相关申请的交叉参考
2016年9月28日提交的日本专利申请第2016-189594号的包括说明书、附图和摘要的公开结合于此作为参考。
本发明涉及输入缓冲器、半导体器件和引擎控制单元，例如，涉及适合于实时地执行故障诊断同时抑制故障的误检测的输入缓冲器、半导体器件和引擎控制单元。
背景技术：
控制引擎的引擎控制单元(ecu)被加载在诸如汽车、摩托车等的车辆上。例如，引擎控制单元包括：微型计算机，其根据驾驶员的按钮操作输出控制信号；以及半导体器件，用于电功率控制(以下称为电功率控制半导体器件)，其基于控制信号来控制电控驻车制动(epb)的驱动。
这里，要求电功率控制半导体器件控制电控驻车制动的驱动而不损害安全性能。具体地，要求即使在接收来自微型计算机的控制信号的输入缓冲器发生故障的情况下，电功率控制半导体器件以与正常状态相同的方式驱动电控驻车制动，或者至少通过使电控驻车制动进入非驱动状态来防止车辆的突然停止和突然启动(即，将车辆转入失效安全操作)。
例如，在日本未审查专利申请公开第2003-307544号中公开的配置适用于选择性地操作并行布置的拍频反相器中的任一个，并且在已经检测到被选择的一个拍频反相器的故障的情况下通过将被选择的拍频反相器切换为另一个拍频反相器并对其进行操作来防止由固定引起的操作的停止。
技术实现要素：
除了在日本未审查专利申请公开第2003-307544号中公开的配置之外，还要求在接收来自微型计算机的控制信号的输入缓冲器发生故障的情况下，电功率控制半导体器件以与正常状态相同的方式驱动电控驻车制动，或者通过使电控驻车制动进入非驱动状态来将车辆转入失效安全操作。
此外，要求电功率控制半导体器件具有精确且快速地检测输入缓冲器的故障的功能。本发明将要解决的其他问题和新颖特征将根据说明书和附图的描述而变得清楚。
基于上述情况而做出本发明。根据本发明的一个实施例，提供了一种输入缓冲器，其包括：第一比较器，将输入信号的电压与第一参考电压进行比较并输出第一比较结果；第一参考电压生成部，基于第一比较结果选择第一高电位侧电压或第一地电位侧电压，并输出所选电压作为第一参考电压；第二比较器，将输入信号的电压与第二参考电压进行比较，并输出第二比较结果；第二参考电压生成部，选择高于第一高电位侧电压的第二高电位侧电压或低于第一低电位侧电压的第二低电位侧电压，并输出所选电压作为第二参考电压；输出信号生成部，基于第一和第二比较结果生成输出信号；以及故障检测信号生成部，基于第一和第二比较结果生成表示故障发生在第一比较器中或第二比较器中的故障检测信号。
根据本发明的另一实施例，提供了一种输入缓冲器，包括：第一比较器，设置在控制加载在车辆上的电控驻车电机的驱动的半导体器件中，将输入信号的电压与第一参考电压进行比较并输出第一比较结果；第一参考电压生成部，基于第一比较结果选择第一高电位侧电压或第一低电位侧信号，并输出所选电压作为第一参考电压；第二比较器，将输入信号的电压与第二参考电压进行比较并输出第二比较结果；第二参考电压生成部，选择高于第一高电位侧电压的第二高电位侧电压或低于第一低电位侧电压的第二低电位侧电压，并输出所选电压作为第二参考电压；输出电压生成部，基于第一和第二比较结果生成输出信号；以及故障检测信号生成部，基于第一和第二比较结果生成指示故障发生在第一比较器中或第二比较器中的故障检测信号。
根据上述一个实施例，可以提供输入缓冲器、半导体器件和引擎控制单元，使得它们可以实时地执行故障诊断，同时抑制故障的误检测。
附图说明
图1是示出其上加载有根据第一实施例的引擎控制系统的车辆的一个示例的外形图。
图2是示出加载在图1所示车辆上的引擎控制系统的更具体配置的一个示例的示图。
图3是示出根据第一实施例的输入缓冲器的一个配置示例的示图。
图4是示出在图3所示的输入缓冲器中设置的每个比较器的输入信号与输入阈值之间的关系的一个示例的示图。
图5是示出图3所示输入缓冲器的正常状态中的操作的一个示例的定时图。
图6是示出图3所示输入缓冲器的故障状态中的操作的一个示例的定时图。
图7是示出图3所示输入缓冲器的输入信号、输出信号和故障检测信号之间的关系的一个示例的示图。
图8是示出根据第二实施例的输入缓冲器的一个配置示例的示图。
图9是示出根据第三实施例的输入缓冲器的一个配置示例的示图。
图10是示出根据第四实施例的输入缓冲器的一个配置示例的示图。
图11是示出根据在实现实施例之前建立的概念的输入缓冲器的第一配置示例的示图。
图12是示出图11所示输入缓冲器的每个输入信号、每个输入阈值和每个输出信号之间的关系的一个示例的示图。
图13是示出根据在实现实施例之前建立的概念的输入缓冲器的第二配置示例的示图。
图14是示出在图13所示输入缓冲器中设置的每个比较器的输入信号与输入阈值的理想值之间的关系的一个示例的示图。
图15是示出图13所示输入缓冲器的正常状态中的理想操作的一个示例的定时图。
图16是示出图13所示输入缓冲器的每个输入信号、每个输出信号和每个故障检测信号之间的关系的一个示例的示图。
图17是示出在图13所示输入缓冲器中设置的每个比较器的每个输入信号和每个输入阈值的每个实际值之间的关系的一个示例的示图。
图18是示出图13所示输入缓冲器的正常状态中的实际操作的一个示例的定时图。
图19是示出图13所示输入缓冲器的修改示例的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述本发明的优选实施例。顺便提及，由于附图被简化，所以实施例的技术范围不应依据附图所示而狭义地进行解释。此外，相同的符号被指定给相同的元件，并且省略它们的重复描述。
在以下实施例中，尽管当为了方便要求划分时通过划分为多个部分或实施例来进行描述，但它们相互之间不相关或者相互之间相关，使得除非另有明确指定，否则一个覆盖另一个的一些或所有的修改示例、应用示例、详细解释、补充解释等。此外，在以下实施例中，在提到组成元件的数量等(包括单元的数量、数值、量和/或数量、范围等)的情况下，不限于具体数字，并且可以至少为具体数值和/或不大于具体数字，除非另有明确指定以及除非原理上确定限于具体数字。
此外，在以下实施例中，组成元件(还包括操作步骤等)不是必须是必要的，除非另有明确指定以及除非原理上清楚是必要的。类似地，在以下实施例中，当提到组成元件的形状等、它们之间的位置关系等时，应该包括基本相近或类似的形状等，除非另有明确指定以及除非原理上明确它们不相近或相似。这同样适用于上述组成元件的数量等(包括单元的数量、数值、量/数量、范围等)。
<第一实施例>
