專利名稱：半導體裝置及其檢查方法、以及發(fā)送電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施方式涉及半導體裝置及其檢查方法、以及發(fā)送電路。
背景技術：
在用于控制電子設備的半導體裝置中需要耐噪量較大，能夠高精度地傳輸模擬信號的絕緣電路。雖然具備光電稱合器(photo coupler)等以光學方式傳輸信號的光稱合型絕緣電路的半導體裝置在輸入與輸出之間完全電絕緣，從而耐噪量優(yōu)良，但并不適用于傳輸模擬信號。例如，雖然在接收側使用具備信號處理電路的IC輸出型光電耦合器，并將其用于傳輸數字信號，但無法傳輸高精度的模擬信號。此外，在用于傳輸模擬信號的晶體管耦合器(transi stor coupler)等的絕緣電路中，存在由其非線性引起的信號波形失真的問題，因而不適于傳輸高精度的模擬信號。因此，為了能夠利用光耦合型絕緣電路來傳輸高精度的模擬信號，開發(fā)了在其發(fā)送側附加模擬/數字(AD)轉換電路的技術。即，通過將模擬輸入轉換為數字信號并傳輸，避免光耦合部的非線性的影響，從而能夠進行高精度的模擬傳輸。作為模擬/數字轉換電路，在使用德爾塔-西格瑪(Λ Σ delta-sigma)型轉換電路的情況下，為了高精度地傳輸包含在模擬信號中的信息，期望提高AD轉換中的時鐘頻率。此外，為了將光耦合型絕緣電路內的光信號路徑合為一條，使用了將模擬/數字轉換電路的取樣時鐘和數字數據重疊為一系列的信號的調制電路。作為調制方式，在進行脈沖寬度調制而進行光傳輸的情況下，若取樣時鐘頻率接近光耦合部的響應極限，則由于光耦合部的脈沖寬度失真，導致在接收側產生解調錯誤。因此，需要確保光耦合部的傳輸裕度(margin)并抑制解調錯誤，從而需要能夠進行高精度的信號傳輸的光耦合型絕緣電路和具備該光耦合型絕緣電路的半導體裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施方式提供一種確保光耦合部的傳輸裕度并抑制解調錯誤，從而能夠進行高精度的信號傳輸的半導體裝置及其檢查方法、以及發(fā)送電路。實施方式的半導體裝置具備模擬數字轉換部；脈沖寬度調制部，輸出對應于數字信號的脈沖類型(pattern)即傳輸信號；參照信號生成部，生成固定脈沖即參照信號。并且，上述半導體裝置具備第一控制部，選擇上述傳輸信號及上述參照信號之一；發(fā)光元件驅動部，輸出基于上述傳輸信號或上述參照信號的驅動電流；發(fā)光元件，發(fā)出基于上述傳輸信號或上述參照信號的光信號。上述半導體裝置還具備光接收部，將上述光信號轉換為電壓信號；解調部，將上述電壓信號解調為基于上述傳輸信號或上述參照信號的數字信號。CN 102931996 A說明書2/14 頁通過本發(fā)明的實施方式，能夠提供一種確保光耦合部的傳輸裕度并抑制解調錯誤，從而能夠進行高精度的信號傳輸的半導體裝置及其檢查方法、以及發(fā)送電路。


圖I是表示第一實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖2是表示第二實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖3是表示第二實施方式的變形例的半導體裝置的結構的示意圖。圖4是表示第三實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖5是表示第三實施方式的變形例的半導體裝置的結構的示意圖。圖6是表示第四實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖7是表示第四實施方式的變形例的半導體裝置的結構的示意圖。圖8是表示第五實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖9是表示第五實施方式的變形例的半導體裝置的結構的示意圖。圖10是表示第六實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖11是表示第七實施方式的半導體裝置的結構的示意圖。圖12是例示脈沖寬度調制部中的編碼方式的圖。圖13是例示脈沖失真補償部的電路圖。圖14是例示半導體裝置的控制部的電路圖。圖15是表示第一實施方式的半導體裝置的檢查方法的流程圖。圖16是表示第二實施方式的半導體裝置的檢查方法的流程圖。圖17是表示第四及第五實施方式的半導體裝置的檢查方法的流程圖。圖18是表示第五實施方式的半導體裝置的動作模式的表。
具體實施例方式在下文中，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，對附圖中的相同部分附加相同編號，并適當地省略其詳細說明，對于不同部分進行適當地說明。(第一實施方式)圖I是表示第一實施方式的半導體裝置100的結構的示意圖。半導體裝置100具有包含光耦合的絕緣電路，該光耦合通過發(fā)光元件15與受光元件17進行耦合，上述半導體裝置100具備發(fā)送部10和接收部20。發(fā)送部10例如具備檢測差動輸入信號的正相輸入端子4、反相輸入端子6、電源端子2、第一接地端子GND1。此外，發(fā)送部10具備模擬/數字(AD)轉換部3、脈沖寬度調制部5、參照信號生成部7、驅動發(fā)光元件15的發(fā)光元件驅動部9。例如，向實施方式的AD轉換部3輸入差動輸入信號或單相輸入信號。在單相輸入信號的情況下，將其輸入至輸入端子4或輸入端子6的某一方。并且，在差動輸入信號的情況下，將從與AD轉換部3的輸入連接的正相輸入端子4及反相輸入端子6輸入的差動模擬信號，基于規(guī)定的時鐘信號轉換為數字數據信號。在脈沖寬度調制部5中，將時鐘信號和從AD轉換部3輸出的數字數據信號重疊并編碼，將其轉換為具有第一平均占空比的傳輸信號。
