[发明专利]接收电路、半导体装置、传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及从压电传感器输入接收信号的接收电路、集成了该接收电路的半导体装置、以及使用了半导体装置的传感器装置。

背景技术

图14是表示进行超声波的发送接收的传感器装置的一以往例子的图。本以往例子的传感器装置200具有压电传感器210、发送电路220、以及接收电路230。接收电路230包括差动放大器231和晶体管232及233。

晶体管232及233具有作为根据控制信号SW将压电传感器210和差动放大器231之间导通／断开的开关的功能。更具体地说，晶体管232及233在超声波的发送动作时被截止(off)，在超声波的接收动作时被导通(on)。

再有，作为与上述关联的以往技术的一例，可以列举专利文献1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2009-175119号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，在上述以往结构的传感器装置200中，在超声波的接收动作时使晶体管232及233导通时，在晶体管232及233的栅极上各自施加的控制信号SW的一部分，通过各栅极和漏极间的电容性耦合而传播到压电传感器210的输入输出端子。其结果，压电传感器210的端子电压波动，所以在压电传感器210的接收信号SP及SN中，产生压电传感器210具有的谐振周期T的噪声(参照图15)。

再有，如果缩小晶体管232及233的元件大小，则能够减小各栅极和漏极间的电容性耦合，所以可抑制上述的噪声。但是，在采用了这样的对策的情况下，作为其违背事项，晶体管232及233的阻抗(导通电阻)升高，所以超声波的接收动作时的接收信号SP及SN的衰减量变大，有无法满足对传感器装置200所要求的特性的风险。

此外，在接收电路230中具备差动放大器231的情况下，如果接收信号SP上重叠的正相噪声和接收信号SN上重叠的反相噪声完全地同相，则可相互抵消两相的噪声。但是，在不保证正相噪声和反相噪声完全地同相，彼此的相位偏移的情况下，不仅输入到差动放大器231中的接收信号SP及SN，在从差动放大器231输出的差动放大信号SR中也残留噪声。因此，为了高精度地检测超声波，需要等待超声波的接收动作，直至噪声充分地衰减。

鉴于由本发明人发现的上述问题，本发明的目的在于提供能够抑制在切换到接收动作时产生的噪声的接收电路、将该接收电路集成化的半导体装置、以及使用了该半导体装置的传感器装置。

解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的接收电路包括：将压电传感器的接收信号放大的放大器；以及并联连接在所述压电传感器的一端和所述放大器的一端之间，在切换到接收动作时偏移相位而导通的多个晶体管(第1结构)。

再有，在由上述第1结构构成的接收电路中，也可以是将具备了期望的阻抗特性的单一的晶体管分割成1／2n(其中，n是自然数)的2n个的晶体管(第2结构)。

此外，在由上述第2结构构成的接收电路中，所述2n个的晶体管也可以在切换到接收动作时每T／2n(其中，T是所述压电传感器的谐振周期)偏移相位而导通(第3结构)。

此外，由上述第1～第3中任意一项的结构构成的接收电路，也可以还包括使各晶体管的控制信号钝化(blunting)的滤波器(第4结构)。

此外，在由上述第1～第4中任意一项的结构构成的接收电路中，所述接收信号也可以在所述压电传感器和所述放大器之间以差动形式传送(第5结构)。

此外，由上述第5结构构成的接收电路，也可以还包括在切换到接收动作时使所述接收信号的正相传输路径和反相传输路径短路的开关(第6结构)。

此外，本发明的接收电路包括：将压电传感器的接收信号差动放大的放大器；在切换到接收动作时将所述压电传感器和所述放大器之间导通的第1晶体管；以及在切换到接收动作时使所述接收信号的正相传输路径和反相传输路径短路的第2晶体管(第7结构)。

此外，本发明的接收电路包括：将压电传感器的接收信号放大的放大器；连接在所述压电传感器的一端和所述放大器的一端之间，在切换到接收动作时导通的主晶体管；以及与所述主晶体管并联地连接，导通时的阻抗比所述主晶体管大，并且在切换到接收动作时先于所述主晶体管导通的副晶体管(第8结构)。

再有，在上述第8结构构成的接收电路中，所述主晶体管也可以分割成在切换到接收动作时每T／2n(其中，T是所述压电传感器的谐振周期，n是自然数)偏移相位而导通的2n个的晶体管(第9结构)。