JP3261650B2 - 角速度センサ用検出回路 - Google Patents
角速度センサ用検出回路Info
- Publication number
- JP3261650B2 JP3261650B2 JP12967597A JP12967597A JP3261650B2 JP 3261650 B2 JP3261650 B2 JP 3261650B2 JP 12967597 A JP12967597 A JP 12967597A JP 12967597 A JP12967597 A JP 12967597A JP 3261650 B2 JP3261650 B2 JP 3261650B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- angular velocity
- velocity sensor
- excitation
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として入力角速
度に応じて振動させた振動体にコリオリ力が発生するよ
うにし、そのコリオリ力による振動体の変位から入力角
速度を検出する振動型角速度センサに適用される角速度
センサ用検出回路に関する。
度に応じて振動させた振動体にコリオリ力が発生するよ
うにし、そのコリオリ力による振動体の変位から入力角
速度を検出する振動型角速度センサに適用される角速度
センサ用検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の角速度センサには、半導
体シリコンウエファの加工プロセスを経て作製され、コ
リオリ力の検出に際して角速度の変化を静電容量の変化
として検出するタイプのものがある。
体シリコンウエファの加工プロセスを経て作製され、コ
リオリ力の検出に際して角速度の変化を静電容量の変化
として検出するタイプのものがある。
【0003】図4は、こうした静電容量の変化を検出す
るタイプの角速度センサ用検出回路の要部を示したもの
である。この角速度センサ用検出回路では、FET入力
のC−Vコンバータ形式で検出用コンデンサCsの静電
容量の変化を電圧に変換する構成となっている。ここ
で、電圧に変換された静電容量の変化を示す出力信号
は、増幅された後に同期検波されることにより、直流電
圧として出力されるようになっている。出力信号の増幅
に際しては差動増幅器でC−Fコンバータを2段用いて
増幅する場合もある。因みに、この角速度センサ用検出
回路では、検出用コンデンサCsから検出回路までの引
き回しによって寄生容量Cpが生じる。
るタイプの角速度センサ用検出回路の要部を示したもの
である。この角速度センサ用検出回路では、FET入力
のC−Vコンバータ形式で検出用コンデンサCsの静電
容量の変化を電圧に変換する構成となっている。ここ
で、電圧に変換された静電容量の変化を示す出力信号
は、増幅された後に同期検波されることにより、直流電
圧として出力されるようになっている。出力信号の増幅
に際しては差動増幅器でC−Fコンバータを2段用いて
増幅する場合もある。因みに、この角速度センサ用検出
回路では、検出用コンデンサCsから検出回路までの引
き回しによって寄生容量Cpが生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した角速度センサ
用検出回路の場合、主にFETを入力としたC−Vコン
バーター形式であるため、デバイス(FET)出力の温
度特性がそのまま角速度センサの温度特性になって現れ
てしまうという欠点と共に、検出用コンデンサCsから
検出回路までの引き回しによって生じる寄生容量Cpが
大きくなると、この寄生容量Cpの温度特性がそのまま
角速度センサの温度特性として現れてしまうという欠点
がある。
用検出回路の場合、主にFETを入力としたC−Vコン
バーター形式であるため、デバイス(FET)出力の温
度特性がそのまま角速度センサの温度特性になって現れ
てしまうという欠点と共に、検出用コンデンサCsから
検出回路までの引き回しによって生じる寄生容量Cpが
大きくなると、この寄生容量Cpの温度特性がそのまま
角速度センサの温度特性として現れてしまうという欠点
がある。
【0005】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、デバイス出力の温
度特性や寄生容量の温度特性に影響されずに優れた温度
特性を保持し得る小型で高感度な角速度センサ用検出回
路を提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、デバイス出力の温
度特性や寄生容量の温度特性に影響されずに優れた温度
特性を保持し得る小型で高感度な角速度センサ用検出回
