JP5605142B2 - Detection device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、出装置及び電子機器等に関する。
The present invention, concerning detection device and an electronic apparatus.

携帯電話機やカーナビゲーションシステム等の電子機器には、角速度等の物理量を検出するためのジャイロセンサーが組み込まれている。このジャイロセンサーは、例えば手振れ補正や姿勢制御、GPS自律航法等に用いられる。   Electronic devices such as cellular phones and car navigation systems incorporate a gyro sensor for detecting physical quantities such as angular velocity. This gyro sensor is used for, for example, camera shake correction, posture control, GPS autonomous navigation, and the like.

特開平8−18396号公報JP-A-8-18396

このようなセンサーの検出装置では、センサーからの信号を所望のタイミングで検出するために、センサーからの信号との位相関係を調整したクロック信号が必要となる場合があるという課題がある。   In such a sensor detection apparatus, there is a problem that a clock signal in which the phase relationship with the signal from the sensor is adjusted may be required to detect the signal from the sensor at a desired timing.

例えば、信号の位相調整は、ハイパスフィルター等を用いた位相調整回路(例えば、特許文献1)により行うことが可能である。しかしながら、ハイパスフィルター等を用いた位相調整回路では、大きな調整角度を得ようとするほどゲインが下がってしまったり、製造バラツキ等により高精度な調整角度を得ることが困難であるという課題がある。   For example, the phase adjustment of the signal can be performed by a phase adjustment circuit using a high-pass filter or the like (for example, Patent Document 1). However, in a phase adjustment circuit using a high-pass filter or the like, there are problems that the gain decreases as a large adjustment angle is obtained, or that it is difficult to obtain a high-precision adjustment angle due to manufacturing variation.

本発明の幾つかの態様によれば、信号の位相を高精度に調整可能な位相調整回路、検出装置及び電子機器等を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a phase adjustment circuit, a detection device, an electronic device, and the like that can adjust the phase of a signal with high accuracy.

本発明の一態様は、周波数finの第1の信号が入力され、前記周波数finにおける位相遅れ角度がX度(X≧0)となる周波数特性を有する位相主調整用のローパスフィルターと、前記ローパスフィルターからの出力信号に基づく第2の信号が入力され、前記周波数finにおける位相進み角度がY度(Y≧0)となる周波数特性を有し、前記Y度が前記X度よりも小さい値に設定される位相微調整用のハイパスフィルターと、を含む位相調整回路に関係する。   One aspect of the present invention is a phase main adjustment low-pass filter having a frequency characteristic in which a first signal having a frequency fin is input and a phase delay angle at the frequency fin is X degrees (X ≧ 0), and the low-pass filter. A second signal based on the output signal from the filter is input, and has a frequency characteristic in which the phase advance angle at the frequency fin is Y degrees (Y ≧ 0), and the Y degree is smaller than the X degree. And a high-pass filter for fine phase adjustment to be set.

本発明の一態様によれば、ローパスフィルターにより周波数finにおける位相が主調整される。そして、ハイパスフィルターの位相進み角度Y度がローパスフィルターの位相遅れ角度X度よりも小さい値に設定されることで、ハイパスフィルターにより周波数finにおける位相が微調整される。これにより、信号の位相を高精度に調整可能になる。すなわち、ローパスフィルターやハイパスフィルターのカットオフ周波数の変化に対する位相調整角度の変化を抑制することが可能になる。   According to one aspect of the present invention, the phase at the frequency fin is mainly adjusted by the low-pass filter. Then, the phase advance angle Y degree of the high-pass filter is set to a value smaller than the phase delay angle X degree of the low-pass filter, so that the phase at the frequency fin is finely adjusted by the high-pass filter. Thereby, the phase of the signal can be adjusted with high accuracy. That is, it is possible to suppress a change in the phase adjustment angle with respect to a change in the cutoff frequency of the low-pass filter or the high-pass filter.

また、本発明の一態様では、前記ローパスフィルターからの出力信号を増幅し、増幅後の信号を前記第2の信号として前記ハイパスフィルターに対して出力する増幅回路を含み、前記ローパスフィルターは、パッシブフィルターであってもよい。   In one aspect of the present invention, the amplifier includes an amplifier circuit that amplifies an output signal from the low-pass filter and outputs the amplified signal as the second signal to the high-pass filter, the low-pass filter being a passive It may be a filter.

このようにすれば、パッシブのローパスフィルターが位相の主調整を行うことで振幅が小さくなった出力信号を、増幅回路により増幅することができる。これにより、例えば後述するディレイ調整回路等の後段の回路に対して入力される信号の振幅を適切な振幅に増幅可能になる。   In this way, the output signal whose amplitude has been reduced by the main adjustment of the phase by the passive low-pass filter can be amplified by the amplifier circuit. Thereby, for example, the amplitude of a signal input to a subsequent circuit such as a delay adjustment circuit described later can be amplified to an appropriate amplitude.

また、本発明の一態様では、前記ハイパスフィルターからの出力信号を遅延させる複数の遅延素子を有するディレイ調整回路を含んでもよい。   In one aspect of the present invention, a delay adjustment circuit including a plurality of delay elements that delay the output signal from the high-pass filter may be included.

また、本発明の一態様では、前記ディレイ調整回路は、前記ハイパスフィルターからの出力信号の遅延時間を調整して、前記第1の信号に対する前記位相調整回路の出力信号の位相を調整してもよい。   In the aspect of the invention, the delay adjustment circuit may adjust the delay time of the output signal from the high pass filter to adjust the phase of the output signal of the phase adjustment circuit with respect to the first signal. Good.

このようにすれば、ディレイ調整回路により、第1の信号に対する位相調整回路の出力信号の位相を調整できる。これにより、ローパスフィルターやハイパスフィルターによる位相調整角度が変化した場合であっても、ディレイ調整回路によりその変化分を吸収可能になる。   In this way, the phase of the output signal of the phase adjustment circuit with respect to the first signal can be adjusted by the delay adjustment circuit. Thus, even when the phase adjustment angle by the low-pass filter or the high-pass filter changes, the delay adjustment circuit can absorb the change.

また、本発明の一態様では、前記ローパスフィルターは、抵抗素子とキャパシターにより構成されるパッシブフィルターであり、前記増幅回路は、演算増幅器と抵抗素子により構成される正転増幅回路であり、前記ハイパスフィルターは、抵抗素子とキャパシターにより構成されるパッシブフィルターであり、前記ディレイ調整回路は、前記複数の遅延回路の各遅延回路の出力信号のいずれかを選択して出力することで、位相調整を行ってもよい。   In one aspect of the present invention, the low-pass filter is a passive filter composed of a resistor element and a capacitor, and the amplifier circuit is a normal amplifier circuit composed of an operational amplifier and a resistor element. The filter is a passive filter composed of a resistance element and a capacitor, and the delay adjustment circuit performs phase adjustment by selecting and outputting one of the output signals of each delay circuit of the plurality of delay circuits. May be.

このようにすれば、位相主調整用のローパスフィルターや位相微調整用のハイパスフィルター230、ローパスフィルターからの出力信号を増幅する増幅回路、ハイパスフィルターからの出力信号の遅延時間を調整するディレイ調整回路を実現可能である。   In this way, the low-pass filter for main phase adjustment, the high-pass filter 230 for fine phase adjustment, the amplification circuit for amplifying the output signal from the low-pass filter, and the delay adjustment circuit for adjusting the delay time of the output signal from the high-pass filter Is feasible.

また、本発明の一態様では、前記ディレイ調整回路における位相調整角度は、前記Y度以下の角度であってもよい。   In the aspect of the invention, the phase adjustment angle in the delay adjustment circuit may be an angle equal to or less than the Y degree.

また、本発明の一態様では、前記X度は、80度以上で90度以下の角度であり、前記Y度は、0度以上で10度以下の角度であってもよい。   In one embodiment of the present invention, the X degree may be an angle of 80 degrees or more and 90 degrees or less, and the Y degree may be an angle of 0 degrees or more and 10 degrees or less.

このようにすれば、ローパスフィルターやハイパスフィルターのカットオフ周波数の変化に対して位相調整角度の変化を小さくすることが可能になる。また、ディレイ調整回路における位相調整角度がY度以下に設定されることで、ディレイ調整回路のレイアウト面積を削減可能になる。   This makes it possible to reduce the change in the phase adjustment angle with respect to the change in the cutoff frequency of the low-pass filter or the high-pass filter. In addition, since the phase adjustment angle in the delay adjustment circuit is set to Y degrees or less, the layout area of the delay adjustment circuit can be reduced.

また、本発明の他の態様は、周波数finの第1の信号が入力され、前記周波数finにおける位相進み角度がX2度(X2≧0)となる周波数特性を有する位相主調整用の第1のハイパスフィルターと、前記第1のハイパスフィルターからの出力信号に基づく第2の信号が入力され、前記周波数finにおける位相進み角度がY2度(Y2≧0)となる周波数特性を有し、前記Y2度が前記X2度よりも小さい値に設定される位相微調整用の第2のハイパスフィルターと、を含んでもよい。   According to another aspect of the present invention, a first signal for phase main adjustment having a frequency characteristic in which a first signal having a frequency fin is input and a phase advance angle at the frequency fin is X2 degrees (X2 ≧ 0). A high-pass filter and a second signal based on an output signal from the first high-pass filter are input, and has a frequency characteristic in which a phase advance angle at the frequency fin is Y2 degrees (Y2 ≧ 0), and the Y2 degrees May include a second high-pass filter for fine phase adjustment that is set to a value smaller than X2 degrees.

本発明の他の態様によれば、第1のハイパスフィルターにより周波数finにおける位相が主調整される。そして、第2のハイパスフィルターの位相進み角度Y2度が第1のハイパスフィルターの位相進み角度X2度よりも小さい値に設定されることで、第2のハイパスフィルターにより周波数finにおける位相が微調整される。これにより、信号の位相を高精度に調整可能になる。すなわち、第1のハイパスフィルターや第2のハイパスフィルターのカットオフ周波数の変化に対する位相調整角度の変化を抑制することが可能になる。   According to another aspect of the present invention, the phase at the frequency fin is mainly adjusted by the first high-pass filter. Then, the phase advance angle Y2 degrees of the second high-pass filter is set to a value smaller than the phase advance angle X2 degrees of the first high-pass filter, so that the phase at the frequency fin is finely adjusted by the second high-pass filter. The Thereby, the phase of the signal can be adjusted with high accuracy. That is, it is possible to suppress changes in the phase adjustment angle with respect to changes in the cutoff frequency of the first high-pass filter and the second high-pass filter.

