专利名称：控制系统及在其中使用的半导体元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对流到控制对象的电流进行控制的控制系统及在其中使用的半 导体元件，特别地，涉及一种适合具备对流到控制对象的电流进行检测的检测电阻的控制 系统及在其中使用的半导体元件。
背景技术：
遵循各种控制对象被电子控制，为了将电信号转换出机械运动或油压，而广泛使 用电动机和螺线管等电动传动器。为了高精度地控制这些电动传动器，必须进行高精度的 电流检测。在此，通过在IC芯片内内置电流检测电路来实现控制装置的小型化、低价格化。公知为了在IC芯片内内置电流检测电路，而在IC芯片内内置电流检测用电阻 (例如参照专利文献1、专利文献2)。通过这样的结构，能削减用于电流检测的外附部件、使 装置的小型化、低价化成为可能。专利文献1JP特开2003-203805号公报专利文献2JP特开2006-165100号公报但是，为了电流控制，无论是否要求符合成为控制目的的精度的电流检测精度，在 专利文献1、2所述的方式中，都存在电流检测精度低这样的问题。即，形成在IC芯片内的 电阻的值，如果伴随工艺的偏差导致的几十％的绝对误差而要减小绝对误差的话，则在工 艺管理、筛选、修剪上花费大的成本，其结果，抵消了内置于芯片内的成本面上的优点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置、且 可用低成本实现的控制系统及在其中使用的半导体元件。(1)为了实现所述目的，本发明提供一种控制系统，具有控制装置，其输出对流 到负载的电流进行控制的控制指令；以及驱动电路，其根据来自该控制装置的控制指令来 控制流到所述负载的电流；其特征在于，所述驱动电路具备有多个、且被设置在同一半导体 芯片内；所述多个驱动电路分别包括电流检测用分流电阻，其检测流到负载的电流、且按 相同的工艺被设置在所述半导体芯片内；虚拟电阻，其按与所述电流检测用分流电阻相同 的工艺被设置在所述半导体芯片内；校正基准，其外附在所述半导体芯片上、且与所述虚拟 电阻连接；以及修正装置，其使用所述虚拟电阻及所述校正基准，来修正流到所述电流检测 用分流电阻的电流值。根据这样的结构，可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置，并且能够以低 成本实现。(2)在上述(1)中，优选串联连接多个具有相同形状的多个电阻要素，构成所述虚 拟电阻。(3)在上述(2)中，优选并联连接多个所述电阻要素，构成所述电流检测用分流电 阻。
(4)在上述(1)中，优选所述校正基准是校正用基准电阻或恒定电流源。(5)在上述(1)中，优选所述驱动电路包括输出驱动半导体元件和电流检测半导 体元件；所述输出驱动半导体元件和所述电流检测半导体元件的控制信号输入端子与所述 控制装置连接；所述输出驱动半导体元件和所述电流检测半导体元件的第一电流输入输出 端子彼此之间并联连接；所述电流检测半导体元件的第二电流输入输出端子与所述电流检 测用分流电阻的第一端子连接。(6)在上述(5)中，优选所述驱动电路具备运算放大电路；所述电流检测半导体元 件的第二电流输入输出端子与所述运算放大电路的负侧输入端子连接；所述输出驱动半导 体元件的第二电流输入输出端子与所述运算放大电路的正侧输入端子连接；所述电流检测 用分流电阻的第二端子与所述运算放大电路的输出端子连接。(7)在上述(6)中，优选所述运算放大电路包括第一运算放大器和第二运算放大 器；在所述第二运算放大器的正侧输入端子连接第一电容器，在负侧输入端子连接第二电 容器；在第一工作阶段中，所述第一运算放大器放大相对于基准电位的所述运算放大电路 的负侧输入端子的电位后，对所述第一电容器充电；在第二工作阶段中，所述第一运算放大 器放大正侧输入端子的电位后，对所述第二电容器充电；交替重复所述第一工作阶段和所 述第二工作阶段。(8)在上述(7)中，优选所述第一运算放大器的放大率比所述第二运算放大器的 放大率还大。(9)在上述(5)中，优选所述输出驱动半导体元件，被设置在上分支侧；包括在与 所述上分支串联连接的下分支侧设置的第二输出半导体元件。