CN106153027B - 电路装置、物理量检测装置、电子设备以及移动体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现更确切的故障检测的电路装置、物理量检测装置、电子设备以及移动体等。电路装置包括从输入信号中同步检波出物理量信号并输出的同步检波电路、滤波器部，同步检波电路包括第一检波电路、第二检波电路，滤波器部包括第一滤波器、第二滤波器。第一检波电路根据第一时钟信号而从输入信号中同步检波出物理量信号并输出，第二检波电路根据第二时钟信号而从输入信号中同步检波出无用信号并输出。在第一模式中，来自第一检波电路的物理量信号被输入至第一滤波器，来自第二检波电路的无用信号被输入至第二滤波器。在第二模式中，来自第一检波电路的物理量信号被输入至第一滤波器以及第二滤波器。

Description

电路装置、物理量检测装置、电子设备以及移动体

技术领域

本发明涉及一种电路装置、物理量检测装置、电子设备以及移动体等。

背景技术

一直以来，已知一种根据来自物理量传感器(transducer)的检测信号而对物理量进行检测的电路装置。以陀螺传感器(sensor)为例，电路装置对作为物理量的角速度等进行检测。陀螺传感器被组装到例如数码相机、智能手机等电子设备或汽车、飞机等移动体中，并利用所检测出的角速度等物理量，而实施手抖补正、姿态控制、GPS自动导航等。

作为这种陀螺传感器的电路装置的现有技术，存在有例如在专利文献1、2中所公开的技术。在上述的专利文献1、2中，作为同步检波电路而设置有如物理量信号用的检波电路与无用信号用的检波电路这两个检波电路。并且，无用信号用的检波电路被用于电路装置的故障检测。

但是，在专利文献1、2的现有技术中，物理量信号用的检波电路的输出信号变化为任意的信号电平。因此，存在即使使用物理量信号用的检波电路的输出信号，对于处于经由该检波电路的路径上的电路，也难以对其故障进行检测的问题。例如，在同步检波电路的后级侧设置有滤波器部的情况下，难以对该滤波器部的故障进行检测

专利文献1：日本特开2014-197010号公报

专利文献2：日本特开2012-058010号公报

发明内容

根据本发明的几种方式，提供一种能够实现更确切的故障检测的电路装置、物理量检测装置、电子设备以及移动体等。

本发明为用于解决上述的课题的至少一部分而完成的发明，并能够作为以下的形态或方式而实现。

本发明的一个方式涉及一种电路装置，包括：同步检波电路，其被输入包含物理量信号与无用信号的输入信号，并从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号且将该物理量信号输出；滤波器部，其被设置在所述同步检波电路的后级侧，所述同步检波电路包括：第一检波电路，其被输入所述输入信号；第二检波电路，其被输入所述输入信号，所述滤波器部包括第一滤波器和第二滤波器，所述第一检波电路根据第一时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号，并输出所述物理量信号，所述第二检波电路根据相位与所述第一时钟信号不同的第二时钟信号，而从所述输入信号中同步检波出所述无用信号，并输出所述无用信号，在第一模式中，来自所述第一检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器，来自所述第二检波电路的所述无用信号被输入至所述第二滤波器，在第二模式中，来自所述第一检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器和所述第二滤波器。

根据本发明的一个方式，同步检波电路包括第一检波电路、第二检波电路，第一检波电路同步检波出物理量信号并将该物理量信号输出，第二检波电路同步检波出无用信号并将该无用信号输出。此外，在同步检波电路的后级侧设置有滤波器部，滤波器部包括第一滤波器、第二滤波器。而且，在第一模式中，来自第一检波电路的物理量信号被输入至第一滤波器，来自第二检波电路的故障检测用的无用信号被输入至第二滤波器，另一方面，在第二模式中，来自第一检波电路的物理量信号被输入至第一滤波器以及第二滤波器。因此，例如通过实施第一检波电路、第二检波电路的输出信号的信号电平的一致或者不一致判断等，从而能够对第一滤波器、第二滤波器的故障进行检测。因此，能够实现更确切的故障检测，从而实现可靠性等的提高。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，包括信号选择电路，所述信号选择电路被设置在所述同步检波电路与所述滤波器部之间，在所述第一模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器输出，并将来自所述第二检波电路的所述无用信号向所述第二滤波器输出，在所述第二模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器和所述第二滤波器输出。

如果设置这种的信号选择电路，则能够在第一模式中，将来自第一检波电路、第二检波电路的物理量信号、无用信号分别向第一滤波器、第二滤波器输入，并且在第二模式中，将来自第一检波电路的物理量信号向第一滤波器、第二滤波器输入。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，在所述电路装置启动后的经常性诊断期间内，由被设定为所述第一模式的第一期间与被设定为所述第二模式的第二期间构成的期间被反复。

通过采用该方式，由于在电路装置启动后且经常性诊断期间内，能够对滤波器部的第一滤波器、第二滤波器等的故障进行检测，因此能够提高可靠性等。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，在所述第一模式以及所述第二模式中，所述第一检波电路根据所述第一时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号，并输出所述物理量信号，所述第二检波电路根据所述第二时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述无用信号，并输出所述无用信号，在第三模式以及第四模式中，所述第一检波电路根据所述第二时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述无用信号，并输出所述无用信号，所述第二检波电路根据所述第一时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号，并输出所述物理量信号，在所述第三模式中，来自所述第一检波电路的所述无用信号被输入至所述第二滤波器，来自所述第二检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器，在所述第四模式中，来自所述第二检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器和所述第二滤波器。

通过采用该方式，由于在第一模式、第二模式中，从第二检波电路输出例如故障检测用的无用信号，因此能够通过实施基于该无用信号的故障判断，而对第二检波电路等的故障进行检测。另一方面，由于在第三模式、第四模式中，从第一检波电路输出故障检测用的无用信号，因此能够通过实施基于该无用信号的故障判断，而对第一检波电路等的故障进行检测。因此，能够实现更确切的故障检测，从而实现可靠性等的提高。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，包括信号选择电路，所述信号选择电路被设置在所述同步检波电路与所述滤波器部之间，在所述第一模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器输出，并将来自所述第二检波电路的所述无用信号向所述第二滤波器输出，在所述第二模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器和所述第二滤波器输出，在所述第三模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述无用信号向所述第二滤波器输出，并将来自所述第二检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器输出，在所述第四模式中，所述信号选择电路将来自所述第二检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器和所述第二滤波器输出。

如果设置这样的信号选择电路，则能够在第一模式中，将来自第一检波电路、第二检波电路的物理量信号、无用信号分别向第一滤波器、第二滤波器输入，并且在第二模式中，将来自第一检波电路的物理量信号向第一滤波器、第二滤波器输入。此外，能够在第三模式中，将来自第一检波电路、第二检波电路的无用信号、物理量信号分别向第二滤波器、第一滤波器输入，并且在第四模式中，将来自第二检波电路的物理量信号向第一滤波器、第二滤波器输入。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一检波电路被输入由正极侧输入信号以及负极侧输入信号构成的差分输入信号以作为所述输入信号，并输出由第一正极侧输出信号以及第一负极侧输出信号构成的第一差分输出信号，所述第二检波电路被输入所述差分输入信号以作为所述输入信号，并输出由第二正极侧输出信号以及第二负极侧输出信号构成的第二差分输出信号，在所述第一模式以及所述第二模式中，所述第一检波电路将所述物理量信号作为所述第一差分输出信号而输出，所述第二检波电路将所述无用信号作为所述第二差分输出信号而输出，在所述第三模式以及所述第四模式中，所述第一检波电路将所述无用信号作为所述第一差分输出信号而输出，所述第二检波电路将所述物理量信号作为所述第二差分输出信号而输出。

以此方式，在使用了被输入差分信号并且输出差分信号的种类型的第一检波电路、第二检波电路的情况下，也能够实现针对第一检波电路、第二检波电路或第一滤波器、第二滤波器等的更确切的故障检测。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一检波电路包括：第一开关元件，其被设置在构成所述差分输入信号的所述正极侧输入信号的正极侧输入节点与构成所述第一差分输出信号的所述第一正极侧输出信号的第一正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开；第二开关元件，其被设置在构成所述差分输入信号的所述负极侧输入信号的负极侧输入节点与构成所述第一差分输出信号的所述第一负极侧输出信号的第一负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及第四模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开；第三开关元件，其被设置在所述负极侧输入节点与所述第一正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据作为所述第一时钟信号的反相信号的第一反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据作为所述第二时钟信号的反相信号的第二反相时钟信号而被设为导通或断开；第四开关元件，其被设置在所述正极侧输入节点与所述第一负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第一反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第二反相时钟信号而被设为导通或断开，所述第二检波电路包括：第五开关元件，其被设置在所述正极侧输入节点与构成所述第二差分输出信号的所述第二正极侧输出信号的第二正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开；第六开关元件，其被设置在所述负极侧输入节点与构成所述第二差分输出信号的所述第二负极侧输出信号的第二负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开；第七开关元件，其被设置在所述负极侧输入节点与所述第二正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一反相时钟信号而被设为导通或断开；第八开关元件，其被设置在所述正极侧输入节点与所述第二负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一反相时钟信号而被设为导通或断开。

以此方式，在使用了被输入差分信号并输出差分信号，且为开关混频器型的第一检波电路、第二检波电路的情况下，也能够实现针对第一检波电路、第二检波电路或第一滤波器、第二滤波器等的更确切的故障检测。此外，通过使用开关混频器型的第一检波电路、第二检波电路，从而也能够实施低噪声的同步检波等。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，在所述电路装置启动后的经常性诊断期间内，由被设定为所述第一模式的第一期间、被设定为所述第二模式的第二期间、被设定为所述第三模式的第三期间和被设定为所述第四模式的第四期间构成的期间被反复。

以此方式，由于在电路装置启动后且经常性诊断期间内，能够对同步检波电路的第一检波电路、第二检波电路或滤波器部的第一滤波器、第二滤波器等的故障进行检测，因此能够进一步提高可靠性等。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，在上文所述的电路装置中，包括：放大电路，其被设置在所述同步检波电路的前级侧；A/D转换电路，其被设置在所述同步检波电路的后级侧。

以此方式，能够通过前级侧的放大电路而对同步检波电路的输入信号的信号电平进行放大。此外，能够通过后级侧的A/D转换电路而对第一检波电路、第二检波电路的输出信号进行A/D转换。因此，能够使用所得到的A/D转换值而实施基于物理量信号的各种处理或基于无用信号的故障检测判断等。

此外，在本发明的一个方式中，也可以采用如下方式，即，包括：驱动电路，其对物理量传感器进行驱动；检测电路，其被输入与从所述物理量传感器输出的物理量对应的检测信号，并具有所述同步检波电路。

