Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3470546B2 - Infrared detector - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3470546B2 - Infrared detector - Google Patents

Infrared detector

Info

Publication number
JP3470546B2
JP3470546B2 JP04126797A JP4126797A JP3470546B2 JP 3470546 B2 JP3470546 B2 JP 3470546B2 JP 04126797 A JP04126797 A JP 04126797A JP 4126797 A JP4126797 A JP 4126797A JP 3470546 B2 JP3470546 B2 JP 3470546B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
block
effect transistor
field effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP04126797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10239151A (en
Inventor
慎司 坂本
裕司 高田
光輝 畑谷
俊夫 藤村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP04126797A priority Critical patent/JP3470546B2/en
Publication of JPH10239151A publication Critical patent/JPH10239151A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3470546B2 publication Critical patent/JP3470546B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、人体から輻射され
る赤外線エネルギーを検出し、人体の存在や移動の検知
を行う赤外線検出器に関し、特に、ノイズ等により誤作
動することがないようにして、小型化を図った赤外線検
出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared detector that detects infrared energy radiated from a human body to detect the presence or movement of the human body, and particularly to prevent malfunction due to noise or the like. , And to an infrared detector that is downsized.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来の赤外線検出器の構成を概
略的に示す回路ブロック図である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a circuit block diagram schematically showing a configuration of a conventional infrared detector.

【0003】従来の赤外線検知器101は、市販の焦電
センサ10と、焦電センサ10とは別の半導体基板に形
成された電圧増幅ブロック30と、比較ブロック40
と、検知信号出力ブロック50とを備える。なお、23
は入力パッド、54は出力パッドである。
A conventional infrared detector 101 includes a commercially available pyroelectric sensor 10, a voltage amplification block 30 formed on a semiconductor substrate different from the pyroelectric sensor 10, and a comparison block 40.
And a detection signal output block 50. Note that 23
Is an input pad and 54 is an output pad.

【0004】焦電センサ10内には、人体等の熱を検知
すると、この熱に対応する電流を出力する焦電素子11
と、焦電素子11が熱を検知したときに出力する出力電
流を電圧に変換する電流電圧変換ブロック20とが設け
られており、焦電素子11と電流電圧変換ブロック20
は、同一パッケージ14内に形成された構造となってい
る。
In the pyroelectric sensor 10, when the heat of a human body or the like is detected, a pyroelectric element 11 which outputs a current corresponding to the heat.
And a current-voltage conversion block 20 that converts an output current output when the pyroelectric element 11 detects heat into a voltage. The pyroelectric element 11 and the current-voltage conversion block 20 are provided.
Have a structure formed in the same package 14.

【0005】ここに、電流電圧変換ブロック20は、焦
電素子11から出力される出力電流を電圧に変換する電
流電圧変換用の抵抗21と、インピーダンス変換用のJ
FET等の電界効果トランジスタ22とを備えており、
人体から放出される微弱な赤外線のエネルギーにより焦
電素子11から出力される数fAの出力電流を、数10
μVの微小な電圧として、電界効果トランジスタ22の
ドレイン22Dより出力するようになっている。このた
め、抵抗21としては、100GΩ以上の非常に高い抵
抗値が必要となり、焦電素子11の素子自体のインピー
ダンスも非常に高いものが選択されている。
The current-voltage conversion block 20 has a resistance 21 for current-voltage conversion for converting the output current output from the pyroelectric element 11 into a voltage, and a J for impedance conversion.
A field effect transistor 22 such as a FET,
The output current of several fA output from the pyroelectric element 11 by the energy of the weak infrared rays emitted from the human body is
A minute voltage of μV is output from the drain 22D of the field effect transistor 22. Therefore, as the resistor 21, a very high resistance value of 100 GΩ or more is required, and a resistor having a very high impedance of the pyroelectric element 11 itself is selected.

【0006】また、電界効果トランジスタ22のドレイ
ン22Dは、電流電圧変更ブロック20とは別体の基板
31上に形成された電圧増幅ブロック30の入力32に
接続されている。
The drain 22D of the field effect transistor 22 is connected to the input 32 of the voltage amplification block 30 formed on the substrate 31 separate from the current / voltage change block 20.

【0007】電圧増幅ブロック30は、アンプ33、3
3、容量素子34、34、34、抵抗35、35、3
5、及び、電源36を備えたRC結合増幅回路となって
おり、電界効果トランジスタ22のドレイン22Dより
出力される微小な電圧信号を、約0.1〜10Hzの周
波数の帯域のみ増幅するようにして、人の動きに伴うセ
ンサ10からの出力信号の周波数成分のみを増幅し、出
力端37より増幅された電圧信号を出力するようにして
ある。
The voltage amplification block 30 includes amplifiers 33 and 3
3, capacitive elements 34, 34, 34, resistors 35, 35, 3
5 and the RC coupling amplifier circuit including the power supply 36, and is configured to amplify the minute voltage signal output from the drain 22D of the field effect transistor 22 only in the frequency band of about 0.1 to 10 Hz. Then, only the frequency component of the output signal from the sensor 10 accompanying the movement of a person is amplified, and the amplified voltage signal is output from the output end 37.

【0008】比較ブロック40は、ウインドコンパレー
タ部41と、論理ゲート回路42とを備えており、電圧
増幅ブロック30で増幅された電圧信号が入力される
と、入力された電圧信号を閾値と比較するようになって
いる。この例では、ウインドコンパレータ部41には、
抵抗43と、抵抗43、抵抗44とにより定まる2つの
閾値が設定されており、論理ゲート回路42として、N
AND回路を用い、電圧信号の振幅が一定以上になる
と、論理ゲート回路42の出力部より信号(Hレベルま
たはLレベル)を検知信号出力ブロック50へ出力する
ようになっている。
The comparison block 40 includes a window comparator section 41 and a logic gate circuit 42, and when the voltage signal amplified by the voltage amplification block 30 is input, the input voltage signal is compared with a threshold value. It is like this. In this example, the window comparator 41 has
Two thresholds, which are determined by the resistor 43, the resistor 43, and the resistor 44, are set, and the logic gate circuit 42 has N threshold values.
An AND circuit is used to output a signal (H level or L level) from the output portion of the logic gate circuit 42 to the detection signal output block 50 when the amplitude of the voltage signal exceeds a certain level.

【0009】検知信号出力ブロック50は、通常、低消
費電力化等を目的として、電源51に直列にNチャネル
電界効果トランジスタ52とPチャネル電界効果トラン
ジスタ53とを接続して構成されたCMOSインバータ
回路が用いられており、論理ゲート回路42の出力部は
CMOSインバータ回路のゲート50Gに接続され、C
MOSインバータ回路のドレイン50Dには出力パッド
54が接続され、その出力パッド54には、終端がアー
スされた警報発令手段等の外部負荷回路(図示せず)が
接続されている。
The detection signal output block 50 is usually a CMOS inverter circuit constituted by connecting an N-channel field effect transistor 52 and a P-channel field effect transistor 53 in series with a power supply 51 for the purpose of reducing power consumption. Is used, the output part of the logic gate circuit 42 is connected to the gate 50G of the CMOS inverter circuit, and C
An output pad 54 is connected to the drain 50D of the MOS inverter circuit, and the output pad 54 is connected to an external load circuit (not shown) such as an alarm issuing means whose end is grounded.

【0010】ここにCMOSインバータ回路は、ソース
53Sを電源電圧51に接続したPチャネル電界効果ト
ランジスタ53と、ソース53Sをグランドに接続した
グランドに接続したNチャネル電界効果トランジスタ5
2との双方のゲート50Gを共通に接続し、それらのド
レイン50Dを共通に接続して、そこに出力パッド54
を接続しているので、人体が検知され、論理ゲート回路
42の出力部より判別信号がゲート50Gに入力される
と、出力パッド54には反転電圧が出力される構成にな
っている。
The CMOS inverter circuit includes a P-channel field effect transistor 53 having a source 53S connected to the power supply voltage 51 and an N-channel field effect transistor 5 having a source 53S connected to the ground.
2 and the gates 50G are commonly connected, and their drains 50D are commonly connected to the output pad 54.
Therefore, when the human body is detected and a determination signal is input to the gate 50G from the output section of the logic gate circuit 42, an inverted voltage is output to the output pad 54.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
赤外線検出器は、近時においては、より小型で、かつS
/Nがより改善され、誤作動をより少なくした赤外線検
出器が要望されている。
By the way, recently, such an infrared detector is more compact and has a small size.
There is a demand for an infrared detector with improved / N and less malfunction.

【0012】小型化への要望に応えるためには、赤外線
検出器101の電流電圧変換ブロック20から後段の検
知信号出力ブロック50までのすべてを同一の半導体基
板に形成し、ワンチップIC化することが考えられる。
In order to meet the demand for miniaturization, all the components from the current / voltage conversion block 20 of the infrared detector 101 to the detection signal output block 50 in the subsequent stage should be formed on the same semiconductor substrate to form a one-chip IC. Can be considered.

【0013】図10は、検知信号出力ブロックにCMO
Sインバータ回路を用いた従来の赤外線検出器101を
そのままワンチップIC化した回路ブロック図であり、
また、図11は、そのようなワンチップIC化した半導
体回路基板に生じる問題を模式的に説明する説明図であ
る。
FIG. 10 shows a CMO in the detection signal output block.
FIG. 4 is a circuit block diagram in which the conventional infrared detector 101 using the S inverter circuit is directly integrated into a one-chip IC,
In addition, FIG. 11 is an explanatory diagram schematically illustrating a problem that occurs in such a one-chip integrated semiconductor circuit substrate.