图1是示出其上加载有根据第一实施例的引擎控制系统的车辆的一个示例的外形图。在图1中，将通过示例描述引擎控制系统是控制电控驻车制动的系统的情况。
如图1所示，加载在车辆上的引擎控制系统sys1例如包括引擎控制单元1、向引擎控制单元1提供电源电压的电池电源4、由引擎控制单元1驱动的电控驻车制动2等。
图2是示出加载在图1所示车辆上的引擎控制系统sys1的更具体配置的一个示例的示图。顺便提及，在引擎控制系统sys1的组成元件中，在图2中仅示出了引擎控制单元1和电控驻车制动2。
引擎控制单元1包括微型计算机101、电功率控制半导体器件ipd：(智能功率器件)102等。
微型计算机101根据操作按钮3(图2未示出)的接通/断开状态生成控制信号，并且将生成的控制信号输出至电功率控制半导体器件102。电功率控制半导体器件102基于来自微型计算机101的控制信号来控制电控驻车制动2的驱动。
电功率控制半导体器件102包括由输入电路105和输出控制电路106配置的预驱动器103、由多个晶体管配置的h桥型驱动器104等。
在预驱动器103中，输入电路105接收来自微型计算机101的控制信号作为输入信号，并且输出控制电路106根据输入信号生成输出信号。然后，驱动器104根据来自预驱动器103的输出信号输出驱动信号。
电控驻车制动2包括电机201、制动器202等。电机201利用来自驱动器104的驱动信号来驱动，并且控制致动器202。
在车辆运行时，操作按钮3被设置为例如断开状态。在这种情况下，微型计算机101将控制信号保持为非活动状态(例如，处于lo电平)。从而，电功率控制半导体器件102使电控驻车制动2进入非驱动状态，从而不应用制动。因此，车辆保持运行状态。
这里，在车辆运行的同时，当通过驱动器将操作按钮3从断开状态切换为接通状态时，微型计算机101将控制信号的状态从非互动状态切换为活动状态(例如，从lo电平切换为hi电平)。从而，电功率控制半导体器件102驱动电控驻车制动2，以应用制动。从而，运行中的车辆停止或减速。
然后，例如，当通过驱动器将操作按钮3从接通状态切换为断开状态时，微型计算机101将控制信号的状态再次从活动状态切换为非活动状态。从而，电功率控制半导体器件102使电控驻车制动2进入非驱动状态，从而不应用制动。从而，通过按压加速器踏板使车辆再次进入可运行状态。
这里，要求电功率控制半导体器件102控制电控驻车制动2的驱动而不损害安全性能。具体地，要求在接收来自微型计算机101的控制信号的输入电路105发生故障的情况下，电功率控制半导体器件102以与正常状态相同的方式驱动电控驻车制动2，或者通过使电控驻车制动2进入非驱动状态来至少防止车辆的突然停止和突然启动(即，将电控驻车制动转入失效安全操作)。
(由发明人等做出的初步尝试)
在描述设置在上述车辆上加载的引擎控制系统sys1的电功率控制半导体器件102中的输入电路105之前，将描述发明人等初步尝试的输入电路505。
(初步尝试中的输入缓冲器的第一配置示例)
图11是示出根据在实现实施例之前建立的概念的输入缓冲器50的一个配置示例的示图。与从输入电路505外提供的输入信号(具体地，来自微型计算机101的控制信号)的每条信号线对应地设置输入缓冲器50。
如图11所示，输入缓冲器50包括比较器51和滞后电路52。顺便提及，为了简化描述，省略了esd(静电放电)保护元件等。
比较器51将从外部提供给输入端子in的输入信号的电压与参考电压vref进行比较，并输出比较结果。比较结果经由输出端子out被输出至外部。以下，从外部提供给输入端子in的输入信号将被称为输入信号in，并且经由输出端子out输出至外部的信号将被称为输出信号out。
滞后电路52是根据比较器51的比较结果生成电压电平的参考电压vref的电路。例如，在比较器51的比较结果处于lo电平的情况下，滞后电路52生成高电压侧(即，高电位侧)参考电压vref(以下，也称为输入阈值vih)，而在比较器51的比较结果处于hi电平的情况下，滞后电路52生成低电压侧(即，低电位侧)参考电压vref(以下，也称为输入阈值vil)。
具体地，滞后电路52包括电阻元件r51-r53以及n沟道mos晶体管(以下简称为晶体管)mn51。电阻元件r51-r53串联地布置在电源电压端子vdd与地电压端子gnd之间。晶体管mn51布置在电阻元件r52和r53之间的节点n52与地电压端子gnd之间，并且比较器52的比较结果被提供给其栅极。电阻元件r51和r52之间的节点n51处的电压被输出作为参考电压vref。
以下，将参照图12描述输入缓冲器50的操作。
图12是示出输入缓冲器50中设置的比较器51的每个输入信号、每个输出信号和每个输入阈值之间的关系的一个示例的示图。顺便提及，以下，将通过示例描述lo电平输入信号in为0v、hi电平输入信号in为5v、输入阈值vil(低电压侧参考电压vref)为2v以及输入阈值vih(高电压侧参考电压vref)为3v的情况。
首先，将描述正常状态中的输入缓冲器50的操作。
例如，在输入信号in处于低电平的情况下，输入信号in的电压(0v)小于输入阈值vih(5v)，因此比较器51输出lo电平比较结果(即，输出信号out)。此时，由于lo电平比较结果被提供给晶体管mn51的栅极，所以晶体管mn51截止。从而，节点n51处的电压具有通过利用电阻器(即，电阻元件r51以及电阻元件r52和r53)划分电压而得到的值，因此参考电压vref被保持在高电压(3v)。即，输入阈值保持在vih。
然后，当输入信号in的电压通过将输入信号in的电平从lo电平变为hi电平而变得至少为输入阈值vih(3v)时，比较器51将比较结果的电平从lo电平切换为hi电平。此时，高电平比较结果被提供给晶体管mn51的栅极，因此晶体管mn51导通。从而，节点n51处的电压具有通过利用电阻器(即，主要为电阻元件r51以及电阻元件r52)划分电压所得到的值，因此参考电压vref从高电平变为低电压(2v)。即，输入阈值从vih切换为vil。
然后，当通过将输入信号in的电平从hi电平变为lo电平而使输入信号in的电压变得小于输入阈值vil(2v)时，比较器51将hi电平的比较结果的电平切换为lo电平。此时，由于lo电平比较结果被提供给晶体管mn51的栅极，所以晶体管mn51截止。从而，节点n51处的电压具有通过利用电阻器(即，电阻元件r51以及电阻元件r52和r53)划分电压所得到的值，因此参考电压vref从低电压切换为高电压(3v)。即，在引擎控制系统sys1的组成元件中，输入阈值从vil切换为vih。
