JP2007218793A - Oscillation circuit, physical quantity transducer and vibration gyro sensor - Google Patents

Oscillation circuit, physical quantity transducer and vibration gyro sensor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillation circuit capable of achieving highly accurately amplitude control in an oscillation loop and shortening an oscillation start time with a simple configuration, a physical quantity transducer and a vibration gyro sensor. <P>SOLUTION: This oscillation circuit 10 includes a gain control amplifier 20 for controlling an oscillation amplitude in the oscillation loop, and a gain control circuit 30 for outputting a control voltage for adjusting a gain of the gain control amplifier corresponding to the oscillation amplitude. The gain control circuit 30 monitors the oscillation amplitude, discriminates whether oscillation in the oscillation loop is in a steady state or in a starting process, outputs a given constant voltage as a control voltage regardless of the oscillation amplitude when discriminated that the oscillation in the oscillation loop is in the starting process, and outputs a control voltage for determining the gain corresponding to the oscillation amplitude when discriminated that the oscillation in the oscillation loop is in the steady state. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、発振回路、物理量トランスデューサ及び振動ジャイロセンサに関する。   The present invention relates to an oscillation circuit, a physical quantity transducer, and a vibration gyro sensor.

ロボットや自動走行システム等の自律的動作を行う装置や、カーナビゲーションシステム、DSC(Digital Still Camera)、DVC(Digital Video Camera)、携帯電話機等の電子機器に、該電子機器の外的な要因で変化する物理量を検出するためのジャイロセンサ(広義には物理量トランスデューサ)が組み込まれている。このようなジャイロセンサは角速度を検出し、いわゆる手振れ補正やGPS自律航法に用いられる。   Due to external factors of electronic devices such as robots, autonomous driving systems, and other electronic devices such as car navigation systems, DSCs (Digital Still Cameras), DVCs (Digital Video Cameras), and cellular phones. A gyro sensor (physical quantity transducer in a broad sense) for detecting a changing physical quantity is incorporated. Such a gyro sensor detects angular velocity and is used for so-called camera shake correction and GPS autonomous navigation.

近年、ジャイロセンサの軽量小型化と共に高い検出精度も要求され、ジャイロセンサの1つとして圧電振動ジャイロセンサが注目されている。中でも、圧電材料として水晶が用いられる水晶圧電振動ジャイロセンサは、多くの装置への組み込み向けに最適なセンサとして期待が寄せられている。   In recent years, the gyro sensor is required to have a lighter and smaller size and higher detection accuracy, and a piezoelectric vibration gyro sensor has attracted attention as one of the gyro sensors. Among them, a quartz piezoelectric vibration gyro sensor using quartz as a piezoelectric material is expected to be an optimum sensor for incorporation into many devices.

振動ジャイロセンサは、回転によって発生するコリオリ力に対応した物理量を検出するものである。このような振動ジャイロセンサは、例えば引用文献1に開示されている。   The vibration gyro sensor detects a physical quantity corresponding to a Coriolis force generated by rotation. Such a vibration gyro sensor is disclosed in Patent Document 1, for example.

図13に、引用文献1に開示される振動ジャイロセンサの振動子の構造を模式的に示す。   FIG. 13 schematically shows the structure of the vibrator of the vibration gyro sensor disclosed in the cited document 1.

この振動子は音叉型圧電振動子であり、音叉アーム900、902の先端に該音叉アーム900、902の平面とその平面が直交するように設けられた振動素子910、912を有する。音叉アーム900の電極920に正弦波の電圧を与えると、逆圧電効果によって音叉アーム900が振動を開始し、音叉振動により音叉アーム902も振動を開始する。このとき、音叉アーム902の圧電効果によって素子表面に発生する電荷は音叉アーム900の印加電圧に比例する。この音叉アーム902に発生する電荷を検出し、これが一定振幅になるように音叉アーム900に印加する正弦波の電圧を制御することで、安定した音叉振動を得ることができる。そのため、図13に示す振動子は、該振動子と該振動子を駆動する回路とを含む発振ループ内に設けられ、振動子と該振動子を駆動する回路とにより発振回路として構成される。   This vibrator is a tuning fork type piezoelectric vibrator, and has vibration elements 910 and 912 provided at the tips of the tuning fork arms 900 and 902 so that the plane of the tuning fork arms 900 and 902 and the plane thereof are orthogonal to each other. When a sinusoidal voltage is applied to the electrode 920 of the tuning fork arm 900, the tuning fork arm 900 starts to vibrate due to the inverse piezoelectric effect, and the tuning fork arm 902 also starts to vibrate due to the tuning fork vibration. At this time, the electric charge generated on the element surface by the piezoelectric effect of the tuning fork arm 902 is proportional to the voltage applied to the tuning fork arm 900. By detecting the electric charge generated in the tuning fork arm 902 and controlling the voltage of the sine wave applied to the tuning fork arm 900 so that it has a constant amplitude, stable tuning fork vibration can be obtained. For this reason, the vibrator shown in FIG. 13 is provided in an oscillation loop including the vibrator and a circuit that drives the vibrator, and is configured as an oscillation circuit by the vibrator and a circuit that drives the vibrator.

このとき振動素子910、912は、図13に示す方向に速度vで振動する。そして、図13の検出軸930を中心に振動子が回転したとき、速度vの振動方向と直交する方向にコリオリ力が発生する。   At this time, the vibration elements 910 and 912 vibrate at a speed v in the direction shown in FIG. When the vibrator rotates around the detection axis 930 in FIG. 13, a Coriolis force is generated in a direction orthogonal to the vibration direction of the speed v.

図14に、図13の検出軸930を上から見た図を模式的に示す。   FIG. 14 schematically shows the detection axis 930 of FIG. 13 as viewed from above.

なお、図14において図13と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図13において、検出軸930を中心に回転したときの角速度をΩ[dps(degree per second)]、振動素子910(振動素子912)の質量をmとすると、振動素子910(振動素子912)に働くコリオリ力Fcは、次式で表される。   In FIG. 14, the same parts as those in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. In FIG. 13, assuming that the angular velocity when rotating around the detection axis 930 is Ω [dps (degree per second)] and the mass of the vibration element 910 (vibration element 912) is m, the vibration element 910 (vibration element 912) The working Coriolis force Fc is expressed by the following equation.

Fc=−2・m・Ω・v ・・・(1)
ここで、上述のように電極920に正弦波の電圧を印加するため、速度vは次式で表すことができる。なお次式において、音叉振動の振幅をa、音叉振動の周期をωとする。
Fc = -2 · m · Ω · v (1)
Here, since a sinusoidal voltage is applied to the electrode 920 as described above, the velocity v can be expressed by the following equation. In the following equation, the amplitude of tuning fork vibration is a and the period of tuning fork vibration is ω 0 .

v=a・sinωt ・・・(2)
従って、(1)式に(2)式を代入すれば、コリオリ力Fcは、次式のようになる。
v = a · sinω 0 t (2)
Therefore, if the equation (2) is substituted into the equation (1), the Coriolis force Fc is expressed by the following equation.

Fc=−2・m・Ω・a・sinωt ・・・(3)
(3)式に示されるように、コリオリ力Fcは、質量mに比例し、角速度Ωに比例し、速度vに比例することがわかる。
Fc = −2 · m · Ω · a · sinω 0 t (3)
As shown in the equation (3), the Coriolis force Fc is proportional to the mass m, proportional to the angular velocity Ω, and proportional to the velocity v.

図13の振動子の圧電材料として水晶が用いられた水晶振動子の場合、速度vに相当する振動周波数を安定させることができる。そのため、質量mにかかわらず角速度Ωを精度良く検出するためには、水晶振動子を駆動する回路が、いかに安定して振動子を振動させることができるかが重要になってくる。
特開平3−226620号公報
In the case of a crystal resonator in which crystal is used as the piezoelectric material of the resonator in FIG. 13, the vibration frequency corresponding to the speed v can be stabilized. Therefore, in order to accurately detect the angular velocity Ω regardless of the mass m, it is important how stably the circuit that drives the crystal resonator can vibrate the resonator.
JP-A-3-226620

図15に、発振ループ内のゲインを制御するアンプの一般的な入出力特性を示す。   FIG. 15 shows general input / output characteristics of an amplifier for controlling the gain in the oscillation loop.

図15に示すように、アンプの入出力特性は、主に電源制限の原因により、入力振幅がある程度の大きさになると出力振幅が飽和する非線形性を有する。一般的な圧電振動子発振回路は、上記の非線形性によって発振ループの発振振幅は、いずれ所定の振幅に収束する原理により発振振幅を一定に保っている。   As shown in FIG. 15, the input / output characteristics of the amplifier have nonlinearity in which the output amplitude is saturated when the input amplitude becomes a certain level mainly due to the limitation of the power supply. A general piezoelectric vibrator oscillation circuit keeps the oscillation amplitude constant on the basis of the principle that the oscillation amplitude of the oscillation loop eventually converges to a predetermined amplitude due to the above nonlinearity.

