JP2001249151A - Capacity detection circuit - Google Patents

Capacity detection circuit

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JP2001249151A
JP2001249151A JP2000061883A JP2000061883A JP2001249151A JP 2001249151 A JP2001249151 A JP 2001249151A JP 2000061883 A JP2000061883 A JP 2000061883A JP 2000061883 A JP2000061883 A JP 2000061883A JP 2001249151 A JP2001249151 A JP 2001249151A
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JP
Japan
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operational amplifier
terminal
mos transistor
inverting input
input terminal
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JP2000061883A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Ito
弘明 伊藤
Hayashi Nonoyama
林 野々山
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten a period to stably detecting capacity by reducing a chip area of a capacity detection circuit and at switching on or resetting a power supply. SOLUTION: A feedback capacitor 3 is connected between an output terminal and a reversing input terminal of an operational amplifier 1, the reversing input terminal being connected to a sensor capacitor 20, and a MOS transistor 5 is also connected in parallel with feedback capacitor 3. When the MOS transistor 5 is turned on at switching on or resetting a power supply, the sensor capacitor 20 is charged quickly via the MOS transistor 5. When the MOS transistor 5 is turned off, a resistance component of a pn-connection between a substrate and a drain of the MOS transistor 5 is connected to a capacitor 3 in parallel.

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、物理量を検出する
容量式センサ装置に用いられる容量検出回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance detecting circuit used in a capacitive sensor device for detecting a physical quantity.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、小型化、低コスト化を目的とし
て、マイクロマシン技術を用いて物理量を検出する容量
式センサ装置が種々提案されている。この容量式センサ
装置は、物理量の変化を静電容量の変化として検出す
る。この場合、静電容量を検出するため、図15に示す
ような容量検出回路が用いられる。
2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of miniaturization and cost reduction, various capacitive sensor devices for detecting a physical quantity using micromachine technology have been proposed. This capacitive sensor device detects a change in physical quantity as a change in capacitance. In this case, a capacitance detection circuit as shown in FIG. 15 is used to detect the capacitance.

【0003】この容量検出回路は、オペアンプ1と、直
流電源2と、コンデンサ(以下、フィードバック容量と
いう)3と、抵抗4から構成されている。オペアンプ1
の反転入力端子にはセンサ容量20が接続され、非反転
入力端子には基準電源2が接続されている。オペアンプ
1の出力端子と反転入力端子の間にはフィードバック容
量3が接続され、フィードバック容量3と並列に抵抗4
が接続されている。センサ容量20は、物理量に応じて
容量値が変化する差動の容量20a、20bから構成さ
れている。容量20a、20bは、一端が共通接続さ
れ、他端がそれぞれ直流電源21、22に接続されてい
る。なお、基準電源2の電圧は、直流電源21、22の
電圧V1、V2の差の1/2、すなわち(V1−V2)
/2に設定されている。
[0003] This capacitance detection circuit comprises an operational amplifier 1, a DC power supply 2, a capacitor (hereinafter referred to as a feedback capacitance) 3, and a resistor 4. Operational amplifier 1
Are connected to a sensor capacitor 20, and a non-inverting input terminal is connected to a reference power supply 2. A feedback capacitor 3 is connected between the output terminal of the operational amplifier 1 and the inverting input terminal.
Is connected. The sensor capacitance 20 is composed of differential capacitances 20a and 20b whose capacitance values change according to physical quantities. One ends of the capacitors 20a and 20b are commonly connected, and the other ends are connected to DC power supplies 21 and 22, respectively. The voltage of the reference power supply 2 is 1 / of the difference between the voltages V1 and V2 of the DC power supplies 21 and 22, that is, (V1−V2)
/ 2.

【0004】このような構成において、物理量の作用に
よりセンサ容量20の容量値が変化すると、センサ容量
20から発生した電荷がフィードバック容量3に移動
し、このことによってオペアンプ1から電圧Voが出力
される。
In such a configuration, when the capacitance value of the sensor capacitor 20 changes due to the action of the physical quantity, the charge generated from the sensor capacitor 20 moves to the feedback capacitor 3, whereby the voltage Vo is output from the operational amplifier 1. .

【0005】フィードバック容量3と並列に接続された
抵抗4は、センサ容量20を中間電位にバイアスするた
めに必要である。この抵抗4は、センサ容量20の容量
値変化による電荷が全てフィードバック容量3に送られ
るように、高抵抗値のものであることが要求される。
The resistor 4 connected in parallel with the feedback capacitor 3 is necessary for biasing the sensor capacitor 20 to an intermediate potential. The resistor 4 is required to have a high resistance value so that all the electric charges due to the change in the capacitance value of the sensor capacitor 20 are sent to the feedback capacitor 3.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成の
ものでは、高抵抗値の抵抗4を、半導体基板に拡散層の
みで形成すると、大きなチップ面積が必要となる。
In the above-mentioned conventional configuration, if the high-resistance resistor 4 is formed only on the semiconductor substrate by the diffusion layer, a large chip area is required.

【0007】また、上記した構成では、電源投入時やリ
セット時等において、センサ容量20を充電するのに時
間がかかり、容量を安定して検出できるようになるまで
に時間がかかるという問題にある。
In addition, the above configuration has a problem in that it takes time to charge the sensor capacitor 20 at the time of power-on or resetting, and it takes time to detect the capacitance stably. .

【0008】本発明は上記問題に鑑みたもので、上記し
た高抵抗値の抵抗をなくした構成の容量検出回路を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a capacitance detection circuit having a configuration in which the above-described high-resistance resistor is eliminated.

【0009】また、電源投入時やリセット時等におい
て、容量を安定して検出できるまでの時間を短くするこ
とを目的とする。
It is another object of the present invention to shorten the time required to stably detect the capacitance when the power is turned on or at the time of reset.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記したいずれ
かの目的を達成するため、特許請求の範囲に記載した技
術的手段を採用する。
The present invention employs the technical means described in the claims to achieve any of the above objects.

【0011】請求項1に記載の発明では、反転入力端子
にセンサ容量(20)が接続されたオペアンプ(1)を
有し、このオペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)が接続され、このコンデンサ
(3)と並列に抵抗(4)が接続されてなる容量検出回
路において、オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端
子の間に抵抗(4)と並列にMOSトランジスタ(5)
が接続され、このMOSトランジスタ(5)をオンさせ
てセンサ容量(20)に急速充電を行うようにしたこと
を特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an operational amplifier (1) in which a sensor capacitor (20) is connected to an inverting input terminal, and a capacitor (1) is provided between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1). 3) and a resistance (4) connected in parallel with the capacitor (3) in a capacitance detection circuit between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1) in parallel with the resistance (4). Transistor (5)
Is connected, and the MOS transistor (5) is turned on to rapidly charge the sensor capacitor (20).

