半導(dǎo)體器件和逆變器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件和逆變器系統(tǒng)。半導(dǎo)體器件包括第一電阻器組和第二電阻器組、第一開關(guān)組和第二開關(guān)組、寄存器和放大器。第一電阻器組包括在第一端子和放大器的輸出之間串聯(lián)連接的多個第一電阻器。第一開關(guān)組包括多個第一開關(guān)。第一開關(guān)中的每個開關(guān)被連接在第一電阻器間的連接點中的相應(yīng)一個連接點和放大器的反相輸入端子之間。第二電阻器組包括在放大器的第二端子和基準(zhǔn)電壓源之間串聯(lián)連接的多個第二電阻器。第二開關(guān)組包括多個第二開關(guān)。第二開關(guān)中的每個開關(guān)被連接在第二電阻器間的連接點中的相應(yīng)一個連接點和放大器的正輸入端子之間。寄存器選擇第一開關(guān)和第二開關(guān)中的每個開關(guān)。
【專利說明】半導(dǎo)體器件和逆變器系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 于2013年4月17日提交的日本專利申請No. 2013-086780的公開，包括說明書、 附圖和摘要，通過引用其整體并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，例如，裝在逆變器系統(tǒng)中的半導(dǎo)體器件。

【背景技術(shù)】
[0004] 已知用于電機(jī)控制的逆變器控制。逆變器控制用于諸如空調(diào)、冰箱或洗衣機(jī)的家 用電器或工業(yè)機(jī)器。例如，日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2009-95206(對應(yīng)于美國專利 No. US8139385B2)公開了進(jìn)行逆變器控制的逆變器控制電路。逆變器控制電路被配置成控 制包括開關(guān)元件的逆變器電路。逆變器控制電路包括定時器電路、放大器和增益控制電路。 定時器電路生成用于控制開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的PWM信號。放大器接收、放大并且輸出由 逆變器電路的負(fù)載電流生成的模擬信號。增益控制電路與PWM信號的輸出改變時序同步地 控制放大器的增益的切換。
[0005] 作為相關(guān)技術(shù)，日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2004-210233 (對應(yīng)的美國專利 No. US7366599B2)公開了一種電動力轉(zhuǎn)向裝置。該電動力轉(zhuǎn)向裝置被配置成將電動機(jī)的驅(qū) 動力傳送到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以輔助進(jìn)行轉(zhuǎn)向。電動力轉(zhuǎn)向裝置包括電流檢測器電路、微計算機(jī)和 增益改變單元。電流檢測器電路被配置成檢測電動機(jī)中流動的電流，并且輸出電機(jī)電流檢 測信號。電流檢測器電路輸出經(jīng)能夠改變增益的可變增益放大器電路放大的電機(jī)電流檢測 信號。微計算機(jī)具有接收由電流檢測器電路輸出的電機(jī)電流檢測信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換端 口，并且基于通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換端口采集的電機(jī)電流檢測信號來控制電動機(jī)。增益改變 單元改變可變增益放大器電路的增益?？勺冊鲆娣糯笃麟娐繁慌渲贸墒沟秒娏髁魅肽M開 關(guān)SW。為此原因，模擬開關(guān)SW的導(dǎo)通電阻的影響造成在差分放大器的增益中生成誤差。