路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、角速度
センサにおける一対の振動子に対する対向電極間に生じ
る静電引力を利用して該一対の振動子を励振するための
励振回路と、一対の振動子の振動方向と垂直な方向に生
じる振動に応じて検出用電極間の静電容量が変化するの
を検出することによって角速度検出を行う検出用駆動回
路とを備えた角速度センサ用検出回路において、一対の
振動子に接続され、励振回路及び検出用駆動回路にそれ
ぞれ独自に任意の交流電圧又はパルス電圧を印加する共
通のスイッチトキャパシタ回路を備えた角速度センサ用
検出回路が得られる。
センサにおける一対の振動子に対する対向電極間に生じ
る静電引力を利用して該一対の振動子を励振するための
励振回路と、一対の振動子の振動方向と垂直な方向に生
じる振動に応じて検出用電極間の静電容量が変化するの
を検出することによって角速度検出を行う検出用駆動回
路とを備えた角速度センサ用検出回路において、一対の
振動子に接続され、励振回路及び検出用駆動回路にそれ
ぞれ独自に任意の交流電圧又はパルス電圧を印加する共
通のスイッチトキャパシタ回路を備えた角速度センサ用
検出回路が得られる。
【0007】又、本発明によれば、上記角速度センサ用
検出回路において、スイッチトキャパシタ回路からの出
力信号を異なる複数のサンプリングタイミングで保持し
て複数のサンプル信号として出力するサンプルホールド
回路を備えた角速度センサ用検出回路が得られる。
検出回路において、スイッチトキャパシタ回路からの出
力信号を異なる複数のサンプリングタイミングで保持し
て複数のサンプル信号として出力するサンプルホールド
回路を備えた角速度センサ用検出回路が得られる。
【0008】更に、本発明によれば、上記何れかの角速
度センサ用検出回路において、励振回路は所定の電気容
量を持つ励振用コンデンサを含み、所定の電気容量の総
和値とほぼ等しい電気容量値を持つと共に、交流電圧又
はパルス電圧を励振用コンデンサの位相と180度シフ
トさせて検出用駆動回路から該励振用コンデンサに印加
する補償用コンデンサを備えた角速度センサ用検出回路
が得られる。
度センサ用検出回路において、励振回路は所定の電気容
量を持つ励振用コンデンサを含み、所定の電気容量の総
和値とほぼ等しい電気容量値を持つと共に、交流電圧又
はパルス電圧を励振用コンデンサの位相と180度シフ
トさせて検出用駆動回路から該励振用コンデンサに印加
する補償用コンデンサを備えた角速度センサ用検出回路
が得られる。
【0009】
【作用】本発明の角速度センサ用検出回路は、励振回路
及び検出用駆動回路にそれぞれ独自に任意の交流電圧又
はパルス電圧を印加する共通のスイッチトキャパシタ回
路に一対の振動子を接続するため、検出用コンデンサか
ら検出用駆動回路までの引き回しによる寄生容量による
温度特性の影響がキャンセルされる。又、スイッチトキ
ャパシタ回路からの出力信号を異なる複数のサンプリン
グタイミングで保持して複数のサンプル信号として出力
するサンプルホールド回路や、励振用コンデンサの電気
容量の総和値とほぼ等しい電気容量値を持ち、交流電圧
又はパルス電圧を励振用コンデンサの位相と反転させて
検出用駆動回路から励振用コンデンサに印加する補償用
コンデンサを用いることにより、検出用駆動回路の出力
から励振回路の励振電圧をキャンセルし、検出用駆動回
路の出力ダイナミックレンジを広く使えるようにしてい
る。
及び検出用駆動回路にそれぞれ独自に任意の交流電圧又
はパルス電圧を印加する共通のスイッチトキャパシタ回
路に一対の振動子を接続するため、検出用コンデンサか
ら検出用駆動回路までの引き回しによる寄生容量による
温度特性の影響がキャンセルされる。又、スイッチトキ
ャパシタ回路からの出力信号を異なる複数のサンプリン
グタイミングで保持して複数のサンプル信号として出力
するサンプルホールド回路や、励振用コンデンサの電気
容量の総和値とほぼ等しい電気容量値を持ち、交流電圧
又はパルス電圧を励振用コンデンサの位相と反転させて
検出用駆動回路から励振用コンデンサに印加する補償用
コンデンサを用いることにより、検出用駆動回路の出力
から励振回路の励振電圧をキャンセルし、検出用駆動回
路の出力ダイナミックレンジを広く使えるようにしてい
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の角
速度センサ用検出回路について、図面を参照して詳細に
説明する。
速度センサ用検出回路について、図面を参照して詳細に
説明する。
【0011】最初に、図2を参照して本発明の角速度セ
ンサ用検出回路が適用される角速度センサの基本構成を
説明する。尚、図2(a)は角速度センサの要部の平面
