JP2013127438A - Sensor signal processing circuit and sensor signal processing device - Google Patents

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Yoichi Kimura
陽一 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor signal processing circuit capable of reducing power consumption of a sensor.SOLUTION: The sensor signal processing circuit includes a control circuit 30 which outputs a sample timing signal P1, and an AD converter 40 which has an integrator 41 for sampling a sensor voltage value Vs output from the sensor 10 according to the sampling timing signal P1. The control circuit 30 has a switch SW1 which limits electric power supplied to the sensor 10 to small electric power in a period in which the sensor voltage value Vs is not sampled based upon the sampling timing signal P1.

Description

本発明は、サンプリングタイミング信号に従って、センサの出力信号をサンプリングする、センサ信号処理回路、及び該センサ信号処理回路を備えるセンサ信号処理装置に関する。   The present invention relates to a sensor signal processing circuit that samples a sensor output signal in accordance with a sampling timing signal, and a sensor signal processing apparatus including the sensor signal processing circuit.

図1は、従来のセンサ信号処理装置100の構成図である。センサ信号処理装置100は、抵抗ブリッジ型のセンサ110と、サンプリングタイミング信号P11,P12を生成する信号生成回路131と、サンプリングタイミング信号P11,P12に従って、センサ110の出力信号をサンプリングするΔΣ変調器144とを備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional sensor signal processing apparatus 100. The sensor signal processing apparatus 100 includes a resistance bridge type sensor 110, a signal generation circuit 131 that generates sampling timing signals P11 and P12, and a ΔΣ modulator 144 that samples the output signal of the sensor 110 according to the sampling timing signals P11 and P12. And.

サンプリングタイミング信号P11は、ΔΣ変調器144内部のスイッチトキャパシタ141を構成するスイッチSW12a,12b,14a,14bのオン/オフを制御する信号であり、サンプリングタイミング信号P12は、スイッチトキャパシタ141を構成するスイッチSW13a,13bのオン/オフを制御する信号である。   The sampling timing signal P11 is a signal for controlling on / off of the switches SW12a, 12b, 14a, and 14b constituting the switched capacitor 141 in the ΔΣ modulator 144, and the sampling timing signal P12 is a switch that constitutes the switched capacitor 141. This is a signal for controlling on / off of the SWs 13a and 13b.

また、センサ信号処理装置100は、センサ110に通電するためのスイッチSW11のオン/オフを制御する信号を生成するセンサ用制御回路160を備えている。センサ用制御回路160は、ΔΣ変調器144がディスエーブルのときにスイッチSW11をオフにすることによって、センサ110に流れる電流を遮断し、ΔΣ変調器144がイネーブルのときにスイッチSW11をオンにすることによって、センサ110を通電させる。   The sensor signal processing apparatus 100 also includes a sensor control circuit 160 that generates a signal for controlling on / off of the switch SW11 for energizing the sensor 110. The sensor control circuit 160 cuts off the current flowing through the sensor 110 by turning off the switch SW11 when the ΔΣ modulator 144 is disabled, and turns on the switch SW11 when the ΔΣ modulator 144 is enabled. As a result, the sensor 110 is energized.

なお、特許文献1には、ブリッジ回路に対して間欠的な電流を供給するセンサ回路が開示されている。   Patent Document 1 discloses a sensor circuit that supplies intermittent current to a bridge circuit.

特開平8−136309号公報JP-A-8-136309

しかしながら、上述の従来のセンサ信号処理装置100では、ΔΣ変調器144がセンサ110の出力信号をサンプリングしているか否かにかかわらず、ΔΣ変調器144がイネーブルのときにはスイッチSW11がオンすることにより電流がセンサ110に常に流れているため、センサの消費電力が大きかった。   However, in the above-described conventional sensor signal processing apparatus 100, regardless of whether or not the ΔΣ modulator 144 is sampling the output signal of the sensor 110, when the ΔΣ modulator 144 is enabled, the switch SW11 is turned on so that the current flows. Is constantly flowing to the sensor 110, so the power consumption of the sensor is large.

そこで、本発明は、センサの消費電力を低減できる、センサ信号処理回路及びセンサ信号処理装置の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a sensor signal processing circuit and a sensor signal processing device that can reduce the power consumption of the sensor.

上記目的を達成するため、本発明は、
サンプリングタイミング信号を出力する制御部と、
前記サンプリングタイミング信号に従って、センサの出力信号をサンプリングする離散型回路とを備える、センサ信号処理回路であって、
前記制御部は、前記サンプリングタイミング信号に基づいて、前記センサに供給される電力を間欠的に制限する、センサ信号処理回路及びそれを備えるセンサ信号処理装置を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A control unit that outputs a sampling timing signal;
A sensor signal processing circuit comprising a discrete circuit for sampling the output signal of the sensor according to the sampling timing signal,
The control section provides a sensor signal processing circuit and a sensor signal processing apparatus including the sensor signal processing circuit that intermittently limit the power supplied to the sensor based on the sampling timing signal.