(10)在上述⑴中，优选所述修正装置包括系数计算器，其根据所述虚拟电阻的 两端电压Vd的转换结果即Vd*的值来确定系数K ；以及乘法器，其在所述电流检测用分流 电阻的两端电压上乘以由该系数计算器确定出的系数K。(11)在上述(1)中，优选所述修正装置包括A/D转换器，其将所述电流检测用分流 电阻的两端电压转换成数字信号；所述虚拟电阻的两端电压作为所述A/D转换器的基准电 压，输入到所述A/D转换器的Vref输入端子。(12)在上述(1)中，优选所述控制装置内置于所述半导体芯片中。(13)在上述(1)中，优选所述控制装置被设置在所述半导体芯片的外部。(14)此外，为了实现上述目的，发明提供一种半导体元件，应用于具有输出对流 到负载的电流进行控制的控制指令的控制装置、和根据来自该控制装置的控制指令来控制 流到所述负载的电流的驱动电路的控制系统；其特征在于，所述半导体元件包括多个所 述驱动电路，其被设置在该同一半导体芯片内；电流检测用分流电阻，其分别被设置在所述 多个驱动电路，检测流到负载的电流，且按相同的工艺被设置在所述半导体芯片内；虚拟电 阻，其按与所述电流检测用分流电阻相同的工艺被设置在所述半导体芯片内；连接端子，其 外附在所述半导体芯片上、且可连接与所述虚拟电阻连接的校正基准；以及修正装置，其使 用所述虚拟电阻及所述校正基准，来修正流到所述电流检测用分流电阻的电流值。根据这样的结构，可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置，并且能够以低 成本实现。(15)此外，为了实现上述目的，本发明在同一半导体芯片上按相同工艺至少形成2个电阻器，其特征在于，一方的第一电阻器具有与外部连接的装置；另一方的第二电阻器 与同一半导体芯片内的电路连接。根据这样的结构，可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置，并且能够以低 成本实现。(16)在上述(15)中，优选在同一半导体芯片上具有测量所述第一电阻器的值的 测量装置；和根据该测量装置的测量结果来修正所述第二电阻器的值的装置。(17)在使用了上述(15)的半导体元件的控制系统中，优选在同一半导体芯片上 具有测量所述第一电阻器的值的测量装置；和根据该测量装置的测量结果来修正所述第 二电阻器的值的装置。(18)在上述(15)中，优选所述第一电阻器经由与外部连接的装置连接在外部的 校正基准上。(19)在上述(18)中，优选所述校正基准是电阻器、或恒定电压源、或恒定电流源。(20)在上述(15)中，优选所述第二电阻器是电流检测用分流电阻、或对输入电压 进行分压的分压电阻、或确定放大器的增益的反馈电阻。(发明效果)根据本发明，可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置，并且能够以低成本 实现。
图1是表示本发明第一实施方式的控制系统的结构的框图。图2是表示在本发明第一实施方式的控制系统中使用的电流检测用分流检测电 阻的误差的修正装置的结构的框图。图3是在本发明第一实施方式的控制系统中使用的半导体芯片的布局图。图4是用于说明在本发明第一实施方式的控制系统中使用的半导体芯片的布线 导线的影响的电路图。图5是在本发明第一实施方式的控制系统中使用的半导体芯片的电流检测用分 流电阻和虚拟电阻的布局图。图6是在本发明第一实施方式的控制系统中使用的半导体芯片的电流检测用分 流电阻和虚拟电阻的另一布局图。图7是表示在本发明第一实施方式的控制系统中使用的运算放大器的结构的电 路图。图8是表示在本发明第一实施方式的控制系统中使用的运算放大器的工作的时 序图。图9是表示在本发明第一实施方式的控制系统中使用的电流检测用分流检测电 阻的误差的修正装置的另一结构的框图。图10是表示本发明第二实施方式的控制系统的示意结构的框图。图11是表示本发明第二实施方式的控制系统的结构的框图。图12是表示本发明第三实施方式的控制系统的示意结构的框图。图13是表示本发明第四实施方式的控制系统的示意结构的框图。
7
