JPH06207948A - Acceleration detecting circuit - Google Patents

Acceleration detecting circuit

Info

Publication number
JPH06207948A
JPH06207948A JP5003630A JP363093A JPH06207948A JP H06207948 A JPH06207948 A JP H06207948A JP 5003630 A JP5003630 A JP 5003630A JP 363093 A JP363093 A JP 363093A JP H06207948 A JPH06207948 A JP H06207948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit section
acceleration
mos transistor
current
circuit
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.)
Granted
Application number
JP5003630A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3237256B2 (en
Inventor
Hayashi Nonoyama
林 野々山
Yoshinori Otsuka
義則 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP00363093A priority Critical patent/JP3237256B2/en
Publication of JPH06207948A publication Critical patent/JPH06207948A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3237256B2 publication Critical patent/JP3237256B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide an acceleration detecting circuit for amplifying the acceleration or converting the acceleration into voltage using a current detection type acceleration sensor. CONSTITUTION:An operational amplifying circuit comprises a differential amplifying circuit section 3, a constant current circuit section 7, a current mirror circuit section 6, and an output circuit section 10. The differential amplifying circuit section 3 is connected with first and second MOS transistors 1, 2. The constant current circuit section 7 is connected with the differential amplifying circuit section 3 on the first power supply side thereof. The current mirror circuit section 6 comprises third and fourth MOS transistors 4, 5 and connected with the differential amplifying circuit section 3 on the second power supply side thereof. The output circuit section 10 comprises a fifth MOS transistor 8 having gate terminal connected with the drain terminal of the second MOS transistor 2, and a constant current circuit 9. The first MOS transistor 1 employs a current detection type acceleration sensor in which the current varies depending on the acceleration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、加速度を電気信号に
変換するための加速度検出回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration detecting circuit for converting acceleration into an electric signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、加速度を検出する方式には歪抵抗
(例えば、特開平3−107767号公報)、静電容量
(例えば、特開平1−152369号公報)等がある。
静電容量式は、歪抵抗方式に較べ高感度が期待されてい
るが、小型化を進めていくと容量変化量が小さくなるた
め配線の浮遊容量の影響が大きな問題となっている。さ
らに、容量を蓄える対向した固定及び可動電極を形成す
るには、ICプロセスとは異なったプロセスが必要とな
るため、検出回路とセンサの1チップ化が容易でないと
いう問題が生じている。このため、本出願人は既に特願
平4−305708号にて電流検出型加速度センサを出
願している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are strain resistance (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-107767), capacitance (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-152369), and the like as methods for detecting acceleration.
The electrostatic capacitance type is expected to have higher sensitivity than the strain resistance type, but as the size is further reduced, the amount of capacitance change becomes smaller, and the influence of the stray capacitance of the wiring becomes a serious problem. Furthermore, since a process different from the IC process is required to form the fixed and movable electrodes facing each other for storing the capacitance, there is a problem that it is not easy to integrate the detection circuit and the sensor into one chip. Therefore, the present applicant has already applied for a current detection type acceleration sensor in Japanese Patent Application No. 4-305708.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この電流検
出型加速度センサを用いた場合、電流変化を増幅したり
電圧に変換する方法が確立されていなかった。
However, when this current detection type acceleration sensor is used, a method for amplifying a current change or converting it into a voltage has not been established.

【0004】そこで、この発明の目的は、電流検出型加
速度センサを用いて加速度を増幅したり電圧に変換する
ことができる加速度検出回路を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an acceleration detection circuit which can amplify acceleration or convert it into a voltage by using a current detection type acceleration sensor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、第1及び第
2のMOSトランジスタが差動接続された差動増幅回路
部と、前記差動増幅回路部の第1の電源側に接続された
定電流回路部と、前記差動増幅回路部の第2の電源側に
接続された第3及び第4のMOSトランジスタからなる
カレントミラー回路部と、前記第2のMOSトランジス
タのドレイン端子にゲート端子が接続された第5のMO
Sトランジスタと定電流回路とからなる出力回路部とを
備える演算増幅回路を構成し、前記第1あるいは第2の
MOSトランジスタの少なくともいずれか一方に、加速
度に応じて電流が変化する電流検出型加速度センサを用
いた加速度検出回路をその要旨とするものである。
According to the present invention, a differential amplifier circuit section in which first and second MOS transistors are differentially connected and a first power source side of the differential amplifier circuit section are connected. A constant current circuit section, a current mirror circuit section composed of third and fourth MOS transistors connected to the second power source side of the differential amplifier circuit section, and a drain terminal of the second MOS transistor to a gate terminal 5th MO connected to
A current detection type acceleration in which an operational amplifier circuit including an output circuit section including an S transistor and a constant current circuit is configured, and a current changes in at least one of the first and second MOS transistors according to acceleration. The gist is an acceleration detection circuit using a sensor.