その一方で、発振回路の電源電圧や温度の変動、発振回路を構成する素子の製造バラツキ等の理由で振幅が変動してしまうという問題がある。特に、コリオリ力を安定的に検出するためには発振ループ内の発振振幅を一定に制御する必要がある。そこで、発振回路は、AGC(Auto Gain Control)機能を備えるゲインコントロールアンプを含む。
ところで、ジャイロセンサが組み込まれる電子機器の用途を考慮すると、低消費電力化の要求を満足させることが必要となる。そのため、発振回路を適宜停止させたりする必要があり、その一方で発振の起動時間はできるだけ短いことが望ましい。
On the other hand, there is a problem that the amplitude fluctuates due to fluctuations in the power supply voltage and temperature of the oscillation circuit and manufacturing variations of elements constituting the oscillation circuit. In particular, in order to stably detect the Coriolis force, it is necessary to control the oscillation amplitude in the oscillation loop to be constant. Therefore, the oscillation circuit includes a gain control amplifier having an AGC (Auto Gain Control) function.
By the way, considering the application of an electronic device in which a gyro sensor is incorporated, it is necessary to satisfy the demand for low power consumption. Therefore, it is necessary to appropriately stop the oscillation circuit, while it is desirable that the oscillation start-up time be as short as possible.

一般的に上記ゲインコントロールアンプはゲイン感度特性が線形特性であるため、水晶振動子を用いた発振回路の場合には、起動時(発振起動時)に発振ループ内のゲインが十分得られないため、しばしば発振起動しない、または、発振起動時間が長くなるという課題があった。   In general, the gain control amplifier has a linear gain sensitivity characteristic, so in the case of an oscillation circuit using a crystal resonator, a sufficient gain in the oscillation loop cannot be obtained at startup (at the time of oscillation startup). However, there has been a problem that oscillation often does not start or oscillation start time becomes long.

その場合、発振の定常状態において所定の振幅制御を行うと共に発振起動時において十分大きな振幅となるように振幅制御を行う理想的なゲイン感度特性を有するゲインコントロールアンプの設計は困難である。   In that case, it is difficult to design a gain control amplifier having an ideal gain sensitivity characteristic that performs predetermined amplitude control in a steady state of oscillation and performs amplitude control so that the amplitude becomes sufficiently large at the time of oscillation start-up.

また、たとえ理想的なゲイン感度特性を有するゲインコントロールアンプを設計できたとしても、回路構成が大きくなってしまう。   Even if a gain control amplifier having an ideal gain sensitivity characteristic can be designed, the circuit configuration becomes large.

以上のように、小型軽量化、低消費電力、且つ高精度が要求される、振動ジャイロセンサが組み込まれる電子機器に好適な発振回路の提供が望まれる。   As described above, it is desired to provide an oscillation circuit suitable for an electronic device in which a vibration gyro sensor is incorporated, which is required to be small and light, low power consumption, and high accuracy.

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できる発振回路、これを用いた物理量トランスデューサ及び振動ジャイロセンサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the technical problems as described above, and an object of the present invention is to realize an oscillation start-up time while realizing amplitude control in an oscillation loop with high accuracy with a simple configuration. It is an object to provide an oscillation circuit capable of shortening the frequency, a physical quantity transducer using the oscillation circuit, and a vibration gyro sensor.

上記課題を解決するために本発明は、
発振ループ内の発振振幅を制御するためのゲインコントロールアンプと、
前記発振振幅に応じて前記ゲインコントロールアンプのゲインを調整するための制御電圧を出力するゲイン制御回路とを含み、
前記ゲイン制御回路は、
前記発振振幅を監視して前記発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別し、
前記発振ループ内の発振が起動過程と判別されたとき、前記発振振幅にかかわらず所与の定電圧を前記制御電圧として出力し、
前記発振ループ内の発振が定常状態と判別されたとき、前記発振振幅に応じたゲインを決定するための制御電圧を出力する発振回路に関係する。
In order to solve the above problems, the present invention
A gain control amplifier for controlling the oscillation amplitude in the oscillation loop;
A gain control circuit that outputs a control voltage for adjusting the gain of the gain control amplifier according to the oscillation amplitude,
The gain control circuit includes:
Monitoring the oscillation amplitude to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a startup process;
When the oscillation in the oscillation loop is determined as a starting process, a given constant voltage is output as the control voltage regardless of the oscillation amplitude,
The present invention relates to an oscillation circuit that outputs a control voltage for determining a gain according to the oscillation amplitude when oscillation in the oscillation loop is determined to be in a steady state.

本発明においては、発振ループ内の発振振幅を監視して、定常発振状態か発振起動過程かを判別し、発振起動過程であると判別されたときに、ゲインコントロールアンプのゲインを調整するための制御電圧として、所与の定電圧に切り替えるようにしている。そして、発振定常状態であると判別されたときには、発振振幅に応じた制御電圧を出力するように切り替えてゲインコントロールアンプのゲインを調整するようにしている。   In the present invention, the oscillation amplitude in the oscillation loop is monitored to determine whether it is a steady oscillation state or an oscillation start process, and when it is determined that the oscillation start process is in progress, the gain control amplifier gain is adjusted. The control voltage is switched to a given constant voltage. When it is determined that the oscillation is in the steady state, the gain of the gain control amplifier is adjusted by switching to output a control voltage corresponding to the oscillation amplitude.

こうすることで、発振起動過程において、発振振幅にかかわらず発振ループ内のゲインを調整することができるので、簡素な構成で、発振起動過程の時間を調整することができるようになる。しかも、発振定常状態においては、発振振幅に応じた制御電圧を出力することで、高精度で発振振幅を制御できることは変わらない。   By doing so, the gain in the oscillation loop can be adjusted in the oscillation starting process regardless of the oscillation amplitude, so that the time of the oscillation starting process can be adjusted with a simple configuration. In addition, in the steady oscillation state, the oscillation amplitude can be controlled with high accuracy by outputting a control voltage corresponding to the oscillation amplitude.

また本発明に係る発振回路では、
前記定電圧が、前記発振の起動過程において前記発振ループ内のゲインを上げるような電圧であってもよい。
In the oscillation circuit according to the present invention,
The constant voltage may be a voltage that increases a gain in the oscillation loop in the oscillation starting process.

本発明によれば、更に、発振起動過程における発振ループ内のゲインを上げることができるので、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できるようになる。   According to the present invention, since the gain in the oscillation loop in the oscillation start process can be increased, the oscillation start-up time can be shortened while realizing the amplitude control in the oscillation loop with high accuracy with a simple configuration. It becomes like this.

また本発明に係る発振回路では、
前記ゲイン制御回路が、
前記発振ループ内の信号を直流信号に変換するための整流回路と、
前記直流信号と所与の第1の基準信号との差分に応じて前記制御電圧を生成する差動アンプとを含むことができる。
In the oscillation circuit according to the present invention,
The gain control circuit is
A rectifier circuit for converting a signal in the oscillation loop into a DC signal;
And a differential amplifier that generates the control voltage in accordance with a difference between the DC signal and a given first reference signal.

本発明によれば、簡素な構成で、高精度で発振ループの振幅制御を行うための制御電圧を生成することができる。   According to the present invention, it is possible to generate a control voltage for performing amplitude control of an oscillation loop with high accuracy with a simple configuration.

また本発明に係る発振回路では、
前記ゲイン制御回路が、
前記発振ループ内の信号又は前記直流信号と所与の第2の基準信号とを比較することによって、前記発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別することができる。
In the oscillation circuit according to the present invention,
The gain control circuit is
By comparing the signal in the oscillation loop or the DC signal with a given second reference signal, it is possible to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a starting process.

本発明によれば、簡素な構成で、発振の定常状態(定常発振状態)か起動過程(発振起動過程)かを判別できるようになる。   According to the present invention, it is possible to determine whether the oscillation is in a steady state (steady oscillation state) or an activation process (oscillation activation process) with a simple configuration.

また本発明に係る発振回路では、
前記発振ループ内の負性抵抗値をRN、前記発振ループ内の負荷共振抵抗値をR、前記ゲインコントロールアンプのゲインをk、前記定常状態における前記ゲインコントロールアンプのゲインをkとした場合に、
前記ゲイン制御回路は、
前記ゲインコントロールアンプの入力電圧が基準電源電圧のとき、k/kが|R/R|以上となるような定電圧を前記制御電圧として出力することができる。
In the oscillation circuit according to the present invention,
A negative resistance value R N in the oscillation loop, the load resonance resistance R L in the oscillation loop, the gain of the gain control amplifier k, the gain of the gain control amplifier in the steady state was k 0 In case,
The gain control circuit includes:
When the input voltage of the gain control amplifier is a reference power supply voltage, a constant voltage such that k / k 0 is greater than or equal to | R N / R L | can be output as the control voltage.

本発明によれば、定常発振時のループゲインに対して最大何倍のループゲインが得られるかという値である発振余裕度を大きくすることができるようになるので、経験則から、発振起動時の不具合が発生しやすい可能性を少なくすることができるようになる。   According to the present invention, it is possible to increase the oscillation margin, which is a value indicating how many times the loop gain can be obtained with respect to the loop gain at the time of steady oscillation. It is possible to reduce the possibility of the occurrence of defects.