图14是向图1、图12及图13所示的实施方式中的电流检测用分流电阻Rsi及虚 拟电阻Rd施加电压的说明图。图15是表示本发明第四实施方式的控制系统的结构的框图。图16是表示本发明第五实施方式的控制系统的结构的框图。图17是表示本发明第六实施方式的控制系统的结构的框图。符号说明1-半导体芯片；2-校正基准；5-电动机；5-1、5-2、5-3-螺线管；6-控制装置； 10-修正装置；20-驱动电路；21-i、22-i-M0SFET ；23_i_M0SFET(传感器用)；24_i_运算放 大器；Rd-虚拟电阻；Rsl、Rs2、Rs3、Rs4-电流检测用分流电阻；Rref-基准电阻。
具体实施例方式下面，使用图1 图9，说明本发明的第一实施方式的控制系统及在其中使用的半 导体元件的结构及工作。最初，使用图1说明本实施方式的控制系统的结构。图1是表示本发明第一实施方式的控制系统的结构的框图。作为本实施方式的控制系统，在此以自动变速装置(automatictransmission)控 制系统为一例进行说明。来自发动机的驱动输出被加在自动变速装置74的输入轴上，通过扭矩转换器72 传递给变速机74。来自变速机74的驱动输出通过驱动轴、通过工作齿轮传递给车轮。本实施方式的自动变速装置控制系统将由泵70提供的油通过多个螺线管5-1、 5-4提供给多个离合器Cl、C4，通过控制离合器Cl、C4的打开·连结，就能进行变速控制。 在图示的例子中，具备4个离合器，在此仅图示出2个离合器Cl、C4。本实施方式的自动变速装置控制系统包括半导体芯片1 ；由从半导体芯片1输出 的驱动电流驱动的多个螺线管5-1、5-4 ；和外附在半导体芯片1上的校正用基准电阻Rref。 校正用基准电阻Rref是误差小的高精度的电阻。多个螺线管5-1、5-4，分别对应多个离合 器C1、C4设置。即，在离合器是4个的情况下，螺线管也配备4个。螺线管5-1、5-4是电感 性负载。半导体芯片1包括控制装置6、多个驱动电路20-1、20_4、虚拟电阻Rd、电压源 Vacc。分别与多个螺线管5-1、5-2对应设置多个驱动电路20-1、20-4。S卩，在螺线管是4 个的情况下，驱动电路也配置4个。多个驱动电路20-1、20-4分别包括用于对流到螺线管 5-1,5-4的电流进行检测的电流检测电阻Rsl、Rs4。虚拟电阻Rd及电流检测用分流电阻 RsU Rs4是用相同的工艺形成在半导体芯片1内部的电阻，由扩散电阻和多晶硅的电阻构 成。再有，驱动电路20-1、20-4的结构后述。对控制装置6输入来自发动机转速传感器81、变速杆(shift lever)位置传感器 82、加速器踏板位置传感器83、水温传感器84等的信号。控制装置6根据这些信号，向驱动 电路20-1、20-4输出控制指令。驱动电路20-1、20-4根据来自控制装置6的控制指令进行 开关动作，控制流到螺线管5-1、5-4的电流。由从驱动电路20-1、20-4提供的电流来驱动 螺线管5-1、5-4，控制离合器C1、C4的连结状态，由此设定适合行驶状态的变速比。此外，控制装置6包括修正装置10。流到电流检测电阻Rsl、Rs4的负载电流Idl、
8Id4，作为电流检测电阻Rsl、Rs4的两端电压Vsl、Vs4被检测，被修正装置10获取。修正装 置10使用虚拟电阻Rd的两端电压Vd，来修正电流检测电阻Rsl、Rs4的两端电压Vsl、Vs4， 作为修正后的电压Vsn* (Vsl，Vs4)输出给控制装置6。使用图2后述修正装置10的修正 内容。控制装置6，基于作为修正装置10的输出的电压Vsn* (VsU Vs4)，进行反馈控制，以 使得流到作为负载的螺线管5-1、5-4的电流Idl、Id4成为预先设定的指令电流值，开关控 制驱动电路20-1、20-4的内部的开关元件。由此，驱动电路20-1、20-4向螺线管5_1、5-4 输出规定值的电流。螺线管5-1、5-4按照输入的电流值进行工作，作为规定的油压，将自泵 70提供的油提供给离合器C1、C4。由此，以规定的定时开放或连结离合器C1、C4。由此，实 现无变速振动的平稳的变速工作。接着，说明驱动电路20-1、20-4的结构。再有，由于驱动电路20_1和驱动电路20_4 为相同的结构，所以在此说明驱动电路20-1。