[0006] 另外，日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2001-298337公開了增益可變放大器電 路。該增益可變放大器電路包括運算放大器、增益切換電阻器組、多個模擬開關(guān)和選擇器單 元。增益切換電阻器組具有彼此串聯(lián)連接的多個電阻器。多個模擬開關(guān)連接在增益切換電 阻器組中的各個電阻器的中間點和運算放大器的輸入端子之間。選擇器單元選擇性導(dǎo)通所 有模擬開關(guān)中的任一個。增益可變放大器電路被配置成使得沒有電流流入模擬開關(guān)。為此 原因，模擬開關(guān)SW的導(dǎo)通電阻的影響沒有造成在運算放大器的增益中生成誤差，并且能夠 以高精度放大信號。在這種情況下，運算放大器的共模抑制比（CMRR)降低，并且共模抑制 t匕（CMRR)按增益的改變而改變。
[0007] 另外，日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2011-254561 (對應(yīng)于歐洲專利公開 No. EP2388599A2)公開了一種電機(jī)電流檢測1C。電機(jī)電流檢測1C包括差分放大器電路、差 分放大器電路的一對輸入端子或非反相輸入端子和反相輸入端子、差分放大器電路的輸出 端子。差分放大器電路的輸入端子能夠接收負(fù)電壓。差分放大器電路的輸入端子具有在輸 入過量電壓時阻止過量電壓被輸入到端子的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 在日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2009-95206中公開的逆變器控制中，使用分 流電阻器來檢測逆變器電路的負(fù)載電流。大約數(shù)十安培的大電流流入分流電阻器，并且流 入分流電阻器的電流的值的改變也大。為此原因，逆變器控制電路必定在噪聲環(huán)境下操作。 在該環(huán)境下，出于以高精度控制電機(jī)以提高效率的目的，必須以高精度放大流入分流電阻 器的電流所生成的電壓，并且已經(jīng)盡可能多地從中去除噪聲的信號被采集到微計算機(jī)中。 期望能夠以高精度放大信號同時盡可能多地去除噪聲的技術(shù)。
[0009] 日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2004-210233中的可變增益放大器電路被配置 成使得電流流入模擬開關(guān)SW。為此原因，模擬開關(guān)SW的導(dǎo)通電阻的影響造成在差分放大 器的增益中生成誤差。日本未經(jīng)審查的專利申請公開No. 2001-298337中的增益可變放 大器電路被配置成使得沒有電流流入模擬開關(guān)。為此原因，模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻的影響沒 有造成在差分放大器的增益中生成誤差，并且能夠以高精度放大信號。然而，在這種情況 下，因為運算放大器的反相輸入端子側(cè)的阻抗變化，所以運算放大器的共模抑制比（CMRR) 下降。另外，共模抑制比（CMRR)隨增益的波動而變化。日本未經(jīng)審查的專利申請公開 No. 2011-254561中的差分放大器電路包括用于確定增益的四個電阻器，即電阻器R1、R2和 可變電阻器R4、R5。進(jìn)行控制，使得可變電阻器R4具有與可變電阻器R5的電阻值相同的 電阻值，以提高共模抑制比（CMRR)。然而，在這些可變電阻器R4和R5的構(gòu)造中，模擬開關(guān) (未示出）被插入電流流動的路徑中。為此原因，模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻的影響造成在差分放 大器的增益中生成誤差。
[0010] 根據(jù)本說明書的描述和附圖，其它問題和新穎性特征將變得清楚。
[0011] 根據(jù)一個實施例，半導(dǎo)體器件能夠任意地設(shè)置運算放大器的反相輸入端子側(cè)的增 益切換電阻器和非反相輸入端子側(cè)的偏置開關(guān)電阻器的電阻，并且從運算放大器的電流路 徑中基本上去除用于切換各個電阻器的模擬開關(guān)。
[0012] 根據(jù)實施例，半導(dǎo)體器件可以以高精度放大信號，同時盡可能多地去除噪聲。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是示出根據(jù)實施例的具有逆變器系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造示例的框圖；
