JP2018009916A5

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Publication number: JP2018009916A5
Application number: JP2016140025A
Authority: JP
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2019-06-20
Anticipated expiration: 2036-07-15

Description

ＱＶアンプ３１は、Ｓ１端子を介して、物理量検出素子２の検出電極１１４から、角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）が入力され、当該交流電荷に応じた電圧の信号を発生させる。また、ＱＶアンプ３１は、Ｓ２端子を介して、物理量検出素子２の検出電極１１５から、角速度成分と振動漏れ成分を含む交流電荷（検出電流）が入力され、当該交流電荷に応じた電圧の信号を発生させる。検出電極１１４からＱＶアンプ３１に入力される交流電荷と検出電極１１５からＱＶアンプ３１に入力される交流電荷は互いに逆位相（位相差が１８０°）であり、ＱＶアンプ３１から出力される２つの信号も互いに逆位相である。

図５は、駆動回路２０の構成例を示す図である。図５に示すように、駆動回路２０は、Ｉ／Ｖ変換回路２１、ローパスフィルター２２、ハイパスフィルター２３、コンパレーター２４、整流回路２５、比較判定回路２６及びコンパレーター２７を含んで構成されている。なお、本実施形態の駆動回路２０は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。

Ｉ／Ｖ変換回路２１、ローパスフィルター２２、ハイパスフィルター２３、コンパレーター２４、整流回路２５及びコンパレーター２７は、基準電圧回路１０から供給される基準電圧ＶＲ１を基準に動作する。基準電圧ＶＲ１は、アナロググランド電圧であり、例えば、ＶＤＤ端子から供給される電源電圧の１／２の電圧である。また、比較判定回路２６は、基準電圧回路１０から供給される基準電圧ＶＲ２を基準に動作する。

このように、本実施形態における整流回路２５は、入力信号を全波整流して出力する全波整流回路として機能するか入力信号を半波整流して出力する半波整流回路として機能するかを、制御信号ＳＥＬによって切り換え可能である。例えば、記憶部６０の不揮発性メモリー６２に制御信号ＳＥＬをハイレベル又はローレベルに設定するためのデータが記憶されていてもよいし、外部装置が、インターフェース回路７０を介して記憶部６０のレジスター６１に制御信号ＳＥＬをハイレベル又はローレベルに設定するためのデータを書き込んでもよい。

アナログスイッチ１４の制御信号ＣＴＬ１はローレベルに固定されており、アナログスイッチ１４は常に導通するため、ＰＭＯＳトランジスター１２にはバイアス電圧によって決まる電流Ｉ_１が流れる。一方、アナログスイッチ１５の制御信号ＣＴＬ２の電圧レベルは、制御信号ＳＥＬの電圧レベルと連動して変化する。具体的には、制御信号ＳＥＬがローレベルであれば制御信号ＣＴＬ２もローレベルとなってアナログスイッチ１５が導通するため、ＰＭＯＳトランジスター１３にはバイアス電圧によって決まる電流Ｉ_２が流れ、制御信号ＳＥＬがハイレベルであれば制御信号ＣＴＬ２もハイレベルとなってアナログスイッチ１５が非導通となるため、ＰＭＯＳトランジスター１３には電流が流れない。

１−２．第２実施形態
第１実施形態の物理量検出装置１では、駆動回路２０において、整流回路２５が半波整流回路として機能するときの整流回路２５の出力信号は式（３）の右辺第２項（１／２ｓｉｎｘ）の信号成分を含むのに対して、整流回路２５が全波整流回路として機能するときの整流回路２５の出力信号はこの周波数成分を含まない。そうすると、比較判定回路２６のゲインが大きすぎると、整流回路２５が半波整流回路として機能する場合、比較判定回路２６において式（３）の右辺第２項（１／２ｓｉｎｘ）の信号成分を十分に減衰させることができない。また、整流回路２５が半波整流回路として機能する場合の式（３）の右辺第２項（１／２ｓｉｎｘ）の信号成分を十分に減衰させるために、抵抗２６２の抵抗値Ｒ_１を大きくして比較判定回路２６のゲインを小さくすると、整流回路２５が全波整流回路として機能する場合の抵抗２６２での消費電流を無駄に増加させることになる。

図９は、第２実施形態の物理量検出装置１における駆動回路２０の構成例を示す図である。図９に示すように、第２実施形態における駆動回路２０は、第１実施形態における駆動回路２０（図５）に対して、比較判定回路２６において、抵抗２６２と直列に、スイッチ２６４と抵抗２６５との並列回路が付加されている。スイッチ２６４は、制御信号ＳＥＬがローレベルのときに導通し、制御信号ＳＥＬがハイレベルのときに非導通となる。すなわち、整流回路２５が全波整流回路として機能する場合はスイッチ２６４が導通して抵抗２６２のみが入力抵抗として機能し、整流回路２５が半波整流回路として機能する場合はスイッチ２６４が非導通となって抵抗２６２及び抵抗２６５が入力抵抗として機能する。

１−４．第４実施形態
第３実施形態の物理量検出装置１では、駆動回路２０において、整流回路２５が半波整流回路として機能するときの整流回路２５の出力信号は式（３）の右辺第２項（１／２ｓｉｎｘ）の信号成分を含むのに対して、整流回路２５が全波整流回路として機能するときの整流回路２５の出力信号はこの周波数成分を含まない。そうすると、式（５）で示される比較判定回路２６のカットオフ周波数ｆ_ｃが高すぎると、整流回路２５が半波整流回路として機能する場合、比較判定回路２６において式（３）の右辺第２項（１／２ｓｉｎｘ）の信号成分を十分に減衰させることができない。また、整流回路２５が半波整流回路として機能する場合の式（３）の右辺第２項（１／２ｓｉｎｘ）の信号成分を十分に減衰させるために、抵抗２６６の抵抗値Ｒ_３を大きくして比較判定回路２６のカットオフ周波数ｆ_ｃを低くすると、整流回路２５が全波整流回路として機能する場合の抵抗２６６での消費電流を無駄に増加させることになる。