以此方式，例如使用通过物理量传感器而随意产生的无用信号，从而能够实施针对检测电路的同步检波电路等的故障检测。

此外，本发明的其他方式涉及一种包括上文所述的电路装置和所述物理量传感器的物理量检测装置。

此外，本发明的其他方式涉及一种包括上文所述的电路装置的电子设备。

此外，本发明的其他方式涉及一种包括上文所述的电路装置的移动体。

附图说明

图1为本实施方式的电路装置的结构例。

图2为对本实施方式的电路装置的动作进行说明的信号波形图。

图3为本实施方式的电路装置的第二结构例。

图4为对第二结构例的电路装置的动作进行说明的信号波形图。

图5(A)、图5(B)为同步检波电路的详细的结构例。

图6为电路装置的整体的系统结构例。

图7为本实施方式的电路装置、电子设备、陀螺传感器(物理量检测装置)的结构例。

图8为驱动电路、检测电路的详细的结构例。

图9为检测电路的更详细的结构例。

图10为模拟公共电压生成电路的结构例。

图11为对通过诊断电路而实施的自我诊断进行说明的信号波形图。

图12为对电路装置的动作进行说明的动作序列图。

图13(A)～图13(D)为组装有本实施方式的电路装置的移动体、电子设备的示例。

具体实施方式

以下，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。并且，以下所说明的本实施方式并不是对权利要求书中所记载的本发明的内容不当地进行限定的实施方式，在本实施方式中所说明的全部结构并不一定均是作为本发明的解决方法所必须的结构。

1.电路装置

图1为表示本实施方式的电路装置的结构例。如图1所示，本实施方式的电路装置包括：同步检波电路81；被设置在同步检波电路81的后级侧的滤波器部90。还能够包括被设置在同步检波电路81与滤波器部90之间的信号选择电路88。

同步检波电路81为，被输入包含物理量信号与无用信号的输入信号IN，并从输入信号IN中同步检波出物理量信号等且将该物理量信号等输出的电路。

滤波器部90作为例如被设置在滤波器部90的后级侧的A/D转换电路100(图6参照)的前置滤波器，或者使未通过同步检波等而被完全去除的无用信号衰减的滤波器而发挥作用。

同步检波电路81包括：被输入输入信号IN的第一检波电路82(第一同步检波部)和被输入输入信号IN的第二检波电路84(第二同步检波部)。上述第一检波电路82、第二检波电路84为根据时钟信号而实施同步检波的电路，作为一个示例，能够通过由多个开关元件构成的开关混频器等而实现。

具体而言，第一检波电路82被输入输入信号IN，并根据时钟信号CK0而从输入信号IN中同步检波出物理量信号且将该物理量信号输出。第二检波电路84被输入输入信号IN，并根据相位与CK0不同的时钟信号CK90而从输入信号IN中同步检波出无用信号且将该无用信号输出。

在此，在以陀螺传感器为例时，物理量信号为角速度的检测信号。但是，物理量信号也可以为例如加速度、速度、角加速度等其他的物理量的检测信号。无用信号为泄漏信号。具体而言，无用信号例如为机械振动泄漏信号。该机械振动泄漏信号为相对于作为所需信号的物理量信号而具有例如90度的相位差的无用信号。此外，第二时钟信号CK90为，相对于第一时钟信号CK0相位偏离了90度的信号。输入信号IN为来自例如前级侧的放大电路的信号。放大电路对例如与从物理量传感器输出的物理量(角速度等)对应的信号进行放大，并且将放大后的信号作为输入信号IN而向同步检波电路81输出。

例如，检波电路82根据时钟信号CK0而对输入信号IN进行同步检波，并输出角速度信号等物理量信号。即，与时钟信号CK0成为相同相位的物理量信号(所需信号)被检波，而相对于时钟信号CK0具有90度的相位差的无用信号被去除。

此外，检波电路84通过根据相对于时钟信号CK0相位偏离了90度的时钟信号CK90而对信号IN进行同步检波，从而同步检波出相对于物理量信号相位偏离了90度的无用信号并将该无用信号输出。即，与时钟信号CK90成为相同相位的无用信号被检波，而相对于时钟信号CK90具有90度的相位差的物理量信号被去除。

通过例如后级的A/D转换电路100(图6)对来自检波电路84的无用信号进行A/D转换，并对其A/D转换值进行分析，从而能够实现故障检测。通过例如使物理量传感器(振动片)随意地产生泄漏信号，并且使检波电路84根据时钟信号CK90而对包含该泄漏信号的输入信号进行检波，从而能够实现电路装置(检测电路)的故障检测(故障诊断)。

滤波器部90包括第一滤波器92和第二滤波器94。在图1中，滤波器92为由电容器CF1与电阻RF1构成的无源型的低通滤波器，滤波器94也为由电容器CF2与电阻RF2构成的无源型的低通滤波器。

另外，滤波器部90并不限定于图1的结构，能够实施各种改变。例如在图1中，滤波器部90由一次滤波器(低通滤波器)构成，但是也可以由二次以上的滤波器(低通滤波器)构成。此外，在图1中，滤波器部90由无源型的滤波器构成，但是也可以由例如SCF(开关电容滤波器)等有源型的滤波器构成。

并且，在图1中，在第一模式中(在电路装置的动作模式被设定为第一模式的情况下)，来自检波电路82的物理量信号(输出信号Q1、所需信号)被输入至滤波器92，来自检波电路84的无用信号(输出信号Q2)被输入至滤波器94。另一方面，在第二模式中(在电路装置的动作模式被设定为第二模式的情况下)，来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92以及滤波器94。

例如，在同步检波电路81与滤波器部90之间设置有信号选择电路88。并且，信号选择电路88在第一模式中，将来自检波电路82的物理量信号向滤波器92输出，并且将来自检波电路84的无用信号向滤波器94输出。另一方面，在第二模式中，将来自检波电路82的所述物理量信号向滤波器92以及滤波器94输出。

该信号选择电路88具有开关元件S5、S6。上述开关元件S5、S6由例如N型的晶体管或传输门等实现。

开关元件S5被设置在检波电路82的输出节点N1与滤波器94的输入节点N3之间。开关元件S6被设置在检波电路84的输出节点N2与滤波器94的输入节点N3之间。开关元件S5根据开关信号XφF而被控制为导通或断开，开关元件S6根据开关信号φF而被控制为导通或断开。

并且，在电路装置的动作模式被设定为第一模式的情况下，开关元件S5成为断开，开关元件S6成为导通。由此，来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92，来自检波电路84的无用信号(Q2)被输入至滤波器94。其结果为，通过滤波器92而实施针对物理量信号的滤波处理(低通滤波处理)，通过滤波器94而实施针对无用信号的滤波处理(低通滤波处理)。并且，来自滤波器92、94的滤波处理后的输出信号QA1、QA2被输入至后级的A/D转换电路100(图6)。

另一方面，在电路装置的动作模式被设定为第二模式的情况下，开关元件S5成为导通，开关元件S6成为断开。由于开关元件S6成为断开，从而来自检波电路84的无用信号(Q2)不会被输入至滤波器94。另一方面，由于开关元件S5成为导通，从而来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92以及滤波器94双方。并且，来自滤波器92、94的滤波处理后的输出信号QA1、QA2被输入至后级的A/D转换电路100。

通过如以上那样在第一模式、第二模式下进行动作，从而能够实现滤波器部90的滤波器92、94的故障检测。

图2为对图1的电路装置的动作进行说明的信号波形图。如图2所示，当开关信号φF成为H电平，信号XφF成为L电平时，图1的开关元件S6成为导通，开关元件S5成为断开，从而电路装置的动作模式被设定为第一模式M1。由此，来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92，并且来自检波电路84的无用信号(Q2)经由成为导通的开关元件S6而被输入至滤波器94。

另一方面，当开关信号φF成为L电平，信号XφF成为H电平时，开关元件S6成为断开，开关元件S5成为导通，从而电路装置的动作模式被设定为第二模式M2。由此，来自检波电路84的无用信号(Q2)因开关元件S6成为断开，从而不会被输入至滤波器94。此外，来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92，并且还经由成为导通的开关元件S5而被输入至滤波器94。

在图2中，开关信号φF成为H电平从而动作模式被设定为第一模式M1的期间成为第一期间T1。此外，开关信号XφF成为H电平从而动作模式被设定为第二模式M2的期间成为第二期间T2。

在本实施方式中，如图2所示，由被设定为第一模式M1的第一期间T1与被设定为第二模式M2的第二期间T2构成的期间被反复。例如，由T1、T2构成的期间以在T1之后成为T2、在T2之后成为T1、在T1之后成为T2、在T2之后成为T1的方式被反复。具体而言，如后述的图12所示，在电路装置启动后(电源接通之后等)的经常性诊断期间(故障检测期间)内，由被设定为第一模式M1的第一期间T1与被设定为第二模式M2的第二期间T2构成的期间被反复。以此方式，能够实现电路装置的经常性的故障诊断。

另外，开关信号φF、XφF的脉冲宽度(H电平期间)的长度只需与由滤波器部90的低通的滤波处理所产生的延迟相比足够长即可。

例如，假定物理量信号的信号电平为0电平。于是，在图2的B1中，由于被设定为第一模式M1，从而来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92，滤波器92的输出信号QA1成为滤波处理后的物理量信号，并且其信号电平成为0电平。

此外，在本实施方式中，使物理量传感器18(图6)随意地产生泄漏信号，并将作为该泄漏信号的无用信号的信号电平的期望值设为TG(泄漏期望值、目标电平)。于是，在图2的B2处，由于被设定为第一模式M1，从而来自检波电路84的无用信号(Q2)被输入至滤波器94，如果没有故障等，则滤波器94的输出信号QA2的信号电平与期望值TG大致一致。

因此，通过例如后级的控制部140(图6)对在图2的B2处滤波器94的输出信号QA2的信号电平(A/D转换值)是否处于包含期望值TG在内的所给定的判断范围内(误差范围内)进行检测，从而能够对滤波器94的故障进行检测。此外，也能够对处于经过滤波器94的路径上的电路中的故障进行检测。例如能够对滤波器94以及同步检波电路81(检波电路84)中的故障进行检测。

此外，在图2的B3处，由于被设定为第二模式M2，从而来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92、94双方。因此，如果没有故障等，则在B3处滤波器92的输出信号QA1与滤波器94的输出信号QA2的信号电平应该是一致的。例如，当将物理量信号的信号电平设为0电平时，输出信号QA1以及QA2的信号电平一致且为0电平。因此，在输出信号QA1、QA2的信号电平不一致的情况(成为不同的值的情况)下，后级的控制部140能够判断为滤波器92与滤波器94中的某一方发生了故障。该一致或不一致判断能够通过对在所给定的误差范围内的一致或不一致进行判断而实现。例如，控制部140能够在例如输出信号QA2的信号电平未处于以输出信号QA1的信号电平为基准的所给定的判断范围内(误差范围内)的情况下，判断为信号电平不一致，从而判断为滤波器92或滤波器94发生了故障。

如此，根据图1的结构例，能够对同步检波电路81的后级的滤波器部90的滤波器92、94的故障进行检测。并且，通过使由被设定为第一模式M1的第一期间T1与被设定为第二模式M2的第二期间T2构成的期间反复，从而能够实现滤波器92、94的经常性的故障诊断。

此外，在为第一期间T1以及第二期间T2中的任意一个期间的情况下，来自检波电路82的物理量信号(Q1)均经由滤波器92而被输出至A/D转换电路100，并且控制部140能够获取物理量信号的A/D转换值。因此，在实现滤波器92、94的经常性的故障诊断的同时，控制部140(DSP部110)能够不间断地获取物理量信号并实施处理。其结果为，能够同时实现可靠性较高的经常性的故障诊断与物理量信号的经常性的获取。

2.第二结构例

图3为表示本实施方式的电路装置的第二结构例。图3的电路装置包括同步检波电路81与滤波器部90。并且，在图3中，被输入至同步检波电路81的检波电路82、84中的时钟信号CK0、CK90被交替地交换。

