JP2018009916A5 - - Google Patents
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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I1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I2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R1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。
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R1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fc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R3を大きくして比較判定回路26のカットオフ周波数fc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。
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fc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R3を大きくして比較判定回路26のカットオフ周波数fc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。
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