然后，下文将描述比较器51发生故障的情况下的输入缓冲器50的操作。
例如，在比较器51的比较结果由于发生故障而固定为lo电平的情况下，比较器51保持输出lo电平比较结果而不管输入信号in的电平如何。这里，在输入信号in处于lo电平的情况下，比较器51输出低电平比较结果，其与正常状态下的相同。然而，在输入信号in处于hi电平的情况下，比较器51输出lo电平比较结果，其与正常状态下的不同。因此，即使在接通操作按钮3时，也变得难以驱动电控驻车制动2，并且变得难以使车辆停止或减速。
此外，在比较器51的比较结果由于发生故障固定在hi电平的情况下，比较器51保持输出hi电平比较结果，而不管输入信号in的电平如何。这里，在输入信号in处于hi电平的情况下，比较器输出hi电平比较结果，其与正常状态下的相同。然而，在输入信号in处于lo电平的情况下，比较器51输出hi电平比较结果，这不同于正常状态。因此，即使在断开操作按钮3时，也驱动电控驻车制动22，并且使车辆非故意地停止或减速。
因此，发明人等研究一种配置，使得即使在输入缓冲器发生故障的情况下，也可以实现与正常状态相同的操作或者至少实现失效安全操作。
(初步尝试中的输入缓冲器的第二配置示例)
图13是示出根据在实现实施例之前建立的概念的输入缓冲器60的一个配置示例的示图。
如图13所示，输入缓冲器60包括第一比较部61、第二比较部62、逻辑积电路(以下称为and电路)和排斥逻辑和电路(以下称为xor电路、异或电路)65。第一比较部61包括比较器611和滞后电路612。第二比较部62包括比较器621和滞后电路622。
顺便提及，第一比较部61中的比较器611和滞后电路612分别对应于输入缓冲器50中的比较器511和滞后电路512。此外，第二比较部62中的比较器621和滞后电路622分别对应于输入缓冲器50中的比较器511和滞后电路512。即，在输入缓冲器60中，并联地布置每一个都包括输入缓冲器50中的比较器511和滞后电路512的两个配置。
比较器611将输入信号in的电压与参考电压vrefa进行比较，并输出比较结果。滞后电路612根据比较器611的比较结果生成高电压侧或低电压侧参考电压vrefa。以下，高电压侧参考电压vrefa也将称为输入阈值viha，并且低电压侧参考电压vrefa也将称为输入阈值vila。
比较器621将输入信号in的电压与参考电压vrefb进行比较，并输出比较结果。滞后电路622根据比较器621的比较结果生成高电压侧或低电压侧参考电压vrefb。以下，高电压侧参考电压vrefb也将被称为输入阈值vihb，并且低电压侧参考电压vrefb也将被称为输入阈值vilb。
and电路64输出相应比较器611和621的比较结果的逻辑积。来自and电路64的输出信号经由输出端子out被输出至外部。以下，来自and电路64的输出信号也将称为输出信号out。
xor电路65输出相应比较器611和621的比较结果的排斥逻辑和。来自xor电路65的输出信号经由输出端子err被输出至外部。以下，来自xor电路65的输出信号也将被称为故障检测信号err。
以下，将参照图14至图16描述输入缓冲器60的理想操作。图14是示出输入缓冲器60中设置的每个比较器611和621的每个输入信号与每个输入阈值的每个理想值之间的关系的一个示例的示图。图15是示出处于正常状态的输入缓冲器60的理想操作的一个示例的定时图。图16是示出输入缓冲器60的每个输入信号、每个输出信号和每个故障检测信号之间的关系的一个示例的示图。
如图14所示，以下将通过示例描述lo电平输入信号in为0v、hi电平输入信号in为5v、输入阈值vila和vilb的理想值(低电压侧参考电压vrefa和vrefb)为2v以及输入阈值viha和vihb的理想值(高电压侧参考电压vrefa和vrefb)为3v的情况。
首先，将参照图15和图16描述输入缓冲器60的正常操作。
例如，输入信号in在初始状态(时间t60至时间t61)指示lo电平。此时，由于输入信号in的电压(0v)小于输入阈值viha和vihb(理想值：3v)，所以比较器611和621均输出lo电平比较结果。因此，and电路64输出lo电平输出信号out。此外，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。
顺便提及，基于比较器611和621的lo电平比较结果，参考电压vrefa和vrefb均保持在高电压(理想值：3v)。即，比较器611的输入阈值保持在viha，并且比较器621的输入阈值保持在vihb。
然后，输入信号in的电平从lo电平变为hi电平(时间t61至时间t63)。当输入信号in的电压在信号电平的改变过程中(时间t62)变得至少为输入阈值viha和vihb(理想值：3v)时，比较器611和621均将比较结果的电平从lo电平切换为hi电平。因此，and电路64输出hi电平输出信号out。此外，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。
顺便提及，基于比较器611和621的hi电平比较结果，参考电压vrefa和vrefb均从高电压切换为低电压(理想值：2v)。即，比较器611的输入阈值从viha切换为vila，并且比较器621的输入阈值从vihb切换为vilb。
然后，输入信号in保持在hi电平(时间t63至时间t64)。此时，由于输入信号in的电压(5v)至少为输入阈值vila和vilb(理想值：2v)，所以比较器611和621均输出hi电平比较结果。因此，and电路64输出hi电平输出信号out。此外，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号。
顺便提及，基于比较器611和621的hi电平比较结果，参考电压vrefa和vrefb保持在低电压(理想值：2v)。即，比较器611的输入阈值保持在viha，并且比较器621的输入阈值保持在vilb。
然后，输入信号in的电平从hi电平变为lo电平(时间t64至时间t66)。当输入信号in的电压在信号电平的改变过程中(时间t65)变得小于输入阈值viha和vihb(理想值：3v)时，比较器611和621均将比较结果从hi电平切换为lo电平。因此，and电路64输出lo电平输出信号out。此外，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。