図に関するものであり、同図(b)は同図(a)の要部
におけるA−A′線方向における側面断面を含む全体の
側面断面図に関するものである。
ンサ用検出回路が適用される角速度センサの基本構成を
説明する。尚、図2(a)は角速度センサの要部の平面
図に関するものであり、同図(b)は同図(a)の要部
におけるA−A′線方向における側面断面を含む全体の
側面断面図に関するものである。
【0012】ここでの角速度センサは、基本的にはn型
シリコン単結晶基板であるシリコン基板5とガラス基板
6とを接合して成っている。この角速度センサを作製す
る場合、シリコン基板5の一部にエッチングにより静電
容量を得るためのギャップ7を形成し、シリコン基板5
のギャップ7の領域内(点線で示すその反対面の高濃度
ホウ素拡散部8の内側に相当する部分)に高濃度ホウ素
拡散を行い、反対面から高濃度ホウ素拡散部8をエッチ
ストップにして異方性エッチングを行うことでダイヤフ
ラムを形成する。このダイヤフラムから反応性イオンエ
ッチング(RIE)等のドライエッチングによって一対
の振動子9,10を形成する。振動子9は錘部11a及
びこれより延在する梁部12から成り、振動子10も同
様に錘部11b及びこれより延在する梁部12から成
る。
シリコン単結晶基板であるシリコン基板5とガラス基板
6とを接合して成っている。この角速度センサを作製す
る場合、シリコン基板5の一部にエッチングにより静電
容量を得るためのギャップ7を形成し、シリコン基板5
のギャップ7の領域内(点線で示すその反対面の高濃度
ホウ素拡散部8の内側に相当する部分)に高濃度ホウ素
拡散を行い、反対面から高濃度ホウ素拡散部8をエッチ
ストップにして異方性エッチングを行うことでダイヤフ
ラムを形成する。このダイヤフラムから反応性イオンエ
ッチング(RIE)等のドライエッチングによって一対
の振動子9,10を形成する。振動子9は錘部11a及
びこれより延在する梁部12から成り、振動子10も同
様に錘部11b及びこれより延在する梁部12から成
る。
【0013】又、絶縁基板としてのガラス基板6上に振
動子9,10の錘部11a,11bの形状に合わせた検
出用電極13a,13bを金属を用いてスパッタ蒸発や
真空蒸着により形成する。そこで、陽極接合技術を用い
てガラス基板6及びシリコン基板5を接合し、錘部11
a,11bの厚さ方向に静電容量を形成する。更に、高
濃度ホウ素拡散部8を数カ所RIEによって切断するこ
とにより、錘部11a,11bの厚さ方向と垂直方向と
に配置される3つの電極8a,8b,8cを形成する。
この中で振動子9,10用電極として高濃度ホウ素拡散
部8の電極8aを利用し、その対向電極として振動子
9,10のそれぞれに対応させた電極8b,8cを利用
する。尚、電極8a,8b,8cのそれぞれの高濃度ホ
ウ素拡散を用いた引き回しは略図する。
動子9,10の錘部11a,11bの形状に合わせた検
出用電極13a,13bを金属を用いてスパッタ蒸発や
真空蒸着により形成する。そこで、陽極接合技術を用い
てガラス基板6及びシリコン基板5を接合し、錘部11
a,11bの厚さ方向に静電容量を形成する。更に、高
濃度ホウ素拡散部8を数カ所RIEによって切断するこ
とにより、錘部11a,11bの厚さ方向と垂直方向と
に配置される3つの電極8a,8b,8cを形成する。
この中で振動子9,10用電極として高濃度ホウ素拡散
部8の電極8aを利用し、その対向電極として振動子
9,10のそれぞれに対応させた電極8b,8cを利用
する。尚、電極8a,8b,8cのそれぞれの高濃度ホ
ウ素拡散を用いた引き回しは略図する。
【0014】図1は、このような角速度センサに適用さ
れる角速度センサ用検出回路を示したものである。この
角速度センサ用検出回路は、角速度センサにおける一対
の振動子9,10に対する対向電極8b,8c間に生じ
る静電引力(クーロン力)を利用して一対の振動子9,
10を励振するための励振回路1と、一対の振動子9,
10の振動方向と垂直な方向に生じる振動に応じて検出
用電極13a,13b間の静電容量が変化するのを検出
することによって角速度検出を行う検出用駆動回路2
と、一対の振動子9,10に接続され、励振回路1及び
検出用駆動回路2にそれぞれ独自に任意の交流電圧又は
パルス電圧を印加する共通のスイッチトキャパシタ回路
3と、このスイッチトキャパシタ回路3からの出力信号
を異なる2つ以上のサンプリングタイミングで保持して
それぞれサンプル信号として出力するサンプルホールド
回路4と、このサンプルホールド回路4に接続されて各
サンプル信号を差動増幅して検出用出力電圧を得る差動
増幅器14と、励振回路1の励振用コンデンサCd1 ,
Cd2 の電気容量の総和値(Cd1 +Cd2 )とほぼ等
しい電気容量値を持ち、交流電圧又はパルス電圧を励振