【0006】[0006]

【作用】入力端子には加速度「0」の状態で出力端子の
電圧が所望の値になるような電圧が印加されているもの
とする。そして、第1のMOSトランジスタ(電流検出
型加速度センサ)に加速度が加わると、第1のMOSト
ランジスタを流れる電流は加速度に伴って変化する。そ
のため、第1と第2のMOSトランジスタを流れる電流
に差が生じる。この差は、第3と第4のMOSトランジ
スタで増幅されるとともに、電圧に変換される。そし
て、変換された電圧は第5のMOSトランジスタ8のゲ
ートに印加され、さらに増幅された信号が出力端子に出
力される。
It is assumed that a voltage is applied to the input terminal so that the voltage at the output terminal has a desired value when the acceleration is "0". Then, when acceleration is applied to the first MOS transistor (current detection type acceleration sensor), the current flowing through the first MOS transistor changes with the acceleration. Therefore, a difference occurs between the currents flowing through the first and second MOS transistors. This difference is amplified by the third and fourth MOS transistors and converted into a voltage. Then, the converted voltage is applied to the gate of the fifth MOS transistor 8, and the further amplified signal is output to the output terminal.

【0007】又、入力信号として、出力信号の一部を入
力信号に帰還させることも可能である。
As an input signal, a part of the output signal can be fed back to the input signal.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、この発明を具体化した一実施例を
図面に従って説明する。
(First Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1には、本実施例の加速度検出回路を示
す。Pチャネルの第1のMOSトランジスタ1及びPチ
ャネルの第2のMOSトランジスタ2が差動接続されて
いる。そして、各MOSトランジスタ1,2のゲート端
子(入力端子Vin1,Vin2 )には、一定入力電圧もしく
は出力信号の一部が印加されている。この第1のMOS
トランジスタ1及び第2のMOSトランジスタ2により
差動増幅回路部3が構成されている。
FIG. 1 shows an acceleration detecting circuit of this embodiment. A P-channel first MOS transistor 1 and a P-channel second MOS transistor 2 are differentially connected. A constant input voltage or a part of the output signal is applied to the gate terminals (input terminals Vin1 and Vin2) of the MOS transistors 1 and 2. This first MOS
The transistor 1 and the second MOS transistor 2 constitute a differential amplifier circuit section 3.

【0010】又、差動増幅回路部3の第1の電源側には
定電流回路部7が接続されている。さらに、Nチャネル
の第3のMOSトランジスタ4及びNチャネルの第4の
MOSトランジスタ5からカレントミラー回路部6が構
成されている。そして、カレントミラー回路部6が差動
増幅回路部3の第2の電源側に接続されている。
A constant current circuit section 7 is connected to the first power supply side of the differential amplifier circuit section 3. Further, the N-channel third MOS transistor 4 and the N-channel fourth MOS transistor 5 constitute a current mirror circuit section 6. The current mirror circuit section 6 is connected to the second power supply side of the differential amplifier circuit section 3.

【0011】第2のMOSトランジスタ2のドレイン端
子にはNチャネルの第5のMOSトランジスタ8のゲー
ト端子が接続され、この第5のMOSトランジスタ8と
定電流回路9とから出力回路部10が構成されている。
The drain terminal of the second MOS transistor 2 is connected to the gate terminal of the N-channel fifth MOS transistor 8, and the fifth MOS transistor 8 and the constant current circuit 9 constitute the output circuit section 10. Has been done.