顺便提及，基于比较器611和621的lo电平比较结果，参考电压vrefa和vrefb均从低电压切换为高电压(理想值：2v)。即，比较器611的输入阈值的电平从vila切换为viha，并且比较器621的输入阈值的电压从vilb切换为vihb。
然后，将参照图16描述比较器611或比较器621发生故障的情况下的输入缓冲器60的操作。
例如，在比较器611的比较结果的电平由于发生故障而固定在lo电平的情况下，比较器611保持输出lo电平比较结果，而不管输入信号in的电平如何。从而，and电路64保持输出lo电平输出信号out，而不管输入信号in的电平如何。此外，在输入信号in处于lo电平的情况下，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err，并且在输入信号in处于hi电平的情况下，xor电路65输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err。
即，在输入缓冲器60中，在输入信号in处于lo电平的情况下，即使在比较器611的比较结果由于发生故障而固定为lo电平的情况下，输出与正常状态相同的lo电平输出信号out，并且输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。即，实现了正常操作。
另一方面，在输入信号in处于hi电平的情况下，输出不同于正常状态的低电平输出信号，并且输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err。在这种情况下，尽管没有实现正常操作，但实现了失效安全操作。具体地，输出信号out的电平切换为lo电平，从而使电控驻车制动2进入非驱动状态。顺便提及，在故障检测信号err的电平已经变为hi电平的情况下，例如设想代替地操作独立布置的电控驻车制动、代替地操作脚制动和/或向驾驶员通知使用手动脚致动。
此外，例如，在比较器611的比较结果的电平由于发生故障固定为hi电平的情况下，比较器611保持输出hi电平比较结果，而不管输入信号in的电平。从而，and电路64实际上输出输入信号in作为输出信号out。顺便提及，在输入信号in处于hi电平的情况下，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err，并且在输入信号in处于lo电平的情况下，xor电路65输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err。
即，在输入缓冲器60中，即使在比较器611的比较结果的电平由于发生故障而固定在hi电平的情况下，也类似于正常状态输出逻辑电平与输入信号in相同的输出信号out。即，实现了正常操作。
关于比较器621故障的情况，可以在上述比较器611故障的情况下进行的操作描述中分别用比较器621代替比较器611以及用比较器611代替比较器621，因此省略其描述。
即使在比较器611和621中的一个发生故障的情况下，输入缓冲器60也能够以这种方式实现与正常操作相同的操作或者至少实现失效安全操作。
然而，发现输入缓冲器60具有新问题。
下文将描述输入缓冲器60的新问题。
(输入缓冲器60的新问题)
图17是示出输入缓冲器60中设置的每个比较器611和621的每个输入信号和每个输入阈值的每个理想值之间的关系的一个示例的示图。图18是示出输入缓冲器60的实际操作的一个示例的定时图。
尽管假设比较器611和621的输入阈值在输入缓冲器60中彼此相同，但难以在制造变化的影响下使得比较器611和621的相应输入阈值完全相互匹配。
因此，以下将通过示例描述图17所示输入阈值viha的实际值为3v、输入阈值vila的实际值为2v、输入阈值vihb的实际值为3.1v以及输入阈值vilb的实际值为1.9v的情况。
如图18所示，在输入信号in从lo电平变为hi电平的电平改变过程中，当输入信号in的电压值变得至少为输入阈值viha(实际值：3v)且小于输入阈值vihb(实际值：3.1v)时(时间t62)，比较器611将比较结果的电平从lo电平切换为hi电平。另一方面，由于输入信号in的电压值小于输入阈值vihb(实际值：3.1v)，所以比较器621保持输出lo电平比较结果。因此，and电路64保持输出lo电平输出信号out。这里，xor电路65输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err，而不管比较器611和621二者的正常状态。因此，存在会不精确地执行电控驻车制动2的驱动，而不管比较器611和621二者的正常状态的可能性。
顺便提及，此时，参考电压vrefa从高电压(实际值：3v)切换为低电压(实际值：2v)，并且参考电压vrefb保持在高电压(实际值：3.1v)。即，比较器611的输入阈值从viha切换为vila，并且比较器621的输入阈值保持在vihb。
然后，当输入信号in的电压值变得至少为输入阈值vihb时(时间62a)，比较器621将比较结果的电平从lo电平切换为hi电平。此时，比较器611输出hi电平比较结果。因此，and电路64输出hi电平输出信号out。此外，xor电路65输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。顺便提及，此时，参考电压vrefb从高电压(实际值：3.1v)切换为低电压(实际值：1.9v)。即，比较器621的输入阈值从vihb切换为vilb。
然后，在输入信号in保持在hi电平之后(时间t63至时间t64)，输入信号in的电平从hi电平变为lo电平(时间t63至时间t66)。当输入信号in的电压值在输入信号in从hi电平到lo电平的电平改变过程中变得小于输入阈值vila(实际值：2v)且至少为输入阈值vilb(实际值：1.9v)时(时间t65)，比较器611将比较结果的电平从hi电平切换为lo电平。另一方面，由于输入信号in的电压值至少为输入阈值vilb(实际值：1.9v)，所以比较器621保持输出hi电平比较结果。因此，and电路64输出lo电平输出信号out。这里，xor电路65输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err，而不管比较器611和621二者的正常状态。因此，存在电控驻车制动2的驱动的释放会被不精确地执行而不管比较器611和621二者的正常操作的可能性。