【0012】この発明によれば、投入時あるいはリセッ
ト時等において、センサ容量(20)に急速充電を行
い、容量を安定して検出できるまでの時間を短くするこ
とができる。
According to the present invention, when the sensor is turned on or reset, the sensor capacitor (20) is rapidly charged, and the time required for detecting the capacity stably can be shortened.

【0013】請求項2に記載の発明では、反転入力端子
にセンサ容量(20)が接続されたオペアンプ(1)を
有し、このオペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)が接続されてなる容量検出回路
において、オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)と並列にMOSトランジスタ
(5)が接続され、このMOSトランジスタ(5)のド
レイン端子がオペアンプ(1)の反転入力端子に接続さ
れ、ゲート端子とソース端子と基板端子がオペアンプ
(1)の出力端子に接続されていることを特徴としてい
る。
According to the second aspect of the present invention, there is provided an operational amplifier (1) in which a sensor capacitor (20) is connected to an inverting input terminal, and a capacitor (1) is provided between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1). In the capacitance detection circuit connected to 3), a MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3) between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the drain of the MOS transistor (5) is connected. The terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the gate terminal, the source terminal, and the substrate terminal are connected to the output terminal of the operational amplifier (1).

【0014】この発明によれば、MOSトランジスタ
(5)の基板とドレイン間に形成されるpn接合の抵抗
成分を利用することにより、オペアンプ(1)の出力端
子と反転入力端子間の高抵抗(4)を不要にすることが
できる。
According to the present invention, by utilizing the resistance component of the pn junction formed between the substrate and the drain of the MOS transistor (5), the high resistance (between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1)) is obtained. 4) can be made unnecessary.

【0015】請求項3に記載の発明では、反転入力端子
にセンサ容量(20)が接続されたオペアンプ(1)を
有し、このオペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)が接続されてなる容量検出回路
において、オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)と並列にMOSトランジスタ
(5)が接続され、このMOSトランジスタ(5)のド
レイン端子とソース端子がオペアンプ(1)の反転入力
端子に接続され、ゲート端子と基板端子がオペアンプ
(1)の出力端子に接続されていることを特徴としてい
る。
According to the third aspect of the present invention, there is provided an operational amplifier (1) in which a sensor capacitor (20) is connected to an inverting input terminal, and a capacitor (1) is provided between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1). In the capacitance detection circuit connected to 3), a MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3) between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the drain of the MOS transistor (5) is connected. The terminal and the source terminal are connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the gate terminal and the substrate terminal are connected to the output terminal of the operational amplifier (1).

【0016】この発明においても、MOSトランジスタ
(5)の基板とドレイン間に形成されるpn接合の抵抗
成分を利用することにより、オペアンプ(1)の出力端
子と反転入力端子間の高抵抗(4)を不要にすることが
できる。
Also in the present invention, by using the resistance component of the pn junction formed between the substrate and the drain of the MOS transistor (5), the high resistance (4) between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1) is obtained. ) Can be eliminated.

【0017】請求項4に記載の発明では、反転入力端子
にセンサ容量(20)が接続されたオペアンプ(1)
と、このオペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子の
間に接続されたMOSトランジスタ(5)とを有し、M
OSトランジスタ(5)のドレイン端子とソース端子と
ゲート端子がオペアンプ(1)の反転入力端子に接続さ
れ、基板端子がオペアンプ(1)の出力端子に接続され
ていることを特徴としている。
According to the fourth aspect of the present invention, the operational amplifier (1) in which the sensor capacitor (20) is connected to the inverting input terminal.
And a MOS transistor (5) connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1).
The drain terminal, the source terminal, and the gate terminal of the OS transistor (5) are connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the substrate terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier (1).

【0018】この発明によれば、MOSトランジスタ
(5)の基板とドレイン間に形成されるpn接合の抵抗
成分を利用することにより、オペアンプ(1)の出力端
子と反転入力端子間の高抵抗(4)を不要にすることが
できる。また、MOSトランジスタ(5)のゲート容量
によってオペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子間
のコンデンサ(3)を不要にすることが可能である。
According to the present invention, by using the resistance component of the pn junction formed between the substrate and the drain of the MOS transistor (5), the high resistance (between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1)) is obtained. 4) can be made unnecessary. Further, the capacitor (3) between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1) can be made unnecessary by the gate capacitance of the MOS transistor (5).

【0019】請求項5に記載の発明では、反転入力端子
にセンサ容量(20)が接続されたオペアンプ(1)を
有し、このオペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)が接続されてなる容量検出回路
において、オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子
の間にコンデンサ(3)と並列にMOSトランジスタ
(5)が接続され、このMOSトランジスタ(5)のド
レイン端子がオペアンプ(1)の反転入力端子に接続さ
れ、ソース端子と基板端子がオペアンプ(1)の出力端
子に接続されており、MOSトランジスタ(5)のオン
時には、このMOSトランジスタ(5)を介してセンサ
容量(20)が急速充電され、MOSトランジスタ
(5)のオフ時には、このMOSトランジスタ(5)の
基板とドレイン間のpn接合の抵抗成分がコンデンサ
(3)と並列に接続されるようになっていることを特徴
としている。
According to the fifth aspect of the present invention, the operational amplifier (1) having the sensor capacitance (20) connected to the inverting input terminal is provided, and the capacitor (1) is provided between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1). In the capacitance detection circuit connected to 3), a MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3) between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the drain of the MOS transistor (5) is connected. The terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (1), and the source terminal and the substrate terminal are connected to the output terminal of the operational amplifier (1). When the MOS transistor (5) is turned on, the MOS transistor (5) is connected. When the MOS transistor (5) is turned off, the pn between the substrate and the drain of the MOS transistor (5) is rapidly charged. Resistance component of the coupling is characterized in that it is adapted to be connected in parallel to the capacitor (3).

【0020】この発明によれば、電源投入時やリセット
時等において、センサ容量(20)に急速充電を行い、
容量を安定して検出できるまでの時間を短くすることが
できる。また、MOSトランジスタ(5)の基板とドレ
イン間に形成されるpn接合の抵抗成分を利用すること
により、オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子間
の高抵抗(4)を不要にすることができる。
According to the present invention, when the power is turned on or reset, the sensor capacitor (20) is rapidly charged,
The time until the capacitance can be detected stably can be shortened. Further, by using the resistance component of the pn junction formed between the substrate and the drain of the MOS transistor (5), the high resistance (4) between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1) is not required. Can be.

