的斬波動作的另一方的第2階段(階段2)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0052]圖10是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式3的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖11是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的變形例的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0054]圖12的(a)、(b)是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式4的結(jié)構(gòu)圖，是表示輸出電流檢測IC的一例的圖。
[0055]圖13是被包括在紅外線傳感器內(nèi)的光電二極管型紅外線傳感器的等效電路。
[0056]圖14是表示基于圖12的紅外線傳感器的輸出信號來進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0057]圖15的(a)、(b)是說明實(shí)施方式4中的紅外線傳感器的動作例的概念圖。
[0058]圖16的(a)、(b)是被包括在紅外線傳感器內(nèi)的光電二極管型紅外線傳感器的等效電路。
[0059]圖17的(a)、(b)是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式5的結(jié)構(gòu)圖，是表示紅外線傳感器的一例的圖。
[0060]圖18是表示紅外線傳感器信號處理IC芯片的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0061]圖19是表示自動調(diào)零放大器的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0062]圖20的(a)?(h)是表示示出圖19所示的紅外線傳感器信號處理IC芯片中的自動調(diào)零放大器和斬波電路的斬波開關(guān)的動作的時(shí)序圖的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]在以下的詳細(xì)說明中，為了提供對本發(fā)明的實(shí)施方式完全的理解而記載很多特定的細(xì)節(jié)。然而，明確可知即使沒有所涉及的特定的細(xì)節(jié)也能夠?qū)嵤┮粋€(gè)以上的實(shí)施方式。除此以外，為了使附圖簡潔，用略圖示出公知的構(gòu)造和裝置。
[0064]首先，以下對作為本發(fā)明的前提的二極管型傳感器裝置進(jìn)行說明。以對來自2個(gè)二極管型傳感器的電流信號進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)為例來說明將多個(gè)檢測元件的一端設(shè)為公用來進(jìn)行斬波動作的情況下的問題點(diǎn)。
[0065]圖1是作為本發(fā)明的前提的二極管型傳感器裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。具備:第I二極管型傳感器I和第2 二極管型傳感器2;輸入端子(PAD)la、2a，輸入端子(PAD)Ia以該二極管型傳感器I的輸出為第I輸入，輸入端子(PAD) 2a以該二極管型傳感器2的輸出為第2輸入;公用端子(PAD)3a，其與將二極管型傳感器I的一端同二極管型傳感器2的一端公用化的連接點(diǎn)連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6(具有放大器6a)，其對輸出電流進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換；以及斬波電路5(包括第I斬波開關(guān)5-1至第3斬波開關(guān)5-3)，其進(jìn)行斬波驅(qū)動。在此，為了確保ESD耐壓而在各PAD分別連接有第I保護(hù)電路4-1至第3保護(hù)電路4-3(ESD保護(hù)電路)。此外，標(biāo)記10表示傳感器部，標(biāo)記20表示輸出電流檢測IC芯片。
[0066]圖2是表示圖1示出的保護(hù)電路的一例的圖，將二極管DI以正電源VDD側(cè)為陰極、PAD側(cè)為陽極的方式連接在正電源VDD與PAD之間，將二極管D2以負(fù)電源VSS側(cè)為陽極、PAD側(cè)為陰極的方式連接在負(fù)電源VSS與PAD之間。在被輸入了正電壓的ESD脈沖的情況下，二極管Dl成為正偏壓而將ESD脈沖向VDD放掉，在被輸入了負(fù)電壓的ESD脈沖的情況下，二極管D2成為正偏壓而將ESD脈沖向VSS放掉，由此保護(hù)內(nèi)部電路。
[0067]圖3是表示圖1中的二極管型傳感器的等效電路的圖，圖4和圖5是用圖3示出的二極管型傳感器的等效電路來置換圖1中的傳感器部而得到的圖。
[0068]圖4是表示第I二極管型傳感器的斬波動作的第I階段(階段I)時(shí)的斬波開關(guān)的狀態(tài)的圖，圖5是表示第I二極管型傳感器的斬波動作的另一方的第2階段(階段2)時(shí)的斬波開關(guān)的狀態(tài)的圖。
[0069]以下對各階段中的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓進(jìn)行說明。
[0070]〈階段1>
[0071]第I二極管型傳感器I的輸出電流Il流過電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第I保護(hù)電路4-1的泄漏電流Ipl流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第2保護(hù)電路4-2的泄漏電流Ip2經(jīng)過第2 二極管型傳感器2的輸出電阻Ro2而被作為電壓源的Vgnd吸收。第3保護(hù)電路4-3的泄漏電流Ip3被作為電壓源的Vgnd吸收。
[0072]其結(jié)果，通過下述式(I)表示階段I的輸出電壓Vol。
[0073]Vol =Vgnd-Rf (Il+Ipl)..?式(I)
[0074]〈階段2>
[0075]第I二極管型傳感器I的輸出電流Il流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第I保護(hù)電路4-1的泄漏電流Ipl被作為電壓源的Vgnd吸收。第2保護(hù)電路4-2的泄漏電流Ip2流過第2 二極管型傳感器2的輸出電阻Ro2和反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第3保護(hù)電路4-3的泄漏電流Ip3流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。
[0076]其結(jié)果，通過下述式(2)表示階段2的輸出電壓Vo2。
[0077]Vo2 = Vgnd-Rf(-1l+Ip2+Ip3)..?式(2)
[0078]以上，根據(jù)式(I)和式(2)，通過下述式(3)表示斬波解調(diào)后的輸出Vo。
[0079]Vo = Vo 1-Vo 2
[0080]=-2XRf XIl-Rf(Ipl-1p2-1p3)
[0081 ]...式(3)
[0082]在此，在第I保護(hù)電路4-1至第3保護(hù)電路4-3是相同的保護(hù)電路的情況下，各泄漏電流Ipl至Ip3被假定為大致相同的電流值Ip，因此式(3)成為下述式(4)。
[0083]Vo = _2XRfXIl+RfXIp...式(4)
[0084]也就是說，保護(hù)電路的泄漏電流的影響會在輸出中顯現(xiàn)。
[0085]本實(shí)施方式I的二極管型傳感器裝置具備:傳感器部，該傳感器部是將N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器的陽極(或陰極)彼此連接起來而形成的；公用端子，其與將陽極(或陰極)彼此連接起來的連接部連接;N個(gè)輸入端子，其與各二極管型傳感器的所述陰極(或陽極)連接;N+1個(gè)保護(hù)電路，其與各輸入端子和公用端子連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓;斬波電路，其將輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路；以及虛設(shè)保護(hù)電路，其與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接。此外，在以下所說明的各圖中，示出了二極管型傳感器的陽極被彼此連接起來的狀態(tài)。
[0086]這樣，通過具備作為對電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入供給補(bǔ)償電流的電流供給單元的虛設(shè)保護(hù)電路，能夠構(gòu)成為抵消斬波驅(qū)動的正轉(zhuǎn)時(shí)的泄漏電流與斬波驅(qū)動的反轉(zhuǎn)時(shí)的泄漏電流之間的差，從而能夠降低由保護(hù)電路的泄漏電流造成的影響。
[0087]另外，還具備開關(guān)，該開關(guān)對是否將虛設(shè)保護(hù)電路與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接進(jìn)行切換，開關(guān)以使保護(hù)電路與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入電連接的個(gè)數(shù)在切換輸出電流的極性之前和之后為相同的個(gè)數(shù)的方式進(jìn)行切換。由此，能夠構(gòu)成為抵消斬波驅(qū)動的正轉(zhuǎn)時(shí)的泄漏電流與斬波驅(qū)動的反轉(zhuǎn)時(shí)的泄漏電流之間的差，從而能夠降低由保護(hù)電路的泄漏電流造成的影響。
[0088]在本實(shí)施方式I中，虛設(shè)保護(hù)電路是保護(hù)電路的虛設(shè)電路。優(yōu)選是與保護(hù)電路大致相同的結(jié)構(gòu)。作為保護(hù)電路，能夠列舉以下結(jié)構(gòu):將第I二極管以電源電壓側(cè)為陰極、PAD側(cè)為陽極的方式連接在電源電壓與PAD之間，將第2二極管以接地電位側(cè)為陽極、PAD側(cè)為陰極的方式連接在接地電位與PAD之間。優(yōu)選的是，虛設(shè)保護(hù)電路與保護(hù)電路相鄰配置。
[0089]以下，參照附圖來對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0090][實(shí)施方式I]