顺便提及，此时，参考电压vrefa从低电压(实际值：2v)切换为高电压(实际值：3v)，并且参考电压vrefb保持在低电压(实际值：1.9v)。即，比较器611的输入阈值从vila切换为viha，并且比较器621的输入阈值保持在vilb。
然后，当输入信号in的电压值变得小于输入阈值vilb时(时间t65a)，比较器621将比较结果的电平从hi电平切换为lo电平。此时，比较器611输出lo电平比较结果。因此，and电路64保持输出lo电平输出信号out。此外，xor电路65保持输出指示正常状态的lo电平输出信号out。顺便提及，此时，参考电压vrefb从低电压(实际值：1.9v)切换为高电压(实际值：3.1v)。即，比较器621的输入阈值从vilb切换为vihb。
由于输入缓冲器60的其他实际操作与输入缓冲器60的理想操作相同，所以省略其描述。
存在输入缓冲器60会由于在制造变化的影响下发生的比较器611和621的相应输入阈值的不匹配引起的错误检测到故障而不管比较器611和621的正常状态的可能性。因此，存在使设置有输入缓冲器60的电功率控制半导体器件难以精确地控制电控驻车制动2的驱动的可能性。
顺便提及，还设想附加地提供bist(内置自测)电路66用于输入缓冲器60的配置(如图19所示输入缓冲器60a的配置)，以防止故障的误检测。然而，使用bist电路66的故障诊断是在执行正常操作之前和之后进行的，并且难以在正常操作中实时地执行故障诊断。因此，在正常操作中发生故障的情况下，可以不执行故障检测，直到在终止正常操作之后执行故障诊断。
因此，设想根据第一实施例的输入缓冲器10，从而可以进行故障诊断的实时执行，同时抑制故障的误检测。
(根据第一实施例的输入缓冲器10的描述)
图3是示出根据第一实施例的输入缓冲器10的一个配置示例的示图。
如图3所示，输入缓冲器10包括第一比较部11、第二比较部12、and电路(输出信号生成部)14、xor电路(故障检测信号生成部)15等。第一比较部11包括比较器(第一比较器)111、滞后电路(第一参考电压生成单元)112等。第二比较部12包括比较器(第二比较器)121、滞后电路(第二参考电压生成部)122等。
比较器111将输入信号in的电压与参考电压vref1进行比较，并输出比较结果(第一比较结果)。滞后电路112根据比较器111的比较结果生成高电压侧或低电压侧参考电压vref1。以下，高电压侧参考电压vref1还将称为输入阈值vih1，并且低电压侧参考电压vref1还将称为输入阈值vil1。
比较器121将输入信号in的电压与参考电压vref2进行比较，并输出比较结果(第二比较结果)。滞后电路122根据设置在第一比较部11中的比较器111的比较结果生成高电压侧或低电压侧参考电压vref2。以下，高电压侧参考电压vref2还将称为输入阈值vih2，并且低电压侧参考电压vref2还将称为输入阈值vil2。
这里，在考虑制造变化的影响之后，滞后电路112和122被配置为满足vih1<vih2且vil1>vil2。
and电路14输出比较器111和121的相应比较结果的逻辑积。来自and电路14的输出信号经由输出端子out被输出至外部。以下，来自and电路14的输出信号也将称为输出信号out。
xor电路15输出比较器111和121的相应比较结果的排斥逻辑和。来自xor电路15的输出信号经由输出端子err输出至外部。以下，来自xor电路15的输出信号也将被称为故障检测信号err。
以下将参照图4至图7描述输入缓冲器10的操作。
图4是示出设置在输入缓冲器10中的每个比较器111和121的每个输入信号与每个输入阈值之间的关系的一个示例的示图。图5是示出正常状态下的输入缓冲器10的操作的一个示例的定时图。图6是示出发生故障时输入缓冲器10的操作的一个示例的定时图。图7是示出输入缓冲器10的每个输入信号、每个输出信号和每个故障检测信号之间的关系的一个示例的示图。
如图4所示，以下将通过示例描述lo电平输入信号为0v、hi电平输入信号为5v、输入阈值vih1(高电压侧参考电压vref1)为3v、输入阈值vil1(低电压侧参考电压vref1)为2v、输入阈值vih2(高电压侧参考电压vref2)为3.1v以及输入阈值vil2(低电压侧参考电压vref2)为1.9v的情况。
首先，将参照图5至图7描述输入缓冲器10的正常操作。
例如，输入信号in在初始状态下指示lo电平(时间t10至时间t11)。此时，由于输入信号in的电压(0v)小于输入阈值vih1(3v)和vih2(3.1v)，所以比较器111和121均输出lo电平比较结果。因此，and电路14输出lo电平输出信号out。此外，xor电路15输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。
顺便提及，基于比较器111的lo电平比较结果，参考电压vref1和vref2均保持为高电压值(3v和3.1v)。即，比较器111的输入阈值保持为vih1，并且比较器121的输入阈值保持为vih2。
然后，输入信号in的电平从lo电平变为hi电平(时间t11至时间t13)。当输入信号in的电压值在输入信号in的电平改变过程中变得至少为输入阈值vih1时(时间t12)，比较器111将比较结果的电平从lo电平切换为hi电平。
此时，基于比较器111的hi电平比较结果，参考电压vref1从高电压(3v)切换为低电压(2v)，并且参考电压vref2从高电压(3.1v)切换为低电压(1.9v)。即，比较器111的输入阈值从vih1切换为vil1，并且比较器121的输入阈值从vih2切换为vil2。
从而，在输入信号in的电压值达到输入阈值vih2之前，与比较器111的信号电平切换一起，比较器121将比较结果的电平从lo电平切换为hi电平。因此，and电路14输出hi电平输出信号out(时间t12)。此外，xor电路15输出指示正常状态的lo电平故障检测err(时间t12)。
即，即使在比较器111和121的输入阈值在制造变化的影响下偏离理想值的情况下，与输入缓冲器60的情况不同，输入缓冲器10也能够实时地执行故障诊断而不发生故障的误检测。因此，设置有输入缓冲器10的电功率控制半导体器件102能够精确地驱动电控驻车制动2，而不被故障的误检测所影响。
然后，输入信号in保持在hi电平(时间t13至时间t14)。此时，由于输入信号in的电压值(5v)高于输入阈值vil1(2v)和vil2(1.9v)，所以比较器111和121均输出hi电平比较结果。因此，and电路14输出hi电平输出信号out。此外，xor电路15输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。
