JP2008304262A - 温度補償回路、トリミング回路及び加速度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な線形性を有する温度補償回路、複数の温度勾配を備えたトリミング回路及び、使用可能な温度範囲を広くすることができる加速度検出装置を提供する。
【解決手段】電源電圧ラインと接地電圧ラインとの間には、それぞれ直列に接続された抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ５〜Ｒ８、Ｒ２１〜Ｒ２４、Ｒ２５〜Ｒ２８が配置されている。接続ノードＮ１，Ｎ３の間には抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４が直列に接続され、接続ノードＮ２，Ｎ４の間には、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４が直列に接続されている。抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７〜Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ２５は、負の温度係数を有する抵抗素子、抵抗素子Ｒ３，Ｒ６，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ２６〜Ｒ３４は正の温度係数を有する抵抗素子から構成される。抵抗素子Ｒ１３，Ｒ１４の接続ノードと、抵抗素子Ｒ３０，Ｒ２９の接続ノードとが接続されて、出力端子ＮT5となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、温度変化に応じて出力が変更される温度補償回路、この温度補償回路を用いたトリミング回路及びこのトリミング回路を用いた加速度検出装置に関する。

今日、温度変化によっても一定の出力を補償するための温度補償回路が用いられていることがある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１では、シリーズレギュレータにおいて温度補償回路が設けられている。この温度補償回路は、レギュレータ回路と、少なくとも２つの抵抗素子から構成される抵抗結合を備える。この抵抗結合により温度係数の勾配を調整することにより、温度変化に伴う電圧の変化を補償する温度補償回路として機能する。

また、温度勾配を調整することができる温度補償回路も検討されている。この回路では、電源電圧ラインと接地電圧ラインとの間に、第１及び第２抵抗手段を直列に配置したラインと、第３及び第４抵抗手段を直列に配置したラインとを設ける。この温度補償回路では、第１抵抗手段及び第４抵抗手段は、負の温度係数を有する２つの抵抗素子によって構成され、第２及び第３抵抗手段は、負の温度係数を有する抵抗素子と正の温度係数を有する抵抗素子によって構成されている。更に、第１及び第２抵抗手段の第１接続ノードと、第３及び第４抵抗手段の第２接続ノードとの間を、直列に接続された複数の抵抗素子を介して接続する。そして、この第１接続ノードと第２接続ノードとを接続したライン上から出力を取り出す。
国際公開第０５／０８６３４３号パンフレット

ところで、用途によっては、使用可能な温度範囲が広い温度補償回路が必要な場合がある。例えば、温度変化が大きい場所で使用される加速度検出装置等に用いる場合がある。
しかし、従来の温度補償回路は、使用可能な温度範囲が狭いという問題があった。すなわち、従来の温度補償回路を広い温度範囲で使用しようとすると、線形性が悪くなるという問題があった。これは、温度補償回路を構成する抵抗素子の抵抗値は、温度変化に伴って、１次関数的に変化するのではなく、実際には、２次関数や３次関数等が構成された曲線のように変化するためである。使用する温度範囲が狭い場合には、高次の関数項の影響が無視できるほど小さく、従来の温度補償回路でも使用可能であったが、使用する温度範囲を広げることにより、高次の関数項の影響が顕著になってくる。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされ、その目的は、良好な線形性を有する温度補償回路、複数の温度勾配を備えたトリミング回路及び、使用可能な温度範囲を広くすることができる加速度検出装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明は、高電位電源電圧ラインと低電位電源電圧ラインとの間に、第１抵抗手段及び第２抵抗手段と、第３抵抗手段及び第４抵抗手段と、第５抵抗手段及び第６抵抗手段と、第７抵抗手段及び第８抵抗手段とを、それぞれ直列に配置し、前記第１抵抗手段と前記第２抵抗手段との間の第１接続ノードと、前記第３抵抗手段と前記第４抵抗手段との間の第２接続ノードとを、第９抵抗手段を介して接続し、前記第５抵抗手段と前記第６抵抗手段との間の第３接続ノードと、前記第７抵抗手段と前記第８抵抗手段との間の第４接続ノードとを、第１０抵抗手段を介して接続し、前記第１及び前
記第４抵抗手段は、温度が上昇すると抵抗値が降下する負の温度係数を有する第１特性の抵抗手段であり、前記第２及び前記第３抵抗手段は、前記第１特性の温度係数より大きい温度係数を有する第２特性の抵抗手段であり、前記第５及び前記第８抵抗手段は、前記第１特性と対称的に変化する正の温度係数を有する第３特性の抵抗手段であり、前記第６及び前記第７抵抗手段は、前記第３特性の温度係数よりも小さい温度係数を有し、かつ、前記第２特性と対称的に変化する第４特性の抵抗手段であり、前記第１接続ノードと前記第２接続ノードとを接続する第１接続ラインと、前記第３接続ノードと前記第４接続ノードとを接続する第２接続ラインとを接続したノードを出力端子として用いることを要旨とする。

