JPWO2010150532A1 - 電子部品とその故障検知方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記式で示すように、消費電流Iはクロック周波数fckと電源電圧Vと入力容量Cの積で示される。その回路中の一部に断線やショート等の故障が生じると、クロック周波数の変化と消費電流の変化の傾きが変わる。図2に示すように、周波数fckが周波数f1から周波数f2に変化すると、回路が正常に動作している場合には消費電流Iは特性P1により電流I1から電流I2に変化し、回路に故障がある場合には消費電流Iは特性P2により電流I3から電流I4に変化する。このように、周波数fckを変化させたときに回路が正常に動作している場合の消費電流Iの変化の範囲と、回路に故障がある場合の消費電流Iの変化の範囲が異なる。したがって、故障検知部18は、周波数fckを変化させたときの消費電流Iを検知することで、回路に故障があるか否かを判定することができる。具体的には、故障検知部18は、周波数fckを変化させたときの消費電流Iの変化の範囲が所定の範囲である場合には回路が正常に動作していると判定し、消費電流Iの変化の範囲がその所定の範囲と異なる場合に回路が故障していると判定する。
12 駆動回路
15 クロック周波数発生部
16 クロック周波数制御部
17 消費電流測定部(第1の消費電流測定部)
18 故障検知部(第1の故障検知部)
33 消費電流測定部(第2の消費電流測定部)
34 故障検知部(第2の故障検知部)
Claims (16)
- 振動素子と、
前記振動素子に駆動信号を供給する駆動回路と、
前記駆動回路の少なくとも一部にクロック信号を出力するクロック周波数発生部と、
前記クロック信号の周波数を制御するクロック周波数制御部と、
前記駆動回路の前記少なくとも一部の消費電流を検知する第1の消費電流測定部と、
前記第1の消費電流測定部と前記クロック周波数制御部とに電気的に接続された第1の故障検知部と、
を備え、
前記クロック周波数制御部が前記クロック信号の周波数を変化させる際に前記検知された消費電流が変化して、前記第1の消費電流測定部が前記検知された消費電流の変化を検知し、
前記第1の故障検知部は、前記クロック信号の周波数の変化と前記消費電流の変化に基づき故障を検知する、電子部品。 - 前記クロック周波数発生部は前記クロック信号を発生する電圧制御発振器を有し、
前記クロック周波数制御部は電圧制御部を有し、
前記電圧制御部は前記電圧制御発振器に供給する電圧を変化させることにより前記クロック信号の周波数を制御する、請求項1に記載の電子部品。 - 前記クロック周波数発生部は、
前記クロック信号の周波数を分周比に基づき分周する分周部と、
前記分周部から出力された信号の周波数と前記駆動回路内における信号の周波数とを比較して得られた比較結果に基づいて出力電流を変化させる位相比較部と、
前記位相比較部の前記出力電流を平滑化して得られた電圧を前記電圧制御発振器に供給する第1のフィルタと、
をさらに有する、請求項2に記載の電子部品。 - 前記第1のフィルタが供給する前記電圧と前記電圧制御部が供給する電圧とを選択的に切り替えて前記電圧制御発振器に供給するスイッチをさらに備え、
前記駆動回路内における信号の位相又は振幅が所定の値に達した時に、
前記スイッチは前記第1のフィルタが供給する前記電圧を前記電圧制御発振器に供給する、請求項3に記載の電子部品。 - 前記クロック周波数発生部は電圧制御発振器を有し、
前記クロック周波数制御部は前記電圧制御部の感度を制御する感度制御部を有し、
前記感度制御部は前記電圧制御発振器の感度を変化させることにより前記クロック信号の周波数を制御する、請求項1に記載の電子部品。 - 前記クロック周波数発生部は、
電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器からのクロック信号の周波数を分周比に基づき分周する分周部と、
前記分周部から出力された信号の周波数と前記駆動回路内における信号の周波数とを比較して得られた比較結果に応じた出力電流を出力する位相比較部と、
前記位相比較部の前記出力電流を平滑化して得られた電圧を前記電圧制御発振器に出力する第1のフィルタと、
を備え、
前記クロック周波数制御部は前記分周比を変化させる分周制御部を有し、
前記分周制御部が前記分周比を変化させることにより前記クロック周波数発生部から出力される前記クロック信号の前記周波数を制御する、請求項1に記載の電子部品。 - 前記駆動回路は、
前記振動素子から出力されたモニタ信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換器と、
前記アナログ・デジタル変換器から出力されたモニタ信号を増幅する自動利得増幅器と、
前記自動利得増幅器から出力されたモニタ信号をデジタル・アナログ変換するデジタル・アナログ変換器と、
を有し、
前記クロック周波数発生部は、前記アナログ・デジタル変換器、自動利得増幅器、デジタル・アナログ変換器の内の少なくとも1つに前記クロック信号を出力し、