顺便提及，基于比较器111的hi电平比较结果，参考电压vref1和vref2均保持在低电压值(2v和1.9v)。即，比较器111的输入阈值保持在vil1，并且比较器121的输入阈值保持在vil2。
然后，输入信号in的电平从hi电平变为lo电平(时间t14至时间t16)。当输入信号in的电压值在输入信号in的电平改变过程中变得小于输入阈值vil1时(时间t15)，比较器111将比较结果的电平从hi电平切换为lo电平。
此时，基于比较器111的lo电平比较结果，参考电压vref1从低电压(2v)切换为高电压(3v)，并且参考电压vref2从低电压(1.9v)切换为高电压(3.1v)。即，比较器111的输入阈值从vil1切换为vih1，并且比较器121的输入阈值从vil2切换为vih2。
从而，在输入信号in的电压值到达输入阈值vih2之前，与比较器111进行的信号切换一起，比较器121将比较结果的电平从hi电平切换为lo电平。因此，and电路14输出lo电平输出信号out(时间t15)。此外，xor电路15输出指示正常状态的lo电平故障检测err(时间t15)。
即，即使在比较器111和121的输入阈值在制造变化的影响下偏离理想值的情况下，不同于输入缓冲器60的情况，输入缓冲器10也能够实时地执行故障诊断而不发生故障的误检测。因此，设置有输入缓冲器10的电功率控制半导体器件102能够精确地使电控驻车制动2进入非驱动状态，而不被故障的误检测所影响。
然后，将参照图6和图7描述比较器111或比较器121发生故障的情况下执行的输入缓冲器10的操作。顺便提及，在图6的定时图中示出比较器111的比较结果的电平已经被固定为lo电平的情况下执行的输入缓冲器10的操作作为一个示例。
例如，在比较器111的比较结果的电平由于发生故障而固定为lo电平的情况下，比较器111保持输出lo电平比较结果，而不管输入信号in的电平如何。从而，and电路14保持输出lo电平输出信号out，而不管输入信号in的电平如何。此外，在输入信号in处于lo电平的情况下，xor电路15输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err，并且在输入信号in处于hi电平的情况下，xor电路15输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err。
即，在输入缓冲器10中，在输入信号in处于lo电平的情况下，即使在比较器111的比较结果的电平已经由于发生故障而固定为lo电平的情况下，也输出与正常状态相同的lo电平输出信号out，并且输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err。即，实现了正常操作。
另一方面，在输入信号in处于hi电平的情况下，输出不同于正常状态的lo电平输出信号，并且输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err。在这种情况下，尽管没有实现正常操作，但实现了失效安全操作。具体地，输出信号out的电平被切换为lo电平，从而使电控驻车制动2进入非驱动状态。顺便提及，在故障检测信号err的电平已经变为hi电平的情况下，例如设想代替地操作独立布置的电控驻车制动、代替地操作脚制动和/或向驾驶员通知使用手动脚致动。
此外，例如，在比较器111的比较结果的电平由于发生故障而固定为hi电平的情况下，比较器111保持输出hi电平比较结果，而不管输入信号in的电平如何。从而，and电路14实际上输出输入信号in作为输出信号out。顺便提及，在输入信号in处于hi电平的情况下，xor电路15输出指示正常状态的lo电平故障检测信号err，并且在输入信号in处于lo电平的情况下，xor电路15输出指示发生故障的hi电平故障检测信号err。
即，在输入缓冲器10中，即使在比较器111的比较结果的电平已经由于发生故障而固定为hi电平的情况下，类似于正常状态的情况，输出逻辑电平与输入信号in相同的输出信号out。即，实现了正常操作。
关于比较器121发生故障的情况，在上述比较器111发生故障的情况下执行的操作的描述中，分别用比较器121代替比较器111以及用比较器111代替比较器121，因此省略其描述。
以这种方式，根据第一实施例的输入缓冲器10包括两个比较部11和12，它们中的一个将输入信号in的电压与参考电压vref1进行比较，另一个将输入信号in的电压与参考电压vref2进行比较，并且基于主比较部11的比较结果切换两个比较部11和12的参考电压vref1和vref2的电平(输入阈值)。这里，输入缓冲器10被配置为使得高电压侧参考电压vref1(输入阈值vih1)变得低于高电压侧参考电压vref2(输入阈值vih2)，并且还被配置为使得低电压侧参考电压vref1(输入阈值vil1)变得高于低电压侧参考电压vref2(输入阈值vil2)。从而，在输入信号in的电压电平偏移的情况下，输入信号in的电压值通常在其达到子比较部12的输入阈值之前达到主比较部11的输入阈值，因此早于切换子比较部12的比较结果来切换主比较部11的比较结果。当主比较部11的比较结果被切换时，两个比较部11和12的参考电压vref1和vref2的电平(输入阈值)一次被切换，因此与主比较部11的比较结果的切换一起还切换子比较部12的比较结果。
从而，即使在比较部11和12的输入阈值在制造变化的影响下偏离理想值的情况下，不同于输入缓冲器60的情况，根据第一实施例的输入缓冲器10也能够实时地执行故障诊断，而不会发生故障的误检测。
顺便提及，实际上，即使在比较器111或比较器121发生故障的情况下，与输入缓冲器60的情况相同，根据第一实施例的输入缓冲器10也能够实现与正常状态相同的操作和/或至少实现无效安全操作。根据上述内容，设置有输入缓冲器10的电功率控制半导体器件102能够精确地控制电控驻车制动2的驱动。
此外，由于根据第一实施例的输入缓冲器10不需要设置bist电路，所以可以抑制电路规模的增加，避免了设计的复杂，并且进一步抑制了测试时间的增加。
此外，根据第一实施例的输入缓冲器10基本上仅执行输入信号in的电压值与比较器111的输入阈值的比较，因此与输入缓冲器60的情况相比，可以更多地减少输入阈值的变化。
<第二实施例>
