α _N 彡 Tmain...(13)
[0145]α _N 彡 Tmain/(Tpl_N+Tp2_N)…(14)
[0146]然而，Tmain滿足下面的關(guān)系。
[0147]Tmain = Tconv — Tpre — Tmargin." (15)
[0148]請注意，Tmargin可以是0。因此，如公式(13)或(14)所示，時(shí)間系數(shù)α_Ν可以說是指示在主積分周期Tmain內(nèi)結(jié)束積分的條件下可以如何延長時(shí)間T1的系數(shù)。
[0149]積分時(shí)間更新電路42例如計(jì)算Tmain/ (Tpl_N+Tp2_N)作為滿足上述公式(14)的
α _Ν0
[0150]接下來，積分時(shí)間更新電路42通過下面的公式(16)計(jì)算作為主積分周期Tmain中的時(shí)間T1的時(shí)間Tml_N。
[0151]Tml_N = a _NXTpl_N?(16)
[0152]由于轉(zhuǎn)換周期Tconv與模擬信號Van的變化的速度相比足夠短，所以可以視為在一個(gè)轉(zhuǎn)換周期Tconv內(nèi)模擬信號Van沒有變化。由于這個(gè)原因，模擬信號Van的電勢在預(yù)積分周期Tpre和主積分周期Tmain中是基本恒定的。因此，建立了下面的公式(17)。
[0153]Tml_N+Tm2_N = (Tpl_N+Tp2_N) X α (17)
[0154]結(jié)果，從上述公式(13)和(17)示出下面的公式(18)。
[0155]Tml_N+Tm2_N Tmain < Tconv…(18)
[0156]由于這個(gè)原因，第N次轉(zhuǎn)換的積分時(shí)間在預(yù)定轉(zhuǎn)換周期Tconv內(nèi)完成。
[0157]由積分時(shí)間更新電路42計(jì)算出的Tml_N和由計(jì)數(shù)器電路40計(jì)數(shù)的Tm2_N被輸入至計(jì)算電路41。計(jì)算電路41執(zhí)行下面的公式(19)中示出的計(jì)算，并且輸出Α/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。
[0158]Van = - VrefX (Tm2_N/Tml_N)…(19)
[0159]<半導(dǎo)體裝置4的操作的說明>
[0160]接下來，將說明根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4的操作。圖9是示出在第N次轉(zhuǎn)換時(shí)半導(dǎo)體裝置4的操作的時(shí)間圖。請注意，在下面的說明中，半導(dǎo)體裝置4將作為執(zhí)行如圖8和圖9所示的信號的下面的輸入和輸出的裝置進(jìn)行說明。控制電路16將通/斷信號SWVan輸出至開關(guān)10，并且將通/斷信號SWVref輸出至開關(guān)11。計(jì)數(shù)器電路40將開關(guān)切換信號S1輸出至控制電路16。比較器13將比較器輸出信號S2輸出至計(jì)數(shù)器電路40。計(jì)數(shù)器電路40將作為預(yù)積分周期Tpre的時(shí)間T2的時(shí)間Tp2輸出至積分時(shí)間更新電路42，并且將作為主積分周期Tmain的時(shí)間T2的時(shí)間Tm2輸出至計(jì)算電路41。另外，積分時(shí)間更新電路42將作為預(yù)積分周期Tpre的時(shí)間T1的時(shí)間Tpl輸出至計(jì)數(shù)器電路40，并且將作為主積分周期Tmain的時(shí)間Tl的時(shí)間Tml輸出至計(jì)數(shù)器電路40和計(jì)算電路41。計(jì)算電路41將Van的測量結(jié)果S3輸出至存儲電路18。積分模式切換電路43將積分模式切換信號S4輸出至計(jì)數(shù)器電路40。