在该第二结构例中，作为动作模式而准备了第一模式、第二模式、第三模式、第四模式。

并且，在第一模式以及第二模式中，检波电路82、84实施与图1的结构例相同的动作。即，检波电路82根据时钟信号CK0而同步检波出物理量信号并将该物理量信号输出，检波电路84根据时钟信号CK90而同步检波出无用信号。

与此相对，在第三模式、第四模式中，检波电路82、84的作用被交换。即，在第三模式、第四模式中，检波电路82根据时钟信号CK90而同步检波出无用信号并将该无用信号输出，检波电路84根据时钟信号CK0而同步检波出物理量信号并将该物理量信号输出。

(1)具体而言，在第一模式中，来自检波电路82的物理量信号被输入至滤波器92，来自检波电路84的无用信号被输入至滤波器94。

即，在第一模式中，检波电路82将物理量信号作为输出信号Q1而输出，检波电路84将无用信号作为输出信号Q2而输出。此外，在第一模式中，来自检波电路82的输出信号Q1被输入至滤波器92，来自检波电路84的输出信号Q2被输入至滤波器94。因此，作为来自检波电路82的输出信号Q1的物理量信号被输入至滤波器92，作为检波电路84的输出信号Q2的无用信号被输入至滤波器94。

(2)此外，在第二模式中，来自检波电路82的物理量信号被输入至滤波器92以及94。

即，在第二模式中，检波电路82将物理量信号作为输出信号Q1而输出，检波电路84将无用信号作为输出信号Q2而输出。此外，在第二模式中，来自检波电路82的输出信号Q1被输入至滤波器92以及94。因此，作为检波电路82的输出信号Q1的物理量信号被输入至滤波器92以及94。

(3)此外，在第三模式中，来自检波电路82的无用信号被输入至滤波器94，来自检波电路84的物理量信号被输入至滤波器92。

即，在第三模式中，检波电路82将无用信号作为输出信号Q1而输出，检波电路84将物理量信号作为输出信号Q2而输出。此外，在第三模式中，来自检波电路82的输出信号Q1被输入至滤波器94，来自检波电路84的输出信号Q2被输入至滤波器92。因此，作为检波电路82的输出信号Q1的无用信号被输入至滤波器94，作为检波电路84的输出信号Q2的物理量信号被输入至滤波器92。

(4)此外，在第四模式中，来自检波电路84的物理量信号被输入至滤波器92以及94。

即，在第四模式中，检波电路82将无用信号作为输出信号Q1而输出，检波电路84将物理量信号作为输出信号Q2而输出。此外，在第四模式中，来自检波电路84的输出信号Q2被输入至滤波器92以及94。因此，来自检波电路84的物理量信号被输入至滤波器92以及94。

具体而言，在图3中，在被设置于同步检波电路81与滤波器90之间的信号选择电路88中，除了设置有在图1中所说明的开关元件S5、S6之外，还设置有开关元件S7、S8、S9、S10。另外，由于开关元件S5、S6的连接结构以及动作与图1相同，因此省略其详细的说明。

开关元件S7被设置在检波电路82的输出节点N1与节点N4之间，并且通过开关信号φD而被设为导通或断开。开关元件S8被设置在检波电路84的输出节点N2与节点N5之间，并且通过开关信号φD而被设为导通或断开。开关元件S9被设置在检波电路82的输出节点N1与节点N5之间，并且通过开关信号XφD而被设为导通或断开。开关元件S10被设置在检波电路84的输出节点N2与节点N4之间，并且通过开关信号XφD而被设为导通或断开。

在此，节点N4成为滤波器92的输入节点。此外，在节点N4与滤波器94的输入节点N3之间设置有开关元件S5。在节点N5与滤波器94的输入节点N3之间设置有开关元件S6。

并且，在第一模式中，由于开关信号φD以及φF成为H电平(激活电平)从而开关元件S7、S8、S6成为导通，由于开关信号XφD以及XφF成为L电平(无效电平)从而开关元件S9、S10、S5成为断开。由此，信号选择电路88在第一模式中将来自检波电路82的物理量信号(Q1)向滤波器92输出，并将来自检波电路84的无用信号(Q2)向滤波器94输出。

在第二模式中，由于开关信号φD以及XφF成为H电平从而开关元件S7、S8、S5成为导通，由于开关信号XφD以及φF成为L电平从而开关元件S9、S10、S6成为断开。由此，信号选择电路88将来自检波电路82的物理量信号(Q1)向滤波器92以及滤波器94输出。

在第三模式中，由于开关信号XφD以及φF成为H电平从而开关元件S9、S10、S6成为导通，由于开关信号φD以及XφF成为L电平从而开关元件S7、S8、S5成为断开。由此，信号选择电路88将来自检波电路82的无用信号(Q1)向滤波器94输出，并将来自检波电路84的物理量信号(Q2)向滤波器92输出。

在第四模式中，由于开关信号XφD以及XφF成为H电平从而开关元件S9、S10、S5成为导通，由于开关信号φD以及φF成为L电平从而开关元件S7、S8、S6成为断开。由此，信号选择电路88在第四模式中，将来自检波电路84的物理量信号(Q2)向滤波器92以及滤波器94输出。

此外，在图3中，选择电路86被设置在电路装置中。选择电路86被输入时钟信号CK0、CK90，并向检波电路82、84输出同步信号SY1、SY2。例如在第一模式、第二模式中，选择电路86将时钟信号CK0、CK90分别作为同步信号SY1、SY2而向检波电路82、84输出。另一方面，在第三模式、第四模式中，选择电路86将时钟信号CK90、CK0分别作为同步信号SY1、SY2而向检波电路82、84输出。

具体而言，选择电路86具有开关元件S1、S2、S3、S4。上述开关元件S1～S4通过例如N型的晶体管或传输门等而被实现。

开关元件S1被设置在时钟信号CK0的输入节点NK1与同步信号SY1的输出节点NK3之间。开关元件S2被设置在时钟信号CK90的输入节点NK2与同步信号SY2的输出节点NK4之间。开关元件S3被设置在CK0的输入节点NK1与SY2的输出节点NK4之间。开关元件S4被设置在CK90的输入节点NK2与SY1的输出节点NK3之间。

在第一模式以及第二模式中，由于开关信号φD成为H电平(激活电平)从而开关元件S1、S2成为导通，由于开关信号XφD成为L电平(无效电平)从而开关元件S3、S4成为断开。由此，时钟信号CK0、CK90分别作为同步信号SY1、SY2而被输入至检波电路82、84。

另一方面，在第三模式以及第四模式中，由于开关信号XφD成为H电平从而开关元件S3、S4成为导通，由于开关信号φD成为L电平从而开关元件S1、S2成为断开。由此，时钟信号CK90、CK0分别作为同步信号SY1、SY2而被输入至检波电路82、84。即，在第一模式以及第二模式、第三模式以及第四模式中，被输入至同步检波电路81中的时钟信号CK0、CK90被交换。

图4为对图3的电路装置的动作进行说明的信号波形图。

(1)在图4的第一期间T1内，由于开关信号φD以及φF成为H电平，从而动作模式被设定为第一模式M1。

即，当开关信号φD成为H电平时，图3的开关元件S1、S2成为导通，从而向检波电路82、84供给时钟信号CK0、CK90。由此，检波电路82输出物理量信号，检波电路84输出无用信号。而且，当开关信号φD以及φF成为H电平时，开关元件S7、S8、S6成为导通。因此，来自检波电路82的物理量信号(Q1)经由开关元件S7而被输入至滤波器92，来自检波电路84的无用信号(Q2)经由开关元件S8、S6而被输入至滤波器94。

(2)在第二期间T2内，由于开关信号φD以及XφF成为H电平，从而动作模式被设定为第二模式M2。

即，当开关信号φD成为H电平时，开关元件S1、S2成为导通，从而检波电路82输出物理量信号，检波电路84输出无用信号。而且，当开关信号φD以及XφF成为H电平时，开关元件S7、S8、S5成为导通。因此，来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92以及94。

(3)在第三期间T3内，由于开关信号XφD以及φF成为H电平，从而动作模式被设定为第三模式M3。

即，当开关信号XφD成为H电平时，由于开关元件S3、S4成为导通，从而向检波电路82、84供给时钟信号CK90、CK0。由此，检波电路82输出无用信号，检波电路84输出物理量信号。而且，当开关信号XφD以及φF成为H电平时，开关元件S9、S10、S6成为导通。因此，来自检波电路82的无用信号(Q1)经由开关元件S9、S6而被输入至滤波器94，来自检波电路84的物理量信号(Q2)经由开关元件S10而被输入至滤波器92。

(4)在第四期间T4内，由于开关信号XφD以及XφF成为H电平，从而动作模式被设定为第四模式M4。

即，当开关信号XφD成为H电平时，由于开关元件S3、S4成为导通，从而检波电路82输出无用信号，检波电路84输出物理量信号。而且，当开关信号XφD以及XφF成为H电平时，开关元件S9、S10、S5成为导通。因此，来自检波电路84的物理量信号(Q2)被输入至滤波器92以及94。

在图4中，开关信号φD以及φF成为H电平从而被设定为第一模式M1的期间成为第一期间T1。开关信号φD以及XφF成为H电平从而被设定为第二模式M2的期间成为第二期间T2。开关信号XφD以及φF成为H电平从而且被设定为第三模式M3的期间成为第三期间T3。开关信号XφD以及XφF成为H电平从而被设定为第四模式M4的期间成为第四期间T4。

并且，在本实施方式中，如图4所示，由第一期间T1、第二期间T2、第三期间T3和第四期间T4构成的期间被反复。由T1、T2、T3、T4构成的期间例如以在T1之后成为T2、在T2之后成为T3、在T3之后成为T4、在T4之后成为T1、在T1之后成为T2的方式被反复。具体而言，如后述的图12所示，在电路装置启动后的经常性诊断期间内，由T1、T2、T3、T4构成的期间被反复。通过采用此种方式，从而能够实施电路装置的经常性的故障诊断。

另外，开关信号φF、XφF的脉冲宽度(H电平期间)的长度只需与由滤波器部90的低通的滤波处理所产生的延迟相比足够长即可。此外，开关信号φD、XφD能够通过例如对开关信号φF、XφF进行分频等而生成，并且对于其分频比没有限制。

例如假定物理量信号的信号电平为0电平。于是，在图4的E1处，由于被设定为第一模式M1，从而来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92。并且，滤波器92的输出信号QA1成为滤波处理后的物理量信号，并且其信号电平成为0电平。

此外，在图4的E2处，由于被设定为第一模式M1，从而来自检波电路84的无用信号(Q2)被输入至滤波器94，如果没有故障等，则滤波器94的输出信号QA2的信号电平与期望值TG大致一致。

因此，通过后级的控制部140对滤波器94的输出信号QA2的信号电平是否处于包含期望值TG在内的所给定的判断范围内进行检测，从而能够对处于经过滤波器92或滤波器94的路径上的电路(检波电路84等)中的故障进行检测。

此外，在图4的E3处，由于被设定为第二模式M2，从而来自检波电路82的物理量信号(Q1)被输入至滤波器92以及94双方。并且，如果没有故障等，则在E3处，滤波器92的输出信号QA1与滤波器94的输出信号QA2的信号电平应该是一致的。例如当将物理量信号的信号电平设为0电平时，输出信号QA1以及QA2的信号电平一致且为0电平。因此，在输出信号QA1、QA2的信号电平不一致的情况下，后级的控制部140能够判断为滤波器92与滤波器94中的某一方发生了故障。该一致或不一致判断能够如前文所述那样通过对在所给定的误差范围内的一致或不一致进行判断而实现。