[0091]圖6和圖7是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式I的電路結(jié)構(gòu)圖，圖6是表示第I二極管型傳感器的斬波動作的第I階段(階段I)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖，圖7是表示第I二極管型傳感器的斬波動作的另一方的第2階段(階段2)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖。圖中標(biāo)記7表示虛設(shè)保護(hù)電路(虛設(shè)ESD保護(hù)電路)，標(biāo)記30表示輸出電流檢測IC芯片。此外，對具有與圖1相同的功能的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)記。另外，在圖6和圖7中，示出了二極管型傳感器的陽極彼此連接起來的狀態(tài)。
[0092]本實(shí)施方式I的二極管型傳感器裝置包括傳感器部10和輸出電流檢測IC芯片30。
[0093]傳感器部10是將N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器1、2、…的陽極(或者陰極)彼此連接起來而形成的。另外，輸出電流檢測IC芯片30具備:公用端子3a;N個(gè)輸入端子la、2a、...；N+1個(gè)保護(hù)電路4-1至4-3、...；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6;斬波電路5;以及虛設(shè)保護(hù)電路I。
[0094]公用端子3a與將陽極(或陰極)彼此連接起來的連接部連接。另外，N個(gè)輸入端子la、2a、...與二極管型傳感器1、2的陰極(或陽極)連接。
[0095]N+1個(gè)保護(hù)電路4-1至4-3、…與輸入端子la、2a和公用端子3a連接。另外，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6將二極管型傳感器1、2的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓。
[0096]另外，斬波電路5將輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6。此外，雖未圖示，但是具有生成斬波時(shí)鐘信號的斬波時(shí)鐘信號生成電路，該斬波時(shí)鐘信號用于切換斬波電路5的各斬波開關(guān)部。另外，也可以是后述的開關(guān)SWd也被該斬波時(shí)鐘信號控制的結(jié)構(gòu)。
[0097]另外，虛設(shè)保護(hù)電路7與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸入連接。另外，還具備開關(guān)SWd，該開關(guān)SWd對是否將虛設(shè)保護(hù)電路7與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸入連接進(jìn)行切換。
[0098]另外，在利用斬波電路5來切換輸出電流的極性時(shí)，利用開關(guān)SWd來對是否將虛設(shè)保護(hù)電路7與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸入連接進(jìn)行切換。
[0099]另外，開關(guān)SWd以使虛設(shè)保護(hù)電路7與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸入電連接的個(gè)數(shù)在切換輸出電流的極性之前和之后為相同的個(gè)數(shù)的方式對是否將虛設(shè)保護(hù)電路7與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸入連接進(jìn)行切換。
[0100]另外，斬波電路5具有與第I輸入端子Ia連接的第I斬波開關(guān)部5-1、與第2輸入端子2a連接的第2斬波開關(guān)部5-2、以及與公用端子3a連接的第3斬波開關(guān)部5-3，利用第I斬波開關(guān)部5-1和第3斬波開關(guān)部5-3來切換第I 二極管型傳感器I的輸出電流的極性，利用第2斬波開關(guān)部5-2和第3斬波開關(guān)部5-3來切換第2 二極管型傳感器2的輸出電流的極性。
[0101]另外，第I二極管型傳感器I和第2 二極管型傳感器2能夠應(yīng)用紅外線傳感器。
[0102]也就是說，本實(shí)施方式I的二極管型傳感器裝置具備:第I二極管型傳感器I和第2二極管型傳感器2;被輸入二極管型傳感器的輸出的輸入端子(PAD) la、2a;公用端子(PAD)3a，其與將第I 二極管型傳感器I的一端和第2 二極管型傳感器2的一端公用化的連接點(diǎn)連接；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6，其對傳感器輸出進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換；以及斬波開關(guān)5，其進(jìn)行斬波驅(qū)動。
[0103]在此，為了確保ESD耐壓而在各PAD上分別連接有第I保護(hù)電路4-1至第3保護(hù)電路4-3。另外，在本實(shí)施方式I中，具備虛設(shè)保護(hù)電路7，斬波電路5具有開關(guān)SWd，該開關(guān)SWd對是否將虛設(shè)保護(hù)電路7與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸入連接進(jìn)行切換。
[0104]另外，斬波電路5具有與第I輸入PADIa連接的第I斬波開關(guān)部5-1、與第2輸入PAD2a連接的第2斬波開關(guān)部5-2、以及與公用PAD 3a連接的第3斬波開關(guān)部5_3。
[0105]利用第I斬波開關(guān)部5-1和第3斬波開關(guān)部5-3來切換第I二極管型傳感器I的輸出電流的極性。例如，在階段I，第I輸入PAD Ia與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的放大器6a的反相輸入端子連接，公用PAD 3a與放大器6a的非反相輸入端子連接而被施加規(guī)定電壓(Vgnd)。另外，在階段2，第I輸入PAD Ia與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的放大器6a的非反相輸入端子連接而被施加規(guī)定電壓(Vgnd)，公用PAD 3a與放大器6a的反相輸入端子連接。這樣，第I二極管型傳感器I的輸出電流的極性被切換。在切換第I二極管型傳感器I的輸出電流的極性時(shí)，第2斬波開關(guān)5-2此時(shí)為斷開(OFF)狀態(tài)。
[0106]利用第2斬波開關(guān)部5-2和第3斬波開關(guān)部5-3來切換第2二極管型傳感器2的輸出電流的極性。例如，在階段I，第2輸入PAD 2a與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的放大器6a的反相輸入端子連接，公用PAD 3a與放大器6a的非反相輸入端子連接而被施加規(guī)定電壓(Vgnd)。另外，在階段2，第2輸入PAD 2a與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的放大器6a的非反相輸入端子連接而被施加規(guī)定電壓(Vgnd)，公用PAD 3a與放大器6a的反相輸入端子連接。這樣，第2二極管型傳感器2的輸出電流的極性被切換。在切換第2二極管型傳感器2的輸出電流的極性時(shí)，第I斬波開關(guān)5-1此時(shí)為斷開(OFF)狀態(tài)。
[0107]以下對各階段的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸出電壓進(jìn)行說明。
[0108]〈階段1>
[0109]第I二極管型傳感器I的輸出電流Il流過電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第I保護(hù)電路4-1的泄漏電流Ipl流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第2保護(hù)電路4-2的泄漏電流Ip2經(jīng)過第2 二極管型傳感器2的輸出電阻Ro2而被作為電壓源的Vgnd吸收。第3保護(hù)電路4-3的泄漏電流Ip3被作為電壓源的Vgnd吸收。由于接通了開關(guān)SWd，因此虛設(shè)保護(hù)電路7的泄漏電流Ip4流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。
[0110]其結(jié)果，通過下述式(5)表示階段I的輸出電壓Vol。
[0111 ] Vol =Vgnd-Rf (11+Ipl+Ip4)..?式(5)
[0112]〈階段2>
[0113]第I二極管型傳感器I的輸出電流Il流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第I保護(hù)電路4-1的泄漏電流Ipl被作為電壓源的Vgnd吸收。第2保護(hù)電路4-2的泄漏電流Ip2流過第2 二極管型傳感器2的輸出電阻Ro2和反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第3保護(hù)電路4-3的泄漏電流Ip3流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。由于斷開了開關(guān)SWd，因此虛設(shè)保護(hù)電路7的泄漏電流Ip4不流動。
[0114]其結(jié)果，通過下述式(6)表示階段2的輸出電壓Vo2。
[0115]Vo2 = Vgnd-Rf (-1l+Ip2+Ip3)..?式(6)
[0116]以上，根據(jù)式(5)和式(6)，通過下述式(7)表示斬波解調(diào)后的輸出Vo。
[0117]Vo = Vo 1-Vo 2
[0118]=-2XRf XIl-Rf(Ipl-1p2-1p3+Ip4)
[0119]…式(7)
[0120]在此，在第I保護(hù)電路4-1至第3保護(hù)電路4-3是相同的保護(hù)電路的情況下，各泄漏電流Ipl至Ip4被假定為大致相同的電流值Ip，因此式(7)成為下述式(8)。
[0121]Vo = _2XRfXIl...式(8)
[0122]也就是說，泄漏電流被消除，只輸出所檢測出的信號。