また本発明に係る発振回路では、
前記発振ループ内の負性抵抗値をRN、前記発振ループ内の負荷共振抵抗値をR、|R/R|の最大値をM、前記定常発振状態における前記制御電圧をVcとした場合に、
前記定電圧が、Vc×(2−M)であってもよい。
In the oscillation circuit according to the present invention,
The negative resistance value in the oscillation loop is R N, the load resonance resistance value in the oscillation loop is R L , the maximum value of | R N / R L | is M, and the control voltage in the steady oscillation state is Vc 0. If
The constant voltage may be Vc 0 × (2-M).

本発明によれば、定常発振時のループゲインに対して最大何倍のループゲインが得られるかという値である発振余裕度に応じて、発振起動時の不具合の発生する可能性を少なくできるようになる。   According to the present invention, it is possible to reduce the possibility of occurrence of a malfunction at the time of oscillation start according to the oscillation margin, which is the value of how many times the loop gain can be obtained with respect to the loop gain during steady oscillation. become.

また本発明に係る発振回路では、
|R/R|の最大値Mが、5以上であってもよい。
In the oscillation circuit according to the present invention,
The maximum value M of | R N / R L | may be 5 or more.

本発明によれば、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮でき、経験則から、発振起動の不具合が発生する可能性をほとんどゼロにすることができる、信頼性の高い発振回路を提供できるようになる。   According to the present invention, it is possible to shorten the oscillation start-up time while realizing amplitude control in the oscillation loop with high accuracy with a simple configuration, and from the rule of thumb, the possibility of occurrence of oscillation start-up is almost zero. It is possible to provide a highly reliable oscillation circuit that can be used.

また本発明に係る発振回路では、
共振子と、
前記共振子からの電流を電圧に変換し、該電圧を前記ゲインコントロールアンプの入力電圧として出力する電流電圧変換器とを含むことができる。
In the oscillation circuit according to the present invention,
A resonator,
A current-voltage converter that converts a current from the resonator into a voltage and outputs the voltage as an input voltage of the gain control amplifier.

本発明によれば、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できる発振回路を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an oscillation circuit capable of shortening the oscillation start-up time with a simple configuration while realizing amplitude control in the oscillation loop with high accuracy.

また本発明に係る発振回路では、
前記共振子が、
水晶振動子であってもよい。
In the oscillation circuit according to the present invention,
The resonator is
A crystal resonator may be used.

本発明によれば、周波数が安定し、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できる発振回路を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an oscillation circuit capable of reducing the oscillation start-up time while realizing the amplitude control in the oscillation loop with high accuracy with a stable frequency and a simple configuration.

また本発明は、
上記のいずれか記載の発振回路を含む物理量トランスデューサに関係する。
The present invention also provides
The present invention relates to a physical quantity transducer including any of the oscillation circuits described above.

また本発明は、
上記記載の発振回路と、
前記共振子とカップリングさせた状態で、外的作用によって変化する物理量を出力する物理量出力回路とを含む物理量トランスデューサに関係する。
The present invention also provides
An oscillation circuit as described above;
The present invention relates to a physical quantity transducer including a physical quantity output circuit that outputs a physical quantity that is changed by an external action in a state of being coupled with the resonator.

上記のいずれかの発明によれば、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できる発振回路が適用された物理量トランスデューサを提供できるようになる。   According to any one of the above-described inventions, it is possible to provide a physical quantity transducer to which an oscillation circuit capable of shortening the oscillation start-up time is realized with a simple configuration and highly accurate amplitude control in the oscillation loop. .

また本発明は、
上記記載の発振回路と、
前記共振子とカップリングさせた状態で、回転によって変化する電荷量を出力する物理量出力回路とを含む振動ジャイロセンサに関係する。
The present invention also provides
An oscillation circuit as described above;
The present invention relates to a vibration gyro sensor including a physical quantity output circuit that outputs a charge amount that changes due to rotation in a state of being coupled with the resonator.

本発明によれば、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できる発振回路が適用された振動ジャイロセンサを提供できるようになる。   According to the present invention, it is possible to provide a vibration gyro sensor to which an oscillation circuit capable of shortening the oscillation start-up time is realized with a simple configuration and highly accurate amplitude control in the oscillation loop.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1. 発振回路
図1に、本実施形態の発振回路の原理的な構成を示す。
1. Oscillation Circuit FIG. 1 shows the basic configuration of the oscillation circuit of this embodiment.

本実施形態における発振回路10は、発振ループ内の発振振幅を制御するためのゲインコントロールアンプ(Gain Control Amplifier:GCA)20と、発振ループ内の発振振幅に応じてゲインコントロールアンプ20のゲインを調整するための制御電圧Vcを出力するゲイン制御回路30とを含む。そして、ゲイン制御回路30は、発振ループの発振振幅を監視して該発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別することができるようになっている。ゲイン制御回路30は、発振ループ内の発振が起動過程と判別されたとき、発振ループの発振振幅にかかわらず所与の定電圧を制御電圧Vcとして出力する。ここで、定電圧は、発振の起動過程において発振ループ内のゲインを上げるような電圧である。   The oscillation circuit 10 in the present embodiment adjusts the gain of a gain control amplifier (Gain Control Amplifier: GCA) 20 for controlling the oscillation amplitude in the oscillation loop and the gain control amplifier 20 according to the oscillation amplitude in the oscillation loop. And a gain control circuit 30 that outputs a control voltage Vc. The gain control circuit 30 can monitor the oscillation amplitude of the oscillation loop to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a starting process. The gain control circuit 30 outputs a given constant voltage as the control voltage Vc regardless of the oscillation amplitude of the oscillation loop when it is determined that the oscillation in the oscillation loop is the starting process. Here, the constant voltage is a voltage that increases the gain in the oscillation loop in the oscillation starting process.

このとき、ゲインコントロールアンプ20は、該制御電圧Vcに対応したゲインでゲインコントロールアンプ20の入力振幅を増幅する。一方、ゲイン制御回路30は、発振ループ内の発振が定常状態と判別されたとき、発振ループの発振振幅に応じたゲインを決定するための制御電圧Vcを出力する。この場合も、ゲインコントロールアンプ20は、該制御電圧Vcに対応したゲインでゲインコントロールアンプ20の入力振幅を増幅する。   At this time, the gain control amplifier 20 amplifies the input amplitude of the gain control amplifier 20 with a gain corresponding to the control voltage Vc. On the other hand, when it is determined that the oscillation in the oscillation loop is in a steady state, the gain control circuit 30 outputs a control voltage Vc for determining a gain according to the oscillation amplitude of the oscillation loop. Also in this case, the gain control amplifier 20 amplifies the input amplitude of the gain control amplifier 20 with a gain corresponding to the control voltage Vc.

より具体的には、発振回路10は、共振子40と、電流電圧変換器50とを含むことができる。共振子40は、共振(振動)により発生した電荷を出力し、電流電圧変換器50は、該電荷を電圧に変換して出力電圧V2として出力する。この場合、ゲインコントロールアンプ20及びゲイン制御回路30は、発振駆動回路ということができる。ゲイン制御回路30は、電流電圧変換器50の出力電圧V2に基づいて、発振ループの発振振幅を監視して該発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別することができるようになっている。   More specifically, the oscillation circuit 10 can include a resonator 40 and a current-voltage converter 50. The resonator 40 outputs charges generated by resonance (vibration), and the current-voltage converter 50 converts the charges into a voltage and outputs it as an output voltage V2. In this case, the gain control amplifier 20 and the gain control circuit 30 can be referred to as an oscillation drive circuit. Based on the output voltage V2 of the current-voltage converter 50, the gain control circuit 30 can monitor the oscillation amplitude of the oscillation loop to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a starting process. ing.

図2に、図1の発振回路の構成例の回路図を示す。   FIG. 2 shows a circuit diagram of a configuration example of the oscillation circuit of FIG.

図2において、図1と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。   2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図2の発振回路10の発振ループ内には、ゲインコントロールアンプ20と、共振子40と、電流電圧変換器50と、位相調整回路60とを含む。共振子40として水晶振動子が用いられるが、これに限定されるものではない。   The oscillation loop of the oscillation circuit 10 of FIG. 2 includes a gain control amplifier 20, a resonator 40, a current-voltage converter 50, and a phase adjustment circuit 60. A crystal resonator is used as the resonator 40, but is not limited to this.

図3に、図2の電流電圧変換器50の構成例の回路図を示す。   FIG. 3 shows a circuit diagram of a configuration example of the current-voltage converter 50 of FIG.