本発明によれば、センサの消費電力を低減できる。   According to the present invention, the power consumption of the sensor can be reduced.

従来のセンサ信号処理装置100の構成図である。It is a block diagram of the conventional sensor signal processing apparatus 100. 本発明の第1の実施形態であるセンサ信号処理装置1の構成図である。It is a lineblock diagram of sensor signal processing device 1 which is a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態であるセンサ信号処理装置2の構成図である。It is a block diagram of the sensor signal processing apparatus 2 which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態であるセンサ信号処理装置3の構成図である。It is a block diagram of the sensor signal processing apparatus 3 which is the 3rd Embodiment of this invention. 遅延回路35の具体例である。This is a specific example of the delay circuit 35. サンプリングタイミング信号P1,P1d,P1dd,P2のタイムチャートである。It is a time chart of sampling timing signals P1, P1d, P1dd, and P2.

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の第1の実施形態であるセンサ信号処理装置1の構成図である。センサ信号処理装置1は、センサ10と、センサ信号処理回路20とを備えたセンサシステムである。センサ10は、所定の物理量を検出し、その検出値に応じた信号を出力する。センサ信号処理回路20は、制御回路30と、ADコンバータ40とを備えた半導体集積回路である。   FIG. 2 is a configuration diagram of the sensor signal processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The sensor signal processing device 1 is a sensor system including a sensor 10 and a sensor signal processing circuit 20. The sensor 10 detects a predetermined physical quantity and outputs a signal corresponding to the detected value. The sensor signal processing circuit 20 is a semiconductor integrated circuit including a control circuit 30 and an AD converter 40.

制御回路30は、信号生成回路31と、スイッチSW1とを備えた制御部である。信号生成回路31は、サンプリングタイミング信号P1,P2を生成する信号生成部であり、スイッチSW1は、サンプリングタイミング信号P1,P2のうちの一方のサンプリング信号P1に基づいて、センサ10に供給される電力を間欠的に小さく制限する制限部である。   The control circuit 30 is a control unit including a signal generation circuit 31 and a switch SW1. The signal generation circuit 31 is a signal generation unit that generates sampling timing signals P1 and P2, and the switch SW1 is power supplied to the sensor 10 based on one sampling signal P1 of the sampling timing signals P1 and P2. It is a limiting part which restricts intermittently small.

ADコンバータ40は、制御回路30の信号生成回路31から出力されるサンプリングタイミング信号P1,P2に従って、センサ10の出力信号をサンプリングする離散型回路である。   The AD converter 40 is a discrete circuit that samples the output signal of the sensor 10 in accordance with the sampling timing signals P1 and P2 output from the signal generation circuit 31 of the control circuit 30.

センサ信号処理回路20は、このような構成を有しているので、センサ10に供給される電力を間欠的に制限することを、ADコンバータ40のサンプリング動作に同期させることができる。これにより、制御回路30は、スイッチSW1を制御することによって、センサ10の出力信号がADコンバータ40によってサンプリングされない期間にセンサ10に供給される電力を、センサ10の出力信号がADコンバータ40によってサンプリングされる期間に比べて小さく制限することが可能となる。また、制御回路30は、スイッチSW1を制御することによって、センサ10の出力信号がADコンバータ40によってサンプリングされる期間に、センサ10に供給される電力を制限することを解除することが可能となる。   Since the sensor signal processing circuit 20 has such a configuration, intermittently limiting the power supplied to the sensor 10 can be synchronized with the sampling operation of the AD converter 40. As a result, the control circuit 30 controls the switch SW1 to sample the power supplied to the sensor 10 during a period when the output signal of the sensor 10 is not sampled by the AD converter 40, and the output signal of the sensor 10 is sampled by the AD converter 40. It is possible to limit the time to be smaller than the period of time. Further, the control circuit 30 can release the restriction of the power supplied to the sensor 10 during the period when the output signal of the sensor 10 is sampled by the AD converter 40 by controlling the switch SW1. .