【0014】ここでは、半導体基板として、P型半導体
基板を用いた場合を例にして説明する。尚、図10及び
図11では、図9に示す部材に相当する部材には、相当
する参照符号を付して、その説明を省略する。図11
中、60は、電流電圧変換ブロック20と、電圧増幅ブ
ロック30と比較ブロック40とで構成されている信号
処理部を示している。また、62は、P型半導体基板の
電位を規定するP拡散部、63は、信号処理部60の入
力保護部を、64は、Nウエルの電位を規定するN拡散
部を示している。また、Rxは、半導体基板70の寄生
抵抗を、Cnは、Nチャネル電界効果トランジスタ52
のドレイン52Dと基板70との間に形成される寄生容
量を、Ciは、信号処理部60の入力保護部63と基板
70に形成される寄生容量を、各々、示している。
Here, a case where a P-type semiconductor substrate is used as the semiconductor substrate will be described as an example. 10 and 11, members corresponding to the members shown in FIG. 9 are designated by the corresponding reference numerals, and the description thereof will be omitted. Figure 11
Reference numeral 60 denotes a signal processing unit including the current / voltage conversion block 20, the voltage amplification block 30, and the comparison block 40. Reference numeral 62 is a P diffusion portion that defines the potential of the P-type semiconductor substrate, 63 is an input protection portion of the signal processing portion 60, and 64 is an N diffusion portion that defines the potential of the N well. Further, Rx is a parasitic resistance of the semiconductor substrate 70, and Cn is an N-channel field effect transistor 52.
C i indicates the parasitic capacitance formed between the drain 52D and the substrate 70, and Ci indicates the parasitic capacitance formed on the input protection unit 63 of the signal processing unit 60 and the substrate 70, respectively.

【0015】従来の回路をそのままワンチップIC化し
た赤外線検知器101Aでは、ワンチップIC内には、
100GΩ以上の非常に高いインピーダンスで高いゲイ
ンをもつブロックと、デジタル的に電圧が変動するブロ
ックが同一の半導体基板70上に存在することになる。
ところが、検知信号出力ブロック50をCMOSインバ
ータ回路で構成した場合には、そのインバータ回路を構
成するNチャンネル電界効果トランジスタ52のドレイ
ン52Dの電圧変化により発生した電苛が、直接、基板
70に注入され、そのため信号の一部が、基板70を伝
わって、入力保護部63にフィードバックしてしまうと
いう問題点がある。
In the infrared detector 101A in which the conventional circuit is directly integrated into a one-chip IC, in the one-chip IC,
A block having a very high impedance of 100 GΩ or more and a high gain and a block whose voltage varies digitally exist on the same semiconductor substrate 70.
However, when the detection signal output block 50 is formed of a CMOS inverter circuit, the voltage generated at the drain 52D of the N-channel field effect transistor 52 forming the inverter circuit is directly injected into the substrate 70. Therefore, there is a problem that a part of the signal is transmitted through the substrate 70 and fed back to the input protection unit 63.

【0016】より詳しく説明すると、人体を検出し、論
理ゲート回路42から出力される判別信号(H(1)ま
たはL(0))が、CMOSインバータ回路のゲート5
4Gに入力されると、Nチャネル電界効果トランジスタ
52とPチャネル電界効果トランジスタ53のいずれか
一方がオンし、他方がオフするために検知信号出力ブロ
ック50のドレイン50Dに電源電圧VDDにほぼ等し
い変化幅の電圧が出力される。
More specifically, the discrimination signal (H (1) or L (0)) output from the logic gate circuit 42 for detecting a human body is detected by the gate 5 of the CMOS inverter circuit.
When input to 4G, one of the N-channel field effect transistor 52 and the P-channel field effect transistor 53 is turned on and the other is turned off, so that the drain 50D of the detection signal output block 50 changes to be approximately equal to the power supply voltage VDD. The width voltage is output.

【0017】ところが、このようなCMOSインバータ
回路では、Nチャネル電界効果トランジスタ52のドレ
イン52Dと基板70との間には、Nチャネル電界効果
トランジスタ52の形成時に寄生容量Cnが存在してお
り、とくに、このような出力部を構成するトランジスタ
サイズが大きいため寄生容量Cnも非常に大きくなって
いるので、出力パッド54の出力電圧が反転すると、ド
レイン50Dは、電源電圧VDDにほぼ等しい変化幅の
電圧VDDに変化し、次式に従って、
However, in such a CMOS inverter circuit, a parasitic capacitance Cn exists between the drain 52D of the N-channel field effect transistor 52 and the substrate 70 when the N-channel field effect transistor 52 is formed, and in particular, Since the size of the transistor forming the output section is large, the parasitic capacitance Cn is also very large. Therefore, when the output voltage of the output pad 54 is inverted, the drain 50D has a voltage with a change width substantially equal to the power supply voltage VDD. It changes to VDD, and according to the following formula,

【0018】[0018]

【数1】 の電荷が基板70に注入される。[Equation 1] Are injected into the substrate 70.

【0019】ここに、基板70は、各点で、アースさ
れ、GND電位に固定されてはいるものの、有限の抵抗
値を持っているため、ドレイン50Dにおける電圧の急
峻な変化(デジタル的な変化)が基板70へ伝わってし
まい、その結果、電圧の急峻な変化が、入力保護部63
にフィードバックされ、このフィードバックされた信号
が、電圧増幅ブロック30で増幅され、比較ブロック4
0の論理ゲート回路42から、更にノイズ信号として入
力されて誤動作するという問題があった。
Although the substrate 70 is grounded at each point and fixed to the GND potential, it has a finite resistance value, so that the voltage at the drain 50D changes abruptly (digitally changes). ) Is transmitted to the substrate 70, and as a result, a sharp change in voltage is generated, the input protection unit 63
To the comparison block 4 and the feedback signal is amplified by the voltage amplification block 30.
There is a problem that a logic signal is input from the logic gate circuit 42 of 0 to cause a malfunction.

【0020】そして、最悪の場合には、出力パッド54
にドレイン50Dから反転電圧が出力されると、それが
常に、入力保護部63を介して出力パッド54に増幅さ
れてフィードバックされ、その結果、赤外線検出器10
1Aが、常に、発振状態となってしまう恐れもあった。
In the worst case, the output pad 54
When an inverted voltage is output from the drain 50D to the output pad 54, it is always amplified and fed back to the output pad 54 via the input protection unit 63, and as a result, the infrared detector 10
There was a fear that 1A would always be in an oscillating state.

【0021】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたものであって、電流電圧変換ブロックから
後段の検知信号出力ブロックまでのすべての回路を同一
の半導体基板に形成し、ワンチップ化して小型化した場
合にも、誤動作し難い回路構成にし得た、赤外線検知器
を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and all the circuits from the current / voltage conversion block to the detection signal output block in the subsequent stage are formed on the same semiconductor substrate, and one circuit is formed. An object of the present invention is to provide an infrared detector having a circuit configuration that does not easily malfunction even when it is made into a chip and downsized.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の赤外線
検出器は、焦電素子に、半導体回路を接続付加して構成
される赤外線検出器において、上記半導体回路は、入力
パッドと出力パッドとを形成した、同一のP型半導体基
板上に、上記入力パッドを通じて上記焦電素子からの出
力電流を入力して、電圧信号に変換する電流電圧変換ブ
ロックと、この電流電圧変換ブロックからの出力電圧の
うち、所定の周波数帯域の出力電圧を増幅させる電圧増
幅ブロックと、この電圧増幅ブロックの出力電圧を予め
定められた所定の絶対値と比較し、出力電圧が所定の絶
対値を超えたときに、判別信号を出力する比較ブロック
と、この比較ブロックからの判別信号を受けて電圧反転
信号を出力する検知信号出力ブロックとを設けて構成さ
れており、上記検知信号出力ブロックは、上記P型半導
体基板上にNウエル領域を形成し、そのNウエル領域内
に、上記比較ブロックからの判別信号を入力するゲート
と、上記出力パッドを接続したドレイン、電圧電源に接
続されたソースを設けた、オープンドレイン型のPチャ
ンネル電界効果トランジスタで構成されていることを特
徴としている。
An infrared detector according to claim 1 is an infrared detector constructed by connecting and adding a semiconductor circuit to a pyroelectric element, wherein the semiconductor circuit comprises an input pad and an output pad. And a current-voltage conversion block for inputting an output current from the pyroelectric element through the input pad and converting the output current into a voltage signal, and an output from the current-voltage conversion block. Of the voltage, a voltage amplification block that amplifies the output voltage in a predetermined frequency band and the output voltage of this voltage amplification block is compared with a predetermined absolute value, and when the output voltage exceeds the predetermined absolute value And a detection signal output block for receiving a discrimination signal from the comparison block and outputting a voltage inversion signal. The signal output block has an N well region formed on the P-type semiconductor substrate, and a gate for inputting a discrimination signal from the comparison block, a drain connected to the output pad, and a voltage power source are formed in the N well region. It is characterized by being configured by an open drain type P-channel field effect transistor provided with a connected source.

【0023】このような赤外線検出器では、電流電圧変
換ブロック、電圧増幅ブロック、比較ブロック及び検知
信号出力ブロックを同一のP型の導電型の半導体基板に
形成しているので赤外線検知器の小型化を図ることがで
きる。
In such an infrared detector, the current-voltage conversion block, the voltage amplification block, the comparison block and the detection signal output block are formed on the same P-type conductive semiconductor substrate, so that the infrared detector can be miniaturized. Can be achieved.

【0024】また、検知信号出力ブロックはCMOSイ
ンバータ回路ではなく、オープンドレイン型のPチャネ
ル電界効果トランジスタで構成しているので、Nチャン
ネル電界効果トランジスタのような寄生容量を持たな
い。そのため、Pチャネル電界効果トランジスタのゲー
トがオンした時には、出力電流はNウェル領域内のソー
ス−ドレイン間を流れ、ドレインの電圧変化によりNウ
エルに注入される電荷がNウェル領域外のP型半導体基
板に移動することがないので、結果として、電荷が、N
ウェル領域外のP型半導体基板を伝わって、電圧増幅ブ
ロックの入力部となる入力保護部に伝わって、フィード
バックを起こして前述したような誤動作を生じることが
少なく、信頼性の高い赤外線検出器が得られる。
Further, since the detection signal output block is composed of an open drain type P-channel field effect transistor instead of a CMOS inverter circuit, it does not have a parasitic capacitance like an N-channel field effect transistor. Therefore, when the gate of the P-channel field effect transistor is turned on, the output current flows between the source and the drain in the N-well region, and the charge injected into the N-well due to the voltage change of the drain causes the P-type semiconductor outside the N-well region. Since it does not move to the substrate, the charge is
A highly reliable infrared detector is rarely transmitted through the P-type semiconductor substrate outside the well region to the input protection unit serving as the input unit of the voltage amplification block to cause feedback to cause the above-mentioned malfunction. can get.