【0012】尚、第2のMOSトランジスタ2のドレイ
ン端子と出力端子Vout との間には位相補償用コンデン
サ11が配置されている。又、第1のMOSトランジス
タ1に、加速度に応じて電流が変化する電流検出型加速
度センサが用いられている。この電流検出型加速度セン
サの構造を図2と図3に示す。図2には電流検出型加速
度センサの平面図を、図3には図2のA−A断面を示
す。
A phase compensating capacitor 11 is arranged between the drain terminal of the second MOS transistor 2 and the output terminal Vout. Further, a current detection type acceleration sensor in which a current changes according to acceleration is used for the first MOS transistor 1. The structure of this current detection type acceleration sensor is shown in FIGS. FIG. 2 is a plan view of the current detection type acceleration sensor, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0013】半導体基板12にはその表面に基板12と
は反対の導伝性を有する拡散層13,14が形成されて
いる。又、拡散層13と14との間における半導体基板
12上には基板12表面から所定間隔を隔てて電極15
が配置されている。この電極15は梁構造の可動電極と
なっている。そして、全体として空気を絶縁膜としたM
IS(Metal-Insulator-Semiconductor )型トランジス
タの構造になっている。
Diffusion layers 13 and 14 having conductivity opposite to that of the substrate 12 are formed on the surface of the semiconductor substrate 12. In addition, an electrode 15 is provided on the semiconductor substrate 12 between the diffusion layers 13 and 14 at a predetermined distance from the surface of the substrate 12.
Are arranged. This electrode 15 is a movable electrode having a beam structure. And, as a whole, M using air as an insulating film
It has an IS (Metal-Insulator-Semiconductor) type transistor structure.

【0014】尚、図1に示した加速度検出回路は、図4
に示すように、同一チップ内に集積化されているもので
ある。つまり、第1のMOSトランジスタ1において
は、半導体基板(P型シリコン基板)12に拡散層1
3,14が形成されるとともに拡散層13,14が配線
用拡散層16,17を介してアルミ配線18,19に接
続されている。又、他のMOSトランジスタ(2等)に
おいては、半導体基板(P型シリコン基板)12にソー
ス・ドレイン領域20,21が形成されるとともにソー
ス・ドレイン領域20,21が配線用拡散層22,23
を介してアルミ配線24,25に接続されている。又、
半導体基板(P型シリコン基板)12上にはゲート酸化
膜26を介してゲート電極27が配置されている。
The acceleration detection circuit shown in FIG.
As shown in (4), they are integrated in the same chip. That is, in the first MOS transistor 1, the diffusion layer 1 is formed on the semiconductor substrate (P-type silicon substrate) 12.
3 and 14 are formed and the diffusion layers 13 and 14 are connected to the aluminum wirings 18 and 19 through the wiring diffusion layers 16 and 17, respectively. In other MOS transistors (2, etc.), the source / drain regions 20 and 21 are formed in the semiconductor substrate (P-type silicon substrate) 12, and the source / drain regions 20 and 21 are formed into the wiring diffusion layers 22 and 23.
It is connected to the aluminum wirings 24, 25 via. or,
A gate electrode 27 is arranged on the semiconductor substrate (P-type silicon substrate) 12 with a gate oxide film 26 interposed therebetween.

【0015】この電流検出型加速度センサの詳細な構造
や製造方法等については、本出願人による特願平4−3
05708号に開示されている。そして、図2,3にお
いて、電極15に適当な電圧を加えることにより、電極
15の直下に反転層28が形成され、拡散層13と拡散
層14とは導通し、電極15と基板12との間の静電容
量に比例した電流が流れる。
Regarding the detailed structure and manufacturing method of this current detection type acceleration sensor, Japanese Patent Application No. 4-3 filed by the present applicant will be described.
No. 05708. 2 and 3, by applying an appropriate voltage to the electrode 15, the inversion layer 28 is formed immediately below the electrode 15, the diffusion layer 13 and the diffusion layer 14 are electrically connected, and the electrode 15 and the substrate 12 are connected to each other. A current that is proportional to the capacitance between them flows.

【0016】このセンサに基板12と垂直方向(x方
向)に加速度が加わった場合、電極15は基板12に対
して垂直方向に変位し、電極15と基板12との距離が
変化する。この結果、電極15と基板12との間の静電
容量が変化し反転層28を流れる電流量も変化する。電
極15の変位量が加速度に比例しているので、電流の変
化も加速度に比例し、電流の変化で加速度を検出でき
る。
When acceleration is applied to this sensor in the direction perpendicular to the substrate 12 (x direction), the electrode 15 is displaced in the direction perpendicular to the substrate 12 and the distance between the electrode 15 and the substrate 12 changes. As a result, the capacitance between the electrode 15 and the substrate 12 changes, and the amount of current flowing through the inversion layer 28 also changes. Since the displacement amount of the electrode 15 is proportional to the acceleration, the change of the current is also proportional to the acceleration, and the acceleration can be detected by the change of the current.