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參照信號生成部7生成具有第二平均占空比的參照信號。參照信號例如為與AD轉換部3的時鐘同步的脈沖，并且是脈沖類型固定的信號。并且，該占空比(第二平均占空比)與第一平均占空比不同。半導體裝置100具有傳輸模式，將模擬信號轉換為數字信號并傳輸；以及測試模式，例如檢查脈沖失真。并且，利用第一控制部13來切換傳輸模式與測試模式。例如，第一 控制部13基于輸入至輸入端子4的電壓來控制開關14,從而選擇傳輸信號及參照信號的某一個。例如，開關14在初始狀態(tài)(傳輸模式)下與脈沖寬度調制部5的輸出側連接。例如，在輸入端子4的電壓電平Vini超過規(guī)定的閾值Vthi時，控制部13將開關14從ai側切換至參照信號生成部7的輸出側Iv并且，在輸入端子4的電壓電平Vini變?yōu)閂thi以下時，將開關14返回至B1側。在傳輸模式下，開關14與側連接，并從脈沖寬度調制部5向發(fā)光元件驅動部9輸入傳輸信號。然后，發(fā)光兀件驅動部9使基于傳輸信號的發(fā)光兀件驅動電流流過發(fā)光兀件15,從而使發(fā)光兀件15發(fā)出包含傳輸信號的光信號Ls。在測試模式下，開關14與Id1側連接，并從參照信號生成部7向發(fā)光元件驅動部9輸入參照信號。然后，發(fā)光元件驅動部9使基于參照信號的驅動電流流過發(fā)光元件15，從而使發(fā)光元件15發(fā)出包含參照信號的光信號Ls。接收部20具備受光元件17，接收光信號Ls ;光接收部21，將受光元件17的輸出電流轉換為電壓信號。并且，接收部20具備第二電源端子22和第二接地端子Gnd2,并且與發(fā)送部10電分離。接收部20還具備平均占空比檢測部23、解調部25、緩沖器27。平均占空比檢測部23基于第一平均占空比及第二平均占空比的至少一個，使從光接收部21輸出的電壓信號與傳輸信號或參照信號對應。即，平均占空比檢測部23檢測接收部21的輸出電壓信號的平均占空比，并根據該值控制開關24a及24b。例如，若檢測出的平均占空比等于第一平均占空比，則平均占空比檢測部23將該電壓信號識別為傳輸信號，并將開關24a連接至C1側，將開關24b連接至C2側。由此，將與傳輸信號建立了對應的電壓信號輸入至解調部25。然后，解調部25將電壓信號解調為數字數據信號和時鐘信號并將其輸出。由解調部25解調的數字數據信號及時鐘信號經由緩沖器27輸出至端子26及端子28。例如，從端子26輸出時鐘信號，并從端子28輸出數字數據信號。若從光接收部21輸出的電壓信號的平均占空比等于第二平均占空比，則占空比檢測部23將該電壓信號識別為參照信號，并將開關24a連接至Cl1側，將開關24b連接至d2側。由此，從光接收部21輸出的電壓信號經由緩沖器27輸出至端子26或端子28。占空比檢測部23中的電壓信號的處理并不局限于上述例子。例如，也可以將第一平均占空比與第二平均占空比之間的值作為基準占空比，并根據基準占空比與電壓信號的平均占空比的大小關系使電壓信號與傳輸信號或參照信號建立對應。在此，例如，在參照信號具有固定的脈沖寬度或脈沖周期、并且該脈沖寬度或脈沖周期為已知的情況下，通過測定從端子26或端子28輸出的電壓信號的脈沖寬度，能夠測定在從發(fā)光元件驅動部9的輸入側到光接收電路21的輸出側之間(光耦合部)產生的脈沖寬度變形例如，雖然脈沖周期為未知，但在參照信號的脈沖寬度確定為脈沖周期的1/N的情況下，通過測定從端子26或端子28輸出的電壓信號的脈沖周期和脈沖寬度并進行下述計算，能夠求得脈沖寬度失真。脈沖寬度失真=(脈沖寬度測定值/脈沖周期測定值-1/N) X脈沖周期測定值…
(I)在上式中，雖然是以參照信號的脈沖寬度是脈沖周期的1/N為前提，但利用計數電路等對更高速的時鐘脈沖進行處理，能夠容易地實現這樣的脈沖。如上所述，半導體裝置100在其測試模式下，經由光耦合部傳輸由發(fā)送部產生的參照信號，從而輸出包含脈沖寬度失真的電壓信號。由此，能夠測定在光I禹合部產生的脈沖寬度失真，從而能夠檢查光耦合部的傳輸裕度。此外，在圖I所示的發(fā)送部10及接收部20中，各個以虛線包圍的結構要素能夠集成在一個半導體晶片中。例如，在發(fā)送部10中可以使用集成電路(發(fā)送用1C)，上述集成電路包括輸入端子4及6、AD轉換電路3、脈沖寬度調制電路5、參照信號生成電路7、發(fā)光元件驅動電路9、控制電路13、以及由控制電路13控制的開關電路14。另一方面，接收部20可以使用接收用1C，上述接收用IC包括光接收電路21、平均占空比檢測電路23、解調電路25、及由占空比檢測電路23控制的開關電路24a、開關電路24b。受光元件17可以與接收用IC的其它結構元件集成化為一體，也可以單獨與接收用IC的輸入側連接。這樣，通過使用將各結構元件集成化了的1C，能夠使半導體裝置100小型化。另外，在切換傳輸模式與測試模式時，向輸入端子4輸入規(guī)定的電壓，從而將包含傳輸信號或參照信號的電壓信號經由緩沖器27輸出至端子26或端子28。由此，在半導體裝置100中，在模擬信號輸入端子之外，不附加測試模式用的端子。因此，也能夠實現裝置尺寸的小型化。接下來，參照圖12對實施方式的脈沖寬度調制進行說明。圖12例示了脈沖寬度調制部5中的一個編碼方式，但不限定于此。將輸入至發(fā)送部10的輸入端子4及端子6的模擬信號在AD轉換部3中轉換為數字信號。基于規(guī)定的時鐘信號對輸入至端子4及端子6的輸入差動信號進行取樣，例如，在Δ Σ型AD轉換電路中轉換為I位的數字數據信號。并且，在脈沖寬度調制部5中，進行將時鐘信號與數字數據信號重疊后的脈沖寬度調制。進而，在AD轉換部3的數字數據信號(ADC輸出)上重疊加擾(scramble)信號，例如，調制成如圖12所示的A C的三個脈沖類型。在圖12中例示了 I位的ADC輸出，加擾信號使用基于時鐘信號生成的I位的偽隨機信號或01交替信號等可以保證平均占空比的信號。如圖12所示，例如，在ADC輸出為“L”的情況下，無論加擾為“L”還是“H”，占空比都設為50% (A類型)。另一方面，在ADC的輸出為“H”，加擾為“L”的情況下，將占空比設為25% (B類型)。并且，在ADC輸出為“H”，加擾為“H”的情況下，將占空比設為75% (C類型)。由此，能夠將傳輸信號中的第一平均占空比設為50%。此外，因為A C的脈沖類型的上升Ttl與時鐘周期T。一致，所以時鐘信號與數字數據重疊。在接收部20的解調部25中，通過檢測各脈沖類型的上升Ttl來再現時鐘信號。進而，使用再現的時鐘信號，檢測在圖12中所示的識別點T1 T3的電壓電平，并將電壓信號(傳輸信號)解調為數字數據信號。此外，能夠通過使用再現的時鐘信號與DLL(延時鎖相環(huán)Digital Locked Loop)電路等容易地生成識別點T1 T3。另一方面，在將傳輸信號解調為數字數據信號時，在各識別點T1 T3與各脈沖類型A C的下降點之間，需要不會產生誤碼率(bit error rate)的裕度。例如,期望在A 類型的識別點T1處，確保與B類型的下降點之間的裕度Λ Tmi和與A類型的下降點之間的裕度Λ ^。例如，若沒有失真地傳輸圖12所示的脈沖類型，則裕度ATm2S時鐘周期Tc的八分之一。這樣，若使用將ADC輸出和加擾信號重疊的調制方式，則傳輸信號的平均占空比變?yōu)楹愣ǎ瑥亩軌蚝喕邮针娐返慕Y構。另一方面，也有在傳輸信號的解調時減少裕度的優(yōu)點。若光耦合部的脈沖寬度失真與裕度Λ Tmi及Λ Tm2相比足夠小，則能夠實現抑制了誤碼率率的無誤差(error free)信號傳輸。然而，在西格瑪德爾塔型轉換器中，若為了以高精度對輸入的模擬信號進行模擬/數字轉換而提高取樣時鐘頻率，則裕度△ Tmi及Λ Tm2變小，有時變成不能忽略由較小的脈沖寬度失真或信號抖動等導致的解調錯誤的狀態(tài)。