[0014] 圖2是示出根據(jù)第一實施例的微計算機(jī)的構(gòu)造示例的框圖；
[0015] 圖3是示出根據(jù)實施例的微計算機(jī)中的定時器電路的構(gòu)造示例的框圖；
[0016] 圖4中的A至K是示出根據(jù)實施例的具有逆變器系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)的操作的時 序圖；
[0017] 圖5是示出根據(jù)第二實施例的微計算機(jī)的構(gòu)造示例的框圖；
[0018] 圖6A是示出基準(zhǔn)電壓和模擬輸入電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0019] 圖6B是示出基準(zhǔn)電壓和運算放大器非反相輸入電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0020] 圖6C是示出基準(zhǔn)電壓和運算放大器的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0021] 圖7A是示出基準(zhǔn)電壓和模擬輸入電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0022] 圖7B是示出基準(zhǔn)電壓和運算放大器非反相輸入電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0023] 圖7C是示出基準(zhǔn)電壓和運算放大器的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0024] 圖8A是示出基準(zhǔn)電壓和模擬輸入電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0025] 圖8B是示出基準(zhǔn)電壓和運算放大器非反相輸入電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0026] 圖8C是示出基準(zhǔn)電壓和運算放大器的輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0027] 圖9是示出根據(jù)第三實施例的微計算機(jī)的構(gòu)造示例的框圖；
[0028] 圖10是示出根據(jù)第四實施例的微計算機(jī)的構(gòu)造示例的框圖；
[0029] 圖11A是示出根據(jù)第五實施例的第一電阻器和第二電阻器的布局的一個示例的 示意圖；
[0030] 圖11B是示出根據(jù)第五實施例的第一電阻器和第二電阻器的布局的另一個示例 的不意圖；
[0031] 圖lie是示出根據(jù)第五實施例的第一電阻器和第二電阻器的布局的又一個示例 的不意圖；
[0032] 圖12是示出微計算機(jī)的修改示例的示意圖。

【具體實施方式】
[0033] 下文中，將參照附圖描述根據(jù)實施例的半導(dǎo)體器件和逆變器。
[0034] 第一實施例
[0035] 將描述根據(jù)第一實施例的半導(dǎo)體器件和逆變器系統(tǒng)的構(gòu)造。圖1是示出根據(jù)第一 實施例的具有逆變器系統(tǒng)的電機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造示例的框圖。電機(jī)控制系統(tǒng)1包括逆變器 系統(tǒng)（2、4)和電機(jī)3。如隨后將描述的，逆變器系統(tǒng)（2、4)將受控電流供應(yīng)到電機(jī)3。電機(jī) 3是三相電機(jī)，并且根據(jù)從逆變器系統(tǒng)（2、4)供應(yīng)的受控電流旋轉(zhuǎn)。換句話講，在電機(jī)3中 流動的電流受逆變器系統(tǒng)（2、4)控制。在圖1中，只示出電機(jī)3的電機(jī)線圈。另外，在下面 各個實施例中，電機(jī)3中的相位的數(shù)量和逆變器系統(tǒng)（2、4)中的相位的數(shù)量將示例性地是3 個。然而，各個實施例中的相位的數(shù)量不限于這個示例。
