JP6274460B2 - 駆動回路、集積回路装置及びセンサー装置 - Google Patents
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Description
電圧VR1,VR2は変動しないのに対して入力信号INは変動するので、シュミット回路において水晶振動子が安定発振に達したと判定する時間(起動時間)がばらつくことになる。
図1は、本実施形態のセンサー装置の一例である角速度検出装置の機能ブロック図である。本実施形態の角速度検出装置1は、センサー素子4と角速度検出用IC(集積回路装置)2を含んで構成されている。
る。その結果、2本の駆動振動腕の屈曲振動の対称性が崩れ、検出振動腕は、バランスを保つように屈曲振動をする。このコリオリ力に伴う検出振動腕の屈曲振動と駆動振動腕の屈曲振動(励振振動)とは位相が90°ずれている。
図2は、本実施形態の駆動回路20の構成例を示す図である。図2に示すように、本実施形態における駆動回路20は、I/V変換回路200、ハイパスフィルター210、コンパレーター220、駆動信号生成回路230、全波整流回路240、ローパスフィルター250、判定回路260、カウンター回路270、発振器280、コンパレーター290、スイッチ292,294,296を含んで構成されている。なお、本実施形態の駆動回路20は、これらの一部の構成(要素)を省略したり、新たな構成(要素)を追加した構成としてもよい。
ー素子4を極めて安定に発振させることができ、角速度の検出精度を向上させることができる。
一定であっても、I/V変換回路200の出力電圧、従ってローパスフィルター250の出力信号LPFOの電圧がIC毎にばらつくことになる。そのため、このばらつきをキャンセルしなければ、判定回路260での判定タイミング(SWがハイレベルからローレベルに変化するタイミング)もばらつくことになり、起動時間がIC毎に変動することになってしまう。
次に、抵抗値、電源電圧値、温度などのシミュレーション条件を変更して行った駆動回路20のシミュレーション結果について説明する。図6は、シミュレーション対象の駆動回路の構成を示す図であり、図7は、所定の1つのシミュレーション条件で行ったシミュレーション結果を示す波形図である。図7の上段は入力信号である駆動電流Idrの振幅を変動させた時の選択信号SWの波形を示しており、下段はローパスフィルター250の出力信号LPFOと2つの判定電圧VR1,VR2の波形を示している。図7に示すように、ローパスフィルター250の出力信号LPFOの電圧がVR2を超える時に選択信号SWがハイレベルからローレベルに変化し、その後、ローパスフィルター250の出力信号LPFOの電圧がVR1を下回る時に選択信号SWがローレベルからハイレベルに変化している。
がハイレベルからローレベルに変化する時の駆動電流Idrを計算により求めて表示した図であり、図8(B)は、選択信号SWがローレベルからハイレベルに変化する時の駆動電流Idrを計算により求めて表示した図である。
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、以下のような変形例が考えられる。
図11は、変形例1の基準回路40の一部と判定回路260の構成を示す図である。また、図12は、変形例1の判定回路260の入力信号と出力信号の波形図である。
図13は、変形例2の基準回路40の一部と判定回路260の構成を示す図である。また、図14は、変形例2の判定回路260の入力信号と出力信号の波形図である。
rのばらつきを抑制することができる。
駆動回路、30 検出回路、40 基準回路、50 不揮発メモリー、60 シリアルインターフェース回路、200 I/V変換回路、202 オペアンプ、204 抵抗、206 コンデンサー、210 ハイパスフィルター、220 コンパレーター、230
駆動信号生成回路、240 全波整流回路、250 ローパスフィルター、260 判定回路、262 オペアンプ、264,266 スイッチ、270 カウンター回路、280 発振器、290 コンパレーター、292,294,296 スイッチ、400 定電流源、410,420 抵抗
Claims (6)
- 所与の物理量を検出するセンサー素子を駆動する駆動信号を生成する駆動回路であって、
前記センサー素子が出力する駆動電流を電圧に変換する電流電圧変換部と、
前記電流電圧変換部により電圧に変換された信号に基づいて得られる判定対象信号の電圧と判定電圧との大小関係を判定する判定部と、
前記センサー素子の自励発振を補助する発振信号を生成する発振器と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記判定対象信号の電圧が前記判定電圧を超えるまでは前記発振信号に基づいて前記駆動信号を生成し、前記判定対象信号の電圧が前記判定電圧を超えた後は前記電流電圧変換部により電圧に変換された信号に基づいて前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を含み、
前記電流電圧変換部は、
オペアンプと、前記オペアンプの反転入力端子と前記オペアンプの出力端子との間に接続された抵抗と、を有し、前記オペアンプの反転入力端子に前記駆動電流が供給され、前記オペアンプの非反転入力端子に基準電圧が供給され、
前記判定電圧は、
前記抵抗と同じ素材である1又は複数の抵抗に定電流を流すことにより得られる電圧と前記基準電圧とを加算又は減算して得られる電圧である、駆動回路。 - 請求項1において、
前記発振器と前記駆動信号生成部との間の信号経路に設けられており、前記判定対象信号の電圧が前記判定電圧を超えるまではオン状態であり、前記判定対象信号の電圧が前記判定電圧を超えた後はオフ状態となるスイッチ回路を含む、駆動回路。 - 請求項1又は2において、
前記判定部は、
前記判定対象信号の電圧が第1の電圧を超えるまでは当該第1の電圧を前記判定電圧とし、前記判定対象信号の電圧が前記第1の電圧を超えた後は第2の電圧を前記判定電圧とする、駆動回路。 - 請求項3において、
前記判定部は、
前記判定結果に応じて、前記判定電圧として前記第1の電圧と前記第2の電圧のいずれか一方を選択するスイッチ部を含む、駆動回路。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の駆動回路を含む、集積回路装置。
- 請求項5に記載の集積回路装置と、
所与の物理量を検出するセンサー素子と、を含む、センサー装置。
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