输出电流控制用MOSFET (第一输出驱动半导体元件)21_1和MOSFET (第二输出驱 动半导体元件)22-1串联连接。M0SFET21-1的漏极端子(第一电流输入输出端子)与电 源电压VB连接。在此，电源电压VB是电池的电压。M0SFET21-1的源极端子(第二电流输 入输出端子)与M0SFET22-1(第二输出驱动半导体元件)的漏极端子(第一电流输入输出 端子)连接。M0SFET22-1的源极端子(第二电流输入输出端子)被接地。此外，从控制装 置6向M0SFET21-1、22-1的栅极端子(控制信号输入端子)输入控制信号。M0SFET21-1、 22-1根据来自控制装置6的控制信号导通截止，进行开关工作。M0SFET21-1构成用于驱动 负载的上分支，M0SFET22-2构成下分支。负载通常是螺线管和电动机等电感性负载。如果M0SFET21-1导通、M0SFET22-2截止，则由电池提供的电流通过M0SFET21-1 流到螺线管5-1。此外，如果M0SFET21-1截止、M0SFET22-2导通，则从螺线管5-1通过 M0SFET22-1 (原文有误)流过回流电流(惯性(flywheel)电流)。此外，在上分支中具备MOSFET (电流检测半导体元件)23_1。M0SFET23-1的漏极 端子(第一电流输入输出端子)与电源电压VB连接。M0SFET23-1的源极端子(第二电流 输入输出端子)与电流检测用分流电阻Rsl的第一端子连接。从控制装置6向M0SFET23-1 的栅极端子(控制信号端子)输入控制信号。在此，输入到M0SFET21-1的栅极的控制信号 和输入到M0SFET23-1的栅极的控制信号线相同。因此，M0SFET21-1和M0SFET23-1以相同 的定时导通截止。因此，由电池提供的电流被M0SFET21-1和M0SFET23-1分流。分流比由 M0SFET23-1的栅极的宽度和M0SFET21-1栅极的宽度确定。例如，设流到M0SFET23-1的电流 为流至Ij M0SFET21-1的电流的1/20。例如，当IA的电流流到M0SFET21-1时，在M0SFET22-1 中流过0. 05A的电流。在电流检测用分流电阻Rsl的两端产生Vsl = Id-Rsl形成的电位差。根据此电 位差测量在电流检测用分流电阻Rsl流动的Id，并且基于分流比(例如1/20)，能求出流到 螺线管5-1的电流例如为20 .Id0与从M0SFET21-1流到螺线管5_1的电流相比，通过减小 电流检测用分流电阻Rsl，能够减小由电流检测用分流电阻Rsl消耗的电力。并且，M0SFET21-1的源极端子和MOSFET的漏极端子的连接点与运算放大器(运 算放大电路)24-1的正输入端子连接。M0SFET23-1的源极端子和电流检测用分流电阻Rsl 的第一端子的连接点与运算放大器24-1的负输入端子连接。运算放大器24-1的输出端子 与电流检测用分流电阻Rsl的第二端子连接。
当因电流检测用分流电阻Rsl的两端的电压下降而在M0SFET22-1、M0SFET23-1的 源电位上产生差值，在二者的Vgs (栅极-源极间电压)、Vds (漏极-源极间电压)产生差 值时，二者的电流的分流比就会变化。因此，通过使用所述运算放大器24-1进行修正以使 得二者的源极电位相等，来防止因分流比的变化所导致的电流检测误差。此外，由于在上分支上具备MOSFET (电流检测半导体元件)23_1，所以在螺线管 5-1中流过过电流的情况下，能够检测出此过电流。接着，使用图2说明在本实施方式的控制系统中使用的电流检测用分流检测电阻 的误差的修正装置10的结构及工作。图2是在本发明第一实施方式的控制系统中使用的电流检测用分流检测电阻的 误差的修正装置的结构的框图。再有，在图2中与图1相同的符号表示相同的部分。电流检测用分流电阻Rsl、Rs4是按相同的工艺在半导体芯片1的内部形成的电 阻，由扩散电阻和多晶硅的电阻构成。如前所述，形成在IC芯片内的电阻的值，如果伴随工艺的偏差导致的几十％的绝 对误差而要减小绝对误差的话，则在工艺管理、筛选、修剪上花费大的成本，其结果，抵消了 内置于芯片内的成本面上的优点。