このため、第５、第６、第７、第８及び第１０抵抗手段によって構成される第２の回路は、第１、第２、第３、第４及び第９抵抗手段によって構成される第１の回路と同じ配置構成で、対応する抵抗手段の抵抗値の温度特性が対称となるように構成されている。従って、第１接続ラインにおける電圧と、第２接続ラインにおける電圧は、温度によって生じる曲線性をお互いに相殺するように変化する。このため、第１及び第２接続ラインを接続したノードを出力端子として用いることにより、相互の電圧の変化が吸収されて、出力電圧の線形性を向上することができる。なお、ここで、「対称的に変化する」とは、対象の特性の変化の勾配の正負が逆で、ほぼ同じ絶対値の勾配で変化することを意味する。

本発明の温度補償回路において、負の温度係数を有する第１の抵抗素子と、正の温度係数を有する第２の抵抗素子とから構成されており、前記第１及び前記第４抵抗手段は、前記第１の抵抗素子から構成されており、前記第５及び前記第８抵抗手段は、前記第２の抵抗素子から構成されており、前記第２、前記第３、前記第６及び前記７抵抗手段は、前記第１の抵抗素子及び前記第２の抵抗素子から構成されていることを要旨とする。このため、温度補償回路は、負の温度特性を有する第１の抵抗素子と、正の温度係数を有する第２の抵抗素子の２種類の抵抗素子から、各抵抗手段を構成することができる。

本発明の温度補償回路において、前記第１〜第８抵抗手段は、所定温度において同じ抵抗値であり、前記第９抵抗手段及び前記第１０抵抗手段は、複数の抵抗素子を直列に接続して構成されており、前記第１接続ラインにおいて前記第１接続ノードの電位から所定電圧分変化したノードと、前記第２接続ラインにおいて前記第４接続ノードの電位から前記所定電圧分変化したノードとを接続した複数の出力端子を有することを要旨とする。

第１接続ラインにおける電圧は、第１接続ノードの電圧と第２接続ノードの電圧の電圧差に応じた電圧変化によって変化する。また、第２接続ラインにおける電圧は、第３接続ノードから第４接続ノードの電圧差に応じた電圧変化によって変化する。このため、第１接続ラインにおいて第１接続ノードから所定電圧分降下（又は上昇）したノードと、第２接続ラインにおいて第４接続ノードから所定電圧分降下（又は上昇）したノードとを接続することにより、温度変化に伴って変化する電圧の勾配が異なる複数の出力電圧を、線形性よく出力することができる。

本発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度補償回路を備え、この温度補償回路の出力端子のそれぞれにヒューズを設けたことを要旨とする。このため、複数の出力端子に接続されたヒューズのうち、温度変化による電圧を補償するために適した１つのヒューズを選択し、それ以外のヒューズを切断することにより、線形性のよいトリミング抵抗を用いることができる。従って、温度変化による電圧補償を、より正確に行なうことができる。

本発明は、加速度センサからの出力を増幅する出力増幅回路に、請求項４に記載のトリミング回路を設けたことを要旨とする。加速度センサの出力は、温度変化によって直線的
に変化する。このため、線形性のよい温度補償回路を備えたトリミング回路を出力増幅回路に設けることにより、広い温度範囲において使用する加速度センサとして用いても、出力誤差を小さくすることができ、加速度センサが測定した加速度を、より正確に出力することができる。

本発明によれば、温度補償回路の出力電圧の線形性を向上させて、この温度補償回路を用いたトリミング回路及びこれを用いた加速度検出装置が使用可能な温度範囲を良好に広くすることができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図３を用いて説明する。ここでは、温度補償回路を設けた加速度検出装置１０について、図１を用いて説明する。本実施形態の加速度検出装置１０は、静電容量を用いて加速度を検出する加速度センサ１１、静電容量を電圧に変換するキャパシタ電圧コンバータ１２、出力増幅回路１５及びトリミング回路２０を備える。