進而，在如Λ Σ型AD轉換電路那樣，使用輸出類型不是唯一確定的AD轉換的情況下，難以控制從脈沖寬度調制部5輸出的脈沖類型。因此，即使構成為能夠從光接收部21直接取出包含傳輸信號的電壓信號，也由于輸出脈沖類型不唯一確定，難以簡單地測定信號的脈沖失真。與此相對，在實施方式的半導體裝置100中，通過在測試模式下傳輸將脈沖寬度固定了的參照信號，能夠簡單地測定脈沖寬度失真。并且，在半導體裝置100的制造過程的檢查中，能夠除去較大的脈沖寬度失真。由此，確保半導體裝置100的光耦合部的傳輸裕度并抑制解調錯誤，從而能夠實現將模擬信號高精度地數字化的信號傳輸。此外，雖然在上述的例子中表示了將傳輸信號的平均占空比固定為50%的編碼方式，但在實施方式中，并不局限于平均占空比固定為50%的值的情況，只要不與參照信號的平均占空比重復即可。接下來，參照圖15的流程圖對半導體裝置100的檢查方法進行具體說明。最初，向發(fā)送部10的輸入端子4輸入比閾值電壓Vthi高的電壓，從而使控制部13進行動作(S01)。在此，所謂動作是指輸出控制信號。Vthi為比模擬輸入信號的最大推薦電壓Vinh更大的值。在使施加給電源端子2的電源電壓Vddi為5V，模擬輸入的推薦電壓范圍為± I. 5V的情況下，例如，使Vthi為2. 5V。在此，推薦電壓是指，例如輸入至輸入端子4及端子6的模擬信號的電壓振幅的期
望范圍。使控制部13進行動作的閾值Vthi并不局限于上述例子，只要是在模擬輸入信號的推薦電壓范圍以外即可。在上述的例子中，作為控制部13，例如能夠使用閾值電壓2. 5V的CMOS(互補金屬氧化物半導體Complementary Metal Oxide Semiconductor)變頻電路。控制部13基于輸入端子4的電壓選擇參照信號(參照信號生成部7)，并向開關14輸出控制信號。從控制部13接受控制信號的開關14將連接切換為參照信號生成部7的輸出側1^602)。由此，選擇參照信號作為發(fā)光元件驅動部9的輸入。開關14例如能夠使用CMOS開關電路。
發(fā)光元件驅動部9使基于參照信號的發(fā)光元件驅動電流流經發(fā)光元件15(S03)。并且，通過從發(fā)光元件驅動部9輸出的驅動電流，發(fā)光元件15發(fā)出基于參照信號的光信號Ls (S04)。在接收部20中，受光元件17接收光信號并輸出與光信號對應的電流。例如，在包 括互阻抗放大器(Transimpedance Amplifier)及比較器的光接收部21中，將受光元件17的輸出電流轉換為電壓信號(S05)。進而，平均占空比檢測部23根據電壓信號的平均占空比進行識別，并將開關24a切換至Cl1側，將開關24b切換至d2側。由此，經由緩沖器27輸出基于參照信號的電壓信號(S06)。然后，將未圖示的測定器連接至輸出端子26或端子28，并測定基于參照信號的電壓信號的脈沖寬度及脈沖周期，從而檢測脈沖寬度失真(S07)。雖然在上述實施方式中，以AD轉換部3的輸入端子為2端子，在接收部20中的輸出緩沖器27的端子為2端子的情況為例進行了說明，但并不局限于此，也可以是單相的I端子輸入，輸入端子及輸出端子也可以分別是2端子以上。此外，第一控制部也可以根據獨立于輸入端子而設置的測試端子的電壓，選擇傳輸信號及參照信號的某一個。在下文的實施方式中也是同樣的。(第二實施方式)圖2是表示在第二實施方式的半導體裝置200中的發(fā)送部30的結構的示意圖。如同圖所示，半導體裝置200具備電流控制電流源47、第三控制部41，在這一點上與半導體裝置100有所不同。未圖示的接收部具有與半導體裝置100相同的結構。如上文所述，包括發(fā)光元件15和受光元件17的光耦合部是進行數字傳輸的結構。由此，該傳輸特性的評價是指，檢查在時間軸及信號強度中脈沖類型是否在規(guī)定的范圍內。在第一實施方式所示的例子中，實施脈沖寬度失真(時間軸方向)的檢查。并且，為了評價信號強度，在本實施方式中附加檢查直流靈敏度(信號強度)的機構。控制部41基于施加給輸入端子4的電壓，選擇發(fā)光元件驅動部9及電流控制電流源47的某一個，并使驅動電流流經發(fā)光元件15。并且，電流控制電流源47使與施加給輸入端子6的電流對應的驅動電流流經發(fā)光元件15。例如，在向輸入端子4施加比閾值電壓Vth2 (> Vthi)高的電壓時，控制部41將開關43連接至電流控制電流源47的側b2。由此，發(fā)光元件15的驅動電流從電源端子2流至電流控制電流源47。另一方面，在輸入端子4的電壓比Vth2低的情況下，控制部41向開關43發(fā)送控制信號，從而將該連接切換至發(fā)光元件驅動部9的側a2。在半導體裝置200中，例如，在向輸入端子4及端子6輸入模擬信號的情況(傳輸模式)下，控制部13使開關14連接至ai側，控制部41使開關43連接至a2側。輸入的模擬信號經由AD轉換部3及脈沖寬度調制部5轉換為傳輸信號。并且，將輸入至發(fā)光元件驅動部9的傳輸信號與發(fā)光元件15的驅動電流重疊，從而使發(fā)光元件15發(fā)出包含傳輸信號的光信號Ls。另一方面，在向輸入端子4施加比閾值電壓Vthi高且比Vth2低的電壓的情況下，半導體裝置200進行測試模式的動作。此時，從控制部13輸出控制信號，從而將開關14的連接切換至1^側。在這種情況下，從參照信號生成部7輸出的參照信號傳遞至發(fā)光元件驅動部9，發(fā)光元件15發(fā)出基于參照信號的光信號Ls。然后，如上文所述，在接收部20中，能夠通過輸出包含參照信號的電壓信號來測定脈沖失真。另外，在本實施方式中，設定有比Vthi高的閾值電壓Vth2，在輸入端子4的電壓變?yōu)楸萔th2高時，從控制部41向開關43輸出控制信號。然后，將接受來自控制部41的控制信號的開關43的連接切換至電流控制電流源47的側b2。此外，電流控制電流源47流出與輸 入端子6的輸入電流對應的電流。由此，能夠通過輸入端子6的電流來控制流經發(fā)光元件15的驅動電流。通過這樣的電路結構，能夠測定發(fā)光元件驅動部9與光接收電路21之間(光耦合部)的脈沖寬度失真。另外，能夠測定發(fā)光元件15的直流特性(光耦合部的直流靈敏度)。由此，能夠通過制造過程的檢查，除去脈沖寬度失真較大及直流靈敏度不在規(guī)定范圍內的半導體裝置。接下來，參照圖14(a)對控制部13以及控制部41、電流控制電流源47的結構進行說明。圖14(a)是例示發(fā)送部10、30中的電源端子2、輸入端子4及端子6、接地端子Gnm及各控制部的結合的電路圖?？刂撇?3例如可以由CMOS邏輯電路(作為一個例子，可以是變換器(inverter)電路)構成。配置在變換器的輸入側的電阻R3 SESD保護電阻，可以省略。