[0036] 逆變器系統(tǒng)包括逆變器電路4和微計算機(jī)2。逆變器電路4連接到電機(jī)3,并且將 電流供應(yīng)到電機(jī)3。逆變器電路4包括分流電阻器Rs。分流電阻器Rs布置在逆變器電路 4的電流路徑中。微計算機(jī)2 (半導(dǎo)體器件)基于分流電阻器Rs上的電壓(對應(yīng)于供應(yīng)到電 機(jī)3的電流）根據(jù)驅(qū)動信號（PWM信號）控制在逆變器電路4中到電機(jī)3的電流供應(yīng)。在這 種情形下，微計算機(jī)2被如上所述地配置，因此能夠以高精度放大分流電阻器Rs上的電壓， 同時盡可能多地從電壓中去除噪聲。結(jié)果，微計算機(jī)2能夠以更高精度控制到電機(jī)3的電 流供應(yīng)。圖1示出其中提供一個分流電阻器Rs的一個分流器的示例。
[0037] 下文中，將進(jìn)一步描述逆變器系統(tǒng)。逆變器電路4還包括用于驅(qū)動三相電機(jī)的反 相器INV1、INV2、INV3和電源E0。電源E0連接在節(jié)點nl和節(jié)點n2之間。反相器INV1、 INV2、INV3與電源E0并聯(lián)連接。
[0038] 反相器INV1包括開關(guān)元件TR1和TR2。開關(guān)元件TR1和TR2分別被U相的PWM信 號50和U相的反相的PWM信號51驅(qū)動。開關(guān)元件TR1是NPN晶體管，具有連接到節(jié)點n2 的集電極、連接到節(jié)點n3的發(fā)射極、以及接收U相的PWM信號50的基極。開關(guān)元件TR2是 NPN晶體管，具有連接到節(jié)點n3的集電極、連接到節(jié)點nl的發(fā)射極、以及接收U相的反相的 PWM信號51的基極。反相器INV1還包括反饋二極管D1和D2。反饋二極管D1具有連接到 節(jié)點n3的陽極和連接到節(jié)點n2的陰極。反饋二極管D2具有連接到節(jié)點nl的陽極和連接 到節(jié)點n3的陰極。
[0039] 反相器INV2包括開關(guān)元件TR3和TR4。開關(guān)元件TR3和TR4分別被V相的PWM信 號52和V相的反相的PWM信號53驅(qū)動。開關(guān)元件TR3是NPN晶體管，具有連接到節(jié)點n2 的集電極、連接到節(jié)點n4的發(fā)射極、以及接收V相的PWM信號52的基極。開關(guān)元件TR4是 NPN晶體管，具有連接到節(jié)點n4的集電極、連接到節(jié)點nl的發(fā)射極、以及接收V相的反相的 PWM信號53的基極。反相器INV2還包括反饋二極管D3和D4。反饋二極管D3具有連接到 節(jié)點n4的陽極和連接到節(jié)點n2的陰極。反饋二極管D4具有連接到節(jié)點nl的陽極和連接 到節(jié)點n4的陰極。
[0040] 反相器INV3包括開關(guān)元件TR5和TR6。開關(guān)元件TR5和TR6分別被W相的PWM信 號54和W相的反相的PWM信號55驅(qū)動。開關(guān)元件TR5是NPN晶體管，具有連接到節(jié)點n2 的集電極、連接到節(jié)點n5的發(fā)射極、以及接收W相的PWM信號54的基極。開關(guān)元件TR6是 NPN晶體管，具有連接到節(jié)點n5的集電極、連接到節(jié)點nl的發(fā)射極、以及接收W相的反相的 PWM信號55的基極。反相器INV3還包括反饋二極管D5和D6。反饋二極管D5具有連接到 節(jié)點n5的陽極和連接到節(jié)點n2的陰極。反饋二極管D6具有連接到節(jié)點nl的陽極和連接 到節(jié)點n5的陰極。
[0041] 作為各個反相器輸出的節(jié)點n3、n4和n5連接到構(gòu)成電機(jī)3的三相線圈，并且向這 些線圈供應(yīng)電流。從節(jié)點n3、n4和n5供應(yīng)的電流流入電機(jī)3,以控制電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)。分流 電阻器Rs連接在節(jié)點nl和地之間，并且通過允許逆變器電路4上的負(fù)載電流流過分流電 阻器Rs而生成的節(jié)點nl的電壓被施加到微計算機(jī)2。逆變器電路4根據(jù)從微計算機(jī)2輸 入的六相的PWM信號而導(dǎo)通/截止開關(guān)元件TR1至TR6,以調(diào)節(jié)被供應(yīng)到電機(jī)3的電流。開 關(guān)元件TR1至TR6的示例是NPN晶體管，但不限于這個示例。