图8是示出根据第二实施例的输入缓冲器20的一个配置示例的示图。与输入缓冲器10不同，除了第一和第二比较部之外，输入缓冲器20进一步包括第三比较部。以下将具体进行描述。
如图8所示，输入缓冲器20包括第一比较部21、第二比较部22、第三比较部23、and电路24、xor电路25、rs锁存电路26、and电路27、逻辑和电路(以下称为or电路)28等。第一比较部21包括比较器211、滞后电路212等。第二比较部22包括比较器221、滞后电路222等。第三比较部23包括比较器(第三比较器)231、滞后电路(第三参考电压生成部)232等。
顺便提及，输入缓冲器20中的第一比较部21、第二比较器22、and电路24和xor电路25分别对应于输入缓冲器10中的第一比较部11、第二比较部12、and电路14和xor电路15。以下将主要描述输入缓冲器20与输入缓冲器10不同的内容。
例如，第三比较部23具有与第一比较部21相同的电路配置。因此，第三比较部23的滞后电路232生成参考电压vref3，其电平基本上与由第一比较部21的滞后电路212生成的参考电压vref1的电平相同。
and电路24输出比较部211和221的相应比较结果的逻辑积。xor电路25输出比较器211和221的相应比较结果的排斥逻辑和。在rs锁存电路26中，来自xor电路25的输出信号被提供给其设置端子s，上电重置信号(por信号)被提供给其重置端子r，并且输出信号从其输出端子q输出。and电路27输出来自rs锁存电路26的输出信号与第三比较部23中设置的比较器231的比较结果的逻辑积。or电路28输出来自and电路24的输出信号与来自and电路27的输出信号的逻辑和。来自or电路28的输出信号经由输出端子out输出至外部。以下，来自or电路28的输出信号还将被称为输出信号out。
在比较器211和221二者均处于正常状态的情况下，rs锁存电路26输出lo电平信号，并且在比较器211或比较器221中检测到故障之后输出hi电平信号。更具体地，当在故障检测信号err处于lo电平的状态中上电重置信号变得活跃时，rs锁存电路26输出lo电平信号，然后当故障检测信号err升高时，rs锁存电路26将输出信号的电平从lo电平切换为hi电平。
例如，在比较器211和221二者均处于正常状态的情况下，来自rs电路26的输出处于lo电平，因此and电路27输出lo电平信号，而不管第三比较部23的比较结果如何。因此，or电路28将来自and电路24的输出信号按原样输出作为输出信号out。即，在比较器211和221二者均处于正常状态的情况下，输入缓冲器20以与输入缓冲器10相同的方式进行操作。
相反，在比较器211或比较器221发生故障的情况下，来自rs锁存电路26的输出处于hi电平，因此and电路27按原样输出第三比较部23的比较结果。
这里，在故障比较器的比较结果固定为hi电平的情况下，来自and电路24的输出指示与正常状态相同的值。因此，or电路28输出来自and电路24的输出(其与正常状态的输出相同)与来自正常操作的第三比较部23的输出的逻辑和，作为输出信号out。即，or电路28输出与正常状态相同的输出信号out。
另一方面，在故障比较器的比较结果的电平被固定为lo电平的情况下，不同于正常状态的输出，来自and电路24的输出保持在hi电平。因此，or电路28输出来自and电路24的输出(指示lo电平)与来自正常操作的第三比较部23的输出的逻辑和，作为输出信号out。即，即使在故障比较器的比较结果的电平被固定为lo电平的情况下，or电路28输出与正常状态相同的输出信号out。
以这种方式，不仅在比较器211或比较器221的比较结果已经被固定为hi电平的情况下，而且在比较器211或比较器221的比较结果已经被固定为lo电平的情况下，输入缓冲器20都能够不仅实现失效安全操作，而且实现与正常状态相同的操作。
此外，实际上，即使在第三比较部23发生故障的情况下，输入缓冲器20也能够执行与正常状态中的操作等效的操作，只要第一和第二比较部21和22没有故障即可。
此外，在第一比较部21中的比较器211的比较结果固定为hi电平或lo电平的情况下，第二比较部22中的滞后电路222的参考电压vref2的电平被固定为低电压或高电压。然而，在这种情况下，输入缓冲器20能够通过使用第三比较部23的比较结果来代替第一和第二比较部21和22的比较结果将输出信号out输出，而不损害滞后特性。
<第三实施例>
图9是示出根据第三实施例的输入缓冲器30的一个配置示例的示图。在输入缓冲器30中，第二比较部的配置不同于输入缓冲器10。以下将具体进行描述。
如图9所示，输入缓冲器30包括第一比较部31、第二比较部32、and电路34、xor电路35、rs锁存电路36等。第一比较部31包括比较器311、滞后电路312等。第二比较部32包括比较器321、滞后电路(第二参考电压生成部)322、滞后电路(第三参考电压生成部)323、选择电路324、开关325等。开关325可以不设置在第二比较部32中。
顺便提及，输入缓冲器30中的第一比较部31、第二比较部32、and电路34和xor电路35分别对应于输入缓冲器10中的第一比较部11、第二比较部12、and电路14和xor电路15。以下将主要描述输入缓冲器30不同于输入缓冲器10的内容。
在比较器311和321二者均处于正常状态的情况下，rs锁存电路36输出lo电平信号，然后在比较器311或比较器321中检测到故障之后输出hi电平信号。更具体地，当上电信号在故障检测信号err处于lo电平的状态下变得活跃时，rs锁存电路36输出lo电平信号。然后，当故障检测信号err上升时，rs锁存电路36将输出信号的电平从lo电平切换为hi电平。
比较器321将输入信号in的电压与参考电压vref2进行比较，并输出比较结果。滞后电路322根据第一比较单元31中设置的比较器311的比较结果生成高电压侧或低电压侧参考电压vref21。滞后电路323根据第二比较部32中设置的比较器321的比较结果生成高电压侧或低电压侧参考电压vref22。以下，高电压侧参考电压vref21还将被称为输入阈值vih21，并且低电压侧参考电压vref21还将被称为输入阈值vil21。此外，高电压侧参考电压vref22还将被称为输入阈值vih22，并且低电压侧参考电压vref22还将被称为输入阈值vil22。
这里，在考虑制造变化的影响之后，滞后电路312和322被配置为满足vih1<vih21且vil1>vil21。关于这点，滞后电路323被配置为使得vih22和vil22变得几乎分别等于滞后电路312的vih1和vil1。