在電流控制電流源47和控制部41中，例如,可使用電流反射鏡(current mirror)電路。即，在電流控制電流源47中，為了實現流出與輸入端子6的輸入電流對應的電流的功能，作為優(yōu)選結構使用電流反射鏡電路。另一方面，第二控制電路41也可以使用CMOS邏輯電路。然而，例如，在輸入端子4與輸入端子6之間輸入差動信號，并想要實現高精度的AD轉換的情況下，期望使兩端子的輸入阻抗一致。因此，在實施方式中，控制部41使用電流反射鏡電路。接下來，對控制部41及電流控制電流源47的動作進行說明。在此，Vthi = Vth3 = VDD1/2 …(2)Vth2 = Vth4 = 3VDD1/4…(3)模擬信號的推薦電壓范圍為_VDD1/4以上，VDD1/4以下。在控制部41中，將NMOS晶體管M2及NMOS晶體管M4做成電流反射鏡結構，并通過與M2串聯連接的M11 Min決定閾值電壓Vth20此外，與M11 Min串聯連接的電阻R1為限流電阻。為了使控制部41在Vth2以下不進行動作，配置有滿足下式⑷的個數為N的NMOS
晶體管。Vth2 ( = 3VDD1/4) < VthXN- (4)例如，若使Vddi為5V，使NMOS晶體管的閾值Vth為O. 8V,則在輸入側配置5個以上(N ^ 5)的NMOS晶體管。這樣，根據MOS晶體管的串聯個數設定Vth2，能夠實現具有規(guī)定的閾值的控制電路。在本實施方式中，在輸入端子4的電壓Vini為Vthi < Vini < Vth2的情況下，僅控制部13進行動作。并且，在Vini > Vth2的情況下，控制部13及控制部41都進行動作。另外，在Vini為Vthi以下的情況下，控制部13以及控制部41都不進行動作，其電容附加至AD轉換部的輸入電容。
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雖然輸入端子6 —側的結構也是與輸入端子4相同，但是電流控制電流源47的輸出側的結構有所不同。即，NMOS晶體管M7的漏極側經由開關43與發(fā)光元件15連接這一點有所不同。由此，在Vin2 > Vth4的情況下，電流控制電流源47進行動作。在本實施方式中，通過使控制部41的輸入側和電流控制電流源47的輸入側的結構相同，能夠使輸入端子4的輸入阻抗與輸入端子6的輸入阻抗一致。由此，能夠抑制模擬 信號的失真，從而實現高精度的AD轉換及信號傳輸。接下來，參照圖16的流程圖對半導體裝置200的檢查方法進行具體說明。圖16表示發(fā)光元件15的直流特性的檢查方法。最初，向發(fā)送部30的輸入端子4輸入比閾值電壓Vth2高的電壓，從而使控制部13和控制部41進行動作。同時，向輸入端子6輸入比閾值電壓Vth4高的電壓，從而使電流控制電流源進行動作(SOl)。例如，在施加至電源端子2的電源電壓Vddi為5V的情況下，Vth2及 Vth4 為 3. 75V?？刂撇?1基于輸入端子4的電壓，選擇電流控制電流源47，并向開關43輸出控制信號。從控制部41接受控制信號的開關43切換為連接至電流控制電流源47的輸出側b2(S02)。若輸入端子4的電壓變?yōu)閂th2以上，則控制部41的輸入阻抗下降，電流流入輸入側。此時，由于AD轉換部3及控制部13的輸入阻抗較高，流經輸入端子4的電流的絕大部分流入控制部41的輸入側。若電流流入控制部41的輸入側，則電流也流經輸出側的MOS晶體管M4,從而向開關43輸出控制信號。電流控制電流源47使與輸入端子6的電流對應的驅動電流流經發(fā)光元件15(S03)。此外，在向輸入端子4輸入比閾值電壓Vth2高的電壓的情況下，控制部13也進行動作，將開關14連接至參照信號生成部7的側Iv由此，雖然向發(fā)光元件驅動部9輸入了參照信號，但由于其輸出側被切換至電流控制電流源47，基于參照信號的驅動電流不流經發(fā)光兀件。在測試模式的情況下，在接收部20中，受光元件17接收光信號，并輸出與光信號對應的光電流，并在光接收部21中將光電流轉換為電壓信號(S04)。平均占空比檢測部23基于電壓信號的平均占空比識別動作模式，并將開關24a切換至Cl1側，將開關24b切換至d2側。由此，經由緩沖器27輸出包含參照信號的電壓信號(S05)。然后，將未圖示的測定器連接至輸出端子26或端子28，并基于電壓信號的電壓電平檢測發(fā)光元件的光強度(S06)。在從輸入端子6流向電流控制電流源47的輸入側的電流為直流電流的情況下，發(fā)光元件15被直流驅動而連續(xù)地發(fā)光。由此，光接收部21的輸出變?yōu)槠骄伎毡葹?%或100 %的電壓信號，能夠在占空比檢測部23容易地進行識別。然后，平均占空比檢測部23將開關24a連接至Cl1側，將開關24b連接至d2側，從而經由緩沖器27輸出光接收部21的電壓信號。例如，通過使平緩地增加的直流電流流入輸入端子6，并對比接收部20的輸出電壓與輸入端子6的電流，能夠測定發(fā)光元件15的驅動電流與光接收部21的輸出之間的直流靈敏度。圖3是表示第三實施方式的變形例的半導體裝置250的發(fā)送部35的結構的示意圖。在半導體裝置250中，由發(fā)光元件驅動部9提供驅動發(fā)光元件15的電能，并且發(fā)光元件15的負極側接地，這一點與圖2所示的半導體裝置200有所不同。如上文所述，例如，能夠配合于發(fā)光元件15的極性及容納半導體裝置的框體的結構，選擇半導體裝置200或250的結構。(第三實施方式)圖4是表示在第三實施方式的半導體裝置300中的發(fā)送部40的結構的示意圖。如同圖所示，半導體裝置300在開關14與發(fā)光元件驅動部9之間具備失真補償部33，這一點與半導體裝置200有所不同。在本實施方式中，接收部也具有與半導體裝置100的接收部20相同的結構。失真補償部33配置在由控制部13控制的開關14與發(fā)光元件驅動部9之間，補償從脈沖寬度調制部5輸出的傳輸信號及從參照信號生成部7輸出的參照信號的脈沖寬度。由此，即使在使用具有較大的等價電容的發(fā)光元件的情況或是減小發(fā)光元件的驅動電流的動作條件下，也能夠實現良好的信號傳輸。例如，在使用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光元件15的情況下，從開始流過驅動電流起直至達到規(guī)定的發(fā)光強度為止產生時間延遲。該時間延遲比從切斷驅動電流起直至發(fā)光元件15熄滅為止的時間短。因此，在利用脈沖信號的驅動電流使發(fā)光元件15發(fā)光的情況下，存在與驅動電流的脈沖寬度相比，由發(fā)光元件15發(fā)出的光信號Ls的脈沖寬度較短的趨勢。發(fā)光元件15的等價電容越大，或者，發(fā)光元件15的驅動電流越小，該脈沖寬度的減少就越為顯著。