また、本発明のさらに他の態様は、センサーデバイスを駆動する駆動回路と、前記センサーデバイスからの出力信号が入力される検出回路と、前記駆動回路からの信号が前記第1の信号として入力され、前記第1の信号に基づくクロック信号を前記検出回路に対して出力する上記のいずれかに記載の位相調整回路と、を含む検出装置に関係する。   According to still another aspect of the present invention, a driving circuit for driving a sensor device, a detection circuit to which an output signal from the sensor device is input, and a signal from the driving circuit are input as the first signal. The phase adjustment circuit according to any one of the above, which outputs a clock signal based on the first signal to the detection circuit.

また、本発明の他の態様では、前記検出回路は、前記センサーデバイスからの出力信号を電荷電圧変換する電荷電圧変換回路と、前記電荷電圧変換回路からの出力信号をA/D変換するA/D変換回路と、を有し、前記A/D変換回路は、前記第1の信号に基づく前記クロック信号に基づいて、前記電荷電圧変換回路の出力信号に基づく信号をサンプリングしてもよい。   In another aspect of the present invention, the detection circuit includes a charge-voltage conversion circuit that converts an output signal from the sensor device into a charge-voltage converter, and an A / D converter that performs an A / D conversion on an output signal from the charge-voltage conversion circuit. A D conversion circuit, and the A / D conversion circuit may sample a signal based on an output signal of the charge-voltage conversion circuit based on the clock signal based on the first signal.

また、本発明の他の態様では、前記センサーデバイスは、ジャイロセンサーであってもよい。   In another aspect of the invention, the sensor device may be a gyro sensor.

また、本発明のさらに他の態様は、上記のいずれかに記載の検出装置を含む電子機器に関係する。   Still another embodiment of the present invention relates to an electronic apparatus including the detection device according to any one of the above.

図1(A)、図1(B)は、本実施形態の第1の比較例である。FIG. 1A and FIG. 1B are a first comparative example of the present embodiment. 図2(A)、図2(B)は、本実施形態の第2の比較例である。2A and 2B are a second comparative example of the present embodiment. 本実施形態の位相調整回路の構成例。2 is a configuration example of a phase adjustment circuit of the present embodiment. 本実施形態の位相調整回路の詳細な構成例。3 is a detailed configuration example of a phase adjustment circuit according to the present embodiment. 第1の構成例の位相調整角度についての説明図。Explanatory drawing about the phase adjustment angle of the 1st structural example. 図6(A)は、ローパスフィルターの周波数特性例である。図6(B)は、ハイパスフィルターの周波数特性例である。FIG. 6A shows an example of frequency characteristics of the low-pass filter. FIG. 6B shows an example of frequency characteristics of the high-pass filter. 本実施形態の位相調整回路の第2の構成例。2 shows a second configuration example of a phase adjustment circuit according to the present embodiment. 第2の構成例の位相調整角度についての説明図。Explanatory drawing about the phase adjustment angle of a 2nd structural example. ディレイ調整回路の詳細な構成例。A detailed configuration example of a delay adjustment circuit. 検出装置の構成例。The structural example of a detection apparatus. 図11(A)は、A/D変換回路の信号波形例。図11(B)は、位相調整回路の信号波形例。FIG. 11A shows an example of a signal waveform of the A / D conversion circuit. FIG. 11B shows a signal waveform example of the phase adjustment circuit. 電子機器の構成例。Configuration example of an electronic device.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.比較例
まず本実施形態の比較例について説明する。図10〜図11(B)で後述するように、センサーデバイス10からの信号VS1,VS2に含まれる所望信号をA/D変換回路100がサンプリングするために、所望信号に対して位相が90度ずれたクロック信号CKが必要となる。所望信号は、駆動回路40内の信号VD2と同位相であるため、図10の信号VD2から位相を90度ずらしたクロック信号CKを生成する必要がある。A/D変換回路100でのサンプリングのタイミングは検出感度に影響するため、高精度な位相調整が必要である。
1. Comparative Example First, a comparative example of this embodiment will be described. As will be described later with reference to FIGS. 10 to 11B, since the A / D conversion circuit 100 samples the desired signal included in the signals VS1 and VS2 from the sensor device 10, the phase is 90 degrees with respect to the desired signal. A shifted clock signal CK is required. Since the desired signal has the same phase as the signal VD2 in the drive circuit 40, it is necessary to generate the clock signal CK having a phase shifted by 90 degrees from the signal VD2 in FIG. Since the sampling timing in the A / D conversion circuit 100 affects the detection sensitivity, highly accurate phase adjustment is necessary.

しかしながら、90度に近い大きな調整角度を得ようとするとゲインが下がってしまったり、製造バラツキ等により高精度な調整角度を得ることが困難であるという課題がある。この点について、図1(A)〜図2(B)を用いて説明する。   However, when a large adjustment angle close to 90 degrees is obtained, there is a problem that the gain decreases or it is difficult to obtain a high-precision adjustment angle due to manufacturing variation. This point will be described with reference to FIGS. 1 (A) to 2 (B).

図1(A)に本実施形態の第1の比較例を示す。この位相調整回路は、ハイパスフィルターHA、ディレイ回路DAを含む。ハイパスフィルターHAは、1次のパッシブフィルターであり、ハイパスフィルターHAには、入力信号VIとして周波数finの正弦波が入力される。ディレイ回路DAは、インバーター等によるディレイバッファーで構成され、ハイパスフィルターHAの出力信号をクロック信号CKに変換する。   FIG. 1A shows a first comparative example of this embodiment. This phase adjustment circuit includes a high-pass filter HA and a delay circuit DA. The high pass filter HA is a primary passive filter, and a sine wave having a frequency fin is input to the high pass filter HA as the input signal VI. The delay circuit DA is composed of a delay buffer such as an inverter, and converts the output signal of the high-pass filter HA into a clock signal CK.

図1(B)にハイパスフィルターHAの周波数特性を示す。図1(B)のA1に示すように、入力信号VIの位相を90度近く回すためには、カットオフ周波数fcを周波数finよりも大きくする必要がある。そして、A2に示すように、さらに90度に近づけるためには、A3に示すように、カットオフ周波数をさらに高い周波数fc’にする必要がある。   FIG. 1B shows the frequency characteristics of the high-pass filter HA. As indicated by A1 in FIG. 1B, in order to turn the phase of the input signal VI close to 90 degrees, the cut-off frequency fc needs to be larger than the frequency fin. Then, as shown in A2, in order to approach 90 degrees, it is necessary to set the cutoff frequency to a higher frequency fc 'as shown in A3.

しかしながら、A4に示すように、カットオフ周波数を高くするとハイパスフィルターHAのゲインが下がり、ディレイ回路DAに十分な振幅の信号が入力されなくなる。そのため、クロック信号CKが出力されなかったり、貫通電流が生じる等の課題がある。   However, as indicated by A4, when the cut-off frequency is increased, the gain of the high-pass filter HA decreases, and a signal having a sufficient amplitude is not input to the delay circuit DA. Therefore, there are problems such that the clock signal CK is not output and a through current is generated.

一方、ゲインを下げすぎないために、ハイパスフィルターHAで位相を85度程度ずらし、残りの5度をディレイ回路DAにより調整する手法が考えられる。   On the other hand, in order not to reduce the gain too much, a method of shifting the phase by about 85 degrees with the high pass filter HA and adjusting the remaining 5 degrees with the delay circuit DA is conceivable.

しかしながら、この手法では、ディレイ回路DAによるディレイの温度依存性が大きいため、温度変化により位相調整の精度が劣化してしまう。また、センサーデバイス10からの信号VS1,VS2の周波数によっては、ディレイ回路DAのレイアウト面積が増大するという課題もある。例えば、水晶振動型のジャイロセンサーの場合、信号VS1,VS2の周波数は50kHz程度が想定される。この場合、1度あたり56nsのディレイが必要であるため、非常に大きなサイズのディレイ回路が必要となってしまう。   However, in this method, since the temperature dependence of the delay by the delay circuit DA is large, the accuracy of phase adjustment deteriorates due to a temperature change. Another problem is that the layout area of the delay circuit DA increases depending on the frequencies of the signals VS1 and VS2 from the sensor device 10. For example, in the case of a crystal vibration type gyro sensor, the frequency of the signals VS1 and VS2 is assumed to be about 50 kHz. In this case, since a delay of 56 ns per degree is required, a very large delay circuit is required.

図2(A)に本実施形態の第2の比較例を示す。この位相調整回路は、ハイパスフィルターHB1,HB2、コンパレーターCPBを含む。ハイパスフィルターHB1,HB2は、それぞれカットオフ周波数fc1,fc2の1次のハイパスフィルターである。コンパレーターCPBは、ハイパスフィルターHAの出力信号HAQをクロック信号CKに変換する。   FIG. 2A shows a second comparative example of the present embodiment. This phase adjustment circuit includes high-pass filters HB1 and HB2 and a comparator CPB. The high pass filters HB1 and HB2 are first order high pass filters having cutoff frequencies fc1 and fc2, respectively. The comparator CPB converts the output signal HAQ of the high pass filter HA into a clock signal CK.

図2(B)にハイパスフィルターHB1,HB2の周波数特性を示す。図2(B)のB1に示すように、カットオフ周波数fc1,fc2を、入力信号VIの周波数finと同じ周波数に設定したとする。そうすると、B2に示すように、上述の第1の比較例に比べてゲインを下げず、B3に示すように、位相を45度+45度=90度回すことが可能である。   FIG. 2B shows frequency characteristics of the high-pass filters HB1 and HB2. Assume that the cutoff frequencies fc1 and fc2 are set to the same frequency as the frequency fin of the input signal VI as indicated by B1 in FIG. Then, as shown in B2, it is possible to rotate the phase by 45 degrees + 45 degrees = 90 degrees as shown in B3 without lowering the gain as compared with the first comparative example described above.

しかしながら、B4に示すように、カットオフ周波数fc1,fc2の変化に対して位相の変化が大きいため、カットオフ周波数fc1,fc2を決める抵抗素子やキャパシターの製造バラツキによって位相の調整角度が大きく変化してしまう。   However, as shown in B4, since the phase change is large with respect to the change in the cut-off frequencies fc1 and fc2, the phase adjustment angle greatly changes due to manufacturing variations of the resistance elements and capacitors that determine the cut-off frequencies fc1 and fc2. End up.