用コンデンサCd1 ,Cd2 における位相と180度シ
フトさせて検出用駆動回路2から励振用コンデンサCd
1 ,Cd2 に印加する補償用コンデンサCd3 とを備え
て成っている。
れる角速度センサ用検出回路を示したものである。この
角速度センサ用検出回路は、角速度センサにおける一対
の振動子9,10に対する対向電極8b,8c間に生じ
る静電引力(クーロン力)を利用して一対の振動子9,
10を励振するための励振回路1と、一対の振動子9,
10の振動方向と垂直な方向に生じる振動に応じて検出
用電極13a,13b間の静電容量が変化するのを検出
することによって角速度検出を行う検出用駆動回路2
と、一対の振動子9,10に接続され、励振回路1及び
検出用駆動回路2にそれぞれ独自に任意の交流電圧又は
パルス電圧を印加する共通のスイッチトキャパシタ回路
3と、このスイッチトキャパシタ回路3からの出力信号
を異なる2つ以上のサンプリングタイミングで保持して
それぞれサンプル信号として出力するサンプルホールド
回路4と、このサンプルホールド回路4に接続されて各
サンプル信号を差動増幅して検出用出力電圧を得る差動
増幅器14と、励振回路1の励振用コンデンサCd1 ,
Cd2 の電気容量の総和値(Cd1 +Cd2 )とほぼ等
しい電気容量値を持ち、交流電圧又はパルス電圧を励振
用コンデンサCd1 ,Cd2 における位相と180度シ
フトさせて検出用駆動回路2から励振用コンデンサCd
1 ,Cd2 に印加する補償用コンデンサCd3 とを備え
て成っている。
【0015】ここでの角速度センサ及び角速度センサ用
検出回路では、励振回路1より励振用コンデンサC
d1 ,Cd2 の電極である電極8a及び電極8b,8c
に同時にパルス電圧や交流電圧(以下はパルス電圧を用
いるものとする)を加えると、振動子9,10はそれぞ
れ対向電極8b,8cとの間で静電引力によって図2
(a)中のX方向に引き寄せられては離れるという振動
をする。
検出回路では、励振回路1より励振用コンデンサC
d1 ,Cd2 の電極である電極8a及び電極8b,8c
に同時にパルス電圧や交流電圧(以下はパルス電圧を用
いるものとする)を加えると、振動子9,10はそれぞ
れ対向電極8b,8cとの間で静電引力によって図2
(a)中のX方向に引き寄せられては離れるという振動
をする。
【0016】この角速度センサ用検出回路の場合、上述
したように励振用コンデンサCd1,Cd2 の電気容量
の総和値(Cd1 +Cd2 )に等しい電気容量値の補償
用コンデンサCd3 が別途設けられており、この補償用
コンデンサCd3 によって励振用コンデンサCd1 ,C
d2 に対して電圧値が同じで位相が反転しているパルス
電圧を検出用駆動回路2から印加する。検出用コンデン
サCs1 ,Cs2 には励振周波数の1/2の周波数のパ
ルス電圧が印加される。
したように励振用コンデンサCd1,Cd2 の電気容量
の総和値(Cd1 +Cd2 )に等しい電気容量値の補償
用コンデンサCd3 が別途設けられており、この補償用
コンデンサCd3 によって励振用コンデンサCd1 ,C
d2 に対して電圧値が同じで位相が反転しているパルス
電圧を検出用駆動回路2から印加する。検出用コンデン
サCs1 ,Cs2 には励振周波数の1/2の周波数のパ
ルス電圧が印加される。
【0017】それぞれのコンデンサを入力としたスイッ
チトキャパシタ回路3は、励振回路1及び検出用駆動回
路2にそれぞれ独自にパルス電圧を印加する。サンプリ
ングホールド回路4では、スイッチトキャパシタ回路3
の出力信号をそれぞれサンプリングタイミングが異な
り、サンプリング周波数が励振周波数の1/2の周波数
の2つのサンプリングタイミングで保持し、それぞれサ
ンプル信号として差動増幅器14へ出力する。
チトキャパシタ回路3は、励振回路1及び検出用駆動回
路2にそれぞれ独自にパルス電圧を印加する。サンプリ
ングホールド回路4では、スイッチトキャパシタ回路3
の出力信号をそれぞれサンプリングタイミングが異な
り、サンプリング周波数が励振周波数の1/2の周波数
の2つのサンプリングタイミングで保持し、それぞれサ
ンプル信号として差動増幅器14へ出力する。
【0018】図3は、この角速度センサ用検出回路の各
部における処理信号に関するタイミングチャートを示し
たものである。ここでは、それぞれの回路におけるスイ
ッチングトランジスタのゲートのタイミングを示してお
り、具体的には励振回路1のゲートタイミングG1、検
出用駆動回路2のゲートタイミングG2、スイッチトキ
ャパシタ回路3のゲートタイミングG3、及びサンプル
ホールド回路4のゲートタイミングG4,G5と、スイ
ッチトキャパシタ回路3の出力電圧VSCoutとが示さ
れている。
部における処理信号に関するタイミングチャートを示し