即，存在依存于發(fā)光元件15的特性或驅動電流的大小而產生極大的脈沖寬度的減少(脈沖寬度失真)，從而不能在接收側的解調部25進行無誤差的解調的情況。因此，如上所述，在本實施方式中，在配置于脈沖寬度調制部5與發(fā)光元件驅動部9之間的失真補償部33中預先擴寬傳輸信號的脈沖寬度，從而補償在發(fā)光元件15的電/光轉換過程中減少的脈沖寬度失真。圖5是表示第三實施方式的變形例的半導體裝置350的發(fā)送部45的結構的示意圖。在半導體裝置350中，由通過控制部41選擇的發(fā)光元件驅動部9或電流控制電流源47提供驅動發(fā)光元件15的電能，且發(fā)光元件15的負極側接地，這一點與圖4所示半導體裝置300有所不同。在本變形例中，從電流控制電流源47的輸出側向發(fā)光元件15提供驅動電流。由此，例如，能夠使構成電流控制電流源47的MOS晶體管的極性反轉，變成使用PMOS晶體管的電路。(第四實施方式)圖6是表示在第四實施方式的半導體裝置400中的發(fā)送部50的結構的示意圖。如同圖所示，半導體裝置400具備失真補償部33和第二控制部31，這一點與半導體裝置100有所不同。未圖示的接收部具有與半導體裝置100的接收部20相同的結構。此外，在本實施方式中，不具備電流控制電流源47，這一點與第二及第三實施方式所示的半導體裝置200 350有所不同。如前所述，失真補償部33補償從脈沖寬度調制部5輸出的傳輸信號及從參照信號生成部7輸出的參照信號的脈沖寬度。另外，在本實施方式中，設置有基于輸入至輸入端子6的信號的電平來控制失真補償部33和發(fā)光元件驅動部9的控制部31。例如，圖14(b)是表示在本實施方式中的各控制電路的結構的電路圖，在圖14(a)的電路圖中附加控制電路31?？刂撇?1向失真補償部33輸出控制信號，從而使附加至傳輸信號或參照信號的脈沖寬度的補償量變化。此外，控制部31也向發(fā)光元件驅動部9輸出控制信號，從而使發(fā)光元件15的驅動電流的大小改變。控制部31可以使用例如CMOS變換器來構成。在同圖中，雖然在變換器的輸入側配置有保護電阻R4，但能夠將其省略。從發(fā)光元件驅動部9輸出的驅動電流設定為例如適合于發(fā)光元件15的恒定的電流值。與此相對，例如，在向輸入端子6施加比閾值電壓Vth3高的電壓的情況下，控制部31向發(fā)光元件驅動部9輸出控制信號，進行控制以使驅動電流變?yōu)楸仍O定的電流值小的值。由此，能夠模擬發(fā)光元件15經年劣化而發(fā)光效率降低的狀態(tài)，并測定在該狀態(tài)下的脈沖寬度失真或脈沖周期。如上文所述，若單純地減小流經發(fā)光元件的電流，則由發(fā)光元件的響應延遲導致的脈沖寬度失真變大。因此，控制部31也同時控制失真補償部33，加大對輸入至發(fā)光元件驅動部9的信號的脈沖寬度的補償量。由此，由于能夠修正伴隨著發(fā)光元件的驅動電流變化的脈沖寬度失真，能夠模擬光強度降低的經年劣化，并測定在該狀態(tài)下的脈沖失真。接下來，參照圖13對失真補償部33的結構進行說明。圖13(a)及圖13(b)是例示控制方式各自不同的失真補償部33的電路圖。在圖13(a)所示電路中，將由變換器71反轉的脈沖信號和使該脈沖信號延遲的延遲信號作為輸入，從NAND77輸出擴寬了延遲的量的脈沖寬度的信號。例如，在傳輸模式下，開關75a連接至S1偵彳，開關75b短路，開關75c斷開。在這種情況下，從NAND77輸出對輸入的脈沖信號補償(附加)了變換器73及變換器74中的延遲時間h的脈沖信號。例如，若從發(fā)光元件15發(fā)出的光信號Ls的脈沖寬度失真為Dtp (從直至發(fā)光元件熄滅為止所需的時間中減去直至發(fā)光為止的時間)，如上述那樣Dtp < O。因此，若延遲時間h設定為等于_Dtp，則能夠消除光號Ls的脈沖寬度失真。若向輸入端子6施加例如比閾值電壓Vth3高的電壓，則控制部31向失真補償部33輸出控制信號。然后，在失真補償部33中，開關75a切換至S2側，開關75b斷開，開關75c短路。由此，向輸入至NAND77的脈沖附加變換器78及變換器79中的延遲時間t2。例如，在模擬發(fā)光元件15的經年劣化的情況下，與失真補償部33同時地向發(fā)光元件驅動部9輸出控制信號，從而降低發(fā)光元件15的驅動電流。然后，若由于使驅動電流降低而引起的脈沖寬度的減少量與新附加的延遲時間〖2相同，則發(fā)出具有不使驅動電流降低的情況的脈沖寬度、且使強度降低的光信號。由此，能夠模擬發(fā)光元件15的經年劣化的狀態(tài)。在圖13(b)所示的電路中，利用變換器81以及變換器83的電流控制輸入至NAND87的延遲信號的延遲時間。例如，在變換器81及變換器83使用CMOS變換器的情況下，若流經變換器的貫通電流變小，則延遲時間變長，若電流變大則延遲時間變短。如圖13(b)所示，利用控制部31控制分別與變換器81及變換器83連接的電流源82及電流源84，從而控制變換器81及變換器83的延遲時間。例如，作為電流源82，可以想到并聯地設置電流輸出不同的多個恒定電流電路，利用從控制部31輸出的控制信號來切換電流源的方法。由此，能夠實現與圖13(a)所示的失真補償電路等同的動作。在本實施方式的半導體裝置中，也能夠將在圖6中以虛線包圍的結構元件集成為一個半導體晶片。即，在發(fā)送部50中能夠使用集成電路(發(fā)送用1C)，上述集成電路包括:輸入端子4及端子6、AD轉換電路3、脈沖寬度調制電路5、參照信號生成電路7、發(fā)光元件驅動電路9、控制電路13、由控制電路13控制的開關電路14、失真補償電路33、以及控制失真補償電路33和發(fā)光元件驅動電路9的第三控制電路31。接下來，參照圖17的流程圖對半導體裝置400的檢查方法進行具體說明。圖17表示模擬發(fā)光元件15的經年劣化的情況的脈沖失真的檢查方法。最初，向發(fā)送部50的輸入端子4輸入比閾值電壓Vthi高的電壓，從而使控制部13進行動作。同時，向輸入端子6輸入比閾值電壓Vth3高的電壓，從而使控制部31進行動作(SOl)。在此，Vthi及Vth3為比模擬信號的推薦電壓的最大值Vinh大的值。例如，在施加至電源端子2的電源電壓Vddi為5V的情況下,模擬輸入的推薦電壓范圍為±1. 25V, Vthi為2. 5V。此外，Vthi及Vth3并不局限于上述例子，而是在模擬信號的電壓范圍之外即可。控制部13基于輸入端子4的電壓來選擇參照信號(參照信號生成部7)，并向開關14輸出控制信號。接收來自控制部13的控制信號的開關14將連結切換為參照信號生成部7的輸出側h。由此,選擇參照信號作為發(fā)光兀件驅動部9的輸入(S02)?？刂撇?1基于輸入端子6的電壓，向失真補償部33及發(fā)光元件驅動部9輸出控制信號。在失真補償部33中補償參照信號的脈沖寬度，附加規(guī)定的補償量(t1+t2)。