[0042] 微計算機(jī)2 (半導(dǎo)體器件）包括增益控制電路24、運算放大器23、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換 器（ADC)25、定時器電路22和CPU21。增益控制電路24、ADC25、定時器電路22和CPU21以 雙向通信方式通過總線26彼此連接。增益控制電路24與運算放大器23協(xié)作地放大分流 電阻器Rs上的電壓(節(jié)點nl的電壓）27,以生成輸出電壓Vout。運算放大器(放大器）23 的增益受增益控制電路24控制。ADC25對輸出電壓Vout (模擬值）進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換， 以生成輸出信號(數(shù)字值)。CPU21進(jìn)行用于調(diào)節(jié)PWM信號的脈寬的算術(shù)運算，以生成控制信 號。定時器電路22生成用于基于控制信號控制逆變器電路4的電流輸出的PWM信號(驅(qū)動 信號)。定時器電路22和CPU21能夠被視為一個控制電路。
[0043] PWM信號控制反相器INV1至INV3中的開關(guān)元件TR1至TR6的打開/關(guān)閉操作。 開關(guān)元件TR1至TR6調(diào)節(jié)從電源E0供應(yīng)到電機(jī)3的電流。逆變器電路4將作為分流電阻 器Rs -端的節(jié)點nl的電壓輸出到微計算機(jī)2。微計算機(jī)2監(jiān)控節(jié)點nl的電壓，并且進(jìn)行 用于調(diào)節(jié)PWM信號的脈寬的反饋控制。
[0044] 在這個實施例中，增益控制電路24、運算放大器23、ADC25、定時器電路22和CPU21 全部被包括在微計算機(jī)2中。然而，這個實施例不限于這個構(gòu)造，而是除了 CPU21之外的這 些組件中的部分或全部可以布置在微計算機(jī)2外部。
[0045] 隨后，將進(jìn)一步描述增益控制電路24和運算放大器23。圖2是示出根據(jù)這個實施 例的微計算機(jī)(半導(dǎo)體器件）2的構(gòu)造示例的框圖。在這個圖中，省略了定時器電路22。另 夕卜，還省略了逆變器電路4，除了分流電阻器Rs之外。
[0046] 增益控制電路24包括增益切換電阻器組41、第一模擬開關(guān)組43、偏置調(diào)節(jié)電阻器 組42、第二模擬開關(guān)組44、增益設(shè)置寄存器40和運算放大器(第一放大器)23。增益切換電 阻器組41具有彼此串聯(lián)連接的多個第一電阻器R/、R 2'、…、心./。第一模擬開關(guān)組43具 有彼此并聯(lián)連接的多個第一模擬開關(guān)S/、S2'、···、$"'。這些第一模擬開關(guān)S/、S 2'、…、 Sn'選擇這些第一電阻器R/、R2'、···、!?_'中的至少一個。偏置調(diào)節(jié)電阻器組42具有彼 此串聯(lián)連接的多個第二電阻器1^、1? 2、…、Rn+1。第二模擬開關(guān)組44具有彼此并聯(lián)連接的多 個第二模擬開關(guān)Sp S2、…、Sn。這些第二模擬開關(guān)Sp S2、…、Sn選擇這些第二電阻器札、 R2、…、Rn+1中的至少一個。增益設(shè)置寄存器40輸出對應(yīng)于設(shè)定值的信號，從而選擇性導(dǎo)通 這些第一模擬開關(guān)Si '、S2 '、…、Sn'中的一個和這些第二模擬開關(guān)SpS2、…、Sn中的一 個。運算放大器(第一放大器）23與第一模擬開關(guān)組43和第二模擬開關(guān)組44連接。
[0047] 增益切換電阻器組41具有與第一模擬輸入端子ΑΙΝΟ連接的一端和與運算放大器 23的輸出電壓Vout連接的另一端。換句話講，第一電阻器R/的一端連接到第一模擬輸入 端子ΑΙΝ0,第一電阻器Rnt '的另一端連接到運算放大器23的輸出電壓Vout。另外，這些 第一電阻器札'、R2 '、…、Rn+1 '的各個連接點（? '和R2 '之間的連接點、R2'和R/之間 的連接點、…、Rn'和Rn+1'之間的連接點）與這些第一模擬開關(guān)S/、S 2'、"·、5η'的各個一 端連接。這些第一模擬開關(guān)S/、S2'、"·、5 η'的各個另一端連接到運算放大器23的反相輸 入端子（_端子)。換句話講，第一電阻器R/和Ri+1'（i是大于等于1或小于等于η的自然 數(shù))之間的連接點與第一模擬開關(guān)S/的一端連接。第一模擬開關(guān)S/的另一端連接到運算 放大器23的反相輸入端子（-端子)。增益切換電阻器組41中的各個第一電阻器R'的電 阻值例如被設(shè)計成具有幾千歐至100千歐的數(shù)量級。例如，第一模擬開關(guān)S'是傳輸門。在 這個圖的示例中，增益切換電阻器組41的一端通過第一模擬輸入端子ΑΙΝΟ接地。
