JP3836104B2 - 利得が電源電圧に比例する増幅器 - Google Patents
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Description
ところが自動車などの移動体に搭載され、厳しい環境条件下において使用される電子機器においては、安定化したはずの電源電圧が負荷変動や外部ノイズによって変動するという問題がある。最近の自動車においては、姿勢制御システムやアンチロックブレーキシステム(ABS)など、車体制御や安全装置のために多くのセンサが使われている。これら大部分のセンサの出力信号はアナログ信号である。このアナログ信号を基にしてマイクロコンピュータでデータ処理を行い所定の判定と制御を行うためには、このアナログ信号をAD変換器を用いてデジタル信号に変換する。
従来の自動車等の電子機器においては、このような特性を持った高精度の増幅器を実現するのが難しいので、センサの感度そのものを電源電圧に比例させるように構成していた。
自動車の電子機器の一例として、自動車の姿勢を制御するために、車体の揺動を検出する角速度センサ装置がある。以下、図12を参照して従来の角速度センサ装置の構成及びその動作を説明する。
図12において、角速度センサ10はよく知られている音叉構造を有する振動型のセンサであり、例えば 米国特許5,014,554号、5,038,613号、5,239,868号、5,447,066号に示されている。角速度センサ10は、支持ポスト100によって中央部で支持された連結板107の両端に振動素子を取付けた音叉構造を有する。連結板107の一方の端部には振動素子にピエゾ電気素子を張り付けた駆動素子101が取り付けられている。駆動素子101は音叉に振動を起こさせる駆動源として働く。駆動素子101の上端には、角速度に応じて生じるコリオリの力を電気的に検出する検出素子103が連結されている。連結板107の他方の端部には、振動素子にピエゾ電気素子を張り付けたレベル検出素子102が取り付けられている。レベル検出素子102は音叉振動の振幅である振動レベルを検出するための素子である。レベル検出素子102の上端には、角速度に応じて生じるコリオリの力を電気的に検出する検出素子104が連結されている。
図12における比較電圧発生器114の比較電圧Vrは、電源VDDと回路グランドGr間に直列に接続された2つの抵抗器141と142の接続点の電圧であり、電源VDDの電圧(電源電圧Vdd)の変動に対応して比較電圧Vrも変動する。回路グランドGrを基準としてみたときの電源電圧Vddと比較電圧Vrの変動率(%)は同じである。
従って、出力電圧Vmの振幅は常に電源電圧Vddに比例した振幅を持った正弦波電圧になる。第1の増幅器111と整流器122を電源電圧Vddに依存しないように構成すれば、角速度センサ10の検出素子102の出力信号、すなわち第1の増幅器111の入力信号Vinも出力電圧Vm同様に電源電圧Vddに比例した電圧となる。検出素子103、104の電荷のレベル変動は、レベル検出素子102から出力される正弦波の振幅に比例している。そのためこの信号を位相検波器127で検波し直流増幅器118で増幅して出力端子119に出力される角速度の出力信号も電源電圧Vddに比例した値となり、電源電圧Vddに比例して利得が変化する増幅装置が得られる。
角速度センサ10は機械的振動を併なう素子であるのでメカニカルフィルタとしての特性を有し、時定数が比較的大きく応答速度は比較的遅い。また平滑回路123は、抵抗器143とコンデンサ144で構成された大きな時定数を有するローパスフィルタである。従って、角速度センサ10、増幅器111、整流器122、平滑回路123、可変利得増幅器125を含むAGCループ回路は外乱に対する応答速度が比較的遅い。すなわち応答周波数が比較的低い。その応答特性の例を図13のグラフに示す。
AGCループの応答速度を速くするためにはAGCループのゲインを高くすればよいが、そうすると、電源電圧Vddに対する入力電圧Vinの変動比が大きくなり、共振周波数frにおける電圧変動比はさらに大きくなる。
本発明によれば、第2の増幅器として充分高い周波数特性を有する、利得が電源電圧に比例する増幅器を用いているので、応答速度の速い角速度センサが実現できる。
《第1実施例》