【0017】又、図2に示すように、z方向の変位に対
しても反転層28の幅Wが変化しないように電極15が
十分長くなっており、x方向の変位に対してのみ電流が
変化する。
Further, as shown in FIG. 2, the electrode 15 is sufficiently long so that the width W of the inversion layer 28 does not change even when the displacement in the z direction is made, and the current is applied only when the displacement in the x direction is made. Change.

【0018】次に、電流検出型加速度センサを用いた加
速度検出回路の動作について説明する。入力端子Vin1
, Vin2 には加速度「0」の状態で出力端子Vout の
電圧が所望の値になるような電圧が印加されている。そ
して、第1のMOSトランジスタ1(電流検出型加速度
センサ)に加速度が加わると、第1のMOSトランジス
タ1を流れる電流は加速度に伴って電流が変化する。そ
のため、第1のMOSトランジスタ1と第2のMOSト
ランジスタ2とを流れる電流に差が生じる。この差は、
第3のMOSトランジスタ4と第4のMOSトランジス
タ5(負荷トランジスタ)で増幅されるとともに、電圧
に変換される。そして、変換された電圧は第5のMOS
トランジスタ8のゲートに印加され、さらに増幅された
信号が出力端子Vout に出力される。
Next, the operation of the acceleration detection circuit using the current detection type acceleration sensor will be described. Input terminal Vin1
, Vin2 is applied with a voltage such that the voltage of the output terminal Vout becomes a desired value in the state of acceleration "0". When acceleration is applied to the first MOS transistor 1 (current detection type acceleration sensor), the current flowing through the first MOS transistor 1 changes with the acceleration. Therefore, a difference occurs between the currents flowing through the first MOS transistor 1 and the second MOS transistor 2. This difference is
The voltage is amplified and converted into a voltage by the third MOS transistor 4 and the fourth MOS transistor 5 (load transistor). Then, the converted voltage is the fifth MOS
A signal applied to the gate of the transistor 8 and further amplified is output to the output terminal Vout.

【0019】このようにして、x方向の1方向に対する
加速度を検出できる。このように本実施例では、第1及
び第2のMOSトランジスタ1,2が差動接続され、一
定入力電圧もしくは出力信号の一部が印加された差動増
幅回路部3と、差動増幅回路部3の第1の電源側に接続
された定電流回路部7と、差動増幅回路部3の第2の電
源側に接続された第3及び第4のMOSトランジスタ
4,5からなるカレントミラー回路部6と、第2のMO
Sトランジスタ2のドレイン端子にゲート端子が接続さ
れた第5のMOSトランジスタ8と定電流回路9とから
なる出力回路部10とを備える演算増幅回路を構成し、
第1のMOSトランジスタ1に、加速度に応じて電流が
変化する電流検出型加速度センサを用いた。
In this way, the acceleration in one x direction can be detected. As described above, in this embodiment, the first and second MOS transistors 1 and 2 are differentially connected, and the differential amplifier circuit section 3 to which a constant input voltage or a part of the output signal is applied, and the differential amplifier circuit. A current mirror composed of a constant current circuit section 7 connected to the first power supply side of the section 3 and third and fourth MOS transistors 4 and 5 connected to the second power supply side of the differential amplifier circuit section 3. Circuit part 6 and second MO
An operational amplifier circuit including a fifth MOS transistor 8 having a gate terminal connected to the drain terminal of the S transistor 2 and an output circuit section 10 including a constant current circuit 9 is formed.
As the first MOS transistor 1, a current detection type acceleration sensor whose current changes according to acceleration is used.

【0020】よって、このような回路構成とすることで
電流検出型加速度センサの電流変化を、一旦電圧に変換
した後で演算増幅器に入力し増幅しなくても、センサ自
体が演算増幅器の一部であるため効果的に増幅できる。
その結果、電流検出型加速度センサを用いて加速度を増
幅したり電圧に変換することができることとなる。又、
集積化に適した回路とすることができる。さらに、この
ようなセンサおよび回路を複数用いることで、複数の方
向に対する加速度検出が可能になる。 (第2実施例)次に、第2実施例を第1実施例との相違
点を中心に説明する。
Therefore, with such a circuit configuration, even if the current change of the current detection type acceleration sensor is once converted into a voltage and then input to the operational amplifier and is not amplified, the sensor itself is a part of the operational amplifier. Therefore, it can be effectively amplified.
As a result, the current detection type acceleration sensor can be used to amplify the acceleration and convert it into a voltage. or,
The circuit can be suitable for integration. Furthermore, by using a plurality of such sensors and circuits, it is possible to detect acceleration in a plurality of directions. (Second Embodiment) Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.