【0021】請求項6に記載の発明は、オペアンプ
(1)の出力側に非反転増幅回路(6)が接続され、こ
の非反転増幅回路(6)の出力がコンデンサ(7)ある
いはMOSトランジスタ(8)のゲート容量を介してオ
ペアンプ(1)の反転入力端子に接続されていることを
特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, a non-inverting amplifier (6) is connected to the output side of the operational amplifier (1), and the output of the non-inverting amplifier (6) is connected to a capacitor (7) or a MOS transistor ( It is characterized in that it is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (1) via the gate capacitance of 8).

【0022】この発明によれば、オペアンプ(1)の出
力の振幅が大きく変動した場合にも、オペアンプ(1)
の出力に応じた電荷がオペアンプ(1)の反転入力端子
に送られるため、オペアンプ(1)の出力の振幅を抑え
ることができ、従って、MOSトランジスタ(5)の寄
生のダイオードに順電流が流れるのを防ぎ、そのダイオ
ードを常に高抵抗としておくことができる。
According to the present invention, even when the amplitude of the output of the operational amplifier (1) fluctuates greatly, the operational amplifier (1) can be used.
Is transmitted to the inverting input terminal of the operational amplifier (1), the amplitude of the output of the operational amplifier (1) can be suppressed, and a forward current flows through the parasitic diode of the MOS transistor (5). And the diode can always be kept at a high resistance.

【0023】なお、コンデンサ(7)の代わりにMOS
トランジスタ(8)のゲート容量を用いた場合には、薄
くて良質のゲート酸化膜を使用できるため、コンデンサ
(7)を用いるより面積を小さくできる。
It should be noted that MOS is used instead of the capacitor (7).
When the gate capacitance of the transistor (8) is used, a thin and high-quality gate oxide film can be used, so that the area can be reduced as compared with the case where the capacitor (7) is used.

【0024】請求項7に記載の発明では、センサ容量
(20)は、振動子を有する可変容量式のものであっ
て、振動子を振動させるための駆動信号が所定の振幅、
移相に変換され、コンデンサ(10)あるいはMOSト
ランジスタ(11)のゲート容量を介してオペアンプ
(1)の反転入力端子に印加されるようになっているこ
とを特徴としている。
According to the seventh aspect of the present invention, the sensor capacitor (20) is of a variable capacitance type having a vibrator, and a drive signal for vibrating the vibrator has a predetermined amplitude,
It is characterized in that it is converted into a phase shift and applied to the inverting input terminal of the operational amplifier (1) via the capacitor (10) or the gate capacitance of the MOS transistor (11).

【0025】この発明によれば、駆動信号がセンサ容量
のアンバランスや寄生容量によって容量検出回路の出力
に漏れ出てくるのを防ぐことができる。
According to the present invention, it is possible to prevent the drive signal from leaking to the output of the capacitance detection circuit due to unbalance of the sensor capacitance or parasitic capacitance.

【0026】請求項8に記載の発明では、センサ容量
(20)は、搬送波が印加される可変容量式のものであ
って、搬送波が所定の振幅、移相に変換され、コンデン
サ(10)あるいはMOSトランジスタ(11)のゲー
ト容量を介してオペアンプ(1)の反転入力端子に印加
されるようになっていることを特徴としている。
In the invention according to claim 8, the sensor capacitance (20) is of a variable capacitance type to which a carrier is applied, wherein the carrier is converted into a predetermined amplitude and a phase shift, and the capacitor (20) is It is characterized in that the voltage is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier (1) via the gate capacitance of the MOS transistor (11).

【0027】この発明によれば、搬送波がセンサ容量の
アンバランスや寄生容量によって容量検出回路の出力に
漏れ出てくるのを防ぐことができる。
According to the present invention, it is possible to prevent the carrier wave from leaking to the output of the capacitance detection circuit due to unbalance of the sensor capacitance or parasitic capacitance.

【0028】なお、請求項7、8に記載の発明におい
て、コンデンサ(10)の代わりにMOSトランジスタ
(11)のゲート容量を用いた場合には、薄くて良質の
ゲート酸化膜を使用できるため、コンデンサ(10)を
用いるより面積を小さくできる。
When the gate capacitance of the MOS transistor (11) is used instead of the capacitor (10) in the present invention, a thin and high quality gate oxide film can be used. The area can be made smaller than using the capacitor (10).

【0029】請求項9に記載の発明では、オペアンプ
(1)の出力端子と反転入力端子の間に接続されたMO
Sトランジスタ(5)は、ドレインを中心とする丸ゲー
ト形状のものであることを特徴としている。
According to the ninth aspect of the present invention, the MO connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1).
The S transistor (5) is characterized in that it has a round gate shape with the drain at the center.

【0030】この発明によれば、MOSトランジスタ
(5)のドレインの周辺がゲートの下に隠れることによ
り表面欠陥による不要なリークを少なくすることができ
る。
According to the present invention, unnecessary leakage due to surface defects can be reduced by hiding the periphery of the drain of the MOS transistor (5) under the gate.

【0031】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
Note that the reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1に、本発明
の第1実施形態に係る容量検出回路の構成を示す。
FIG. 1 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0033】この容量検出回路は、オペアンプ1と、直
流電源2と、フィードバック容量3と、抵抗4と、MO
Sトランジスタ5から構成されている。オペアンプ1の
反転入力端子にはセンサ容量20が接続され、非反転入
力端子には基準電源2が接続されている。オペアンプ1
の出力端子と反転入力端子の間にはフィードバック容量
3が接続され、フィードバック容量3と並列に抵抗4が
接続されている。また、抵抗4と並列にMOSトランジ
スタ5が接続されている。センサ容量20は、圧力、加
速度、角速度などの物理量に応じて容量値が変化する差
動の容量20a、20bから構成されている。容量20
a、20bは、一端が共通接続され、他端がそれぞれ直
流電源21、22に接続されている。なお、基準電源2
の電圧は、直流電源21、22の電圧V1、V2の差の
1/2、すなわち(V1−V2)/2に設定されてい
る。
This capacitance detection circuit comprises an operational amplifier 1, a DC power supply 2, a feedback capacitance 3, a resistor 4,
It comprises an S transistor 5. A sensor capacitor 20 is connected to an inverting input terminal of the operational amplifier 1, and a reference power supply 2 is connected to a non-inverting input terminal. Operational amplifier 1
, A feedback capacitor 3 is connected between the output terminal and the inverting input terminal, and a resistor 4 is connected in parallel with the feedback capacitor 3. Further, a MOS transistor 5 is connected in parallel with the resistor 4. The sensor capacitance 20 is composed of differential capacitances 20a and 20b whose capacitance values change according to physical quantities such as pressure, acceleration, and angular velocity. Capacity 20
a and 20b have one end commonly connected and the other ends connected to DC power supplies 21 and 22, respectively. Note that the reference power source 2
Is set to の of the difference between the voltages V1 and V2 of the DC power supplies 21 and 22, that is, (V1−V2) / 2.