在發(fā)光元件驅動部9中，使驅動電流的電平降低，并輸出補償后的脈沖寬度的參照信號(S02)。然后，通過從發(fā)光元件驅動部9輸出的驅動電流，從發(fā)光元件15發(fā)出基于參照信號的光信號Ls(S03)。在接收部20中，受光元件17接收光信號，并輸出與光信號對應的光電流。在光接收部21中,將光電流轉換為包含參照信號的電壓信號(S04)。平均占空比檢測部23基于電壓信號的平均占空比來識別信號，將開關24a切換至Cl1側，并將開關24b切換至d2側。由此，經由緩沖器27輸出基于參照信號的電壓信號(S05)。然后，將未圖示的測定器連接至輸出端子26或端子28，并測定包含參照信號的電壓信號的脈沖寬度，從而檢測脈沖寬度失真(S06)。圖7是表示第四實施方式的變形例的半導體裝置450的發(fā)送部55的結構的示意圖。在半導體裝置450中，由發(fā)光元件驅動部9提供驅動發(fā)光元件15的電流，發(fā)光元件15的負極側接地，這一點與圖6所示的半導體裝置400有所不同。例如，能夠配合于發(fā)光元件15的極性及容納半導體裝置的框體的結構來選擇半導體裝置400或半導體裝置450的結構。由此，能夠實現電路結構的簡化及裝置尺寸的小型化。如上文所述，在本實施方式的半導體裝置400及半導體裝置450中，不是構成為直流靈敏度的測定機構，而是測定脈沖失真的結構。另一方面，在第二及第三實施方式的半導體裝置200 350中，檢查光耦合部的直流靈敏度和脈沖寬度失真。S卩，在半導體裝置200 350中，構成為其光接收部21能夠從直流到高頻頻帶接收信號。因此，能夠評價直流靈敏度和脈沖寬度失真的兩者。與此相對，例如，在光信號Ls的平均占空比恒定的情況下，有時在光接收部21中將低截止頻率與高截止頻率之間的信號放大即可。在這種情況下，能夠做成通過電容連接光接收部21的各元件的AC結合型的結構。但是，在AC結合型光接收部中，不直接測定直流靈敏度。由此，適用于本實施方式所示的半導體裝置400及450的結構。另外，在半導體裝置200 350中多設置有抑制光接收部21的脈沖寬度失真的自動閾值控制電路(ATC電路未圖示)。與此相對，在AC結合型的光接收電路中不需要ATC電路，從而具有能夠簡化電路結構的優(yōu)點。(第五實施方式)圖8是表示在第五實施方式的半導體裝置500中的發(fā)送部60的結構的示意圖。如同圖所示，半導體裝置500的發(fā)送部60是向半導體裝置300的發(fā)送部40附加了第二控制部31的結構。如上文所述，半導體裝置300能夠測定光耦合部中的脈沖寬度失真和發(fā)光元件15的直流靈敏度。然而，僅這些測定對于光耦合部的檢查并不足夠。例如，在確定考慮了由發(fā)光元件15的經時變化導致的發(fā)光效率的降低的檢查方式的情況下，雖然能夠檢測直流靈敏度的變化，但不能分選出脈沖寬度失真隨著經時變化而變大的失真。因此，在本實施方式中，附加控制部31，從而能夠進行預測了發(fā)光元件15的經時變化的檢查。由此，能夠更精確地檢測光耦合部的傳輸裕度，從而實現高精度的信號傳輸。在半導體裝置500中，在輸入端子6的電壓Vin2為Vth3以上且Vth4以下的情況下，使控制部31進行動作。此時，在電流控制電流源47中設定不向輸入側流入電流的輸入阻抗(M0S晶體管的個數)。此外，由于AD轉換部3的輸入也是高阻抗，在輸入端子6的電壓在上述范圍內時，電流不會流入輸入端子6。 接下來，若輸入端子6的電壓Vin2為Vth4以上，則電流開始流入電流控制電流源47的輸入側。此時，若AD轉換部3的輸入及控制部31的輸入為高阻抗，則流入輸入端子6的幾乎全部的電流流向電流控制電流源47的輸入側。由此，能夠通過在Vth4以上的范圍內改變Vin2來改變流入輸入端子6的電流，從而以與Vin2成比例的電流驅動發(fā)光元件。圖18表示半導體裝置500中的輸入端子4及端子6的偏壓狀態(tài)和與其對應的動作模式的表。例如，雖然根據輸入端子的偏壓狀態(tài)設想了 I IX的9個動作模式，但VI VIII的三個動作模式不是期望的動作狀態(tài)，因而設想不使用。在第一動作模式(I)中，向輸入端子4及端子6輸入模擬信號,并在接收側輸出數字數據信號和時鐘信號。第二 第九動作模式(II IX)為測試模式，能夠實施脈沖寬度失真(II)、經年劣化時的脈沖寬度失真(V)以及直流靈敏度(IX)的測定。圖9是表示第五實施方式的變形例的半導體裝置550的發(fā)送部65的結構的示意圖。在半導體裝置550中，由發(fā)光元件驅動部9或電流控制電流源47提供驅動發(fā)光元件15的電能，發(fā)光元件15的負極側接地，這一點與圖8所示的半導體裝置500有所不同。如上文所述，能夠根據發(fā)光元件15的極性或框體的結構適當地選擇半導體裝置500或半導體裝置550的結構。在上述的實施方式中，基于輸入端子4的電壓從控制部13及控制部41輸出控制信號，基于輸入端子6的電壓從控制部31輸出控制信號，電流控制電流源47控制驅動電流。該組合為任意，能夠構成為基于從多個輸入端子中選擇的任意的輸入端子的電壓使各控制部以及電流控制電流源47分別進行動作。此時，為了防止錯誤動作，優(yōu)選為向一個輸入端子設定的閾值電壓為2以下。(第六實施方式)
圖10是表示在第六實施方式的半導體裝置600中的發(fā)送部80和接收部85的示意圖。如同圖所示，半導體裝置600具備控制開關14的第一控制部91和控制失真補償部96的第二控制部93，這一點與半導體裝置500有所不同。半導體裝置600具有通過檢測解碼錯誤來評價傳輸裕度的結構。因此，從發(fā)送部80的參照信號生成部94交互地輸出例如占空比25%及75%的脈沖類型。S卩，交互地輸出圖12所示的B類型及C類型的脈沖，從而輸出模擬ADC輸出全部為“H”狀態(tài)的參照信號。此外，作為其它的例子，也可以輸出占空比50 %的A類型的脈沖，從而模擬ADC輸出全部為“L”的狀態(tài)的參照信號。控制部91基于輸入端子4及端子6的電壓來控制開關14。例如，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi高且比Vth2低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3低的情況下，開關14連接至Id1側，從而向失真補償部96輸入參照信號。另一方面，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3低的情況下，將開關14連接至ai偵彳，從而向失真補償部96輸入傳輸信號?？刂撇?3也基于輸入端子4及端子6的電壓來控制失真補償部96。在本實施方式的失真補償部96中附加三類的延遲時間例如，使h < t2 < t3，并將延遲時間t2作為適當地補償光信號Ls的發(fā)光元件的脈沖失真的延遲時間。