【0021】図5は、本実施例の電流検出型加速度セン
サの平面図を示す。図5に示すように、電流検出型加速
度センサにおいて拡散層13と拡散層14とが延設さ
れ、電極15がz方向に幅Wだけ重なった状態で配置さ
れている。
FIG. 5 is a plan view of the current detection type acceleration sensor of this embodiment. As shown in FIG. 5, in the current detection type acceleration sensor, the diffusion layer 13 and the diffusion layer 14 are extended, and the electrodes 15 are arranged so as to overlap each other by the width W in the z direction.

【0022】センサに対し基板12の表面と並行な方向
(yおよびz方向)に加速度が加わった場合について説
明する。まず、y方向に加速度が加わった場合、電極1
5もy方向に変位するが、電極15の拡散層13,14
との重なりを変位に対して十分広くしておけば、反転層
28の長さLは加速度が加わっても変化しないため、反
転層28を流れる電流も変化しない。又、z方向に加速
度が加わった場合には、電極15もz方向に変位し、反
転層16の幅Wも変位量と同じ量だけ変化する。このた
め、反転層28を流れる電流も変位に比例して変化し、
電流の変化で加速度を検出できる。
A case where acceleration is applied to the sensor in a direction parallel to the surface of the substrate 12 (y and z directions) will be described. First, when acceleration is applied in the y direction, the electrode 1
5 is also displaced in the y direction, but the diffusion layers 13 and 14 of the electrode 15
If the overlap with and is sufficiently wide with respect to the displacement, the length L of the inversion layer 28 does not change even when acceleration is applied, so that the current flowing through the inversion layer 28 also does not change. Further, when acceleration is applied in the z direction, the electrode 15 is also displaced in the z direction, and the width W of the inversion layer 16 changes by the same amount as the displacement amount. Therefore, the current flowing through the inversion layer 28 also changes in proportion to the displacement,
Acceleration can be detected by the change in current.

【0023】このように、図5の場合はx方向だけでな
くz方向の加速度に対しても電流が変化する。 (第3実施例)次に、第3実施例を第2実施例との相違
点を中心に説明する。
As described above, in the case of FIG. 5, the current changes not only in the x direction but also in the z direction. (Third Embodiment) Next, the third embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment.

【0024】図6は、本実施例の電流検出型加速度セン
サの平面図を示す。図6に示すように、梁構造の可動電
極29に対しz軸方向において互いに相反する方向に延
びる突起部30,31が形成されている。そして、その
突起部30,31の下方に拡散層32,33,34,3
5が配置されている。つまり、図5のようなセンサが図
6のように対称的に一対配置されている。
FIG. 6 is a plan view of the current detection type acceleration sensor of this embodiment. As shown in FIG. 6, protrusions 30 and 31 extending in mutually opposite directions in the z-axis direction are formed on the movable electrode 29 having a beam structure. The diffusion layers 32, 33, 34, 3 are formed below the protrusions 30, 31.
5 are arranged. That is, a pair of sensors as shown in FIG. 5 are symmetrically arranged as shown in FIG.

【0025】ここで、突起部30と拡散層32,33と
によりMOSトランジスタ36が構成され、突起部31
と拡散層34,35とによりMOSトランジスタ37が
構成されている。又、z方向におけるMOSトランジス
タ36での重なり幅がWaで、又、MOSトランジスタ
37での重なり幅がWbとなっている。
Here, the protrusion 30 and the diffusion layers 32 and 33 constitute a MOS transistor 36, and the protrusion 31
And the diffusion layers 34 and 35 form a MOS transistor 37. The overlapping width of the MOS transistor 36 in the z direction is Wa, and the overlapping width of the MOS transistor 37 is Wb.

