JP3158800B2 - Acceleration sensor - Google Patents

Acceleration sensor

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JP3158800B2 JP21151293A JP21151293A JP3158800B2 JP 3158800 B2 JP3158800 B2 JP 3158800B2 JP 21151293 A JP21151293 A JP 21151293A JP 21151293 A JP21151293 A JP 21151293A JP 3158800 B2 JP3158800 B2 JP 3158800B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車載用エアバッグ装置
などに組み込んで用いられる加速度センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor used in a vehicle airbag device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、この種の加速度センサとして
は、図3で示すように、加速度を検出する圧電体素子1
と、この圧電体素子1からの出力信号を増幅する電界効
果型トランジスタ(以下、FETという)2が配設され
たインピーダンス変換回路3と、インピーダンス変換さ
れた信号中の不要成分を除去するフィルタ回路4と、不
要成分が除去された信号を増幅する増幅回路5とが直列
状に接続された構成を有するとともに、電源電圧VCC
基づいてリファレンス電圧VR を発生するリファレンス
電圧発生回路6を備えたものがある。そして、この加速
度センサにおけるフィルタ回路4及び増幅回路5に対し
てはこれらの動作における基準電圧となるリファレンス
電圧VR が加えられる一方、インピーダンス変換回路3
には圧電体素子1の故障診断を行うための自己診断信号
回路7が接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an acceleration sensor of this type, as shown in FIG.
And an impedance conversion circuit 3 provided with a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) 2 for amplifying an output signal from the piezoelectric element 1, and a filter circuit for removing unnecessary components in the impedance-converted signal. includes a 4, which has an amplifier circuit 5 for amplifying a signal unnecessary components are removed are connected in series like configuration, the reference voltage generating circuit 6 for generating a reference voltage V R based on the power supply voltage V CC There are things. Then, a reference voltage V R, which is a reference voltage in these operations, is applied to the filter circuit 4 and the amplification circuit 5 in the acceleration sensor, while the impedance conversion circuit 3
Is connected to a self-diagnosis signal circuit 7 for performing a failure diagnosis of the piezoelectric element 1.

【0003】また、ここで、インピーダンス変換回路3
に組み込まれたFET2の接地がされているソース側
はフィルタ回路4が接続されているとともに、そのドレ
イン側には電源ラインが接続されており、このFET2
に対しては電源電圧VCCが供給されるようになってい
る。なお、加速度センサの増幅回路5から出力されたセ
ンサ出力はマイクロ・コンピュータからなるエアバッグ
制御手段(図示していない)に入力されることになり、
このエアバッグ制御手段は入力したセンサ出力に応じた
動作を車載用エアバック装置(図示していない)が行う
ように指示することになる。
Here, the impedance conversion circuit 3
With the filter circuit 4 is connected to the source side of the ground is of FET2 incorporated in, its drain
A power line is connected to the in side, and this FET2
Is supplied with a power supply voltage V CC . The sensor output output from the amplification circuit 5 of the acceleration sensor is input to airbag control means (not shown) including a microcomputer.
The airbag control means instructs the in-vehicle airbag device (not shown) to perform an operation according to the input sensor output.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来構
成とされた加速度センサにおけるインピーダンス変換回
路3の動作電圧は、FET2のドレイン側に電源電圧V
CCが供給されており、その接地側にフィルタ回路4が接
続されているために、電源電圧VCCが変動しても動作範
囲内であれば常に一定となる。これに対し、リファレン
ス電圧発生回路6で発生するリファレンス電圧VR は、
電源電圧VCCが変動したり電源ラインからノイズが混入
したりすることに追随して変動することになる。その結
果、リファレンス電圧VR を基準電圧として動作するフ
ィルタ回路4及び増幅回路5は、インピーダンス変換回
路3の動作電圧が電源電圧VCCと同様に変動しないこと
に起因し、電源電圧VCCの変動などをピックアップした
うえで増幅することになってしまう。
[SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, the operating voltage of the impedance converter circuit 3 in the acceleration sensors and the conventional configuration, the power supply voltage V to the drain side of the FET2
Since CC is supplied and the filter circuit 4 is connected to the ground side, it is always constant within the operating range even if the power supply voltage V CC fluctuates. On the other hand, the reference voltage V R generated by the reference voltage generation circuit 6 is
The power supply voltage V CC fluctuates in accordance with the fluctuation or noise mixed from the power supply line. As a result, the filter circuit 4 and the amplifier circuit 5 operates the reference voltage V R as a reference voltage, due to the operating voltage of the impedance converter circuit 3 is not changed similarly to the power supply voltage V CC, fluctuations in the power supply voltage V CC It will be amplified after picking up.