加速度センサ１１は、加速度に応じて静電容量が変化する構成を有しており、静電容量に応じた大きさの信号を出力する。この加速度センサ１１は、温度上昇に伴って、出力する静電容量が直線的に増加する構成を有している。

キャパシタ電圧コンバータ１２は、供給された静電容量に応じた電圧を出力する。
出力増幅回路１５は、スイッチドキャパシタ回路を備えた増幅手段であり、キャパシタ１４と、複数のスイッチ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ、オペアンプ１７及び複数のキャパシタによって構成されている。

ここで、キャパシタ１４は、キャパシタ電圧コンバータ１２の出力電圧を出力増幅回路１５に伝播する。スイッチ１６ａ〜１６ｃは同期してオンオフされる。また、スイッチ１６ｄ〜１６ｇは、同期してオンオフされ、スイッチ１６ａ〜１６ｃがオフの場合にオンになり、オンの場合にオフとなる。これにより、出力増幅回路１５は、本実施形態では、キャパシタ電圧コンバータ１２から出力される方形波の上限電圧値と下限電圧値との差の電圧を増幅した出力電圧ＶOUTを出力する。

また、スイッチ１６ｄ，１６ｅの接続ノードには、温度補償回路２１を備えたトリミング回路２０が接続されている。トリミング回路２０は、温度補償回路２１と、この温度補償回路２１の複数の出力端子ＮT1，ＮT2，ＮT3，ＮT4，ＮT5に対応して設けられた複数のヒューズ２２とを有する。そして、加速度センサ１１の温度変化の補償に適した出力端子ＮT5に接続しているヒューズ２２以外のヒューズ２２は切断されている。これにより、オペアンプ１７は、ヒューズによって接続されている温度補償回路２１の出力端子の電圧変化と比較しながら、加速度センサ１１からの出力を増幅して、加速度検出装置１０の出力電圧ＶOUTを出力する。

次に、温度補償回路２１について、図２を用いて説明する。
温度補償回路２１は、第１の回路としての基準回路Ｃ１と、第２の回路としての補完回路Ｃ２とを備えている。

基準回路Ｃ１においては、電源電圧ＶＤＤの電源電圧ライン（高電位電源電圧ライン）と、接地電圧ＧＮＤの接地電圧ライン（低電位電源電圧ライン）との間に、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が直列に接続されている。更に、基準回路Ｃ１においては、電源ＶＤＤラインと接地電圧ラインとの間に、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８が直列に接続され
ている。そして、抵抗素子Ｒ２，Ｒ３との接続ノード（第１接続ノード）Ｎ１と、抵抗素子Ｒ６，Ｒ７との接続ノード（第２接続ノード）Ｎ３とは、直列に接続された抵抗素子Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を介して接続されている。本実施形態では、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２が第１抵抗手段、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４が第２抵抗手段、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６が第３抵抗手段、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８が第４抵抗手段、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４が第９抵抗手段として機能する。

本実施形態では、基準回路Ｃ１を構成する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７〜Ｒ１４は、温度が上昇すると抵抗値が低くなる負の温度係数を有する抵抗素子から構成されている。また、基準回路Ｃ１を構成する抵抗素子Ｒ３，Ｒ６は、温度が上昇すると抵抗値も高くなる正の温度係数を有する抵抗素子から構成される。なお、図２においては、抵抗素子の符号に添えて表示した「（−）」は、負の温度係数を有する抵抗素子であることを示し、「（＋）」は、正の温度係数を有する抵抗素子であることを示している。ここで、第２及び第３抵抗手段は、負の温度係数を有する抵抗素子と正の温度係数を有する抵抗素子から構成されている。

また、本実施形態では、第１〜第４抵抗手段の合成抵抗値が常温（本実施形態では２７℃）においてすべて同じ値になるように、各抵抗素子Ｒ１〜Ｒ８の抵抗値が設定されている。すなわち、抵抗素子Ｒｉ（ｉは整数）の抵抗をｒ(Ri)として示すと、
ｒ(R1)＋ｒ(R2)＝ｒ(R3)＋ｒ(R4)＝ｒ(R5)＋ｒ(R6)＝ｒ(R7)＋ｒ(R8)
である。更に、本実施形態では、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４の抵抗値は、すべて同じ値に設定されている。