2.位相調整回路
図3に、上記の課題を解決できる本実施形態の位相調整回路の構成例を示す。この位相調整回路は、ローパスフィルター210、増幅回路220(ゲイン調整回路)、ハイパスフィルター230、ディレイ調整回路240(遅延回路)を含む。この構成例では、ローパスフィルター210が位相を主に調整し、ハイパスフィルター230が位相を微調整することで、高精度な位相調整が可能になる。
2. Phase Adjustment Circuit FIG. 3 shows a configuration example of the phase adjustment circuit of the present embodiment that can solve the above-described problems. This phase adjustment circuit includes a low-pass filter 210, an amplification circuit 220 (gain adjustment circuit), a high-pass filter 230, and a delay adjustment circuit 240 (delay circuit). In this configuration example, the low-pass filter 210 mainly adjusts the phase, and the high-pass filter 230 finely adjusts the phase, thereby enabling highly accurate phase adjustment.

なお本明細書では、位相遅れとは、出力信号の位相が入力信号の位相に対して時間的に遅れることを表し、位相進みとは、出力信号の位相が入力信号の位相に対して時間的に進むことを表す。図面においては、位相遅れ角度を負の角度で表記し、位相進み角度を正の角度で表記するものとする。   In this specification, the phase delay means that the phase of the output signal is temporally delayed with respect to the phase of the input signal, and the phase advance means that the phase of the output signal is temporally relative to the phase of the input signal. Represents progress to In the drawings, the phase delay angle is expressed as a negative angle, and the phase advance angle is expressed as a positive angle.

また本明細書では、位相の微調整とは、主調整における調整角度よりも小さい調整角度で位相を調整することを表す。例えば、45度〜90度の主調整に対して0度〜45度の調整を行うことであり、あるいは、主調整における調整角度の1/5以下の調整角度で位相を調整することである。   Further, in this specification, the fine adjustment of the phase represents adjusting the phase with an adjustment angle smaller than the adjustment angle in the main adjustment. For example, the adjustment is performed from 0 degree to 45 degrees with respect to the main adjustment from 45 degrees to 90 degrees, or the phase is adjusted at an adjustment angle equal to or less than 1/5 of the adjustment angle in the main adjustment.

ローパスフィルター210には、周波数finの正弦波の入力信号VI(広義には、finの正弦波信号を含む入力信号)が入力される。ローパスフィルター210は、周波数finにおける位相を遅らせ、位相調整回路が行う位相調整のうちの主調整を行う。具体的には、信号VI(電圧信号)に対してクロック信号CKが90度遅らされ、ローパスフィルター210は、そのうちの少なくとも45度より大きい角度で位相を回転させる。望ましくは、ローパスフィルター210は、周波数finにおける位相を80度〜90度遅らせる。   The low-pass filter 210 receives a sine wave input signal VI having a frequency fin (in a broad sense, an input signal including a fin sine wave signal). The low-pass filter 210 delays the phase at the frequency fin and performs the main adjustment of the phase adjustment performed by the phase adjustment circuit. Specifically, the clock signal CK is delayed by 90 degrees with respect to the signal VI (voltage signal), and the low-pass filter 210 rotates the phase by an angle larger than at least 45 degrees. Desirably, the low-pass filter 210 delays the phase at the frequency fin by 80 degrees to 90 degrees.

増幅回路220は、ローパスフィルター210からの信号LQの振幅を増幅する。すなわち、増幅回路220は、ローパスフィルター210のゲインにより振幅が小さくなった信号を増幅し、ディレイ調整回路240に入力される信号の振幅を調整する。   The amplifier circuit 220 amplifies the amplitude of the signal LQ from the low pass filter 210. That is, the amplifier circuit 220 amplifies the signal whose amplitude is reduced by the gain of the low-pass filter 210 and adjusts the amplitude of the signal input to the delay adjustment circuit 240.

ハイパスフィルター230は、周波数finにおける位相を進ませ、位相調整回路が行う位相調整のうちの微調整を行う。具体的には、ハイパスフィルター230は、位相調整回路が目標の位相90度に対して遅らせすぎた位相を、進ませることで調整を行う。あるいは、ハイパスフィルター230は、位相調整回路の前段の回路(例えば、図10で後述するI/V変換回路42)が遅らせた位相を含めて、目標の位相90度となるように、位相を進ませる。望ましくは、ハイパスフィルター230は、周波数finにおける位相を0度〜10度進ませる。   The high pass filter 230 advances the phase at the frequency fin and performs fine adjustment of the phase adjustment performed by the phase adjustment circuit. Specifically, the high-pass filter 230 performs adjustment by advancing the phase that the phase adjustment circuit has delayed too much with respect to the target phase of 90 degrees. Alternatively, the high-pass filter 230 advances the phase so that the target phase is 90 degrees, including the phase delayed by a circuit preceding the phase adjustment circuit (for example, an I / V conversion circuit 42 described later in FIG. 10). Make it. Desirably, the high-pass filter 230 advances the phase at the frequency fin by 0 degrees to 10 degrees.

ディレイ調整回路240は、ハイパスフィルター230からの信号HQの位相をさらに微調整し、周波数finのクロック信号CKを出力する。具体的には、ディレイ調整回路240は、クロック信号CKのエッジタイミングをディレイさせ、入力信号VIに対するクロック信号CKの位相を遅らせる。ディレイ調整回路240の位相調整角度は、あらかじめ固定された角度であってもよく、複数の調整角度から選択的に固定された角度であってもよく、選択可能な可変の角度であってもよい。   The delay adjustment circuit 240 further finely adjusts the phase of the signal HQ from the high pass filter 230 and outputs a clock signal CK having a frequency fin. Specifically, the delay adjustment circuit 240 delays the edge timing of the clock signal CK and delays the phase of the clock signal CK with respect to the input signal VI. The phase adjustment angle of the delay adjustment circuit 240 may be an angle fixed in advance, an angle fixed selectively from a plurality of adjustment angles, or a selectable variable angle. .

ここで、入力信号VIに対するクロック信号CKの位相とは、入力信号VIにおいて定義した位相とクロック信号CKにおいて定義した位相との位相差である。例えば、入力信号VIの振幅をaとする場合に、VI=a・sin(2πfin+θ)と表されるとする。また、クロック信号CKの立ち上がりエッジを位相0度とし、1周期が位相2πに対応するとする。この場合、2πfin+θ=0度においてクロック信号CKの立ち上がりエッジがあれば位相差0度であり、2πfin+θ=−90度においてクロック信号CKの立ち上がりエッジがあれば位相遅れ90度である。   Here, the phase of the clock signal CK with respect to the input signal VI is a phase difference between the phase defined in the input signal VI and the phase defined in the clock signal CK. For example, when the amplitude of the input signal VI is a, it is assumed that VI = a · sin (2πfin + θ). Further, the rising edge of the clock signal CK is assumed to have a phase of 0 degree, and one period corresponds to the phase 2π. In this case, if there is a rising edge of the clock signal CK at 2πfin + θ = 0 °, the phase difference is 0 °, and if there is a rising edge of the clock signal CK at 2πfin + θ = −90 °, the phase delay is 90 °.

上記の構成例によれば、位相主調整用のローパスフィルター210と位相微調整用のハイパスフィルター230を設けたことで、図6(A)等で後述するように製造バラツキの影響を抑制した高精度の位相調整が可能になる。また、増幅回路220を設けたことで、ディレイ調整回路240に入力される信号の振幅を確保可能になる。   According to the above configuration example, by providing the low-pass filter 210 for phase main adjustment and the high-pass filter 230 for phase fine adjustment, as described later in FIG. Accurate phase adjustment is possible. Further, the provision of the amplifier circuit 220 makes it possible to ensure the amplitude of the signal input to the delay adjustment circuit 240.

3.位相調整回路の詳細な構成例
図4に、上述の位相調整回路の詳細な構成例を示す。この位相調整回路は、ローパスフィルター210、増幅回路220、ハイパスフィルター230、ディレイ調整回路240を含む。
3. Detailed Configuration Example of Phase Adjustment Circuit FIG. 4 shows a detailed configuration example of the above-described phase adjustment circuit. The phase adjustment circuit includes a low-pass filter 210, an amplification circuit 220, a high-pass filter 230, and a delay adjustment circuit 240.

ローパスフィルター210は、1次のパッシブローパスフィルターである。具体的には、ローパスフィルター210は、抵抗素子RL、キャパシターCLを含み、抵抗素子RLの抵抗値とキャパシターCLの容量値によりカットオフ周波数が設定される。抵抗素子RLは、入力ノードNIとノードNLQとの間に設けられ、キャパシターCLは、ノードNLQとグランドノード(広義には基準電圧ノード)との間に設けられる。   The low-pass filter 210 is a primary passive low-pass filter. Specifically, the low-pass filter 210 includes a resistance element RL and a capacitor CL, and the cutoff frequency is set by the resistance value of the resistance element RL and the capacitance value of the capacitor CL. Resistive element RL is provided between input node NI and node NLQ, and capacitor CL is provided between node NLQ and a ground node (reference voltage node in a broad sense).

増幅回路220は、入力された信号LQを正転増幅する正転増幅回路である。具体的には、増幅回路220は、演算増幅器OP、抵抗素子R1,R2を含み、抵抗素子R1,R2の抵抗値によりゲインが設定される。演算増幅器OPの正極端子(第1端子)には、ローパスフィルター210からの信号LQが供給される。抵抗素子R1は、演算増幅器OPの負極端子(第2端子)とノードNGQとの間に設けられ、抵抗素子R2は、ノードNGQとグランドノードとの間に設けられる。演算増幅器OPの出力端子は、ノードNGQに対して信号GQを出力する。   The amplifier circuit 220 is a forward amplification circuit that forward-amplifies the input signal LQ. Specifically, the amplifier circuit 220 includes an operational amplifier OP and resistance elements R1 and R2, and the gain is set by the resistance values of the resistance elements R1 and R2. The signal LQ from the low-pass filter 210 is supplied to the positive terminal (first terminal) of the operational amplifier OP. The resistance element R1 is provided between the negative terminal (second terminal) of the operational amplifier OP and the node NGQ, and the resistance element R2 is provided between the node NGQ and the ground node. The output terminal of the operational amplifier OP outputs a signal GQ to the node NGQ.

ハイパスフィルター230は、1次のパッシブハイパスフィルターである。具体的には、ハイパスフィルター230は、抵抗素子RH、キャパシターCHを含み、抵抗素子RHの抵抗値とキャパシターCHの容量値によりカットオフ周波数が設定される。キャパシターCHは、ノードNGQとノードNHQとの間に設けられ、抵抗素子RHは、ノードNHQとグランドノードとの間に設けられる。   The high pass filter 230 is a primary passive high pass filter. Specifically, the high pass filter 230 includes a resistance element RH and a capacitor CH, and the cutoff frequency is set by the resistance value of the resistance element RH and the capacitance value of the capacitor CH. Capacitor CH is provided between node NGQ and node NHQ, and resistance element RH is provided between node NHQ and the ground node.