電流電圧変換器50は、演算増幅器52と、帰還抵抗54と、キャパシタ56とを含む。演算増幅器52の正転入力端子(+端子)には基準電源電圧AGND(演算増幅器等のアナログ回路の接地電源電圧)が供給され、演算増幅器52の反転入力端子(−端子)には、共振子40からの電流が入力される。帰還抵抗54は、演算増幅器52の反転入力端子と出力端子との間に接続される。キャパシタ56もまた、帰還抵抗54と並列に、演算増幅器52の反転入力端子と出力端子との間に接続される。   Current-voltage converter 50 includes an operational amplifier 52, a feedback resistor 54, and a capacitor 56. A reference power supply voltage AGND (a ground power supply voltage of an analog circuit such as an operational amplifier) is supplied to a normal rotation input terminal (+ terminal) of the operational amplifier 52, and a resonator is connected to an inverting input terminal (− terminal) of the operational amplifier 52. Current from 40 is input. The feedback resistor 54 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 52. The capacitor 56 is also connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 52 in parallel with the feedback resistor 54.

このような電流電圧変換器50では、演算増幅器52に入力される電流は、帰還抵抗54に流れる。従って、演算増幅器52の出力は、帰還抵抗54に流れる電流により定まる電圧となる。キャパシタ56は、カットオフ周波数を定める。   In such a current-voltage converter 50, the current input to the operational amplifier 52 flows through the feedback resistor 54. Therefore, the output of the operational amplifier 52 becomes a voltage determined by the current flowing through the feedback resistor 54. Capacitor 56 defines a cutoff frequency.

また図2の発振ループにおいて位相調整回路60が、電流電圧変換器50の出力に設けられている。この位相調整回路60は、公知のLPF(Low Pass Filter)やHPF(High Pass Filter)等の入力信号の位相に対して出力信号の位相をずらす回路により構成される。この位相調整回路60によって、発振回路10の発振ループ内の発振の位相条件を所望の発振周波数において成立させることができる。   In the oscillation loop of FIG. 2, a phase adjustment circuit 60 is provided at the output of the current-voltage converter 50. The phase adjustment circuit 60 is configured by a circuit that shifts the phase of the output signal with respect to the phase of the input signal, such as a known LPF (Low Pass Filter) or HPF (High Pass Filter). By this phase adjustment circuit 60, the phase condition of oscillation in the oscillation loop of the oscillation circuit 10 can be established at a desired oscillation frequency.

発振回路10の基準電源電圧AGNDを基準とした位相調整回路60の出力電圧V2が、ゲインコントロールアンプ20及びゲイン制御回路30に供給される。   The output voltage V2 of the phase adjustment circuit 60 based on the reference power supply voltage AGND of the oscillation circuit 10 is supplied to the gain control amplifier 20 and the gain control circuit 30.

図4に、図2のゲインコントロールアンプ20の構成例の回路図を示す。   FIG. 4 shows a circuit diagram of a configuration example of the gain control amplifier 20 of FIG.

ゲインコントロールアンプ20は、演算増幅器22、帰還抵抗24、可変抵抗26を含む。演算増幅器22の正転入力端子(+端子)には、電圧V2が供給される。演算増幅器52の反転入力端子(−端子)には、可変抵抗26を介して基準電源電圧AGNDが供給される。可変抵抗26の抵抗値は、ゲイン制御回路30からの制御電圧Vcに基づいて変化するようになっている。帰還抵抗24は、演算増幅器52の反転入力端子と出力端子との間に接続される。   The gain control amplifier 20 includes an operational amplifier 22, a feedback resistor 24, and a variable resistor 26. A voltage V2 is supplied to the normal rotation input terminal (+ terminal) of the operational amplifier 22. The reference power supply voltage AGND is supplied to the inverting input terminal (− terminal) of the operational amplifier 52 through the variable resistor 26. The resistance value of the variable resistor 26 is changed based on the control voltage Vc from the gain control circuit 30. The feedback resistor 24 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 52.

このようなゲインコントロールアンプ20では、制御電圧Vcにより可変抵抗26の抵抗値が大きくなるとゲインコントロールアンプ20の出力電圧が低くなり、制御電圧Vcにより可変抵抗26の抵抗値が小さくなるとゲインコントロールアンプ20の出力電圧が高くなる。   In such a gain control amplifier 20, when the resistance value of the variable resistor 26 increases due to the control voltage Vc, the output voltage of the gain control amplifier 20 decreases, and when the resistance value of the variable resistor 26 decreases due to the control voltage Vc, the gain control amplifier 20 increases. The output voltage of becomes higher.

図2において、ゲイン制御回路30は、発振起動過程判別回路32を含むことができる。図2では、発振起動過程判別回路32がゲイン制御回路30内に設けられているが、ゲイン制御回路30の外部に設けてもよい。発振起動過程判別回路32は、発振振幅(図2の電圧V2又は該電圧V2に対応した信号)を監視して発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別する。   In FIG. 2, the gain control circuit 30 can include an oscillation start process determination circuit 32. In FIG. 2, the oscillation starting process determination circuit 32 is provided in the gain control circuit 30, but may be provided outside the gain control circuit 30. The oscillation starting process determination circuit 32 monitors the oscillation amplitude (voltage V2 in FIG. 2 or a signal corresponding to the voltage V2) to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a starting process.

そして、発振起動過程判別回路32の判別結果に応じて、ゲイン制御回路30は、所与の定電圧Vcs又は発振ループの発振振幅に応じたゲインコントロールアンプ20のゲインを設定するための電圧を、制御電圧Vcとして出力する。   Then, according to the determination result of the oscillation starting process determination circuit 32, the gain control circuit 30 sets a voltage for setting the gain of the gain control amplifier 20 according to the given constant voltage Vcs or the oscillation amplitude of the oscillation loop. Output as control voltage Vc.

このようなゲイン制御回路30は、全波整流回路(広義には整流回路)34、差動アンプ36、切替回路38を含むことができる。   Such a gain control circuit 30 can include a full-wave rectifier circuit (rectifier circuit in a broad sense) 34, a differential amplifier 36, and a switching circuit 38.

図5に、図2の全波整流回路34の構成例の回路図を示す。   FIG. 5 shows a circuit diagram of a configuration example of the full-wave rectifier circuit 34 of FIG.

全波整流回路34は、発振ループ内の信号である電圧V2を直流信号に変換する。より具体的には、全波整流回路34は、電圧V2を全波整流することにより直流信号を得る。   The full-wave rectifier circuit 34 converts the voltage V2 that is a signal in the oscillation loop into a DC signal. More specifically, the full wave rectification circuit 34 obtains a DC signal by full wave rectifying the voltage V2.

このような全波整流回路34は、演算増幅器80、82、抵抗回路84、86、スイッチ素子88、90、インバータ回路92、LPF35を含む。演算増幅器80の正転入力端子、演算増幅器82の反転入力端子には、それぞれ基準電源電圧AGNDが供給される。発振ループからの電圧V2は、抵抗回路84を介して演算増幅器80の反転入力端子に供給される。また、電圧V2は、演算増幅器82の正転入力端子に供給される。   Such a full-wave rectifier circuit 34 includes operational amplifiers 80 and 82, resistor circuits 84 and 86, switch elements 88 and 90, an inverter circuit 92, and an LPF 35. The reference power supply voltage AGND is supplied to the normal rotation input terminal of the operational amplifier 80 and the inverting input terminal of the operational amplifier 82, respectively. The voltage V2 from the oscillation loop is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 80 through the resistance circuit 84. The voltage V <b> 2 is supplied to the normal input terminal of the operational amplifier 82.

抵抗回路86は、演算増幅器80の反転入力端子と出力端子との間に接続される。全波整流回路34の出力は、スイッチ素子90を介して演算増幅器80の出力端子に接続される。また全波整流回路34の入力と出力との間にスイッチ素子88が接続される。   The resistance circuit 86 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 80. The output of the full wave rectifier circuit 34 is connected to the output terminal of the operational amplifier 80 via the switch element 90. A switch element 88 is connected between the input and output of the full-wave rectifier circuit 34.

スイッチ素子88は、演算増幅器82の出力信号CKによりオンオフ制御される。またインバータ回路92は、出力信号CKを反転させた反転出力信号XCKを出力する。スイッチ素子90は、反転出力信号XCKによりオンオフ制御される。   The switch element 88 is ON / OFF controlled by the output signal CK of the operational amplifier 82. The inverter circuit 92 outputs an inverted output signal XCK obtained by inverting the output signal CK. The switch element 90 is ON / OFF controlled by the inverted output signal XCK.

LPF35は、スイッチ素子88又はスイッチ素子90を介して出力された信号の低周波成分を抽出し、出力電圧V3として出力する。   The LPF 35 extracts a low frequency component of the signal output via the switch element 88 or the switch element 90 and outputs it as an output voltage V3.

全波整流回路34が出力する直流電流を電圧V3とすると、電圧V2は正弦波信号最大振幅であるため、次式のように表すことができる。   Assuming that the direct current output from the full-wave rectifier circuit 34 is the voltage V3, the voltage V2 has the maximum amplitude of the sine wave signal and can be expressed as the following equation.

V3=V2×2/π ・・・(4)
図2に戻って、ゲイン制御回路30の差動アンプ36は、直流信号である電圧V3と予め決められた所与の第1の基準電圧(基準信号)Vref1との差分に応じて制御電圧Vc1を生成する。より具体的には、電圧V3と第1の基準電圧Vref1との差が大きいほど、高い電位の電圧Vc1を生成する。
V3 = V2 × 2 / π (4)
Returning to FIG. 2, the differential amplifier 36 of the gain control circuit 30 controls the control voltage Vc1 according to the difference between the voltage V3 that is a DC signal and a predetermined first reference voltage (reference signal) Vref1. Is generated. More specifically, the higher the difference between the voltage V3 and the first reference voltage Vref1, the higher the voltage Vc1 is generated.

