JP3237256B2 - 加速度検出回路 - Google Patents
加速度検出回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、加速度を電気信号に
変換するための加速度検出回路に関するものである。
変換するための加速度検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、加速度を検出する方式には歪抵抗
（例えば、特開平３−１０７７６７号公報）、静電容量
（例えば、特開平１−１５２３６９号公報）等がある。
静電容量式は、歪抵抗方式に較べ高感度が期待されてい
るが、小型化を進めていくと容量変化量が小さくなるた
め配線の浮遊容量の影響が大きな問題となっている。さ
らに、容量を蓄える対向した固定及び可動電極を形成す
るには、ＩＣプロセスとは異なったプロセスが必要とな
るため、検出回路とセンサの１チップ化が容易でないと
いう問題が生じている。このため、本出願人は既に特願
平４−３０５７０８号にて電流検出型加速度センサを出
願している。
（例えば、特開平３−１０７７６７号公報）、静電容量
（例えば、特開平１−１５２３６９号公報）等がある。
静電容量式は、歪抵抗方式に較べ高感度が期待されてい
るが、小型化を進めていくと容量変化量が小さくなるた
め配線の浮遊容量の影響が大きな問題となっている。さ
らに、容量を蓄える対向した固定及び可動電極を形成す
るには、ＩＣプロセスとは異なったプロセスが必要とな
るため、検出回路とセンサの１チップ化が容易でないと
いう問題が生じている。このため、本出願人は既に特願
平４−３０５７０８号にて電流検出型加速度センサを出
願している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この電流検
出型加速度センサを用いた場合、電流変化を増幅したり
電圧に変換する方法が確立されていなかった。
出型加速度センサを用いた場合、電流変化を増幅したり
電圧に変換する方法が確立されていなかった。
【０００４】そこで、この発明の目的は、電流検出型加
速度センサを用いて加速度を増幅したり電圧に変換する
ことができる加速度検出回路を提供することにある。
速度センサを用いて加速度を増幅したり電圧に変換する
ことができる加速度検出回路を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、第１及び第
２のＭＯＳトランジスタが差動接続された差動増幅回路
部と、前記差動増幅回路部の第１の電源側に接続された
定電流回路部と、前記差動増幅回路部の第２の電源側に
接続された第３及び第４のＭＯＳトランジスタからなる
カレントミラー回路部と、前記第２のＭＯＳトランジス
タのドレイン端子にゲート端子が接続された第５のＭＯ
Ｓトランジスタと定電流回路とからなる出力回路部とを
備える演算増幅回路を構成し、前記第１あるいは第２の
ＭＯＳトランジスタの少なくともいずれか一方に、加速
度に応じて電流が変化する電流検出型加速度センサを用
いた加速度検出回路をその要旨とするものである。
２のＭＯＳトランジスタが差動接続された差動増幅回路
部と、前記差動増幅回路部の第１の電源側に接続された
定電流回路部と、前記差動増幅回路部の第２の電源側に
接続された第３及び第４のＭＯＳトランジスタからなる
カレントミラー回路部と、前記第２のＭＯＳトランジス
タのドレイン端子にゲート端子が接続された第５のＭＯ
Ｓトランジスタと定電流回路とからなる出力回路部とを
備える演算増幅回路を構成し、前記第１あるいは第２の
ＭＯＳトランジスタの少なくともいずれか一方に、加速
度に応じて電流が変化する電流検出型加速度センサを用
いた加速度検出回路をその要旨とするものである。
【０００６】
【作用】入力端子には加速度「０」の状態で出力端子の
電圧が所望の値になるような電圧が印加されているもの
とする。そして、第１のＭＯＳトランジスタ（電流検出
型加速度センサ）に加速度が加わると、第１のＭＯＳト
ランジスタを流れる電流は加速度に伴って変化する。そ
のため、第１と第２のＭＯＳトランジスタを流れる電流