ここで、センサ10の出力信号がADコンバータ40によってサンプリングされる期間にセンサ10に必要な電力が供給されていれば、センサ10の出力信号がADコンバータ40によってサンプリングされない期間にセンサ10に供給される電力を制限してもよい。なぜならば、センサ10の出力信号がADコンバータ40によってサンプリングされていなければ、センサ10に供給される電力が制限されることによってセンサ10の出力信号が変動してもかまわないからである。   Here, if power necessary for the sensor 10 is supplied during a period when the output signal of the sensor 10 is sampled by the AD converter 40, the output signal of the sensor 10 is supplied to the sensor 10 during a period when the output signal is not sampled by the AD converter 40. The power that can be limited may be limited. This is because, if the output signal of the sensor 10 is not sampled by the AD converter 40, the output signal of the sensor 10 may fluctuate by limiting the power supplied to the sensor 10.

このように、センサ信号処理回路20によれば、センサ10への電力供給が必要最低限の時間に抑えられる。また、ADコンバータ40がセンサ10の出力信号についてサンプリングした結果に影響を与えることなく、センサ10の消費電力を低減できる。   Thus, according to the sensor signal processing circuit 20, the power supply to the sensor 10 can be suppressed to the minimum necessary time. Further, the power consumption of the sensor 10 can be reduced without affecting the result of the AD converter 40 sampling the output signal of the sensor 10.

次に、図2の構成について更に詳細に説明する。   Next, the configuration of FIG. 2 will be described in more detail.

センサ10は、4つの抵抗R1,R2,R3,R4から構成される抵抗ブリッジ回路を有する抵抗ブリッジ型センサである。抵抗ブリッジ回路は、センサ10の出力信号として、アナログのセンサ電圧値Vsを出力する。センサ電圧値Vsは、抵抗R1と抵抗R2との接続点aの電位Vsaと、抵抗R3と抵抗R4との接続点bの電位Vsbとの電位差である。   The sensor 10 is a resistance bridge type sensor having a resistance bridge circuit composed of four resistors R1, R2, R3, and R4. The resistance bridge circuit outputs an analog sensor voltage value Vs as an output signal of the sensor 10. The sensor voltage value Vs is a potential difference between the potential Vsa at the connection point a between the resistors R1 and R2 and the potential Vsb at the connection point b between the resistors R3 and R4.

センサ10の高電位側電源端子11は、VDD電圧に接続され、センサ10の低電位側電源端子12は、スイッチSW1を介して、VDD電圧よりも低いVSS電圧に接続される。抵抗R1と抵抗R3との接続点cは、高電位側電源端子11を介して、VDD電圧に接続され、抵抗R2と抵抗R4との接続点dは、低電位側電源端子12及びスイッチSW1を介して、VSS電圧に接続される。VDD電圧は、所定の電源から供給される一定の電源電圧である。   The high potential side power supply terminal 11 of the sensor 10 is connected to the VDD voltage, and the low potential side power supply terminal 12 of the sensor 10 is connected to the VSS voltage lower than the VDD voltage via the switch SW1. The connection point c between the resistors R1 and R3 is connected to the VDD voltage via the high potential side power supply terminal 11, and the connection point d between the resistors R2 and R4 is connected to the low potential side power supply terminal 12 and the switch SW1. To the VSS voltage. The VDD voltage is a constant power supply voltage supplied from a predetermined power supply.

センサ10の具体例として、圧力センサ、温度センサ、電圧センサ、電流センサ、歪みセンサ、磁気センサ、流速センサなどの物理量を検出するセンサが挙げられる。また、スイッチSW1の具体例として、MOSFETやバイポーラトランジスタなどのトランジスタを有するスイッチ回路が挙げられる。   Specific examples of the sensor 10 include sensors that detect physical quantities such as pressure sensors, temperature sensors, voltage sensors, current sensors, strain sensors, magnetic sensors, and flow velocity sensors. A specific example of the switch SW1 is a switch circuit having a transistor such as a MOSFET or a bipolar transistor.

制御回路30の信号生成回路31は、サンプリングタイミング信号P1がハイレベルのとき、サンプリングタイミング信号P2がローレベルになり、サンプリングタイミング信号P2がハイレベルのとき、サンプリングタイミング信号P1がローレベルになるように、サンプリングタイミング信号P1,P2を生成する。また、信号生成回路31は、サンプリングタイミング信号P1,P2が両方ともローレベルになる期間を有するように、サンプリングタイミング信号P1,P2を生成する。   The signal generation circuit 31 of the control circuit 30 causes the sampling timing signal P2 to be low level when the sampling timing signal P1 is high level, and the sampling timing signal P1 to be low level when the sampling timing signal P2 is high level. In addition, sampling timing signals P1 and P2 are generated. In addition, the signal generation circuit 31 generates the sampling timing signals P1 and P2 so that both the sampling timing signals P1 and P2 have a low level.