因此，在本实施方式中，通过与电流检测用分流电阻Rsl、Rs4相同的工艺，在同一 半导体芯片1的内部形成虚拟电阻Rd。修正装置10使用虚拟电阻Rd，来修正电流检测用 分流电阻Rsl、Rs4的电阻值。为此，虚拟电阻Rd的第一端子通过半导体芯片1的外部端子与外部的电源电 压VB连接。在连接有虚拟电阻Rd的第二端子的外部端子和VAG端子之间，在半导体芯 片1的外部外附上校正用基准电阻Rref。由半导体芯片1的内部的恒定电压源Vacc对 虚拟电阻Rd和校正用基准电阻Rref的串联电路的两端施加固定电压Vacc。再有，电压 VAG(VoltageAnalogue Ground)是相比电源电压仅低固定电压Vacc的电压电平。如图2所示，修正装置10包括多路转换器31、A/D转换器30、系数计算器11、和乘 法器12。电流检测用分流电阻Rsl、……、Rs4的两端的电压Vsl、……、Vs4，和虚拟电阻Rd 的两端的电压Vd，通过多路转换器31输入到A/D转换器30。再有，在图2中，虽然仅图示 出2个电流检测用分流电阻Rsl、Rs4，但对应图1，有4个电流检测用分流电阻Rsl、……、 Rs4。系数计算器11根据Vd的转换结果即Vd*的值来确定系数K，通过乘法器12使系数成 为 K 倍，得到 Vsl*、......、Vs4*。下面，详细地说明修正原理。与电流检测用分流电阻Rsl、……、Rs4在同一芯片1内、按相同工艺形成的虚拟 电阻Rd，与芯片外的成为校正基准2的标准电阻Rref串联连接，对图1所示的成为基准的 固定电压Vacc进行分压。通过测量虚拟电阻Rd两端的电压Vd，就能得到与虚拟电阻Rd的 误差相关的信息。根据此误差信息就能修正电流检测用分流电阻Rsl、……、Rs4的电阻值 的误差、或检测电压Vsl、……、Vs4的电压误差。由于虚拟电阻Rd、电流检测用分流电阻Rsl、……、Rs用相同工艺形成，所以虽然 绝对误差大、但各自的电阻值的绝对误差之差即相对误差变小。此关系如果用式子表示，就 成为下面的式(1)、式(2)这样。SVd / 5α=Vacc · Rd.typ · Rref / (Rref+Rd.typ · (1+α) ) 2Rd = Rd. typ · (1+α ) · (1+β 1)......(1)Rs = Rs. typ · (1+α ) · (1+ β 2)......(2)在此，α是绝对误差系数，β 1、β 2是相对误差系数，Rd. typ, Rs. typ是虚拟电阻 及分流电阻的设计值。此外，在此，α >> β 、β2。因此，如果根据虚拟电阻Rd的误差信息(绝对误差系数α )来修正电流检测用分 流电阻Rsl、……、Rs4的值，则能以高精度修正误差的影响。其结果，能够在精度良好的电 流检测中使用本来绝对误差大的电流检测用分流电阻Rs 1、……、Rs4。在串联连接虚拟电阻Rd和校正基准电阻Rref，对固定电压Vacc进行分压得到Vd 的方法中，能用以下的方法进行修正。虚拟电阻Rd的两端的电压Vd由以下的式(3)表示。Vd = Vacc · Rd/ (Rref+Rd)......(3)通过式(3)的变形，用式⑷求出虚拟电阻Rd的电阻值。Rd = Vd · Rref/(Vacc-Vd)......(4)由于虚拟电阻Rd、电流检测用分流电阻Rsl........Rs4用相同工艺形成，所以如
果假设因相对误差系数β 1、β 2小而能忽略的话，则式(4)可变形为下面的式(5)。Rd = Rd. typ · (1+α )......(5)基于式(5)，用以下的式(6)可计算出用于修正的(1+α)。(1+α ) = Rd/Rd. typ= Vd · Rref/{(Vacc-Vd) · Rd. typ}......(6)同样地，电流检测用分流电阻Rs的电阻值用下面的式(7)表示。Rs = Rs. typ · (1+α )利用以上这样得到的(1+α )能补偿电流检测用分流电阻Rs的绝对误差。在此，由系数计算器11计算出的系数K，基于式(6)成为K= 1/(1+α)。乘法器12通过在电流检测用分流电阻Rsl、……、Rs4的两端的电压Vsl、Vs4，和 虚拟电阻Rd的两端的电压Vd上乘以系数K，来得到修正完成检测电压Vsl*、……、Vs4*。