たものである。ここでは、それぞれの回路におけるスイ
ッチングトランジスタのゲートのタイミングを示してお
り、具体的には励振回路1のゲートタイミングG1、検
出用駆動回路2のゲートタイミングG2、スイッチトキ
ャパシタ回路3のゲートタイミングG3、及びサンプル
ホールド回路4のゲートタイミングG4,G5と、スイ
ッチトキャパシタ回路3の出力電圧VSCoutとが示さ
れている。
【0019】ここで、励振回路1の電圧をV1,検出用
印加電圧をV2とし、スイッチトキャパシタ回路3のフ
ィードバック容量をCgとすると、スイッチトキャパシ
タ回路3の出力信号の出力電圧VSCout は、検出用印
加電圧V2がLowの場合、VSCout1=V1(Cd1
+Cd2 −Cd3 )/Cg+V2(Cs2 −Cs1 )/
Cgとして表わされ、検出用印加電圧V2がHighの
場合、VSCout2=V1(Cd1 +Cd2 −Cd3 )/
Cg−V2(Cs2 −Cs1 )/Cgとして表わされ
る。
印加電圧をV2とし、スイッチトキャパシタ回路3のフ
ィードバック容量をCgとすると、スイッチトキャパシ
タ回路3の出力信号の出力電圧VSCout は、検出用印
加電圧V2がLowの場合、VSCout1=V1(Cd1
+Cd2 −Cd3 )/Cg+V2(Cs2 −Cs1 )/
Cgとして表わされ、検出用印加電圧V2がHighの
場合、VSCout2=V1(Cd1 +Cd2 −Cd3 )/
Cg−V2(Cs2 −Cs1 )/Cgとして表わされ
る。
【0020】ところで、励振用コンデンサCd1 ,Cd
2 の電気容量の総和値(Cd1 +Cd2 )と補償用コン
デンサCd3 の電気容量値とを完全に一致させることは
難しいため、実際には誤差電圧V1(Cd1 +Cd2 −
Cd3 )/Cgが発生することを想定できる。そこで、
こうした2つの状態の出力電圧VSCout1,VSCou t2
にそれぞれに対応するサンプルホールド回路3を差動増
幅器14に接続すると、差動増幅器14からの出力電圧
はVSCout1−VSCout2=2×V2(Cs2−C
s1 )/Cgとなり、励振用コンデンサCd1 ,Cd2
の誤差要因が無くなるため、感度が2倍となる。即ち、
この角速度センサ用検出回路の場合、サンプルホールド
回路3や補償用コンデンサCd3 の働きによって、検出
用駆動回路2の出力から励振回路1の励振電圧をキャン
セルするため、検出用駆動回路2の出力ダイナミックレ
ンジを広く使えるようになっている。
2 の電気容量の総和値(Cd1 +Cd2 )と補償用コン
デンサCd3 の電気容量値とを完全に一致させることは
難しいため、実際には誤差電圧V1(Cd1 +Cd2 −
Cd3 )/Cgが発生することを想定できる。そこで、
こうした2つの状態の出力電圧VSCout1,VSCou t2
にそれぞれに対応するサンプルホールド回路3を差動増
幅器14に接続すると、差動増幅器14からの出力電圧
はVSCout1−VSCout2=2×V2(Cs2−C
s1 )/Cgとなり、励振用コンデンサCd1 ,Cd2
の誤差要因が無くなるため、感度が2倍となる。即ち、
この角速度センサ用検出回路の場合、サンプルホールド
回路3や補償用コンデンサCd3 の働きによって、検出
用駆動回路2の出力から励振回路1の励振電圧をキャン
セルするため、検出用駆動回路2の出力ダイナミックレ
ンジを広く使えるようになっている。
【0021】角速度センサ及び角速度センサ用検出回路
において、検出用電極13a,13bは回転が無いとき
はコリオリ力が発生しないので、検出用コンデンサCd
1 ,Cd2 のギャップ長は等しく、静電容量値も等しく
なるために出力が零となるが、ここでY軸方向に回転す
るとコリオリ力が発生し、振動子9,10はZ方向に振
動する力を受ける。
において、検出用電極13a,13bは回転が無いとき
はコリオリ力が発生しないので、検出用コンデンサCd
1 ,Cd2 のギャップ長は等しく、静電容量値も等しく
なるために出力が零となるが、ここでY軸方向に回転す
るとコリオリ力が発生し、振動子9,10はZ方向に振
動する力を受ける。
【0022】振動子9,10の励振方向の位相は180
度ずれているので、振動子9,10のZ方向への振動も
位相が180度ずれるため、検出用電極13a,13b
のギャップに差が生じて静電容量にも差(Cs2 −Cs
1 )が発生する。この静電容量差を求めれば角速度の大
きさに対応した出力電圧が得られる。
度ずれているので、振動子9,10のZ方向への振動も
位相が180度ずれるため、検出用電極13a,13b
のギャップに差が生じて静電容量にも差(Cs2 −Cs
1 )が発生する。この静電容量差を求めれば角速度の大
きさに対応した出力電圧が得られる。