在图4的E4处，相对于E2，对无用信号进行同步检波的电路被交换。例如在E2处，由于被设定为第一模式M1，因此检波电路84输出无用信号，但是在E4处，由于被设定为第三模式M3，因此检波电路82输出无用信号。而且，对来自检波电路82的无用信号进行滤波处理而得到的信号作为输出信号QA2而从滤波器94输出。因此，如果在检波电路82中没有故障，则输出信号QA2的信号电平与期望值TG大致一致。

因此，在第三期间T3内的输出信号QA2的信号电平不在包含期望值TG在内的所给定的判断范围内的情况下，后级的控制部140能够判断为检波电路82发生了故障。或者，也能够通过对E2处的输出信号QA2的信号电平与E4处的输出信号QA2的信号电平的一致或不一致进行判断，从而对检波电路82、84的故障进行检测。

如上文所述，根据图3的第二结构例，针对检波电路82、84与滤波器92、94双方，均能够实现经常性的故障检测。此外，由于滤波处理后的物理量信号作为输出信号而始终从滤波器92输出，因此，控制部140(DSP部110)也能够不间断地获取物理量信号并实施处理。

例如，在图1的结构例或现有的电路中，由于检波电路82不会成为输出故障检测用的无用信号的模式，因此存在难以实施针对检波电路82的单独的故障检测。例如虽然能够通过对信号Q2的信号电平是否处于包含期望值TG在内的所给定的判断范围内进行检测，从而对检波电路84的故障进行检测，但是具有在检波电路82中存在有故障的情况下，无法检测出该故障的问题。

对于这一点，在图3的第二结构例中，在图4的E2与E4处，对无用信号进行检波的电路被交换。例如在为第一期间T1的E2处，成为检波电路84输出故障检测用的无用信号的模式。因此，通过对该无用信号是否处于包含期望值TG在内的判断范围内进行判断，从而能够对检波电路84的故障进行检测。此外，在为第三期间T3的E4处，成为检波电路82输出故障检测用的无用信号的模式。因此，通过对该无用信号是否处于包含期望值TG在内的判断范围内进行判断，从而能够对检波电路82的故障进行检测。因此，具有能够实现针对检波电路82、84(及其路径上的电路)双方的故障检测的优点。

例如，在车载用等的应用程序中，要求较高的可靠性，并且需要不间断地获取物理量信号并实施各种判断处理(例如姿态判断)。因此，要求可靠性较高的经常性的故障诊断，并且需要同步检波电路81不间断地进行同步检波并输出物理量信号。

对于这一点，在本实施方式的电路装置中，在第一模式M1、第二模式M2的第一期间T1、第二期间T2内，能够获取检波电路82所输出的物理量信号，并且能够根据检波电路84所输出的无用信号而实施检波电路84的故障检测。此外，也能够实施滤波器部90的滤波器92、94的故障检测。

此外，在第三模式M3、第四模式M4的第三期间T3、第四期间T4内，能够获取检波电路84所输出的物理量信号，并且能够根据检波电路82所输出的无用信号而实施检波电路82的故障检测。此外，也能够实施滤波器部90的滤波器92、94的故障检测。

因此，通过如图4所示那样使由第一期间T1、第二期间T2、第三期间T3、第四期间T4构成的期间反复，从而能够同时实现可靠性较高的经常性的故障诊断与物理量信号的经常性的获取。

如上文所述，根据图3的第二结构例，在实现检波电路82、84以及滤波器92、94的经常性的故障诊断的同时，控制部140(DSP部110)能够不间断地获取物理量信号。因此，能够同时实现可靠性较高的经常性的故障诊断与物理量信号的经常性的获取。

图5(A)、图5(B)图示了同步检波电路81的检波电路82、84的详细的结构例。图5(A)图示了被设定为第一模式M1、第二模式M2时的状态，图5(B)图示了被设定为第三模式M3、第四模式M4时的状态。

在图5(A)、图5(B)中，检波电路82被输入由正极侧输入信号IP以及负极侧输入信号IM构成的差分输入信号以作为输入信号IN。而且，输出由第一正极侧输出信号QP1以及第一负极侧输出信号QM1构成的第一差分输出信号。

此外，检波电路84被输入由IP、IM构成的差分输入信号以作为输入信号IN。而且，输出由第二正极侧输出信号QP2以及第二负极侧输出信号QM2构成的第二差分输出信号。

而且，在被设定为第一模式M1、第二模式M2的情况下，检波电路82将物理量信号作为第一差分输出信号(QP1、QM1)而输出，检波电路84将无用信号作为第二差分输出信号(QP2、QM2)而输出。另一方面，在被设定为第三模式M3、第四模式M4的情况下，检波电路82将无用信号作为第一差分输出信号(QP1、QM1)而输出，检波电路84将物理量信号作为第二差分输出信号(QP2、QM2)而输出。

具体而言，如图5(A)、图5(B)所示，检波电路82包括第一开关元件SD1、第二开关元件SD2、第三开关元件SD3、第四开关元件SD4。上述开关元件SD1～SD4通过N型的晶体管或传输门等而被实现。

开关元件SD1被设置在正极侧输入信号IP的正极侧输入节点NIP与正极侧输出信号QP1的正极侧输出节点NQP1之间。而且，开关元件SD1在图5(A)的第一模式M1、第二模式M2中，根据时钟信号CK0而被设为导通或断开，在图5(B)的第三模式M3、第四模式M4中，根据时钟信号CK90而被设为导通或断开。

开关元件SD2被设置在负极侧输入信号IM的负极侧输入节点NIM与负极侧输出信号QM1的负极侧输出节点NQM1之间。而且，开关元件SD2在图5(A)的第一模式M1、第二模式M2中，根据时钟信号CK0而被设为导通或断开，在图5(B)的第三模式M3、第四模式M4中，根据时钟信号CK90而被设为导通或断开。

开关元件SD3被设置在负极侧输入节点NIM与正极侧输出节点NQP1之间，并且在图5(A)的第一模式M1、第二模式M2中，根据作为时钟信号CK0的反相信号的反相时钟信号XCK0而被设为导通或断开。在图5(B)的第三模式M3、第四模式M4中，根据作为时钟信号CK90的反相信号的反相时钟信号XCK90而被设为导通或断开。

开关元件SD4被设置在正极侧输入节点NIP与负极侧输出节点NQM1之间，并且在第一模式M1、第二模式M2中根据反相时钟信号XCK0而被设为导通或断开，在第三模式M3、第四模式M4中根据反相时钟信号XCK90而被设为导通或断开。

检波电路84包括第五开关元件SD5、第六开关元件SD6、第七开关元件SD7、第八开关元件SD8。上述开关元件SD5～SD8通过N型的晶体管或传输门等而被实现。

开关元件SD5被设置在正极侧输入节点NIP与正极侧输出信号QP2的正极侧输出节点NQP2之间，并且在第一模式M1、第二模式M2中，根据时钟信号CK90而被设为导通或断开，在第三模式M3、第四模式M4中，根据时钟信号CK0而被设为导通或断开。

开关元件SD6被设置在负极侧输入节点NIM与负极侧输出信号QM2的负极侧输出节点NQM2之间，并且在第一模式M1、第二模式M2中，根据时钟信号CK90而被设为导通或断开，在第三模式M3、第四模式M4中，根据时钟信号CK0而被设为导通或断开。

开关元件SD7被设置在负极侧输入节点NIM与正极侧输出节点NQP2之间，并且在第一模式M1、第二模式M2中，根据反相时钟信号XCK90而被设为导通或断开，在第三模式M3、第四模式M4中，根据反相时钟信号XCK0而被设为导通或断开。

开关元件SD8被设置在正极侧输入节点NIP与负极侧输出节点NQM2之间，并且在第一模式M1、第二模式M2中，根据反相时钟信号XCK90而被设为导通或断开，在第三模式M3、第四模式M4中，根据反相时钟信号XCK0而被设为导通或断开。

在上述的图5(A)、图5(B)的结构的同步检波电路81中，能够实施利用差分信号的同步检波，并且能够实施经常性的故障检测和经常性的物理量信号的获取。

3.整体系统结构例

图6为本实施方式的电路装置的整体的系统结构例。图6的电路装置包括驱动电路30、检测电路60、控制部140。

驱动电路30对物理量传感器18进行驱动。例如通过接收来自物理量传感器18的反馈信号DI，并输出与反馈信号DI相对应的驱动信号DQ，从而对物理量传感器18进行驱动。例如，来自物理量传感器18的第一检测信号IQ1、第二检测信号IQ2经由端子PD1、PD2(衬垫)而被输入至电路装置的检测电路60。此外，来自物理量传感器18的反馈信号DI经由端子PD3(衬垫)而被输入至电路装置的驱动电路30，驱动电路30经由端子PD4(衬垫)而将驱动信号DQ向物理量传感器18输出。

检测电路60包括放大电路61、同步检波电路81、滤波器部90、A/D转换电路100、DSP部110(数字信号处理部)。关于同步检波电路81和滤波器部90的结构以及动作，与图1～图5(B)中所进行的说明相同。对于放大电路61、A/D转换电路100、DSP部110的详细内容将在下文中进行叙述。

另外，检测电路60并不限定于图6的结构，能够实施省略其结构要素的一部分或者追加其他的结构要素等各种的改变。例如也可以为不设置A/D转换电路100和DSP部110，而输出模拟的检测结果的类型的检测电路60。

控制部140实施各种的控制处理。例如，控制部140实施驱动电路30的控制处理或检测电路60的控制处理。此外，控制部140实施前述的第一至第四模式等动作模式的设定处理。此外，也实施同步检波电路81或滤波器部90的故障判断的处理。该控制部140例如能够通过门阵列等利用自动配置布线方法所生成的逻辑电路或者基于固件等而进行动作的处理器等来实现。

4.电子设备、陀螺传感器、电路装置的详细的结构

图7为表示本实施方式的电路装置20、包含该电路装置20的陀螺传感器510(在广义上为物理量检测装置)、包含该陀螺传感器510的电子设备500的详细的结构例。

另外，电路装置20、电子设备500、陀螺传感器510并不限定于图7的结构，能够实施省略其结构要素的一部分或追加其他的结构要素等各种的改变。此外，作为本实施方式的电子设备500，能够假定数码相机、摄像机、智能手机、移动电话、车辆导航系统、机器人、生物体信息检测装置、游戏机、时钟、健康器具或者便携式信息终端等各种的设备。此外，虽然在下文中，以物理量传感器为压电型的振动片(振动陀螺仪)、传感器为陀螺传感器的情况为例而进行了说明，但本发明并不限定于此。例如本发明也能够应用于由硅基板等形成的静电电容检测方式的振动陀螺仪、对与角速度信息等效的物理量或角速度信息以外的物理量进行检测的物理量传感器等中。

电子设备500包括陀螺传感器510和处理部520。此外，能够包括存储器530、操作部540、显示部550。由CPU、MPU等实现的处理部520(控制器)实施陀螺传感器510等的控制或电子设备500的整体控制。此外，处理部520基于由陀螺传感器510所检测出的角速度信息(在广义上为物理量)而实施处理。例如，基于角速度信息而实施用于手抖补正、姿态控制、GPS自动导航等的处理。存储器530(ROM、RAM等)对控制程序或各种数据进行存储，或者作为工作区域或数据储存区域而发挥功能。操作部540为供用户对电子设备500进行操作的部件，显示部550向用户显示各种的信息。