に差が生じる。この差は、第３と第４のＭＯＳトランジ
スタで増幅されるとともに、電圧に変換される。そし
て、変換された電圧は第５のＭＯＳトランジスタ８のゲ
ートに印加され、さらに増幅された信号が出力端子に出
力される。
電圧が所望の値になるような電圧が印加されているもの
とする。そして、第１のＭＯＳトランジスタ（電流検出
型加速度センサ）に加速度が加わると、第１のＭＯＳト
ランジスタを流れる電流は加速度に伴って変化する。そ
のため、第１と第２のＭＯＳトランジスタを流れる電流
に差が生じる。この差は、第３と第４のＭＯＳトランジ
スタで増幅されるとともに、電圧に変換される。そし
て、変換された電圧は第５のＭＯＳトランジスタ８のゲ
ートに印加され、さらに増幅された信号が出力端子に出
力される。
【０００７】又、入力信号として、出力信号の一部を入
力信号に帰還させることも可能である。
力信号に帰還させることも可能である。
【０００８】
（第１実施例）以下、この発明を具体化した一実施例を
図面に従って説明する。
図面に従って説明する。
【０００９】図１には、本実施例の加速度検出回路を示
す。Ｐチャネルの第１のＭＯＳトランジスタ１及びＰチ
ャネルの第２のＭＯＳトランジスタ２が差動接続されて
いる。そして、各ＭＯＳトランジスタ１，２のゲート端
子（入力端子Ｖin1,Ｖin2 ）には、一定入力電圧もしく
は出力信号の一部が印加されている。この第１のＭＯＳ
トランジスタ１及び第２のＭＯＳトランジスタ２により
差動増幅回路部３が構成されている。
す。Ｐチャネルの第１のＭＯＳトランジスタ１及びＰチ
ャネルの第２のＭＯＳトランジスタ２が差動接続されて
いる。そして、各ＭＯＳトランジスタ１，２のゲート端
子（入力端子Ｖin1,Ｖin2 ）には、一定入力電圧もしく
は出力信号の一部が印加されている。この第１のＭＯＳ
トランジスタ１及び第２のＭＯＳトランジスタ２により
差動増幅回路部３が構成されている。
【００１０】又、差動増幅回路部３の第１の電源側には
定電流回路部７が接続されている。さらに、Ｎチャネル
の第３のＭＯＳトランジスタ４及びＮチャネルの第４の
ＭＯＳトランジスタ５からカレントミラー回路部６が構
成されている。そして、カレントミラー回路部６が差動
増幅回路部３の第２の電源側に接続されている。
定電流回路部７が接続されている。さらに、Ｎチャネル
の第３のＭＯＳトランジスタ４及びＮチャネルの第４の
ＭＯＳトランジスタ５からカレントミラー回路部６が構
成されている。そして、カレントミラー回路部６が差動
増幅回路部３の第２の電源側に接続されている。
【００１１】第２のＭＯＳトランジスタ２のドレイン端
子にはＮチャネルの第５のＭＯＳトランジスタ８のゲー
ト端子が接続され、この第５のＭＯＳトランジスタ８と
定電流回路９とから出力回路部１０が構成されている。
子にはＮチャネルの第５のＭＯＳトランジスタ８のゲー
ト端子が接続され、この第５のＭＯＳトランジスタ８と
定電流回路９とから出力回路部１０が構成されている。
【００１２】尚、第２のＭＯＳトランジスタ２のドレイ
ン端子と出力端子Ｖout との間には位相補償用コンデン
サ１１が配置されている。又、第１のＭＯＳトランジス
タ１に、加速度に応じて電流が変化する電流検出型加速
度センサが用いられている。この電流検出型加速度セン
サの構造を図２と図３に示す。図２には電流検出型加速
度センサの平面図を、図３には図２のＡ−Ａ断面を示
す。
ン端子と出力端子Ｖout との間には位相補償用コンデン
サ１１が配置されている。又、第１のＭＯＳトランジス
タ１に、加速度に応じて電流が変化する電流検出型加速
度センサが用いられている。この電流検出型加速度セン
サの構造を図２と図３に示す。図２には電流検出型加速
度センサの平面図を、図３には図２のＡ−Ａ断面を示
す。
【００１３】半導体基板１２にはその表面に基板１２と
は反対の導伝性を有する拡散層１３，１４が形成されて
いる。又、拡散層１３と１４との間における半導体基板
１２上には基板１２表面から所定間隔を隔てて電極１５
が配置されている。この電極１５は梁構造の可動電極と