【0025】請求項2に記載の赤外線検出器は、請求項
1において、上記出力パッドと上記電圧電源との間に
は、電圧制限回路を接続付加し、これによって、上記オ
ープンドレイン型のPチャンネル電界効果トランジスタ
のゲートがオンしたときに生じる出力電圧の変動幅を一
定レベルに制限している。
According to a second aspect of the present invention, in the infrared detector according to the first aspect, a voltage limiting circuit is additionally connected between the output pad and the voltage power source, whereby the open drain type P channel is provided. The fluctuation range of the output voltage generated when the gate of the field effect transistor is turned on is limited to a constant level.

【0026】したがって、このような赤外線検出器で
は、Pチャンネル電界トランジスタのゲートがオンし
て、反転電圧を出力しても、電圧制御回路によって、ド
レイン-ソース間の電圧変動は電源の電圧値より低い所
定の電圧値に制限されるので、生じた電荷がNウェル領
域外のP型半導体基板を伝わって、電圧増幅ブロックの
入力部となる入力保護部や電流電圧変換ブロックの出力
端に伝わり難くなるので、前述したようなフィードバッ
クによる誤動作が少ない。
Therefore, in such an infrared detector, even if the gate of the P-channel electric field transistor is turned on and an inverted voltage is output, the voltage control circuit causes the voltage fluctuation between the drain and the source to be greater than the voltage value of the power supply. Since the voltage is limited to a low predetermined voltage value, it is difficult for the generated charge to travel through the P-type semiconductor substrate outside the N-well region and to the input protection unit serving as the input unit of the voltage amplification block and the output end of the current-voltage conversion block. Therefore, there are few malfunctions due to the feedback as described above.

【0027】請求項3に記載の赤外線検出器は、請求項
1において、上記比較ブロックの出力端子と、上記オー
プンドレイン型のPチャンネル電界効果トランジスタの
ゲートとの間に、定電流回路を接続付加し、これによっ
て、上記オープンドレイン型のPチャンネル電界効果ト
ランジスタのゲートがオンしたときに生じる出力電流を
一定レベルに保持する構成にしている。
The infrared detector according to claim 3 is the infrared detector according to claim 1, wherein a constant current circuit is connected between the output terminal of the comparison block and the gate of the open drain type P-channel field effect transistor. In this way, the output current generated when the gate of the open drain type P-channel field effect transistor is turned on is held at a constant level.

【0028】このような赤外線検出器では、Pチャンネ
ル電界トランジスタのゲートがオンして、反転電圧を出
力しても、ゲート-ソース間に流れる電流は定電流回路
によって制限される。したがって、出力パッドに接続さ
れる外部負荷が大きくなっても必要以上の電流が流れる
ことがないので、Nウェル領域に注入される電荷量も制
限され、P型半導体基板の電位の変動をさらに小さくす
ることができ、結果として、前述したようなフィードバ
ックが生じにくくなり、誤動作も少ない。
In such an infrared detector, the current flowing between the gate and the source is limited by the constant current circuit even when the gate of the P-channel electric field transistor is turned on and an inverted voltage is output. Therefore, even if the external load connected to the output pad becomes large, an unnecessarily large amount of current does not flow, so that the amount of charges injected into the N-well region is limited and the fluctuation of the potential of the P-type semiconductor substrate is further reduced. As a result, the feedback as described above is less likely to occur, and malfunctions are less likely to occur.

【0029】また、同時に提案する請求項4に記載の赤
外線検出器は、焦電素子に、半導体回路を接続付加して
構成される赤外線検出器において、上記半導体回路は、
同一のN型半導体基板上に、出力パッドと出力パッドと
を形成し、上記入力パッドを通じて上記焦電素子からの
出力電流を入力して、電圧信号に変換する電流電圧変換
ブロックと、この電流電圧変換ブロックからの出力電圧
のうち、所定の周波数帯域の出力電圧を増幅させる電圧
増幅ブロックと、この電圧増幅ブロックの出力電圧を予
め定められた所定の絶対値と比較し、出力電圧が所定の
絶対値を超えたときに、判別信号を出力する比較ブロッ
クと、この比較ブロックからの判別信号を受けて電圧反
転信号を出力する検知信号出力ブロックとを設けて構成
されており、上記検知信号出力ブロックは、上記N型半
導体基板上にPウェル領域を形成し、そのPウェル領域
内に、上記比較ブロックからの判別信号を入力するゲー
トと、上記出力パッドを接続したドレイン、電圧電源に
接続されたソースを設けた、オープンドレイン型のNチ
ャンネル電界効果トランジスタで構成されることを特徴
とする。請求項5に記載の赤外線検出器は、請求項4に
置いて、上記出力パッドと上記電圧電源との間には、電
圧制限回路を接続付加し、これによって、上記オープン
ドレイン型のNチャンネル電界効果トランジスタのゲー
トがオンしたときに生じる出力電圧の変動幅を一定レベ
ルに制限する構成にしている。
The infrared detector according to claim 4, which is also proposed, is an infrared detector constructed by connecting and adding a semiconductor circuit to a pyroelectric element.
An output pad and an output pad are formed on the same N-type semiconductor substrate, and an output current from the pyroelectric element is input through the input pad to convert it into a voltage signal, and a current-voltage conversion block. Of the output voltage from the conversion block, a voltage amplification block that amplifies the output voltage in a predetermined frequency band and the output voltage of this voltage amplification block is compared with a predetermined absolute value, and the output voltage is a predetermined absolute value. When the value exceeds the value, a comparison block that outputs a determination signal and a detection signal output block that receives the determination signal from this comparison block and outputs a voltage inversion signal are provided. Form a P-well region on the N-type semiconductor substrate, and in the P-well region, a gate for inputting a discrimination signal from the comparison block and the output pad are provided. Drain connected to de, it provided a source connected to a voltage source, characterized in that it is constituted by N-channel field effect transistor of an open drain type. The infrared detector according to claim 5 is the infrared detector according to claim 4, wherein a voltage limiting circuit is additionally connected between the output pad and the voltage power supply, whereby the open drain type N-channel electric field is provided. The fluctuation range of the output voltage generated when the gate of the effect transistor is turned on is limited to a certain level.

【0030】更に、請求項6に記載の赤外線検出器は、
請求項4において、上記比較ブロックの出力端子と、上
記オープンドレイン型のNチャンネル電界効果トランジ
スタのゲートとの間に、定電流回路を接続付加し、これ
によって、上記オープンドレイン型のNチャンネル電界
効果トランジスタのゲートがオンしたときに生じる出力
電流を一定レベルに保持する構成にしている。
Further, the infrared detector according to claim 6 is:
The constant current circuit is connected and added between the output terminal of the comparison block and the gate of the open drain type N channel field effect transistor according to claim 4, whereby the open drain type N channel field effect is provided. The output current generated when the gate of the transistor is turned on is held at a constant level.

【0031】このような請求項4〜請求項6は、半導体
回路を構成する半導体回路をN型半導体基板で構成した
ものであり、請求項1〜3と同様に、出力パッドからの
出力電圧、出力電流を一定幅制限するので、出力時に発
生する電荷が、前述したフィードバックを生じて入力保
護部などに伝わって誤動作を生じることがなく、信頼性
の高い赤外線検出器が得られる。
According to the fourth to sixth aspects, the semiconductor circuit constituting the semiconductor circuit is formed of the N-type semiconductor substrate, and the output voltage from the output pad is the same as in the first to third aspects. Since the output current is limited to a certain width, the electric charge generated at the time of output does not cause the above-mentioned feedback to be transmitted to the input protection unit or the like to cause a malfunction, so that a highly reliable infrared detector can be obtained.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面とともに説明する。 (第一の構成例) この例では、P型半導体基板を用いた例について説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Configuration Example) In this example, an example using a P-type semiconductor substrate will be described.

【0033】図1は、本発明に係る赤外線検出器を概略
的に示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing an infrared detector according to the present invention.

【0034】この赤外線検知器1は、人体等の熱を検知
すると、この熱に対応する電流を出力する焦電素子11
と、焦電素子11が熱を検出したときに出力する出力電
流を電圧に変換する電流電圧変換ブロック20と、電流
電圧変換ブロック20から出力される出力信号を増幅す
る電圧増幅ブロック30と、電圧増幅ブロック30の出
力端37から出力される信号と予め定められた閾値とを
比較する比較ブロック40と、比較ブロック40より出
力される信号に応答して、人体を検出した検出信号を出
力する検知信号出力ブロック50とを備える。
When the infrared detector 1 detects the heat of a human body or the like, the pyroelectric element 11 outputs a current corresponding to the heat.
A current-voltage conversion block 20 for converting an output current output when the pyroelectric element 11 detects heat into a voltage; a voltage amplification block 30 for amplifying an output signal output from the current-voltage conversion block 20; A comparison block 40 that compares a signal output from the output end 37 of the amplification block 30 with a predetermined threshold value, and a detection that outputs a detection signal for detecting a human body in response to the signal output from the comparison block 40. And a signal output block 50.

【0035】この例では、電流電圧変換ブロック20、
電圧増幅ブロック30、比較ブロック40及び検知信号
出力ブロック50の全てが、同一のP型半導体基板70
に形成されている。
In this example, the current-voltage conversion block 20,
The voltage amplification block 30, the comparison block 40, and the detection signal output block 50 are all the same P-type semiconductor substrate 70.
Is formed in.

【0036】検知信号出力ブロック50はオープンドレ
イン型のPチャネル電界効果トランジスタ(PMOS)
で構成されている。図例では、P型半導体基板70の所
定の領域に、Nウェル領域71を形成し、そのNウェル
領域71内に、ゲート53G、ソース53S、ドレイン
53Dを形成している。
The detection signal output block 50 is an open drain type P-channel field effect transistor (PMOS).
It is composed of. In the illustrated example, an N well region 71 is formed in a predetermined region of the P type semiconductor substrate 70, and a gate 53G, a source 53S, and a drain 53D are formed in the N well region 71.