次に、図5〜図6(B)を用いて、上記の位相調整回路が行う位相調整について詳細に説明する。なお以下では、図10で後述する検出装置30に位相調整回路を適用した場合を例に説明し、駆動回路40の入力信号IFDに対してクロック信号CKの位相を90度遅らせるものとする。   Next, phase adjustment performed by the above-described phase adjustment circuit will be described in detail with reference to FIGS. In the following, a case where a phase adjustment circuit is applied to the detection device 30 described later in FIG. 10 will be described as an example, and the phase of the clock signal CK is delayed by 90 degrees with respect to the input signal IFD of the drive circuit 40.

図5に示すように、例えばI/V変換回路42により5度位相が遅れるとする。この場合、ローパスフィルター210が位相を85度遅らせて主調整を行い、増幅回路220が位相を5度遅らせ、ハイパスフィルター230が位相を6.5度進ませて微調整を行い、ディレイ調整回路240が位相を1.5度遅らせる調整を行う。これらの調整により、位相調整回路はクロック信号CKの位相を90度遅らせる。   As shown in FIG. 5, for example, it is assumed that the phase is delayed by 5 degrees by the I / V conversion circuit 42. In this case, the low-pass filter 210 performs the main adjustment by delaying the phase by 85 degrees, the amplification circuit 220 delays the phase by 5 degrees, the high-pass filter 230 performs the fine adjustment by advancing the phase by 6.5 degrees, and the delay adjustment circuit 240. Adjusts to delay the phase by 1.5 degrees. With these adjustments, the phase adjustment circuit delays the phase of the clock signal CK by 90 degrees.

図6(A)にローパスフィルター210の周波数特性例を示し、図6(B)にハイパスフィルター230の周波数特性例を示す。図6(A)のD1に示すように、周波数finにおける位相遅れが85度となるようにローパスフィルター210のカットオフ周波数fcLが設定される。このとき、D2に示すように、周波数finにおけるローパスフィルター210のゲインは、約−20dBとなる。増幅回路220のゲインは、例えば20dBに設定される。   FIG. 6A shows an example of frequency characteristics of the low-pass filter 210, and FIG. 6B shows an example of frequency characteristics of the high-pass filter 230. As indicated by D1 in FIG. 6A, the cut-off frequency fcL of the low-pass filter 210 is set so that the phase delay at the frequency fin is 85 degrees. At this time, as indicated by D2, the gain of the low-pass filter 210 at the frequency fin is about −20 dB. The gain of the amplifier circuit 220 is set to 20 dB, for example.

図6(B)のD3に示すように、周波数finにおける位相進みが6度となるようにハイパスフィルター230のカットオフ周波数fcHが設定される。このとき、D4に示すように、周波数finにおけるハイパスフィルター230のゲインは、約−0.5dBとなる。   As indicated by D3 in FIG. 6B, the cutoff frequency fcH of the high-pass filter 230 is set so that the phase lead at the frequency fin is 6 degrees. At this time, as indicated by D4, the gain of the high-pass filter 230 at the frequency fin is about −0.5 dB.

上記の実施形態によれば、図6(A)のD1に示すように、カットオフ周波数fcLの変化に対して位相の変化が小さい周波数範囲に周波数finが設定されている。そのため、抵抗素子RLやキャパシターCLの製造バラツキによってカットオフ周波数fcLがバラついても、上述の第2の比較例に比べて位相調整角度の変化を小さくできる。また、図6(B)のD3に示すように、ハイパスフィルター230についても同様に、上述の第2の比較例に比べて位相調整角度の変化を小さくできる。   According to the above embodiment, as indicated by D1 in FIG. 6A, the frequency fin is set in a frequency range in which the phase change is small with respect to the change in the cutoff frequency fcL. Therefore, even if the cut-off frequency fcL varies due to manufacturing variations of the resistance element RL and the capacitor CL, the change in the phase adjustment angle can be reduced compared to the second comparative example. Further, as indicated by D3 in FIG. 6B, the change in the phase adjustment angle can be similarly reduced in the high-pass filter 230 as compared with the second comparative example.

また、図5に示すように、上述の第1の比較例と比べてディレイ調整回路240による調整角度が小さいため、第1の比較例と比べて温度変化による遅延時間の変化を抑制できる。また、第1の比較例と比べてディレイ調整回路240のレイアウト面積を削減できる。また、上記のようにフィルターの位相調整角度の製造バラツキが小さくなることで、ディレイ調整回路240の位相調整範囲を小さくできる(例えば−1.5度を中心とする−3度〜0度)。そのため、ディレイ調整回路240のレイアウト面積を削減することが可能になる。   Further, as shown in FIG. 5, since the adjustment angle by the delay adjustment circuit 240 is smaller than that in the first comparative example, changes in delay time due to temperature changes can be suppressed as compared with the first comparative example. Further, the layout area of the delay adjustment circuit 240 can be reduced as compared with the first comparative example. In addition, since the manufacturing variation of the phase adjustment angle of the filter is reduced as described above, the phase adjustment range of the delay adjustment circuit 240 can be reduced (for example, −3 ° to 0 ° centered at −1.5 °). Therefore, the layout area of the delay adjustment circuit 240 can be reduced.

さて、比較例で上述のように、フィルター等を用いた位相調整では、大きな調整角度を得ようとするほどゲインが下がってしまったり、製造バラツキ等により高精度な調整角度を得ることが困難であるという課題がある。   Now, as described above in the comparative example, in the phase adjustment using a filter or the like, it is difficult to obtain a high-precision adjustment angle due to manufacturing variations or the like because the gain decreases as a large adjustment angle is obtained. There is a problem that there is.

この点、図3に示すように、本実施形態の位相調整回路50は、位相主調整用のローパスフィルター210と、位相微調整用のハイパスフィルター230を含む。そして、ローパスフィルター210は、周波数finの第1の信号VIが入力され、その周波数finにおける位相遅れ角度がX度(X≧0)となる周波数特性を有する。ハイパスフィルター230は、ローパスフィルター210からの出力信号LQに基づく第2の信号GQが入力され、周波数finにおける位相進み角度がY度(Y≧0)となる周波数特性を有する。この位相進み角度Y度は、ローパスフィルター210の位相遅れ角度X度よりも小さい値に設定される。   In this regard, as shown in FIG. 3, the phase adjustment circuit 50 of the present embodiment includes a low-pass filter 210 for main phase adjustment and a high-pass filter 230 for fine phase adjustment. The low-pass filter 210 has a frequency characteristic in which the first signal VI having the frequency fin is input and the phase delay angle at the frequency fin is X degrees (X ≧ 0). The high-pass filter 230 receives the second signal GQ based on the output signal LQ from the low-pass filter 210, and has a frequency characteristic in which the phase advance angle at the frequency fin is Y degrees (Y ≧ 0). This phase advance angle Y degree is set to a value smaller than the phase delay angle X degree of the low-pass filter 210.

これにより、製造バラツキ等の影響を抑制した高精度の位相調整等が可能になる。すなわち、X度>Y度に設定されることで、ローパスフィルター210により位相主調整が行われ、ハイパスフィルター230により位相微調整が行われる。これにより、図6(A)等で上述したように、カットオフ周波数のバラツキに対して位相調整角度の変化が小さくなり、位相を高精度に調整可能になる。   As a result, it is possible to perform phase adjustment with high accuracy while suppressing the influence of manufacturing variation and the like. That is, by setting X degree> Y degree, the main phase adjustment is performed by the low-pass filter 210, and the fine phase adjustment is performed by the high-pass filter 230. As a result, as described above with reference to FIG. 6A and the like, the change in the phase adjustment angle becomes small with respect to the variation in the cutoff frequency, and the phase can be adjusted with high accuracy.

また、ローパスフィルター210を設けることで、入力信号VIにヒゲ等の高周波成分が含まれる場合であっても、その高周波成分による不要パルスがクロック信号CKに出力されることを抑制できる。例えば、図10で後述する検出装置30では、矩形波の駆動信号VDによりセンサーデバイス10を駆動するため、センサーデバイス10からの信号ISP,ISMには、その矩形波のエッジに起因するヒゲが含まれる場合がある。このような場合であっても、本実施形態ではそのヒゲを除去することが可能である。   In addition, by providing the low-pass filter 210, even when the input signal VI includes a high-frequency component such as a beard, it is possible to suppress unnecessary pulses due to the high-frequency component from being output to the clock signal CK. For example, in the detection apparatus 30 to be described later with reference to FIG. 10, the sensor device 10 is driven by the rectangular wave drive signal VD, and therefore the signals ISP and ISM from the sensor device 10 include a whisker due to the edge of the rectangular wave. May be. Even in such a case, it is possible to remove the whiskers in this embodiment.

また、ハイパスフィルター230を設けることで、入力信号VIのDC成分をカットできる。例えば、検出装置30では、I/V変換回路42からのDCオフセット電圧が位相調整回路50に入力される場合がある。本実施形態では、そのDCオフセット電圧をカットした信号に基づいてディレイ調整回路240がクロック信号CKを出力するため、DCオフセット電圧によるクロック信号CKのデューティーの変化を抑制できる。   Further, by providing the high pass filter 230, the DC component of the input signal VI can be cut. For example, in the detection device 30, the DC offset voltage from the I / V conversion circuit 42 may be input to the phase adjustment circuit 50. In the present embodiment, since the delay adjustment circuit 240 outputs the clock signal CK based on the signal from which the DC offset voltage is cut, a change in the duty of the clock signal CK due to the DC offset voltage can be suppressed.

本実施形態の位相調整回路は、図4に示すように増幅回路220を含む。この増幅回路220は、ローパスフィルター210からの出力信号LQを増幅し、増幅後の信号を第2の信号GQとしてハイパスフィルター230に対して出力する。ローパスフィルター210は、パッシブフィルターである。   The phase adjustment circuit of this embodiment includes an amplifier circuit 220 as shown in FIG. The amplifier circuit 220 amplifies the output signal LQ from the low-pass filter 210 and outputs the amplified signal to the high-pass filter 230 as the second signal GQ. The low-pass filter 210 is a passive filter.