一方、補完回路Ｃ２においては、電源電圧ラインと接地電圧ラインとの間に、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４が直列に接続されている。更に、補完回路Ｃ２においては、電源電圧ラインと接地電源ラインとの間に、抵抗素子Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８が直列に接続されている。そして、抵抗素子Ｒ２６，Ｒ２７の接続ノード（第４接続ノード）Ｎ２と、抵抗素子Ｒ２２，Ｒ２３の接続ノード（第３接続ノード）Ｎ４とは、直列に接続された抵抗素子Ｒ２９，Ｒ３０，Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ３４を介して接続されている。本実施形態では、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２が第５抵抗手段、抵抗素子Ｒ２３，Ｒ２４が第６抵抗手段、抵抗素子Ｒ２５，Ｒ２６が第７抵抗手段、抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８が第８抵抗手段、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４が第１０抵抗手段として機能する。

本実施形態では、第５抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２は、正の温度係数を有する抵抗素子から構成されており、第１抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２とは逆の特性の温度係数を有している。

第６抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２３，Ｒ２４は、それぞれ正の温度係数、負の温度係数を有する抵抗素子から構成されており、第２抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ３，Ｒ４と同じ温度係数を有する。

第７抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２５，Ｒ２６は、それぞれ正の温度係数、負の温度係数を有する抵抗素子から構成されており、第３抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ５，Ｒ６と同じ温度係数を有する。

第８抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８は、正の温度係数を有する抵抗素子から構成されており、第４抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ７，Ｒ８とは逆の特性の温度係数を有している。

第１０抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４は、正の温度係数を有する抵抗素子
から構成されており、第９抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４とは逆の特性の温度係数を有している。

また、本実施形態では、第５〜第８抵抗手段の合成抵抗値が常温において同じ値になるように、各抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２８の抵抗値が設定されている。すなわち、
ｒ(R21)＋ｒ(R22)＝ｒ(R23)＋ｒ(R24)＝ｒ(R25)＋ｒ(R26)＝ｒ(R27)＋ｒ(R28)
である。更に、本実施形態では、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４の抵抗値は、常温において、すべて同じ値になっており、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４の抵抗値と同じ値に設定されている。

更に、基準回路Ｃ１の抵抗素子Ｒ９，Ｒ１０の接続ノードＮ５と、補完回路Ｃ２の抵抗素子Ｒ３４，Ｒ３３の接続ノードＮ６とが接続されており、これが温度補償回路２１の出力端子ＮT1としてヒューズ２２に接続されている。基準回路Ｃ１の抵抗素子Ｒ１０，Ｒ１１の間の接続ノードと、補完回路Ｃ２の抵抗素子Ｒ３３，Ｒ３２の間の接続ノードとが接続されており、これが出力端子ＮT2としてヒューズ２２に接続されている。基準回路Ｃ１の抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２の間の接続ノードと、補完回路Ｃ２の抵抗素子Ｒ３２，Ｒ３１の間の接続ノードとが接続されており、これが出力端子ＮT3としてヒューズ２２に接続されている。基準回路Ｃ１の抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の間の接続ノードと、補完回路Ｃ２の抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３０の間の接続ノードとが接続されており、これが出力端子ＮT4としてヒューズ２２に接続されている。基準回路Ｃ１の抵抗素子Ｒ１３，Ｒ１４の間の接続ノードと、補完回路Ｃ２の抵抗素子Ｒ３０，Ｒ２９の間の接続ノードとが接続されており、これが出力端子ＮT5としてヒューズ２２に接続されている。

なお、本実施形態では、加速度検出装置１０が製造された場合には、ヒューズ２２はすべて接続されている。その後、出力端子ＮT1〜ＮT5のうち、加速度センサ１１の電圧特性に最も適した電圧変化を行なう出力端子が選択される。そして、選択されなかった出力端子に接続されるヒューズ２２は、レーザ等によりすべて切断される。本実施形態では、図１に示すように、出力端子ＮT5が選択されて、この出力端子ＮT5に接続されているヒューズ２２は切断されず、その他の出力端子ＮT1〜ＮT4に接続されているヒューズ２２は切断される。

次に、接続ノードＮ１〜Ｎ４における温度による抵抗値の変化について、図３を用いて説明する。
常温においては、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値の和、抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８の抵抗値の和が同じである。このため、接続ノードＮ１〜Ｎ４は同じ電圧になり、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４，Ｒ２９〜Ｒ３４には電流が流れない。

常温より温度が上昇した場合には、正の温度係数を有する抵抗素子Ｒ３，Ｒ６，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ２６〜Ｒ３４の抵抗値が増加し、負の温度係数を有する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７〜Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ２５の抵抗値が減少する。