陀螺传感器510(物理量检测装置)包括振动片10和电路装置20。振动片10(在广义上为物理量传感器)为由水晶等压电材料的薄板所形成的压电型振动片。具体而言，振动片10为由Z切割的水晶基板所形成的双T字型的振动片。

电路装置20包括驱动电路30、检测电路60、控制部140、寄存器部142、诊断电路150。另外，能够实施省略这些结构要素的一部分或追加其他的结构要素等各种的改变。

驱动电路30输出驱动信号DQ而对振动片10进行驱动。例如通过从振动片10接收反馈信号DI，并输出与此相对应的驱动信号DQ，从而使振动片10激振。检测电路60从通过驱动信号DQ而被驱动的振动片10接收检测信号IQ1、IQ2(检测电流、电荷)，并从检测信号IQ1、IQ2中检测出(提取)与被施加在振动片10上的物理量相对应的所需信号(科里奥利力信号)。

诊断电路150为，用于在诊断模式(诊断期间)中对检测电路60(电路装置)进行诊断(自我诊断)的电路。例如，诊断电路150实施用于生成用来对检测电路60进行诊断的假性的所需信号(假性角速度信号等)，并向检测电路60进行供给的动作。而且，基于该假性的所需信号的检测结果，而实施对检测电路60等是否在正常地动作进行判断的诊断。另外，对于诊断电路150的详细内容将在下文中进行叙述。

振动片10具有基部1，连结臂2、3，驱动臂4、5、6、7，检测臂8、9。检测臂8、9相对于矩形形状的基部1而向+Y轴方向、-Y轴方向延伸出。此外，连结臂2、3相对于基部1而向-X轴方向、+X轴方向延伸出。并且，驱动臂4、5相对于连结臂2而向+Y轴方向、-Y轴方向延伸出，驱动臂6、7相对于连结臂3而向+Y轴方向、-Y轴方向延伸出。另外，X轴、Y轴、Z轴为表示水晶轴的轴，并分别被称为电轴、机械轴和光轴。

来自驱动电路30的驱动信号DQ被输入至设置在驱动臂4、5的上表面上的驱动电极和被设置在驱动臂6、7的侧面上的驱动电极。此外，来自设置在驱动臂4、5的侧面上的驱动电极和设置在驱动臂6、7的上表面上的驱动电极的信号作为反馈信号DI而被输入至驱动电路30。此外，来自设置在检测臂8、9的上表面上的检测电极的信号作为检测信号IQ1、IQ2而被输入至检测电路60。另外，被设置在检测臂8、9的侧面上的公共电极例如被接地。

当通过驱动电路30而被施加交流的驱动信号DQ时，驱动臂4、5、6、7通过逆压电效应而实施如箭头标记A所示的弯曲振动(激励振动)。即，实施驱动臂4、6的顶端彼此反复接近和分离，并且驱动臂5、7的顶端也彼此反复接近和分离的弯曲振动。此时，由于驱动臂4、5与驱动臂6、7实施关于于穿过基部1的重心位置的Y轴而线对称的振动，因此，基部1，连结臂2、3，检测臂8、9几乎不进行振动。

当在该状态下，向振动片10施加以Z轴为旋转轴的角速度时(当振动片10绕Z轴进行旋转时)，驱动臂4、5、6、7将通过科里奥利力而如箭头标记B所示那样进行振动。即，由于与箭头标记A的方向和Z轴的方向正交的箭头标记B的方向的科里奥利力作用在驱动臂4、5、6、7上，因此产生箭头标记B的方向的振动成分。该箭头标记B的振动经由连结臂2、3而传递至基部1，从而检测臂8、9在箭头标记C的方向上进行弯曲振动。通过该检测臂8、9的弯曲振动的压电效应所产生的电荷信号作为检测信号IQ1、IQ2而被输入至检测电路60。此处，驱动臂4、5、6、7的箭头标记B的振动为，相对于基部1的重心位置的周向的振动，检测臂8、9的振动为，在与箭头标记B于周向上朝向反向的箭头标记C的方向上的振动。因此，检测信号IQ1、IQ2成为相位相对于驱动信号DQ偏离了90度的信号。

例如，当将绕Z轴的振动片10(陀螺传感器)的角速度设为ω，将质量设为m，将振动速度设为v时，科里奥利力被表示为Fc＝2m·v·ω。因此，通过检测电路60对作为与科里奥利力相对应的信号的所需信号进行检测，从而能够求出角速度ω。而且，通过使用所求得的角速度ω，从而处理部520能够实施用于手抖补正、姿态控制或者GPS自动导航等的各种处理。

另外,虽然在图7中，图示了振动片10为双T字型的情况下的示例，但本实施方式的振动片10并不限定于这种结构。例如也可以为音叉型、H型等。此外，振动片10的压电材料也可以为水晶以外的陶瓷或者硅等材料。

图8图示可电路装置的驱动电路30、检测电路60的详细的结构例。

驱动电路30包括：被输入来自振动片10的反馈信号DI的放大电路32；实施自动增益控制的增益控制电路40；向振动片10输出驱动信号DQ的驱动信号输出电路50。此外，还包括向检测电路60输出同步信号SYC的同步信号输出电路52。另外，驱动电路30的结构并不限定于图8，能够实施省略这些结构要素的一部分或追加其他的结构要素等各种的改变。

放大电路32(I/V转换电路)对来自振动片10的反馈信号DI进行放大。例如将来自振动片10的电流的信号DI转换为电压的信号DV并输出。该放大电路32能够通过运算放大器、反馈电阻元件、反馈电容器等来实现。

驱动信号输出电路50基于由放大电路32放大后的信号DV而输出驱动信号DQ。例如在驱动信号输出电路50输出矩形波(或者正弦波)的驱动信号的情况下，驱动信号输出电路50能够通过比较器等来实现。

增益控制电路40(AGC)向驱动信号输出电路50输出控制电压DS，并对驱动信号DQ的振幅进行控制。具体而言，增益控制电路40对信号DV进行监视，并对振荡环的增益进行控制。例如在驱动电路30中，为了将陀螺传感器510的灵敏度保持为固定，而需要将向振动片10(驱动用振动片)供给的驱动电压的振幅保持为固定。因此，在驱动振动系统的振荡环内，设置有用于对增益进行自动调节的增益控制电路40。增益控制电路40以使来自振动片10的反馈信号DI的振幅(振动片的振动速度v)成为固定的方式，可变地对增益进行自动调节。该增益控制电路40通过对放大电路32的输出信号DV进行全波整流的全波整流器、实施全波整流器的输出信号的积分处理的积分器等来实现。

同步信号输出电路52接收由放大电路32放大后的信号DV，并向检测电路60输出同步信号SYC(参照信号)。该同步信号输出电路52能够通过比较器、相位调节电路(移相器)等来实现，其中，所述比较器实施正弦波(交流)的信号DV的二值化处理而生成矩形波的同步信号SYC，所述相位调节电路(移相器)实施同步信号SYC的相位调节。

此外，同步信号输出电路52向诊断电路150输出信号DSFD。信号DSFD为与同步信号SYC相位相同的信号，并且通过例如实施正弦波的信号DV的二值化处理的比较器等而被生成。另外，也可以将同步信号SYC其本身作为信号DSFD而向诊断电路150输出。

检测电路60包括放大电路61、同步检波电路81、滤波器部90、A/D转换电路100、DSP部110。放大电路61接收来自振动片10的第一检测信号IQ1、第二检测信号IQ2，并实施电荷-电压转换、差分信号放大、增益调节等。同步检波电路81基于来自驱动电路30的同步信号SYC而实施同步检波。滤波器部90(低通滤波器)作为A/D转换电路100的前置滤波器而发挥功能。此外，滤波器部90也作为使未通过同步检波而被完全去除的无用信号衰减的电路而发挥功能。A/D转换电路100实施同步检波后的信号的A/D转换。DSP部110对来自A/D转换电路100的数字信号实施数字滤波处理或数字补正处理等数字信号处理。

另外，例如来自振动片10的作为电荷信号(电流信号)的检测信号IQ1、IQ2相对于作为电压信号的驱动信号DQ，相位滞后90度。此外，在放大电路61的Q/V转换电路等中，相位滞后90度。因此，放大电路61的输出信号相对于驱动信号DQ，相位滞后180度。因此，通过使用例如与驱动信号DQ(DV)同相的同步信号SYC而进行同步检波，从而能够去除相位相对于驱动信号DQ滞后了90度的无用信号等。

控制部140实施电路装置20的控制处理。该控制部140能够通过逻辑电路(门阵列等)或处理器等来实现。电路装置20中的各种开关控制或模式设定等通过该控制部140而被实施。

寄存器部142具有设定各种信息的寄存器。寄存器部142例如能够通过SRAM等存储器或触发电路等来实现。例如，控制部140中的故障判断的结果信息被存储于该寄存器部142中。并且，外部的控制器等能够通过访问该寄存器部142，从而读取故障判断的结果信息。

另外，虽然在图8中图示了以数字数据的形式输出所检测出的角速度的数字陀螺仪的电路装置的结构例，但本实施方式并不限定于此，也可以为以模拟电压(DC电压)的形式输出所检测出的角速度的模拟陀螺仪的电路装置的结构。

5.检测电路的详细的电路结构例

图9图示了检测电路60的更详细的结构例。另外，检测电路60并不限定于图9的结构，能够实施省略其结构要素的一部分或追加其他的结构要素等各种的改变。

诊断电路150具有第一电容器C1、第二电容器C2。第一电容器C1被设置于输入有检测信号IQ1的Q/V转换电路62的输入节点NA1与第一节点N1之间。第二电容器C2被设置于输入有检测信号IQ2的Q/V转换电路64的输入节点NA2与第一节点N1之间。输入节点NA1、NA2为第一电容器C1、第二电容器C2的一端侧的节点，第一节点N1为第一电容器C1、第二电容器C2的另一端侧的节点。

而且，第二电容器C2的电容值与第一电容器C1的电容值不同。例如在将第一电容器C1的电容值设为C的情况下，第二电容器C2的电容值成为C+ΔC。在此，ΔC既可以为正值的电容值，也可以为负值的电容值。能够将ΔC(ΔC的绝对值)相对于电容值C的比例设定为例如5％～30％左右。

在诊断模式时(诊断期间)，向第一节点N1输入诊断用信号SFD。例如在电源接通后，在通常动作期间之前，向第一节点N1供给诊断用信号SFD，而执行检测电路60(电路装置)的诊断处理(自我诊断)。该诊断用信号SFD例如并不是从电路装置的外部被供给的信号，而是在电路装置的内部所生成的信号。例如，如图8所示，诊断用信号SFD为基于来自驱动电路30的信号DSFD而生成的信号。具体而言，诊断用信号SFD为，与驱动电路30所输出的同步信号SYC(参照信号)相位相同(包括大致相同)的信号。

如此，通过在诊断模式中向第一节点N1输入诊断用信号SFD，从而Q/V转换电路62输出同第一电容器C1与Q/V转换电路62的反馈电容器的第一电容比相对应的第一电压振幅的信号QB1。此外，Q/V转换电路64输出同第二电容器C2与Q/V转换电路64的反馈电容器的第二电容比相对应的第二电压振幅的信号QB2。由于第一电容器C1、第二电容器C2的电容值不同，因此第一、第二容量比也成为不同的电容比。因此，Q/V转换电路62所输出的信号QB1的第一电压振幅与Q/V转换电路64所输出的信号QB2的第二电压振幅也成为不同的电压。因此，通过利用后级的差分放大电路70等而使第一电压振幅、第二电压振幅的电压差被差分放大，从而能够在诊断模式中向检测电路60供给作为假性的所需信号的诊断用的所需信号。而且，能够基于检测电路60对该诊断用的所需信号的检测结果，而实施检测电路60是否在正常地动作的诊断。

此外，诊断电路150具有第一开关元件SW1、第二开关元件SW2、第三开关元件SW3、第四开关元件SW4。此外，还具有用于向第一节点N1输入诊断用信号SFD的第五开关元件SW5。第一开关元件SW1被设置于第一电容器C1的一端与输入节点NA1之间。第二开关元件SW2被设置于第二电容器C2的一端与输入节点NA2之间。

第三开关元件SW3被设置在电路装置的端子PD1(图6)与输入节点NA1之间。第四开关元件SW4被设置在端子PD2与输入节点NA2之间。

在诊断模式时(诊断期间)，第一开关元件SW1、第二开关元件SW2成为导通，第三开关元件SW3、第四开关元件SW4成为断开。由此，能够通过成为断开的第三开关元件SW3、第四开关元件SW4来切断与第一端子PD1、第二端子PD2侧的电连接，并且经由成为导通的第一开关元件SW1、第二开关元件SW2，而向检测电路60供给使用了诊断用信号SFD的诊断用的所需信号(假性所需信号)。

此外，在通常动作期间内，第一开关元件SW1、第二开关元件SW2成为断开，第三开关元件SW3、第四开关元件SW4成为导通。此处，通常动作期间为，检测电路60实施检测动作的期间。即，检测电路60使用检测信号IQ1、IQ2而实施所需信号的检测处理的期间。通过采用这种方式，在通常动作期间内，能够通过成为断开的第一开关元件SW1、第二开关元件SW2来切断与第一电容器C1、第二电容器C2侧的电连接，并且实现使用了经由成为导通的第三开关元件SW3、第四开关元件SW4而被输入的第一检测信号IQ1、第二检测信号IQ2的检测处理。

Q/V转换电路62包括运算放大器OPB1、反馈电容器CB1、反馈电阻元件RB1。运算放大器OPB1的非反相输入端子被设定为模拟公共电压VCM。反馈电容器CB1被设置于运算放大器OPB1的输出端子与反相输入端子之间。反馈电阻元件RB1也被设置于运算放大器OPB1的输出端子与反相输入端子之间。反馈电阻元件RB1为用于对运算放大器OPB1的输出信号的DC偏压点进行设定的元件，也可以采用省略了反馈电阻元件RB1的结构。

Q/V转换电路64包括运算放大器OPB2、反馈电容器CB2、反馈电阻元件RB2。运算放大器OPB2的非反相输入端子被设定为模拟公共电压VCM。反馈电容器CB2被设置于运算放大器OPB2的输出端子与反相输入端子之间。反馈电阻元件RB2也被设置于运算放大器OPB2的输出端子与反相输入端子之间。反馈电阻元件RB2为用于对运算放大器OPB2的输出信号的DC偏压点进行设定的元件，也可以采用省略了反馈电阻元件RB2的结构。

Q/V转换电路62、64通过将来自振动片10的检测信号IQ1、IQ2即电荷信号的电荷存储在反馈电容器CB1、CB2中，从而将电荷信号转换为电压信号。Q/V转换电路62、64具有低通滤波特性，例如以使其截止频率充分低于物理量传感器18的驱动频率(共振频率)的方式，对反馈电容器CB1、CB2的电容值等进行设定。

差分放大电路70包括第一放大器AMC1与第二放大器AMC2。第一放大器AMC1为差分输入、单端输出的放大器。第二放大器AMC2也为差分输入、单端输出的放大器。

第一放大器AMC1具有第一运算放大器OPC1和第一至第四电阻元件RC1～RC4。

第一电阻元件RC1被设置在第一放大器AMC1的反相输入端子TM1(节点NB1)与第一运算放大器OPC1的反相输入端子(节点NC3)之间。第二电阻元件RC2被设置在第一运算放大器OPC1的反相输入端子与第一运算放大器OPC1的输出端子(第一放大器AMC1的输出端子、节点NC1)之间。即，第一电阻元件RC1、第二电阻元件RC2被串联连接在第一放大器AMC1的反相输入端子TM1与第一运算放大器OPC1的输出端子(NC1)之间。在第一放大器AMC1的反相输入端子TM1(-)上，输入有来自前级的Q/V转换电路62的信号QB1。

第三电阻元件RC3被设置在第一放大器AMC1的非反相输入端子TP1(节点NB2)与第一运算放大器OPC1的非反相输入端子(节点NC4)之间。第四电阻元件RC4被设置在第一运算放大器OPC1的非反相输入端子(NC4)与模拟公共电压VCM的节点NC7之间。即，第三电阻元件RC3、第四电阻元件RC4被串联连接于第一放大器AMC1的非反相输入端子TP1与节点NC7之间。在第一放大器AMC1的非反相输入端子TP1(+)上，输入有来自前级的Q/V转换电路64的信号QB2。

第二放大器AMC2具有第二运算放大器OPC2和第五至第八电阻元件RC5～RC8。

第五电阻元件RC5被设置在第二放大器AMC2的反相输入端子TM2(节点NB2)与第二运算放大器OPC2的反相输入端子(节点NC5)之间。第六电阻元件RC6被设置于第二运算放大器OPC2的反相输入端子(NC5)与第二运算放大器OPC2的输出端子(第二放大器AMC2的输出端子、节点NC2)之间。即，第五电阻元件RC5、第六电阻元件RC6被串联连接在第二放大器AMC2的反相输入端子TM2与第二运算放大器OPC2的输出端子(NC2)之间。在第二放大器AMC2的反相输入端子TM2(-)上，输入有来自前级的Q/V转换电路64的信号QB2。

第七电阻元件RC7被设置在第二放大器AMC2的非反相输入端子TP2(节点NB1)与第二运算放大器OPC2的非反相输入端子(节点NC6)之间。第八电阻元件RC8被设置在第二运算放大器OPC2的非反相输入端子(NC6)与模拟公共电压VCM的节点NC7之间。即，第七电阻元件RC7、第八电阻元件RC8被串联连接于第二放大器AMC2的非反相输入端子TP2与节点NC7之间。在第二放大器AMC2的非反相输入端子TP2上，输入有来自前级的Q/V转换电路62的信号QB1。

以此方式，图9的差分放大电路70通过两个差分输入、单端输出的放大器而构成。即，差分放大电路70通过差分输入、单端输出的第一放大器AMC1和差分输入、单端输出的第二放大器AMC2而构成，在所述第一放大器AMC1中，构成差分信号的信号QB1、QB2之中的信号QB1被输入至反相输入端子TM1(-)，信号QB2被输入至非反相输入端子TP1(+)，在所述第二放大器AMC2中，信号QB1被输入至非反相输入端子TP2(+)，信号QB2被输入至反相输入端子TM2(-)。

通过采用这种结构，从而从差分放大电路70输出电压以模拟公共电压VCM(模拟接地)为基准而向正极侧或负极侧变化的差分的信号QC1、QC2。例如在信号QC1相对于模拟公共电压VCM而为正极性的电压的情况下，信号QC2相对于VCM而成为负极性的电压。在信号QC1相对于VCM而为负极性的电压的情况下，信号QC2相对于VCM而成为正极性的电压。

例如，当将电阻元件RC1、RC3、RC5、RC7的电阻值设为R1，将电阻元件RC2、RC4、RC6、RC8的电阻值设为R2，将差分放大电路70的差分放大的增益设为GC时，GC/2＝R2/R1的关系成立。并且，在差分放大电路70被输入了信号QB1、QB2的情况下，输出如下式所示的信号QC1、QC2。

QC1＝VCM-(GC/2)×(QB1-QB2)

QC2＝VCM+(GC/2)×(QB1-QB2)

QC1-QC2＝-GC×(QB1-QB2)

即，差分放大电路70输出差分成分(QB1－QB2)被放大了增益GC倍并且极性以模拟公共电压VCM为基准进行反转所得到的差分的信号QC1、QC2。另外，也可以通过通常类型的差分输入、差分输出的全差分型放大器而构成差分放大电路70。

在图9中，在差分放大电路70的后级侧设置有增益调节放大器76。增益调节放大器76被输入差分的信号QC1、QC2，并以能够调节的增益而对上述信号进行放大，且输出差分的信号QD1、QD2。

增益调节放大器76包括第一运算放大器OPD1、第二运算放大器OPD2和第一电阻元件至第四电阻元件RD1～RD4。

在第一运算放大器OPD1中，构成差分信号的信号QC1、QC2(第一信号、第二信号)之中的信号QC1被输入至非反相输入端子(第一输入端子)。在第二运算放大器OPD2中，信号QC1、QC2之中的信号QC2被输入至非反相输入端子(第一输入端子)。

第一电阻元件RD1被设置在第一节点ND5与第一运算放大器OPD1的反相输入端子(第二输入端子、节点ND3)之间。第二电阻元件RD2被设置在第一运算放大器OPD1的反相输入端子(ND3)与第一运算放大器OPD1的输出端子(节点ND1)之间。

上述第一电阻元件RD1、第二电阻元件RD2作为第一分压电路而发挥功能，所述第一分压电路对第一节点ND5的电压(VA)和第一运算放大器OPD1的输出端子的电压(输出信号QD1的电压)进行分压，并将第一运算放大器OPD1的反相输入端子设定为通过分压而得到的电压VD1。

第三电阻元件RD3被设置在第一节点ND5与第二运算放大器OPD2的反相输入端子(第二输入端子、节点ND4)之间。第四电阻元件RD4被设置在第二运算放大器OPD2的反相输入端子(ND4)与第二运算放大器OPD2的输出端子(节点ND2)之间。

上述第三电阻元件RD3、第四电阻元件RD4作为第二分压电路而发挥功能，所述第二分压电路对第一节点ND5的电压(VA)和第二运算放大器OPD2的输出端子的电压(输出信号QD2的电压)进行分压，并将第二运算放大器OPD2的反相输入端子设定为通过分压而得到的电压VD2。

以此方式，增益调节放大器76通过第一放大器AMD1和第二放大器AMD2而构成，所述第一放大器AMD1具有第一运算放大器OPD1以及第一电阻元件RD1、第二电阻元件RD2，所述第二放大器AMD2具有第二运算放大器OPD2以及第三电阻元件RD3、第四电阻元件RD4。并且，第一放大器AMD1的电阻元件RD1的一端和第二放大器AMD2的电阻元件RD3的一端被共通连接于节点ND5。以此方式，通过上述第一放大器AMD1和第二放大器AMD2而构成了测量放大器(instrumentation amplifier)。

并且，该增益调节放大器76被输入差分的信号QC1、QC2，并向节点ND1、ND2输出差分的信号QD1、QD2。

此外，RD1～RD4成为电阻值可变的电阻元件，通过对这些电阻元件的电阻值进行调节，从而对增益调节放大器76中的增益GD进行调节。例如，当将电阻元件RD1、RD3的电阻值设为R1，将电阻元件RD2、RD4的电阻值设为R2，将基准电阻值设为R时，用于设定为增益GD的电阻值R1、R2能够被表示为R1＝R/GD、R2＝R×(1－1/GD)。并且，当增益调节放大器76被输入信号QC1、QC2时，输出如下式所示的信号QD1、QD2。

QD1＝VA+(GD/2)×(QC1-QC2)

QD2＝VA-(GD/2)×(QC1-QC2)

QD1-QD2＝GD×(QC1-QC2)

在此，VA为节点ND5的电压。VA为通过电阻元件RD1及RD2和电阻元件RD3及RD4对信号QD1、QD2的电压进行分压而得到的电压，并成为信号QD1、QD2的电压的中点电压。因此，VA＝(QD1+QD2)/2的关系成立。而且，信号QC1、QC2为以模拟公共电压VCM为基准(中心电压)的差分信号，在VCM＝(QC1+QC2)/2的关系成立的情况下，VA＝VCM的关系成立。

另外，也可以通过在差分放大电路70中设置增益调节的功能等，从而省略增益调节放大器76的结构。

此外，差分放大电路70的故障检测能够通过对例如差分放大电路70的输出信号QC1、QC2的电压进行监视而实现。例如，通过对基于输出信号QC1的第一电压和输出信号QC2的第二电压而得到的监视电压(例如第一电压与第二电压的中点电压)是否处于判断电压范围内(高电位侧阈值电压和低电位侧阈值电压之间的范围)进行判断，从而能够对差分放大电路70的单独的故障进行检测，并实现经常性的故障检测。

此外，增益调节放大器76的故障检测能够通过将例如由放大器AMD1、AMD2构成的测量放大器的节点ND5的电压VA作为监视电压而进行监视来实现。例如通过对监视电压VA是否处于判断电压范围内进行判断，从而能够对增益调节放大器76的单独的故障进行检测，并实现经常性的故障检测。

同步检波电路81包括检波电路82和检波电路84，并实施差分的同步检波。同步检波电路81的结构和动作与图5(A)、图5(B)中所进行的说明相同。例如，图5(A)、图5(B)的开关元件SD1～SD4相当于图9的开关元件SF1～SF4，开关元件SD5～SD8相当于开关元件SG1～SG4。

例如通过使振动片10任意地产生振动泄漏信号，并且使检波电路84(开关混频器)对该振动泄漏信号进行检波，从而实施检测电路60的故障诊断。

例如，在图7中，如果在驱动臂4、5和驱动臂6、7进行弯曲振动时的两者的振动能量的平衡被保持，则在振动片10上未施加有角速度的状态下，检测臂8、9不会进行弯曲振动。另一方面，当两者的振动能量的平衡被破坏时，即使在振动片10上未施加有角速度的状态下，也会产生检测臂8、9的弯曲振动。该弯曲振动被称为泄漏振动，并且与基于科里奥利力而产生的振动同样地为箭头标记C的方向上的弯曲振动。虽然基于科里奥利力而产生的振动(检测信号IQ1、IQ2)成为相位相对于驱动信号DQ而偏离了90度的信号，但泄漏振动成为与驱动信号DQ同相位的振动。另外，由于在Q/V转换电路62、64中相位偏离90度，因此，在同步检波的阶段中，基于泄漏振动而产生的信号成为相位相对于同步信号SYC而偏离了90度的信号。

并且，在本实施方式中，通过略微破坏驱动臂4、5和驱动臂6、7的振动能量的平衡，从而主动地产生所需电平的振动泄漏成分。例如通过激光加工等，而使驱动臂4、5的顶端的锤部和驱动臂6、7的顶端的锤部产生质量差，从而破坏振动能量的平衡，由此产生任意的振动泄漏。由于该振动泄漏的电平为已知的值，因此能够通过利用检波电路84而对该振动泄漏的信号进行检波，从而实施检测电路60的故障诊断。

在检波电路82中，来自前级的增益调节放大器76的信号QD1被输入至第一输入节点ND1，信号QD2被输入至第二输入节点ND2。并且，根据来自驱动电路30的同步信号SYC(CK0)而实施差分的同步检波，并向第一输出节点NF1、第二输出节点NF2输出差分的信号QF1、QF2。

由此，来自增益调节放大器76的差分的信号QD1、QD2以差分信号的状态而被进行同步检波，从而同步检波后的信号作为差分的信号QF1、QF2而被输出。前级的电路(Q/V转换电路、差分放大电路、增益调节放大器)所产生的噪声(1/f噪声)等无用信号通过该检波电路82而被频率转换为高频带。此外，作为与科里奥利力相对应的信号的所需信号落入直流信号。并且，通过检波电路82而被频率转换为高频带的1/f噪声等无用信号通过设置在后级的滤波器部90而被去除。该滤波器部90为，例如由无源元件构成的无源滤波器。即，作为滤波器部90，能够不使用运算放大器，而采用由电阻元件或电容器等无源元件构成的无源滤波器。

另一方面，在检波电路84(开关混频器)中，来自前级的增益调节放大器76的信号QD1被输入至第一输入节点ND1，信号QD2被输入至第二输入节点ND2。而且，向第一输出节点NG1、第二输出节点NG2输出差分的信号QG1、QG2。

在振动片10中任意地产生的振动泄漏的信号(在广义上为无用信号)与同步信号SYC(所需信号)相位相差90度。因此，检波电路84通过基于与作为同步信号SYC的时钟信号CK0相位相差90度的时钟信号CK90，来对信号QD1、QD2进行同步检波，从而能够提取出被任意地混入的振动泄漏信号。由于该情况下的振动泄漏信号的电平为已知，因此通过对检波电路84的检测结果进行A/D转换，并与期待值进行比较，从而能够检测出所期待的振动泄漏信号被混入于信号QD1、QD2中的情况。并且，在检测到所期待的振动泄漏信号的情况下，能够判断为检测电路60在正常地动作。使用了该检波电路84的诊断处理在图12所示的经常性诊断的期间内被执行。

另外，虽然在上文中，以检波电路82对角速度信号等物理量信号进行检波，检波电路84对无用信号进行检波的情况为例而进行了说明，但是如通过图3等所说明的那样，在本实施方式中，通过动作模式的切换，从而对物理量信号、无用信号进行检波的电路被交换。

图10为生成VCM的模拟公共电压生成电路的结构例。该模拟公共电压生成电路具有运算放大器OPH，电阻元件RH1、RH2、RH3，电容器CH1、CH2。电阻元件RH1、RH2被串联连接在电源VDD、VSS之间，并在节点NH3处生成分压。分压为例如VDD与VSS之间的中点电压。该分压经由通过电阻元件RH3、电容器CH2而构成的噪声降低用的低通滤波器，而被供给至运算放大器OPH的非反相输入端子的节点NH2。运算放大器OPH成为所谓的电压跟随器连接，并将与分压相对应的电压作为模拟公共电压VCM而向节点NH1输出。电容器CH1为电位稳定化用的电容器。

图11为用于对由诊断电路150实施的自我诊断进行说明的信号波形图。在图11中，电压振幅为VB的诊断用信号SFD被输入至图9的第一节点N1。于是，Q/V转换电路62输出电压振幅为VB1的信号QB1，Q/V转换电路64输出电压振幅为VB2的信号QB2。另外，虽然在图11中，诊断用信号SFD成为矩形波，但也可以为正弦波等周期信号。

例如，反馈电容器CB1与CB2的电容值相等，而电容器C2的电容值与电容器C1的电容值相比较大。电容器CB1、CB2的电容值例如为0.5pF～1.5pF左右，电容器C1的电容值C例如为250fF～750fF左右。电容器C1与C2的电容值之差ΔC例如为50fF～150fF左右。另外，C1、C2、CB1、CB2例如能够通过由多晶硅构成的电容器(双层多晶硅电容器)或由MIM(Metal-Insulator-Metal：金属-绝缘体-金属)构成的电容器等来实现。

以此方式，在与电容器C1相比，电容器C2的电容值较大的情况下，如图11所示，Q/V转换电路62、64输出使VB1＜VB2的关系成立的信号QB1、QB2。具体而言，Q/V转换电路62、64为反相放大器。因此，如图11所示，在诊断用信号SFD为正极性的情况下，Q/V转换电路62、64输出以模拟公共电压VCM为基准(中心)而成为负极性，且对于电压振幅是使VB1＜VB2的关系成立的信号QB1、QB2。

即，通过由Q/V转换电路62、64的运算放大器OPB1、OPB2而实现的虚拟接地(虚拟短路)，从而输入节点NA1、NA2的电位均被设定为模拟公共电压VCM。并且，由于与电容器C1相比电容器C2的电容值较大，因此在电压振幅为VB的诊断用信号SFD被施加在电容器C1、C2的另一端的情况下，与电容器C1的存储电荷量相比，电容器C2的存储电荷量增大。而且，由于Q/V转换电路62、64的反馈电容器CB1、CB2的电容值相等，因此关于信号QB1、QB2的电压振幅，VB1＜VB2的关系成立。即，信号QB1的电压振幅VB1被设定为对应于电容器C1与反馈电容器CB1的电容比(C1/CB1)的振幅，信号QB2的电压振幅VB2被设定为对应于电容器C2与反馈电容器CB2的电容比(C2/CB2)的振幅。并且，由于与电容器C1相比电容器C2的电容值较大，因此VB1＜VB2的关系成立。

差分放大电路70对信号QB1、QB2的差分成分进行放大。因此，如图11所示，信号QB1、QB2的差分被放大增益倍并且被进行反相而得到的信号作为差分的信号QC1、QC2而被输出。例如在将差分放大电路70的差分放大的增益设为GC的情况下，信号QC1与信号QC2之间的差分电压能够被表示为VDF＝GC×(VB2-VB1)。

以此方式，通过向电容器C1的另一端侧的节点N1输入诊断用信号SFD，从而能够向检测电路60供给如信号QC1、QC2所示那样的诊断用的所需信号(假性所需信号)。并且，通过检测电路60实施该诊断用的所需信号的检测动作，并对其检测结果进行监控，从而能够实施检测电路60是否在正常地动作的诊断(自我诊断、故障诊断)。具体而言，通过对图11的信号QC1、QC2的差分电压VDF进行检测，从而能够实施检测电路60的诊断。

例如，由于电容器C1、C2、CB1、CB2的电容值和诊断用信号SFD的电压振幅为已知，因此信号QC1、QC2的差分电压VDF也成为已知。因此，如果与差分电压VDF相对应的检测电路60的检测结果在期望值的范围内，则能够诊断为检测电路60在正常地动作。具体而言，例如通过同步检波电路81的同步检波，相位与同步信号SYC不同的无用信号(例如相位偏离了90度的无用信号)被去除，另一方面，相位与同步信号SYC相同的诊断用的所需信号被提取。即，在频谱中的DC等频带中出现诊断用的所需信号的成分。因此，如果该诊断用的所需信号的DC成分的值(DC电压值或DC电压的A/D转换值)在期望值的范围内，则能够诊断为检测电路60在正常地动作。

图12为对本实施方式的电路装置的动作进行说明的动作序列图。如图12所示，在电路装置接通电源并且电源成为导通之后，电路装置被设定为诊断模式，从而实施初始诊断。即，实施对检测电路60是否在正常地动作进行验证的诊断。在该初始诊断(诊断模式)时，诊断电路150的开关元件SW1、SW2成为导通，另一方面，开关元件SW3、SW4成为断开。由此，来自振动片10的检测信号IQ1、IQ2的输入被电切断，并且对来自驱动电路30的信号进行了电压电平转换所得到的信号作为诊断用信号SFD而被输入至电容器C1、C2的另一端的节点N1。由此，如利用图11所说明的那样，向检测电路60供给诊断用的假性的所需信号，从而能够对检测电路60的各个电路是否在正常地动作进行诊断。

另一方面，当这种初始诊断结束，并成为对所需信号进行检测的通常动作期间时，开关元件SW3、SW4成为导通，另一方面，开关元件SW1、SW2成为断开。由此，来自振动片10的检测信号IQ1、IQ2被输入至检测电路60，从而实施所需信号的检测处理。此时，由于使开关元件SW1、SW2成为断开，因此能够对例如基于来自驱动电路30的信号而产生的噪声等传递至检测电路60的输入节点NA1、NA2等的事态进行抑制。

以此方式，在图12中，在电源接通后且通常动作期间之前，被设定为诊断模式。该诊断模式的设定通过如下方式来实现，即，例如电路装置的外部的控制器等发出用于开始实施诊断模式(初始诊断)的命令，该命令经由电路装置的接口而被受理。或者，也可以采用如下方式，即，在电源接通后自动地将电路装置的动作模式设定为诊断模式。另外，也可以在通常动作开始后，暂时停止通常动作，并基于例如来自电路装置的外部的控制器的命令的发出等，而实施电路装置的诊断处理。

此外，如图12所示，在通常动作期间内，实施用于经常性地对检测电路60是否在正常地动作进行确认的经常性诊断。

在该经常性诊断中，实施通过图1～图5(B)所说明的同步检波电路81或滤波器部90的经常性的故障检测。此外，也实施图9的差分放大电路70或增益调节放大器76的经常性的故障检测。例如，控制部140在该经常性诊断期间内，通过实施利用图1～图5(B)等所说明的动作模式的设定或故障判断处理，从而实现经常性的故障诊断。

如上文所述，在本实施方式中，能够实施通过同步检波而实现的物理量信号(所需信号)的提取处理，并且与此并行地执行检测电路60的故障诊断，从而能够实现电路装置的实际动作中的经常性诊断。因此，能够大幅度地提高相对于因随着时间的变化而引起的故障或性能劣化的可靠性。

6.移动体、电子设备

在图13A中，图示了包括本实施方式的电路装置20的移动体的示例。本实施方式的电路装置20例如能够组装在汽车、飞机、摩托车、自行车或者船舶等各种移动体中。移动体例如为具备发动机或电动机等驱动机构、方向盘或舵等转向机构、各种电子设备，并在地上或空中或海上移动的设备和装置。图13A概要地图示了作为移动体的具体例的汽车206。在汽车206中，组装有具有振动片10和电路装置20的陀螺传感器510(传感器)。陀螺传感器510能够对车身207的姿态进行检测。陀螺传感器510的检测信号被供给至车身姿态控制装置208。车身姿态控制装置208例如能够根据车身207的姿态而对悬架装置的软硬进行控制或者对每个车轮209的制动器进行控制。此外，能够在双足步行机器人或航空器、直升飞机等各种移动体中利用这样的姿态控制。为了实现姿态控制，能够组装陀螺传感器510。

如图13(B)、图13(C)所示，本实施方式的电路装置能够应用于数码相机、生物体信息检测装置(可穿戴式医疗设备，例如脉搏计、计步器、活动量计等)等各种的电子设备中。例如在数码相机中，能够实施使用了陀螺传感器或加速度传感器的手抖补正等。此外，在生物体信息检测装置中，能够使用陀螺传感器或加速度传感器而对用户的体动进行检测，或者对运动状态进行检测。此外，如图13D所示，本实施方式的电路装置也能够应用于机器人的可动部(臂部、关节)或主体部中。机器人能够假定为移动体(奔跑/步行机器人)、电子设备(非奔跑/非步行机器人)中的任意一种。在奔跑/步行机器人的情况下，例如能够在自动奔跑中利用本实施方式的电路装置。

另外，虽然如上述那样对本实施方式进行了详细说明，但本领域技术人员能够容易理解如下内容，即，能够实施在实体上不脱离本发明的新颖事项以及效果的多种改变。因此，这种改变例也全部被包含在本发明的范围中。例如，在说明书或附图中至少一次与更为广义或同义的不同用语(物理量检测装置、物理量传感器等)一起记载的用语(陀螺传感器、振动片等)，在说明书或附图的任意位置处均能够置换为该不同的用语。此外，电路装置、物理量检测装置、电子设备、移动体的结构、振动片的结构等也不限定于本实施方式中所说明的内容，能够实施各种改变。

符号说明

S1～S10、SD1～SD8开关元件；T1～T4第一～第四期间；M1～M4第一～第四模式；CK0第一时钟信号；CK90第二时钟信号；RF1、RF2电阻元件；CF1、CF2电容器；1基部；2、3连结臂；4、5、6、7驱动臂；8、9检测臂；10振动片；18物理量传感器；20电路装置；30驱动电路；32放大电路(I/V转换电路)；40增益控制电路；50驱动信号输出电路；52同步信号输出电路；60检测电路；61放大电路；62、64Q/V转换电路；70差分放大电路；76增益调节放大器；81同步检波电路；82、84第一、第二检波电路(开关混频器)；86选择电路；88信号选择电路；90滤波器部；92、94第一滤波器、第二滤波器；100A/D转换电路；110DSP部；140控制部；142寄存器部；150诊断电路；206移动体(汽车)；207车身；208车身姿态控制装置；209车轮；500电子设备；510陀螺传感器；520处理部；530存储器；540操作部；550显示部。

Claims (13)

1.一种电路装置，其特征在于，包括：

同步检波电路，其被输入包含物理量信号与无用信号的输入信号，并从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号且将该物理量信号输出；

滤波器部，其被设置在所述同步检波电路的后级侧，

所述同步检波电路包括：

第一检波电路，其被输入所述输入信号；

第二检波电路，其被输入所述输入信号，

所述滤波器部包括第一滤波器和第二滤波器，

所述第一检波电路根据第一时钟信号，而从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号，并输出所述物理量信号，

所述第二检波电路根据相位与所述第一时钟信号不同的第二时钟信号，而从所述输入信号中同步检波出所述无用信号，并输出所述无用信号，

在第一模式中，来自所述第一检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器，来自所述第二检波电路的所述无用信号被输入至所述第二滤波器，

在第二模式中，来自所述第一检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器和所述第二滤波器。

2.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，

包括信号选择电路，所述信号选择电路被设置在所述同步检波电路与所述滤波器部之间，

在所述第一模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器输出，并将来自所述第二检波电路的所述无用信号向所述第二滤波器输出，在所述第二模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器和所述第二滤波器输出。

3.如权利要求1或2所述的电路装置，其特征在于，

在所述电路装置启动后的经常性诊断期间内，由被设定为所述第一模式的第一期间与被设定为所述第二模式的第二期间构成的期间被反复。

4.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，

在所述第一模式以及所述第二模式中，所述第一检波电路根据所述第一时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号，并输出所述物理量信号，所述第二检波电路根据所述第二时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述无用信号，并输出所述无用信号，

在第三模式以及第四模式中，所述第一检波电路根据所述第二时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述无用信号，并输出所述无用信号，所述第二检波电路根据所述第一时钟信号而从所述输入信号中同步检波出所述物理量信号，并输出所述物理量信号，

在所述第三模式中，来自所述第一检波电路的所述无用信号被输入至所述第二滤波器，来自所述第二检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器，

在所述第四模式中，来自所述第二检波电路的所述物理量信号被输入至所述第一滤波器和所述第二滤波器。

5.如权利要求4所述的电路装置，其特征在于，

包括信号选择电路，所述信号选择电路被设置在所述同步检波电路与所述滤波器部之间，

在所述第一模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器输出，并将来自所述第二检波电路的所述无用信号向所述第二滤波器输出，

在所述第二模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器和所述第二滤波器输出，

在所述第三模式中，所述信号选择电路将来自所述第一检波电路的所述无用信号向所述第二滤波器输出，并将来自所述第二检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器输出，

在所述第四模式中，所述信号选择电路将来自所述第二检波电路的所述物理量信号向所述第一滤波器和所述第二滤波器输出。

6.如权利要求4所述的电路装置，其特征在于，

所述第一检波电路被输入由正极侧输入信号以及负极侧输入信号构成的差分输入信号以作为所述输入信号，并输出由第一正极侧输出信号以及第一负极侧输出信号构成的第一差分输出信号，

所述第二检波电路被输入所述差分输入信号以作为所述输入信号，并输出由第二正极侧输出信号以及第二负极侧输出信号构成的第二差分输出信号，

在所述第一模式以及所述第二模式中，

所述第一检波电路将所述物理量信号作为所述第一差分输出信号而输出，

所述第二检波电路将所述无用信号作为所述第二差分输出信号而输出，

在所述第三模式以及所述第四模式中，

所述第一检波电路将所述无用信号作为所述第一差分输出信号而输出，

所述第二检波电路将所述物理量信号作为所述第二差分输出信号而输出。

7.如权利要求6所述的电路装置，其特征在于，

所述第一检波电路包括：

第一开关元件，其被设置在构成所述差分输入信号的所述正极侧输入信号的正极侧输入节点与构成所述第一差分输出信号的所述第一正极侧输出信号的第一正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开；

第二开关元件，其被设置在构成所述差分输入信号的所述负极侧输入信号的负极侧输入节点与构成所述第一差分输出信号的所述第一负极侧输出信号的第一负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及第四模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开；

第三开关元件，其被设置在所述负极侧输入节点与所述第一正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据作为所述第一时钟信号的反相信号的第一反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据作为所述第二时钟信号的反相信号的第二反相时钟信号而被设为导通或断开；

第四开关元件，其被设置在所述正极侧输入节点与所述第一负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第一反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第二反相时钟信号而被设为导通或断开，

所述第二检波电路包括：

第五开关元件，其被设置在所述正极侧输入节点与构成所述第二差分输出信号的所述第二正极侧输出信号的第二正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开；

第六开关元件，其被设置在所述负极侧输入节点与构成所述第二差分输出信号的所述第二负极侧输出信号的第二负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一时钟信号而被设为导通或断开；

第七开关元件，其被设置在所述负极侧输入节点与所述第二正极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一反相时钟信号而被设为导通或断开；

第八开关元件，其被设置在所述正极侧输入节点与所述第二负极侧输出节点之间，并且在所述第一模式以及所述第二模式中根据所述第二反相时钟信号而被设为导通或断开，在所述第三模式以及所述第四模式中根据所述第一反相时钟信号而被设为导通或断开。

8.如权利要求4至7中任一项所述的电路装置，其特征在于，

在所述电路装置启动后的经常性诊断期间内，由被设定为所述第一模式的第一期间、被设定为所述第二模式的第二期间、被设定为所述第三模式的第三期间和被设定为所述第四模式的第四期间构成的期间被反复。

9.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，包括：

放大电路，其被设置在所述同步检波电路的前级侧；

A/D转换电路，其被设置在所述同步检波电路的后级侧。

10.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，包括：

驱动电路，其对物理量传感器进行驱动；

检测电路，其被输入与从所述物理量传感器输出的物理量对应的检测信号，并具有所述同步检波电路。

11.一种物理量检测装置，其特征在于，包括：

权利要求10所述的电路装置；

所述物理量传感器。

12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的电路装置。

13.一种移动体，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的电路装置。

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