[0161]首先，在作為第N次轉(zhuǎn)換的開始時(shí)間的時(shí)間t0處，從積分模式切換電路43輸出的積分模式切換信號S4變成高電平，并且執(zhí)行預(yù)積分周期Tpre的積分。具體地，執(zhí)行下面的與積分模式切換信號S4變成高電平相關(guān)聯(lián)的操作。從計(jì)數(shù)器電路40輸出至控制電路16的開關(guān)切換信號S1變成高電平。作為其結(jié)果，控制電路16接通模擬信號Van側(cè)的開關(guān)10，并且斷開積分基準(zhǔn)電壓Vref側(cè)的開關(guān)11。積分器12將待輸入的模擬信號Van積分。
[0162]計(jì)數(shù)器電路40根據(jù)從積分時(shí)間更新電路42輸出的時(shí)間Tpl_N來執(zhí)行計(jì)數(shù)操作。
[0163]在時(shí)間tl處，計(jì)數(shù)器電路40的計(jì)數(shù)值變成與Tpl_N相同的值。在時(shí)間tl處，從計(jì)數(shù)器電路40輸出至控制電路16的開關(guān)切換信號S1變成低電平。作為其結(jié)果，控制電路16斷開模擬信號Van側(cè)的開關(guān)10，并且接通積分基準(zhǔn)電壓Vref側(cè)的開關(guān)11。積分器12將待輸入的積分基準(zhǔn)電壓Vref積分。比較器13將積分器12的輸出與比較基準(zhǔn)電壓(0V)進(jìn)行比較，并且將比較器輸出信號S2輸出至計(jì)數(shù)器電路40。請注意，由比較器13輸出的比較器輸出信號S2是高電平，直到積分器12的輸出達(dá)到比較基準(zhǔn)電壓，并且當(dāng)積分器12的輸出達(dá)到比較基準(zhǔn)電壓時(shí)變成低電平。
[0164]計(jì)數(shù)器電路40從時(shí)間tl對時(shí)間了?2_~進(jìn)行計(jì)數(shù)，直到比較器輸出信號S2變成低電平。
[0165]在時(shí)間t2處，比較器輸出信號S2變成低電平。計(jì)數(shù)器電路40將時(shí)間Tp2_N輸出至積分時(shí)間更新電路42。
[0166]當(dāng)時(shí)間Tp2_N從計(jì)數(shù)器電路40輸出時(shí)，積分時(shí)間更新電路42計(jì)算出時(shí)間系數(shù)α _Ν，并且從時(shí)間系數(shù)α_Ν進(jìn)一步計(jì)算出時(shí)間Tml_N。積分時(shí)間更新電路42將計(jì)算出的時(shí)間Tml_N輸出至計(jì)數(shù)器電路40和計(jì)算電路41。
[0167]當(dāng)預(yù)積分周期Tpre在時(shí)間t3處結(jié)束時(shí)，從積分模式切換電路43輸出的積分模式切換信號S4變成低電平，并且執(zhí)行主積分周期Tmain的積分。具體地，執(zhí)行下面的與積分模式切換信號S4變成低電平相關(guān)聯(lián)的操作。從計(jì)數(shù)器電路40輸出至控制電路16的開關(guān)切換信號S1變成高電平。作為其結(jié)果，控制電路16接通模擬信號Van側(cè)的開關(guān)10，并斷開積分基準(zhǔn)電壓Vref側(cè)的開關(guān)11。積分器12將待輸入的模擬信號Van積分。
[0168]計(jì)數(shù)器電路40根據(jù)從積分時(shí)間更新電路42輸出的時(shí)間Tml_N來執(zhí)行計(jì)數(shù)操作。
[0169]在時(shí)間t4處，計(jì)數(shù)器電路40的計(jì)數(shù)值變成與Tml_N相同的值。在時(shí)間t4處，從計(jì)數(shù)器電路40輸出至控制電路16的開關(guān)切換信號S1變成低電平。作為其結(jié)果，控制電路16斷開模擬信號Van側(cè)的開關(guān)10，并接通積分基準(zhǔn)電壓Vref側(cè)的開關(guān)11。積分器12將待輸入的積分基準(zhǔn)電壓Vref積分。比較器13將積分器12的輸出與比較基準(zhǔn)電壓(0V)進(jìn)行比較，并且將比較器輸出信號S2輸出至計(jì)數(shù)器電路40。
[0170]計(jì)數(shù)器電路40從時(shí)間t4對時(shí)間行計(jì)數(shù)，直到比較器輸出信號S2變成低電平。