[0123]在二極管型傳感器的個(gè)數(shù)為N個(gè)的情況下，存在N個(gè)輸入PAD和公用PAD即至少共計(jì)N+1個(gè)PAD，各PAD分別存在保護(hù)電路(N+1個(gè))。通過連接使得生成向電流-電壓轉(zhuǎn)換電路流入的泄漏電流的保護(hù)電路的個(gè)數(shù)在各傳感器的斬波驅(qū)動的正轉(zhuǎn)時(shí)和反轉(zhuǎn)時(shí)為相同個(gè)數(shù)那樣的個(gè)數(shù)的虛設(shè)保護(hù)電路，能夠降低泄漏電流的影響。也就是說，在二極管型傳感器的個(gè)數(shù)為N個(gè)的情況下，在正轉(zhuǎn)時(shí)和反轉(zhuǎn)時(shí)之間存在N-1個(gè)量的保護(hù)電路的泄漏電流的差，因此連接N-1個(gè)量的虛設(shè)保護(hù)電路即可。
[0124][實(shí)施方式2]
[0125]圖8和圖9是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式2的電路結(jié)構(gòu)圖，是對圖6和圖7的第I 二極管型傳感器和第2 二極管型傳感器同時(shí)進(jìn)行信號處理的情況下的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0126]圖8是表示第I二極管型傳感器和第2 二極管型傳感器的斬波動作的第I階段(階段
I)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖，圖9是表示第I二極管型傳感器和第2二極管型傳感器的斬波動作的另一方的第2階段(階段2)時(shí)的斬波開關(guān)以及開關(guān)的狀態(tài)的圖。此外，對具有與圖6和圖7的結(jié)構(gòu)要素相同功能的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)記。
[0127]在本實(shí)施方式2中，斬波電路如下述那樣進(jìn)行切換。
[0128]在階段I，第I輸入PADIa和第2輸入PAD 2a與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的放大器6a的反相輸入端子連接，公用PAD 3與放大器6a的非反相輸入端子連接而被施加規(guī)定電壓(Vgnd)。另外，在階段2，第I輸入PAD Ia和第2輸入PAD 2a與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的放大器6a的非反相輸入端子連接而被施加規(guī)定電壓(Vgnd)，公用PAD 3a與放大器6a的反相輸入端子連接。
[0129]在本實(shí)施方式2中，使斬波電路以對第I二極管型傳感器I和第2二極管型傳感器2同時(shí)切換輸出電流的極性的方式進(jìn)行動作。
[0130]以下，對各階段的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的輸出電壓進(jìn)行說明。
[0131]〈階段1>
[0132]第I二極管型傳感器I的輸出電流Il流過電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第2 二極管型傳感器2的輸出電流12流過電流-電壓轉(zhuǎn)換電路6的反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第I保護(hù)電路4-1的泄漏電流Ipl流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第2保護(hù)電路4-2的泄漏電流Ip2流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第3保護(hù)電路4-3的泄漏電流Ip3被作為電壓源的Vgnd吸收。由于斷開了開關(guān)SWd，因此虛設(shè)保護(hù)電路7的泄漏電流Ip4不流動。
[0133]其結(jié)果，通過下述式(9)表示階段I的輸出電壓Vol。
[0134]Vol =Vgnd-Rf (Il+I2+Ipl+Ip2)
[0135]…式(9)
[0136]〈階段2>
[0137]第I二極管型傳感器I的輸出電流Il流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第2 二極管型傳感器2的輸出電流12流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。第I保護(hù)電路4-11的泄漏電流Ipl被作為電壓源的Vgnd吸收。第2保護(hù)電路4-2的泄漏電流Ip2被作為電壓源的Vgnd吸收。第3保護(hù)電路4-3的泄漏電流Ip3流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。由于接通了開關(guān)SWd，因此虛設(shè)保護(hù)電路7的泄漏電流Ip4流過反饋電阻Rf而被轉(zhuǎn)換為電壓。
[0138]其結(jié)果，通過下述式(10)表示階段2的輸出電壓Vo2。
[0139]Vo2 = Vgnd-Rf(-1l-12+Ip3+Ip4)
[0140]...式(10)
[0141]以上，根據(jù)式(9)和式(10)，通過下述式(11)表示斬波解調(diào)后的輸出Vo。
[0142]Vo = Vo 1-Vo 2
[0143]=-2XRf(Il+I2)-Rf(Ipl+Ip2-1p3-1p4)..?式(11)
[0144]在此，在第I保護(hù)電路4-1至第2保護(hù)電路4-3和虛設(shè)保護(hù)電路7是相同的保護(hù)電路的情況下，各泄漏電流Ipl至Ip4被假定為大致相同的電流值Ip，因此式(11)成為下述式(⑵。
[0145]Vo = -2XRfX(Il+I2)...式(12)
[0146]也就是說，泄漏電流被消除，只輸出所檢測出的信號。
[0147][實(shí)施方式3]
[0148]在二極管型傳感器的個(gè)數(shù)為N個(gè)的情況下，存在N個(gè)輸入PAD和公用PAD即至少共計(jì)N+1個(gè)PAD，各PAD分別存在保護(hù)電路(N+1個(gè))。通過連接使得生成向電流-電壓轉(zhuǎn)換電路流入的泄漏電流的保護(hù)電路的個(gè)數(shù)在各傳感器的斬波驅(qū)動的正轉(zhuǎn)時(shí)和反轉(zhuǎn)時(shí)為相同個(gè)數(shù)那樣的個(gè)數(shù)的虛設(shè)保護(hù)電路，能夠降低泄漏電流的影響。也就是說，在二極管型傳感器的個(gè)數(shù)為N個(gè)的情況下，在正轉(zhuǎn)時(shí)和反轉(zhuǎn)時(shí)之間存在N-1個(gè)量的保護(hù)電路的泄漏電流的差，因此連接N-1個(gè)量的虛設(shè)保護(hù)電路即可。
[0149]圖10是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式3的電路結(jié)構(gòu)圖，是表示二極管型傳感器的個(gè)數(shù)為4個(gè)的情況下的一例的圖。此外，圖中標(biāo)記3表示第3二極管型傳感器，標(biāo)記4表示第4 二極管型傳感器，標(biāo)記Ila至14a表示第I輸入端子至第4輸入端子，標(biāo)記15a表示公用端子，標(biāo)記5-4表示第4斬波開關(guān)，標(biāo)記5-5表示第5斬波開關(guān)，標(biāo)記7a至7c表示第I虛設(shè)保護(hù)電路至第3虛設(shè)保護(hù)電路。
[0150][變形例]
[0151]圖11是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的變形例的電路結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施方式I中，是將虛設(shè)保護(hù)電路與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接的方式，但是也可以是以下方式:具備虛設(shè)保護(hù)電路、以及對是否將該虛設(shè)保護(hù)電路與各PAD連接進(jìn)行切換的開關(guān)SW1、SW2。
[0152]或者，還可以是以下方式:各PAD上具備虛設(shè)保護(hù)電路、以及對是否將虛設(shè)保護(hù)電路與各PAD連接進(jìn)行切換的開關(guān)。
[0153]另外，在上述的說明中，是將二極管型傳感器的陽極彼此連接起來的方式，但是也可以是將二極管型傳感器的陰極彼此連接起來的方式。
[0154]另外，是將二極管型傳感器的陽極彼此連接起來以及將陰極彼此連接起來的方式，但是也可以是以下方式:第I二極管型傳感器的陽極與第2 二極管型傳感器的陰極連接，并且分別具備與第I 二極管型傳感器的陰極連接的輸入端子和與第2 二極管型傳感器的陽極連接的輸入端子。
[0155]也就是說，是如下的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，具備:I個(gè)公用端子，其與N個(gè)(N是2以上的整數(shù))二極管型傳感器的一端連接;N個(gè)輸入端子，其與各二極管型傳感器的另一端連接;N+1個(gè)保護(hù)電路，其與N個(gè)輸入端子和所述公用端子連接;斬波電路，其對各二極管型傳感器的輸出電流的極性切換；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將從斬波電路輸出的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；以及電流供給單元，其對電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入供給補(bǔ)償電流。
[0156]另外，除了將二極管型傳感器的陽極之間或者陰極之間直接連接并且與公用端子連接的方式以外，還可以是與各二極管型傳感器的陽極(或者陰極)連接的配線與公用端子連接的方式。
[0157]這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)在對多個(gè)傳感器進(jìn)行信號處理的情況下不刪除保護(hù)電路就降低了由保護(hù)電路的泄漏電流造成的影響的二極管型傳感器裝置。
[0158][實(shí)施方式4]
[0159]本實(shí)施方式4的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC具備:光電二極管型紅外線傳感器；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將光電二極管型紅外線傳感器的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；以及斬波電路，其對向電流-電壓轉(zhuǎn)換電路輸入的光電二極管型紅外線傳感器的輸出電流的極性進(jìn)行切換。