ADコンバータ40は、制御回路30の信号生成回路31から出力されるサンプリングタイミング信号P1,P2に従って、センサ電圧値VsをサンプリングするΔΣ型のアナログ−デジタル変換回路である。ADコンバータ40は、例えば、ΔΣ変調器44と、デジタルフィルタ45とを備えている。   The AD converter 40 is a ΔΣ type analog-digital conversion circuit that samples the sensor voltage value Vs according to the sampling timing signals P 1 and P 2 output from the signal generation circuit 31 of the control circuit 30. The AD converter 40 includes, for example, a ΔΣ modulator 44 and a digital filter 45.

ΔΣ変調器44は、センサ電圧値Vsが入力される積分器41と、積分器41の出力信号を所定の基準電圧と比較するコンパレータ43とを有している。ΔΣ変調器44は、このような構成によって、センサ電圧値Vsに応じて変化する1ビットのデジタルデータ列を出力する。デジタルフィルタ45は、ΔΣ変調器44から出力されるデジタルデータを信号処理するフィルタであって、例えばCICフィルタを有している。   The ΔΣ modulator 44 includes an integrator 41 to which the sensor voltage value Vs is input, and a comparator 43 that compares the output signal of the integrator 41 with a predetermined reference voltage. With such a configuration, the ΔΣ modulator 44 outputs a 1-bit digital data string that changes according to the sensor voltage value Vs. The digital filter 45 is a filter that performs signal processing on digital data output from the ΔΣ modulator 44 and includes, for example, a CIC filter.

積分器41は、2つのキャパシタC1a,C1bと、6つのスイッチSSW2a,2b,3a,3b,4a,4bとを有している。キャパシタC1aの一方の電極は、スイッチSW4a及びオペアンプA1の非反転入力端子に接続され、もう一方の電極は、スイッチSW2a,3aに接続されている。キャパシタC1bの一方の電極は、スイッチSW4b及びオペアンプA1の反転入力端子に接続され、もう一方の電極は、スイッチSW2b,3bに接続されている。スイッチSW2aは、センサ10の抵抗ブリッジ回路の接続点aに接続され、スイッチSW2bは、センサ10の抵抗ブリッジ回路の接続点bに接続され、スイッチSW3a,3b,4a,4bは、基準電圧VCMに接続されている。   The integrator 41 has two capacitors C1a and C1b and six switches SSW2a, 2b, 3a, 3b, 4a and 4b. One electrode of the capacitor C1a is connected to the switch SW4a and the non-inverting input terminal of the operational amplifier A1, and the other electrode is connected to the switches SW2a and 3a. One electrode of the capacitor C1b is connected to the switch SW4b and the inverting input terminal of the operational amplifier A1, and the other electrode is connected to the switches SW2b and 3b. The switch SW2a is connected to the connection point a of the resistance bridge circuit of the sensor 10, the switch SW2b is connected to the connection point b of the resistance bridge circuit of the sensor 10, and the switches SW3a, 3b, 4a, and 4b are connected to the reference voltage VCM. It is connected.

スイッチSW2a,2b,4a,4bは、サンプリングタイミング信号P1に従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P1がハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。スイッチSW3a,3bは、サンプリングタイミング信号P2に従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P2がハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。   The switches SW2a, 2b, 4a, 4b are turned on / off according to the sampling timing signal P1, turned on when the sampling timing signal P1 is at a high level, and turned off when at a low level. The switches SW3a and 3b are turned on / off according to the sampling timing signal P2, turned on when the sampling timing signal P2 is at a high level, and turned off when at a low level.

積分器41は、差動型のオペアンプA1と、キャパシタC2a,C2bとを有している。キャパシタC2aは、オペアンプA1の非反転入力端子と反転出力端子との間に挿入され、キャパシタC2bは、オペアンプA1の反転入力端子と非反転出力端子との間に挿入されている。   The integrator 41 includes a differential operational amplifier A1 and capacitors C2a and C2b. The capacitor C2a is inserted between the non-inverting input terminal and the inverting output terminal of the operational amplifier A1, and the capacitor C2b is inserted between the inverting input terminal and the non-inverting output terminal of the operational amplifier A1.

積分器41は、サンプリングタイミング信号P1がハイレベル且つサンプリングタイミング信号P2がローレベルのとき、スイッチSW2a,2b,4a,4bがオンしスイッチSW3a,3bがオフすることによって、センサ電圧値VsをキャパシタC1a,C1bでサンプリングする。   When the sampling timing signal P1 is high level and the sampling timing signal P2 is low level, the integrator 41 turns on the switches SW2a, 2b, 4a, 4b and turns off the switches SW3a, 3b. Sampling is performed at C1a and C1b.