このようにすれば、パッシブのローパスフィルター210が位相の主調整を行うことで出力信号LQの振幅が小さくなっても、その信号LQを増幅することができる。これにより、上述の第1の比較例と比べて、ディレイ調整回路240に十分な振幅の信号を供給可能になり、遅延素子に貫通電流が流れることを抑制できる。また、増幅回路220を設けることで、後段のハイパスフィルター230がパッシブフィルターであってもドライブ可能になるため、ハイパスフィルター230を簡素に構成可能になる。   In this way, even if the passive low-pass filter 210 performs the main phase adjustment, the signal LQ can be amplified even if the amplitude of the output signal LQ decreases. Thereby, compared with the above-mentioned first comparative example, a signal having a sufficient amplitude can be supplied to the delay adjustment circuit 240, and it is possible to suppress a through current from flowing through the delay element. Further, by providing the amplifier circuit 220, the high-pass filter 230 can be configured simply because the high-pass filter 230 in the subsequent stage can be driven even if it is a passive filter.

また、本実施形態の位相調整回路は、図3に示すようにディレイ調整回路240を含む。このディレイ調整回路240は、図9で後述するように、ハイパスフィルター230からの出力信号HQを遅延させる複数の遅延素子BF1〜BFjを有する。具体的には、ディレイ調整回路240は、ハイパスフィルター230からの出力信号HQの遅延時間を調整して、第1の信号VIに対する位相調整回路の出力信号CKの位相を調整する。   Further, the phase adjustment circuit of the present embodiment includes a delay adjustment circuit 240 as shown in FIG. As will be described later with reference to FIG. 9, the delay adjustment circuit 240 includes a plurality of delay elements BF1 to BFj that delay the output signal HQ from the high-pass filter 230. Specifically, the delay adjustment circuit 240 adjusts the delay time of the output signal HQ from the high-pass filter 230 to adjust the phase of the output signal CK of the phase adjustment circuit with respect to the first signal VI.

このようにすれば、ローパスフィルター210やハイパスフィルター230による位相調整角度が製造バラツキ等によりバラついた場合であっても、ディレイ調整回路240によりそのバラツキを吸収して正確な位相調整を行うことができる。これにより、図11(A)等で後述するように、所望信号の検出タイミングを高精度に調整できるため、センサーデバイスによる角速度等のセンシングの精度を向上できる。また、図6(A)等で上述のように、フィルターの位相調整角度の製造バラツキが小さくなることで、ディレイ調整回路240の位相調整範囲を小さくできる。そのため、ディレイ調整回路240のレイアウト面積を削減することが可能になる。   In this way, even when the phase adjustment angle by the low-pass filter 210 or the high-pass filter 230 varies due to manufacturing variations or the like, the delay adjustment circuit 240 can absorb the variations and perform accurate phase adjustment. it can. Accordingly, as will be described later with reference to FIG. 11A and the like, the detection timing of the desired signal can be adjusted with high accuracy, so that the accuracy of sensing such as angular velocity by the sensor device can be improved. Further, as described above with reference to FIG. 6A and the like, the phase adjustment range of the delay adjustment circuit 240 can be reduced by reducing the manufacturing variation of the phase adjustment angle of the filter. Therefore, the layout area of the delay adjustment circuit 240 can be reduced.

また、本実施形態では、図4に示すように、ローパスフィルター210は抵抗素子RLとキャパシターCLにより構成されるパッシブフィルターである。増幅回路220は、演算増幅器OPと抵抗素子R1,R2により構成される正転増幅回路である。ハイパスフィルター230は、抵抗素子RHとキャパシターCHにより構成されるパッシブフィルターである。図9で後述するように、ディレイ調整回路240は、複数の遅延回路BF1〜BFjの各遅延回路の出力信号DS1〜DSjのいずれかを選択して出力することで、位相調整を行う。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the low-pass filter 210 is a passive filter composed of a resistance element RL and a capacitor CL. The amplifier circuit 220 is a non-inverting amplifier circuit composed of an operational amplifier OP and resistance elements R1 and R2. The high pass filter 230 is a passive filter composed of a resistance element RH and a capacitor CH. As will be described later with reference to FIG. 9, the delay adjustment circuit 240 performs phase adjustment by selecting and outputting one of the output signals DS1 to DSj of the delay circuits of the plurality of delay circuits BF1 to BFj.

このようにすれば、上述したような位相主調整用のローパスフィルター210や位相微調整用のハイパスフィルター230、信号LQを増幅する増幅回路220、クロック信号CKの遅延時間を調整するディレイ調整回路240を実現可能である。   In this way, the phase main adjustment low-pass filter 210, the phase fine adjustment high-pass filter 230, the amplification circuit 220 that amplifies the signal LQ, and the delay adjustment circuit 240 that adjusts the delay time of the clock signal CK as described above. Is feasible.

また、本実施形態では、ディレイ調整回路240における位相調整角度は、Y度以下の角度であることが望ましい。また、ローパスフィルター210の位相遅れ角度X度は、80度以上で90度以下の角度であることが望ましく、ハイパスフィルター230の位相進み角度Y度は、0度以上で10度以下の角度であることが望ましい。   In the present embodiment, the phase adjustment angle in the delay adjustment circuit 240 is desirably an angle of Y degrees or less. The phase delay angle X degree of the low-pass filter 210 is desirably an angle of 80 degrees or more and 90 degrees or less, and the phase advance angle Y degree of the high-pass filter 230 is an angle of 0 degrees or more and 10 degrees or less. It is desirable.

このようにすれば、図6(A)等で上述したように、ローパスフィルター210やハイパスフィルター230のカットオフ周波数の変化に対して位相調整角度の変化を小さくすることが可能になる。また、ディレイ調整回路240における位相調整角度がY度以下に設定されることで、遅延素子BF1〜BFjのレイアウト面積を削減可能になる。   In this way, as described above with reference to FIG. 6A and the like, it is possible to reduce the change in the phase adjustment angle with respect to the change in the cutoff frequency of the low-pass filter 210 and the high-pass filter 230. In addition, by setting the phase adjustment angle in the delay adjustment circuit 240 to Y degrees or less, the layout area of the delay elements BF1 to BFj can be reduced.

4.位相調整回路の第2の構成例
上記の実施形態では、ローパスフィルターにより位相主調整を行ったが、本実施形態ではハイパスフィルターにより位相主調整を行ってもよい。図7に、この場合の位相調整回路の構成例として第2の構成例を示す。図7に示す位相調整回路は、第1のハイパスフィルター250、増幅回路220、第2のハイパスフィルター230、ディレイ調整回路240を含む。
4). Second Configuration Example of Phase Adjustment Circuit In the above embodiment, the main phase adjustment is performed using the low-pass filter. However, in the present embodiment, the main phase adjustment may be performed using the high-pass filter. FIG. 7 shows a second configuration example as a configuration example of the phase adjustment circuit in this case. The phase adjustment circuit shown in FIG. 7 includes a first high-pass filter 250, an amplifier circuit 220, a second high-pass filter 230, and a delay adjustment circuit 240.

ハイパスフィルター250には、周波数finの正弦波の入力信号VI(電圧信号)が入力される。ハイパスフィルター250は、周波数finにおける位相を進ませ、位相調整回路が行う位相調整のうちの主調整を行う。具体的には、ハイパスフィルター250は、位相調整回路が位相調整する90度のうちの少なくとも45度より大きい角度で位相を回転させる。望ましくは、ハイパスフィルター250は、周波数finにおける位相を80度〜90度進ませる。ハイパスフィルター250は、キャパシターCH1、抵抗素子RH1を含む。   The high-pass filter 250 receives a sine wave input signal VI (voltage signal) having a frequency fin. The high-pass filter 250 advances the phase at the frequency fin and performs the main adjustment of the phase adjustment performed by the phase adjustment circuit. Specifically, the high-pass filter 250 rotates the phase by an angle larger than at least 45 degrees out of 90 degrees adjusted by the phase adjustment circuit. Desirably, the high pass filter 250 advances the phase at the frequency fin by 80 degrees to 90 degrees. The high pass filter 250 includes a capacitor CH1 and a resistance element RH1.

増幅回路220は、ハイパスフィルター250のゲインにより振幅が小さくなった信号を増幅し、ディレイ調整回路240に入力される信号の振幅を調整する。増幅回路220は、演算増幅器OP、抵抗素子R1,R2を含む。   The amplifier circuit 220 amplifies the signal whose amplitude is reduced by the gain of the high-pass filter 250 and adjusts the amplitude of the signal input to the delay adjustment circuit 240. The amplifier circuit 220 includes an operational amplifier OP and resistance elements R1 and R2.

ハイパスフィルター230は、周波数finにおける位相を進ませ、位相調整回路が行う位相調整のうちの微調整を行う。具体的には、ハイパスフィルター230は、位相調整回路が位相調整する90度のうちの45度より小さい角度で位相を回転させる。望ましくは、ハイパスフィルター230は、周波数finにおける位相を0度〜20度進ませる。ハイパスフィルター230は、キャパシターCH2、抵抗素子RH2を含む。   The high pass filter 230 advances the phase at the frequency fin and performs fine adjustment of the phase adjustment performed by the phase adjustment circuit. Specifically, the high-pass filter 230 rotates the phase by an angle smaller than 45 degrees out of 90 degrees adjusted by the phase adjustment circuit. Desirably, the high-pass filter 230 advances the phase at the frequency fin by 0 degrees to 20 degrees. The high pass filter 230 includes a capacitor CH2 and a resistance element RH2.

図8に第2の構成例における位相調整角度の例を示す。なお以下では、図10で後述する検出装置30に位相調整回路を適用した場合を例に説明し、駆動回路40の入力信号IFDに対してクロック信号CKの位相を90度進ませるものとする。   FIG. 8 shows an example of the phase adjustment angle in the second configuration example. In the following description, a case where a phase adjustment circuit is applied to the detection device 30 described later in FIG. 10 will be described as an example, and the phase of the clock signal CK is advanced by 90 degrees with respect to the input signal IFD of the drive circuit 40.

図8に示すように、例えばI/V変換回路42により5度位相が遅れるとする。この場合、ハイパスフィルター250が位相を87度進ませて主調整を行い、増幅回路220が位相を5度遅らせ、ハイパスフィルター230が位相を14.5度進ませて微調整を行い、ディレイ調整回路240が位相を1.5度遅らせる調整を行う。これらの調整により、位相調整回路はクロック信号CKの位相を90度進ませる。この例では、ハイパスフィルター230のゲインは約−30dBとなり、増幅回路220は25〜30dBの増幅を行う。   As shown in FIG. 8, for example, the phase is delayed by 5 degrees by the I / V conversion circuit 42. In this case, the high-pass filter 250 advances the phase by 87 degrees to perform the main adjustment, the amplifier circuit 220 delays the phase by 5 degrees, the high-pass filter 230 advances the phase by 14.5 degrees, and performs the fine adjustment, and the delay adjustment circuit 240 adjusts to delay the phase by 1.5 degrees. With these adjustments, the phase adjustment circuit advances the phase of the clock signal CK by 90 degrees. In this example, the gain of the high-pass filter 230 is about −30 dB, and the amplifier circuit 220 performs amplification of 25 to 30 dB.