[0160]在本實(shí)施方式4的輸出電流檢測IC中，是將二極管型傳感器的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路來轉(zhuǎn)換為電壓的結(jié)構(gòu)，因此不易受到二極管型傳感器的內(nèi)部電阻的影響，并且能夠降低連接于二極管型傳感器的后級的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路等電路的偏移成分的影響。能夠降低初級的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路中包含的殘留偏移成分，從而能夠精度良好地檢測輸出電流。
[0161]而且，通過將電流-電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)為具有自動調(diào)零放大器和反饋電阻的結(jié)構(gòu)，能夠降低向二極管型傳感器的陰極與陽極之間施加的輸入偏移成分，能夠降低進(jìn)行斬波驅(qū)動時(shí)的正轉(zhuǎn)時(shí)的光電二極管傳感器的輸出電阻與反轉(zhuǎn)時(shí)的光電二極管傳感器的輸出電阻之間的差，因此能夠降低殘留偏移，從而能夠進(jìn)一步提尚檢測精度。
[0162]圖12的(a)、(b)是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式4的結(jié)構(gòu)圖，是表示輸出電流檢測IC的一例的圖。
[0163]如圖12的(a)所示，本實(shí)施方式4的二極管型傳感器裝置101具備:二極管型傳感器102;電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103，其將二極管型傳感器102的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；以及斬波電路104，其切換二極管型傳感器102的輸出電流的極性。
[0164]能夠用圖13所示的等效電路來置換二極管型傳感器102。即，能夠通過恒流源102a(電流值Il)和與恒流源102a并聯(lián)連接的內(nèi)部電阻102b(電阻值Rs)來表示二極管型傳感器102。
[0165]斬波電路104進(jìn)行將二極管型傳感器102切換為正向連接或反向連接的切替控制(斬波控制)。由此，能夠?qū)⒍O管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。
[0166]具體地說，斬波電路104連接于二極管型傳感器102的陰極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸入端之間以及二極管型傳感器102的陽極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸入端之間。
[0167]斬波電路104具有:第I開關(guān)部104a，其進(jìn)行切換以使二極管型傳感器102的陽極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸入端連接、或者使二極管型傳感器102的陰極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸入端連接；以及第2開關(guān)部104b，其進(jìn)行切換以使向光電二極管型傳感器102的陰極供給規(guī)定電壓、或者向光電二極管型傳感器102的陽極供給規(guī)定電壓。即，第I開關(guān)部104a具備:開關(guān)swl，其連接于光電二極管型傳感器102的陰極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的后述的放大器131的反相輸入端in-之間；以及開關(guān)sw2，其連接于二極管型傳感器102的陽極與放大器131的反相輸入端in-之間。第2開關(guān)部104b具備:開關(guān)sw3，其連接于二極管型傳感器102的陰極與供給規(guī)定電壓的電壓源Vrl之間；以及開關(guān)sw4，其連接于二極管型傳感器102的陽極與電壓源Vr I之間。
[0168]而且，如圖12的(a)的左側(cè)電路所示的那樣，通過將開關(guān)SW1、SW4接通并且將開關(guān)SW2、SW3斷開，如圖12的(a)的右側(cè)電路所示的那樣將光電二極管型傳感器102的陰極與反相輸入端in-連接，將陽極與電壓源Vrl連接(以下稱為正轉(zhuǎn))。相反地，通過如圖12的(b)的左側(cè)電路所示的那樣將開關(guān)swl、sw4斷開并且將開關(guān)sw2、sw3接通，如圖12的(b)的右側(cè)電路所示的那樣將二極管型傳感器102的陰極與電壓源Vrl連接，將陽極與反相輸入端in-連接(以下稱為反轉(zhuǎn))。
[0169]這些開關(guān)swl?sw4根據(jù)從斬波時(shí)鐘信號生成電路105供給的斬波時(shí)鐘信號來進(jìn)行動作。
[0170]電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103將二極管型傳感器102的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓。具體地說，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103具備放大器131和反饋電阻132(電阻值Rf)。放大器131的反相輸入端in-經(jīng)由斬波電路104而與光電二極管型傳感器102的一端連接，并且在放大器131的反相輸入端in-與輸出端out之間連接反饋電阻132(電阻值Rf)。放大器131的非反相輸入端in+與供給規(guī)定電壓的電壓源Vr2連接。從電壓源Vr2供給的規(guī)定電壓與向二極管型傳感器102的陽極或者陰極供給的、由電壓源Vrl供給的規(guī)定電壓相同。
[0171]斬波時(shí)鐘信號生成電路105向開關(guān)swl?sw4供給規(guī)定頻率的斬波時(shí)鐘信號，來進(jìn)行這些開關(guān)swl?sw4的接通斷開控制。即，對開關(guān)swl至sw4進(jìn)行控制，以使二極管型傳感器102的陰極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反相輸入端in-連接并且向二極管型傳感器102的陽極供給規(guī)定電壓、或者使二極管型傳感器102的陽極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反相輸入端in-連接并且向二極管型傳感器102的陰極供給規(guī)定電壓。由此，二極管型傳感器102的輸出電流I被以在正轉(zhuǎn)(I+)與反轉(zhuǎn)(1-)之間交替重復(fù)的方式供給到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。
[0172]具體地說，在正轉(zhuǎn)時(shí)，將斬波電路104切換為使二極管型傳感器102的陰極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反相輸入端in-連接并且向陽極供給規(guī)定電壓。另一方面，在反轉(zhuǎn)時(shí)，將斬波電路104切換為使二極管型傳感器102的陽極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反相輸入端in-連接并且向陰極供給規(guī)定電壓。由此，能夠?qū)⒍O管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。
[0173]這樣，通過在對二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換之前切換二極管型傳感器102的輸出電流的極性，來以斬波頻率對二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行調(diào)制后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103，被電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103轉(zhuǎn)換為了電壓信號的電壓信號被作為二極管型傳感器裝置101的輸出信號輸出。
[0174]在二極管型傳感器裝置101的未圖示的后級的運(yùn)算處理電路中，取切換極性而形成的輸出信號的差，基于其結(jié)果來得到由二極管型傳感器102檢測出的輸入光檢測值，由此能夠降低電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103、斬波電路104等之類的、二極管型傳感器裝置101所具有的二極管型傳感器102的后級電路的DC偏移成分對輸入光檢測值產(chǎn)生的影響。其結(jié)果，能夠精度良好地檢測輸入光。
[0175]另外，由于將二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103，因此能夠還降低二極管型傳感器102自身的內(nèi)部電阻的變動等的影響。具體地說，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反饋電阻132與內(nèi)部電阻的比會影響偏移，因此當(dāng)內(nèi)部電阻變動時(shí)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸出偏移變動，但是由于如上述那樣切換了二極管型傳感器102的輸出電流的極性，因此即使是變動的偏移成分也能夠消除。
[0176]圖14是表示基于切換極性而形成的紅外線傳感器的輸出信號來運(yùn)算光電二極管型傳感器的輸入光檢測值的運(yùn)算處理電路的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0177]運(yùn)算處理電路110例如具備:可變放大電路111，其對由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103轉(zhuǎn)換得到的、包含極性已被切換的電壓信號的二極管型傳感器的輸出信號進(jìn)行放大;采樣電路112，其對由可變放大電路111放大后的輸出信號進(jìn)行采樣；以及運(yùn)算部113，其基于由采樣電路112采樣的輸出信號來運(yùn)算二極管型傳感器102的輸入光檢測值。