なっている。そして、全体として空気を絶縁膜としたＭ
ＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor ）型トランジス
タの構造になっている。
は反対の導伝性を有する拡散層１３，１４が形成されて
いる。又、拡散層１３と１４との間における半導体基板
１２上には基板１２表面から所定間隔を隔てて電極１５
が配置されている。この電極１５は梁構造の可動電極と
なっている。そして、全体として空気を絶縁膜としたＭ
ＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor ）型トランジス
タの構造になっている。
【００１４】尚、図１に示した加速度検出回路は、図４
に示すように、同一チップ内に集積化されているもので
ある。つまり、第１のＭＯＳトランジスタ１において
は、半導体基板（Ｐ型シリコン基板）１２に拡散層１
３，１４が形成されるとともに拡散層１３，１４が配線
用拡散層１６，１７を介してアルミ配線１８，１９に接
続されている。又、他のＭＯＳトランジスタ（２等）に
おいては、半導体基板（Ｐ型シリコン基板）１２にソー
ス・ドレイン領域２０，２１が形成されるとともにソー
ス・ドレイン領域２０，２１が配線用拡散層２２，２３
を介してアルミ配線２４，２５に接続されている。又、
半導体基板（Ｐ型シリコン基板）１２上にはゲート酸化
膜２６を介してゲート電極２７が配置されている。
に示すように、同一チップ内に集積化されているもので
ある。つまり、第１のＭＯＳトランジスタ１において
は、半導体基板（Ｐ型シリコン基板）１２に拡散層１
３，１４が形成されるとともに拡散層１３，１４が配線
用拡散層１６，１７を介してアルミ配線１８，１９に接
続されている。又、他のＭＯＳトランジスタ（２等）に
おいては、半導体基板（Ｐ型シリコン基板）１２にソー
ス・ドレイン領域２０，２１が形成されるとともにソー
ス・ドレイン領域２０，２１が配線用拡散層２２，２３
を介してアルミ配線２４，２５に接続されている。又、
半導体基板（Ｐ型シリコン基板）１２上にはゲート酸化
膜２６を介してゲート電極２７が配置されている。
【００１５】この電流検出型加速度センサの詳細な構造
や製造方法等については、本出願人による特願平４−３
０５７０８号に開示されている。そして、図２，３にお
いて、電極１５に適当な電圧を加えることにより、電極
１５の直下に反転層２８が形成され、拡散層１３と拡散
層１４とは導通し、電極１５と基板１２との間の静電容
量に比例した電流が流れる。
や製造方法等については、本出願人による特願平４−３
０５７０８号に開示されている。そして、図２，３にお
いて、電極１５に適当な電圧を加えることにより、電極
１５の直下に反転層２８が形成され、拡散層１３と拡散
層１４とは導通し、電極１５と基板１２との間の静電容
量に比例した電流が流れる。
【００１６】このセンサに基板１２と垂直方向（ｘ方
向）に加速度が加わった場合、電極１５は基板１２に対
して垂直方向に変位し、電極１５と基板１２との距離が
変化する。この結果、電極１５と基板１２との間の静電
容量が変化し反転層２８を流れる電流量も変化する。電
極１５の変位量が加速度に比例しているので、電流の変
化も加速度に比例し、電流の変化で加速度を検出でき
る。
向）に加速度が加わった場合、電極１５は基板１２に対
して垂直方向に変位し、電極１５と基板１２との距離が
変化する。この結果、電極１５と基板１２との間の静電
容量が変化し反転層２８を流れる電流量も変化する。電
極１５の変位量が加速度に比例しているので、電流の変
化も加速度に比例し、電流の変化で加速度を検出でき
る。
【００１７】又、図２に示すように、ｚ方向の変位に対
しても反転層２８の幅Ｗが変化しないように電極１５が
十分長くなっており、ｘ方向の変位に対してのみ電流が
変化する。
しても反転層２８の幅Ｗが変化しないように電極１５が
十分長くなっており、ｘ方向の変位に対してのみ電流が
変化する。
【００１８】次に、電流検出型加速度センサを用いた加
速度検出回路の動作について説明する。入力端子Ｖin1