【0023】ここでの角速度センサ用検出回路の場合、
検出用コンデンサCd1 ,Cd2 と検出用駆動回路2と
の間に寄生容量が発生しても、静電容量差を求めること
によってキャンセルされるので、寄生容量の影響を受け
ない。
検出用コンデンサCd1 ,Cd2 と検出用駆動回路2と
の間に寄生容量が発生しても、静電容量差を求めること
によってキャンセルされるので、寄生容量の影響を受け
ない。
【0024】尚、上述した一実施例の角速度センサ用検
出回路では、差動増幅器14を用いるものとしたが、例
えば励振回路1及び検出用駆動回路2のゲートタイミン
グを入れ替え、差動増幅器14の代わりに加算回路を設
置した構成としても同様の特性が得られる。
出回路では、差動増幅器14を用いるものとしたが、例
えば励振回路1及び検出用駆動回路2のゲートタイミン
グを入れ替え、差動増幅器14の代わりに加算回路を設
置した構成としても同様の特性が得られる。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、励振回路の誤差要因となるデバイス出力の温度特性
や寄生容量の温度特性に影響されずに高感度で優れた温
度特性を保持し得る小型で高性能な角速度センサ用検出
回路が提供されるようになる。
ば、励振回路の誤差要因となるデバイス出力の温度特性
や寄生容量の温度特性に影響されずに高感度で優れた温
度特性を保持し得る小型で高性能な角速度センサ用検出
回路が提供されるようになる。
【図1】本発明に一実施例に係る角速度センサ用検出回
路を示したものである。
路を示したものである。
【図2】図1に示す角速度センサ用検出回路が適用され
る角速度センサの基本構成を例示したもので、(a)は
その要部の平面図に関するもの,(b)は(a)の要部
におけるA−A′線方向における側面断面を含む全体の
側面断面図に関するものである。
る角速度センサの基本構成を例示したもので、(a)は
その要部の平面図に関するもの,(b)は(a)の要部
におけるA−A′線方向における側面断面を含む全体の
側面断面図に関するものである。
【図3】図1に示す角速度センサ用検出回路の各部にお
ける処理信号に関するタイミングチャートを示したもの
である。
ける処理信号に関するタイミングチャートを示したもの
である。
【図4】従来の角速度センサ用検出回路の要部を示した
ものである。
ものである。
1 励振回路 2 検出用駆動回路 3 スイッチトキャパシタ回路 4 サンプルホールド回路 5 シリコン基板 6 ガラス基板 7 ギャップ 8 高濃度ホウ素拡散部 8a,8b,8c,13a,13b 電極 9,10 振動子 11a,11b 錘部 12 梁部 14 差動増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 19/56 G01P 9/04
Claims (3)
- 【請求項1】 角速度センサにおける一対の振動子に対
する対向電極間に生じる静電引力を利用して該一対の振
動子を励振するための励振回路と、前記一対の振動子の
振動方向と垂直な方向に生じる振動に応じて検出用電極
間の静電容量が変化するのを検出することによって角速
度検出を行う検出用駆動回路とを備えた角速度センサ用
検出回路において、前記一対の振動子に接続され、前記
励振回路及び前記検出用駆動回路にそれぞれ独自に任意
の交流電圧又はパルス電圧を印加する共通のスイッチト
キャパシタ回路を備えたことを特徴とする角速度センサ
用検出回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の角速度センサ用検出回路
において、前記スイッチトキャパシタ回路からの出力信
号を異なる複数のサンプリングタイミングで保持して複
数のサンプル信号として出力するサンプルホールド回路
を備えたことを特徴とする角速度センサ用検出回路。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の角速度センサ用
検出回路において、前記励振回路は所定の電気容量を持
つ励振用コンデンサを含み、前記所定の電気容量の総和
値とほぼ等しい電気容量値を持つと共に、前記交流電圧
又は前記パルス電圧を前記励振用コンデンサの位相と1
80度シフトさせて前記検出用駆動回路から該励振用コ
ンデンサに印加する補償用コンデンサを備えたことを特
徴とする角速度センサ用検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12967597A JP3261650B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 角速度センサ用検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12967597A JP3261650B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 角速度センサ用検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10318754A JPH10318754A (ja) | 1998-12-04 |