【0034】MOSトランジスタ5は、ドレイン端子が
オペアンプ1の反転入力端子に接続され、ソース端子と
基板電位をとる基板端子がオペアンプ1の出力端子に接
続された構成になっている。図2に、MOSトランジス
タ5の模式的な断面構成を示し、図3に、MOSトラン
ジスタ5の等化回路を示す。なお、図1〜図3中のA、
B、Cは、MOSトランジスタ5のドレイン端子、ソー
ス端子、ゲート端子、基板端子のそれぞれの接続点を示
している。
The MOS transistor 5 has a configuration in which the drain terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, and the source terminal and the substrate terminal having a substrate potential are connected to the output terminal of the operational amplifier 1. FIG. 2 shows a schematic cross-sectional configuration of the MOS transistor 5, and FIG. 3 shows an equalizing circuit of the MOS transistor 5. In addition, A in FIGS.
B and C indicate connection points of the drain terminal, the source terminal, the gate terminal, and the substrate terminal of the MOS transistor 5, respectively.

【0035】MOSトランジスタ5は、図3の等化回路
に示すように、通常時はダイオード51として機能して
いるが、ゲートにハイレベルの信号が印加されるとスイ
ッチ52がオンするように作動する。
The MOS transistor 5 normally functions as a diode 51 as shown in the equalizer circuit of FIG. 3, but operates so that a switch 52 is turned on when a high level signal is applied to the gate. I do.

【0036】電源投入時やリセット時等において、図1
に示すように、MOSトランジスタ5のゲートに、MO
Sトランジスタ5を一時的にオンさせるハイレベルのス
イッチ制御信号が印加されると、オペアンプ1の出力端
子からMOSトランジスタ5を介してセンサ容量20に
電荷が移動し、センサ容量20が電圧(V1−V2)/
2で充電され始める。
When power is turned on or reset, etc., FIG.
As shown in FIG.
When a high-level switch control signal for temporarily turning on the S transistor 5 is applied, electric charges move from the output terminal of the operational amplifier 1 to the sensor capacitor 20 via the MOS transistor 5, and the sensor capacitor 20 changes the voltage (V1- V2) /
Start charging at 2.

【0037】このことにより、電源投入時やリセット時
等において、センサ容量20を急速に充電することがで
き、センサ容量20への電荷の充電を早く完了させ、セ
ンサ容量20の検出を速やかに行うようにすることがで
きる。
As a result, the sensor capacitor 20 can be rapidly charged when the power is turned on or reset, and the charging of the charge to the sensor capacitor 20 is completed quickly, and the detection of the sensor capacitor 20 is performed quickly. You can do so.

【0038】また、通常時は、MOSトランジスタ5の
ゲートにローレベルの信号が印加される。この状態で、
物理量の作用によりセンサ容量20の容量値が変化する
と、センサ容量20から発生した電荷がフィードバック
容量3に移動し、このことによってオペアンプ1から物
理量に応じた電圧Voが出力される。 (第2実施形態)図4に、本発明の第2実施形態に係る
容量検出回路の構成を示す。
Normally, a low-level signal is applied to the gate of the MOS transistor 5. In this state,
When the capacitance value of the sensor capacitor 20 changes due to the action of the physical quantity, the electric charge generated from the sensor capacity 20 moves to the feedback capacity 3, whereby the operational amplifier 1 outputs a voltage Vo corresponding to the physical quantity. (Second Embodiment) FIG. 4 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【0039】この実施形態では、図1に示す構成に対
し、抵抗4をなくし、その機能をMOSトランジスタ5
に持たせるようにしている。このため、MOSトランジ
スタ5では、ドレイン端子がオペアンプ1の反転入力端
子に接続され、ソース端子とゲート端子と基板端子がオ
ペアンプ1の出力端子に接続されている。
In this embodiment, the resistor 4 is eliminated from the configuration shown in FIG.
To have it. Therefore, in the MOS transistor 5, the drain terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, and the source terminal, the gate terminal, and the substrate terminal are connected to the output terminal of the operational amplifier 1.

【0040】このことにより、MOSトランジスタ5の
基板とドレイン間のpn接合によるダイオードの抵抗成
分を利用して、図1に示す抵抗4と同じ機能を持たせる
ことができる。抵抗4を半導体基板に拡散層のみで形成
した場合に比べ、MOSトランジスタ5の方がチップ面
積を小さくできるため、容量検出回路のチップ面積を小
さくすることができる。 (第3実施形態)図5に、本発明の第3実施形態に係る
容量検出回路の構成を示す。
Thus, the same function as the resistor 4 shown in FIG. 1 can be provided by utilizing the resistance component of the diode due to the pn junction between the substrate and the drain of the MOS transistor 5. Since the MOS transistor 5 can have a smaller chip area than the case where the resistor 4 is formed of only the diffusion layer on the semiconductor substrate, the chip area of the capacitance detection circuit can be reduced. (Third Embodiment) FIG. 5 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a third embodiment of the present invention.

【0041】この実施形態では、図2に示す構成に対
し、MOSトランジスタ5の端子接続部分が異なってい
る。すなわち、MOSトランジスタ5における基板端子
とゲート端子がオペアンプ1の出力端子に接続され、ド
レイン端子とソース端子がオペアンプ1の反転入力端子
に接続されている。
In this embodiment, the terminal connection portion of the MOS transistor 5 is different from the configuration shown in FIG. That is, the substrate terminal and the gate terminal of the MOS transistor 5 are connected to the output terminal of the operational amplifier 1, and the drain terminal and the source terminal are connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1.