, Ｖin2 には加速度「０」の状態で出力端子Ｖout の
電圧が所望の値になるような電圧が印加されている。そ
して、第１のＭＯＳトランジスタ１（電流検出型加速度
センサ）に加速度が加わると、第１のＭＯＳトランジス
タ１を流れる電流は加速度に伴って電流が変化する。そ
のため、第１のＭＯＳトランジスタ１と第２のＭＯＳト
ランジスタ２とを流れる電流に差が生じる。この差は、
第３のＭＯＳトランジスタ４と第４のＭＯＳトランジス
タ５（負荷トランジスタ）で増幅されるとともに、電圧
に変換される。そして、変換された電圧は第５のＭＯＳ
トランジスタ８のゲートに印加され、さらに増幅された
信号が出力端子Ｖout に出力される。
速度検出回路の動作について説明する。入力端子Ｖin1
, Ｖin2 には加速度「０」の状態で出力端子Ｖout の
電圧が所望の値になるような電圧が印加されている。そ
して、第１のＭＯＳトランジスタ１（電流検出型加速度
センサ）に加速度が加わると、第１のＭＯＳトランジス
タ１を流れる電流は加速度に伴って電流が変化する。そ
のため、第１のＭＯＳトランジスタ１と第２のＭＯＳト
ランジスタ２とを流れる電流に差が生じる。この差は、
第３のＭＯＳトランジスタ４と第４のＭＯＳトランジス
タ５（負荷トランジスタ）で増幅されるとともに、電圧
に変換される。そして、変換された電圧は第５のＭＯＳ
トランジスタ８のゲートに印加され、さらに増幅された
信号が出力端子Ｖout に出力される。
【００１９】このようにして、ｘ方向の１方向に対する
加速度を検出できる。このように本実施例では、第１及
び第２のＭＯＳトランジスタ１，２が差動接続され、一
定入力電圧もしくは出力信号の一部が印加された差動増
幅回路部３と、差動増幅回路部３の第１の電源側に接続
された定電流回路部７と、差動増幅回路部３の第２の電
源側に接続された第３及び第４のＭＯＳトランジスタ
４，５からなるカレントミラー回路部６と、第２のＭＯ
Ｓトランジスタ２のドレイン端子にゲート端子が接続さ
れた第５のＭＯＳトランジスタ８と定電流回路９とから
なる出力回路部１０とを備える演算増幅回路を構成し、
第１のＭＯＳトランジスタ１に、加速度に応じて電流が
変化する電流検出型加速度センサを用いた。
加速度を検出できる。このように本実施例では、第１及
び第２のＭＯＳトランジスタ１，２が差動接続され、一
定入力電圧もしくは出力信号の一部が印加された差動増
幅回路部３と、差動増幅回路部３の第１の電源側に接続
された定電流回路部７と、差動増幅回路部３の第２の電
源側に接続された第３及び第４のＭＯＳトランジスタ
４，５からなるカレントミラー回路部６と、第２のＭＯ
Ｓトランジスタ２のドレイン端子にゲート端子が接続さ
れた第５のＭＯＳトランジスタ８と定電流回路９とから
なる出力回路部１０とを備える演算増幅回路を構成し、
第１のＭＯＳトランジスタ１に、加速度に応じて電流が
変化する電流検出型加速度センサを用いた。
【００２０】よって、このような回路構成とすることで
電流検出型加速度センサの電流変化を、一旦電圧に変換
した後で演算増幅器に入力し増幅しなくても、センサ自
体が演算増幅器の一部であるため効果的に増幅できる。
その結果、電流検出型加速度センサを用いて加速度を増
幅したり電圧に変換することができることとなる。又、
集積化に適した回路とすることができる。さらに、この
ようなセンサおよび回路を複数用いることで、複数の方
向に対する加速度検出が可能になる。 （第２実施例）次に、第２実施例を第１実施例との相違
点を中心に説明する。
電流検出型加速度センサの電流変化を、一旦電圧に変換
した後で演算増幅器に入力し増幅しなくても、センサ自
体が演算増幅器の一部であるため効果的に増幅できる。
その結果、電流検出型加速度センサを用いて加速度を増
幅したり電圧に変換することができることとなる。又、
集積化に適した回路とすることができる。さらに、この
ようなセンサおよび回路を複数用いることで、複数の方
向に対する加速度検出が可能になる。 （第２実施例）次に、第２実施例を第１実施例との相違
点を中心に説明する。
【００２１】図５は、本実施例の電流検出型加速度セン