この電圧Vc1は、切替回路38の一方の入力端子に入力される。また、切替回路38の他方の入力端子には、予め決められた定電圧Vcsが入力される。切替回路38は、発振起動過程判別回路32の出力信号に基づいて、電圧Vc1又は定電圧Vcsを、制御電圧Vcとして出力する。   The voltage Vc1 is input to one input terminal of the switching circuit 38. A predetermined constant voltage Vcs is input to the other input terminal of the switching circuit 38. The switching circuit 38 outputs the voltage Vc1 or the constant voltage Vcs as the control voltage Vc based on the output signal of the oscillation starting process determination circuit 32.

発振起動過程判別回路32は、コンパレータとして動作する演算増幅器96を含む。演算増幅器96の正転入力端子には、第2の基準電圧(基準信号)Vref2が供給される。演算増幅器96の反転有力端子には、電圧V3が供給される。電圧V3が第2の基準電圧Vref2より高電位のとき、切替回路38は、電圧Vc1を制御電圧Vcとして出力する。電圧V3が第2の基準電圧Vref2と同電位又は第2の基準電圧Vref2より低電位のとき、切替回路38は、電圧Vcsを制御電圧Vcとして出力する。   The oscillation starting process determination circuit 32 includes an operational amplifier 96 that operates as a comparator. A second reference voltage (reference signal) Vref <b> 2 is supplied to the normal input terminal of the operational amplifier 96. The voltage V3 is supplied to the inverting potential terminal of the operational amplifier 96. When the voltage V3 is higher than the second reference voltage Vref2, the switching circuit 38 outputs the voltage Vc1 as the control voltage Vc. When the voltage V3 is the same potential as the second reference voltage Vref2 or lower than the second reference voltage Vref2, the switching circuit 38 outputs the voltage Vcs as the control voltage Vc.

こうして出力された制御電圧Vcにより、ゲインが調整されたゲインコントロールアンプ20の出力が、出力電圧V1として出力される。   The output of the gain control amplifier 20 whose gain is adjusted by the control voltage Vc thus output is output as the output voltage V1.

以上のように構成することで、本実施形態によれば、発振の起動過程において定電圧で発振ループ内のゲインを上げることができ、安定した発振制御を行う発振回路の発振の起動時間を短縮できるようになる。   With this configuration, according to the present embodiment, the gain in the oscillation loop can be increased with a constant voltage during the oscillation start-up process, and the oscillation start-up time of the oscillation circuit that performs stable oscillation control is shortened. become able to.

また、本実施形態では、以下に示すように定電圧Vcsを決めることで、十分な発振余裕度を維持しながら、発振起動不具合を生じさせることなく安定した発振起動を実現させることができるようになる。
そこで、まず本実施形態の比較例との対比において、本実施形態における定電圧Vcsについて説明する。
Further, in the present embodiment, by determining the constant voltage Vcs as shown below, it is possible to realize a stable oscillation start without causing an oscillation start failure while maintaining a sufficient oscillation margin. Become.
Therefore, first, the constant voltage Vcs in the present embodiment will be described in comparison with the comparative example of the present embodiment.

図6に、本実施形態の比較例における発振回路の構成例を示す。   FIG. 6 shows a configuration example of an oscillation circuit in a comparative example of the present embodiment.

図6において図2と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。   In FIG. 6, the same parts as those in FIG.

図6の発振回路100では、本実施形態における発振回路10のゲイン制御回路30に置き換えてゲイン制御回路110が設けられている。ゲイン制御回路110は、ゲイン制御回路30に対して発振起動過程判別回路32及び切替回路38が省略された構成を有している。従って、ゲイン制御回路110は、発振ループ内の電圧V2を直流化した電圧V3と予め決められた第1の基準電圧(基準信号)Vref1との差分に応じて制御電圧Vcを生成する。そして、該制御電圧Vcが、そのままゲインコントロールアンプ20のゲインの調整に用いられる。   In the oscillation circuit 100 of FIG. 6, a gain control circuit 110 is provided in place of the gain control circuit 30 of the oscillation circuit 10 in the present embodiment. The gain control circuit 110 has a configuration in which the oscillation start process determination circuit 32 and the switching circuit 38 are omitted from the gain control circuit 30. Therefore, the gain control circuit 110 generates the control voltage Vc according to the difference between the voltage V3 obtained by converting the voltage V2 in the oscillation loop into a direct current and the predetermined first reference voltage (reference signal) Vref1. The control voltage Vc is used for adjusting the gain of the gain control amplifier 20 as it is.

ここで、上述のような振動子と該振動子を駆動する回路とを含む発振ループの発振条件を考える。   Here, consider an oscillation condition of an oscillation loop including the above-described vibrator and a circuit that drives the vibrator.

図7に、発振ループを形成する発振回路の一般的な構成を示す。   FIG. 7 shows a general configuration of an oscillation circuit that forms an oscillation loop.

発振回路は、発振ループ内の位相を変化させる位相変化部950と、発振ループ内のゲインを変化させるゲイン変化部960とを含むことができる。位相変化部950による発振ループ内の位相θの変化は、主に共振子、位相調整回路60、ゲイン変化部960の位相((正)反転・非反転)に起因する。ゲイン変化部960による発振ループ内のゲインAの変化は、主にアンプや共振子に起因する。このような発振回路において発振状態が安定するための発振条件は、次の振幅条件及び位相条件を満たす必要がある。   The oscillation circuit can include a phase change unit 950 that changes the phase in the oscillation loop and a gain change unit 960 that changes the gain in the oscillation loop. The change of the phase θ in the oscillation loop by the phase change unit 950 is mainly caused by the phases ((positive) inversion / non-inversion) of the resonator, the phase adjustment circuit 60, and the gain change unit 960. The change of the gain A in the oscillation loop by the gain changing unit 960 is mainly caused by the amplifier and the resonator. The oscillation conditions for stabilizing the oscillation state in such an oscillation circuit must satisfy the following amplitude condition and phase condition.

まず、振幅条件は、発振ループ内の共振子40から見た発振回路側の抵抗値に相当する負性抵抗値をR、該発振ループ内の負荷共振抵抗値をRとすると、次式が成立しなければならない。 First, the amplitude condition is as follows, assuming that the negative resistance value corresponding to the resistance value on the oscillation circuit side viewed from the resonator 40 in the oscillation loop is R N , and the load resonance resistance value in the oscillation loop is R L. Must hold.

|R/R|=m=1 ・・・(5)
また、位相条件は、図7の位相変化部950により変化する位相θに対して、次式が成立しなければならない。
| R N / R L | = m = 1 (5)
Further, the phase condition must hold for the phase θ changed by the phase changing unit 950 in FIG.

θ=2π・n (nは0を含む整数) ・・・(6)
そこで、図6に示す発振回路100のmは、次のように求められる。
θ = 2π · n (n is an integer including 0) (6)
Therefore, m of the oscillation circuit 100 shown in FIG. 6 is obtained as follows.

ここで、ゲインコントロールアンプ20の入力振幅をV2、定常発振状態におけるゲインコントロールアンプ20の入力振幅をV2とする。また、制御電圧をVc、定常発振状態における制御電圧をVcとする。更に、ゲインコントロールアンプ20のゲインをk、定常発振状態におけるゲインコントロールアンプ20のゲインをkとする。 Here, the input amplitude of the gain control amplifier 20 V2, the input amplitude of the gain control amplifier 20 in the steady oscillation state and V2 0. Further, the control voltage Vc, the control voltage in the steady oscillation state and Vc 0. Furthermore, the gain of the gain control amplifier 20 k, the gain of the gain control amplifier 20 in the steady oscillation state to k 0.

図6に示す通り、関数f、gを用いて、制御電圧Vc及びゲインkは、次式で表される。   As shown in FIG. 6, using the functions f and g, the control voltage Vc and the gain k are expressed by the following equations.

Vc=f(V2) ・・・(7)
k=g(Vc) ・・・(8)
ここで、比PV2、PVc、Pを次のように定義する。
Vc = f (V2) (7)
k = g (Vc) (8)
Here, the ratios P V2 , P Vc , and P k are defined as follows.

V2=V2/V2 ・・・(9)
Vc=Vc/Vc ・・・(10)
=k/k ・・・(11)
発振振幅を一定に制御するためには、次の関係式が成り立つ必要がある。
P V2 = V2 / V2 0 (9)
P Vc = Vc / Vc 0 (10)
P k = k / k 0 (11)
In order to control the oscillation amplitude to be constant, the following relational expression must be satisfied.