[0048] 偏置調(diào)節(jié)電阻器組42具有與第二模擬輸入端子ΑΙΝ1連接的一端和與基準(zhǔn)電壓Vr 連接的另一端。換句話講，第二電阻器&的一端連接到第二模擬輸入端子AIN1，第二電阻 器Rn+1的另一端連接到基準(zhǔn)電壓Vr。另外，這些第二電阻器Ri、R 2、…、Rn+1的各個連接點 (札和R2之間的連接點、R2和R 3之間的連接點、…、Rn和Rn+1之間的連接點）與這些第二模 擬開關(guān)Si、S 2、…、SdtJ各個一端連接。這些第二模擬開關(guān)、…、sn的各個另一端連接 到運算放大器23的非反相輸入端子（+端子)。換句話講，第二電阻器Ri和R i+1之間的連接 點與第二模擬開關(guān)Si的一端連接。第二模擬開關(guān)Si的另一端連接到運算放大器23的非反 相輸入端子（+端子)。偏置調(diào)節(jié)電阻器組42中的各個第二電阻器R的電阻值例如被設(shè)計 成具有幾千歐至100千歐的數(shù)量級。例如，第二模擬開關(guān)S是傳輸門?；鶞?zhǔn)電壓Vr被設(shè)置 成使得即使節(jié)點nl的電壓Vin是負(fù)電勢，運算放大器23的非反相輸入端子的輸入電壓Vp 也沒有變成負(fù)的。這是因為，運算放大器23的參考被設(shè)置成GND (地)。
[0049] 增益設(shè)置寄存器40被公共用于多個第一模擬開關(guān)S/、S2'、"sSj/和多個第二模 擬開關(guān)Sp S2、…、Sn。因此，當(dāng)選擇并且導(dǎo)通第一模擬開關(guān)S/時，同時選擇并且導(dǎo)通第二 模擬開關(guān)Sp在這種情況下，在增益切換電阻器組41中，第一電阻器被分成R/+…+R/和 Ri+1' +…+Rn+1'，并且R/和Ri+1'之間的連接點通過第一模擬開關(guān)s/連接到運算放大器23 的反相輸入端子（_端子）（輸入電壓Vm)。另外，在偏置調(diào)節(jié)電阻器組42中，第二電阻器被 分成Ri+…+?和R i+1+···+Rn+1，并且氏和Ri+1之間的連接點連接到運算放大器23的非反相 輸入端子（+端子）（輸入電壓Vp)。運算放大器23基于反相輸入端子的輸入電壓Vm和非 反相輸入端子的輸入電壓Vp進(jìn)行差分放大，并且輸出輸出電壓Vout。
[0050] ADC25響應(yīng)于來自定時器電路22的觸發(fā)信號A1至A3采集運算放大器23的輸出 電壓Vout (模擬值)，并且將輸出電壓Vout轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。然后，ADC25將數(shù)字信號輸出到 CPU21。觸發(fā)信號A1至A3分別對應(yīng)于反相器INV1至INV3。
[0051] 如上所述，分流電阻器Rs連接在模擬輸入端子AIN1和模擬輸入端子ΑΙΝΟ之間。 分流電阻器Rs的一端(通過逆變器電路4的開關(guān)晶體管TR)連接到電機(jī)3,分流電阻器Rs 的另一端連接到GND。例如，分流電阻器Rs的電阻值被設(shè)計成具有幾毫歐至100毫歐的數(shù) 量級。
[0052] 圖2中的增益控制電路24和運算放大器23可以被視為可編程增益放大器。如下 得到可編程增益放大器的增益和共模抑制比。
[0053] 作為示例，讓我們考慮以下的情況：用于導(dǎo)通第一模擬開關(guān)31和第二模擬開關(guān)S/ 的值被設(shè)置到增益設(shè)置寄存器40。假設(shè)運算放大器23的非反相輸入端子的輸入電壓是Vp， 運算放大器23的反相輸入端子的輸入電壓是Vm，將被輸入到模擬輸入端子AIN1的輸入電 壓是Vin，將被輸入到模擬輸入端子ΑΙΝΟ的輸入電壓是Vss，并且基準(zhǔn)電壓是Vr。另外，運 算放大器23的非反相輸入電壓Vp和反相輸入電壓Vm虛擬接地，因此變成相同電勢，并且 這個電勢被設(shè)置為Va。由于流入札+…+氏和R i+1+-+Rn+1的電流是相同的，因此滿足下面 的表達(dá)式（1)。