このため、基準回路Ｃ１においては、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６の抵抗値の和より小さくなる。また、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８の抵抗値の和より大きくなる。従って、接続ノードＮ１の電圧は上昇し、接続ノードＮ３の電圧は降下する。

一方、補完回路Ｃ２においては、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値の和より大きくなる。また、抵抗素子Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値の和
は、抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８の抵抗値の和より小さくなる。従って、接続ノードＮ２の電圧は上昇し、接続ノードＮ４の電圧は降下する。

また、常温より温度が降下した場合には、正の温度係数を有する抵抗素子Ｒ３，Ｒ６，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ２６〜Ｒ３４の抵抗値が減少し、負の温度係数を有する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７〜Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ２５の抵抗値が増加する。

このため、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６の抵抗値の和より大きくなる。また、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ７，Ｒ８の抵抗値の和より小さくなる。従って、接続ノードＮ１の電圧は下降し、接続ノードＮ３の電圧は上昇する。更に、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ２５，Ｒ２６の抵抗値の和より小さくなり、抵抗素子Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値の和は、抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８の抵抗値の和より大きくなる。従って、接続ノードＮ２の電圧は下降し、接続ノードＮ４の電圧は上昇する。

図３（ａ）には、温度変化による接続ノードＮ１の電圧ＶN1の変化及び接続ノードＮ３の電圧ＶN3の変化を示す。本実施形態では、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４は同じ特性で同じ抵抗値の抵抗であるため、接続ノードＮ５、抵抗素子Ｒ１０，Ｒ１１の接続ノード、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２の接続ノード、抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の接続ノード、抵抗素子Ｒ１３，Ｒ１４の接続ノードの電圧は、電圧ＶN1と電圧ＶN3との電圧差を分圧した値になる。例えば、抵抗素子Ｒ９，Ｒ１０の接続ノードＮ５の電圧は、［ＶN1−（ＶN1−ＶN3）／６］になる。

また、接続ノードＮ３の電圧ＶN3は、接続ノードＮ１の電圧ＶN1の変化と対称的に変化する。なお、接続ノードＮ１，Ｎ３の中央に位置する接続ノード（抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２の間の接続ノード）の電圧は、ほとんど温度によらず一定になる。

ここで、温度をパラメータとしたときの各抵抗素子の抵抗値Ｒ（Ｔ）は、
Ｒ（Ｔ）＝Ｒt0＊［１＋（Ｔ−Ｔnom）＊ｔc1＋（Ｔ−Ｔnom）^２＊ｔc2］…（１）
で表わせる。この場合、Ｔは温度（摂氏度）、Ｒt0は常温Ｔnomにおける抵抗値、ｔc1，
ｔc2は温度係数を示す。

更に、電圧をパラメータとしたときの各抵抗素子の抵抗値Ｒ（Ｖ）は、
Ｒ（Ｖ）＝Ｒv0＊［１＋Ｖ＊ｖc1＋Ｖ^２＊ｖc2］…（２）
で表わせる。この場合、Ｖは電圧、Ｒv0は０Ｖにおける抵抗値、ｖc1，ｖc2は電圧係数を示す。

接続ノードＮ１，Ｎ３の電圧は、温度変化に伴って、この（１）式及び図３（ａ）から明らかなように、全体として下に凸の曲線で変化する。このため、電圧ＶN1，ＶN3は常温Ｔnom近辺ではほぼ直線に変化するが、−４０℃や１５０℃など、常温Ｔnomより離れた温度では、（１）式の二次関数項［（Ｔ−Ｔnom）^２＊ｔc2］の影響が大きくなる。

図３（ｂ）には、温度変化による接続ノードＮ２の電圧ＶN2の変化及び接続ノードＮ４の電圧ＶN4の変化を示す。本実施形態では、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４は同じ特性で同じ抵抗値の抵抗であるため、接続ノードＮ６、抵抗素子Ｒ３３，Ｒ３２の接続ノード、抵抗素子Ｒ３２，Ｒ３１の接続ノード、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３０の接続ノード、抵抗素子Ｒ３０，Ｒ２９の接続ノードの電圧は、電圧ＶN2と電圧ＶN4との電圧差を分圧した値になる。例えば、抵抗素子Ｒ３３及びＲ３４の接続ノードＮ６の電圧は、［ＶN2−（ＶN2−ＶN4）／６］になる。