【0005】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、電源電圧の変動や電源ラインから
のノイズの混入による影響を受けにくい構成とされた加
速度センサの提供を目的としている。
The present invention has been made in view of such inconvenience, and it is an object of the present invention to provide an acceleration sensor which is hardly affected by fluctuations in power supply voltage and noise from a power supply line. I have.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る加速度セン
サは、圧電体素子と、この圧電体素子からの出力信号を
増幅する電界効果型トランジスタが配設されたインピー
ダンス変換回路と、インピーダンス変換された信号中の
不要成分を除去するフィルタ回路と、不要成分が除去さ
れた信号を増幅する増幅回路と、フィルタ回路及び増幅
回路の動作基準電圧となるリファレンス電圧を発生する
リファレンス電圧発生回路とを備えた加速度センサであ
って、フィルタ回路は電界効果型トランジスタのドレイ
ン側に接続されており、かつ、この電界効果型トランジ
スタのドレイン側には負荷抵抗を介してリファレンス電
圧が供給されているとともに、前記圧電体素子が前記電
界効果型トランジスタのゲートに接続され、前記フィル
タ回路のオペアンプ非反転入力は、抵抗を介して前記リ
ファレンス電圧に接続され、該リファレンス電圧が前記
フィルタ回路の動作基準電圧となっていることを特徴と
するものである。
An acceleration sensor according to the present invention comprises: a piezoelectric element; and an impedance conversion circuit provided with a field effect transistor for amplifying an output signal from the piezoelectric element. A filter circuit for removing an unnecessary component in the signal, an amplifier circuit for amplifying the signal from which the unnecessary component has been removed, and a reference voltage generating circuit for generating a reference voltage serving as an operation reference voltage of the filter circuit and the amplifier circuit. a acceleration sensor, a filter circuit is connected to the drain side of the FET transistor, and, together with a reference voltage is supplied via the load resistor to the drain side of the field effect transistor, wherein The piezoelectric element is
Connected to the gate of a field effect transistor,
The non-inverting input of the operational amplifier of the
A reference voltage, and the reference voltage is
It is characterized in that the reference voltage is the operation reference voltage of the filter circuit .

【0007】[0007]