【0042】このことにより、MOSトランジスタ5の
基板とドレイン間、基板とソース間のpn接合によるダ
イオードの抵抗成分を利用して、図1に示す抵抗4と同
じ機能を持たせることが可能になる。 (第4実施形態)図6に、本発明の第4実施形態に係る
容量検出回路の構成を示す。
As a result, the same function as the resistor 4 shown in FIG. 1 can be provided by utilizing the resistance component of the diode due to the pn junction between the substrate and the drain and between the substrate and the source of the MOS transistor 5. . (Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【0043】この実施形態では、図3、図4に示す構成
に対し、フィードバック容量3をなくし、抵抗4とフィ
ードバック容量3の機能をMOSトランジスタ5に持た
せるようにしている。このため、MOSトランジスタ5
では、基板端子がオペアンプ1の出力端子に接続され、
ソース端子、ドレイン端子、およびゲート端子がオペア
ンプ1の反転入力端子にそれぞれ接続されている。図7
に、この実施形態におけるMOSトランジスタ5の模式
的な断面構成を示し、図8に、その等化回路を示す。
In this embodiment, the feedback capacitor 3 is eliminated from the configuration shown in FIGS. 3 and 4, and the MOS transistor 5 has the functions of the resistor 4 and the feedback capacitor 3. Therefore, the MOS transistor 5
Then, the board terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier 1,
The source terminal, the drain terminal, and the gate terminal are connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, respectively. FIG.
8 shows a schematic cross-sectional configuration of the MOS transistor 5 in this embodiment, and FIG. 8 shows an equalizing circuit thereof.

【0044】このような構成により、MOSトランジス
タ5のソース、ドレイン間のpn接合によってダイオー
ド(図8に示すダイオード53)が形成されるため、そ
の抵抗成分によって抵抗4と同じ機能を持たせることが
でき、またMOSトランジスタ5のゲート容量(図8に
示す容量54)によってフィードバック容量3と同じ機
能を持たせることができる。
With such a configuration, a diode (the diode 53 shown in FIG. 8) is formed by the pn junction between the source and the drain of the MOS transistor 5, so that the resistance component can have the same function as the resistor 4. In addition, the same function as the feedback capacitor 3 can be provided by the gate capacitance of the MOS transistor 5 (the capacitor 54 shown in FIG. 8).

【0045】したがって、第2、第3実施形態で必要で
あったフィードバック容量3を不要にすることができる
ため、チップ面積をさらに小さくすることができる。
Therefore, since the feedback capacitor 3 required in the second and third embodiments can be eliminated, the chip area can be further reduced.

【0046】なお、この実施形態において、フィードバ
ック容量3を別途設けた構成としてもよい。 (第5実施形態)図9に、本発明の第5実施形態に係る
容量検出回路の構成を示す。
In this embodiment, a configuration in which the feedback capacitor 3 is separately provided may be adopted. (Fifth Embodiment) FIG. 9 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【0047】この実施形態では、図1に示す構成に対
し、抵抗4をなくした構成となっている。MOSトラン
ジスタ5には、基板とドレイン間のpn接合によってダ
イオード(図3に示すダイオード51)が形成されるた
め、その抵抗成分によって抵抗4と同じ機能を持たせる
ことができる。また、電源投入時やリセット時等におい
ては、第1実施形態と同様、MOSトランジスタ5のゲ
ートに、ハイレベルのスイッチ制御信号が印加され、セ
ンサ容量20が急速充電される。 (第6実施形態)図10に、本発明の第6実施形態に係
る容量検出回路の構成を示す。
In this embodiment, the configuration shown in FIG. 1 is such that the resistor 4 is eliminated. Since a diode (the diode 51 shown in FIG. 3) is formed by the pn junction between the substrate and the drain in the MOS transistor 5, the same function as the resistor 4 can be provided by the resistance component. Also, at the time of power-on, at the time of reset, or the like, a high-level switch control signal is applied to the gate of the MOS transistor 5 as in the first embodiment, and the sensor capacitor 20 is rapidly charged. Sixth Embodiment FIG. 10 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a sixth embodiment of the present invention.

【0048】上記した第1実施形態ないし第5実施形態
のように、MOSトランジスタ5をオペアンプ1の出力
端子と反転入力端子の間に設けた場合、容量検出回路の
入出力端の間すなわちオペアンプ1の反転入力端子と出
力端子の間に、MOSトランジスタ5に形成されるダイ
オードの順バイアスを超える電圧が印加されると、その
ダイオードは高抵抗として動作しなくなる。
When the MOS transistor 5 is provided between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 1 as in the above-described first to fifth embodiments, between the input / output terminals of the capacitance detection circuit, that is, the operational amplifier 1 When a voltage exceeding the forward bias of the diode formed in the MOS transistor 5 is applied between the inverting input terminal and the output terminal of the MOS transistor 5, the diode does not operate as a high resistance.

【0049】このため、この実施形態では、図10に示
すように、オペアンプ1の出力側に非反転増幅回路6が
設けられ、その出力端子がコンデンサ7を介してオペア
ンプ1の反転入力端子に接続される構成としている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 10, a non-inverting amplifier circuit 6 is provided on the output side of the operational amplifier 1, and its output terminal is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1 via the capacitor 7. Configuration.

【0050】このことにより、オペアンプ1の出力が非
反転増幅回路6によって増幅され、その出力がコンデン
サ7を介してオペアンプ1の反転入力端子に入力され
る。このため、オペアンプ1の出力電圧に比例した電荷
がオペアンプ1の反転入力端子に入力され、オペアンプ
1の出力の変動を抑えることができる。この実施形態で
は、非反転増幅回路6から容量検出回路の出力電圧Vo
が出力される。
As a result, the output of the operational amplifier 1 is amplified by the non-inverting amplifier circuit 6, and the output is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 1 via the capacitor 7. For this reason, a charge proportional to the output voltage of the operational amplifier 1 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, and fluctuations in the output of the operational amplifier 1 can be suppressed. In this embodiment, the non-inverting amplifier circuit 6 outputs the output voltage Vo of the capacitance detection circuit.
Is output.

【0051】なお、非反転増幅回路6の出力端子とオペ
アンプ1の反転入力端子の間に設けられる容量として
は、コンデンサ7以外に、図11に示すようなMOSト
ランジスタ8のゲート容量としてもよい。この場合、M
OSトランジスタ8は、図11に示すように、ゲート端
子がオペアンプ1の反転入力端子に接続され、ソース端
子、ドレイン端子、および基板端子が非反転増幅回路6
の出力端子に接続される構成とする他、ソース端子、ド
レイン端子、および基板端子がオペアンプ1の反転入力
端子に接続され、ゲート端子を非反転増幅回路6の出力
端子に接続された構成とすることもできる。
The capacitance provided between the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 6 and the inverting input terminal of the operational amplifier 1 may be the gate capacitance of the MOS transistor 8 as shown in FIG. In this case, M
As shown in FIG. 11, the OS transistor 8 has a gate terminal connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, a source terminal, a drain terminal, and a substrate terminal connected to the non-inverting amplifier circuit 6.
, The source terminal, the drain terminal, and the substrate terminal are connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, and the gate terminal is connected to the output terminal of the non-inverting amplifier circuit 6. You can also.