【0037】ここにトランジスタ53のゲート53G
は、比較ブロック40の出力端に接続され、ソース53
Sは電源51に接続され、ドレイン53Dは出力パッド
54に接続されている。そして、出力パッド54には、
終端がアースに接続された警報発令手段等の外部負荷
(図示せず)に接続されている。
Here, the gate 53G of the transistor 53 is provided.
Is connected to the output terminal of the comparison block 40 and is connected to the source 53.
S is connected to the power supply 51, and the drain 53D is connected to the output pad 54. Then, on the output pad 54,
The terminal is connected to an external load (not shown) such as an alarm issuing means whose ground is connected to ground.

【0038】また、電流電圧変換ブロック20は、従来
の電流電圧変換ブロック20の構成と同様の構成となっ
ており、焦電素子11から出力される出力電流を電圧に
変換する電流電圧変換用の抵抗21と、インピーダンス
変換用のJFET等の電界効果トランジスタ22とを備
えており、人体から放出される微弱な赤外線のエネルギ
ーにより焦電素子11から出力される数fAの出力電流
を、数10μVの微小な電圧として、電界効果トランジ
スタ22のドレイン22Dより出力するようになってい
る。
The current-voltage conversion block 20 has the same structure as the conventional current-voltage conversion block 20, and is for current-voltage conversion for converting the output current output from the pyroelectric element 11 into a voltage. A resistor 21 and a field-effect transistor 22 such as a JFET for impedance conversion are provided, and the output current of several fA output from the pyroelectric element 11 by the energy of weak infrared rays emitted from the human body is set to several tens of μV. A minute voltage is output from the drain 22D of the field effect transistor 22.

【0039】焦電素子11は、P型半導体基板70とは
別個の基板12に形成されており、入力パッド23に接
続される電界効果トランジスタ22のドレイン22D
は、電圧増幅ブロック30の入力32に接続されてい
る。
The pyroelectric element 11 is formed on the substrate 12 separate from the P-type semiconductor substrate 70, and the drain 22D of the field effect transistor 22 connected to the input pad 23.
Are connected to the input 32 of the voltage amplification block 30.

【0040】一方の電圧増幅ブロック30も、従来の電
圧増幅ブロック30の構成と同様の構成となっており、
アンプ33、33、容量素子34、34、34、抵抗3
5、35、35、及び、電源36を備えており、電界効
果トランジスタ22のドレイン22Dより出力される微
小な電圧信号を、約0.1〜10Hzの周波数の帯域の
み増幅するようにしている。このことで、人の動きに伴
うセンサからの出力信号の周波数成分のみを増幅し、出
力端37より増幅された電圧信号を出力する。
One voltage amplification block 30 has the same structure as the conventional voltage amplification block 30,
Amplifier 33, 33, capacitive element 34, 34, 34, resistor 3
5, 35, 35 and a power supply 36 are provided so that a minute voltage signal output from the drain 22D of the field effect transistor 22 is amplified only in a frequency band of about 0.1 to 10 Hz. As a result, only the frequency component of the output signal from the sensor that accompanies the movement of a person is amplified, and the amplified voltage signal is output from the output end 37.

【0041】更に、比較ブロック40も、従来の比較ブ
ロック40の構成と同様の構成となっており、ウインド
コンパレータ部41と、論理ゲート回路42とを備えて
おり、電圧増幅ブロック30で増幅された電圧信号が入
力されると、入力された電圧信号を閾値と比較するよう
になっている。
Further, the comparison block 40 has the same structure as that of the conventional comparison block 40, is equipped with a window comparator section 41 and a logic gate circuit 42, and is amplified by the voltage amplification block 30. When a voltage signal is input, the input voltage signal is compared with a threshold value.

【0042】この例では、ウインドコンパレータ部41
には、2つの閾値が設けられており、また、論理ゲート
回路42として、NAND回路を用いているので、電圧
信号の振幅が一定以上になると、論理ゲート回路42の
出力部より信号(HレベルまたはLレベル)が検知信号
出力ブロック50へ出力されるようになっている。
In this example, the window comparator section 41
Is provided with two threshold values, and since a NAND circuit is used as the logic gate circuit 42, when the amplitude of the voltage signal exceeds a certain level, a signal (H level) is output from the output section of the logic gate circuit 42. (Or L level) is output to the detection signal output block 50.

【0043】図2(a),(b)は、検知信号出力ブロ
ック50を中心に示す図であり、図2(a)は、検知信
号出力ブロック50の回路図を、また、図2(b)は、
半導体回路における、検知信号出力ブロック50との電
圧増幅ブロック30の入力保護部63との関係を模式的
に説明する説明図である。
2A and 2B are diagrams mainly showing the detection signal output block 50. FIG. 2A is a circuit diagram of the detection signal output block 50, and FIG. ) Is
It is explanatory drawing which illustrates typically the relationship between the detection signal output block 50 and the input protection part 63 of the voltage amplification block 30 in a semiconductor circuit.

【0044】尚、図2中、図1に示す部材に相当する部
材には、相当する参照符号を付して、その説明を省略す
る。図2中、60は、信号処理部を示し、電流電圧変換
ブロック20、電圧増幅ブロック30及び比較ブロック
40で構成されている。なお、62はP型半導体基板7
0の電位を規定するP拡散部を、63は信号処理部60
の入力保護部、また、Ciは、信号処理部60の入力保
護部63の形成時にP型半導体基板70に形成される寄
生容量を示し、64は、Nウエル領域71の電位を規定
するN拡散層を示している。
In FIG. 2, the members corresponding to those shown in FIG. 1 are designated by the corresponding reference numerals and the description thereof will be omitted. In FIG. 2, reference numeral 60 denotes a signal processing unit, which includes a current / voltage conversion block 20, a voltage amplification block 30, and a comparison block 40. Incidentally, 62 is a P-type semiconductor substrate 7
Reference numeral 63 denotes a signal processing unit 60, which is a P diffusion unit that defines the potential of 0.
C i denotes a parasitic capacitance formed on the P-type semiconductor substrate 70 when the input protection unit 63 of the signal processing unit 60 is formed, and 64 denotes N diffusion that defines the potential of the N well region 71. The layers are shown.

【0045】このような赤外線検出器1によれば、電流
電圧変換ブロック20、電圧増幅ブロック30、比較ブ
ロック40及び検知信号出力ブロック50を同一のP型
半導体基板70に形成しているので赤外線検知器の小型
化を図ることができる。
According to such an infrared detector 1, the current / voltage conversion block 20, the voltage amplification block 30, the comparison block 40, and the detection signal output block 50 are formed on the same P-type semiconductor substrate 70, so that infrared detection can be performed. The size of the container can be reduced.

【0046】また、検知信号出力ブロック50を、CM
OSインバータ回路形式でなく、オープンドレイン型の
Pチャネル電界効果トランジスタ53のみで構成してい
るので、図2と図11の比較より明らかなように、Nチ
ャネル電界効果トランジスタの形成時にP型半導体基板
70に寄生容量Cnが形成されることがない。
Further, the detection signal output block 50 is
Since it is configured only by the open drain type P-channel field effect transistor 53, not by the OS inverter circuit type, as is clear from the comparison between FIG. 2 and FIG. 11, the P-type semiconductor substrate is formed when the N-channel field effect transistor is formed. The parasitic capacitance Cn is not formed at 70.

【0047】したがって、Pチャネル電界効果トランジ
スタ53のゲート53Gがオンした時に、ドレイン53
DからP型半導体基板70を介して、入力保護部63に
電荷がノイズとなって伝わることを大幅に抑制できる。
Therefore, when the gate 53G of the P-channel field effect transistor 53 is turned on, the drain 53
It is possible to significantly suppress the electric charge from being transferred as noise to the input protection unit 63 via the D-type P-type semiconductor substrate 70.

【0048】尚、Pチャネル電界効果トランジスタ53
を形成した場合、ドレイン53DとNウェル領域71と
の間にも寄生容量が形成されるが、Nウェル領域71
は、電源51で低インピーダンスに固定されているた
め、P型半導体基板基板70にNチャネル電界効果トラ
ンジスタを形成した場合に比べて形成される寄生容量は
格段に小さくなっている。
The P-channel field effect transistor 53
When the N well region 71 is formed, a parasitic capacitance is also formed between the drain 53D and the N well region 71.
Is fixed to a low impedance by the power supply 51, the parasitic capacitance formed is significantly smaller than that in the case where an N-channel field effect transistor is formed on the P-type semiconductor substrate 70.

【0049】また、電流電圧変換ブロック20、電圧増
幅ブロック30、比較ブロック40及び検知信号出力ブ
ロック50を同じ半導体基板に形成して集積回路(I
C)を構成した場合、その回路自身で発生する1/fノ
イズが問題になるが、このために、アンプ33、33を
低雑音に有利なPチャネル電界効果トランジスタ(PM
OS)入力構成にすることが一般的に行われている。
Further, the current / voltage conversion block 20, the voltage amplification block 30, the comparison block 40 and the detection signal output block 50 are formed on the same semiconductor substrate to form an integrated circuit (I
When C) is configured, the 1 / f noise generated in the circuit itself becomes a problem. For this reason, the amplifiers 33, 33 are configured as P-channel field effect transistors (PM) advantageous for low noise.
(OS) input configuration is generally performed.

【0050】この場合、半導体基板としてP型半導体基
板70を用いるようにすると、Pチャネル電界効果トラ
ンジスタ(PMOS)入力構成のアンプ33、33を形
成するためには、P型半導体基板70に、Nウェル領域
を形成することが必要となり、結果として、Pチャネル
電界効果トランジスタ(PMOS)がNウェル領域によ
り、P型半導体基板70と分離されるので、アンプ3
3、33の入力トランジスタの基板電位を自由に設定で
きるという利点もある。
In this case, when the P-type semiconductor substrate 70 is used as the semiconductor substrate, in order to form the amplifiers 33, 33 having the P-channel field effect transistor (PMOS) input configuration, the P-type semiconductor substrate 70 is provided with the N-type semiconductor substrate 70. It is necessary to form a well region, and as a result, the P-channel field effect transistor (PMOS) is separated from the P-type semiconductor substrate 70 by the N-well region.
There is also an advantage that the substrate potentials of the input transistors 3 and 33 can be freely set.