上記の実施形態によれば、位相調整回路は、位相主調整用の第1のハイパスフィルター250と、位相微調整用の第2のハイパスフィルター230を含む。そして、ハイパスフィルター250は、周波数finの第1の信号VIが入力され、その周波数finにおける位相進み角度がX2度(X2≧0)となる周波数特性を有する。ハイパスフィルター230は、ハイパスフィルター250からの出力信号HQ1に基づく第2の信号GQが入力され、周波数finにおける位相進み角度がY2度(Y2≧0)となる周波数特性を有する。ハイパスフィルター230による位相進み角度Y2度は、ハイパスフィルター250による位相進み角度X2度よりも小さい値に設定される。   According to the above embodiment, the phase adjustment circuit includes the first high-pass filter 250 for phase main adjustment and the second high-pass filter 230 for fine phase adjustment. The high-pass filter 250 has a frequency characteristic in which the first signal VI having the frequency fin is input and the phase advance angle at the frequency fin is X2 degrees (X2 ≧ 0). The high pass filter 230 receives the second signal GQ based on the output signal HQ1 from the high pass filter 250, and has a frequency characteristic in which the phase advance angle at the frequency fin is Y2 degrees (Y2 ≧ 0). The phase advance angle Y2 degrees by the high-pass filter 230 is set to a value smaller than the phase advance angle X2 degrees by the high-pass filter 250.

このようにすれば、位相主調整用の第1のハイパスフィルター250と位相微調整用の第2のハイパスフィルター230を設けたことで、第1の構成例と同様に製造バラツキの影響を抑制した高精度の位相調整や、ディレイ調整回路のエリア削減が可能になる。   In this way, by providing the first high-pass filter 250 for phase main adjustment and the second high-pass filter 230 for phase fine adjustment, the influence of manufacturing variations is suppressed as in the first configuration example. High-accuracy phase adjustment and area reduction of the delay adjustment circuit are possible.

なお、以上の実施形態では、図4に示すローパスフィルター210や図7に示すハイパスフィルター250をパッシブフィルターで構成し、アクティブの増幅回路220を設ける構成としたが、本実施形態ではこれに限定されない。すなわち、増幅回路220を設けず、ローパスフィルター210やハイパスフィルター250を増幅可能なアクティブフィルターで構成してもよい。   In the above embodiment, the low-pass filter 210 shown in FIG. 4 and the high-pass filter 250 shown in FIG. 7 are composed of passive filters and the active amplifier circuit 220 is provided. However, the present embodiment is not limited to this. . That is, the low-pass filter 210 and the high-pass filter 250 may be configured by an active filter capable of amplifying without providing the amplifier circuit 220.

5.ディレイ調整回路
図9に、上述のディレイ調整回路240の詳細な構成例を示す。ディレイ調整回路240は、遅延回路241、選択回路242を含む。
5. Delay Adjustment Circuit FIG. 9 shows a detailed configuration example of the delay adjustment circuit 240 described above. The delay adjustment circuit 240 includes a delay circuit 241 and a selection circuit 242.

遅延回路241は、周波数finの正弦波の信号HQをクロック信号に変換し、エッジタイミングが順次遅延された複数のクロック信号DS1〜DSj(jは自然数)を出力する。具体的には、遅延回路241は、複数のバッファー回路BF1〜BFjを含む。そして、バッファー回路BF1〜BFjは、クロック信号のエッジタイミングを順次遅延させて、第1〜第jのノードTP1〜TPj(第1〜第jのタップ)にクロック信号DS1〜DSjを出力する。   The delay circuit 241 converts a sine wave signal HQ having a frequency fin into a clock signal, and outputs a plurality of clock signals DS1 to DSj (j is a natural number) with edge timings sequentially delayed. Specifically, the delay circuit 241 includes a plurality of buffer circuits BF1 to BFj. The buffer circuits BF1 to BFj sequentially delay the edge timing of the clock signal and output the clock signals DS1 to DSj to the first to jth nodes TP1 to TPj (first to jth taps).

選択回路242は、クロック信号DS1〜DSjのいずれかを選択し、選択したクロック信号をクロック信号CKとして出力する。具体的には、選択回路242は、調整レジスター243からの設定値SPDに基づいてクロック信号DS1〜DSjを選択する。この調整レジスター243は、例えば図10で後述する検出装置30に含まれる。なお、本実施形態では、調整レジスター243による選択に限定されず、例えばレーザートリミング等により製造時にクロック信号DS1〜DSjが選択されてもよい。   The selection circuit 242 selects any one of the clock signals DS1 to DSj and outputs the selected clock signal as the clock signal CK. Specifically, the selection circuit 242 selects the clock signals DS1 to DSj based on the set value SPD from the adjustment register 243. This adjustment register 243 is included in, for example, the detection device 30 described later in FIG. In the present embodiment, the selection is not limited to the selection by the adjustment register 243. For example, the clock signals DS1 to DSj may be selected at the time of manufacturing by laser trimming or the like.

6.検出装置
図10に、上述の位相調整回路が適用された検出装置の構成例を示す。この検出装置30は、駆動回路40、位相調整回路50、検出回路60を含み、センサーデバイス10からの信号に含まれる所望信号を検出する。ここで、検出装置30は図10の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
6). Detection Device FIG. 10 shows a configuration example of a detection device to which the above-described phase adjustment circuit is applied. The detection device 30 includes a drive circuit 40, a phase adjustment circuit 50, and a detection circuit 60, and detects a desired signal included in a signal from the sensor device 10. Here, the detection device 30 is not limited to the configuration shown in FIG. 10, and various modifications such as omitting some of the components or adding other components are possible.

センサーデバイス10は、ジャイロセンサー等の物理量トランスデューサーである。例えばジャイロセンサーとしては、圧電素子等の振動子が回転することによるコリオリ力から角速度を検出する振動型の角速度センサーや、静電容量の変化や慣性力の変化から角加速度を検出する角加速度センサー等を採用できる。なお以下では、センサーデバイス10が振動型のジャイロセンサーである場合を例に説明するが、本実施形態ではこれに限定されない。   The sensor device 10 is a physical quantity transducer such as a gyro sensor. For example, as a gyro sensor, a vibration-type angular velocity sensor that detects angular velocity from Coriolis force caused by rotation of a vibrator such as a piezoelectric element, or an angular acceleration sensor that detects angular acceleration from changes in capacitance or inertial force. Etc. can be adopted. In the following, a case where the sensor device 10 is a vibration type gyro sensor will be described as an example, but the present embodiment is not limited to this.

ここで、物理量トランスデューサーとは、物理量(物の性質の度合いを表す量であり、その単位が定義されているもの)を他の物理量に変換するための素子である。変換対象となる物理量としては、コリオリ力以外にも重力などの力や、加速度、質量などが考えられる。また変換により得られる物理量としては、電流以外にも電圧等であってもよい。   Here, the physical quantity transducer is an element for converting a physical quantity (a quantity representing the degree of property of an object, the unit of which is defined) into another physical quantity. As physical quantities to be converted, in addition to Coriolis force, force such as gravity, acceleration, and mass can be considered. Further, the physical quantity obtained by the conversion may be a voltage or the like in addition to the current.

駆動回路40は、駆動信号VD(駆動電圧、駆動電流)を出力してセンサーデバイス10を駆動し、センサーデバイス10からフィードバック信号IFD(出力電流)を受ける。駆動回路40は、このようにして発振ループを形成し、センサーデバイス10を励振させる。   The drive circuit 40 outputs a drive signal VD (drive voltage, drive current) to drive the sensor device 10 and receives a feedback signal IFD (output current) from the sensor device 10. The drive circuit 40 thus forms an oscillation loop and excites the sensor device 10.

検出回路60は、駆動信号VDにより駆動されるセンサーデバイス10からの検出信号ISP、ISM(差動電流信号)を受け、検出信号ISP、ISMから所望信号を検出する。所望信号は、センサーデバイス10の検出軸に対する回転方向と回転速度を表す信号であり、例えばセンサーデバイス10の回転により発生するコリオリ力を表す信号である。   The detection circuit 60 receives the detection signals ISP and ISM (differential current signals) from the sensor device 10 driven by the drive signal VD, and detects a desired signal from the detection signals ISP and ISM. The desired signal is a signal representing a rotation direction and a rotation speed with respect to the detection axis of the sensor device 10, for example, a signal representing a Coriolis force generated by the rotation of the sensor device 10.

より具体的には、駆動回路40は、I/V変換回路42(電流電圧変換回路。広義には増幅回路)、ハイパスフィルター44、コンパレーター46を含む。   More specifically, the drive circuit 40 includes an I / V conversion circuit 42 (current-voltage conversion circuit; an amplifier circuit in a broad sense), a high-pass filter 44, and a comparator 46.

I/V変換回路42は、センサーデバイス10からのフィードバック信号IFDを増幅する。具体的には、I/V変換回路42は、電流信号であるフィードバック信号IFDを増幅して電圧信号に変換し、変換後の信号VD2を出力する。   The I / V conversion circuit 42 amplifies the feedback signal IFD from the sensor device 10. Specifically, the I / V conversion circuit 42 amplifies the feedback signal IFD, which is a current signal, converts the feedback signal IFD into a voltage signal, and outputs the converted signal VD2.

ハイパスフィルター44は、I/V変換回路42からの信号VD2のハイパスフィルター処理を行い、処理後の信号VD3を出力する。ハイパスフィルター44は、信号VD2のDCオフセット成分をカットする。   The high pass filter 44 performs a high pass filter process on the signal VD2 from the I / V conversion circuit 42 and outputs a processed signal VD3. The high pass filter 44 cuts the DC offset component of the signal VD2.

コンパレーター46は、正弦波であるハイパスフィルター44からの信号VD3の2値化処理を行い、その2値化処理後の矩形波信号を駆動信号VDとしてセンサーデバイス10に対して供給する。   The comparator 46 binarizes the signal VD3 from the high-pass filter 44 that is a sine wave, and supplies the rectangular wave signal after the binarization process to the sensor device 10 as the drive signal VD.

位相調整回路50は、駆動回路40のI/V変換回路42からの信号VD2を受けて、その信号VD2の位相をずらし、クロック信号CKを生成する。位相調整回路50は、そのクロック信号CKを検出回路60のA/D変換回路100に対して出力する。   The phase adjustment circuit 50 receives the signal VD2 from the I / V conversion circuit 42 of the drive circuit 40, shifts the phase of the signal VD2, and generates a clock signal CK. The phase adjustment circuit 50 outputs the clock signal CK to the A / D conversion circuit 100 of the detection circuit 60.