V2・P=PVc・P=1 ・・・(12)
従って、発振振幅を一定に制御する場合、ゲインコントロールアンプ20について、制御電圧Vcに対するゲインkの変化を示すVc−k特性は、いわゆる1/x特性を示す。しかしながら、ゲインコントロールアンプ20のVc−k特性は、通常、線形性を有する。よって(8)式は1次関数である。
P V2 · P k = P Vc · P k = 1 (12)
Therefore, when the oscillation amplitude is controlled to be constant, the Vc-k characteristic indicating the change of the gain k with respect to the control voltage Vc of the gain control amplifier 20 is a so-called 1 / x characteristic. However, the Vc-k characteristic of the gain control amplifier 20 usually has linearity. Therefore, equation (8) is a linear function.

そこで、定常発振状態である(P,PVc)=(1,1)の付近で発振が安定していることが重要であるため、ゲインコントロールアンプ20のVc−k特性は、(12)式において(P,PVc)=(1,1)を通るように設定される。即ち、ゲインコントロールアンプ20のVc−k特性は、PVc・P=1で示される理想特性の(1,1)を通る導関数として設定される。 Therefore, since it is important that the oscillation is stable in the vicinity of (P k , P Vc ) = (1, 1), which is a steady oscillation state, the Vc-k characteristic of the gain control amplifier 20 is (12) In the formula, it is set so as to pass (P k , P Vc ) = (1, 1). That is, the Vc-k characteristic of the gain control amplifier 20 is set as a derivative that passes through (1, 1) of the ideal characteristic indicated by P Vc · P k = 1.

従って、次の式が成り立つ。   Therefore, the following equation holds.

(P−1)=−PVc´(1)×(PVc−1) ・・・(13)
=−PVc+2 ・・・(14)
図8に、比較例におけるVc−k特性の一例を示す。
(P k −1) = − P Vc ′ (1) × (P Vc −1) (13)
P k = −P Vc +2 (14)
FIG. 8 shows an example of the Vc-k characteristic in the comparative example.

図8では、(12)式に示す理想特性を波線で示し、ゲインコントロールアンプ20のVc−k特性を実線で示す。   In FIG. 8, the ideal characteristic shown in the equation (12) is indicated by a wavy line, and the Vc-k characteristic of the gain control amplifier 20 is indicated by a solid line.

発振起動時には電圧V2=0であるため、制御電圧Vc=0である。従って、発振起動時には、図8に示すようにPVc=0のとき、P=2である。そのため、定常発振時のループゲインに対して最大何倍のループゲインが得られるかという値である発振余裕度は、m(=|R/R|)の最大値Mであり、図8に示すように「2」である。なお、定常発振時には、mは1である。 Since the voltage V2 = 0 when oscillation starts, the control voltage Vc = 0. Therefore, at the time of starting oscillation, P k = 2 when P Vc = 0 as shown in FIG. Therefore, the oscillation margin, which is a value indicating how many times the maximum loop gain can be obtained with respect to the loop gain during steady oscillation, is the maximum value M of m (= | R N / R L |). As shown in FIG. Note that m is 1 during steady oscillation.

ところで、振動周波数が安定する水晶振動子は、Q値が高い。従って、発振回路の振動子として水晶振動子を用いた場合、発振回路の起動時(発振起動時)に発振ループ内のゲインを十分大きくする必要がある。その場合、発振の定常状態において所定の振幅制御を行うと共に発振起動時において十分大きな振幅となるように振幅制御を行う理想的なゲイン感度特性を有するゲインコントロールアンプの設計は困難である。   By the way, a crystal resonator with a stable vibration frequency has a high Q value. Therefore, when a crystal resonator is used as the oscillator of the oscillation circuit, it is necessary to sufficiently increase the gain in the oscillation loop when starting the oscillation circuit (when starting oscillation). In that case, it is difficult to design a gain control amplifier having an ideal gain sensitivity characteristic that performs predetermined amplitude control in a steady state of oscillation and performs amplitude control so that the amplitude becomes sufficiently large at the time of oscillation start-up.

そこで、上述のようにゲインコントロールアンプ20のゲインコントロールアンプのVc−k特性を設定して、定常発振状態のみならず発振起動過程においても、安定した振幅制御を行う必要がある。ところが、比較例における発振回路は、上述のように、m≦2である。   Therefore, it is necessary to set the Vc-k characteristic of the gain control amplifier of the gain control amplifier 20 as described above to perform stable amplitude control not only in the steady oscillation state but also in the oscillation starting process. However, the oscillation circuit in the comparative example satisfies m ≦ 2 as described above.

しかしながら、経験則から、Mが2以下の場合には、しばしば発振不具合が起こる。また、Mが3程度の場合には、量産時に1パーセント以下の発振不具合が起こり、Mが5程度以上であることが望ましい。   However, as a rule of thumb, when M is 2 or less, an oscillation failure often occurs. Further, when M is about 3, it is desirable that an oscillation defect of 1% or less occurs during mass production, and M is about 5 or more.

そこで、本実施形態では、次のようにして定電圧Vcを決定している。   Therefore, in the present embodiment, the constant voltage Vc is determined as follows.

図9に、本実施形態におけるVc−k特性の一例を示す。   FIG. 9 shows an example of the Vc-k characteristic in this embodiment.

上述のように、比較例における発振回路では、発振起動の不具合が発生する可能性が多少残り、Mが5以上であることが望ましい。そのため、本実施形態では、発振定常状態か発振起動過程かを判別し、発振起動過程と判別されたとき、PがM以上となるように制御電圧Vcを定電圧Vcsに切り替える。これにより、発振起動過程において、発振ループ内のゲインを上げることができる。ここで、Mが5とすると、図9に示す式からPVc=−3.0である。即ち、Vc=−3.0×Vcとなり、このVcの値が定電圧Vcsの値となる。 As described above, in the oscillation circuit in the comparative example, there is a slight possibility that a problem of oscillation start-up occurs, and it is desirable that M is 5 or more. Therefore, in this embodiment, it is determined whether the oscillation steady state or the oscillation starting process, and when it is determined that the oscillation starting process, the control voltage Vc is switched to the constant voltage Vcs so that P k becomes M or more. Thereby, the gain in the oscillation loop can be increased in the oscillation starting process. Here, when M is 5, P Vc = −3.0 from the equation shown in FIG. That is, Vc = −3.0 × Vc 0 , and the value of Vc becomes the value of the constant voltage Vcs.

即ち、P=Mとし、(14)式を展開すると、Mに応じて次式のように定電圧Vcsの値を決める。 That is, when P k = M and the expression (14) is developed, the value of the constant voltage Vcs is determined according to M as shown in the following expression.

Vcs=Vc×(2−M) ・・・(15)
従って、発振回路10において、発振の起動過程において、(15)式で求められる定電圧Vcsで発振ループ内のゲインを上げるようにし、発振の定常状態では、通常の発振制御を行うことで、簡素な構成で、発振ループ内の振幅制御を高精度で実現しながら、発振の起動時間を短縮できるようになる。
Vcs = Vc 0 × (2-M) (15)
Therefore, in the oscillation circuit 10, in the oscillation start-up process, the gain in the oscillation loop is increased by the constant voltage Vcs obtained by the equation (15), and normal oscillation control is performed in the steady state of oscillation. With this configuration, the oscillation start-up time can be shortened while realizing amplitude control in the oscillation loop with high accuracy.

なお、本実施形態におけるゲインコントロールアンプ20は、負の線形特性であっても正の線形特性であってもよい。この場合、ゲインコントロールアンプ20の線形特性が正であるか負であるかに応じてゲイン制御回路30に含まれる差動アンプ36の位相を反転し、発振の位相条件を満足させることができる。また、本実施形態において、位相調整回路60を発振ループ内の任意の位置に挿入してもよい。また、この電流電圧変換器50の位相調整機能を、発振ループ内の任意の回路ブロックに持たせてもよい。   The gain control amplifier 20 in the present embodiment may have a negative linear characteristic or a positive linear characteristic. In this case, the phase of the differential amplifier 36 included in the gain control circuit 30 can be inverted depending on whether the linear characteristic of the gain control amplifier 20 is positive or negative, thereby satisfying the oscillation phase condition. In the present embodiment, the phase adjustment circuit 60 may be inserted at an arbitrary position in the oscillation loop. Further, the phase adjustment function of the current-voltage converter 50 may be provided in an arbitrary circuit block in the oscillation loop.

2. 物理量トランスデューサ
次に、本実施形態の発振回路の適用例として、物理量トランスデューサについて説明する。
2. Physical Quantity Transducer Next, a physical quantity transducer will be described as an application example of the oscillation circuit of the present embodiment.

図10に、本実施形態における物理量トランスデューサの構成例のブロック図を示す。   FIG. 10 shows a block diagram of a configuration example of the physical quantity transducer in the present embodiment.