また、接続ノードＮ４の電圧ＶN4は、接続ノードＮ２の電圧ＶN2の変化と対称的に変化する。なお、接続ノードＮ２，Ｎ４の中央に位置する接続ノード（抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２の間の接続ノード）の電圧は、ほとんど温度によらず一定になる。なお、電圧ＶN2，ＶN4は、常温Ｔnom近辺ではほぼ直線的に変化するが、−４０℃や１５０℃など常温Ｔnomから大きく外れると、上記（１）式の二次関数項［（Ｔ−Ｔnom）^２＊ｔc2］の影響が大き
くなり、全体として上に凸の曲線として変化する。

一方、温度補償回路２１の出力端子ＮT1〜ＮT5は、温度変化の勾配が同じ接続ノード同士を接続した端子である。このため、各出力端子ＮT1〜ＮT5の電圧は、二次関数項の値が相殺されて、−４０℃から１５０℃の全体で、より直線的に変化することになる。ここで、図３（ｃ）には、接続ノードＮ５，Ｎ６を接続した出力端子ＮT1の温度変化による電圧ＶNT1の変化を示す。この図３（ｃ）から明らかなように、電圧ＶNT1は、二次関数項の値が相殺されて、−４０℃から１５０℃の広い温度範囲全体で、温度上昇により直線的に上昇する。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
・ 本実施形態では、基準回路Ｃ１は、電源電圧ＶＤＤの電源電圧ラインと、接地電圧ＧＮＤの接地電圧ラインとの間に、直列に接続された抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と、直列に接続された抵抗素子Ｒ５〜Ｒ８とを配置した構成をしている。抵抗素子Ｒ２，Ｒ３との接続ノードＮ１と、抵抗素子Ｒ６，Ｒ７との接続ノードＮ３との間には、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４が直列に接続されている。補完回路Ｃ２は、電源電圧ラインと接地電圧ラインとの間に、直列に接続された抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２４と、直列に接続された抵抗素子Ｒ２５〜Ｒ２８とを配置した構成をしている。抵抗素子Ｒ２６，Ｒ２７の接続ノードＮ２と、抵抗素子Ｒ２２，Ｒ２３の接続ノードＮ４との間には、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４が直列に接続されている。抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７〜Ｒ１４，Ｒ２４，Ｒ２５は、負の温度係数を有する抵抗素子から構成されており、抵抗素子Ｒ３，Ｒ６，Ｒ２１〜Ｒ２３，Ｒ２６〜Ｒ３４は、正の温度係数を有する抵抗素子から構成される。抵抗素子Ｒ１３，Ｒ１４の間の接続ノードと、抵抗素子Ｒ３０，Ｒ２９の間の接続ノードとが接続されて、出力端子ＮT5になっている。この出力端子ＮT5がヒューズ２２を介して出力増幅回路１５に接続されている。常温においては、接続ノードＮ１〜Ｎ４は同じ電圧であるが、常温より温度が上昇した場合、接続ノードＮ１の電圧は上昇し、接続ノードＮ３の電圧は降下し、接続ノードＮ２の電圧は上昇し、接続ノードＮ４の電圧は降下する。また、常温より温度が降下した場合、接続ノードＮ１の電圧は下降し、接続ノードＮ３の電圧は上昇し、接続ノードＮ２の電圧は下降し、接続ノードＮ４の電圧は上昇する。従って、温度変化の勾配が同じ接続ノード同士を接続することにより、基準回路Ｃ１と補完回路Ｃ２の二次関数項の値が相殺される。このため、出力端子ＮT1〜ＮT5の出力電圧は、温度変化に伴って、より直線的に変化するので、温度補償回路２１の出力電圧の線形性を向上することができる。

・ 本実施形態では、第９抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４と、第１０抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４とは、常温において、すべて同じ値に設定されている。このため、接続ノードＮ１と接続ノードＮ３とを接続するライン（第１接続ライン）における電圧降下は、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４の数に応じて等分された値になる。また、接続ノードＮ２と接続ノードＮ４とを接続するライン（第２接続ライン）における電圧降下は、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４の数に応じて等分された値になる。従って、接続ノードＮ１からの抵抗素子の数と、接続ノードＮ２からの抵抗素子の数とが同じ接続ノード同士を接続した箇所を出力端子ＮT1〜ＮT5とすることにより、温度変化に伴って変化する電圧の勾配が異なる複数の出力電圧を、線形性よく出力することができる。