図1において、第1実施例の電源電圧比例増幅器は、入力信号を増幅して出力する増幅回路20aと、第1の電圧源であるバイアス回路11、第3の電圧源である定電圧源12及び第2の電圧源であるバイアス回路14を有している。バイアス回路11は、電源電圧Vddを分圧した正の電圧を出力端11aに出力する。増幅回路20aにおいて、入力端子51は直流電流を阻止するためのコンデンサ9を経てPチャンネルの第1のMOS型電界効果トランジスタ(以下MOS−FETと略記する。)21のドレインに接続されている。入力端子51に印加される入力信号が直流成分を含まない場合には、入力信号をMOS−FET21のドレインに直接接続された入力端子51aに入力してもよい。例えば後で詳しく説明する角速度センサの出力は直流成分を含まない交流出力であるので入力端子51aに入力する。MOS−FET21のゲートは回路グランドGrに接続されている。MOS−FET21のソースは演算増幅器61の反転入力(−)に接続されている。演算増幅器61の反転入力(−)と出力端子52との間に、Pチャンネルの第2のMOS−FET22が、そのソースが反転入力(−)に接続され、ドレインが出力端子52に接続されるように設けられている。MOS−FET22のゲートは第3の電圧源である定電圧源12の負端子に接続されている。定電圧源12の正端子はバイアス回路14に含まれるPチャンネルの第3のMOS−FET23のドレイン及びバイアス回路11の出力端11aに接続されている。定電圧源12は、バイアス回路11の出力電圧を基準として所定の負の電圧を発生する。バイアス回路14は、バイアス回路11の出力電圧を基準としてMOS−FET21、22、23の閾値電圧とほぼ同じ電位差をもつ正の電圧を出力端子14fに出力する。前記演算増幅器61の非反転入力(+)は第3のMOS−FET23のソースに接続されている。MOS−FET23のソースは定電流源13を経て電源VDDに接続されている。MOS−FET23のドレインとゲートは第2の演算増幅器60の出力端11aに接続されている。バイアス回路11において、電源VDDと回路グランドGr間には抵抗44及び45が直列に接続されている。抵抗44と45の接続点45aは第2の演算増幅器60の非反転入力(+)に接続されている。演算増幅器60の反転入力(−)は演算増幅器60の出力端11aに接続されている。演算増幅器61及び60の電源は図示を省略している。
MOS−FET21、22など、一般にMOS−FETが非飽和状態で動作しているときのドレイン電流Idsは次の式(1)で表わされる。
Ids=β・{(Vgs−Vth)・Vds−(Vds)2/2}…(1)
ここに、βは単位ゲート電圧あたりの相互コンダクタンス、Vgsはゲート・ソース間電圧、VthはMOS−FETがオンとなるゲート・ソース間の閾値電圧、Vdsはドレイン・ソース間電圧である。またMOS−FETのオン抵抗Ronは、式(1)で求めたドレイン電流Idsを、ドレイン・ソース間電圧Vdsで微分した値の逆数であり、式(2)で表わされる。
式(1)及び(2)から式(3)が得られる。
dIds/dVds=β・{(Vgs−Vth)−Vds}…(3)
ドレイン・ソース間にバイアス電圧が印加されておらずゼロバイアスである場合には、ドレイン・ソース間電圧Vdsは零である。従って、式(3)の右辺の第2項は消える。その結果式(2)は式(4)のようになる。
式(4)から、ドレイン・ソース間の電圧Vdsが零であるMOS−FETのオン抵抗Ronは相互コンダクタンスβと電圧差(Vgs−Vth)の積に反比例することがわかる。相互コンダクタンスβはMOS−FET21、22の製造プロセス及びサイズから定まるので電源電圧に関係なく一定である。そこで演算増幅器のゲインを決める入力抵抗にこのMOS−FETのオン抵抗Ronを用いて、バイアス電圧としての差電圧(Vgs−Vth)が電源電圧Vddに比例するように構成すると、ゲインが電源電圧Vddに比例する増幅器が得られることがわかる。
MOS−FET23のソースには、電源VDDにつながる定電流源13から一定の微少な電流(定電流)が流れている。この定電流によって演算増幅器60の出力電圧11aと演算増幅器61の非反転入力(+)との間にMOS−FET21、22の閾値電圧Vthに相当するバイアス電圧が発生して、演算増幅器61の入力DCバイアスはレベルシフトされている。これによりMOS−FET21、22の閾値電圧Vthはキャンセルされる。定電流の電流値はなるべく小さい方が望ましい。MOS−FET23のゲートサイズ幅はなるべく大きい方が望ましい。
Vso={R45/(R44+R45)}・Vdd−Vgs23 …(5)
ここに、R44及びR45はそれぞれ抵抗44及び45の抵抗値であり、Vddは電源電圧である。Vgs23はMOS−FET23のゲート・ソース間電圧であり、Pチャンネルのため極性は負である。
Ids=(β/2)・(Vgs−Vth)2 …(6)
MOS−FET23の、ドレイン・ソース間電流をIds23、単位ゲート電圧当たりの相互コンダクタンスをβ23、ゲート・ソース間電圧をVgs23とすると、式(6)は次の式(6A)となる。
Ids23=(β23/2)・(Vgs23−Vth)2 …(6A)