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體器件，包括： 增益切換電阻器組，所述增益切換電阻器組具有彼此串聯(lián)連接的多個第一電阻器； 第一模擬開關(guān)組，所述第一模擬開關(guān)組具有彼此并聯(lián)連接的多個第一模擬開關(guān)，所述 多個第一模擬開關(guān)用于選擇所述多個第一電阻器中的至少一個； 偏置調(diào)節(jié)電阻器組，所述偏置調(diào)節(jié)電阻器組具有彼此串聯(lián)連接的多個第二電阻器； 第二模擬開關(guān)組，所述第二模擬開關(guān)組具有彼此并聯(lián)連接的多個第二模擬開關(guān)，所述 多個第二模擬開關(guān)用于選擇所述多個第二電阻器中的至少一個； 設(shè)置寄存器，所述設(shè)置寄存器選擇所述多個第一模擬開關(guān)中的一個和所述多個第二模 擬開關(guān)中的一個，以導(dǎo)通所選擇的第一模擬開關(guān)和第二模擬開關(guān)；以及 第一放大器，所述第一放大器被連接至所述第一模擬開關(guān)組和所述第二模擬開關(guān)組， 其中，所述增益切換電阻器組具有與第一模擬輸入端子相連接的一端和與所述第一放 大器的輸出相連接的另一端， 其中，所述多個第一電阻器的各個連接點與所述多個第一模擬開關(guān)的各個一端相連 接，并且所述多個第一模擬開關(guān)的各個另一端與所述第一放大器的反相輸入端子相連接， 其中，所述偏置調(diào)節(jié)電阻器組具有連接到第二模擬輸入端子的一端和連接到基準(zhǔn)電壓 的另一端，以及 其中，所述多個第二電阻器的各個連接點與所述多個第二模擬開關(guān)的各個一端相連 接，并且所述多個第二模擬開關(guān)的各個另一端與所述第一放大器的非反相輸入端子相連 接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一電阻器的電阻值之和等于所述第二電阻器的電阻值之和。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中， 在所述多個第一電阻器之中的從所選擇的第一模擬開關(guān)的連接點之后續(xù)的第一電阻 器到在所述第一放大器的輸出側(cè)的末端上的第一電阻器的電阻值之和等于在所述多個第 二電阻器之中的從所選擇的第二模擬開關(guān)的連接點之后續(xù)的第二電阻器到在基準(zhǔn)電壓側(cè) 的末端上的第二電阻器的電阻值之和。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述多個第一電阻器中的第m個電阻器的電阻值等于所述多個第二電阻器中的第m個 電阻器的電阻值，其中m是自然數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括：基準(zhǔn)電壓源， 所述基準(zhǔn)電壓源連接到所述偏置調(diào)節(jié)電阻器組的另一端，并且以可變的方式施加所述 基準(zhǔn)電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述基準(zhǔn)電壓源包括： 基準(zhǔn)電壓設(shè)置寄存器，所述基準(zhǔn)電壓設(shè)置寄存器用于設(shè)置所述基準(zhǔn)電壓的值； 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器用于將所述基準(zhǔn)電壓設(shè)置寄存器的設(shè)定值 轉(zhuǎn)換成模擬設(shè)定值；以及 第二放大器，所述第二放大器對于被轉(zhuǎn)換成模擬的所述設(shè)定值進(jìn)行放大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述設(shè)置寄存器包括： 第一設(shè)置寄存器，所述第一設(shè)置寄存器用于選擇所述多個第一模擬開關(guān)中的一個，以 導(dǎo)通所選擇的第一模擬開關(guān)；以及 第二設(shè)置寄存器，所述第二設(shè)置寄存器用于選擇所述多個第二模擬開關(guān)中的一個，以 導(dǎo)通所選擇的第二模擬開關(guān)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 針對U相、V相和W相中的每一個來布置所述增益切換電阻器組、所述第一模擬開關(guān)組、 所述偏置調(diào)節(jié)電阻器組、所述第二模擬開關(guān)組、所述設(shè)置寄存器和所述第一放大器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一放大器的輸出阻抗等于所述第二放大器的輸出阻抗。