サの平面図を示す。図５に示すように、電流検出型加速
度センサにおいて拡散層１３と拡散層１４とが延設さ
れ、電極１５がｚ方向に幅Ｗだけ重なった状態で配置さ
れている。
サの平面図を示す。図５に示すように、電流検出型加速
度センサにおいて拡散層１３と拡散層１４とが延設さ
れ、電極１５がｚ方向に幅Ｗだけ重なった状態で配置さ
れている。
【００２２】センサに対し基板１２の表面と並行な方向
（ｙおよびｚ方向）に加速度が加わった場合について説
明する。まず、ｙ方向に加速度が加わった場合、電極１
５もｙ方向に変位するが、電極１５の拡散層１３，１４
との重なりを変位に対して十分広くしておけば、反転層
２８の長さＬは加速度が加わっても変化しないため、反
転層２８を流れる電流も変化しない。又、ｚ方向に加速
度が加わった場合には、電極１５もｚ方向に変位し、反
転層１６の幅Ｗも変位量と同じ量だけ変化する。このた
め、反転層２８を流れる電流も変位に比例して変化し、
電流の変化で加速度を検出できる。
（ｙおよびｚ方向）に加速度が加わった場合について説
明する。まず、ｙ方向に加速度が加わった場合、電極１
５もｙ方向に変位するが、電極１５の拡散層１３，１４
との重なりを変位に対して十分広くしておけば、反転層
２８の長さＬは加速度が加わっても変化しないため、反
転層２８を流れる電流も変化しない。又、ｚ方向に加速
度が加わった場合には、電極１５もｚ方向に変位し、反
転層１６の幅Ｗも変位量と同じ量だけ変化する。このた
め、反転層２８を流れる電流も変位に比例して変化し、
電流の変化で加速度を検出できる。
【００２３】このように、図５の場合はｘ方向だけでな
くｚ方向の加速度に対しても電流が変化する。 （第３実施例）次に、第３実施例を第２実施例との相違
点を中心に説明する。
くｚ方向の加速度に対しても電流が変化する。 （第３実施例）次に、第３実施例を第２実施例との相違
点を中心に説明する。
【００２４】図６は、本実施例の電流検出型加速度セン
サの平面図を示す。図６に示すように、梁構造の可動電
極２９に対しｚ軸方向において互いに相反する方向に延
びる突起部３０，３１が形成されている。そして、その
突起部３０，３１の下方に拡散層３２，３３，３４，３
５が配置されている。つまり、図５のようなセンサが図
６のように対称的に一対配置されている。
サの平面図を示す。図６に示すように、梁構造の可動電
極２９に対しｚ軸方向において互いに相反する方向に延
びる突起部３０，３１が形成されている。そして、その
突起部３０，３１の下方に拡散層３２，３３，３４，３
５が配置されている。つまり、図５のようなセンサが図
６のように対称的に一対配置されている。
【００２５】ここで、突起部３０と拡散層３２，３３と
によりＭＯＳトランジスタ３６が構成され、突起部３１
と拡散層３４，３５とによりＭＯＳトランジスタ３７が
構成されている。又、ｚ方向におけるＭＯＳトランジス
タ３６での重なり幅がＷａで、又、ＭＯＳトランジスタ
３７での重なり幅がＷｂとなっている。
によりＭＯＳトランジスタ３６が構成され、突起部３１
と拡散層３４，３５とによりＭＯＳトランジスタ３７が
構成されている。又、ｚ方向におけるＭＯＳトランジス
タ３６での重なり幅がＷａで、又、ＭＯＳトランジスタ
３７での重なり幅がＷｂとなっている。
【００２６】よって、可動電極２９がｚ軸方向に変位し
ても、両トランジスタ３６，３７の重なり幅の和（Ｗａ
＋Ｗｂ）は変化しなくなる。そして、図７に示すように
加速度検出回路が組まれている。つまり、ＭＯＳトラン
ジスタ３６とＭＯＳトランジスタ３７とが並列に接続さ
れている。
ても、両トランジスタ３６，３７の重なり幅の和（Ｗａ
＋Ｗｂ）は変化しなくなる。そして、図７に示すように
加速度検出回路が組まれている。つまり、ＭＯＳトラン
ジスタ３６とＭＯＳトランジスタ３７とが並列に接続さ
れている。
【００２７】このようにすることにより、ｘ方向の加速
度のみ検出できる。 （第４実施例）次に、第４実施例を第３実施例との相違
点を中心に説明する。
度のみ検出できる。 （第４実施例）次に、第４実施例を第３実施例との相違
点を中心に説明する。