式(6A)をゲート・ソース間電圧Vgs23について解くと、式(7)が得られ
る。
Vgs23≒Vth …(8)
比2・Ids23/β23を小さくするためには、定電流源13から供給される電流を小さくし、後で詳しく説明するように、MOS−FET23のゲートのチャンネル長をできるだけ短くし、チャンネル幅をできるだけ広くする。これによって式(8)の条件が実現できる。
Vgs21=Vth−{R45/(R44+R45)}・Vdd …(9)
MOS−FET21のオン抵抗Ron21は、MOS−FET21の単位ゲート当たりの相互コンダクタンスをβ21とすると、式4のVgsにVgs21を代入して計算すれば式(10)のように求まる。
…(10)
式(10)では閾値電圧Vthが消去されて、オン抵抗Ronが電源電圧Vddに反比例していることがわかる。β21にマイナスがついているのは、MOS−FET21はPチャンネルでありβ21そのものが負であるからである。
MOS−FET22についても同様に計算すると、ゲート・ソース間電圧Vgs22は式(11)で表すことができる。
…(11)
V12は定電圧源12の電圧値である。式(5)のVsoを代入して整理すると、式(12)のようになる。
Vgs22=−V12+Vgs23 …(12)
MOS−FET22のオン抵抗Ron22はMOS−FET21と同様に、MOS−FET22の単位ゲート当たりの相互コンダクタンスをβ22とすると、式(4)のVgsにVgs22を代入した式(13)で表される。
Ron22=1/{β22・(−V12+Vgs23−Vth)}
…(13)
式(8)より、Vgs23≒Vthであるため、式(13)のVgs23とVthは相殺されて式(14)となる。
定電圧源12の電圧V12は一定であるため、式(14)からMOS−FET22のオン抵抗は電源電圧Vddに関係無く一定になることが解る。
図1の増幅回路20aの入力端子51aと出力端子52間の利得Gを求めるために、式(10)と式(14)を反転アンプの公式である式(15)に代入する。その結果、式(16)が導き出される。
G=Ron22/Ron21 …(15)
G=(β21/β22)・{R45/(R44+R45)}・(Vdd/V12)
…(16)
G=(β21/β22)・{Vdd/(2・V12)} …(17)
式(16)、式(17)からわかるように、利得Gを表す式の分子に電源電圧Vddが入っているので、利得Gは電源電圧Vddに比例する。
PチャンネルのMOS−FET21と22において、ゲートバイアスを入れ替えれば、利得が電源電圧Vddに反比例することも容易に理解できることである。
また、MOS−FETでは以下に説明するように、チャンネルのサイズが特性に大きな影響を与える。前記の式(1)で用いた単位ゲート電圧あたりの相互コンダクタンスβは、チャンネルサイズと以下の式(18)で示す関係が有る。
β∝(W/L) …(18)
≪第2実施例≫
図4に示すように、NチャンネルのMOS−FET24、25、26において、入力抵抗として働くMOS−FET24のゲートは電源VDDへ接続されている。MOS−FET25のゲートには定電圧源12(第3の電圧源)の正端子が接続されている。バイアス回路14a(第2の電圧源)において、MOS−FET26のソース端子84は、定電流源13を経て、回路グランドGrに接続されている。バイアス回路14aの出力端14gは前記ソース端子84と定電流源13の接続点に接続されている。その他の構成は図1に示す前記第1実施例の電源電圧比例増幅器と同様である。本実施例では、前記の各式における値の正負を逆にすることにより本実施例の式を得ることができるが式については記載を省略する。本実施例の電源電圧比例増幅器においても入力端子51aから入力された直流分を含まない入力信号は電源電圧Vddの変化によって変化する利得に応じて増幅され、出力端子52から出力される。
図5は図4に示す第2実施例の電源電圧比例増幅器のMOS−FET24、25、26として用いられる最も簡単な構成のNチャンネルMOS−FETの構造例である。シリコン等の半導体材料に所定の不純物を添加したN型の基板80の上面近傍にP型の拡散層(P−Well)を設けこれをバックゲート81とする。バックゲート81内に所定の間隔を保って2つのN+型拡散層82a、82bが設けられている。バックゲート81内の右側の領域には、P+型の拡散層83が設けられている。N型拡散層82aにはソース端子84が接続され、N+型拡散層82bにはドレイン端子85が接続されている。P+型拡散層83にはバックゲート端子87が接続されている。上記のように構成された基板80の上面にSiO2の絶縁膜74が設けられている。絶縁膜74を介してN+型拡散層82a、82bの間のチャンネル領域CHに対向して導電性ポリシリコン膜75が設けられている。ポリシリコン膜75にはゲート端子86が接続されている。以上のように、図5の構成ではP型とN型の要素が図3の構成とは逆の関係になっている。