・ 本実施形態では、基準回路Ｃ１の接続ノードＮ１，Ｎ３との間に直列に接続された抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４は、第１抵抗手段及び第４抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ１，Ｒ２
，Ｒ７，Ｒ８と同じ負の温度係数を有する抵抗素子で構成されている。このため、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７，Ｒ８の抵抗値が低下した場合には、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４の抵抗値が低下するので、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ９〜Ｒ１４，Ｒ７，Ｒ８にスムーズに電流が流れてエネルギーロスを小さくすることができる。また、接続ノードＮ２，Ｎ４との間に直列に接続された抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４は、第５抵抗手段及び第６抵抗手段を構成する抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２７，Ｒ２８と同じ正の温度係数を有する抵抗素子で構成されている。このため、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２７，Ｒ２８の抵抗値が低下した場合には、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４の抵抗値が低下するので、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２９〜Ｒ３４，Ｒ２７，Ｒ２８にスムーズに電流が流れてエネルギーロスを小さくすることができる。

・ 本実施形態では、トリミング回路２０は、温度補償回路２１と、この温度補償回路２１の各出力端子ＮT1〜ＮT5のそれぞれに接続された複数のヒューズ２２とを備える。本実施形態では、温度変化に応じた電圧の変化の勾配が同じ電圧同士を接続することにより、トリミング回路２０は、温度変化によって変化する電圧の勾配が異なる複数の出力電圧が出力可能となっている。このため、加速度検出装置１０の温度変化に最も適した電圧を出力する出力端子に接続されているヒューズ２２以外のヒューズ２２を切断することにより、トリミング回路２０は、温度変化による電圧補償を、より正確に行なうことができる。従って、このトリミング回路２０を備える加速度検出装置１０は、広い温度範囲において使用しても、出力誤差を少なくすることができ、より正確に出力することができる。

また、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記実施形態においては、接続ノードＮ１，Ｎ３の間の抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４の数と、接続ノードＮ２，Ｎ４の間の抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４の数とを同じにした。これに限らず、例えば、これら接続ノードＮ１，Ｎ３の間の抵抗素子の数と、接続ノードＮ２，Ｎ４の間の抵抗素子の数とを異ならせてもよい。また、抵抗素子Ｒ９〜Ｒ１４の抵抗値と、抵抗素子Ｒ２９〜Ｒ３４の抵抗値とをすべて同じにしなくてもよい。ただし、温度補償回路２１に用いられる抵抗素子の正の温度係数と負の温度係数とがほぼ同じ場合には、接続ノードＮ１の電圧から所定電圧分変化（降下又は上昇）したノードと、接続ノードＮ２の電圧から、この同じ所定電圧分変化（降下又は上昇）したノードとを接続したノードを出力端子として用いるのが好ましい。この場合には、出力端子における電圧の変化を容易に設定することができる。

○ 上記実施形態においては、温度補償回路２１には５つの出力端子ＮT1〜ＮT5を設けたが、これら出力端子の数は、接続ノードＮ１，Ｎ３の間の抵抗の数や接続ノードＮ２，Ｎ４の間の抵抗の数によって自由に変更できる。更に、接続ノードＮ１，Ｎ２同士を接続したノードを温度補償回路２１の出力端子として用いてもよいし、接続ノードＮ３，Ｎ４同士を接続したノードを温度補償回路２１の出力端子として用いてもよい。

○ 上記実施形態においては、第１〜第８抵抗手段は、２つの抵抗素子で構成したが、各抵抗手段を構成する抵抗素子の数は、これに限られない。この場合、基準回路Ｃ１の第１及び第４抵抗手段を負の温度係数を有する抵抗素子で構成し、補完回路Ｃ２の第５及び第８抵抗手段を正の温度係数を有する抵抗素子で構成する。そして、第２、第３、第６及び第７抵抗手段を、負の温度係数を有する抵抗素子と正の温度係数を有する抵抗素子で構成する。この場合、第６及び第７抵抗手段が、第２及び第３抵抗手段の抵抗値の変化と対称的に変化する抵抗値の特性を有する抵抗手段となるようにする。例えば、第２及び第３抵抗手段が、負の温度係数を有する抵抗素子の２つと正の温度係数を有する抵抗素子の１つから構成される場合には、第６及第７抵抗手段を、正の温度係数を有する抵抗素子の２つと負の温度係数を有する抵抗素子の１つから構成してもよい。

○ 上記実施形態においては、第２、第３、第６及び第７抵抗手段は、正の温度係数を有する１つの抵抗素子と、負の温度係数を有する１つの抵抗素子とで構成した。これに限らず、第２及び第３抵抗手段を正の温度係数を有する抵抗素子で、第６及び第７抵抗手段を負の温度係数を有する抵抗素子で形成してもよい。