选择电路324基于故障检测结果选择参考电压vref21或参考电压vref22，并且输出所选电压作为参考电压vref2。开关325被设置在从比较器321到滞后电路323的反馈路径上，并且根据故障检测结果执行接通/断开切换。
例如，在比较器311和321均处于正常状态的情况下，即，来自rs锁存电路36的输出处于lo电平，选择电路324选择由滞后电路322生成的参考电压vref21，并且输出所选参考电压vref21作为参考电压vref2。此外，开关325被控制为断开状态。在这种情况下，输入缓冲器30执行与输入缓冲器10在正常状态下执行的操作等效的操作。
此外，例如，在来自rs锁存电路36的输出的电平由于比较器311的故障而切换为hi电平的情况下，选择电路324选择由滞后电路323生成的参考电压vref22，并且输出所选参考电压vref22作为参考电压vref2。此外，开关325被控制为接通状态。在这种情况下，处于正常状态的比较器321通过使用基于其自身比较结果生成的参考电压vref22代替使用基于故障比较器311的比较结果生成的参考电压vref21来执行比较操作。因此，输入缓冲器30能够将输出信号out输出而不损害滞后特性。
顺便提及，还在来自rs锁存电路36的输出的电平由于比较器321的故障而切换为hi电平的情况下，选择电路324选择由滞后电路323生成的参考电压vref22并输出所选参考电压vref22作为参考电压vref2，并且开关325被控制为接通状态。然而，在任何情况下，来自故障比较器321的输出的电平仍然处于被固定为hi电平或lo电平的状态。在这种情况下，输入缓冲器30执行与输入缓冲器10在发生故障时执行的操作等效的操作。
在输入缓冲器30中，在发生故障的情况下，比较器321通过使用基于其自身比较结果生成的参考电压vref22代替使用基于比较器311的比较结果生成的参考电压vref21来执行比较操作。从而，即使在由于发生故障使比较器311的比较结果已经固定为hi电平或lo电平的情况下，输入缓冲器30也能够将输出信号out输出而不损害滞后特性。
<第四实施例>
图10是示出根据第四实施例的输入缓冲器40的一个配置示例的示图。在输入缓冲器10中，两个比较部都对输入信号in执行比较操作。另一方面，在输入缓冲器40中，一个比较部对输入信号in执行比较操作，另一个比较部对输入信号in的反相信号执行比较操作。以下将进行具体描述。
如图10所示，输入缓冲器40包括第一比较部41、第二比较部42、and电路44、xor电路45、反相器46和47等。第一比较部41包括比较器411、滞后电路412等。第二比较部42包括比较器421、滞后电路422等。
顺便提及，输入缓冲器40中的第一比较部41、第二比较部42、and电路44和xor电路45分别对应于输入缓冲器10中的第一比较器11、第二比较器12、and电路14和xor电路15。以下，将主要描述输入缓冲器40与输入缓冲器10不同的内容。
在第二比较器42中，比较器421将从外部提供给输入端子inb的输入信号inb的电压与参考电压vref2进行比较，并输出比较结果。顺便提及，输入信号inb是输入信号in的反相信号。滞后电路422根据通过利用反相器46将第一比较部41中设置的比较器411的比较结果进行反相所得到的信号来生成高电压侧或低电压侧参考电压vref2。
and电路44输出比较器411的比较结果与通过反相比较器421的比较结果所得到的信号的逻辑积，作为输出信号out。xor电路45输出比较器411的比较结果与通过利用反相器47使比较器421的比较结果反相所得到的信号的逻辑积，作为输出信号out。
输入缓冲器40的其他配置与输入缓冲器10相同，因此省略其描述。
这里，在正常状态中，第二比较单元42的输入信号和输出信号是分别通过使第一比较部41的输入信号和输出信号反相所得到的信号。因此，在正常状态中，通过利用反相器47使第二比较部42的比较结果反相所得到的信号指示与输入缓冲器10的第二比较部12的比较结果相同的值。
从而，输入缓冲器40变得还可以检测微型计算机10和输入缓冲器40之间的传输路径中的故障(例如，vdd和gnd之间的传输路径和/或与其相邻的传输路径的短路)、为输入缓冲器40的输入端子in和inb设置的esd保护元件的故障(例如，vdd和gnd的短路)等，而不限于比较器411和421的故障。
如上所述，根据上述第一至第四实施例的每个输入缓冲器都包括两个比较部，其中一个比较部将输入信号in(或者其反相信号inb)的电压与一个参考电压进行比较，另一个比较部将输入信号in(或者其反相信号inb)的电压与另一个参考电压进行比较，并且基于主比较部的比较结果切换两个比较部的参考电压电平(输入阈值)。这里，根据上述第一至第四实施例的每个输入缓冲器都被配置为使得主比较单元的高电压侧参考电压变得低于子比较部的高电压侧参考电压，并且被配置为使得主比较部的低电压侧参考电压变得高于子比较部的低电压侧参考电压。从而，在输入信号in的电压电平偏移的情况下，输入信号in的电压通常在其达到子比较部的输入阈值之前达到主比较部的输入阈值，因此主比较部的比较结果在切换子比较部的比较结果之前被切换。当主比较部的比较结果被切换时，两个比较部的相应参考电压的电平(输入参考值)一次都被切换，从而还与主比较部的比较结果的切换一起切换子比较部的比较结果。
从而，即使在制造变化的影响下两个比较部的相应输入阈值都与理想值偏离的情况下，根据上述第一至第四实施例的每个输入缓冲器都能够实时地执行故障诊断，而不发生故障的误检测。
顺便提及，实际上，即使在两个比较部中的任一个发生故障的情况下，根据上述第一至第四实施例的每个输入缓冲器都能够实现与正常状态相同的操作或者至少实现失效安全操作。根据上述内容，设置有输入缓冲器的电功率控制半导体器件以及设置有上述电功率控制半导体器件的引擎控制单元能精确地控制电控驻车制动的驱动。
尽管基于上述实施例具体描述了由发明人等做出的本发明，但不用说，本发明不限于上述实施例，并且可以在不背离本发明的精神的范围内以各种方式进行修改和变化。
例如，根据每个上述实施例的半导体器件都还可以被配置为反转每个半导体衬底、半导体层、扩散层(扩散区域)等的导电类型(p型或n型)。因此，在一个导电类型(即，n型和p型中的一个)被限定为第一导电类型且另一导电类型被限定为第二导电类型的情况下，第一导电类型可以限定为p型且第二导电类型可以限定为n型，并且可以反转地，第一导电类型可限定为n型且第二导电类型可限定为p型。