前記クロック周波数制御部は前記クロック信号の前記周波数を変化させる際に前記アナログ・デジタル変換器、自動利得増幅器、デジタル・アナログ変換器の内の少なくとも1つの消費電流が変化し、前記第1の消費電流測定部は前記少なくとも1つの消費電流の変化を検知する、請求項1に記載の電子部品。 - 前記第1の消費電流測定部に電圧を供給する第1の電源と、
前記アナログ・デジタル変換器とデジタル・アナログ変換器の内の少なくとも1つの消費電流を検知する第2の消費電流測定部と、
前記第2の消費電流測定部に電圧を供給する第2の電源と、
をさらに備え、
前記第1の消費電流測定部が前記自動利得増幅器の消費電流を検知し、
前記第2の消費電流測定部が前記アナログ・デジタル変換器とデジタル・アナログ変換器の内の少なくとも1つの消費電流を検知し、
前記第1の電源の電圧より前記第2の電源の電圧が高い、請求項7に記載の電子部品。 - 前記第1の故障検知部は前記第1の消費電流測定部が検知した消費電流と前記第2の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知する、請求項8に記載の電子部品。
- 前記第2の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知する第2の故障検知部をさらに備え、
前記第1の故障検知部は前記第1の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知し、前記第2の故障検知部は前記第2の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知する請求項8に記載の電子部品。 - 振動素子と、
前記振動素子に駆動信号を入力する駆動回路と、
前記振動素子から出力されたセンス信号が入力される検出信号処理部と、
前記検出信号処理部の少なくとも一部にクロック信号を出力するクロック周波数発生部と、
前記クロック信号の周波数を制御するクロック周波数制御部と、
前記検出信号処理部の前記少なくとも一部の消費電流を検知する第1の消費電流測定部と、
前記第1の消費電流測定部と前記クロック周波数制御部とに電気的に接続された第1の故障検知部と、
前記検出信号処理部から出力されるセンス信号を出力する出力回路と、
を備え、
前記検出信号処理部は、
前記振動素子から出力されたセンス信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換器と、
前記振動素子から出力されたモニタ信号を用いて前記アナログ・デジタル変換器から出力されたセンス信号を検波する検波器と、
前記検波されたセンス信号を平滑化し直流電圧を出力する第2のフィルタと、
を有し、
前記クロック周波数制御部が前記クロック信号の周波数を変化させる際に前記検知された消費電流が変化して、前記第1の消費電流測定部が前記検知された消費電流の変化を検知し、
前記第1の故障検知部は、前記クロック信号の周波数の変化と前記消費電流の変化に基づき故障を検知する、電子部品。 - 前記クロック周波数発生部は、前記アナログ・デジタル変換器と前記検波器と前記第2のフィルタの内の少なくとも1つにクロック信号を出力する、請求項11に記載の電子部品。
- 前記第1の消費電流測定部に電圧を供給する第1の電源と、
前記アナログ・デジタル変換器の消費電流を検知する第2の消費電流測定部と、
前記第2の消費電流測定部に電圧を供給する第2の電源と、
をさらに備え、
前記第1の消費電流測定部が前記検波器と第2のフィルタの内の少なくともいずれか1つの消費電流を検知し、
前記第1の電源の電圧よりも前記第2の電源の電圧の方が高い、請求項12に記載の電子部品。 - 前記第1の故障検知部は、前記第1の消費電流測定部が検知した消費電流と前記第2の消費電流測定部が検知した消費電流とに基づき故障を検知する、請求項13に記載の電子部品。
- 前記第2の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知する第2の故障検知部をさらに備え、
前記第1の故障検知部は前記第1の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知し、
前記第2の故障検知部は前記第2の消費電流測定部が検知した消費電流に基づき故障を検知する、請求項13に記載の電子部品。 - 振動素子と、前記振動素子に駆動信号を供給する駆動回路とを備えた電子部品の故障検知方法であって、
前記駆動回路の少なくとも一部にクロック信号を出力するステップと、
前記クロック信号の周波数を変化させるステップと、
前記周波数の変化による前記駆動回路の前記少なくとも一部の消費電流の変化を検知するステップと、
前記クロック信号の周波数の変化と前記消費電流の変化との関係から故障検知を行うステップと、
を含む、電子部品の故障検知方法。
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