《第3実施例》
おいて、定電圧源12,バイアス回路11及び14は図1に示すものと同じであるので重複する説明は省略する。増幅回路20dは、反転入力端(−)がコンデンサ9を介して入力端子51に接続され、非反転入力端(+)がバイアス回路14の出力端14fに接続されている第1の演算増幅器64と、出力端が増幅回路20dの出力端子52に接続されている第2の演算増幅器65を有する。第2の演算増幅器65の反転入力端(−)と出力端子52間には抵抗46が接続されている。2つのPチャンネルのMOS−FET31、32はそれぞれのソースが共通に接続され、そのソース76は演算増幅器64の出力端に接続されている。MOS−FET31のゲートは、定電圧源12の負端子に接続され、そのドレイン77は、演算増幅器64の反転入力端に接続されている。MOS−FET32のゲートは回路グランドGrに接続され、そのドレインは演算増幅器65の反転入力端(−)に接続されている。演算増幅器65の非反転入力端(+)はバイアス回路14の出力端14fに接続されている。MOS−FET31、32のバックゲート端子79はそれぞれのソース76に接続されている。バックゲート端子79はバイアス回路14に接続してもよい。
V52=V64・G65 …(19)
V64=Iin・Ron31 …(20)
G65=R46/Ron32 …(21)
ここでV64は演算増幅器64の出力電圧、G65は演算増幅器65の利得、Iinは信号源から流入する信号電流、Ron31はMOS−FET31のON抵抗、Ron32はMOS−FET32のON抵抗、R46は抵抗46の抵抗値である。ここで、MOS−FETのON抵抗は先に図1の説明において詳しく説明した通りであり、図1と図7のバイアス回路が全く同じであることから、Ron31は式(14)から、またRon32は式(10)から、次の式(22)、(23)のように表すことができる。すなわち
Ron31=1/{β31・(−V12)} …(22)
Ron32=1/[−β32・{R45/(R44+R45)}・Vdd]
…(23)
ここで、β31、β32はそれぞれMOS−FET31と32の単位ゲート電圧あたりの相互コンダクタンスであり、V12は定電圧源12の電圧である。
式(22)及び式(23)をそれぞれ式(20)及び式(21)に代入すると次の式(24)、(25)が得られる。
V64=Iin/{β31・(−V12)} …(24)
G65=R46・[−β32・{R45/(R44+R45)}・Vdd] …(25)
さらに増幅器20dの出力電圧V52は、式(24)と式(25)を掛けることにより式(26)に示すように表せる。
V52=(β32/β31)・{R45/(R44+R45)}・(Vdd/V12)・R46・Iin …(26)
《第4実施例》
V55=(β36/β35)・{R45/(R44+R45)}・(Vdd/V12)・R50・(Iin53−Iin54) …(27)
《第5実施例》
位相検波器127で検波された出力は直流増幅器118で直流増幅されて出力端子119から電源電圧Vddに比例したレベルを有する、角速度を表す出力信号が出力される。
11a 出力電圧
12、12a 第3の電圧源
14、14a、14b 第2の電圧源
14f、14g、14h 第2の電圧源の出力、出力端
21、31、33 第1のPチャンネルMOS−FET
22、32、34 第2のPチャンネルMOS−FET
24 第1のNチャンネルMOS−FET
25 第2のNチャンネルMOS−FET
35 第3のPチャンネルのMOS−FET
36 第4のPチャンネルのMOS−FET
42 第2の増幅器
46 抵抗器
49 第1の抵抗
50 第2の抵抗、第2の抵抗器
51a 入力端子
52 出力端子
53 第1の入力端子
54 第2の入力端子
55 増幅器の出力端子
61 演算増幅器
64、66 第1の演算増幅器
65、67 第2の演算増幅器
68 第3の演算増幅器
70 半導体基板
76 ソース
79 バックゲート
81 バックゲート
84 ソース
101 励振部
102 振動レベル検出部
103 、104 振動体
111 第1の増幅器
118 直流増幅器
122 整流回路
125 可変利得増幅器
127 位相検波器
131、132 コリオリ力検出部
Claims (5)
- それぞれのバックゲートが半導体基板から電気的に分離されるように形成され、それぞれのソースが共通に接続された第1及び第2のPチャンネルのMOS電界効果トランジスタ(以下、MOS−FET)、