通過使用圖13(b)所示的電路例，能夠容易地實現這樣的延遲時間的控制。此外，在圖13(a)的電路例中，也能夠構成為附加新的變換器和開關的結構。例如，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi高且比Vth2低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3低的情況下，控制部93附加延遲時間t3。此外，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi高且比Vth2低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3高且比Vth4低的情況下，控制部93附加延遲時間h。即，基于輸入端子6的電壓來控制參照信號的脈沖寬度的補償量。另一方面,在接收部85中，利用受光兀件17檢測基于參照信號的光信號Ls,并在光接收部21將其轉換為電壓信號。例如，在電流控制電流源47進行動作的直流靈敏度的測定模式下，本實施方式中的平均占空比檢測部97將開關24a及開關24b連接至C^d2側。即，在平均占空比為0%或100%時，經由緩沖器27輸出電壓信號。由此，在解調部25中將基于參照信號的電壓信號解碼為數字信號。例如，脈沖寬度在擴寬方向上產生失真，從而使圖12所示的裕度Λ Tmi變小。在這種情況下，附加延遲時間t3而擴寬脈沖寬度，將模擬全部為“H”的狀態(tài)的參照信號解調后，在占空比為25%的脈沖中，在識別點T1 “H”、T2 “L”、T3 “L”的位置判斷為T1 “H”、T2 “H”、T3 “L”，從而輸出混入了 “L”的信號。此外，相反地，脈沖寬度在縮窄方向產生失真，從而使裕度ΛΤΜ2變小。在這種情況下，在作為補償量附加不足的延遲時間^時，在占空比75%的脈沖中，在識別點T1 “H”、T2 “H”、T3 “H”的位置判斷為T1 “H”、T2 “H”、T3 “L”，從而輸出混入了“L”的信號。這樣，通過檢測解碼后的參照信號，能夠分選出裕度八! 或ATm2較小的半導體裝置。由于上述的測定方法僅識別有無“L”即可，在測定時間及測定難度的方面較為有利。此外，即使在參照信號全部為模擬“L”的信號的情況下，也能夠同樣地進行測定。(第七實施方式)圖11是表示第七實施方式的半導體裝置700中的發(fā)送部90與接收部95的示意圖。如同圖所示，半導體裝置700的發(fā)送部90不具有電流控制電流源47和開關43，這一點上與半導體裝置600的發(fā)送部80有所不同。另外，接收部95不具有平均占空比檢測部23、開關24a、開關24b，這一點上與接收部20及接收部85有所不同。本實施方式適用于具備不直接測定直流靈敏度的AC結合型的光接收電路的結構。與前述實施方式6同樣地具備控制開關14的控制部94、失真補償部96。另外，控制部41控制發(fā)光元件驅動部9。此外，參照信號生成部94輸出模擬ADC輸出全部為“H”的狀態(tài)的參照信號。此外，也可以輸出占空比為50%的A類型的脈沖，從而模擬ADC輸出全部為“L”的狀態(tài)的參照信號。如上文所述，失真補償部96附加三種延遲時間tpt2、t3。例如，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi高且比Vth2低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3低的情況下，控制部91將開關14連接至Id1側，從而將參照信號輸入至失真補償部96。另一方面，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3低的情況下，控制部91將開關14連接至ai側，從而將傳輸信號輸入至失真補償部96。在輸入端子4的電壓Vini比Vthi高且比Vth2低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3低的情況下，控制部93附加延遲時間t3。此外，在輸入端子4的電壓Vini比Vthi高且比Vth2低的情況，并且輸入端子6的電壓Vin2比Vth3高且比Vth4低的情況下，控制部93附加延遲時間h。即，基于輸入端子6的電壓來控制參照信號的脈沖寬度的補償量。在上述的狀態(tài)下，評價傳輸裕度的方法與前述第六實施方式相同。在本實施方式中，能夠利用控制部4來改變發(fā)光元件15的驅動電流，從而評價傳輸裕度。例如，在脈沖失真的補償量比規(guī)定值大的情況，即，附加延遲時間t3的情況下，進行使發(fā)光元件15的驅動電流減小的控制。在此，由于驅動電流減小而導致脈沖失真增加，因而延遲時間t3變大。在這樣的狀態(tài)下，若在輸出的參照信號中沒有混入“L”或“H”，則能夠評價為在信號強度方向及時間軸方向上，兩者都存在傳輸裕度。另外，通過在附加延遲時間h而加大驅動電流的條件，或者附加延遲時間t3而加大驅動電流的條件，或者附加延遲時間^而減小驅動電流的條件下進行測定，能夠評價在信號的強度方向以及時間軸方向上的傳輸裕度。在上文中，采用第一 第七實施方式的半導體裝置，能夠檢查光耦合型絕緣電路中的光耦合部(發(fā)光元件驅動電路 光接收電路)的脈沖寬度失真及發(fā)光元件與光接收部的直流靈敏度。另外，能夠簡便地實施在模擬發(fā)光元件的經年劣化的狀態(tài)下的檢查。由此，能夠提供確保光耦合部的傳輸裕度并抑制解調錯誤，從而能夠傳輸高精度的信號的半導體
>J-U ρ α裝直。此外，并不局限于上述實施方式，通過改變參照信號的脈沖類型、發(fā)送部及接收部的電路結構的組合，也能夠設定其它的測試模式。雖然對本發(fā)明的數個實施方式進行了說明，但這些實施方式僅為例示，其沒有限定發(fā)明范圍的意圖。能夠以其它的各種形態(tài)實施這些新的實施方式，并且在未脫離發(fā)明宗旨的范圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式或其失真包含在發(fā)明的范圍或宗旨內，并且，包含在專利權利要求所述的發(fā)明和與其等同的范圍內。
18
權利要求
1.一種半導體裝置，其特征在于，具備模擬數字轉換部，將模擬信號轉換為數字信號；脈沖寬度調制部，輸出與從上述模擬數字轉換部輸出的所述數字信號對應的脈沖類型的傳輸信號；參照信號生成部，生成固定的脈沖類型的參照信號；第一控制部，選擇上述傳輸信號及上述參照信號的某一個；發(fā)光元件驅動部，輸出基于由上述第一控制部選擇的上述傳輸信號或上述參照信號的驅動電流；發(fā)光元件，由上述發(fā)光元件驅動部驅動，發(fā)出基于上述傳輸信號或上述參照信號的光信號;光接收部，將接收上述光信號的受光元件的光電流轉換為電壓信號；以及解調部，將上述電壓信號解調為基于上述傳輸信號或參照信號的數字信號。