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述多個第一電阻器和所述多個第二電阻器相對于一點來被對稱地布局。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括： 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器對所述第一放大器的輸出電壓進(jìn)行模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換，以生成輸出信號；以及 控制電路，所述控制電路基于所述輸出信號來生成用于控制逆變器電路的電流的驅(qū)動 信號。
12. -種逆變器系統(tǒng)，包括： 逆變器電路，所述逆變器電路用于將電流供應(yīng)到電機(jī)； 根據(jù)權(quán)利要求11的所述半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件用于對在所述逆變器電路中的 流到所述電機(jī)的電流的供應(yīng)進(jìn)行控制， 其中，所述逆變器電路包括被布置在電流路徑中的分流電阻器， 其中，所述半導(dǎo)體器件具有連接到所述分流電阻器的第一模擬輸入端子和第二模擬輸 入端子，并且基于所述分流電阻器上的電壓將用于對所述流到所述電機(jī)的電流的供應(yīng)進(jìn)行 控制的驅(qū)動信號輸出到所述逆變器電路。
13. -種半導(dǎo)體器件，包括： 第一輸入端子； 第二輸入端子； 放大器，所述放大器具有反相輸入端子和非反相輸入端子； 增益切換電阻器組，所述增益切換電阻器組具有多個第一電阻器，所述第一電阻器被 串聯(lián)連接在所述第一輸入端子和所述放大器的輸出之間； 第一開關(guān)組，所述第一開關(guān)組具有多個第一開關(guān)，所述第一開關(guān)中的每個開關(guān)被耦 接在所述第一電阻器的連接點中的相應(yīng)一個連接點和所述放大器的所述反相輸入端子之 間； 偏置調(diào)節(jié)電阻器組，所述偏置調(diào)節(jié)電阻器組具有多個第二電阻器，所述第二電阻器被 串聯(lián)耦接在所述第二輸入端子和基準(zhǔn)電壓之間； 第二開關(guān)組，所述第二開關(guān)組具有多個第二開關(guān)，所述第二開關(guān)中的每個開關(guān)被耦接 在所述第二電阻器的連接點中的相應(yīng)一個連接點和所述放大器的所述非反相輸入端子之 間；以及 設(shè)置寄存器，所述設(shè)置寄存器選擇所述多個第一開關(guān)中的一個和所述多個第二開關(guān)中 的一個，以導(dǎo)通所選擇的第一開關(guān)和第二開關(guān)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中， 當(dāng)通過所述設(shè)置寄存器導(dǎo)通所述第一開關(guān)組中的第m個第一開關(guān)時，所述第二開關(guān)組 中的第m個開關(guān)被導(dǎo)通，其中m是自然數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，還包括： 模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述放大器的輸出轉(zhuǎn)換成輸出數(shù)字信號； 以及 PWM發(fā)生器，所述PWM發(fā)生器基于所述輸出數(shù)字信號生成至少一個PWM信號。
【文檔編號】H02M7/44GK104113226SQ201410155418
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】古地將樹 申請人:瑞薩電子株式會社