【0052】また、図10、図11に示すものは、この
実施形態を図4に示す第2実施形態に適用したものであ
るが、同様に、第1実施形態、第3ないし第5実施形態
に記載のものにも適用することができる。 (第7実施形態)図12に、本発明の第7実施形態に係
る容量検出回路の構成を示す。
FIGS. 10 and 11 show this embodiment applied to the second embodiment shown in FIG. 4. Similarly, the first embodiment, the third to fifth embodiments are shown in FIGS. Can also be applied. Seventh Embodiment FIG. 12 shows a configuration of a capacitance detection circuit according to a seventh embodiment of the present invention.

【0053】オペアンプ1の反転入力端子に接続する容
量センサ20としては、角速度を検出する場合のように
可動電極を振動子で構成し、その振動子と2つの固定電
極間の差動容量を検出する構成のもの(振動子を有する
可変容量式のもの)がある。この場合、振動子には、振
動子を振動させるための駆動信号が印加される。また、
差動容量のそれぞれの他端に互いに逆相となる搬送波を
印加して静的な容量変化を検出する構成のもの(搬送波
が印加される可変容量式のもの)もある。このように駆
動信号や搬送波といった交流信号を用いた場合、センサ
容量20のアンバランスや寄生容量によって、駆動信号
や搬送波が容量検出回路の出力に漏れ出てくる可能性が
ある。この実施形態は、このような問題を解決するよう
にしたものである。
As the capacitance sensor 20 connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1, the movable electrode is constituted by a vibrator as in the case of detecting an angular velocity, and the differential capacitance between the vibrator and two fixed electrodes is detected. (Variable capacity type having a vibrator). In this case, a drive signal for vibrating the vibrator is applied to the vibrator. Also,
There is also a configuration (variable-capacity type in which a carrier is applied) in which a carrier having an opposite phase is applied to the other end of each of the differential capacitors to detect a static capacitance change. When an AC signal such as a drive signal or a carrier wave is used as described above, the drive signal or the carrier wave may leak to the output of the capacitance detection circuit due to the unbalance or the parasitic capacitance of the sensor capacitor 20. This embodiment is designed to solve such a problem.

【0054】この実施形態を、図12に示すように、セ
ンサ容量20に搬送波を印加する場合を例にとって説明
する。図に示すように、センサ容量20には、互いに逆
相の搬送波が印加されている。この搬送波の印加によ
り、センサ容量20から物理量に応じた電荷がフィード
バック容量3に移動し、このことによってオペアンプ1
から物理量に応じた電圧Voが出力される。
This embodiment will be described by taking a case where a carrier is applied to the sensor capacitor 20 as shown in FIG. As shown in the figure, carrier waves having opposite phases are applied to the sensor capacitor 20. Due to the application of the carrier wave, electric charges corresponding to the physical quantity move from the sensor capacitor 20 to the feedback capacitor 3, whereby the operational amplifier 1
Outputs a voltage Vo corresponding to the physical quantity.

【0055】また、一方の搬送波は、変換器9およびコ
ンデンサ10を介してオペアンプ1の反転入力端子に印
加される。変換器9は、搬送波を元の信号に対して所定
の振幅、移相に変換する。このように一方の搬送波を変
換器9で所定の振幅や移相関係になるように変換し、コ
ンデンサ10を介してオペアンプ1の反転入力端子に印
加することにより、センサ容量20のアンバランスや寄
生容量によって、搬送波が容量検出回路の出力に漏れ出
てくるのを防ぐことができる。
One carrier is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 1 via the converter 9 and the capacitor 10. The converter 9 converts the carrier into a predetermined amplitude and phase shift with respect to the original signal. As described above, one carrier is converted by the converter 9 so as to have a predetermined amplitude and a phase shift relationship, and is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 1 via the capacitor 10, so that the imbalance of the sensor capacitor 20 and the parasitic The capacitance can prevent the carrier from leaking to the output of the capacitance detection circuit.

【0056】なお、搬送波をセンサ容量20に印加する
ものに限らず、センサ容量20として交流の駆動信号が
印加される可動電極を用いた構成の場合も同様であり、
この場合、駆動信号が変換器9およびコンデンサ10を
介してオペアンプ1の反転入力端子に印加される。
It should be noted that the present invention is not limited to the case where a carrier wave is applied to the sensor capacitor 20, and the same applies to a configuration using a movable electrode to which an AC drive signal is applied as the sensor capacitor 20.
In this case, the drive signal is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 1 via the converter 9 and the capacitor 10.

【0057】また、コンデンサ10の代わりに、図13
に示すように、MOSトランジスタ11のゲート容量を
利用するように構成してもよい。
In place of the capacitor 10, FIG.
As shown in (1), the configuration may be such that the gate capacitance of the MOS transistor 11 is used.

【0058】また、図12、図13に示すものは、この
実施形態を図4に示す第2実施形態に適用したものであ
るが、同様に、第1実施形態、第3ないし第5実施形態
に記載のものにも適用することができる。 (その他の実施形態)第1ないし第7実施形態に用いら
れるMOSトランジスタ5としては、ゲートが矩形形状
になっているものが一般的であるが、その他の形状のも
のでも使用することができる。特に、図14に示すよう
に、ドレインを中心としてドーナッツ状のゲート形状
(丸ゲート形状)とすれば、ドレインの周辺部がゲート
下に隠れるため、基板表面にpn接合部が形成される場
合に比べて、表面欠陥等による不要なリークを抑えるこ
とができる。また、ゲートを矩形形状にする場合に比べ
て、周囲長や接合面積を小さくできるため、pn接合部
の抵抗成分を大きくすることができる。
FIGS. 12 and 13 show this embodiment applied to the second embodiment shown in FIG. 4. Similarly, the first embodiment, the third to fifth embodiments are shown in FIGS. Can also be applied. (Other Embodiments) The MOS transistor 5 used in the first to seventh embodiments generally has a rectangular gate, but may have another shape. In particular, as shown in FIG. 14, if the gate is formed in a donut shape (round gate shape) with the drain at the center, the peripheral portion of the drain is hidden under the gate, so that a pn junction is formed on the substrate surface. In comparison, unnecessary leaks due to surface defects and the like can be suppressed. Further, since the peripheral length and the junction area can be reduced as compared with the case where the gate is formed in a rectangular shape, the resistance component of the pn junction can be increased.