图1所示的控制装置6基于修正完成检测电压Vsl*、……、Vs4*和分流电阻的设 计值Rs. typ计算流到M0SFET21-1等的电流Idl等。并且，控制装置6使用M0SFET21-1和 M0SFET23-1的分流比(例如1/20)，能求出流到螺线管5-1等的电流例如为20-Idl0在此 之上，控制装置6开关控制M0SFET21-1等，以使得检测出的电流(20*Idl)与指令值一致。接着，说明最佳设计，S卩、使绝对误差系数α的检测灵敏度最大化的虚拟电阻 Rd. typ。如果将式(5)代入式(3)就成为以下的式(7)。Vd = Vacc · Rd. typ · (1+α )/(Rref+Rd. typ · (1+α ))......(7)如果为了求出绝对误差系数α的检测灵敏度、即相对绝对误差系数α的变化的 虚拟电阻的两端电压Vd的变化，而对式(7)进行绝对误差系数α的偏微分，则成为以下的 式(S)0
接着，如果为了求出绝对误差系数α的检测灵敏度，即、使式(8)成为最大的虚拟 电阻Rd. typ，而对式(8)进行虚拟电阻Rd. typ的偏微分，则成为以下的式(9)。
权利要求
1.一种控制系统，具有控制装置，其输出对流到负载的电流进行控制的控制指令；以及 驱动电路，其根据来自该控制装置的控制指令来控制流到所述负载的电流； 其特征在于，所述驱动电路具备有多个、且被设置在同一半导体芯片内； 所述多个驱动电路分别包括电流检测用分流电阻，其检测流到负载的电流、且按相同的工艺被设置在所述半导体 芯片内；虚拟电阻，其按与所述电流检测用分流电阻相同的工艺被设置在所述半导体芯片内； 校正基准，其外附在所述半导体芯片上、且与所述虚拟电阻连接；以及 修正装置，其使用所述虚拟电阻及所述校正基准，来修正流到所述电流检测用分流电 阻的电流值。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，串联连接多个具有相同形状的多个电阻要素，构成所述虚拟电阻。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，并联连接多个所述电阻要素，构成所述电流检测用分流电阻。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于， 所述校正基准是校正用基准电阻或恒定电流源。
5.一种控制系统，其特征在于，所述驱动电路包括输出驱动半导体元件和电流检测半导体元件； 所述输出驱动半导体元件和所述电流检测半导体元件的控制信号输入端子与所述控 制装置连接；所述输出驱动半导体元件和所述电流检测半导体元件的第一电流输入输出端子彼此 之间并联连接；所述电流检测半导体元件的第二电流输入输出端子与所述电流检测用分流电阻的第 一端子连接。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于， 所述驱动电路具备运算放大电路；所述电流检测半导体元件的第二电流输入输出端子与所述运算放大电路的负侧输入 端子连接；所述输出驱动半导体元件的第二电流输入输出端子与所述运算放大电路的正侧输入 端子连接；所述电流检测用分流电阻的第二端子与所述运算放大电路的输出端子连接。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述运算放大电路包括第一运算放大器和第二运算放大器；在所述第二运算放大器的正侧输入端子连接第一电容器，在负侧输入端子连接第二电 容器；在第一工作阶段中，所述第一运算放大器放大相对于基准电位的所述运算放大电路的 负侧输入端子的电位后，对所述第一电容器充电；在第二工作阶段中，所述第一运算放大器放大正侧输入端子的电位后，对所述第二电 容器充电；交替重复所述第一工作阶段和所述第二工作阶段。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第一运算放大器的放大率比所述第二运算放大器的放大率还大。