【0026】よって、可動電極29がz軸方向に変位し
ても、両トランジスタ36,37の重なり幅の和(Wa
+Wb)は変化しなくなる。そして、図7に示すように
加速度検出回路が組まれている。つまり、MOSトラン
ジスタ36とMOSトランジスタ37とが並列に接続さ
れている。
Therefore, even if the movable electrode 29 is displaced in the z-axis direction, the sum of the overlapping widths of both transistors 36 and 37 (Wa
+ Wb) does not change. Then, as shown in FIG. 7, an acceleration detection circuit is assembled. That is, the MOS transistor 36 and the MOS transistor 37 are connected in parallel.

【0027】このようにすることにより、x方向の加速
度のみ検出できる。 (第4実施例)次に、第4実施例を第3実施例との相違
点を中心に説明する。
By doing so, only the acceleration in the x direction can be detected. (Fourth Embodiment) Next, the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the third embodiment.

【0028】本実施例は、図6のように対称的に配置さ
れたセンサ36,37にて図8の加速度検出回路を組ん
だものである。つまり、MOSトランジスタ36とMO
Sトランジスタ37とを差動接続して差動増幅回路部3
としたものである。
In this embodiment, the acceleration detection circuit of FIG. 8 is assembled with the sensors 36 and 37 symmetrically arranged as shown in FIG. That is, the MOS transistor 36 and the MO
Differentially connecting the S transistor 37 to the differential amplifier circuit section 3
It is what

【0029】この場合は、x方向の加速度はMOSトラ
ンジスタ36と37の両方に同じように働くため、MO
Sトランジスタ36,37を流れる電流に差は生じな
い。しかし、z方向の変位に対しては、MOSトランジ
スタ36の重なり幅WaとMOSトランジスタ37の重
なり幅Wbは一方が増加すれば他方は減少するという関
係にある。そのため、MOSトランジスタ36と37を
流れる電流も重なり幅Wa,Wbに対応して変化する。
よって、z方向の加速度のみを検出できることになる。 (第5実施例)次に、第5実施例を第4実施例との相違
点を中心に説明する。
In this case, the acceleration in the x direction acts on both MOS transistors 36 and 37 in the same manner, so that MO
There is no difference between the currents flowing through the S transistors 36 and 37. However, with respect to the displacement in the z direction, the overlapping width Wa of the MOS transistor 36 and the overlapping width Wb of the MOS transistor 37 have a relationship that if one increases, the other decreases. Therefore, the currents flowing through the MOS transistors 36 and 37 also change corresponding to the overlapping widths Wa and Wb.
Therefore, only the acceleration in the z direction can be detected. (Fifth Embodiment) Next, the fifth embodiment will be described focusing on the differences from the fourth embodiment.

【0030】図9には、本実施例の電流検出型加速度セ
ンサの平面図を示す。図9に示すように、梁構造の可動
電極38に対しz軸方向において互いに相反する方向に
延びる突起部39,40が形成されているとともに、y
軸方向において互いに相反する方向に延びる突起部4
1,42が形成されている。そして、その突起部39,
40,41,42の下方に拡散層43,44,45,4
6,47,48,49,50が配置されている。
FIG. 9 shows a plan view of the current detection type acceleration sensor of this embodiment. As shown in FIG. 9, protrusions 39 and 40 extending in opposite directions in the z-axis direction are formed on the movable electrode 38 having a beam structure, and y
Protrusions 4 extending in opposite directions in the axial direction
1, 42 are formed. Then, the protrusion 39,
Diffusion layers 43, 44, 45, 4 below 40, 41, 42
6, 47, 48, 49, 50 are arranged.

【0031】ここで、突起部39と拡散層43,44と
によりMOSトランジスタ51が構成され、突起部40
と拡散層45,46とによりMOSトランジスタ52が
構成され、突起部41と拡散層47,48とによりMO
Sトランジスタ53が構成され、突起部42と拡散層4
9,50とによりMOSトランジスタ54が構成されて
いる。
Here, the protrusion 39 and the diffusion layers 43 and 44 constitute a MOS transistor 51, and the protrusion 40
And the diffusion layers 45 and 46 form a MOS transistor 52, and the protrusion 41 and the diffusion layers 47 and 48 form an MO transistor.
The S-transistor 53 is configured, and the protrusion 42 and the diffusion layer 4
A MOS transistor 54 is constituted by 9 and 50.