物理量トランスデューサ200は、外的要因により変化した物理量を出力することができる。このような物理量トランスデューサ200は、共振子210と、発振駆動回路220と、物理量出力回路230とを含む。共振子210と発振駆動回路220の機能は、図2の発振回路10により実現できる。即ち、共振子210と発振駆動回路220とにより定常発振状態に維持したまま、物理量出力回路230は、共振子210と容量的、誘導的又は機械的にカップリングさせた状態で、外的作用によって変化する物理量を出力する。   The physical quantity transducer 200 can output a physical quantity that has changed due to an external factor. Such a physical quantity transducer 200 includes a resonator 210, an oscillation drive circuit 220, and a physical quantity output circuit 230. The functions of the resonator 210 and the oscillation drive circuit 220 can be realized by the oscillation circuit 10 of FIG. That is, the physical quantity output circuit 230 is capacitively, inductively or mechanically coupled with the resonator 210 while being maintained in a steady oscillation state by the resonator 210 and the oscillation drive circuit 220, and is externally actuated. Output changing physical quantity.

2.1 振動ジャイロセンサ
次に、本実施形態における物理量トランスデューサの一例として、振動ジャイロセンサについて説明する。
2.1 Vibration Gyro Sensor Next, a vibration gyro sensor will be described as an example of a physical quantity transducer in the present embodiment.

図11に、本実施形態における振動ジャイロセンサの構成例のブロック図を示す。   FIG. 11 shows a block diagram of a configuration example of the vibration gyro sensor in the present embodiment.

振動ジャイロセンサ300は、所与の検出軸を中心とする回転による角速度を検出する。より具体的には、振動ジャイロセンサ300は、該回転により発生するコリオリ力に比例する電荷量を発生させ、該電荷量に対応したセンサ検出信号を出力することができる。   The vibration gyro sensor 300 detects an angular velocity due to rotation around a given detection axis. More specifically, the vibration gyro sensor 300 can generate a charge amount proportional to the Coriolis force generated by the rotation and output a sensor detection signal corresponding to the charge amount.

振動ジャイロセンサ300は、振動子310、発振駆動回路320、位相シフタ330、コンパレータ340、差動アンプ350、同期検波器360、LPF370、出力アンプ380を含む。   The vibration gyro sensor 300 includes a vibrator 310, an oscillation drive circuit 320, a phase shifter 330, a comparator 340, a differential amplifier 350, a synchronous detector 360, an LPF 370, and an output amplifier 380.

振動子310は、圧電材料として水晶が用いられた水晶振動子であり、駆動端子A1、A2、検出端子B1、B2を有する。このような振動子310は、図13に示す振動ジャイロセンサの振動子を適用できる。従って、振動子310の駆動端子A1には、発振駆動回路320からの駆動信号drvが入力され、振動子310の駆動端子A2からフィードバック信号fbが出力され、該フィードバック信号fbは発振駆動回路320に入力される。即ち、振動子310の駆動端子A1、A2に接続される共振子と発振駆動回路320により発振回路400が構成される。   The vibrator 310 is a crystal vibrator in which quartz is used as a piezoelectric material, and has drive terminals A1 and A2 and detection terminals B1 and B2. As such a vibrator 310, the vibrator of the vibration gyro sensor shown in FIG. 13 can be applied. Therefore, the drive signal Arv from the oscillation drive circuit 320 is input to the drive terminal A1 of the vibrator 310, the feedback signal fb is output from the drive terminal A2 of the vibrator 310, and the feedback signal fb is sent to the oscillation drive circuit 320. Entered. That is, the oscillation circuit 400 is configured by the resonator connected to the drive terminals A 1 and A 2 of the vibrator 310 and the oscillation drive circuit 320.

発振駆動回路320の機能は、図2のゲインコントロールアンプ20、ゲイン制御回路30、電流電圧変換器50、位相調整回路60により実現される。なお、発振駆動回路320の機能は、図2のゲインコントロールアンプ20、ゲイン制御回路30、電流電圧変換器50のみで実現してもよい。従って、発振回路400の機能は、図2の発振回路により実現される。   The function of the oscillation drive circuit 320 is realized by the gain control amplifier 20, the gain control circuit 30, the current-voltage converter 50, and the phase adjustment circuit 60 shown in FIG. The function of the oscillation drive circuit 320 may be realized only by the gain control amplifier 20, the gain control circuit 30, and the current-voltage converter 50 shown in FIG. Therefore, the function of the oscillation circuit 400 is realized by the oscillation circuit of FIG.

発振駆動回路320の出力は、位相シフタ330に接続される。位相シフタ330は、入力信号の位相をシフトさせる。これは、後述する同期信号syncと同期検波入力信号syncinとの位相を合わせるためである。   The output of the oscillation drive circuit 320 is connected to the phase shifter 330. The phase shifter 330 shifts the phase of the input signal. This is for the purpose of matching the phases of a synchronous signal sync, which will be described later, and a synchronous detection input signal syncin.

位相シフタ330の出力は、コンパレータ340に接続される。コンパレータ340は、位相シフタ330によって位相がシフトされた信号を2値化し、同期信号syncとして同期検波器360に出力する。例えば正弦波である位相シフタ330の出力が、コンパレータ340により矩形波に変換される。   The output of the phase shifter 330 is connected to the comparator 340. The comparator 340 binarizes the signal whose phase is shifted by the phase shifter 330 and outputs the signal to the synchronous detector 360 as the synchronous signal sync. For example, the output of the phase shifter 330 that is a sine wave is converted into a rectangular wave by the comparator 340.

振動子310の検出端子B1、B2からは、それぞれ検出信号det1、det2が出力される。図13に示すような構成のため、検出信号det1、det2は互いに位相が反転している。このような検出信号det1、det2は、差動アンプ350によって差動増幅されて、同期検波入力信号syncinとして出力される。   Detection signals det1 and det2 are output from the detection terminals B1 and B2 of the vibrator 310, respectively. Due to the configuration as shown in FIG. 13, the detection signals det1 and det2 are inverted in phase. The detection signals det1 and det2 are differentially amplified by the differential amplifier 350 and output as the synchronous detection input signal syncin.

同期検波器360は、同期検波入力信号syncinを同期信号syncで同期化し、同期検波出力信号syncoutを出力する。   The synchronous detector 360 synchronizes the synchronous detection input signal syncin with the synchronous signal sync, and outputs a synchronous detection output signal syncout.

LPF370は、同期検波出力信号syncoutの高周波成分を遮断する。LPF370の出力が、出力アンプ380により増幅され、センサ検出信号として出力される。   The LPF 370 cuts off a high frequency component of the synchronous detection output signal syncout. The output of the LPF 370 is amplified by the output amplifier 380 and output as a sensor detection signal.

図12に、図11の振動ジャイロセンサ300の各部の動作波形の一例を示す。   FIG. 12 shows an example of the operation waveform of each part of the vibration gyro sensor 300 of FIG.

フィードバック信号fbを受けた発振駆動回路320が正弦波である駆動信号drvを出力した場合、位相シフタ330によって位相がシフトされた後、コンパレータ340によって矩形波である同期信号syncが出力される。   When the oscillation drive circuit 320 that receives the feedback signal fb outputs the drive signal drv that is a sine wave, the phase is shifted by the phase shifter 330, and then the synchronization signal sync that is a rectangular wave is output by the comparator 340.

一方、振動子310の検出端子B1からの検出信号det1又は検出端子B2からの検出信号det2は、コリオリ力Fcの大きさに応じて振幅変調される。従って、検出信号det1、det2を差動増幅した同期検波入力信号syncinは、コリオリ力Fcの振幅により振幅変調された正弦波として検出される。   On the other hand, the detection signal det1 from the detection terminal B1 of the vibrator 310 or the detection signal det2 from the detection terminal B2 is amplitude-modulated according to the magnitude of the Coriolis force Fc. Therefore, the synchronous detection input signal syncin obtained by differentially amplifying the detection signals det1 and det2 is detected as a sine wave that is amplitude-modulated by the amplitude of the Coriolis force Fc.

同期検波器360では、同期検波入力信号syncinと同期信号syncとを掛け合わせることで、図12に示すような同期検波出力信号syncoutが出力される。そこで、LPF370により、同期検波出力信号syncoutの包絡線の周波数成分を通過させることで、図12に示すセンサ検出信号を出力させることができる。   The synchronous detector 360 outputs the synchronous detection output signal syncout as shown in FIG. 12 by multiplying the synchronous detection input signal syncin and the synchronous signal sync. Therefore, the sensor detection signal shown in FIG. 12 can be output by allowing the LPF 370 to pass the frequency component of the envelope of the synchronous detection output signal syncout.

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

また本実施形態では、水晶振動子を例に説明したが、これに限定されるものではなく、圧電材料として水晶以外のものであってもよい。また、振動子の構造は、音叉型に限定されるものではない。更に、発振回路を構成する各回路は、本実施形態で説明したものに限定されるものではない。   In the present embodiment, the quartz resonator is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the piezoelectric material may be other than quartz. Further, the structure of the vibrator is not limited to the tuning fork type. Furthermore, each circuit constituting the oscillation circuit is not limited to that described in the present embodiment.

また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の1の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。   In the invention according to the dependent claims of the present invention, a part of the constituent features of the dependent claims can be omitted. Moreover, the principal part of the invention according to one independent claim of the present invention can be made dependent on another independent claim.