[0178]在運(yùn)算部113中，例如，交替地輸入由采樣電路112采樣的與正轉(zhuǎn)時(shí)的光電二極管型傳感器1 2的輸出電流相應(yīng)的輸出信號和與反轉(zhuǎn)時(shí)的二極管型傳感器1 2的輸出電流相應(yīng)的輸出信號。然后，運(yùn)算正轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號與反轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號之間的差來作為二極管型傳感器102的輸入光檢測值。
[0179]此外，運(yùn)算部113中的處理并不限于上述的方式，也可以是基于固定期間內(nèi)的正轉(zhuǎn)時(shí)的多個(gè)輸出信號和反轉(zhuǎn)時(shí)的多個(gè)輸出信號來運(yùn)算上述的固定期間內(nèi)的二極管型傳感器102的輸入光檢測值。另外，在基于固定期間內(nèi)的正轉(zhuǎn)時(shí)的多個(gè)輸出信號和反轉(zhuǎn)時(shí)的多個(gè)輸出信號來運(yùn)算該固定期間內(nèi)的二極管型傳感器102的輸入光檢測值的情況下，并不限于交替地切換二極管型傳感器102的輸出電流的極性的情況。例如，也可以如“正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)”那樣每兩次切換一次極性。只要固定期間內(nèi)的正轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電流的個(gè)數(shù)與反轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電流的個(gè)數(shù)為相同的個(gè)數(shù)即可，也可以以任意模式切換極性。
[0180]另外，不限于上述的方式，也可以是以下方式:具備采樣/保持電路，該采樣/保持電路進(jìn)行在正轉(zhuǎn)時(shí)原樣輸入電流-電壓轉(zhuǎn)換電路3的輸出電壓、在反轉(zhuǎn)時(shí)以“-1倍”的增益輸入電流-電壓轉(zhuǎn)換電路3的輸出電壓的動作，由此取正轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號與反轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號之間的差。
[0181][實(shí)施方式5]
[0182]接著，對本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式5進(jìn)行說明。首先，對上述的實(shí)施方式4的二極管型傳感器裝置的動作例進(jìn)行說明。
[0183]圖15的(a)、(b)是圖12所示的實(shí)施方式4的二極管型傳感器裝置的概念圖。
[0184]在此，在實(shí)施方式4的二極管型傳感器裝置101中，如圖15的(a)、(b)所示，假定電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103存在輸入偏移電壓Vbias的情況。此外，在圖15的(a)、(b)中，圖15的
(a)表示正轉(zhuǎn)時(shí)，圖15的(b)表示反轉(zhuǎn)時(shí)。另外，在圖15的(a)、(b)中，左側(cè)電路示出開關(guān)狀態(tài)，右側(cè)電路是簡化了電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0185]在上述的實(shí)施方式4的二極管型傳感器裝置101中，在電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103處存在輸入偏移電壓Vbias的情況下，輸入偏移電壓Vbias施加在二極管型傳感器102的陰極與陽極之間。此時(shí)，能夠用圖16的(a)、(b)所示的等效電路來置換光電二極管型傳感器102。此夕卜，圖16的(a)是正轉(zhuǎn)時(shí)的等效電路，圖16的(b)是反轉(zhuǎn)時(shí)的等效電路。
[0186]也就是說，能夠用恒流源102a、與恒流源102a并聯(lián)連接的內(nèi)部電阻102b、以及與恒流源102a和內(nèi)部電阻102b并聯(lián)連接的二極管102c來表示二極管型傳感器102。
[0187]在對用這種等效電路表示的二極管型傳感器102存在光輸入的情況下，通過下面的式(13)導(dǎo)出二極管型傳感器102的輸出電流I。
[0188]I = Il-1d-1r...式(13)[Ο189] 在式(13)中，Il表不由于光輸入而產(chǎn)生的電流，Id表不由于輸入偏移電壓Vbias以逆極性施加而產(chǎn)生的二極管102c的輸出電流，Ir表示基于光電二極管型傳感器102的內(nèi)部電阻102b的電阻值Rs和施加于二極管型傳感器102的輸入偏移電壓Vbias而產(chǎn)生的電流。
[0190]通過以下的式(14)來表示式(13)中的Id。
[0191]Id=1X [eXp(qV/kT)-l],.?式(14)
[0192]在式(14)中，1是二極管型傳感器102的反向飽和電流，q是二極管型傳感器102的電荷量，V是在光電二極管型傳感器102的陽極與陰極之間施加的電壓(Vbias)，k是玻爾茲曼系數(shù)，T是絕對溫度。
[0193]通過下面的式(15)來表示式(13)中的Ir。
[0194]Ir = V/Rs…式(15)
[0195]在式(15)中，V是在二極管型傳感器102的陽極與陰極之間施加的電壓(Vbias)，Rs是內(nèi)部的并聯(lián)電阻(內(nèi)部電阻)的電阻值。
[0196]在此，在圖15的(a)、(b)所示的二極管型傳感器裝置101中，輸入級存在包括運(yùn)算放大器的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸入偏移(幾mV左右)，Vbias由該偏移電壓決定。
[0197]當(dāng)通過斬波電路104對二極管型傳感器102進(jìn)行正向連接(正轉(zhuǎn))與反向連接(反轉(zhuǎn))之間的切換(斬波控制)時(shí)，Vbias的極性變?yōu)榉聪颍虼薎d如下所述那樣，根據(jù)上述的式(14)，Id的大小(電流量)在正向時(shí)和反向時(shí)不一致。
[0198]正向時(shí)的式(14):1d+ = 1 X [exp(qVbias/kT)_l]
[0199]反向時(shí)的式(14):1d—= 1X [exp(q(-Vbias)/kT)-1]
[0200]此外，式(13)中的L.依賴于輸入光的光量，因此即使通過斬波控制切換連接，電流量也不會發(fā)生變化。Is如式(15)所示的那樣，即使切換連接，電流量也不會發(fā)生變化。
[0201]另外，關(guān)于式(13)的Ir，即使通過斬波控制進(jìn)行切換，Vbias和Rs的值也不會發(fā)生變化，因此電流量不變化。
[0202]在此，為了簡單而設(shè)為不存在光等外部輸入的無輸入狀態(tài)(Il= O)來考慮。
[0203]根據(jù)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反饋電阻132的電阻值Rf，通過下面的式(16)來表示電流-電壓轉(zhuǎn)換后的輸出Vout。
[0204]Vout = (-1D-lR)XRf...式(16)
[0205]因而，正向連接時(shí)的Vout+和反向連接時(shí)的Vout-如下面的式(17)和式(18)那樣。
[0206]Vout+=(-1D+-lR) XRf..?式(17)
[0207]Vout-= (-1d--1r) XRf..?式(18)
[0208]根據(jù)式(17)和式(18)可知，正向連接時(shí)的Vout+與反向連接時(shí)的Vout-之間的差(解調(diào))不為“O”，而作為偏移殘留下來(下面的式(19))。這成為殘留偏移。
[0209]Vout+-Vout-= (_Id++Id-) XRf^O
[0210]...式(19)
[0211]也就是說，向輸出分別輸出以由Rf決定的轉(zhuǎn)換增益對式(14)放大后的結(jié)果，式
(14)的值在斬波之前和之后發(fā)生變化，因此其差被視作偏移成分。
[0212]另外，式(14)包含絕對溫度T，因此依賴于溫度，其結(jié)果，對精度產(chǎn)生影響。因此，在二極管型傳感器102的輸出電流是幾nA?幾pA這種微小電流輸出的情況下，有時(shí)特別是對偏移消除的效果不能夠有所期待。
[0213]實(shí)施方式5中的紅外線傳感器實(shí)現(xiàn)了上述的偏移消除。
[0214]圖17的(a)、(b)是用于說明本發(fā)明所涉及的二極管型傳感器裝置的實(shí)施方式5的結(jié)構(gòu)圖，是表示紅外線傳感器的一例的圖。
[0215]本實(shí)施方式5中的紅外線傳感器1I與上述的實(shí)施方式4中的紅外線傳感器同樣地，具備二極管型傳感器102、將二極管型傳感器102的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103、以及切換二極管型傳感器102的輸出電流的極性的斬波電路104，但是該實(shí)施方式5中的紅外線傳感器101的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103具備自動調(diào)零放大器133和反饋電阻132 (電阻值Rf)。另外，由斬波時(shí)鐘信號生成電路105控制斬波電路104。
[0216]此外，圖17的(a)示出正轉(zhuǎn)時(shí)的電路狀態(tài)，圖17的(b)示出反轉(zhuǎn)時(shí)的電路狀態(tài)。
[0217]該自動調(diào)零放大器133包括輸入偏移小(例如幾ΙΟμν以下)的自動調(diào)零放大器。自動調(diào)零放大器133的反相輸入端in-經(jīng)由斬波電路104而與二極管型傳感器102的一端連接，并且在自動調(diào)零放大器133的反相輸入端in-與輸出端out之間連接有反饋電阻132(電阻值Rf)。自動調(diào)零放大器133的非反相輸入端in+與供給規(guī)定電壓的電壓源Vr2連接。從電壓源Vr 2供給的規(guī)定電壓與向光電二極管型傳感器102的陽極或陰極供給的、由電壓源Vr I供給的規(guī)定電壓相同。此外，作為自動調(diào)零放大器133，例如能夠應(yīng)用后述的圖19中示出的自動調(diào)零放大器。