検出回路60は、Q/V変換回路70(電荷電圧変換回路。広義には増幅回路)、A/D変換回路100を含む。   The detection circuit 60 includes a Q / V conversion circuit 70 (charge-voltage conversion circuit; an amplifier circuit in a broad sense) and an A / D conversion circuit 100.

Q/V変換回路70は、センサーデバイス10からの電流信号である検出信号ISP,ISMを差動アンプにより電荷電圧変換し、変換後の電圧信号VS1,VS2を差動出力としてA/D変換回路100に対して出力する。例えば、Q/V変換回路70は、演算増幅器OPD、キャパシターCF1,CF2により構成される。   The Q / V conversion circuit 70 converts the detection signals ISP and ISM, which are current signals from the sensor device 10, into a charge voltage by a differential amplifier, and uses the converted voltage signals VS1 and VS2 as differential outputs as an A / D conversion circuit. 100 is output. For example, the Q / V conversion circuit 70 includes an operational amplifier OPD and capacitors CF1 and CF2.

A/D変換回路100は、位相調整回路50からのクロック信号CKに基づいて、Q/V変換回路70からの信号VS1,VS2のA/D変換を行い、変換後のデジタル信号ADQを出力する。   The A / D conversion circuit 100 performs A / D conversion of the signals VS1 and VS2 from the Q / V conversion circuit 70 based on the clock signal CK from the phase adjustment circuit 50, and outputs the converted digital signal ADQ. .

次に、図11(A)、図11(B)を用いて、位相調整回路50による位相調整とA/D変換回路100によるサンプリングタイミングの関係について説明する。   Next, the relationship between the phase adjustment by the phase adjustment circuit 50 and the sampling timing by the A / D conversion circuit 100 will be described with reference to FIGS. 11A and 11B.

図11(A)に示すように、Q/V変換回路70からの差動信号(VS1−VS2)には、検出対象の信号である所望信号と非検出対象の信号である不要信号が含まれる。所望信号は、センサーデバイス10によりセンシングされた角速度の情報を含む信号であり、その振幅が角速度の大きさを表している。そのため、E1に示すように、所望信号の正弦波のピーク値をサンプリングすることで角速度の検出が行われる。このサンプリングは、クロック信号CKの立ち下がりエッジ(または立ち上がりエッジ)のタイミングで行われ、このエッジタイミングを調整するためにクロック信号CKの位相調整が行われる。   As shown in FIG. 11A, the differential signal (VS1-VS2) from the Q / V conversion circuit 70 includes a desired signal that is a detection target signal and an unnecessary signal that is a non-detection target signal. . The desired signal is a signal including information on the angular velocity sensed by the sensor device 10, and the amplitude represents the magnitude of the angular velocity. Therefore, as indicated by E1, the angular velocity is detected by sampling the peak value of the sine wave of the desired signal. This sampling is performed at the timing of the falling edge (or rising edge) of the clock signal CK, and the phase of the clock signal CK is adjusted to adjust this edge timing.

また、E2に示すように、非検出対象の不要信号は、所望信号に対して位相が90度ずれている(直交する)ため、クロック信号CKの立ち下がりエッジでサンプリングされることで除去が可能である。この不要信号は、振動型ジャイロセンサーの機械振動漏れに起因するものであり、振動子の形状のアンバランス等に起因して発生するものである。   Further, as shown in E2, the unnecessary signal that is not to be detected is 90 degrees out of phase (orthogonal) with respect to the desired signal, and therefore can be removed by sampling at the falling edge of the clock signal CK. It is. This unnecessary signal is caused by mechanical vibration leakage of the vibration type gyro sensor, and is caused by imbalance of the shape of the vibrator.

図11(B)に示すように、位相調整回路50への入力信号VD2の位相は、所望信号と同相(図5の例では位相差5度)の信号である。この位相関係は、例えば駆動信号VDと検出信号ISP,ISMの位相関係や、I/V変換回路42の回路特性、Q/V変換回路70の回路特性等によって決まるものである。位相調整回路50は、クロック信号CKの位相を信号VD2の位相に対して90度(上述の図5の例では85度)ずらす調整を行い、A/D変換回路100により所望信号がサンプリングされるタイミングを調整する。   As shown in FIG. 11B, the phase of the input signal VD2 to the phase adjustment circuit 50 is a signal in phase with the desired signal (in the example of FIG. 5, the phase difference is 5 degrees). This phase relationship is determined by, for example, the phase relationship between the drive signal VD and the detection signals ISP and ISM, the circuit characteristics of the I / V conversion circuit 42, the circuit characteristics of the Q / V conversion circuit 70, and the like. The phase adjustment circuit 50 performs adjustment to shift the phase of the clock signal CK by 90 degrees (85 degrees in the example of FIG. 5 described above) with respect to the phase of the signal VD2, and the A / D conversion circuit 100 samples the desired signal. Adjust timing.

上記の実施形態によれば、検出装置30は、センサーデバイス10を駆動する駆動回路40と、センサーデバイス10からの出力信号ISP,ISMが入力される検出回路60と、位相調整回路50を含む。そして、位相調整回路50には、駆動回路40からの信号VD2が第1の信号VIとして入力され、位相調整回路50は、その第1の信号VIに基づくクロック信号CKを検出回路60に対して出力する。   According to the above embodiment, the detection apparatus 30 includes the drive circuit 40 that drives the sensor device 10, the detection circuit 60 that receives the output signals ISP and ISM from the sensor device 10, and the phase adjustment circuit 50. Then, the signal VD2 from the drive circuit 40 is input to the phase adjustment circuit 50 as the first signal VI, and the phase adjustment circuit 50 sends the clock signal CK based on the first signal VI to the detection circuit 60. Output.

より具体的には、検出回路60は、センサーデバイスからの出力信号ISP,ISMを電荷電圧変換する電荷電圧変換回路(Q/V変換回路70)と、その電荷電圧変換回路からの出力信号VS1,VS2をA/D変換するA/D変換回路100を有する。そして、A/D変換回路100は、クロック信号CKに基づいて、電荷電圧変換回路の出力信号VS1,VS2に基づく信号をサンプリングする。   More specifically, the detection circuit 60 includes a charge / voltage conversion circuit (Q / V conversion circuit 70) that converts the output signals ISP and ISM from the sensor device into a charge voltage, and an output signal VS1 and VS1 from the charge / voltage conversion circuit. It has an A / D conversion circuit 100 for A / D converting VS2. Then, the A / D conversion circuit 100 samples signals based on the output signals VS1 and VS2 of the charge-voltage conversion circuit based on the clock signal CK.

このようにすれば、図11(A)等で上述のように、位相調整回路50によりクロック信号CKのエッジタイミングが調整されることで、信号(VS1−VS2)に含まれる所望信号のピーク値を正確にサンプリングすることが可能になる。これにより、所望信号の振幅により表される角速度の検出精度を向上できる。   In this way, as described above with reference to FIG. 11A and the like, the edge timing of the clock signal CK is adjusted by the phase adjustment circuit 50, so that the peak value of the desired signal included in the signal (VS1-VS2). Can be accurately sampled. Thereby, the detection accuracy of the angular velocity represented by the amplitude of the desired signal can be improved.

なお、上記の実施形態では、電荷電圧変換回路の出力信号VS1,VS2に基づく信号として信号VS1,VS2そのものがA/D変換される場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、本実施形態では、電荷電圧変換回路とA/D変換回路100の間に他の回路を設け、電荷電圧変換回路の出力信号VS1,VS2に基づく信号として他の回路からの信号がA/D変換されてもよい。   In the above embodiment, the case where the signals VS1 and VS2 themselves are A / D converted as signals based on the output signals VS1 and VS2 of the charge-voltage conversion circuit has been described, but the present embodiment is not limited to this. In other words, in the present embodiment, another circuit is provided between the charge-voltage conversion circuit and the A / D conversion circuit 100, and signals from other circuits are output as signals based on the output signals VS1 and VS2 of the charge-voltage conversion circuit. D conversion may be performed.

また、上記の実施形態では、位相調整されたクロック信号CKにより所望信号をダイレクトにA/D変換する場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、同期検波により所望信号を検波する場合に、所望信号との位相関係に応じて、本実施形態の位相調整回路50を適用して同期検波用のクロック信号を位相調整してもよい。   In the above-described embodiment, the case where the desired signal is directly A / D converted by the phase-adjusted clock signal CK has been described. However, the present embodiment is not limited to this. For example, when detecting a desired signal by synchronous detection, the phase adjustment circuit 50 of the present embodiment may be applied to adjust the phase of the clock signal for synchronous detection according to the phase relationship with the desired signal.

7.電子機器
図12に、上記の検出装置30が適用された電子機器の構成例を示す。この電子機器は、センサーデバイス10、検出装置30(広義には、集積回路装置)、処理部510、記憶部520、無線回路530、アンテナ540を含む。なお、本実施形態の電子機器は図12の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
7). Electronic Device FIG. 12 shows a configuration example of an electronic device to which the detection device 30 is applied. This electronic apparatus includes a sensor device 10, a detection device 30 (an integrated circuit device in a broad sense), a processing unit 510, a storage unit 520, a wireless circuit 530, and an antenna 540. Note that the electronic apparatus of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 12, and various modifications such as omitting some of the components or adding other components are possible.

この電子機器では、センサーデバイス10が、各種の物理量(力、加速度、質量等)を検出する。そして、物理量を電流(電荷)や電圧等に変換して、検出信号として出力する。検出装置30は、センサーデバイス10からの検出信号を受けて、その検出信号の検波やA/D変換を行う。処理部510は、検出装置30からのデジタルデータを受けて、そのデジタルデータに対する信号処理を行う。記憶部520は、検出装置30からのデジタルデータや処理部510からのデジタルデータを記憶する。無線回路530は、検出装置30や処理部510からのデジタルデータに対して変調処理などを行い、アンテナ540を用いて外部機器(相手側の電子機器)に送信する。またアンテナ540を用いて、外部機器からのデータを受信し、ID認証を行ったり、センサーデバイス10の制御等を行ってもよい。   In this electronic apparatus, the sensor device 10 detects various physical quantities (force, acceleration, mass, etc.). Then, the physical quantity is converted into a current (charge), a voltage or the like and output as a detection signal. The detection device 30 receives the detection signal from the sensor device 10 and performs detection and A / D conversion of the detection signal. The processing unit 510 receives digital data from the detection device 30 and performs signal processing on the digital data. The storage unit 520 stores digital data from the detection device 30 and digital data from the processing unit 510. The radio circuit 530 performs modulation processing on the digital data from the detection device 30 and the processing unit 510 and transmits the digital data to an external device (an electronic device on the other side) using the antenna 540. The antenna 540 may be used to receive data from an external device, perform ID authentication, control the sensor device 10, and the like.