【作用】上記構成によれば、フィルタ回路が接続された
FETのドレイン側には負荷抵抗を介したうえでリファ
レンス電圧が供給されているのであるから、インピーダ
ンス変換回路の動作電圧はリファレンス電圧の変動に対
応しながら変動することになる。さらに、圧電体素子が
電界効果型トランジスタのゲートに接続され、フィルタ
回路のオペアンプ非反転入力は、抵抗を介して前記リフ
ァレンス電圧に接続され、リファレンス電圧がフィルタ
回路の動作基準電圧となっているから、電源からのノイ
ズを除去できる。
According to the above configuration, since the reference voltage is supplied to the drain side of the FET to which the filter circuit is connected via the load resistance, the operating voltage of the impedance conversion circuit is changed by the fluctuation of the reference voltage. Will vary. Furthermore, the piezoelectric element
Connected to the gate of the field effect transistor, filter
The non-inverting input of the operational amplifier of the circuit is connected to the
Connected to the reference voltage and the reference
Since this is the circuit operation reference voltage, noise from the power supply
Noise can be eliminated.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本実施例に係る加速度センサの回路
構成図であり、図2はその変形例である。なお、これら
図1及び図2において図3と互いに同一もしくは相当す
る部分には同一符号を付しており、ここでの詳しい説明
は省略する。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an acceleration sensor according to the present embodiment, and FIG. 2 is a modification thereof. In FIGS. 1 and 2, the same or corresponding parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0010】本実施例に係る加速度センサは、加速度を
検出する圧電体素子1と、この圧電体素子1からの出力
信号を増幅するFET2が配設されたインピーダンス変
換回路3と、フィルタ回路4及び増幅回路5とが互いに
直列状として接続された構成を有しており、フィルタ回
路4はFET2のドレイン側に接続されている。さら
に、加速度センサは、電源電圧VCCに基づいてリファレ
ンス電圧VR を発生するリファレンス電圧発生回路6
と、インピーダンス変換回路3に接続されて圧電体素子
1の故障診断を行う自己診断信号回路7とを備えてお
り、このリファレンス電圧発生回路6で発生したリファ
レンス電圧VR は動作の基準電圧としてフィルタ回路4
及び増幅回路5に対して加えられるとともに、負荷抵抗
Rを介したうえでFET2のドレイン側に供給されるよ
うになっている。
The acceleration sensor according to this embodiment has a piezoelectric element 1 for detecting acceleration, an impedance conversion circuit 3 provided with an FET 2 for amplifying an output signal from the piezoelectric element 1, a filter circuit 4, The amplifier circuit 5 and the amplifier circuit 5 are connected in series, and the filter circuit 4 is connected to the drain side of the FET 2. Further, the acceleration sensor, the reference voltage generating circuit for generating a reference voltage V R based on the power supply voltage V CC 6
And a self-diagnosis signal circuit 7 connected to the impedance conversion circuit 3 for diagnosing the failure of the piezoelectric element 1. The reference voltage V R generated by the reference voltage generation circuit 6 is used as a reference voltage for operation. Circuit 4
And to the amplifying circuit 5, and is supplied to the drain side of the FET 2 via the load resistor R.

【0011】そこで、このような構成を採用したことに
より、電源電圧VCCの変動や電源ラインからのノイズの
混入に追随してリファレンス電圧VR が変動した場合に
は、FET2の動作電圧もリファレンス電圧VR の変動
に対応しながら変動することになる。そして、この際、
FET2のドレイン側に接続されたフィルタ回路4及び
増幅回路5も、FET2と同じリファレンス電圧VR
基準電圧として動作しているのであるから、これらフィ
ルタ回路4及び増幅回路5が電源電圧VCCの変動などを
ピックアップして増幅することは起こらなくなる。
Therefore, by adopting such a configuration, when the reference voltage V R fluctuates following the fluctuation of the power supply voltage V CC or the intrusion of noise from the power supply line, the operating voltage of the FET 2 is also changed to the reference voltage. will vary while with the variation of the voltage V R. And at this time,
Filter circuit 4 and the amplifier circuit 5 connected to the drain side of the FET2 also because the same reference voltage V R and FET2 with each other to operate as the reference voltage, the filter circuit 4 and the amplifier circuit 5 is in the power voltage V CC These Picking up and amplifying fluctuations will not occur.

【0012】なお、図1で示した加速度センサにおいて
は、フィードバック抵抗R1 を介したうえでFET2を
接地するとともに、保護抵抗R2 を介してFET2と接
続されたリーク抵抗R3 を接地しているが、このような
回路構成に限定されることはなく、例えば、図2の変形
例で示すように、フィードバック抵抗R1 とリーク抵抗
3 とを接続したうえで接地してもよいことは勿論であ
る。
[0012] In the acceleration sensor shown in FIG. 1, with grounding the FET2 upon via the feedback resistor R 1, to ground the leakage resistor R 3 connected to the FET2 via a protective resistor R 2 are, but not limited to this circuit configuration, for example, as shown in the modification of FIG. 2, it may be grounded in terms of connecting the feedback resistor R 1 and the leak resistance R 3 is Of course.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る加速
度センサによれば、インピーダンス変換回路を構成する
FETのドレイン側にフィルタ回路を接続し、かつ、こ
のFETのドレイン側にリファレンス電圧を供給してい
るので、インピーダンス変換回路の動作電圧はリファレ
ンス電圧の変動に対応しながら変動することになる。
た、圧電体素子が電界効果型トランジスタのゲートに接
続され、フィルタ回路のオペアンプ非反転入力は、抵抗
を介して前記リファレンス電圧に接続され、リファレン
ス電圧がフィルタ回路の動作基準電圧となっているか
ら、電源からのノイズを除去できる。その結果、本発明
に係る加速度センサが、電源電圧の変動や電源ラインか
らのノイズの混入による影響を受けにくいものになると
いう効果が得られる。
As described above, according to the acceleration sensor of the present invention, the filter circuit is connected to the drain side of the FET constituting the impedance conversion circuit, and the reference voltage is supplied to the drain side of the FET. Therefore, the operating voltage of the impedance conversion circuit fluctuates while corresponding to the fluctuation of the reference voltage. Ma
In addition, the piezoelectric element contacts the gate of the field-effect transistor.
The non-inverting input of the operational amplifier of the filter circuit
Connected to the reference voltage via
Is the operating voltage of the filter circuit
Therefore, noise from the power supply can be removed. As a result, an effect is obtained that the acceleration sensor according to the present invention is less susceptible to fluctuations in the power supply voltage and the intrusion of noise from the power supply line.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施例に係る加速度センサの回路構成図であ
る。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an acceleration sensor according to an embodiment.