9.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于， 所述输出驱动半导体元件，被设置在上分支侧；包括在与所述上分支串联连接的下分支侧设置的第二输出半导体元件。
10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于， 所述修正装置包括系数计算器，其根据所述虚拟电阻的两端电压Vd的转换结果即Vd*的值来确定系数K;以及乘法器，其在所述电流检测用分流电阻的两端电压上乘以由该系数计算器确定出的系 数K。
11.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述修正装置包括A/D转换器，其将所述电流检测用分流电阻的两端电压转换成数字信号；所述虚拟电阻的两端电压作为所述A/D转换器的基准电压，输入到所述A/D转换器的 Vref输入端子。
12.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于， 所述控制装置内置于所述半导体芯片中。
13.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于， 所述控制装置被设置在所述半导体芯片的外部。
14.一种半导体元件，应用于具有输出对流到负载的电流进行控制的控制指令的控制 装置、和根据来自该控制装置的控制指令来控制流到所述负载的电流的驱动电路的控制系 统；其特征在于，所述半导体元件包括多个所述驱动电路，其被设置在该同一半导体芯片内；电流检测用分流电阻，其分别被设置在所述多个驱动电路，检测流到负载的电流，且按 相同的工艺被设置在所述半导体芯片内；虚拟电阻，其按与所述电流检测用分流电阻相同的工艺被设置在所述半导体芯片内； 连接端子，其外附在所述半导体芯片上、且可连接与所述虚拟电阻连接的校正基准；以及修正装置，其使用所述虚拟电阻及所述校正基准，来修正流到所述电流检测用分流电 阻的电流值。
15.一种半导体元件，在同一半导体芯片上按相同工艺至少形成2个电阻器，其特征在于，一方的第一电阻器具有与外部连接的装置； 另一方的第二电阻器与同一半导体芯片内的电路连接。
16.根据权利要求15所述的半导体元件，其特征在于， 在同一半导体芯片上具有测量所述第一电阻器的值的测量装置；和 根据该测量装置的测量结果来修正所述第二电阻器的值的装置。
17.—种控制系统，使用了权利要求15所述的半导体元件，其特征在于， 在同一半导体芯片上具有测量所述第一电阻器的值的测量装置；和 根据该测量装置的测量结果来修正所述第二电阻器的值的装置。
18.根据权利要求15所述的半导体元件，其特征在于，所述第一电阻器经由与外部连接的装置连接在外部的校正基准上。
19.根据权利要求18所述的半导体元件，其特征在于， 所述校正基准是电阻器、或恒定电压源、或恒定电流源。
20.根据权利要求15所述的半导体元件，其特征在于，所述第二电阻器是电流检测用分流电阻、或对输入电压进行分压的分压电阻、或确定 放大器的增益的反馈电阻。
全文摘要
本发明提供一种可在单芯片的LSI中内置高精度电流检测装置、而且可用低成本地实现的控制系统以及在其中所使用的半导体元件。驱动电路(24-1、24-4)被设置在同一半导体芯片(1)的内部。多个驱动电路(24-1、24-4)分别包括检测流到负载的电流、且按相同工艺被设置在半导体芯片(1)内的电流检测用分流电阻(Rs1、Rs4)；按与电流检测用分流电阻相同的工艺被设置在半导体芯片(1)内的虚拟电阻(Rd)，和外附在半导体芯片(1)上、且与虚拟电阻(Rd)连接的校正基准(2)。此外，修正装置(10)使用虚拟电阻(Rd)及校正基准(2)来修正流到电流检测用分流电阻(Rs1、Rs4)的电流值。
文档编号G01R19/00GK102004453SQ20101026063
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月20日 优先权日2009年8月31日
发明者大浦亮一, 宫冈修一, 广津铁平, 田边至, 金川信康 申请人:日立汽车系统株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