【0032】そして、図9のように四方に配置されたM
OSトランジスタ51〜54において、MOSトランジ
スタ51とMOSトランジスタ52を図8の回路に使用
してz方向の加速度を検出し、MOSトランジスタ53
とMOSトランジスタ54をもう1つの図8の回路に使
用してy方向の加速度を検出する。このようにすること
により、二方向の加速度を検出できる。 (第6実施例)次に、第6実施例を第5実施例との相違
点を中心に説明する。
Then, as shown in FIG. 9, Ms arranged in four directions
In the OS transistors 51 to 54, the MOS transistor 51 and the MOS transistor 52 are used in the circuit of FIG.
And the MOS transistor 54 are used in another circuit of FIG. 8 to detect acceleration in the y direction. By doing so, acceleration in two directions can be detected. (Sixth Embodiment) Next, the sixth embodiment will be described focusing on the differences from the fifth embodiment.

【0033】図10には、本実施例の電流検出型加速度
センサの平面図を示す。図10に示すように、突起部3
9の途中において同突起部39に対し拡散層55,56
を配置し、MOSトランジスタ57としている。
FIG. 10 shows a plan view of the current detection type acceleration sensor of this embodiment. As shown in FIG.
During the course of 9, the diffusion layers 55, 56
Are arranged as the MOS transistor 57.

【0034】このMOSトランジスタ57はyおよびz
方向の変位に対して不感なものである。そして、MOS
トランジスタ57を図1の回路に使用しx方向の加速度
も検出することにより三方向の加速度検出が可能にな
る。
This MOS transistor 57 has y and z
It is insensitive to directional displacement. And MOS
By using the transistor 57 in the circuit of FIG. 1 and detecting the acceleration in the x direction, the acceleration in the three directions can be detected.

【0035】以上に述べたように電流検出型加速度セン
サを演算増幅器の入力部に使用することにより部品点数
を削減できるだけでなく、複数の方向の加速度の検出が
可能になる。又、センサおよび回路は近年の表面加工技
術の発達により同一基板上に集積化できるため、上述の
各実施例の加速度検出回路を用いれば小型な加速度検出
回路を得ることができる。
As described above, by using the current detection type acceleration sensor in the input part of the operational amplifier, not only the number of parts can be reduced but also accelerations in a plurality of directions can be detected. Further, since the sensor and the circuit can be integrated on the same substrate with the recent development of the surface processing technique, a small acceleration detecting circuit can be obtained by using the acceleration detecting circuit of each of the above-mentioned embodiments.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
電流検出型加速度センサを用いて加速度を増幅したり電
圧に変換することができる優れた効果を発揮する。
As described above in detail, according to the present invention,
It has an excellent effect of being able to amplify acceleration and convert it into voltage using a current detection type acceleration sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の加速度検出回路を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an acceleration detection circuit according to a first embodiment.

【図2】電流検出型加速度センサの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a current detection type acceleration sensor.

【図3】図2のA−A断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】集積化状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an integrated state.

【図5】第2実施例の電流検出型加速度センサの平面図
である。
FIG. 5 is a plan view of a current detection type acceleration sensor according to a second embodiment.

【図6】第3実施例の電流検出型加速度センサの平面図
である。
FIG. 6 is a plan view of a current detection type acceleration sensor according to a third embodiment.

【図7】第3実施例の加速度検出回路を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an acceleration detection circuit according to a third embodiment.

【図8】第4実施例の加速度検出回路を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an acceleration detection circuit according to a fourth embodiment.

【図9】第5実施例の電流検出型加速度センサの平面図
である。
FIG. 9 is a plan view of a current detection type acceleration sensor according to a fifth embodiment.