○ 上記実施形態においては、接地電圧ＧＮＤの接地電圧ラインを低電位電源電圧ラインとして用いた。低電位電源電圧ラインの電圧は０Ｖに限られない。
○ 上記実施形態においては、温度補償回路２１は、加速度検出装置１０の出力増幅回路１５に設けた。これに限らず、温度変化に対する出力電圧に線形性が要求される回路に適用することができる。

本発明のトリミング回路を設けた加速度検出装置の概略配線回路図。 本発明の温度補償回路の配線回路図。 本発明における温度変化に伴うノードの電圧変化を示す図であり、（ａ）は基準回路におけるノードの電圧変化、（ｂ）は補完回路におけるノードの電圧変化、（ｃ）は温度補償回路の出力端子における電圧変化を示す。

符号の説明

Ｃ１…第１の回路としての基準回路、Ｃ２…第２の回路としての補完回路、ＮT1，ＮT2，ＮT3，ＮT4，ＮT5…温度補償回路の出力端子、Ｎ１…第１接続ノード、Ｎ２…第４接続ノード、Ｎ３…第２接続ノード、Ｎ４…第３接続ノード、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０，Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ３４…抵抗素子、ＶOUT…出力電圧、１０…加速度検出装置、１１…加速度
センサ、１２…キャパシタ電圧コンバータ、１５…出力増幅回路、２０…トリミング回路、２１…温度補償回路、２２…ヒューズ。

Claims (5)

1. 高電位電源電圧ラインと低電位電源電圧ラインとの間に、第１抵抗手段及び第２抵抗手段と、第３抵抗手段及び第４抵抗手段と、第５抵抗手段及び第６抵抗手段と、第７抵抗手段及び第８抵抗手段とを、それぞれ直列に配置し、
   前記第１抵抗手段と前記第２抵抗手段との間の第１接続ノードと、前記第３抵抗手段と前記第４抵抗手段との間の第２接続ノードとを、第９抵抗手段を介して接続し、
   前記第５抵抗手段と前記第６抵抗手段との間の第３接続ノードと、前記第７抵抗手段と前記第８抵抗手段との間の第４接続ノードとを、第１０抵抗手段を介して接続し、
   前記第１及び前記第４抵抗手段は、温度が上昇すると抵抗値が降下する負の温度係数を有する第１特性の抵抗手段であり、
   前記第２及び前記第３抵抗手段は、前記第１特性の温度係数より大きい温度係数を有する第２特性の抵抗手段であり、
   前記第５及び前記第８抵抗手段は、前記第１特性と対称的に変化する正の温度係数を有する第３特性の抵抗手段であり、
   前記第６及び前記第７抵抗手段は、前記第３特性の温度係数よりも小さい温度係数を有し、かつ、前記第２特性と対称的に変化する第４特性の抵抗手段であり、
   前記第１接続ノードと前記第２接続ノードとを接続する第１接続ラインと、前記第３接続ノードと前記第４接続ノードとを接続する第２接続ラインとを接続したノードを出力端子として用いることを特徴とする温度補償回路。
2. 負の温度係数を有する第１の抵抗素子と、正の温度係数を有する第２の抵抗素子とから構成されており、
   前記第１及び前記第４抵抗手段は、前記第１の抵抗素子から構成されており、
   前記第５及び前記第８抵抗手段は、前記第２の抵抗素子から構成されており、
   前記第２、前記第３、前記第６及び前記７抵抗手段は、前記第１の抵抗素子及び前記第２の抵抗素子から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の温度補償回路。
3. 前記第１〜第８抵抗手段は、所定温度において同じ抵抗値であり、
   前記第９抵抗手段及び前記第１０抵抗手段は、複数の抵抗素子を直列に接続して構成されており、
   前記第１接続ラインにおいて前記第１接続ノードの電位から所定電圧分変化したノードと、前記第２接続ラインにおいて前記第４接続ノードの電位から前記所定電圧分変化したノードとを接続した複数の出力端子を有することを特徴とする請求項２に記載の温度補償回路。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度補償回路を備え、この温度補償回路の出力端子のそれぞれにヒューズを設けたことを特徴とするトリミング回路。
5. 加速度センサからの出力を増幅する出力増幅回路に、請求項４に記載のトリミング回路を設けたことを特徴とする加速度検出装置。
   

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