[0218]斬波時(shí)鐘信號生成電路105向開關(guān)swl?sw4供給規(guī)定頻率的斬波時(shí)鐘信號，來對這些開關(guān)swl?sw4進(jìn)行接通斷開控制，對開關(guān)swl至sw4w進(jìn)行控制以使光電二極管型傳感器102的陰極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反相輸入端in-連接并且向二極管型傳感器102的陽極供給規(guī)定電壓Vrl、或者使光電二極管型傳感器102的陽極與電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的反相輸入端in-連接并且向二極管型傳感器102的陰極供給規(guī)定電壓Vrl。由此，光電二極管型傳感器102的輸出電流I被以在正轉(zhuǎn)(I+)與反轉(zhuǎn)(1-)之間交替重復(fù)的方式供給到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。
[0219]在本實(shí)施方式5中，設(shè)為電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103具有輸入偏移小的自動調(diào)零放大器和反饋電阻的結(jié)構(gòu)。
[0220]因此，輸入偏移小。由此，在上述的式(I4)中能夠近似為qV/kT?O，因此輸出電流I在無輸入時(shí)能夠近似為下面的式(20)。
[0221]I?-1r = -V/Rs...式(20)
[0222]因而，在本實(shí)施方式5中，正向連接時(shí)的Vout+和反向連接時(shí)的Vout-如下面的式
(21)和下面的式(22)所示那樣，能夠取其差(進(jìn)行解調(diào))來消除偏移成分。
[0223]Vout+ = _V/Rs...式(21)
[0224]Vout—= _V/Rs...式(22)
[0225]因而，正向連接時(shí)的Vout+與反向連接時(shí)的Vout—之間的差(解調(diào))能夠近似為“O”(下面的式(23))。
[0226]Vout+-Vout-^-V/Rs+V/Rs = 0
[0227]...式(23)
[0228]以上，為了簡單而考慮了無輸入狀態(tài)下的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸出，但是在光輸入時(shí)也同樣能夠消除偏移成分。
[0229]例如，在存在光輸入的情況下，上述的式(20)成為下面的式(24)。
[0230]I?IL-V/Rs...式(24)
[0231]因而，正向連接時(shí)的Vout+和反向連接時(shí)的Vout—如下面的式(25)和式(26)那樣。
[0232]Vout+ = IL-V/Rs...式(25)
[0233]Vout—= -1l_V/Rs...式(26)
[0234]因而，通過取其差(進(jìn)行解調(diào))消除偏移成分，能夠只取出二極管型傳感器102的與輸出電流相對應(yīng)的輸出電壓(式(27))。
[0235]Vout.-Vout-= 2Il...式(27)
[0236]另外，二極管型傳感器102的內(nèi)部電阻(并聯(lián)電阻)102b的電阻值Rs存在隨時(shí)間變化而變動的可能性。該內(nèi)部電阻102b的電阻值Rs的變動具體地說表現(xiàn)為初級放大器的輸出電壓的變動，通過增益與放大器的輸入偏移電壓的積來表示該變動，其中，該增益是由內(nèi)部電阻102b的電阻值Rs與反饋電阻的比決定的。在本實(shí)施方式5中，能夠還將由于二極管型傳感器12的內(nèi)部電阻12b的電阻值Rs隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的變動的影響消除。
[0237]如以上那樣，通過在電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103中使用輸入偏移電壓小的自動調(diào)零放大器，能夠降低輸入光檢測值所包含的、二極管型傳感器102的輸出電流的極性切換(斬波控制)前后的偏移電流成分。能夠降低初級的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路所包含的殘留偏移成分，從而能夠精度良好地檢測輸出電流。
[0238]由此，在如圖14所示那樣在紅外線傳感器101的后級進(jìn)行解調(diào)的情況(取極性切換前后的差的情況)下，能夠降低殘留偏移，能夠精度良好地檢測輸入光。
[0239][變形例]
[0240]在上述的實(shí)施方式4或?qū)嵤┓绞?中，對具備二極管型傳感器102、將二極管型傳感器102的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103、以及將二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到上述的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的斬波電路104的紅外線傳感器101進(jìn)行了說明，但是也可以是，對紅外線傳感器101還設(shè)置斬波時(shí)鐘信號生成電路105。[0241 ]另外，也可以構(gòu)成如下紅外線傳感器信號處理IC芯片:在上述的實(shí)施方式4或?qū)嵤┓绞?中的紅外線傳感器101中，具備對光電二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行處理的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路1 3和斬波電路104、向斬波電路104供給斬波時(shí)鐘信號的斬波時(shí)鐘信號生成電路105、以及供給規(guī)定電壓的規(guī)定電壓生成電路106。
[0242]圖18是表示紅外線傳感器信號處理IC芯片的一例的圖，對使用具備自動調(diào)零放大器133的實(shí)施方式5中的紅外線傳感器的信號處理部來構(gòu)成紅外線傳感器信號處理IC芯片200的情況進(jìn)行說明。
[0243]如圖18所示，紅外線傳感器信號處理IC芯片200具備:第I輸入端子tl，其與二極管型傳感器102的陽極連接;第2輸入端子t2，其與二極管型傳感器102的陰極連接;電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103，其將二極管型傳感器102的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓;斬波電路104，其將二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到上述的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103;斬波時(shí)鐘信號生成電路105，其向斬波電路104的各開關(guān)swl?sw4供給斬波時(shí)鐘信號；以及規(guī)定電壓生成電路106，其向第I輸入端子tl或第2輸入端子t2供給規(guī)定電壓。
[0244]此外，在圖18中，對構(gòu)成了具備斬波時(shí)鐘信號生成電路105的紅外線傳感器信號處理IC芯片200的情況進(jìn)行了說明，但并不是必須在紅外線傳感器信號處理IC芯片200中具備斬波時(shí)鐘信號生成電路105。也可以構(gòu)成為從設(shè)置在紅外線傳感器信號處理IC芯片200外部的斬波時(shí)鐘信號生成電路105對斬波電路104供給斬波時(shí)鐘信號。
[0245]電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103具有自動調(diào)零放大器133和反饋電阻132(電阻值Rs)，自動調(diào)零放大器133的非反相輸入端子被供給規(guī)定電壓Vr。
[0246]圖19是表示紅外線傳感器信號處理IC芯片中包含的自動調(diào)零放大器的具體例的圖。
[0247]如圖19所示，自動調(diào)零放大器133具備主放大器141和調(diào)零放大器142，在主放大器141的輸出端與反相輸入端之間連接有反饋電阻132。另外，主放大器141的反相輸入端經(jīng)由斬波電路104、第I輸入端子tl而與二極管型傳感器102的陰極連接。主放大器141的調(diào)零輸入端c經(jīng)由電容器143接地。
[0248]調(diào)零放大器142的輸出端經(jīng)由開關(guān)sw8而與主放大器141的調(diào)零輸入端c連接，并且經(jīng)由開關(guān)sw7而與調(diào)零放大器142的調(diào)零輸入端c連接，還經(jīng)由開關(guān)sw7及電容器144接地。
[0249]調(diào)零放大器142的反相輸入端經(jīng)由斬波電路104、第I輸入端子tl而與光電二極管型傳感器102的陰極連接，并且經(jīng)由開關(guān)SW6、SW5、斬波電路104而與第I輸入端子tl或第2輸入端子t2連接。調(diào)零放大器142的非反相輸入端經(jīng)由開關(guān)sw5、斬波電路4而與第I輸入端子11或第2輸入端子t2連接。
[0250]由規(guī)定電壓生成電路106生成的規(guī)定電壓Vr經(jīng)由開關(guān)sw3而被供給到第I輸入端子tl或經(jīng)由開關(guān)sw4而被供給到第2輸入端子t2，并且經(jīng)由開關(guān)SW5、SW6、開關(guān)swl而被供給到第I輸入端子tl或經(jīng)由開關(guān)sw5、sw6、sw3而被供給到第2輸入端子t2。并且，經(jīng)由開關(guān)sw5而被供給到調(diào)零放大器142的非反相輸入端子。
[0251]而且，開關(guān)swl?sw4基于來自斬波時(shí)鐘信號生成電路105的斬波時(shí)鐘信號進(jìn)行動作，由此通過斬波電路104在將二極管型傳感器102相對于電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103正向連接的狀態(tài)與將二極管型傳感器102相對于電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103反向連接的狀態(tài)之間進(jìn)行切換。即，通過斬波電路104，在將第I輸入端子tl與自動調(diào)零放大器133的輸入端連接并向第2輸入端子t2供給規(guī)定電壓Vr的狀態(tài)與將第2輸入端子t2與自動調(diào)零放大器133的輸入端連接并向第I輸入端子tl供給規(guī)定電壓Vr的狀態(tài)之間進(jìn)行切換。由此，將二極管型傳感器102的輸出電流進(jìn)行極性切換后輸入到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。