【0051】図3は、出力パッド54と電圧電源51と
の間に電圧制限回路81を接続付加したものを示してい
る。Pチャネル電界効果トランジスタ53のドレイン5
3Dと、電源51との間に電圧制限回路81を接続付加
し、ドレイン53Dには出力パッド54を接続してい
る。電圧制限回路81としては、例えば、図3(b)に
示すツェナーダイオード83を好ましい例として挙げる
ことができるが、ツェナーダイオードには限定されな
い。
FIG. 3 shows a voltage limiting circuit 81 connected between the output pad 54 and the voltage power supply 51. Drain 5 of P-channel field effect transistor 53
A voltage limiting circuit 81 is additionally connected between the 3D and the power supply 51, and an output pad 54 is connected to the drain 53D. As the voltage limiting circuit 81, for example, the Zener diode 83 shown in FIG. 3B can be cited as a preferable example, but the voltage limiting circuit 81 is not limited to the Zener diode.

【0052】図2のように、検知信号出力ブロック50
をPチャネル電界効果トランジスタ53で構成した場
合、ゲート53Gがオン、オフした時のドレイン53D
の出力電圧の変化幅は、本来、概ね、電源51の電位V
DDとなるが、ツェナーダイオード83を図のように付
加しておけば出力電圧の変化幅がツェナー電圧に制限さ
れる。
As shown in FIG. 2, the detection signal output block 50
, Which is a P-channel field effect transistor 53, the drain 53D when the gate 53G is turned on and off
The variation range of the output voltage of the
However, if the Zener diode 83 is added as shown in the figure, the change width of the output voltage is limited to the Zener voltage.

【0053】P型半導体基板を用いた場合、Pチャネル
電界効果トランジスタ53のNウェル領域71は、電源
51の電位VDDに固定されるが、Nウェル領域71の
抵抗はゼロではないため、Nウェル領域71を介してP
型半導体基板70の電位が変動する。
When the P-type semiconductor substrate is used, the N-well region 71 of the P-channel field effect transistor 53 is fixed to the potential VDD of the power source 51, but the resistance of the N-well region 71 is not zero, so the N-well region 71 is not. P via area 71
The potential of the semiconductor substrate 70 changes.

【0054】しかしながら、このように、ドレイン53
Dの出力電圧の変化幅を電圧制限回路81を用いて制限
すれば、それによってNウェル領域71へ注入される電
荷も制限されるため、前述したような電荷によるフィー
ドバックがなくなり、赤外線検知器1の誤動作を低減す
ることができる。
However, as described above, the drain 53
If the variation width of the output voltage of D is limited by using the voltage limiting circuit 81, the charge injected into the N-well region 71 is also limited by the voltage limiting circuit 81, so that the feedback due to the charge as described above is eliminated and the infrared detector 1 The malfunction of can be reduced.

【0055】また、図4は、比較ブロックとPチャンネ
ル電界効果トランジスタ53のゲート53Gとの間に定
電流回路90を接続付加し、Pチャネル電界効果トラン
ジスタ53の出力電流の変動を一定レベルに保持する構
成を示している。尚、図4中、100は、NOT論理ゲ
ートを示している。
Further, in FIG. 4, a constant current circuit 90 is added between the comparison block and the gate 53G of the P-channel field effect transistor 53 to keep the fluctuation of the output current of the P-channel field effect transistor 53 at a constant level. The configuration is shown. In FIG. 4, reference numeral 100 indicates a NOT logic gate.

【0056】定電流回路90は、Pチャネル電界効果ト
ランジスタ91と、Nチャネル電界効果トランジスタ9
2と定電流源93とにより構成されている。
The constant current circuit 90 includes a P-channel field effect transistor 91 and an N-channel field effect transistor 9.
2 and a constant current source 93.

【0057】NOT論理ゲート100は、NAND論理
ゲート42の出力端に接続されている。NOT論理ゲー
ト100の出力端はPチャネル電界効果トランジスタ9
1のゲート91Gに接続され、ソース91Sは、Nチャ
ネル電界効果トランジスタ92のソース92Sに共通接
続され、電圧電源51に接続され、Pチャネル電界効果
トランジスタ53のドレイン91DとNチャンネル電界
効果トランジスタ92のドレイン92Dは、定電流原9
3を介してグランド接続されている。
The NOT logic gate 100 is connected to the output terminal of the NAND logic gate 42. The output terminal of the NOT logic gate 100 is a P-channel field effect transistor 9
The source 91S is commonly connected to the source 92S of the N-channel field effect transistor 92, is connected to the voltage power supply 51, and is connected to the drain 91D of the P-channel field effect transistor 53 and the N-channel field effect transistor 92. The drain 92D is a constant current source 9
3 is connected to the ground.

【0058】このような回路構成によれば、例えば、N
AND論理ゲート42の出力端にHが出力されると、N
OT論理ゲート100の出力端はLを出力し、この時、
Pチャネル電界効果トランジスタ91のゲート91Gが
オンし、Nチャネル電界効果トランジスタ92のゲート
92Gがオフして、Pチャネル電界効果トランジスタ5
3のゲート53Gがオフする一方、NAND論理ゲート
42の出力端にLが出力されると、NOT論理ゲート1
00の出力端はHを出力し、この時、Pチャネル電界効
果トランジスタ91のゲート91Gがオフし、Pチャネ
ル電界効果トランジスタ92のゲート92Gがオンし、
Pチャネル電界効果トランジスタ53のゲート53Gが
オンするが、Pチャネル電界効果トランジスタ53のゲ
ート53Gがオンした時には、Pチャネル電界効果トラ
ンジスタ92のゲート92Gがオンして、Pチャネル電
界効果トランジスタ53のソース53Sとドレイン53
Dと間には、カレントミラー効果により定電流が流れる
こととなる。
According to such a circuit configuration, for example, N
When H is output to the output terminal of the AND logic gate 42, N
The output terminal of the OT logic gate 100 outputs L, and at this time,
The gate 91G of the P-channel field effect transistor 91 is turned on, the gate 92G of the N-channel field effect transistor 92 is turned off, and the P-channel field effect transistor 5 is turned on.
When the gate 53G of No. 3 is turned off and L is output to the output terminal of the NAND logic gate 42, the NOT logic gate 1
The output terminal of 00 outputs H, and at this time, the gate 91G of the P-channel field effect transistor 91 is turned off and the gate 92G of the P-channel field effect transistor 92 is turned on,
The gate 53G of the P-channel field effect transistor 53 turns on, but when the gate 53G of the P-channel field effect transistor 53 turns on, the gate 92G of the P-channel field effect transistor 92 turns on and the source of the P-channel field effect transistor 53. 53S and drain 53
A constant current flows between D and D due to the current mirror effect.

【0059】したがって、出力パッド54に接続される
外部負荷(図示せず)の大きさによらず、ドレイン53
Dより出力される出力電流を一定に保つことが出来るの
で、Nウェル領域71に注入される電荷量も制限され
る。そのため、P型半導体基板70の電位の変動をさら
に小さくすることができ、前述した電荷のフィードバッ
クによる誤動作を低減することができる。
Therefore, the drain 53 is independent of the size of the external load (not shown) connected to the output pad 54.
Since the output current output from D can be kept constant, the amount of charges injected into the N well region 71 is also limited. Therefore, the fluctuation of the potential of the P-type semiconductor substrate 70 can be further reduced, and the malfunction caused by the charge feedback described above can be reduced.

【0060】(第二の構成例) この例では、N型半導体基板を用いた例について説明す
る。
(Second Configuration Example) In this example, an example using an N-type semiconductor substrate will be described.

【0061】図5は、本発明に係る赤外線検出器の構成
を概略的に示す回路ブロック図である。
FIG. 5 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of the infrared detector according to the present invention.

【0062】この赤外線検知器2は、N型半導体基板7
0Aを用い、検知信号出力ブロック50として、Nチャ
ネル電界効果トランジスタ(NMOS)52を用い、検
知信号出力ブロック50をN型半導体基板70Aの所定
の領域に形成したPウェル領域71A内に形成し、比較
ブロック40の出力端にゲート52Gが接続され、ソー
ス52Sがアースに接続され、ドレイン52Dが警報発
令手段等の外部負荷回路(図示せず)を接続するための
出力パッド54に接続されている。
This infrared detector 2 comprises an N-type semiconductor substrate 7
0A, an N-channel field effect transistor (NMOS) 52 is used as the detection signal output block 50, and the detection signal output block 50 is formed in a P well region 71A formed in a predetermined region of the N-type semiconductor substrate 70A. A gate 52G is connected to the output terminal of the comparison block 40, a source 52S is connected to the ground, and a drain 52D is connected to an output pad 54 for connecting an external load circuit (not shown) such as an alarm issuing means. .

【0063】Nチャネル電界効果トランジスタ(NMO
S)52のゲート52Gは、比較ブロック40の出力端
に接続され、ソース52Sはアースに接続され、且つ、
ドレイン52Dは出力パッド54に接続されている。そ
して、出力パッド54には、プルアップされた入力部を
持つ警報発令手段等の外部負荷(図示せず)に接続され
ている。
N-channel field effect transistor (NMO
The gate 52G of (S) 52 is connected to the output of the comparison block 40, the source 52S is connected to ground, and
The drain 52D is connected to the output pad 54. The output pad 54 is connected to an external load (not shown) such as an alarm issuing means having a pull-up input section.

【0064】尚、電流電圧変換ブロック20、電圧増幅
ブロック30及び比較ブロック40の構成は、各々の構
成部材が、N型半導体基板70Aに構成され、極性が異
なる以外は同様の構成であるので、相当する部材には、
相当する参照符号を付して、その説明を省略する。
The current-voltage conversion block 20, the voltage amplification block 30, and the comparison block 40 have the same structure except that the respective constituent members are formed on the N-type semiconductor substrate 70A and have different polarities. Corresponding members include
Corresponding reference characters are assigned and description thereof is omitted.