【００２８】本実施例は、図６のように対称的に配置さ
れたセンサ３６，３７にて図８の加速度検出回路を組ん
だものである。つまり、ＭＯＳトランジスタ３６とＭＯ
Ｓトランジスタ３７とを差動接続して差動増幅回路部３
としたものである。
れたセンサ３６，３７にて図８の加速度検出回路を組ん
だものである。つまり、ＭＯＳトランジスタ３６とＭＯ
Ｓトランジスタ３７とを差動接続して差動増幅回路部３
としたものである。
【００２９】この場合は、ｘ方向の加速度はＭＯＳトラ
ンジスタ３６と３７の両方に同じように働くため、ＭＯ
Ｓトランジスタ３６，３７を流れる電流に差は生じな
い。しかし、ｚ方向の変位に対しては、ＭＯＳトランジ
スタ３６の重なり幅ＷａとＭＯＳトランジスタ３７の重
なり幅Ｗｂは一方が増加すれば他方は減少するという関
係にある。そのため、ＭＯＳトランジスタ３６と３７を
流れる電流も重なり幅Ｗａ，Ｗｂに対応して変化する。
よって、ｚ方向の加速度のみを検出できることになる。 （第５実施例）次に、第５実施例を第４実施例との相違
点を中心に説明する。
ンジスタ３６と３７の両方に同じように働くため、ＭＯ
Ｓトランジスタ３６，３７を流れる電流に差は生じな
い。しかし、ｚ方向の変位に対しては、ＭＯＳトランジ
スタ３６の重なり幅ＷａとＭＯＳトランジスタ３７の重
なり幅Ｗｂは一方が増加すれば他方は減少するという関
係にある。そのため、ＭＯＳトランジスタ３６と３７を
流れる電流も重なり幅Ｗａ，Ｗｂに対応して変化する。
よって、ｚ方向の加速度のみを検出できることになる。 （第５実施例）次に、第５実施例を第４実施例との相違
点を中心に説明する。
【００３０】図９には、本実施例の電流検出型加速度セ
ンサの平面図を示す。図９に示すように、梁構造の可動
電極３８に対しｚ軸方向において互いに相反する方向に
延びる突起部３９，４０が形成されているとともに、ｙ
軸方向において互いに相反する方向に延びる突起部４
１，４２が形成されている。そして、その突起部３９，
４０，４１，４２の下方に拡散層４３，４４，４５，４
６，４７，４８，４９，５０が配置されている。
ンサの平面図を示す。図９に示すように、梁構造の可動
電極３８に対しｚ軸方向において互いに相反する方向に
延びる突起部３９，４０が形成されているとともに、ｙ
軸方向において互いに相反する方向に延びる突起部４
１，４２が形成されている。そして、その突起部３９，
４０，４１，４２の下方に拡散層４３，４４，４５，４
６，４７，４８，４９，５０が配置されている。
【００３１】ここで、突起部３９と拡散層４３，４４と
によりＭＯＳトランジスタ５１が構成され、突起部４０
と拡散層４５，４６とによりＭＯＳトランジスタ５２が
構成され、突起部４１と拡散層４７，４８とによりＭＯ
Ｓトランジスタ５３が構成され、突起部４２と拡散層４
９，５０とによりＭＯＳトランジスタ５４が構成されて
いる。
によりＭＯＳトランジスタ５１が構成され、突起部４０
と拡散層４５，４６とによりＭＯＳトランジスタ５２が
構成され、突起部４１と拡散層４７，４８とによりＭＯ
Ｓトランジスタ５３が構成され、突起部４２と拡散層４
９，５０とによりＭＯＳトランジスタ５４が構成されて
いる。
【００３２】そして、図９のように四方に配置されたＭ
ＯＳトランジスタ５１〜５４において、ＭＯＳトランジ
スタ５１とＭＯＳトランジスタ５２を図８の回路に使用
してｚ方向の加速度を検出し、ＭＯＳトランジスタ５３
とＭＯＳトランジスタ５４をもう１つの図８の回路に使
用してｙ方向の加速度を検出する。このようにすること
により、二方向の加速度を検出できる。 （第６実施例）次に、第６実施例を第５実施例との相違
点を中心に説明する。
ＯＳトランジスタ５１〜５４において、ＭＯＳトランジ
スタ５１とＭＯＳトランジスタ５２を図８の回路に使用
してｚ方向の加速度を検出し、ＭＯＳトランジスタ５３
とＭＯＳトランジスタ５４をもう１つの図８の回路に使
用してｙ方向の加速度を検出する。このようにすること
により、二方向の加速度を検出できる。 （第６実施例）次に、第６実施例を第５実施例との相違
点を中心に説明する。
【００３３】図１０には、本実施例の電流検出型加速度