【図2】その変形例に係る加速度センサの回路構成図で
ある。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an acceleration sensor according to a modification.

【図3】従来例に係る加速度センサの回路構成図であ
る。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an acceleration sensor according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電体素子 2 FET(電界効果型トランジスタ) 3 インピーダンス変換回路 4 フィルタ回路 5 増幅回路 6 リファレンス電圧発生回路 VR リファレンス電圧First piezoelectric element 2 FET (field effect transistor) 3 impedance conversion circuit 4 filter circuit 5 amplifier 6 a reference voltage generating circuit V R reference voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 15/09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01P 15/09

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電体素子(1)と、この圧電体素子
(1)からの出力信号を増幅する電界効果型トランジス
タ(2)が配設されたインピーダンス変換回路(3)
と、インピーダンス変換された信号中の不要成分を除去
するフィルタ回路(4)と、不要成分が除去された信号
を増幅する増幅回路(5)と、フィルタ回路(4)及び
増幅回路(5)の動作基準電圧となるリファレンス電圧
(VR)を発生するリファレンス電圧発生回路(6)と
を備えた加速度センサであって、 フィルタ回路(4)は電界効果型トランジスタ(2)の
ドレイン側に接続されており、かつ、この電界効果型ト
ランジスタ(2)のドレイン側には負荷抵抗(R)を介
してリファレンス電圧(VR)が供給されているととも
に、 前記圧電体素子(1)が前記電界効果型トランジスタ
(2)のゲートに接続され、 前記フィルタ回路(4)のオペアンプ非反転入力は、抵
抗を介して前記リファレンス電圧(V R )に接続され、
該リファレンス電圧(V R )が前記フィルタ回路(4)
の動作基準電圧となっている ことを特徴とする加速度セ
ンサ。
An impedance conversion circuit (3) provided with a piezoelectric element (1) and a field effect transistor (2) for amplifying an output signal from the piezoelectric element (1).
A filter circuit (4) for removing unnecessary components from the impedance-converted signal, an amplifier circuit (5) for amplifying the signal from which the unnecessary components have been removed, and a filter circuit (4) and an amplifier circuit (5). a acceleration sensor and a reference operation voltage becomes the reference voltage (V R) reference voltage generating circuit for generating a (6), a filter circuit (4) is connected to the drain side of the FET transistor (2) and, and, together this reference voltage to the drain side via the load resistor (R) of the field-effect transistor (2) (V R) is supplied
To the piezoelectric element (1) is the field-effect transistor
The non-inverting input of the operational amplifier of the filter circuit (4) is connected to the gate of (2).
Connected to the reference voltage (V R ) via a resistor ;
The reference voltage (V R) is the filter circuit (4)
An acceleration sensor characterized in that the operation reference voltage is equal to the reference voltage .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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J.Torkel Wallmark,Harwick Johnson編,和田正信、関寅雄訳,「電界効果トランジスタ」,近代科学社,昭和42年,p.279−284

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