【0059】また、上記した種々の実施形態におけるM
OSトランジスタ5としては、nチャネル型のものに限
らず、pチャネル型のものであっても、同様に実施し得
る。
Further, M in the various embodiments described above.
The OS transistor 5 is not limited to the n-channel type, and may be implemented similarly even if it is a p-channel type.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る容量検出回路の構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すMOSトランジスタ5の模式的な断
面構成図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a MOS transistor 5 shown in FIG.

【図3】図1に示すMOSトランジスタ5の等化回路図
である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the MOS transistor 5 shown in FIG.

【図4】本発明の第2実施形態に係る容量検出回路の構
成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態に係る容量検出回路の構
成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施形態に係る容量検出回路の構
成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】図6に示すMOSトランジスタ5の模式的な断
面構成図である。
7 is a schematic cross-sectional configuration diagram of the MOS transistor 5 shown in FIG.

【図8】図6に示すMOSトランジスタ5の等化回路図
である。
8 is an equivalent circuit diagram of the MOS transistor 5 shown in FIG.

【図9】本発明の第5実施形態に係る容量検出回路の構
成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6実施形態に係る容量検出回路の
構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6実施形態の変形例を示す図であ
る。
FIG. 11 is a view showing a modification of the sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第7実施形態に係る容量検出回路の
構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a capacitance detection circuit according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第7実施形態の変形例を示す図であ
る。
FIG. 13 is a view showing a modification of the seventh embodiment of the present invention.

【図14】MOSトランジスタ5を、ドレインを中心と
した丸ゲート形状にした実施形態を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an embodiment in which the MOS transistor 5 has a round gate shape centering on the drain.

【図15】従来の容量検出回路の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a conventional capacitance detection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…オペアンプ、2…直流電源、3…フィードバック容
量、4…抵抗、5…MOSトランジスタ、6…非反転増
幅回路、7…コンデンサ、8…MOSトランジスタ、9
…変換器、10…コンデンサ、11…MOSトランジス
タ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Operation amplifier, 2 ... DC power supply, 3 ... Feedback capacity, 4 ... Resistance, 5 ... MOS transistor, 6 ... Non-inverting amplifier circuit, 7 ... Capacitor, 8 ... MOS transistor, 9
... Converter, 10 ... Capacitor, 11 ... MOS transistor.

フロントページの続き Fターム(参考) 2F077 HH00 TT06 2G028 AA03 BB06 CG07 DH06 EJ10 MS03 5J069 AA01 AA47 AA48 AC02 CA65 CA92 FA17 FA20 HA10 HA19 HA25 HA29 HA30 HA38 KA11 KA16 KA18 MA11 QA02 TA01 TA06 5J090 AA01 AA47 AA48 CA65 CA92 FA17 FA20 HA10 HA19 HA25 HA29 HA30 HA38 HA42 KA11 KA16 KA18 MA11 MN01 NN11 QA02 TA01 TA06 Continued on the front page F-term (reference) 2F077 HH00 TT06 2G028 AA03 BB06 CG07 DH06 EJ10 MS03 5J069 AA01 AA47 AA48 AC02 CA65 CA92 FA17 FA20 HA10 HA19 HA25 HA29 HA30 HA38 KA11 KA16 KA18 MA11 QA02 FA01 A06 A92 HA19 HA25 HA29 HA30 HA38 HA42 KA11 KA16 KA18 MA11 MN01 NN11 QA02 TA01 TA06