センサの平面図を示す。図１０に示すように、突起部３
９の途中において同突起部３９に対し拡散層５５，５６
を配置し、ＭＯＳトランジスタ５７としている。
センサの平面図を示す。図１０に示すように、突起部３
９の途中において同突起部３９に対し拡散層５５，５６
を配置し、ＭＯＳトランジスタ５７としている。
【００３４】このＭＯＳトランジスタ５７はｙおよびｚ
方向の変位に対して不感なものである。そして、ＭＯＳ
トランジスタ５７を図１の回路に使用しｘ方向の加速度
も検出することにより三方向の加速度検出が可能にな
る。
方向の変位に対して不感なものである。そして、ＭＯＳ
トランジスタ５７を図１の回路に使用しｘ方向の加速度
も検出することにより三方向の加速度検出が可能にな
る。
【００３５】以上に述べたように電流検出型加速度セン
サを演算増幅器の入力部に使用することにより部品点数
を削減できるだけでなく、複数の方向の加速度の検出が
可能になる。又、センサおよび回路は近年の表面加工技
術の発達により同一基板上に集積化できるため、上述の
各実施例の加速度検出回路を用いれば小型な加速度検出
回路を得ることができる。
サを演算増幅器の入力部に使用することにより部品点数
を削減できるだけでなく、複数の方向の加速度の検出が
可能になる。又、センサおよび回路は近年の表面加工技
術の発達により同一基板上に集積化できるため、上述の
各実施例の加速度検出回路を用いれば小型な加速度検出
回路を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
電流検出型加速度センサの電流変化を、一旦電圧に変換
した後で演算増幅器に入力し増幅しなくても、センサ自
体が演算増幅器の一部であるため効果的に増幅できる。
その結果、電流検出型加速度センサを用いて加速度を増
幅したり電圧に変換することができる優れた効果を発揮
する。
電流検出型加速度センサの電流変化を、一旦電圧に変換
した後で演算増幅器に入力し増幅しなくても、センサ自
体が演算増幅器の一部であるため効果的に増幅できる。
その結果、電流検出型加速度センサを用いて加速度を増
幅したり電圧に変換することができる優れた効果を発揮
する。
【図１】第１実施例の加速度検出回路を示す回路図であ
る。
る。
【図２】電流検出型加速度センサの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】集積化状態を示す断面図である。
【図５】第２実施例の電流検出型加速度センサの平面図
である。
である。
【図６】第３実施例の電流検出型加速度センサの平面図
である。
である。
【図７】第３実施例の加速度検出回路を示す回路図であ
る。
る。
【図８】第４実施例の加速度検出回路を示す回路図であ
る。
る。
【図９】第５実施例の電流検出型加速度センサの平面図
である。
である。
【図１０】第６実施例の電流検出型加速度センサの平面
図である。
図である。
１ 第１のＭＯＳトランジスタ ２ 第２のＭＯＳトランジスタ ３ 差動増幅回路部 ４ 第３のＭＯＳトランジスタ ５ 第４のＭＯＳトランジスタ ６ カレントミラー回路部 ７ 定電流回路部 ８ 第５のＭＯＳトランジスタ ９ 定電流回路 １０ 出力回路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−184728（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−25764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−77208（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−45233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−73707（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−8468（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 15/08 H01L 29/84 H03F 3/45