[0171]在時(shí)間t5處，比較器輸出信號S2變成低電平。計(jì)數(shù)器電路40將時(shí)間Tm2_N輸出至計(jì)算電路41。
[0172]當(dāng)時(shí)間Tm2_N從計(jì)數(shù)器電路40輸出時(shí)，計(jì)算電路41利用從積分時(shí)間更新電路42輸出的時(shí)間Tm2_N和時(shí)間Tml_N來執(zhí)行上述公式(19)的計(jì)算，并且將計(jì)算結(jié)果輸出至存儲電路18。作為其結(jié)果，存儲電路18存儲第N次轉(zhuǎn)換的模擬信號Van的測量結(jié)果。
[0173]在時(shí)間t6處，第N次Α/D轉(zhuǎn)換中的轉(zhuǎn)換周期Tconv結(jié)束。另外，在時(shí)間t7處，在到第(N+1)次Α/D轉(zhuǎn)換的等待時(shí)間Tinterval之后開始第(N+1)次Α/D轉(zhuǎn)換。根據(jù)如上所述這樣的方式，半導(dǎo)體裝置4重復(fù)Α/D轉(zhuǎn)換。
[0174]<半導(dǎo)體裝置4中的積分時(shí)間的說明>
[0175]圖10是示出根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4中的對于模擬信號Van的每個(gè)電勢的積分時(shí)間的差異的圖。請注意，在圖10中示出的圖中，虛線表示當(dāng)最大電勢的模擬信號Van被輸入至積分器12時(shí)的積分輸出，實(shí)線表不當(dāng)最小電勢的模擬信號Van被輸入至積分器12時(shí)的積分輸出，并且點(diǎn)劃線表示當(dāng)最大電勢與最小電勢之間的電勢的模擬信號Van被輸入至積分器12時(shí)的積分輸出。
[0176]如圖10所不，盡管在預(yù)積分周期Tpre中的積分中，模擬信號Van的積分時(shí)間Tpl_Ν相對于任何電勢的模擬信號Van都是恒定的，但是在主積分周期Tmain中的積分中，模擬信號Van的電勢越低，模擬信號Van的積分時(shí)間Tml_N越長。另外，在主積分周期Tmain中，模擬信號Van與積分基準(zhǔn)電壓Vref的總積分時(shí)間基本上相等，而不管模擬信號Van的電勢如何。如上所述，半導(dǎo)體裝置4通過積分器12在主積分周期Tmain內(nèi)執(zhí)行積分盡可能長的時(shí)間，而不管模擬信號Van的電勢如何。
[0177]根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置4更新時(shí)間T1，以便如上所述根據(jù)預(yù)積分周期Tpre中的積分時(shí)間來延長主積分周期Tmain中的轉(zhuǎn)換時(shí)的時(shí)間Tl。S卩，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置4中，主積分周期Tmain中的模擬信號Van的積分時(shí)間被設(shè)定為在模擬信號Van與積分基準(zhǔn)電壓Vref的積分時(shí)間不超過主積分周期Tmain的范圍內(nèi)盡可能地長。由于這個(gè)原因，在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置4中，模擬信號Van的電勢越低，主積分周期Tmain中的積分時(shí)間變得越長。另外，隨著模擬信號Van的積分時(shí)間變得更長，對模擬信號Van進(jìn)行采樣的時(shí)鐘的數(shù)量也增加，并因此可以提高模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換精度。特別地，當(dāng)模擬信號Van的電勢比較低時(shí)，對模擬信號Van進(jìn)行采樣的時(shí)鐘的數(shù)量顯著地增加，并因此可以顯著地提高模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換精度。
[0178]另外，根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4具有下面的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。在根據(jù)實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置1中，采用了其中可以在第二次或后面的Α/D轉(zhuǎn)換中期望提高轉(zhuǎn)換精度的配置。與之相比，在根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4中，由于模擬信號Van的積分時(shí)間T1的計(jì)算和積分時(shí)間T1中的積分是在一個(gè)轉(zhuǎn)換周期Tconv內(nèi)執(zhí)行的，所以從第一次A/D轉(zhuǎn)換就可以期望提高轉(zhuǎn)換精度。
[0179]另外，在根據(jù)實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置1中，即使在到下一Α/D轉(zhuǎn)換的等待時(shí)間Tinterval期間發(fā)生了模擬信號Van的變化，因?yàn)橛嗔恐芷赥margin的存在，積分時(shí)間也不會超過轉(zhuǎn)換周期Tconv。然而，當(dāng)模擬信號Van的變化大于對應(yīng)于半導(dǎo)體裝置1中的設(shè)定余量周期Tmargin的變化時(shí)，積分可能不會在轉(zhuǎn)換周期Tconv內(nèi)結(jié)束。與之相比，在根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4中，模擬信號Van的電勢如上所述在一個(gè)轉(zhuǎn)換周期Tconv內(nèi)基本上恒定。因此，根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4，積分可以在轉(zhuǎn)換周期Tconv期間結(jié)束而不管等待時(shí)間Tinternval期間存在/不存在模擬信號Van的變化。
[0180]〈實(shí)施例4>
[0181]接下來，將使用如實(shí)施例3所示的半導(dǎo)體裝置的車載系統(tǒng)5作為實(shí)施例4進(jìn)行說明。請注意，根據(jù)本實(shí)施例的車載系統(tǒng)是安裝在上面提到的車輛2中的車載系統(tǒng)，并且在下面的幾點(diǎn)上不同于實(shí)施例2中示出的車載系統(tǒng)3。在下文中，將說明與圖2中示出的車載系統(tǒng)3不同的這幾點(diǎn)，并且將省略與關(guān)于圖2中示出的車載系統(tǒng)3的配置類似的配置的說明。
[0182]<車載系統(tǒng)5的配置的說明>
[0183]圖11時(shí)示出車載系統(tǒng)5的詳細(xì)配置的框圖。如圖11所示，在根據(jù)本實(shí)施例的車載系統(tǒng)5中，分別地，用檢測單元50替換檢測單元21，并且用傳感器I/F單元51替換傳感器I/F單元27。
[0184]與檢測單元21不一樣，檢測單元50包括檢測與引擎有關(guān)的溫度的多個(gè)傳感器。具體地，檢測單元50具有基準(zhǔn)電阻器500、和熱敏電阻器501_1至501_n(然而，η時(shí)不小于2的整數(shù))。在這里，熱敏電阻器501_1至501_11的檢測對象分別不同。例如，熱敏電阻器501_1檢測引擎20的吸氣溫度，熱敏電阻器501_2檢測器排氣溫度，并且501_η檢測其引擎冷卻水溫度。另外，開關(guān)502_1至502_η被連接至相應(yīng)的熱敏電阻器501_1至501_η。檢測單元50檢測作為被連接至開關(guān)502_1至502_η之中的通過MCU 26的控制而接通的任何開關(guān)的熱敏電阻器的檢測對象的溫度。
[0185]雖然根據(jù)實(shí)施例2的傳感器I/F單元27具有包括根據(jù)實(shí)施例1的半導(dǎo)體裝置1的配置，但是傳感器I/F單元51具有包括根據(jù)實(shí)施例3的半導(dǎo)體裝置4的配置。S卩，傳感器I/F單元51包括:上面提到的開關(guān)10和11、積分器12、比較器13、計(jì)數(shù)器電