本実施形態の発振回路の原理的な構成を示す図。The figure which shows the fundamental structure of the oscillation circuit of this embodiment. 図1の発振回路の構成例の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a configuration example of the oscillation circuit of FIG. 1. 図2の電流電圧変換器の構成例の回路図。The circuit diagram of the structural example of the current-voltage converter of FIG. 図2のゲインコントロールアンプの構成例の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of a configuration example of the gain control amplifier in FIG. 2. 図2の全波整流回路の構成例の回路図。The circuit diagram of the structural example of the full wave rectifier circuit of FIG. 本実施形態の比較例における発振回路の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the oscillation circuit in the comparative example of this embodiment. 発振ループを形成する発振回路の一般的な構成を示す図。The figure which shows the general structure of the oscillation circuit which forms an oscillation loop. 比較例におけるVc−k特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the Vc-k characteristic in a comparative example. 本実施形態におけるVc−k特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the Vc-k characteristic in this embodiment. 本実施形態における物理量トランスデューサの構成例のブロック図。The block diagram of the structural example of the physical quantity transducer in this embodiment. 振動ジャイロセンサの構成例のブロック図。The block diagram of the structural example of a vibration gyro sensor. 図11の振動ジャイロセンサの各部の動作波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the operation | movement waveform of each part of the vibration gyro sensor of FIG. 振動ジャイロの振動子の構造を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the vibrator | oscillator of a vibration gyro. 図13の検出軸を上から見た図を模式的に示す図。The figure which shows the figure which looked at the detection axis of FIG. 13 from the top. 発振ループ内のゲインを制御するアンプの一般的な入出力特性を示す図。The figure which shows the general input-output characteristic of the amplifier which controls the gain in an oscillation loop.

符号の説明Explanation of symbols

10、100、400 発振回路、 20 ゲインコントロールアンプ、
30、110 ゲイン制御回路、 32 発振起動過程判別回路、
34 全波整流回路、 35 LPF、 36 差動アンプ、 38 切替回路、
40、210 共振子、 50 電流電圧変換器、 60 位相調整回路、
96 演算増幅器、 200 物理量トランスデューサ、
220、320 発振駆動回路、 230 物理量出力回路、
300 振動ジャイロセンサ、 310 振動子、 330 位相シフタ、
340 コンパレータ、 350 差動アンプ、 360 同期検波器、
370 LPF、 380 出力アンプ、 AGND 基準電源電圧、
Vc 制御電圧、 Vcs 定電圧、 Vref1 第1の基準電圧、
Vref2 第2の基準電圧、 V2 出力電圧、 det1、det2 検出信号、
drv 駆動信号、 fb フィードバック信号、 sync 同期信号、
syncin 同期検波入力信号、 syncout 同期検波出力信号
10, 100, 400 oscillator circuit, 20 gain control amplifier,
30, 110 Gain control circuit, 32 Oscillation start process determination circuit,
34 full wave rectifier circuit, 35 LPF, 36 differential amplifier, 38 switching circuit,
40, 210 resonator, 50 current-voltage converter, 60 phase adjustment circuit,
96 operational amplifiers, 200 physical quantity transducers,
220, 320 oscillation drive circuit, 230 physical quantity output circuit,
300 vibration gyro sensor, 310 vibrator, 330 phase shifter,
340 Comparator, 350 Differential Amplifier, 360 Synchronous Detector,
370 LPF, 380 output amplifier, AGND reference power supply voltage,
Vc control voltage, Vcs constant voltage, Vref1 first reference voltage,
Vref2 second reference voltage, V2 output voltage, det1, det2 detection signal,
drv drive signal, fb feedback signal, sync synchronization signal,
syncin synchronous detection input signal, syncout synchronous detection output signal

Claims (12)

発振ループ内の発振振幅を制御するためのゲインコントロールアンプと、
前記発振振幅に応じて前記ゲインコントロールアンプのゲインを調整するための制御電圧を出力するゲイン制御回路とを含み、
前記ゲイン制御回路は、
前記発振振幅を監視して前記発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別し、
前記発振ループ内の発振が起動過程と判別されたとき、前記発振振幅にかかわらず所与の定電圧を前記制御電圧として出力し、
前記発振ループ内の発振が定常状態と判別されたとき、前記発振振幅に応じたゲインを決定するための制御電圧を出力することを特徴とする発振回路。
A gain control amplifier for controlling the oscillation amplitude in the oscillation loop;
A gain control circuit that outputs a control voltage for adjusting the gain of the gain control amplifier according to the oscillation amplitude,
The gain control circuit includes:
Monitoring the oscillation amplitude to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a startup process;
When the oscillation in the oscillation loop is determined as a starting process, a given constant voltage is output as the control voltage regardless of the oscillation amplitude,
An oscillation circuit that outputs a control voltage for determining a gain corresponding to the oscillation amplitude when oscillation in the oscillation loop is determined to be in a steady state.
請求項1において、
前記定電圧が、前記発振の起動過程において前記発振ループ内のゲインを上げるような電圧であることを特徴とする発振回路。
In claim 1,
2. The oscillation circuit according to claim 1, wherein the constant voltage is a voltage that increases a gain in the oscillation loop in the oscillation starting process.
請求項1又は2において、
前記ゲイン制御回路が、
前記発振ループ内の信号を直流信号に変換するための整流回路と、
前記直流信号と所与の第1の基準信号との差分に応じて前記制御電圧を生成する差動アンプとを含むことを特徴とする発振回路。
In claim 1 or 2,
The gain control circuit is
A rectifier circuit for converting a signal in the oscillation loop into a DC signal;
An oscillation circuit comprising: a differential amplifier that generates the control voltage according to a difference between the DC signal and a given first reference signal.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記ゲイン制御回路が、
前記発振ループ内の信号又は前記直流信号と所与の第2の基準信号とを比較することによって、前記発振ループ内の発振が定常状態か起動過程かを判別することを特徴とする発振回路。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The gain control circuit is
An oscillation circuit comprising: comparing a signal in the oscillation loop or the DC signal with a given second reference signal to determine whether the oscillation in the oscillation loop is in a steady state or a starting process.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記発振ループ内の負性抵抗値をRN、前記発振ループ内の負荷共振抵抗値をR、前記ゲインコントロールアンプのゲインをk、前記定常状態における前記ゲインコントロールアンプのゲインをkとした場合に、
前記ゲイン制御回路は、
前記ゲインコントロールアンプの入力電圧が基準電源電圧のとき、k/kが|R/R|以上となるような定電圧を前記制御電圧として出力することを特徴とする発振回路。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
A negative resistance value R N in the oscillation loop, the load resonance resistance R L in the oscillation loop, the gain of the gain control amplifier k, the gain of the gain control amplifier in the steady state was k 0 In case,
The gain control circuit includes:
An oscillation circuit characterized in that when the input voltage of the gain control amplifier is a reference power supply voltage, a constant voltage such that k / k 0 is equal to or greater than | R N / R L | is output as the control voltage.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記発振ループ内の負性抵抗値をRN、前記発振ループ内の負荷共振抵抗値をR、|R/R|の最大値をM、前記定常発振状態における前記制御電圧をVcとした場合に、
前記定電圧が、Vc×(2−M)であることを特徴とする発振回路。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The negative resistance value in the oscillation loop is R N, the load resonance resistance value in the oscillation loop is R L , the maximum value of | R N / R L | is M, and the control voltage in the steady oscillation state is Vc 0. If
The oscillation circuit characterized in that the constant voltage is Vc 0 × (2-M).
請求項5又は6において、
|R/R|の最大値Mが、5以上であることを特徴とする発振回路。
In claim 5 or 6,
A maximum value M of | R N / R L | is 5 or more.
請求項1乃至7のいずれかにおいて、
共振子と、
前記共振子からの電流を電圧に変換し、該電圧を前記ゲインコントロールアンプの入力電圧として出力する電流電圧変換器とを含むことを特徴とする発振回路。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
A resonator,
An oscillation circuit comprising: a current-voltage converter that converts a current from the resonator into a voltage and outputs the voltage as an input voltage of the gain control amplifier.
請求項8において、
前記共振子が、
水晶振動子であることを特徴とする発振回路。
In claim 8,
The resonator is
An oscillation circuit characterized by being a crystal resonator.
請求項1乃至9のいずれか記載の発振回路を含むことを特徴とする物理量トランスデューサ。   A physical quantity transducer comprising the oscillation circuit according to claim 1. 請求項7又は8記載の発振回路と、
前記共振子とカップリングさせた状態で、外的作用によって変化する物理量を出力する物理量出力回路とを含むことを特徴とする物理量トランスデューサ。
An oscillation circuit according to claim 7 or 8,
A physical quantity transducer comprising: a physical quantity output circuit that outputs a physical quantity that is changed by an external action while being coupled to the resonator.
請求項7又は8記載の発振回路と、
前記共振子とカップリングさせた状態で、回転によって変化する電荷量を出力する物理量出力回路とを含むことを特徴とする振動ジャイロセンサ。
An oscillation circuit according to claim 7 or 8,
A vibration gyro sensor comprising: a physical quantity output circuit that outputs a charge amount that changes due to rotation in a state of being coupled with the resonator.
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