Claims (1)
- 【請求項１】 第１及び第２のＭＯＳトランジスタが差
動接続された差動増幅回路部と、 前記差動増幅回路部の第１の電源側に接続された定電流
回路部と、 前記差動増幅回路部の第２の電源側に接続された第３及
び第４のＭＯＳトランジスタからなるカレントミラー回
路部と、 前記第２のＭＯＳトランジスタのドレイン端子にゲート
端子が接続された第５のＭＯＳトランジスタと定電流回
路とからなる出力回路部とを備える演算増幅回路を構成
し、 前記第１あるいは第２のＭＯＳトランジスタの少なくと
もいずれか一方に、加速度に応じて電流が変化する電流
検出型加速度センサを用いたことを特徴とする加速度検
出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00363093A JP3237256B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 加速度検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00363093A JP3237256B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 加速度検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207948A JPH06207948A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3237256B2 true JP3237256B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=11562818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00363093A Expired - Lifetime JP3237256B2 (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 加速度検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237256B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6043524A (en) * | 1997-02-03 | 2000-03-28 | Motorola, Inc. | Transducer and interface circuit |
| WO2004090556A1 (ja) | 1997-11-11 | 2004-10-21 | Makoto Ishida | シリコン集積化加速度センサ |
| JP4771329B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2011-09-14 | 学校法人 関西大学 | 静電容量型センサとその製造方法 |
| CN107393497A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 上海天马微电子有限公司 | 显示面板和显示装置 |
| EP3450947B1 (en) * | 2017-09-05 | 2024-01-17 | IMEC vzw | Stress sensor for semiconductor components |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP00363093A patent/JP3237256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06207948A (ja) | 1994-07-26 |
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