【図10】第6実施例の電流検出型加速度センサの平面
図である。
FIG. 10 is a plan view of a current detection type acceleration sensor according to a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のMOSトランジスタ 2 第2のMOSトランジスタ 3 差動増幅回路部 4 第3のMOSトランジスタ 5 第4のMOSトランジスタ 6 カレントミラー回路部 7 定電流回路部 8 第5のMOSトランジスタ 9 定電流回路 10 出力回路部 1 1st MOS transistor 2 2nd MOS transistor 3 Differential amplification circuit part 4 3rd MOS transistor 5 4th MOS transistor 6 Current mirror circuit part 7 Constant current circuit part 8 5th MOS transistor 9 Constant current circuit 10 Output circuit section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1及び第2のMOSトランジスタが差
動接続された差動増幅回路部と、 前記差動増幅回路部の第1の電源側に接続された定電流
回路部と、 前記差動増幅回路部の第2の電源側に接続された第3及
び第4のMOSトランジスタからなるカレントミラー回
路部と、 前記第2のMOSトランジスタのドレイン端子にゲート
端子が接続された第5のMOSトランジスタと定電流回
路とからなる出力回路部とを備える演算増幅回路を構成
し、 前記第1あるいは第2のMOSトランジスタの少なくと
もいずれか一方に、加速度に応じて電流が変化する電流
検出型加速度センサを用いたことを特徴とする加速度検
出回路。
1. A differential amplifier circuit section in which first and second MOS transistors are differentially connected, a constant current circuit section connected to a first power source side of the differential amplifier circuit section, and the difference. A current mirror circuit section composed of third and fourth MOS transistors connected to the second power supply side of the dynamic amplification circuit section; and a fifth MOS having a gate terminal connected to the drain terminal of the second MOS transistor. A current detection type acceleration sensor, which constitutes an operational amplifier circuit including a transistor and an output circuit section including a constant current circuit, and in which a current changes in at least one of the first and second MOS transistors in accordance with acceleration. An acceleration detection circuit characterized by using.
JP00363093A 1993-01-12 1993-01-12 Acceleration detection circuit Expired - Lifetime JP3237256B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00363093A JP3237256B2 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Acceleration detection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00363093A JP3237256B2 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Acceleration detection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06207948A true JPH06207948A (en) 1994-07-26
JP3237256B2 JP3237256B2 (en) 2001-12-10

Family

ID=11562818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00363093A Expired - Lifetime JP3237256B2 (en) 1993-01-12 1993-01-12 Acceleration detection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3237256B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6043524A (en) * 1997-02-03 2000-03-28 Motorola, Inc. Transducer and interface circuit
US6683358B1 (en) 1997-11-11 2004-01-27 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Silicon integrated accelerometer
JP2007071846A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Univ Kansai Capacitance type sensor and its manufacturing method
JP2019045468A (en) * 2017-08-30 2019-03-22 上海天馬微電子有限公司 Display panel and display device
JP2019060855A (en) * 2017-09-05 2019-04-18 アイメック・ヴェーゼットウェーImec Vzw Stress sensor for semiconductor components

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6043524A (en) * 1997-02-03 2000-03-28 Motorola, Inc. Transducer and interface circuit
US6683358B1 (en) 1997-11-11 2004-01-27 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Silicon integrated accelerometer
JP2007071846A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Univ Kansai Capacitance type sensor and its manufacturing method
JP2019045468A (en) * 2017-08-30 2019-03-22 上海天馬微電子有限公司 Display panel and display device
US10613669B2 (en) 2017-08-30 2020-04-07 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Display panel and display device including force-sensing sensor with increased amplitude of output signal
JP2019060855A (en) * 2017-09-05 2019-04-18 アイメック・ヴェーゼットウェーImec Vzw Stress sensor for semiconductor components

Also Published As

Publication number Publication date
JP3237256B2 (en) 2001-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0118605B1 (en) Feedback circuit for a semiconductor active element sensor
US6683358B1 (en) Silicon integrated accelerometer
JP4535367B2 (en) Integrated circuit device
JPH052037A (en) Zero cross detecting circuit
JP3237256B2 (en) Acceleration detection circuit
JPH0972805A (en) Semiconductor sensor
JPH10206170A (en) Capacitance-type external-force detector
CN107643854B (en) Array substrate, display panel and display device
JPH0241184B2 (en)
JP3394522B2 (en) Sensor device
JPH11148946A (en) Integration acceleration sensor
JP2006078204A (en) Current detection circuit
JP2553826B2 (en) Semiconductor sensor
JP3019549B2 (en) Semiconductor acceleration sensor
JPH1096745A (en) Electrical capacitance type external force detecting device
JP3326905B2 (en) Semiconductor acceleration sensor
JPH07221568A (en) Amplifier circuit device
JPH02246373A (en) Semiconductor device
Von Kluge Analysis of split-current magnetic field sensitive resistors
JP2674511B2 (en) Semiconductor circuit device capable of reducing the influence of parasitic capacitance
JPH10153498A (en) Semiconductor sensor
JPS6216029B2 (en)
JPH0720148A (en) Semiconductor sensor
JPS5946564A (en) Magnetic detector
JPS63260167A (en) Solid-state image sensing device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005

Year of fee payment: 12