上記の構成例によれば、煙センサー、光センサー、人感センサー、圧力センサー、生体センサー、ジャイロセンサー等を内蔵した様々な電子機器を実現できる。また、無線通信を利用して非接触でデータの書き込みと読み出しを行うRFID(Radio Frequency Identification)に用いられるICタグ(RFタグ)などの電子機器を実現できる。   According to the above configuration example, various electronic devices including a smoke sensor, an optical sensor, a human sensor, a pressure sensor, a biological sensor, a gyro sensor, and the like can be realized. In addition, an electronic device such as an IC tag (RF tag) used for RFID (Radio Frequency Identification) that performs writing and reading of data without contact using wireless communication can be realized.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語(増幅回路、遅延回路、センサーデバイス等)と共に記載された用語(ゲイン調整回路、ディレイ調整回路、ジャイロセンサー等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また位相調整回路、検出装置、電子機器等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定に限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, in the specification or the drawings, terms (gain adjustment circuit, delay adjustment circuit, gyro sensor, etc.) described together with different terms (amplifier circuit, delay circuit, sensor device, etc.) having a broader meaning or the same meaning at least once The different terms can be used anywhere in the book or drawing. Further, the configuration and operation of the phase adjustment circuit, the detection device, the electronic device, and the like are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made.

10 センサーデバイス、30 検出装置、40 駆動回路、42 I/V変換回路、
44 ハイパスフィルター、46 コンパレーター、50 位相調整回路、
60 検出回路、70 Q/V変換回路、100 A/D変換回路、
210 ローパスフィルター、220 増幅回路、230 ハイパスフィルター、
240 ディレイ調整回路、241 遅延回路、242 選択回路、
243 調整レジスター、250 ハイパスフィルター、510 処理部、
520 記憶部、530 無線回路、540 アンテナ、
ADQ デジタル信号、BF1〜BFj 第1〜第jのバッファー回路、
CH,CL,CH1,CH2 キャパシター、CK クロック信号、
CPB コンパレーター、DS1〜DSj 出力信号、
DS1〜DSj 第1〜第jのクロック信号、IFD フィードバック信号、
ISP,ISM 検出信号、OP 演算増幅器、
R1,R2,RH,RH1,RH2,RL 抵抗素子、
TP1〜TPj 第1〜第jのノード、VD 駆動信号、VI 入力信号、
X 位相遅れ角度、Y 位相進み角度、
fc,fc1,fc2,fcH,fcL カットオフ周波数、fin 周波数
10 sensor devices, 30 detection devices, 40 drive circuits, 42 I / V conversion circuits,
44 high-pass filter, 46 comparator, 50 phase adjustment circuit,
60 detection circuit, 70 Q / V conversion circuit, 100 A / D conversion circuit,
210 low-pass filter, 220 amplifier circuit, 230 high-pass filter,
240 delay adjustment circuit, 241 delay circuit, 242 selection circuit,
243 adjustment register, 250 high-pass filter, 510 processing unit,
520 storage unit, 530 wireless circuit, 540 antenna,
ADQ digital signal, BF1 to BFj, 1st to jth buffer circuits,
CH, CL, CH1, CH2 capacitors, CK clock signal,
CPB comparator, DS1 to DSj output signal,
DS1 to DSj 1st to jth clock signals, IFD feedback signal,
ISP, ISM detection signal, OP operational amplifier,
R1, R2, RH, RH1, RH2, RL resistance elements,
TP1 to TPj 1st to jth nodes, VD drive signal, VI input signal,
X phase delay angle, Y phase advance angle,
fc, fc1, fc2, fcH, fcL Cutoff frequency, fin frequency

Claims (9)

センサーデバイスを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路からの信号が第1の信号として入力され、前記第1の信号に基づくクロック信号を出力する位相調整回路と、
前記センサーデバイスからの出力信号を電荷電圧変換する電荷電圧変換回路と、
前記電荷電圧変換回路からの出力信号を前記クロック信号に基づいてサンプリングし、A/D変換するA/D変換回路と、
を含み、
前記位相調整回路は、
周波数finの前記第1の信号が入力され、前記周波数finにおける位相遅れ角度がX度なる周波数特性を有する位相主調整用のローパスフィルターと、
前記ローパスフィルターからの出力信号に基づく第2の信号が入力され、前記周波数finにおける位相進み角度がY度なる周波数特性を有し、前記Y度が前記X度よりも小さい値に設定される位相微調整用のハイパスフィルターと、
有し、
前記X度は、
80度以上で90度以下の角度であり、
前記Y度は、
0度以上で10度以下の角度であることを特徴とする検出装置
A drive circuit for driving the sensor device;
A phase adjustment circuit that receives a signal from the drive circuit as a first signal and outputs a clock signal based on the first signal;
A charge-voltage conversion circuit that converts an output signal from the sensor device into a charge-voltage, and
An A / D conversion circuit that samples an output signal from the charge-voltage conversion circuit based on the clock signal and performs A / D conversion;
Including
The phase adjustment circuit includes:
Is the first signal of frequency fin is input, a low-pass filter for phase main adjustment having a frequency characteristic that the phase delay angle becomes X degrees in the frequency fin,
A second signal based on the output signal from the low-pass filter is input, has a frequency characteristic in which the phase advance angle at the frequency fin is Y degrees, and the Y degree is set to a value smaller than the X degree. High-pass filter for fine phase adjustment,
Have
The X degree is
An angle of 80 degrees or more and 90 degrees or less,
The Y degree is
A detection device having an angle of 0 ° to 10 ° .
請求項1において、
前記位相調整回路は、
前記ローパスフィルターからの出力信号を増幅し、増幅後の信号を前記第2の信号として前記ハイパスフィルターに対して出力する増幅回路を含み、
前記ローパスフィルターは、
パッシブフィルターであることを特徴とする検出装置
In claim 1,
The phase adjustment circuit includes:
An amplification circuit that amplifies the output signal from the low-pass filter and outputs the amplified signal as the second signal to the high-pass filter;
The low pass filter is
A detection device characterized by being a passive filter.
請求項2において、
前記位相調整回路は、
前記ハイパスフィルターからの出力信号を遅延させる複数の遅延素子を有するディレイ調整回路を含むことを特徴とする検出装置
In claim 2,
The phase adjustment circuit includes:
A detection apparatus comprising a delay adjustment circuit having a plurality of delay elements for delaying an output signal from the high-pass filter.
請求項3において、
前記ディレイ調整回路は、
前記ハイパスフィルターからの出力信号の遅延時間を調整して、前記第1の信号に対する前記位相調整回路の出力信号の位相を調整することを特徴とする検出装置
In claim 3,
The delay adjustment circuit is
A detection apparatus that adjusts a delay time of an output signal from the high-pass filter to adjust a phase of an output signal of the phase adjustment circuit with respect to the first signal.
請求項4において、
前記ローパスフィルターは、
抵抗素子とキャパシターにより構成されるパッシブフィルターであり、
前記増幅回路は、
演算増幅器と抵抗素子により構成される正転増幅回路であり、
前記ハイパスフィルターは、
抵抗素子とキャパシターにより構成されるパッシブフィルターであり、
前記ディレイ調整回路は、
前記複数の遅延回路の各遅延回路の出力信号のいずれかを選択して出力することで、位相調整を行うことを特徴とする検出装置
In claim 4,
The low pass filter is
It is a passive filter composed of a resistance element and a capacitor,
The amplifier circuit is
It is a forward rotation amplification circuit composed of an operational amplifier and a resistance element,
The high-pass filter is
It is a passive filter composed of a resistance element and a capacitor,
The delay adjustment circuit is
A detection apparatus that performs phase adjustment by selecting and outputting one of the output signals of each delay circuit of the plurality of delay circuits.
請求項3乃至5のいずれかにおいて、
前記ディレイ調整回路における位相調整角度は、
前記Y度以下の角度であることを特徴とする検出装置
In any of claims 3 to 5,
The phase adjustment angle in the delay adjustment circuit is
A detection apparatus having an angle of Y degrees or less.
センサーデバイスを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路からの信号が第1の信号として入力され、前記第1の信号に基づくクロック信号を出力する位相調整回路と、
前記センサーデバイスからの出力信号を電荷電圧変換する電荷電圧変換回路と、
前記電荷電圧変換回路からの出力信号を前記クロック信号に基づいてサンプリングし、A/D変換するA/D変換回路と、
を含み、
前記位相調整回路は、
周波数finの第1の信号が入力され、前記周波数finにおける位相進み角度がX2度なる周波数特性を有する位相主調整用の第1のハイパスフィルターと、
前記第1のハイパスフィルターからの出力信号に基づく第2の信号が入力され、前記周波数finにおける位相進み角度がY2度なる周波数特性を有し、前記Y2度が前記X2度よりも小さい値に設定される位相微調整用の第2のハイパスフィルターと、
有し、
前記X2度は、
80度以上で90度以下の角度であり、
前記Y2度は、
0度以上で20度以下の角度であることを特徴とする検出装置
A drive circuit for driving the sensor device;
A phase adjustment circuit that receives a signal from the drive circuit as a first signal and outputs a clock signal based on the first signal;
A charge-voltage conversion circuit that converts an output signal from the sensor device into a charge-voltage, and
An A / D conversion circuit that samples an output signal from the charge-voltage conversion circuit based on the clock signal and performs A / D conversion;
Including
The phase adjustment circuit includes:
It is input first signal frequency fin, a first high-pass filter for phase main adjustment having a frequency characteristic which the phase advances angle becomes X2 degrees in the frequency fin,
A second signal based on the output signal from the first high-pass filter is input, and has a frequency characteristic in which the phase advance angle at the frequency fin is Y2 degrees, and the Y2 degrees is smaller than the X2 degrees. A second high-pass filter for fine phase adjustment to be set;
Have
The X2 degrees is
An angle of 80 degrees or more and 90 degrees or less,
Y2 degrees is
A detection device having an angle of 0 ° to 20 ° .
請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記センサーデバイスは、
ジャイロセンサーであることを特徴とする検出装置。
In any one of Claims 1 thru | or 7 ,
The sensor device is
A detection device characterized by being a gyro sensor.
請求項乃至のいずれかに記載の検出装置を含むことを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising a detection device according to any one of claims 1 to 8.
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