[0252]而且，自動調(diào)零放大器133在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)分兩個(gè)階段進(jìn)行動作，在階段I，只向主放大器141供給向自動調(diào)零放大器133輸入的輸入信號，對主放大器141的調(diào)零輸入端c施加蓄積于電容器143的電壓，同時(shí)調(diào)零放大器142將自身的調(diào)零電壓向電容器144施加。在階段2，利用來自電容器144的調(diào)零電壓，調(diào)零放大器142將向主放大器141的反相輸入端子施加的輸入電壓放大，并向主放大器141的調(diào)零輸入端c和電容器144供給放大后的電壓。
[0253]由此，調(diào)零放大器142進(jìn)行動作使得能夠在主放大器141的調(diào)零輸入端c得到使主放大器141的輸入差電壓為接近零的數(shù)值所需要的電壓，主放大器141的偏移被調(diào)整為零。
[0254]圖20的(a)?(h)是表示示出圖19所示的紅外線傳感器信號處理IC芯片中的自動調(diào)零放大器和斬波電路的斬波開關(guān)的動作的時(shí)序圖的圖。
[0255]此外，關(guān)于斬波電路104的斬波頻率與自動調(diào)零放大器133的動作頻率之間的大小關(guān)系，既可以是斬波頻率大于自動調(diào)零放大器133的動作頻率，也可以是斬波頻率小于自動調(diào)零放大器133的動作頻率。
[0256]在圖20的(a)?(h)中，圖20的(a)?(d)示出斬波電路4的斬波頻率〉自動調(diào)零放大器的動作頻率時(shí)的斬波電路104和自動調(diào)零放大器133的各開關(guān)swl?sw8的動作。
[0257]在圖20的(a)?(h)中，圖20的(a)示出開關(guān)SW1、SW4的動作，圖20的(b)示出開關(guān)sw2、sw3的動作，圖20的(c)示出開關(guān)sw5、sw8的動作，圖20的(d)示出開關(guān)sw6、sw7的動作。
[0258]首先，在自動調(diào)零放大器133中，將開關(guān)sw5和sw8斷開，將開關(guān)sw6和sw7接通。該區(qū)間與上述的階段I對應(yīng)，是調(diào)整偏移電壓的區(qū)間。此外，在階段I的區(qū)間內(nèi)，將斬波電路104的開關(guān)swl、sw4斷開，將開關(guān)sw2、sw3接通。
[0259]之后，將自動調(diào)零放大器133的開關(guān)sw5和sw8接通，將開關(guān)sw6和sw7斷開。該區(qū)間與上述的階段2對應(yīng)，是保持偏移電壓的調(diào)整結(jié)果的區(qū)間，在該區(qū)間內(nèi)，切換斬波電路104的開關(guān)swl?sw4來進(jìn)行斬波驅(qū)動。在圖20的(a)和(b)中，圖示出在與階段2對應(yīng)的區(qū)間內(nèi)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)交替重復(fù)兩次的形式。
[0260]只要正轉(zhuǎn)的次數(shù)與反轉(zhuǎn)的次數(shù)相同即可，既可以是進(jìn)行多次斬波驅(qū)動的形式，也可以如上述那樣以將“進(jìn)行兩次正轉(zhuǎn)、進(jìn)行兩次反轉(zhuǎn)”作為I組且重復(fù)多組的方式進(jìn)行斬波驅(qū)動。另外，在進(jìn)行斬波驅(qū)動時(shí)，開關(guān)swl、sw4和開關(guān)sw2、sw3中的哪一組先接通都可以。
[0261]而且，關(guān)于重復(fù)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的區(qū)間內(nèi)的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸出信號，利用連接于紅外線傳感器信號處理IC芯片200的后級的例如圖14所示的運(yùn)算處理電路110中包含的運(yùn)算部113來求出正轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號與反轉(zhuǎn)時(shí)的輸出信號之間的差，由此能夠降低二極管型傳感器102的輸出電阻的差，并且能夠還將電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103等二極管型傳感器102的后級電路的DC偏移成分去除。
[0262]因而，優(yōu)選的是，對斬波電路104進(jìn)行斬波驅(qū)動的斬波頻率、自動調(diào)零放大器133的動作頻率、以及連接于紅外線傳感器信號處理IC芯片200的后級的例如圖14所示的運(yùn)算處理電路110中包含的米樣電路112的米樣頻率等是同步的。
[0263]之后，當(dāng)再次成為階段I的區(qū)間時(shí)，在自動調(diào)零放大器133中，開關(guān)SW5、SW8斷開，開關(guān)sw6、sw7接通，偏移電壓被調(diào)整。另一方面，斬波電路104的開關(guān)swl、sw4為斷開，開關(guān)sw2、sw3為接通。此外，在圖20的(a)?(h)中，在階段2，在緊挨著切換為階段I之前，開關(guān)swl、sw4為斷開，開關(guān)sw2、sw3為接通，因此在斬波電路104中，在從階段2向階段I切換時(shí)，開關(guān)swl、sw4維持?jǐn)嚅_，開關(guān)sw2、sw3維持接通。
[0264]在圖20的(a)?(h)中，圖20的(e)?(h)示出斬波電路104的斬波頻率〈自動調(diào)零放大器的動作頻率時(shí)的斬波電路104和自動調(diào)零放大器133的各開關(guān)swl?sw8的動作。圖20的
(6)示出開關(guān)8￥1、8￥4的動作，圖20的(；0示出開關(guān)8￥2、8￥3的動作，圖20的(8)示出開關(guān)8￥5、sw8的動作，圖20的(h)示出開關(guān)sw6、sw7的動作。
[0265]首先，在自動調(diào)零放大器133中，將開關(guān)sw5和sw8斷開，將開關(guān)sw6和sw7接通。該區(qū)間與上述的階段I對應(yīng)，是調(diào)整偏移電壓的區(qū)間。
[0266]接著，將開關(guān)sw5和sw8接通，將開關(guān)sw6和sw7斷開。該區(qū)間與上述的階段2對應(yīng)，是保持偏移電壓的調(diào)整結(jié)果的區(qū)間。
[0267]接著，再次將開關(guān)sw5和sw8斷開并且將開關(guān)sw6和sw7接通，從而再次成為階段I的區(qū)間，是調(diào)整偏移電壓的區(qū)間。
[0268]之后，將開關(guān)SW5和sw8接通，將開關(guān)sw6和sw7斷開，從而成為階段2的區(qū)間，保持偏移電壓的調(diào)整結(jié)果。
[0269]另一方面，在斬波電路104中，首先，將開關(guān)swl和sw4斷開，將開關(guān)sw2和sw3接通，從該狀態(tài)起，在從階段2向階段I切換的時(shí)刻交替地重復(fù)接通和斷開。
[0270]然后，在開關(guān)swl、sw4接通并且開關(guān)sw2、sw3斷開時(shí)，二極管型傳感器102的輸出電流被原樣輸出到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。也就是說，向電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103輸出正轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電流。相反地，在開關(guān)swl、sw4斷開并且開關(guān)sw2、sw3接通時(shí)(圖19)，光電二極管型傳感器102的輸出電流被進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)后輸出到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103。也就是說，向電流-電壓轉(zhuǎn)換電路3輸出反轉(zhuǎn)時(shí)的輸出電流。
[0271]然后，利用連接于紅外線傳感器信號處理IC芯片200的后級的例如圖14所示的運(yùn)算處理電路110中包含的運(yùn)算部113來求出階段2的區(qū)間內(nèi)的、正轉(zhuǎn)時(shí)的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸出信號與反轉(zhuǎn)時(shí)的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的輸出信號之間的差，由此能夠降低二極管型傳感器102的輸出電阻的差，并且能夠還將電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103等二極管型傳感器102的后級電路的DC偏移成分去除。
[0272]此外，此時(shí)例如設(shè)為以下方式:在連接于紅外線傳感器信號處理IC芯片200的后級的運(yùn)算處理電路110中包含的采樣電路112中，在除階段I的調(diào)整偏移電壓的區(qū)間以外的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行采樣。由此，通過利用后級的運(yùn)算處理電路110中包含的運(yùn)算部113來求出差，能夠降低二極管型傳感器102的輸出電阻的差，并且能夠還將電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103等二極管型傳感器102的后級電路的DC偏移成分去除。
[0273]此外，在上述的實(shí)施方式中，說明了構(gòu)成對I個(gè)二極管型傳感器102進(jìn)行信號處理的紅外線傳感器信號處理IC芯片200的情況，但是還能夠構(gòu)成對多個(gè)二極管型傳感器102進(jìn)行信號處理的紅外線傳感器信號處理IC芯片200。例如，既可以是與多個(gè)光電二極管型傳感器102對應(yīng)地分別具備上述的斬波電路104和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103的結(jié)構(gòu)，也可以是利用與二極管型傳感器102分別對應(yīng)的上述的斬波電路104以及一個(gè)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路103來對多個(gè)二極管型傳感器102進(jìn)行時(shí)分處理的結(jié)構(gòu)。
[0274]另外，還可以是在本實(shí)施方式4中具備本實(shí)施方式I的虛設(shè)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)。
[0275]如以上那樣，參照特定的實(shí)施方式來說明了本發(fā)明，但并不是要通過這些說明來對發(fā)明進(jìn)行限定。通過參照本發(fā)明的說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員明確可知所公開的實(shí)施方式的各種變形例以及本發(fā)明的其它實(shí)施方式。因而，應(yīng)當(dāng)理解為，權(quán)利要求書還涵蓋本發(fā)明的技術(shù)范圍以及要旨所包含的這些變形例或?qū)嵤┓绞健?br>[0276]附圖標(biāo)記說明
[0277]1、2、3、4: 二極管型傳感器;la、2a、IIa至14a:輸入端子(PAD); 3a、15a:公用端子(PAD)； 4-1至4-5:保護(hù)電路(ESD保護(hù)電路)；5:斬波電路5; 5_1至5_5:斬波開關(guān);6:電流-電壓轉(zhuǎn)換電路;6a:放大器;7:虛設(shè)保護(hù)電路(虛設(shè)ESD保護(hù)電路)；1:傳感器部;20、30:輸出電流檢測IC芯片；101: 二極管型傳感器裝置(紅外線傳感器)；102:光電二極管型紅外線傳感器；1 2a:恒流源；1 2b:內(nèi)部電阻；103:電流-電壓轉(zhuǎn)換電路；104:斬波電路；1 5:斬波時(shí)鐘信號生成電路；106:規(guī)定電壓生成電路；110:運(yùn)算處理電路；111:可變放大電路；112:采樣電路;113:運(yùn)算部；131:放大器;132:反饋電阻；133:自動調(diào)零放大器;200:紅外線傳感器信號處理IC芯片。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于，具備: 公用端子，其與N個(gè)二極管型傳感器的一端連接； N個(gè)輸入端子，其與各所述二極管型傳感器的另一端連接； N+1個(gè)保護(hù)電路，其與所述N個(gè)輸入端子和所述公用端子連接； 斬波電路，其切換各二極管型傳感器的輸出電流的極性； 電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將從所述斬波電路輸出的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓；以及 電流供給單元，其對所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入供給補(bǔ)償電流， 其中，N是2以上的整數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述公用端子與所述N個(gè)二極管型傳感器的陽極連接，其中，N是2以上的整數(shù)， 所述N個(gè)輸入端子與各所述二極管型傳感器的陰極連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述公用端子與所述N個(gè)二極管型傳感器的陰極連接，其中，N是2以上的整數(shù)， 所述N個(gè)輸入端子與各所述二極管型傳感器的陽極連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述電流供給單元與所述斬波電路的切換相應(yīng)地對所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入供給所述補(bǔ)償電流。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述電流供給單元是虛設(shè)保護(hù)電路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 還具備開關(guān)，該開關(guān)與所述斬波電路的切換相應(yīng)地對是否將所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接進(jìn)行切換。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 還具備開關(guān)，該開關(guān)與所述斬波電路的切換相應(yīng)地對是否將所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述輸入端子連接進(jìn)行切換。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述開關(guān)以使所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入電連接的個(gè)數(shù)在切換輸出電流的極性之前和之后為相同的個(gè)數(shù)的方式對是否將所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入連接進(jìn)行切換。9.根據(jù)權(quán)利要求5?8中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述虛設(shè)保護(hù)電路與所述保護(hù)電路相鄰配置。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 以時(shí)分的方式對各二極管型傳感器的輸出電流進(jìn)行檢測，并且在各二極管型傳感器的輸出電流的檢測中，切換輸出電流的極性來進(jìn)行檢測。11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述斬波電路具有:第I斬波開關(guān)部，其與同第I 二極管型傳感器連接的第I輸入端子連接;第2斬波開關(guān)部，其與同第2二極管型傳感器連接的第2輸入端子連接；以及第3斬波開關(guān)部，其與所述公用端子連接， 利用所述第I斬波開關(guān)部和所述第3斬波開關(guān)部來切換所述第I 二極管型傳感器的輸出電流的極性， 利用所述第2斬波開關(guān)部和所述第3斬波開關(guān)部來切換所述第2 二極管型傳感器的輸出電流的極性。12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述公用端子與將各二極管型傳感器的陽極彼此連接起來的連接部連接或者與將各二極管型傳感器的陰極彼此連接起來的連接部連接。13.一種二極管型傳感器裝置，其特征在于，具備: 根據(jù)權(quán)利要求1?12中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片；以及 傳感器部，其具有N個(gè)二極管型傳感器，其中，N是2以上的整數(shù)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的二極管型傳感器裝置，其特征在于， 所述二極管型傳感器是紅外線傳感器。15.一種二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于，具備: 第I端子，其與二極管型傳感器的一端連接； 第2端子，其與二極管型傳感器的另一端連接； 電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，其將所述二極管型傳感器的輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓； 斬波電路，其在將所述二極管型傳感器相對于所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路正向連接的狀態(tài)與將所述二極管型傳感器相對于所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路反向連接的狀態(tài)之間進(jìn)行切換；以及 規(guī)定電壓生成電路，其向所述第I端子或所述第2端子供給規(guī)定電壓。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路具有自動調(diào)零放大器和反饋電阻。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述斬波電路在向所述第I端子供給規(guī)定電壓并將所述第2端子連接在所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端的狀態(tài)與向所述第2端子供給規(guī)定電壓并將所述第I端子連接在所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端的狀態(tài)之間進(jìn)行切換。18.根據(jù)權(quán)利要求15?17中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于， 所述斬波電路連接在所述第I端子與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端之間以及所述第2端子與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端之間。19.根據(jù)權(quán)利要求15?18中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片，其特征在于，在所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的后級具備運(yùn)算部，該運(yùn)算部運(yùn)算所述輸出電流的極性正轉(zhuǎn)時(shí)的所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓與所述輸出電流的極性反轉(zhuǎn)時(shí)的所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓之間的差。20.一種二極管型傳感器裝置，其特征在于，具備: 根據(jù)權(quán)利要求15?19中的任一項(xiàng)所述的二極管型傳感器的輸出電流檢測IC芯片； 二極管型傳感器； 第I配線，其將所述二極管型紅外線傳感器的一端與所述第I端子連接；以及 第I配線，其將所述二極管型紅外線傳感器的另一端與所述第2端子連接。
【文檔編號】H01L27/04GK105899918SQ201580004163
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月7日
【發(fā)明人】齋藤徹也, 和田健作
【申請人】旭化成微電子株式會社