また、積分器41は、サンプリングタイミング信号P1がローレベル且つサンプリングタイミング信号P2がハイレベルのとき、スイッチSW2a,2b,4a,4bがオフしスイッチSW3a,3bがオンすることによって、キャパシタC1a,C1bに保持されている電荷を、キャパシタC2a,C2bに転送する。   In addition, when the sampling timing signal P1 is at a low level and the sampling timing signal P2 is at a high level, the integrator 41 turns off the switches SW2a, 2b, 4a, 4b and turns on the switches SW3a, 3b, thereby turning on the capacitors C1a, C1b. Is transferred to the capacitors C2a and C2b.

ここで、サンプリングタイミング信号P1がローレベルのとき、スイッチSW2a,2bがオフするため、センサ10の抵抗ブリッジ回路の接続点a,bと積分器41のキャパシタC1a,C1bとの間の信号経路が遮断される。このため、センサ電圧値Vsは、サンプリングタイミング信号P1が少なくともローレベルのとき、積分器41によってサンプリングされることはない。   Here, since the switches SW2a and 2b are turned off when the sampling timing signal P1 is at a low level, the signal path between the connection points a and b of the resistance bridge circuit of the sensor 10 and the capacitors C1a and C1b of the integrator 41 is Blocked. Therefore, the sensor voltage value Vs is not sampled by the integrator 41 when the sampling timing signal P1 is at least at a low level.

一方、制御回路30のスイッチSW1は、スイッチSW2a,2b,4a,4bと同様、サンプリングタイミング信号P1に従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P1がハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。スイッチSW1がオンすることによって、センサ10に電力が供給され、スイッチSW1がオフすることによって、センサ10に供給される電力が遮断される。   On the other hand, the switch SW1 of the control circuit 30 is turned on / off according to the sampling timing signal P1, similarly to the switches SW2a, 2b, 4a, 4b, turned on when the sampling timing signal P1 is at a high level, and turned off when at a low level. When the switch SW1 is turned on, power is supplied to the sensor 10, and when the switch SW1 is turned off, the power supplied to the sensor 10 is cut off.

したがって、センサ電圧値Vsが積分器41によってサンプリングされる期間にセンサ10に電力を供給でき、センサ電圧値Vsが積分器41によってサンプリングされない期間にセンサ10に供給される電力を遮断できる。   Therefore, power can be supplied to the sensor 10 during a period when the sensor voltage value Vs is sampled by the integrator 41, and power supplied to the sensor 10 can be cut off during a period when the sensor voltage value Vs is not sampled by the integrator 41.

図3は、本発明の第2の実施形態であるセンサ信号処理装置2の構成図である。上述の実施形態と同様の点については、その説明を省略する。図3のセンサ信号処理回路21の制御回路32は、図2のセンサ信号処理回路20の制御回路30と異なり、インバータ33を備えている。制御回路32は、スイッチSW1及びインバータ30を、サンプリングタイミング信号P1,P2のうちの一方のサンプリング信号P2に基づいて、センサ10に供給される電力を間欠的に小さく制限する制限部として有している。   FIG. 3 is a configuration diagram of the sensor signal processing device 2 according to the second embodiment of the present invention. The description of the same points as in the above-described embodiment will be omitted. Unlike the control circuit 30 of the sensor signal processing circuit 20 of FIG. 2, the control circuit 32 of the sensor signal processing circuit 21 of FIG. 3 includes an inverter 33. The control circuit 32 includes the switch SW1 and the inverter 30 as a limiting unit that intermittently limits the power supplied to the sensor 10 based on one sampling signal P2 of the sampling timing signals P1 and P2. Yes.

インバータ33は、サンプリングタイミング信号P2を反転した信号(サンプリングタイミング信号P2b)を生成し、サンプリングタイミング信号P2bをスイッチSW1に供給する反転回路である。スイッチSW1は、サンプリングタイミング信号P2bがハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。   The inverter 33 is an inverting circuit that generates a signal (sampling timing signal P2b) obtained by inverting the sampling timing signal P2 and supplies the sampling timing signal P2b to the switch SW1. The switch SW1 is turned on when the sampling timing signal P2b is at a high level and turned off when the sampling timing signal P2b is at a low level.

したがって、図3のような構成でも、センサ電圧値Vsが積分器41によってサンプリングされる期間にセンサ10に電力を供給でき、センサ電圧値Vsが積分器41によってサンプリングされない期間にセンサ10に供給される電力を遮断できる。   Therefore, even in the configuration as shown in FIG. 3, power can be supplied to the sensor 10 during a period when the sensor voltage value Vs is sampled by the integrator 41, and the sensor voltage value Vs is supplied to the sensor 10 during a period when the sensor voltage value Vs is not sampled by the integrator 41. Can be cut off.