【0065】この赤外線検知器2は、少なくとも、電流
電圧変換ブロック20と検知信号出力ブロック50とを
同一のN型半導体基板70Aに形成されている点で、従
来の赤外線検知器101と異なっている。より詳しく
は、この例では、電流電圧変換ブロック20、電圧増幅
ブロック30、比較ブロック40及び検知信号出力ブロ
ック50の全てが、同一のN型半導体基板70Aに形成
されている。
The infrared detector 2 differs from the conventional infrared detector 101 in that at least the current-voltage conversion block 20 and the detection signal output block 50 are formed on the same N-type semiconductor substrate 70A. . More specifically, in this example, the current-voltage conversion block 20, the voltage amplification block 30, the comparison block 40, and the detection signal output block 50 are all formed on the same N-type semiconductor substrate 70A.

【0066】更に、この赤外線検知器2は、検知信号出
力ブロック50として、Nチャネル電界効果トランジス
タ(NMOS)を使用している。この例では、検知信号
出力ブロック50して、N型半導体基板70Aの所定の
領域に、Pウェル領域71Aを形成し、Pウェル領域7
1A内にNチャネル電界効果トランジスタ(NMOS)
52を用いている点で、検知信号出力ブロック50とし
て、CMOSインバータ回路を有する、従来の赤外線検
知器101と異なっている。
Further, the infrared detector 2 uses an N-channel field effect transistor (NMOS) as the detection signal output block 50. In this example, as the detection signal output block 50, a P well region 71A is formed in a predetermined region of the N-type semiconductor substrate 70A, and the P well region 7 is formed.
N-channel field effect transistor (NMOS) in 1A
52 is used, which is different from the conventional infrared detector 101 having a CMOS inverter circuit as the detection signal output block 50.

【0067】図6は、赤外線検知器2の検知信号出力ブ
ロック50を中心に示す図であり、図6(a)は、検知
信号出力ブロック50の回路図を、また、図6(b)
は、検知信号出力ブロック50との電圧増幅ブロック3
0の入力保護部63との関係を模式的に説明する説明図
である。尚、図6中、図2に示す部材に相当する部材に
は、相当する参照符号を付して、その説明を省略する。
尚、図6中、62はP型半導体基板の電位を規定するP
拡散部、63は信号処理部60の入力保護部を、また、
Ciは、信号処理部60の入力保護部63の形成時にN
型半導体基板70Aに形成される寄生容量を示してい
る。また、64は、終端がアースに接続され、Nウェル
領域71Aの基準電位を規定するP拡散層を示してい
る。
FIG. 6 is a diagram mainly showing the detection signal output block 50 of the infrared detector 2, FIG. 6A is a circuit diagram of the detection signal output block 50, and FIG.
Is the detection signal output block 50 and the voltage amplification block 3
It is explanatory drawing which illustrates typically the relationship with 0 of the input protection part 63. In FIG. 6, the members corresponding to those shown in FIG. 2 are designated by the corresponding reference numerals, and the description thereof will be omitted.
In FIG. 6, reference numeral 62 is P for defining the potential of the P-type semiconductor substrate.
The diffusion unit 63 is an input protection unit of the signal processing unit 60,
Ci is N when the input protection unit 63 of the signal processing unit 60 is formed.
The parasitic capacitance formed in the type semiconductor substrate 70A is shown. Reference numeral 64 denotes a P diffusion layer whose end is connected to ground and which defines the reference potential of the N well region 71A.

【0068】この赤外線検出器2では、電流電圧変換ブ
ロック20、電圧増幅ブロック30、比較ブロック40
及び検知信号出力ブロック50を同一のN型半導体基板
70Aに形成したので、赤外線検知器の小型化を図るこ
とができる。
In this infrared detector 2, the current / voltage conversion block 20, the voltage amplification block 30, and the comparison block 40.
Further, since the detection signal output block 50 is formed on the same N-type semiconductor substrate 70A, the infrared detector can be downsized.

【0069】且つ、この赤外線検知器2では、N型半導
体基板70Aを使用し、検知信号出力ブロック50を、
CMOSインバータ回路形式でなく、Nチャネル電界効
果トランジスタ52のみで構成し、Nチャネル電界効果
トランジスタ52のドレイン52Dを出力パッド54に
接続しオープンドレイン構造としている。
In addition, in this infrared detector 2, the N-type semiconductor substrate 70A is used, and the detection signal output block 50 is
Instead of the CMOS inverter circuit type, it is configured only by the N-channel field effect transistor 52, and the drain 52D of the N-channel field effect transistor 52 is connected to the output pad 54 to form an open drain structure.

【0070】この赤外線検知器2では、検知信号出力ブ
ロック50からPチャネル電界効果トランジスタをなく
す構成としたことで、Pチャネル電界効果トランジスタ
53の形成時にN型半導体基板70Aに形成される寄生
容量Cnをなくすことができる。これにより、Nチャネ
ル電界効果トランジスタ52のゲート52Gがオンした
時に、ドレイン52DからN型半導体基板70Aを介し
て、入力保護部63に伝わるノイズを大幅に低くするこ
とが可能になる。
In the infrared detector 2, since the P-channel field effect transistor is eliminated from the detection signal output block 50, the parasitic capacitance Cn formed on the N-type semiconductor substrate 70A when the P-channel field effect transistor 53 is formed. Can be eliminated. Thereby, when the gate 52G of the N-channel field effect transistor 52 is turned on, the noise transmitted from the drain 52D to the input protection unit 63 via the N-type semiconductor substrate 70A can be significantly reduced.

【0071】また、Nチャネル電界効果トランジスタ
(NMOS)は、一般に、Pチャネル電界効果トランジ
スタ(PMOS)に比べて出力電流能力が高いため、小
さな面積しか必要としないので、高度集積化や、製造コ
スト上の利点がある。しかも、検知信号出力ブロック5
0を、P型半導体基板70AにNチャネル電界効果トラ
ンジスタで形成した場合には、Nチャネル電界効果トラ
ンジスタ52のドレイン52Dと基板70Aとの間に寄
生容量を直接生じないため、N型半導体基板70Aを介
して入力保護部63に伝わるノイズも低減できる。
In addition, the N-channel field effect transistor (NMOS) generally has a higher output current capability than the P-channel field effect transistor (PMOS), and thus requires only a small area. Therefore, high integration and manufacturing cost are required. There are advantages. Moreover, the detection signal output block 5
When 0 is formed by the N-channel field effect transistor on the P-type semiconductor substrate 70A, a parasitic capacitance is not directly generated between the drain 52D of the N-channel field effect transistor 52 and the substrate 70A, so that the N-type semiconductor substrate 70A is not formed. The noise transmitted to the input protection unit 63 via the can also be reduced.

【0072】図7は、出力パッド54と電圧電源51と
の間に電圧制限回路81Aを付加接続した構成を示して
いる。
FIG. 7 shows a structure in which a voltage limiting circuit 81A is additionally connected between the output pad 54 and the voltage power supply 51.

【0073】本発明では、半導体回路をN型半導体基板
70Aで構成する場合には、検知信号出力ブロック50
はNチャネル電界効果トランジスタ52で構成されるた
め、その出力電圧を制限するためには、図に示したよう
に、出力パッド54と電圧電源51との間に電圧制限回
路81Aが接続される。
In the present invention, when the semiconductor circuit is composed of the N-type semiconductor substrate 70A, the detection signal output block 50
Since it is composed of an N-channel field effect transistor 52, in order to limit the output voltage thereof, a voltage limiting circuit 81A is connected between the output pad 54 and the voltage power supply 51 as shown in the figure.

【0074】この場合の電圧制限回路81Aとしては、
例えば、P型半導体基板の場合と同様に図7(b)に示
すツェナーダイオード83を好ましい例として挙げるこ
とができるが、電圧制限回路81Aは、Nチャネル電界
効果トランジスタ52のドレイン52Dが接続される負
荷のプルアップ電源51の電位VDDの電圧値より低い
電圧値に制限することができる回路であればよく、ツェ
ナーダイオードには限定されない。
As the voltage limiting circuit 81A in this case,
For example, as in the case of the P-type semiconductor substrate, the Zener diode 83 shown in FIG. 7B can be cited as a preferable example, but the drain 52D of the N-channel field effect transistor 52 is connected to the voltage limiting circuit 81A. Any circuit can be used as long as it can be limited to a voltage value lower than the voltage value of the potential VDD of the pull-up power supply 51 of the load, and is not limited to the Zener diode.

【0075】電圧制限回路81Aによって出力電圧の変
動幅が抑制される効果は、をNチャネル電界効果トラン
ジスタ52に並列に設けると、ゲート52Gがオンオフ
した時のドレイン52Dの出力電圧の変化幅が、ツェナ
ー電圧に制限される。
The effect of suppressing the fluctuation range of the output voltage by the voltage limiting circuit 81A is that when the voltage limiting circuit 81A is provided in parallel with the N-channel field effect transistor 52, the fluctuation range of the output voltage of the drain 52D when the gate 52G is turned on and off is Limited to Zener voltage.

【0076】また、図8は、比較ブロック40の出力端
と、検知信号出力ブロック50を構成するNチャネル電
界効果トランジスタ52のゲート間に定電流回路90A
を接続付加した構成を示している。尚、図8中、100
は、NOT論理ゲートを示している。
Further, FIG. 8 shows a constant current circuit 90A between the output terminal of the comparison block 40 and the gate of the N-channel field effect transistor 52 which constitutes the detection signal output block 50.
Shows a configuration in which is connected and added. In addition, in FIG.
Indicates a NOT logic gate.

【0077】定電流回路90Aも、図4に示したカレン
トミラー効果によって、Nチャネル電界効果トランジス
タ52のゲート52Gがオンした時に流れる電流が一定
レベルに保持されるため、出力パッド54に接続される
外部負荷の大きさに関係なく出力電流は一定に保持され
ることとなる。
The constant current circuit 90A is also connected to the output pad 54 because the current flowing when the gate 52G of the N-channel field effect transistor 52 is turned on is held at a constant level by the current mirror effect shown in FIG. The output current is kept constant regardless of the size of the external load.

【0078】したがって、出力電流によって、電荷が必
要以上に増大することがないので、前述したようなフィ
ードバックよる赤外線検知器2の誤動作を低減すること
ができる。
Accordingly, since the output current does not increase the electric charge more than necessary, it is possible to reduce the malfunction of the infrared detector 2 due to the feedback as described above.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1、
4に記載の赤外線検出器では、電流電圧変換ブロック、
電圧増幅ブロック、比較ブロック及び検知信号出力ブロ
ックを同一のP型半導体基板、N型半導体基板に形成し
ているので、赤外線検知器の小型化が図れる。また、検
知信号出力ブロックとして、CMOSインバータ回路で
はなく、オープンドレイン型のPチャネル電界効果トラ
ンジスタ、オープンドレイン型のNチャンネル電界効果
トランジスタを用いているので、検知信号出力ブロック
より反転電圧が出力されてもドレインの電圧変化が同一
半導体基板上に形成された他の回路ブロックにノイズと
して伝わって、フィードバックを生じることが殆どな
く、誤作動が生じにくい。
As described in detail above, the first aspect of the present invention is as follows.
In the infrared detector described in 4, the current-voltage conversion block,
Since the voltage amplification block, the comparison block and the detection signal output block are formed on the same P-type semiconductor substrate and N-type semiconductor substrate, the infrared detector can be miniaturized. In addition, since the open drain type P-channel field effect transistor and the open drain type N-channel field effect transistor are used as the detection signal output block instead of the CMOS inverter circuit, an inverted voltage is output from the detection signal output block. Also, the drain voltage change is hardly transmitted to other circuit blocks formed on the same semiconductor substrate as noise, and feedback is hardly generated, and malfunction does not easily occur.

【0080】請求項2、5に記載の赤外線検出器では、
オープンドレイン型のPチャネル電界効果トランジス
タ、オープンドレイン型のNチャネル電界効果トランジ
スタのゲートがオンした時に生じる出力電圧を、付加接
続した電圧制御回路によって、電源電圧以下に制限でき
るので、Pチャネル電界効果トランジスタ、Nチャネル
電界効果トランジスタのゲートがオンした時にNウェル
領域、Pウエル領域に注入される電荷を減少させること
ができ、その結果として、ドレインの電圧変化が、信号
処理部の入力保護部や電流電圧変換ブロックの出力端に
伝わり難なるので、信号処理部の入力部を介して出力パ
ッドにフィードバックして誤作動が生じるようなことが
なくなる。
In the infrared detectors according to claims 2 and 5,
The output voltage generated when the gates of the open drain type P-channel field effect transistor and the open drain type N-channel field effect transistor are turned on can be limited to the power supply voltage or less by the voltage control circuit additionally connected. The charges injected into the N-well region and the P-well region when the gates of the transistor and the N-channel field effect transistor are turned on can be reduced, and as a result, the change in the voltage of the drain can cause the input protection unit of the signal processing unit and the Since it is difficult to be transmitted to the output terminal of the current-voltage conversion block, it is possible to prevent a malfunction from being fed back to the output pad via the input section of the signal processing section.

【0081】請求項3、6に記載の赤外線検出器では、
オープンドレイン型のPチャネル電界効果トランジス
タ、オープンドレイン型のNチャネル電界効果トランジ
スタのゲートがオンした時に生じる出力電流を、付加接
続した定電流回路によって制限できるので、Pチャネル
電界効果トランジスタ、Nチャネル電界効果トランジス
タのゲートがオンした時にNウェル領域、Pウエル領域
に注入される電荷を減少させることができ、その結果と
して、ドレインの電圧変化が、信号処理部の入力保護部
や電流電圧変換ブロックの出力端に伝わり難なるので、
信号処理部の入力部を介して出力パッドにフィードバッ
クして誤作動が生じることがない。
In the infrared detectors according to claims 3 and 6,
The output current generated when the gates of the open drain type P-channel field effect transistor and the open drain type N-channel field effect transistor are turned on can be limited by the additionally connected constant current circuit. It is possible to reduce the charges injected into the N well region and the P well region when the gate of the effect transistor is turned on, and as a result, the voltage change of the drain causes the input protection unit of the signal processing unit and the current-voltage conversion block to change. Since it is difficult to reach the output end,
There is no possibility of malfunction due to feedback to the output pad via the input section of the signal processing section.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る赤外線検出器の第一の構成例(P
型半導体基板を形成したもの)を概略的に示す回路ブロ
ック図である。
FIG. 1 is a first structural example of an infrared detector according to the present invention (P
FIG. 3 is a circuit block diagram schematically showing a type semiconductor substrate).

【図2】図2(a)は、第一の構成例における検知信号
出力ブロックの回路図、図2(b)は、第一の構成にお
ける半導体回路を示す説明図である。
FIG. 2A is a circuit diagram of a detection signal output block in the first configuration example, and FIG. 2B is an explanatory diagram showing a semiconductor circuit in the first configuration.

【図3】図3(a)は第一の構成例に電圧制限回路を接
続付加したブロック図、図3(b)その回路例を示す図
である。
FIG. 3A is a block diagram in which a voltage limiting circuit is connected and added to the first configuration example, and FIG. 3B is a diagram showing the circuit example.

【図4】図4(a)は第一の構成例に定電流回路を接続
付加したブロック図、図3(b)その回路例を示す図で
ある。
FIG. 4A is a block diagram in which a constant current circuit is connected and added to the first configuration example, and FIG. 3B is a diagram showing the circuit example.

【図5】本発明に係る赤外線検出器の第二の構成例(N
型半導体基板を形成したもの)を概略的に示す回路ブロ
ック図である。
FIG. 5 is a second configuration example of the infrared detector according to the present invention (N
FIG. 3 is a circuit block diagram schematically showing a type semiconductor substrate).

【図6】図6(a)は、第二の構成例における検知信号
出力ブロックの回路図、図6(b)は、第二の構成にお
ける半導体回路を示す説明図である。
FIG. 6A is a circuit diagram of a detection signal output block in the second configuration example, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing a semiconductor circuit in the second configuration.

【図7】図7(a)は第一の構成例に電圧制限回路を接
続付加したブロック図、図7(b)その回路例を示す図
である。
FIG. 7A is a block diagram in which a voltage limiting circuit is connected and added to the first configuration example, and FIG. 7B is a diagram showing the circuit example.

【図8】図8(a)は第一の構成例に定電流回路を接続
付加したブロック図、図8(b)その回路例を示す図で
ある。
FIG. 8A is a block diagram in which a constant current circuit is connected and added to the first configuration example, and FIG. 8B is a diagram showing the circuit example.

【図9】検知信号出力ブロックにCMOSインバータ回
路を用いた従来の赤外線検出器の構成を概略的に示す回
路ブロック図である。
FIG. 9 is a circuit block diagram schematically showing a configuration of a conventional infrared detector using a CMOS inverter circuit for a detection signal output block.

【図10】従来の赤外線検出器の回路構成をそのままワ
ンチップIC化した場合の赤外線検出器を概略的に示す
回路ブロック図である。
FIG. 10 is a circuit block diagram schematically showing an infrared detector when the circuit configuration of the conventional infrared detector is integrated into a one-chip IC as it is.

【図11】図10に示す従来の赤外線検出器の半導体回
路に生じる問題を模式的に説明する説明図である。
11 is an explanatory diagram schematically illustrating a problem that occurs in the semiconductor circuit of the conventional infrared detector shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 赤外線検知器 20 電流電圧変換ブロック 30 電圧増幅ブロック 40 比較ブロック 50 検知信号出力ブロック 52 Nチャネル電界効果トランジスタ(NMOS) 53 Pチャネル電界効果トランジスタ(PMOS) 54 出力パッド 70 P型半導体基板 70A N型半導体基板 71 Nウェル領域 71A Pウェル領域 81、81A 電圧制限回路 83 ツェナーダイオード 90、90A 定電流回路 1, 2 infrared detector 20 Current-voltage conversion block 30 voltage amplification block 40 comparison blocks 50 Detection signal output block 52 N-channel field effect transistor (NMOS) 53 P-channel field effect transistor (PMOS) 54 output pad 70 P-type semiconductor substrate 70A N-type semiconductor substrate 71 N well region 71A P-well area 81, 81A voltage limiting circuit 83 Zener diode 90, 90A constant current circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 5/33 H01L 27/14 K (72)発明者 藤村 俊夫 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−158583(JP,A) 特開 平6−188377(JP,A) 特開 平7−239722(JP,A) 特開 平5−283998(JP,A) 特開 平2−67933(JP,A) 特開 昭63−33691(JP,A) 特開 平4−32274(JP,A) 特開 平8−50059(JP,A) 特開 平7−294336(JP,A) 特開 平5−26726(JP,A) 特開 平3−269390(JP,A) 特開 平2−119426(JP,A) 特開 平1−191089(JP,A) 特開 昭60−151576(JP,A) 特開 昭60−140173(JP,A) 実開 平2−115135(JP,U) 松下電工技報,日本,松下電工株式会 社 マーケッティング部,1998年 9 月,No.64,p.52〜58 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 1/02 G01J 1/42 - 1/46 G01J 5/02 G01J 5/12 - 5/14 G01V 9/04 G01K 7/00 G08B 13/189 - 13/191 H01H 35/00 H01L 27/06 - 27/08 H01L 27/14 H01L 31/00 - 31/08 H01L 31/08 - 31/10 H01L 37/00 - 37/02 H03K 17/00 - 17/70 H03K 19/00 - 19/096 H04N 5/30 - 5/335 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04N 5/33 H01L 27/14 K (72) Inventor Toshio Fujimura 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. (56 ) Reference JP-A-4-158583 (JP, A) JP-A-6-188377 (JP, A) JP-A-7-239722 (JP, A) JP-A-5-283998 (JP, A) JP-A-5-283998 (JP, A) 2-67933 (JP, A) JP 63-33691 (JP, A) JP 4-32274 (JP, A) JP 8-50059 (JP, A) JP 7-294336 (JP, A) A) JP 5-26726 (JP, A) JP 3-269390 (JP, A) JP 2-119426 (JP, A) JP 1-191089 (JP, A) JP S60 -151576 (JP, A) JP-A-60-140173 (JP, A) Actual Kaihei 2-115135 (JP, U) Matsu Denko Technical Report, Japan, Matsushita Electric Works stock company marketing section, September 1998, No. 64, p. 52-58 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01J 1/02 G01J 1/42-1/46 G01J 5/02 G01J 5/12-5/14 G01V 9/04 G01K 7 / 00 G08B 13/189-13/191 H01H 35/00 H01L 27/06-27/08 H01L 27/14 H01L 31/00-31/08 H01L 31/08-31/10 H01L 37/00-37/02 H03K 17/00-17/70 H03K 19/00-19/096 H04N 5/30-5/335