電源電圧を分圧した電圧を出力する第1の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、前記第1及び第2のMOS−FETの閾値電圧とほぼ同じ電位差を持った正の電圧を発生する第2の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、所定の負の電圧を発生する第3の電圧源、及び
前記第2の電圧源の出力がバイアス電圧として非反転入力端子に印加されている演算増幅器を備え、
前記第1及び第2のMOS−FETの共通に接続されたソースは、前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、
前記第1及び第2のMOS−FETのそれぞれのバックゲートは、それぞれのソースまたは前記第2の電圧源のいずれか一方に接続され、
前記第1のMOS−FETのゲートは、回路グランドの電位にバイアスされ、そのドレインは、直流分を除去した信号が入力される入力端子に接続され、
前記第2のMOS−FETのゲートは、前記第3の電圧源に接続され、そのドレインは、出力端子につながる前記演算増幅器の出力端に接続されている、
利得が電源電圧に比例する増幅器。 - それぞれのバックゲートが基板から電気的に分離されるように形成され、それぞれのソースが共通に接続された第1及び第2のNチャンネルのMOS−FET、
電源電圧を分圧した電圧を出力する第1の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、前記第1及び第2のMOS−FETの閾値電圧とほぼ同じ電位差を持った負の電圧を発生する第2の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、所定の正の電圧を発生する第3の電圧源、及び
前記第2の電圧源の出力が、バイアス電圧として非反転入力端子に印加されている演算増幅器を備え、
前記第1及び第2のMOS−FETの共通に接続されたソースは、前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、
前記第1及び第2のMOS−FETのそれぞれのバックゲートは、それぞれのソースまたは前記第2の電圧源の出力端いずれか一方に接続され、
前記第1のMOS−FETのゲートは、正の電源電圧に接続され、そのドレインは、直流分を除去した信号が入力される入力端子に接続され、
前記第2のMOS−FETのゲートは、前記第3の電圧源に接続され、そのドレインは、出力端子につながる前記演算増幅器の出力端に接続されている
利得が電源電圧に比例する増幅器。 - それぞれのバックゲートが半導体基板から電気的に分離されるように形成され、それぞれのソースが共通に接続された第1及び第2のPチャンネルのMOS−FET、
電源電圧を分圧した電圧を出力する第1の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、前記第1及び第2のMOS−FETの閾値電圧とほぼ同じ電位差を持った正の電圧を出力端に発生する第2の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、所定の負の電圧を発生する第3の電圧源、及び
それぞれの非反転入力端が前記第2の電圧源の出力端に接続されている第1及び第2の演算増幅器を備え、
前記第1及び第2のMOS−FETの共通に接続されたソースは前記第1の演算増幅器の出力端に接続され、
前記第1及び第2のMOS−FETのそれぞれのバックゲートは、それぞれのソース又は前記第2の電圧源のいずれかに接続され、
前記第1のMOS−FETのゲートは前記第3の電圧源に接続され、そのドレインは前記第1の演算増幅器の反転入力端に接続されるとともに、直流分を除去した信号が入力される入力端子に接続され、
前記第2のMOS−FETのゲートは回路グランドに接続され、そのドレインは前記第2の演算増幅器の反転入力端に接続され、
前記第2の演算増幅器の反転入力端と、増幅器の出力端子につながる前記第2の演算増幅器の出力端との間に抵抗器を接続したことを特徴とする利得が電源電圧に比例する増幅器。 - それぞれのバックゲートが半導体基板から電気的に分離されるように形成され、それぞれのソースが共通に接続された第1及び第2のPチャンネルのMOS−FET、及びそれぞれのソースが共通に接続された第3及び第4のPチャンネルのMOS−FET、
電源電圧を分圧した電圧を出力する第1の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、前記第1、第2、第3及び第4のMOS−FETの閾値電圧とほぼ同じ電位差を持った正の電圧を出力端に発生する第2の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、所定の負の電圧を発生する第3の電圧源、及び