図4は、本発明の第3の実施形態であるセンサ信号処理装置3の構成図である。上述の実施形態と同様の点については、その説明を省略する。図4のセンサ信号処理回路22の制御回路34は、図2のセンサ信号処理回路20の制御回路30と異なり、遅延回路35を備えている。制御回路34は、スイッチSW1及び遅延回路35を、サンプリングタイミング信号P1,P2のうちの一方のサンプリング信号P1に基づいて、センサ10に供給される電力を間欠的に小さく制限する制限部として有している。   FIG. 4 is a configuration diagram of the sensor signal processing device 3 according to the third embodiment of the present invention. The description of the same points as in the above-described embodiment will be omitted. The control circuit 34 of the sensor signal processing circuit 22 in FIG. 4 includes a delay circuit 35 unlike the control circuit 30 of the sensor signal processing circuit 20 in FIG. The control circuit 34 includes the switch SW1 and the delay circuit 35 as a limiting unit that intermittently limits the power supplied to the sensor 10 based on one sampling signal P1 of the sampling timing signals P1 and P2. ing.

遅延回路35は、サンプリングタイミング信号P1を所定時間遅延させた信号(サンプリングタイミング信号P1d)を生成し、サンプリングタイミング信号P1dを所定時間遅延させた信号(サンプリングタイミング信号P1dd)を生成する回路である。   The delay circuit 35 is a circuit that generates a signal (sampling timing signal P1d) obtained by delaying the sampling timing signal P1 for a predetermined time and generates a signal (sampling timing signal P1dd) obtained by delaying the sampling timing signal P1d for a predetermined time.

図5は、遅延回路35の具体例である。遅延回路35は、サンプリングタイミング信号P1が入力される2列のCMOSインバータから構成される遅延部36と、遅延部36の出力信号が入力される2列のCMOSインバータから構成される遅延部37とが直列に接続された回路を有している。このような直列回路によって、遅延部36は、サンプリングタイミング信号P1を所定時間遅延させたサンプリングタイミング信号P1dを生成し、遅延部37は、サンプリングタイミング信号P1dを所定時間遅延させたサンプリングタイミング信号P1ddを生成できる。   FIG. 5 is a specific example of the delay circuit 35. The delay circuit 35 includes a delay unit 36 composed of two columns of CMOS inverters to which the sampling timing signal P1 is input, and a delay unit 37 composed of two columns of CMOS inverters to which the output signal of the delay unit 36 is input. Have a circuit connected in series. By such a series circuit, the delay unit 36 generates a sampling timing signal P1d obtained by delaying the sampling timing signal P1 by a predetermined time, and the delay unit 37 generates a sampling timing signal P1dd obtained by delaying the sampling timing signal P1d by a predetermined time. Can be generated.

図4に示されるように、遅延回路35は、サンプリングタイミング信号P1dをADコンバータ40の積分器41に供給し、サンプリングタイミング信号P1ddをスイッチSW1に供給する。   As shown in FIG. 4, the delay circuit 35 supplies the sampling timing signal P1d to the integrator 41 of the AD converter 40, and supplies the sampling timing signal P1dd to the switch SW1.

スイッチSW4a,4bは、サンプリングタイミング信号P1に従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P1がハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。スイッチSW2a,2bは、サンプリングタイミング信号P1dに従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P1dがハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。スイッチSW3a,3bは、サンプリングタイミング信号P2に従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P2がハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。スイッチSW1は、サンプリングタイミング信号P1ddに従ってオン/オフし、サンプリングタイミング信号P1ddがハイレベルのときオンし、ローレベルのときオフする。   The switches SW4a and 4b are turned on / off according to the sampling timing signal P1, turned on when the sampling timing signal P1 is at a high level, and turned off when at a low level. The switches SW2a and 2b are turned on / off according to the sampling timing signal P1d, turned on when the sampling timing signal P1d is at a high level, and turned off when at a low level. The switches SW3a and 3b are turned on / off according to the sampling timing signal P2, turned on when the sampling timing signal P2 is at a high level, and turned off when at a low level. The switch SW1 is turned on / off according to the sampling timing signal P1dd, turned on when the sampling timing signal P1dd is at a high level, and turned off when at a low level.

図6は、サンプリングタイミング信号P1,P1d,P1dd,P2のタイムチャートである。   FIG. 6 is a time chart of the sampling timing signals P1, P1d, P1dd, and P2.