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】焦電素子に、半導体回路を接続付加して構
成される赤外線検出器において、 上記半導体回路は、 出力パッドと出力パッドとを形成した同一のP型半導体
基板上に、 上記入力パッドを通じて上記焦電素子からの出力電流を
入力して、電圧信号に変換する電流電圧変換ブロック
と、 この電流電圧変換ブロックからの出力電圧のうち、所定
の周波数帯域の出力電圧を増幅させる電圧増幅ブロック
と、 この電圧増幅ブロックの出力電圧を予め定められた所定
の絶対値と比較し、出力電圧が所定の絶対値を超えたと
きに、判別信号を出力する比較ブロックと、 この比較ブロックからの判別信号を受けて電圧反転信号
を出力する検知信号出力ブロックとを設けて構成されて
おり、 上記検知信号出力ブロックは、上記P型半導体基板上に
Nウェル領域を形成し、そのNウェル領域内に、上記比
較ブロックからの判別信号を入力するゲートと、上記出
力パッドを接続したドレイン、電圧電源に接続されたソ
ースを設けた、オープンドレイン型のPチャンネル電界
効果トランジスタで構成されることを特徴とする、赤外
線検出器。
1. An infrared detector configured by connecting and adding a semiconductor circuit to a pyroelectric element, wherein the semiconductor circuit has the input pad on the same P-type semiconductor substrate on which an output pad and an output pad are formed. A current-voltage conversion block that inputs the output current from the pyroelectric element through the pad and converts it into a voltage signal, and a voltage amplifier that amplifies the output voltage in a predetermined frequency band among the output voltages from the current-voltage conversion block. A block, a comparison block that compares the output voltage of this voltage amplification block with a predetermined absolute value that is set in advance, and outputs a determination signal when the output voltage exceeds the predetermined absolute value, and a comparison block from this comparison block. And a detection signal output block for receiving a discrimination signal and outputting a voltage inversion signal. The detection signal output block is formed on the P-type semiconductor substrate by N An open-drain type P, in which a well region is formed and a gate for inputting a determination signal from the comparison block, a drain connected to the output pad, and a source connected to a voltage power source are provided in the N well region An infrared detector comprising a field effect transistor.
【請求項2】請求項1において、 上記出力パッドと上記電圧電源との間には、電圧制限回
路を接続付加し、これによって、上記オープンドレイン
型のPチャンネル電界効果トランジスタのゲートがオン
したときに生じる出力電圧の変動幅を一定レベルに制限
する構成にしている赤外線検知器。
2. The voltage limiting circuit according to claim 1, wherein a voltage limiting circuit is additionally connected between the output pad and the voltage power source, whereby the gate of the open drain type P-channel field effect transistor is turned on. An infrared detector with a structure that limits the fluctuation range of the output voltage that occurs at a certain level.
【請求項3】請求項1において、 上記比較ブロックの出力端子と、上記オープンドレイン
型のPチャンネル電界効果トランジスタのゲートとの間
に、定電流回路を接続付加し、これによって、上記オー
プンドレイン型のPチャンネル電界効果トランジスタの
ゲートがオンしたときに生じる出力電流を一定のレベル
に保持する構成にしている赤外線検出器。
3. A constant current circuit is connected between the output terminal of the comparison block and the gate of the open drain type P-channel field effect transistor according to claim 1, whereby the open drain type is connected. Infrared detector having a configuration in which the output current generated when the gate of the P-channel field effect transistor of 1 is turned on is maintained at a constant level.
【請求項4】焦電素子に、半導体回路を接続付加して構
成される赤外線検出器において、 上記半導体回路は、 出力パッドと出力パッドとを形成した同一のN型半導体
基板上に、 上記入力パッドを通じて上記焦電素子からの出力電流を
入力して、電圧信号に変換する電流電圧変換ブロック
と、 この電流電圧変換ブロックからの出力電圧のうち、所定
の周波数帯域の出力電圧を増幅させる電圧増幅ブロック
と、 この電圧増幅ブロックの出力電圧を予め定められた所定
の絶対値と比較し、出力電圧が所定の絶対値を超えたと
きに、判別信号を出力する比較ブロックと、 この比較ブロックからの判別信号を受けて電圧反転信号
を出力する検知信号出力ブロックとを設けて構成されて
おり、 上記検知信号出力ブロックは、上記N型半導体基板上に
Pウェル領域を形成し、そのPウェル領域内に、上記比
較ブロックからの判別信号を入力するゲートと、上記出
力パッドを接続したドレイン、電圧電源に接続されたソ
ースを設けた、オープンドレイン型のNチャンネル電界
効果トランジスタで構成されることを特徴とする、赤外
線検出器。
4. An infrared detector configured by connecting and adding a semiconductor circuit to a pyroelectric element, wherein the semiconductor circuit has the input pad on the same N-type semiconductor substrate on which an output pad and an output pad are formed. A current-voltage conversion block that inputs the output current from the pyroelectric element through the pad and converts it into a voltage signal, and a voltage amplifier that amplifies the output voltage in a predetermined frequency band among the output voltages from the current-voltage conversion block. A block, a comparison block that compares the output voltage of this voltage amplification block with a predetermined absolute value that is set in advance, and outputs a determination signal when the output voltage exceeds a predetermined absolute value, and a comparison block from this comparison block. And a detection signal output block that outputs a voltage inversion signal in response to the determination signal. The detection signal output block is provided on the N-type semiconductor substrate as P. An open drain type N having a well region formed therein, in which a gate for inputting a discrimination signal from the comparison block, a drain connected to the output pad, and a source connected to a voltage power source are provided in the P well region. An infrared detector comprising a field effect transistor.
【請求項5】請求項4において、 上記出力パッドと上記電圧電源との間には、電圧制限回
路を接続付加し、これによって、上記オープンドレイン
型のNチャンネル電界効果トランジスタのゲートがオン
したときに生じる出力電圧の変動幅を一定レベルに制限
する構成にしている赤外線検知器。
5. The voltage limiting circuit according to claim 4, wherein a voltage limiting circuit is additionally connected between the output pad and the voltage power supply, whereby the gate of the open drain type N-channel field effect transistor is turned on. An infrared detector with a structure that limits the fluctuation range of the output voltage that occurs at a certain level.
【請求項6】請求項4において、 上記比較ブロックの出力端子と、上記オープンドレイン
型のNチャンネル電界効果トランジスタのゲートとの間
に、定電流回路を接続付加し、これによって、上記オー
プンドレイン型のNチャンネル電界効果トランジスタの
ゲートがオンしたときに生じる出力電流を一定のレベル
に保持する構成にしている赤外線検出器。
6. A constant current circuit is connected and added between the output terminal of the comparison block and the gate of the open drain type N-channel field effect transistor according to claim 4, whereby the open drain type is connected. An infrared detector configured to hold a constant level of output current generated when the gate of the N-channel field effect transistor is turned on.
JP04126797A 1997-02-25 1997-02-25 Infrared detector Expired - Lifetime JP3470546B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04126797A JP3470546B2 (en) 1997-02-25 1997-02-25 Infrared detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04126797A JP3470546B2 (en) 1997-02-25 1997-02-25 Infrared detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10239151A JPH10239151A (en) 1998-09-11
JP3470546B2 true JP3470546B2 (en) 2003-11-25

Family

ID=12603677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04126797A Expired - Lifetime JP3470546B2 (en) 1997-02-25 1997-02-25 Infrared detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3470546B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3557838B2 (en) * 1997-03-26 2004-08-25 松下電工株式会社 Pyroelectric infrared detector
US20040150457A1 (en) * 2001-06-29 2004-08-05 Hiroshi Miyagi Frequency mixing circuit
JP4123137B2 (en) * 2003-11-14 2008-07-23 松下電工株式会社 Human body detection device
US7755021B2 (en) * 2008-02-15 2010-07-13 Tyco Electronics Corporation Non-toxic photo cells and photosensors including the same
US20110127584A1 (en) * 2008-07-25 2011-06-02 Naoki Ushiyama Method for manufacturing infrared image sensor and infrared image sensor
JP6315321B2 (en) * 2014-04-07 2018-04-25 株式会社ケーヒン Fuel injection control device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
松下電工技報,日本,松下電工株式会社 マーケッティング部,1998年 9月,No.64,p.52〜58

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10239151A (en) 1998-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5603324A (en) Duplexer including a field-effect transistor for use in an ultrasound imaging system
US10004432B2 (en) Pixel receiver with capacitance cancellation for ultrasonic imaging apparatus
US6504404B2 (en) Semiconductor integrated circuit
RU2004125149A (en) CHARGE OR PARTICLE DETECTION
CN111783920B (en) Security electronic chip
DE60012334D1 (en) PSEUDODIFFERENTIAL CURRENT-CONTROLLED READING AMPLIFIER WITH HYSTERESIS
JP3470546B2 (en) Infrared detector
US5367491A (en) Apparatus for automatically initiating a stress mode of a semiconductor memory device
US8629726B1 (en) High-performance amplifier for transducer array input unit cell
US4647798A (en) Negative input voltage CMOS circuit
US20030218118A1 (en) Optical transient sensor
EP1376874A8 (en) Thin gate oxide output driver
US4706011A (en) High voltage pulse detector with controllable current consumption
US4341963A (en) Integrated circuit for chip op/amp interface
US6013914A (en) Circuit for detecting electromagnetic radiation
GB2293065A (en) Output Buffer having reduced ground bounce
EP1014377A1 (en) Current sensing differential amplifier with high rejection of power supply variations and method for an integrated circuit memory device
WO2007118050A2 (en) Method and circuits for sensing on-chip voltage in powerup mode
US10627293B2 (en) Self-amplifying sensor pair
US7180325B2 (en) Data input buffer in semiconductor device
US7405623B2 (en) Sensing circuit
JP3092235B2 (en) Integrated photoelectric smoke detector
US4492882A (en) Integrated circuit for chip op/amp interface
Javan Characterizing sensitive CMOS radiation detector
KR101094641B1 (en) Low noise amplifier with small layout area

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030812

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term