非反転入力端が共通に接続され、前記第2の電圧源によってバイアスされている第1の演算増幅器、及び第2の演算増幅器、
それぞれのソースが共通に接続され、前記ソースが前記第1の演算増幅器の出力端に接続された第1及び第2のMOS−FET、及び
それぞれのソースが共通に接続され、前記ソースが前記第2の演算増幅器の出力端に接続された第3及び第4のPチャンネルのMOS−FET、を備え
前記第1、第2、第3、第4のMOS−FETの各バックゲートはそれぞれのソース又は前記第2の電圧源のいずれかに接続され、
前記第1及び第3のMOS−FETのゲートは、前記第3の電圧源に接続され、
前記第1のMOS−FETのドレインは、前記第1の演算増幅器の反転入力端に接続されるとともに、直流分を除去した信号が入力される第1の入力端子に接続され、
前記第3のMOS−FETのドレインは前記第2の演算増幅器の反転入力端へ接続されるとともに、直流分を除去した信号が入力される第2の入力端子に接続され、
前記第2、第4のMOSーFETのゲートは回路グランドに接続され、
前記第2のMOS−FETのドレインは第3の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第4のMOS−FETのドレインは前記第3の演算増幅器の反転入力端に接続され、
前記第2の電圧源が第1の抵抗を介して前記第3の演算増幅器の非反転入力端へ接続され、
前記第3の演算増幅器の反転入力端と、増幅器の出力端子につながる、前記第3の演算増幅器の出力端との間に第2の抵抗器を接続したことを特徴とする利得が電源電圧に比例する増幅器。 - 振動体に振動を与える励振部、
振動体の振動レベルを検出する振動レベル検出部、
角速度に応じて生ずるコリオリの力を検出するコリオリ力検出部、
前記振動レベル検出部の出力信号を増幅する第1の増幅器、
前記第1の増幅器の出力信号を整流し直流電圧を得る整流回路、
前記第1の増幅器の出力信号を入力し前記整流回路の出力値に応じて増幅度が変化する可変利得増幅器、
前記コリオリ力検出部の出力信号を増幅する第2の増幅器、
前記第2の増幅器の出力電圧を前記振動体の振動周波数に基づいて位相検波する位相検波器、及び
前記位相検波器の出力を直流増幅する直流増幅器を備えた角速度センサ装置であって、
前記第2の増幅器は、
それぞれのバックゲートが半導体基板から電気的に分離されるように形成され、それぞれのソースが共通に接続された第1及び第2のPチャンネルのMOS−FET、及びそれぞれのソースが共通に接続された第3及び第4のPチャンネルのMOS−FET、
電源電圧を分圧した電圧を出力する第1の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、前記第1、第2、第3及び第4のMOS−FETの閾値電圧とほぼ同じ電位差を持った正の電圧を出力端に発生する第2の電圧源、
前記第1の電圧源の出力電圧を基準として、所定の負の電圧を発生する第3の電圧源、及び
非反転入力端が共通に接続され、前記第2の電圧源によってバイアスされている第1の演算増幅器、及び第2の演算増幅器、
それぞれのソースが共通に接続され、前記ソースが前記第1の演算増幅器の出力端に接続された第1及び第2のMOS−FET、及び
それぞれのソースが共通に接続され、前記ソースが前記第2の演算増幅器の出力端に接続された第3及び第4のPチャンネルのMOS−FET、を備え
前記第1、第2、第3、第4のMOS−FETの各バックゲートはそれぞれのソース又は前記第2の電圧源のいずれかに接続され、
前記第1及び第3のMOS−FETのゲートは、前記第3の電圧源に接続され、
前記第1のMOS−FETのドレインは、前記第1の演算増幅器の反転入力端に接続されるとともに、直流分を除去した信号が入力される第1の入力端子に接続され、
前記第3のMOS−FETのドレインは前記第2の演算増幅器の反転入力端子へ接続されるとともに、直流分を除去した信号が入力される第2の入力端子に接続され、
前記第2、第4のMOSーFETのゲートは回路グランドに接続され、
前記第2のMOS−FETのドレインは第3の演算増幅器の非反転入力に接続され、
前記第4のMOS−FETのドレインは前記第3の演算増幅器の反転入力に接続され、
前記第2の電圧源が第1の抵抗を介して前記第3の演算増幅器の非反転入力へ接続され、
前記第3の演算増幅器の反転入力端子と、増幅器の出力端子につながる、前記第3の演算増幅器の出力端との間に第2の抵抗を接続したことを特徴とする利得が電源電圧に比例する増幅器である
ことを特徴とする角速度センサ装置。
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