積分器41は、サンプリングタイミング信号P1,P1d,P1ddがハイレベル且つサンプリングタイミング信号P2がローレベルのとき、スイッチSW2a,2b,4a,4bがオンしスイッチSW3a,3bがオフすることによって、センサ電圧値VsをキャパシタC1a,C1bでサンプリングする(サンプリング期間)。   When the sampling timing signals P1, P1d, and P1dd are at a high level and the sampling timing signal P2 is at a low level, the integrator 41 turns on the switches SW2a, 2b, 4a, and 4b and turns off the switches SW3a and 3b. The value Vs is sampled by the capacitors C1a and C1b (sampling period).

また、積分器41は、サンプリングタイミング信号P1,P1d,P1ddがローレベル且つサンプリングタイミング信号P2がハイレベルのとき、スイッチSW2a,2b,4a,4bがオフしスイッチSW3a,3bがオンすることによって、キャパシタC1a,C1bでサンプリングされたセンサ電圧値Vsを、キャパシタC2a,C2bに転送する(積分期間)。なお、サンプリングタイミング信号P2の立ち上がりタイミングは、サンプリングタイミング信号P1dの立ち下がりタイミングt7,t15よりも遅ければよい。   Further, the integrator 41 is configured such that when the sampling timing signals P1, P1d, and P1dd are at a low level and the sampling timing signal P2 is at a high level, the switches SW2a, 2b, 4a, and 4b are turned off and the switches SW3a and 3b are turned on. The sensor voltage value Vs sampled by the capacitors C1a and C1b is transferred to the capacitors C2a and C2b (integration period). Note that the rising timing of the sampling timing signal P2 only needs to be later than the falling timings t7 and t15 of the sampling timing signal P1d.

したがって、制御回路34は、サンプリングタイミング信号P1ddがローレベルのときにスイッチSW1をオフさせることができるので、センサ電圧値Vsのサンプリング期間が終了する毎に、センサ10に供給される電力を遮断できる。   Accordingly, since the control circuit 34 can turn off the switch SW1 when the sampling timing signal P1dd is at a low level, the power supplied to the sensor 10 can be cut off every time the sampling period of the sensor voltage value Vs ends. .

また、制御回路34は、サンプリングタイミング信号P1dの立ち下がりタイミングt7,t15でスイッチSW2a,2bをオフさせた後に、サンプリングタイミング信号P1ddの立ち下がりタイミングt8,t16でスイッチSW1をオフさせている。これにより、センサ電圧値Vsのサンプリング期間中にスイッチSW1がオフされることによって、誤ったセンサ電圧値Vs(例えば、電源電圧VDD)がサンプリングされることを防止できる。   Further, the control circuit 34 turns off the switches SW2a and 2b at the falling timings t7 and t15 of the sampling timing signal P1d, and then turns off the switch SW1 at the falling timings t8 and t16 of the sampling timing signal P1dd. Thereby, it is possible to prevent the erroneous sensor voltage value Vs (for example, the power supply voltage VDD) from being sampled by turning off the switch SW1 during the sampling period of the sensor voltage value Vs.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形、組み合わせ、改良、置換などを行うことができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications, combinations, and the like can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Improvements, substitutions, etc. can be made.

例えば、センサ10の抵抗ブリッジ回路に供給される電力を間欠的に小さく制限するにあたり、上述の実施例では、センサ10の抵抗ブリッジ回路に流れる電流をスイッチSW1によって小さく制限しているが、センサ10の抵抗ブリッジ回路に印加される電圧(例えば、電源電圧VDD)を小さく制限してもよい。   For example, when the power supplied to the resistance bridge circuit of the sensor 10 is intermittently limited to be small, in the above-described embodiment, the current flowing through the resistance bridge circuit of the sensor 10 is limited by the switch SW1, but the sensor 10 The voltage (for example, power supply voltage VDD) applied to the resistor bridge circuit may be limited to a small value.

また、例えば、スイッチSW1は、センサ信号処理回路20の外部にあってもよく、センサ10の内部にあってもよいし、センサ10の外部にあってもよい。また、スイッチSW1は、電源電圧VDDと接続点cとの間にあってもよい。   Further, for example, the switch SW1 may be outside the sensor signal processing circuit 20, may be inside the sensor 10, or may be outside the sensor 10. The switch SW1 may be between the power supply voltage VDD and the connection point c.

また、センサは、抵抗ブリッジ回路を有するものに限らず、所定の物理量を検出し、その検出値に応じたサンプリング可能な電圧信号を出力するセンサであればよい。例えば、センサ10内の抵抗ブリッジ回路を、一つの抵抗体に置き換えてもよい。この抵抗体は、例えば、電流経路に直列に挿入される電流検出抵抗として使用される。また、センサの出力信号は、差動信号に限らず、シングルエンド信号でもよい。また、センサ10は、センサ信号処理回路20の内部にあってもよい。   The sensor is not limited to a sensor having a resistance bridge circuit, and may be any sensor that detects a predetermined physical quantity and outputs a voltage signal that can be sampled according to the detected value. For example, the resistance bridge circuit in the sensor 10 may be replaced with one resistor. This resistor is used as, for example, a current detection resistor inserted in series in the current path. The sensor output signal is not limited to a differential signal, and may be a single-ended signal. The sensor 10 may be inside the sensor signal processing circuit 20.