JP3261650B2 true JP3261650B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=15015395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12967597A Expired - Fee Related JP3261650B2 (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 角速度センサ用検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3261650B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004279261A (ja) | 2003-03-17 | 2004-10-07 | Denso Corp | 物理量検出装置 |
JP2005091287A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Murata Mfg Co Ltd | 角速度検出装置 |
CN102144145B (zh) * | 2009-03-10 | 2013-06-26 | 松下电器产业株式会社 | 角速度传感器 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP12967597A patent/JP3261650B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10318754A (ja) | 1998-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100393183B1 (ko) | 마이크로액츄에이터의상보형정전구동장치 | |
JP2000009474A (ja) | 角速度センサ | |
WO2007043503A1 (ja) | 振動型慣性力検知センサの検出信号処理方法及び振動型慣性力検知センサ | |
JPH06300567A (ja) | ジャイロ出力検出方法 | |
JP2001343240A (ja) | 静電容量型外力検出装置 | |
JP2001264072A (ja) | 角速度センサ | |
JPH1073437A (ja) | 振動ジャイロの検出回路及びこれを用いた振動ジャイロ装置 | |
JP3780673B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP3261650B2 (ja) | 角速度センサ用検出回路 | |
JP3627648B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP2000205861A (ja) | 振動ジャイロ | |
JP2000049358A (ja) | 表面マイクロマシンおよびその製造方法 | |
KR100198308B1 (ko) | 진동 자이로스코프 | |
JP4631240B2 (ja) | 物理量センサ | |
JP3500756B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP2996157B2 (ja) | 振動ジャイロ | |
JPH11237247A (ja) | 角速度センサ及びその製造方法 | |
JP2001304866A (ja) | ジャイロ装置及びそのクロストーク低減方法 | |
JPH07167661A (ja) | 振動ジャイロ | |
JP2001264355A (ja) | 加速度センサ | |
JP2002005954A (ja) | 半導体力学量センサ | |
JP4345130B2 (ja) | 振動ジャイロ | |
JP3750309B2 (ja) | 振動型角速度検出装置 | |
JPH08210856A (ja) | 圧電振動子を使用した検出装置 | |
JP3035161B2 (ja) | 振動ジャイロスコープ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011121 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |