[发明专利]半导体物理量传感器装置

说明书

本发明提供一种半导体物理量传感器装置，其能够维持正常工作时的电流能力，且能够抑制端子间短路时流动的电流。将以互补的方式连接第一、二输出元件(1、2)而成的输出电路(5)的连接点(6)与输出端子(103)连接。在第一输出元件(1)与输出电路(5)的连接点(6)之间连接有第一开关元件(3)。在第二输出元件(2)与输出电路(5)的连接点(6)之间连接有第二开关元件(4)。在输出端子(103)的电压Vout为比下限的钳位电压(电压Vref1)低的电压Vref0时，第一开关元件(3)截止。在输出端子(103)的电压Vout为比上限的钳位电压(电压Vref2)高的电压Vref3时，第二开关元件(4)截止。

技术领域

本发明涉及一种半导体物理量传感器装置。

背景技术

以往，公知有将压力或加速度等物理量转换为电压而输出的传感器IC(IC：Integrated Circuit：集成电路)装置。图5是表示以往的传感器IC装置的输出特性的特性图。如图5所示，传感器IC装置的输出特性在物理量的预定的检测范围X1内，具有伴随着物理量的大小的增加而电压值以预定的倾斜度增加的线性。将示出该线性的范围设定为传感器IC装置的正常工作时的物理量的检测范围(以下，作为正常检测范围)X1，将与正常检测范围X1对应的电压范围(以下，作为正常输出电压范围)X2的电压作为模拟信号输出。

通常，传感器IC装置与用于对从传感器IC装置输出的电压等模拟信号进行数字处理的传感器系统连接。图6是表示传感器IC装置与传感器系统的连接结构的框图。如图6所示，传感器系统110具有A/D(Analog-to-Digital：模拟到数字)转换器111、运算电路112及电压源113。传感器IC装置100具有作为输出电路而省略图示的CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor：互补型MOS)电路。

传感器IC装置100内的输出电路的高电位侧、低电位侧及输出点分别与传感器IC装置100的电源电压(Vcc)端子101、接地电压(GND)端子102及输出(Vout)端子103连接。另外，传感器IC装置100的电源电压端子101及接地电压端子102分别经由传感器系统110的省略图示的电源电压端子及接地电压端子与电压源113的正极及负极连接。传感器IC装置100的输出端子103经由传感器系统110的省略图示的输入端子与A/D转换器111连接。从传感器IC装置100输出的电压等模拟信号被A/D转换器111转换为数字信号，并被运算电路112进行运算处理。

在这样的连接结构的传感器IC装置100及传感器系统110中，例如，发生传感器IC装置100的电源电压端子101与传感器系统110的电源输出端子(未图示)之间的连接断开(电路断路、即断线)的连接异常。在该情况下，以与根据物理量的大小的电压值不同的电压值从传感器IC装置100的输出端子103输出电压。但是，在传感器系统110侧不能判断传感器IC装置100的输出是根据物理量的大小的正常输出，还是其与传感器IC装置100之间产生连接异常时的异常输出。

因此，近年来，在传感器IC装置100还谋求用于检测其与传感器系统110之间的连接异常的自我诊断功能。图7是表示传感器IC装置的连接结构的另一例的框图。图8、9是表示以往的传感器IC装置的电压范围的说明图。如图7所示，对于自我诊断功能来说，列举了将各电阻121～124与传感器IC装置100的电源电压端子101、接地电压端子102及输出端子103连接的方式等。电阻121～123是配置于传感器IC装置100的内部的内部诊断(自我诊断)电阻，电阻124是配置在传感器IC装置100的外部的外置电阻。需要说明的是，在该图中，将电阻124连接在电源电压端子101与输出端子103之间并作为上拉电阻，但是即使是连接在输出端子103与接地电压端子102之间并作为下拉电阻的情况下也能够进行连接异常的自我诊断。