2.如權利要求I所述的半導體裝置，其特征在于，由上述第一控制部選擇傳輸模式和測試模式。
3.如權利要求I所述的半導體裝置，其特征在于，還具備至少一個輸入端子，向上述模擬數字轉換部輸入上述模擬信號，上述第一控制部基于輸入至上述輸入端子的電壓，選擇上述傳輸信號及上述參照信號的某一個。
4.如權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，向上述輸入端子輸入單相輸入信號及差動輸入信號的某一個。
5.如權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，還具備失真補償部，補償上述傳輸信號及上述參照信號的脈沖寬度；以及第二控制部，基于輸入至上述輸入端子的電壓，控制上述失真補償部，使上述參照信號的上述脈沖寬度變化。
6.如權利要求5所述的半導體裝置，其特征在于，上述第二控制部基于上述輸入端子的電壓，控制上述發(fā)光元件驅動部，使上述發(fā)光元件的驅動電流變化。
7.如權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于，還具備多個輸入端子，向上述模擬數字轉換部輸入上述模擬信號；電流源，使與輸入至上述多個輸入端子中的一個輸入端子的電流對應的驅動電流流到上述發(fā)光元件；以及第三控制部，基于輸入至上述多個輸入端子中的一個輸入端子的電壓，選擇上述發(fā)光元件驅動部及上述電流源的某一個，并使驅動電流流到上述發(fā)光元件。
8.如權利要求7所述的半導體裝置，其特征在于，上述電流源及上述第三控制部分別具有閾值電壓，在向上述輸入端子施加超過上述閾值電壓的電壓時進行動作。
9.如權利要求I所述的半導體裝置，其特征在于，還具備平均占空比檢測部，檢測上述電壓信號的平均占空比；上述平均占空比檢測部根據上述電壓信號的平均占空比將上述電壓信號與上述傳輸信號或上述參照信號建立對應。
10.如權利要求9所述的半導體裝置，其特征在于，上述脈沖寬度調制部輸出具有第一平均占空比的上述傳輸信號，上述參照信號生成部生成具有與上述第一平均占空比不同的第二平均占空比的參照信號。
11.如權利要求9所述的半導體裝置，其特征在于，在上述脈沖寬度調制部中使用平均占空比為恒定的調制方式。
12.如權利要求I所述的半導體裝置，其特征在于，上述模擬數字轉換部基于規(guī)定的時鐘信號，將上述模擬信號轉換為數字數據信號。
13.如權利要求12所述的半導體裝置，其特征在于，上述解調部將上述電壓信號解調為上述數字數據信號和上述時鐘信號并輸出。
14.一種發(fā)送電路，其特征在于，具備模擬數字轉換電路，將模擬信號轉換為數字信號；脈沖寬度調制電路，輸出具有與從上述模擬數字轉換電路輸出的上述數字信號對應的脈沖類型的傳輸信號；參照信號電路，生成具有固定的脈沖類型的參照信號；第一控制電路，選擇上述傳輸信號及上述參照信號的某一個；以及發(fā)光元件驅動電路，輸出包含由上述第一控制電路選擇的上述傳輸信號或上述參照信號的驅動電流。
15.如權利要求14所示的發(fā)送電路，其特征在于，還具備至少一個輸入端子，向上述模擬數字轉換部輸入上述模擬信號，上述第一控制電路基于輸入至上述輸入端子的電壓，選擇上述傳輸信號及上述參照信號的某一個。
16.如權利要求14所示的發(fā)送電路，其特征在于，還具備多個輸入端子，向上述模擬數字轉換電路輸入上述模擬信號；以及失真補償電路，補償上述傳輸信號及上述參照信號的脈沖寬度；基于輸入至上述多個輸入端子中的一個輸入端子的電壓，控制上述失真補償電路，使上述參照信號的上述脈沖寬度變化。
17.一種半導體裝置的檢查方法，該半導體裝置將模擬信號轉換為數字信號并輸出，上述半導體裝置具備模擬數字轉換部；至少一個輸入端子，向上述模擬數字轉換部輸入上述模擬信號；脈沖寬度調制部，輸出與從上述模擬數字轉換部輸出的數字信號對應的脈沖類型的傳輸信號;參照信號生成部，生成固定的脈沖類型的參照信號；第一控制部，基于輸入至上述輸入端子的電壓，選擇上述傳輸信號及上述參照信號的某一個；發(fā)光元件驅動部，輸出基于由上述第一控制部選擇的上述傳輸信號或上述參照信號的驅動電流；發(fā)光元件，由上述發(fā)光元件驅動部驅動，發(fā)出基于上述傳輸信號或上述參照信號的光信號;光接收部，將接收了上述光信號的受光元件的光電流轉換為電壓信號；以及解調部，將上述電壓信號解調為基于上述傳輸信號或參照信號的數字信號；上述檢查方法包括如下步驟將輸入至上述輸入端子的上述模擬信號的電壓振幅的范圍外的電壓輸入至上述輸入端子；由上述第一控制部選擇上述參照信號生成部；從上述發(fā)光元件驅動部輸出基于上述參照信號的上述驅動電流；從上述發(fā)光元件發(fā)出基于上述參照信號的光信號；將接收了上述光信號的上述受光元件的光電流轉換為基于上述參照信號的上述電壓信號；以及檢查基于上述電壓信號的信號。
18.如權利要求17所述的半導體裝置的檢查方法，其特征在于，將上述電壓信號解調并檢測誤碼率。
19.如權利要求17所述的半導體裝置的檢查方法，其特征在于，檢測上述電壓信號的脈沖寬度，從而檢查脈沖寬度失真。
20.如權利要求17所述的半導體裝置的檢查方法，其特征在于，上述半導體裝置還具備多個上述輸入端子；失真補償部，補償上述傳輸信號及上述參照信號的脈沖寬度；以及第二控制部，基于輸入至上述輸入端子的電壓，控制上述失真補償部，使上述參照信號的上述脈沖寬度變化，并控制上述發(fā)光元件驅動部，使上述發(fā)光元件的驅動電流變化；上述檢查方法包括基于輸入至上述多個輸入端子的一個中的上述模擬信號的電壓振幅的范圍外的電壓，由上述第一控制部選擇上述參照信號；基于輸入至上述多個輸入端子的一個中的上述模擬信號的電壓振幅的范圍外的電壓，通過上述第二控制部使上述參照信號的脈沖寬度及上述驅動電流變化；以及檢測上述電壓信號的脈沖寬度，從而檢查脈沖寬度失真。
全文摘要
實施方式的半導體裝置具備模擬數字轉換部；脈沖寬度調制部，輸出與數字信號對應的脈沖類型的傳輸信號；以及參照信號生成部，生成固定脈沖的參照信號。并且具備第一控制部，選擇上述傳輸信號及上述參照信號的某一個；發(fā)光元件驅動部，輸出基于上述傳輸信號或上述參照信號的驅動電流；以及發(fā)光元件，發(fā)出基于上述傳輸信號或上述參照信號的光信號。還具備光接收部，將上述光信號轉換為電壓信號；以及解調部，將上述電壓信號解調為基于上述傳輸信號或上述參照信號的數字信號。
文檔編號H03M3/00GK102931996SQ201210070149
公開日2013年2月13日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2011年8月12日
發(fā)明者卯尾豐明 申請人:株式會社東芝