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反転入力端子にセンサ容量(20)が接
続されたオペアンプ(1)を有し、このオペアンプ
(1)の出力端子と反転入力端子の間にコンデンサ
(3)が接続され、このコンデンサ(3)と並列に抵抗
(4)が接続されてなる容量検出回路において、 前記オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子の間に
前記抵抗(4)と並列にMOSトランジスタ(5)が接
続され、このMOSトランジスタ(5)をオンさせて前
記センサ容量(20)に急速充電を行うようになってい
ることを特徴とする容量検出回路。
An operational amplifier (1) having a sensor capacitance (20) connected to an inverting input terminal, and a capacitor (3) connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1). In a capacitance detection circuit having a resistor (4) connected in parallel with a capacitor (3), a MOS transistor (5) is connected in parallel with the resistor (4) between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1). A capacitance detection circuit connected to the MOS transistor (5) to turn on the MOS transistor (5) to rapidly charge the sensor capacitance (20).
【請求項2】 反転入力端子にセンサ容量(20)が接
続されたオペアンプ(1)を有し、このオペアンプ
(1)の出力端子と反転入力端子の間にコンデンサ
(3)が接続されてなる容量検出回路において、 前記オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子の間に
前記コンデンサ(3)と並列にMOSトランジスタ
(5)が接続され、このMOSトランジスタ(5)のド
レイン端子が前記オペアンプ(1)の反転入力端子に接
続され、ゲート端子とソース端子と基板電位をとる基板
端子が前記オペアンプ(1)の出力端子に接続されてい
ることを特徴とする容量検出回路。
2. An operational amplifier (1) having a sensor capacitor (20) connected to an inverting input terminal, and a capacitor (3) connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1). In the capacitance detection circuit, a MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3) between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1), and a drain terminal of the MOS transistor (5) is connected to the operational amplifier ( A capacitance detection circuit, wherein a substrate terminal connected to the inverting input terminal of (1) and having a gate potential, a source terminal, and a substrate potential is connected to an output terminal of the operational amplifier (1).
【請求項3】 反転入力端子にセンサ容量(20)が接
続されたオペアンプ(1)を有し、このオペアンプ
(1)の出力端子と反転入力端子の間にコンデンサ
(3)が接続されてなる容量検出回路において、 前記オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子の間に
前記コンデンサ(3)と並列にMOSトランジスタ
(5)が接続され、このMOSトランジスタ(5)のド
レイン端子とソース端子が前記オペアンプ(1)の反転
入力端子に接続され、ゲート端子と基板電位をとる基板
端子が前記オペアンプ(1)の出力端子に接続されてい
ることを特徴とする容量検出回路。
3. An operational amplifier (1) having a sensor capacitance (20) connected to an inverting input terminal, and a capacitor (3) connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1). In the capacitance detecting circuit, a MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3) between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1), and a drain terminal and a source terminal of the MOS transistor (5) are connected. A capacitance detection circuit, wherein a substrate terminal connected to an inverting input terminal of the operational amplifier (1) and having a gate terminal and a substrate potential is connected to an output terminal of the operational amplifier (1).
【請求項4】 反転入力端子にセンサ容量(20)が接
続されたオペアンプ(1)と、このオペアンプ(1)の
出力端子と反転入力端子の間に接続されたMOSトラン
ジスタ(5)とを有し、前記MOSトランジスタ(5)
のドレイン端子とソース端子とゲート端子が前記オペア
ンプ(1)の反転入力端子に接続され、基板電位をとる
基板端子が前記オペアンプ(1)の出力端子に接続され
ていることを特徴とする容量検出回路。
4. An operational amplifier (1) having a sensor capacitor (20) connected to an inverting input terminal, and a MOS transistor (5) connected between an output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier (1). And the MOS transistor (5)
A drain terminal, a source terminal, and a gate terminal of the operational amplifier (1) are connected to an inverting input terminal of the operational amplifier (1), and a substrate terminal for obtaining a substrate potential is connected to an output terminal of the operational amplifier (1). circuit.
【請求項5】 反転入力端子にセンサ容量(20)が接
続されたオペアンプ(1)を有し、このオペアンプ
(1)の出力端子と反転入力端子の間にコンデンサ
(3)が接続されてなる容量検出回路において、 前記オペアンプ(1)の出力端子と反転入力端子の間に
前記コンデンサ(3)と並列にMOSトランジスタ
(5)が接続され、このMOSトランジスタ(5)のド
レイン端子が前記オペアンプ(1)の反転入力端子に接
続され、ソース端子と基板電位をとる基板端子が前記オ
ペアンプ(1)の出力端子に接続されており、 前記MOSトランジスタ(5)のオン時には、前記MO
Sトランジスタ(5)を介して前記センサ容量(20)
が急速充電され、前記MOSトランジスタ(5)のオフ
時には、前記MOSトランジスタ(5)の基板とドレイ
ン間のpn接合の抵抗成分が前記コンデンサ(3)と並
列に接続されるようになっていることを特徴とする容量
検出回路。
5. An operational amplifier (1) having a sensor capacitance (20) connected to an inverting input terminal, and a capacitor (3) connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1). In the capacitance detection circuit, a MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3) between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1), and a drain terminal of the MOS transistor (5) is connected to the operational amplifier ( The substrate terminal connected to the inverting input terminal of 1) and having a source potential and a substrate potential is connected to the output terminal of the operational amplifier (1). When the MOS transistor (5) is turned on, the MO transistor is turned on.
The sensor capacitance (20) via an S transistor (5)
Is rapidly charged, and when the MOS transistor (5) is turned off, a resistance component of a pn junction between a substrate and a drain of the MOS transistor (5) is connected in parallel with the capacitor (3). A capacitance detection circuit.
【請求項6】 前記オペアンプ(1)の出力側に非反転
増幅回路(6)が接続され、この非反転増幅回路(6)
の出力がコンデンサ(7)あるいはMOSトランジスタ
(8)のゲート容量を介して前記オペアンプ(1)の反
転入力端子に接続されていることを特徴とする請求項1
ないし5のいずれか1つに記載の容量検出回路。
6. A non-inverting amplifier (6) is connected to an output side of the operational amplifier (1), and the non-inverting amplifier (6) is connected to the operational amplifier (1).
2. An output of the operational amplifier (1) is connected to an inverting input terminal of the operational amplifier (1) via a capacitor (7) or a gate capacitance of a MOS transistor (8).
6. The capacitance detection circuit according to any one of items 5 to 5.
【請求項7】 前記センサ容量(20)は、振動子を有
する可変容量式のものであって、前記振動子を振動させ
るための駆動信号が所定の振幅、移相に変換され、コン
デンサ(10)あるいはMOSトランジスタ(11)の
ゲート容量を介して前記オペアンプ(1)の反転入力端
子に印加されるようになっていることを特徴とする請求
項1ないし5のいずれか1つに記載の容量検出回路。
7. The sensor capacity (20) is a variable capacity type having a vibrator, and a drive signal for vibrating the vibrator is converted into a predetermined amplitude and a phase shift, and a capacitor (10) is provided. 6. The capacitor according to claim 1, wherein the voltage is applied to an inverting input terminal of the operational amplifier (1) via a gate capacitance of a MOS transistor (11). Detection circuit.
【請求項8】 前記センサ容量(20)は、搬送波が印
加される可変容量式のものであって、前記搬送波が所定
の振幅、移相に変換され、コンデンサ(10)あるいは
MOSトランジスタ(11)のゲート容量を介して前記
オペアンプ(1)の反転入力端子に印加されるようにな
っていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか
1つに記載の容量検出回路。
8. The sensor capacitance (20) is of a variable capacitance type to which a carrier is applied, wherein the carrier is converted into a predetermined amplitude and a phase shift, and a capacitor (10) or a MOS transistor (11). The capacitance detection circuit according to claim 1, wherein the voltage is applied to an inverting input terminal of the operational amplifier (1) via the gate capacitance.
【請求項9】 前記オペアンプ(1)の出力端子と反転
入力端子の間に接続された前記MOSトランジスタ
(5)は、ドレインを中心とする丸ゲート形状のもので
あることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つ
に記載の容量検出回路。
9. The MOS transistor (5) connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier (1) has a round gate shape centered on a drain. 9. The capacitance detection circuit according to any one of 1 to 8.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005083937A (en) * 2003-09-09 2005-03-31 Fujitsu Ltd Movable element device
JP2006329665A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Denso Corp Sensor circuit for capacity type physical quantity sensor
JP2008153981A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Sanyo Electric Co Ltd Capacitance change detection circuit and condenser microphone device
CN110687356A (en) * 2019-07-19 2020-01-14 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 Detection method of super-capacitor capacity and internal resistance rapid detection device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005083937A (en) * 2003-09-09 2005-03-31 Fujitsu Ltd Movable element device
JP2006329665A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Denso Corp Sensor circuit for capacity type physical quantity sensor
JP4631537B2 (en) * 2005-05-23 2011-02-16 株式会社デンソー Sensor circuit of capacitive physical quantity sensor
JP2008153981A (en) * 2006-12-18 2008-07-03 Sanyo Electric Co Ltd Capacitance change detection circuit and condenser microphone device
CN110687356A (en) * 2019-07-19 2020-01-14 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 Detection method of super-capacitor capacity and internal resistance rapid detection device
CN110687356B (en) * 2019-07-19 2022-02-22 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 Super capacitor capacity and internal resistance rapid detection device

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