また、センサの出力信号をサンプリングする離散型回路は、ADコンバータに限らず、任意のセンサの出力信号をサンプリングする回路であればよい。例えば、図示のADコンバータ40の代わりに、スイッチとキャパシタとオペアンプから構成されるスイッチトキャパシタアンプでもよい。   The discrete circuit that samples the output signal of the sensor is not limited to the AD converter, and any circuit that samples the output signal of any sensor may be used. For example, instead of the illustrated AD converter 40, a switched capacitor amplifier including a switch, a capacitor, and an operational amplifier may be used.

また、スイッチトキャパシタや積分器の構成は図示の構成に限らず、サンプリングタイミング信号を生成する信号生成回路も任意の周知の回路を使用すればよい。   Further, the configuration of the switched capacitor and the integrator is not limited to the illustrated configuration, and any known circuit may be used as the signal generation circuit for generating the sampling timing signal.

1,2,100 センサ信号処理装置
10,110 センサ
20,21,22 センサ信号処理回路
30,32,34 制御回路
31,131 信号生成回路
33 インバータ
35 遅延回路
36,37 遅延部
40 ADコンバータ
41 積分器
43 コンパレータ
44,144 ΔΣ変調器
45 デジタルフィルタ
160 センサ用制御回路
1, 2, 100 Sensor signal processing device 10, 110 Sensor 20, 21, 22 Sensor signal processing circuit 30, 32, 34 Control circuit 31, 131 Signal generation circuit 33 Inverter 35 Delay circuit 36, 37 Delay unit 40 AD converter 41 Integration Unit 43 Comparator 44, 144 ΔΣ Modulator 45 Digital Filter 160 Sensor Control Circuit

Claims (8)

サンプリングタイミング信号を出力する制御部と、
前記サンプリングタイミング信号に従って、センサの出力信号をサンプリングする離散型回路とを備える、センサ信号処理回路であって、
前記制御部は、前記サンプリングタイミング信号に基づいて、前記センサに供給される電力を間欠的に制限する、センサ信号処理回路。
A control unit that outputs a sampling timing signal;
A sensor signal processing circuit comprising a discrete circuit for sampling the output signal of the sensor according to the sampling timing signal,
The said control part is a sensor signal processing circuit which restrict | limits the electric power supplied to the said sensor intermittently based on the said sampling timing signal.
前記制御部は、前記出力信号がサンプリングされない期間に、前記センサに供給される電力を制限する、請求項1に記載のセンサ信号処理回路。   The sensor signal processing circuit according to claim 1, wherein the control unit limits power supplied to the sensor during a period in which the output signal is not sampled. 前記制御部は、前記出力信号がサンプリングされる期間に、前記センサに供給される電力を制限することを解除する、請求項2に記載のセンサ信号処理回路。   The sensor signal processing circuit according to claim 2, wherein the control unit releases the restriction on the power supplied to the sensor during a period in which the output signal is sampled. 前記制御部は、前記サンプリングタイミング信号を遅延させた信号に基づいて、前記センサに供給される電力を間欠的に制限する、請求項1から3のいずれか一項に記載のセンサ信号処理回路。   4. The sensor signal processing circuit according to claim 1, wherein the control unit intermittently limits the power supplied to the sensor based on a signal obtained by delaying the sampling timing signal. 5. 前記センサは、抵抗ブリッジ回路を有し、
前記制御部は、前記抵抗ブリッジ回路に供給される電力を間欠的に制限する、請求項1から4のいずれか一項に記載のセンサ信号処理回路。
The sensor has a resistance bridge circuit;
The sensor signal processing circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit intermittently limits power supplied to the resistance bridge circuit.
前記離散型回路は、ADコンバータである、請求項1から5のいずれか一項に記載のセンサ信号処理回路。   The sensor signal processing circuit according to claim 1, wherein the discrete circuit is an AD converter. 前記離散型回路は、スイッチトキャパシタアンプである、請求項1から5のいずれか一項に記載のセンサ信号処理回路。   The sensor signal processing circuit according to claim 1, wherein the discrete circuit is a switched capacitor amplifier. 請求項1から7のいずれか一項に記載のセンサ信号処理回路と、前記センサとを備える、センサ信号処理装置。   A sensor signal processing device comprising the sensor signal processing circuit according to claim 1 and the sensor.
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