JP4631537B2 - 容量式物理量センサのセンサ回路 - Google Patents
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Description
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS VOL.37 NO.12「Single-Chip Surface Micromachined Integrated Gyroscope With50°/h Allan Deviation」
本発明の一実施形態を適用した容量式物理量センサのセンサ回路のブロック構成を図1に示す。以下、この図を参照して本実施形態におけるセンサ回路について説明する。
上記実施形態では、C−V変換を行うチャージアンプ回路22、31、32が備えられたセンサ回路として、ジャイロセンサを例に挙げて説明したが、容量値によって検出信号を発生する容量式物理量センサであれば、他のセンサに関しても本発明を適用することが可能である。
31、32…チャージアンプ回路、41…オペアンプ、42…コンデンサ、
43…MOS抵抗、44、45…MOSトランジスタ、46…コンデンサ、
47…MOSトランジスタ、48…定電流源、49…スイッチ、50…基板、
60…制御部、61、62…コンパレータ。
Claims (2)
- 物理量に応じた容量値で示される検知信号を出力するセンシング部(10)と、
電源の電圧に基づいて、前記センシング部(10)の駆動用電源となる昇圧電源を形成する昇圧回路(21)と、
前記検知信号を電圧変換するチャージアンプ回路(31、32)とを有し、
前記チャージアンプ回路(31、32)の出力に基づいて、センサ出力となる信号を発生させるように構成され、
前記チャージアンプ回路(31、32)に、
前記検知信号が反転入力端子に入力されると共に所定の基準電圧が非反転入力端子に入力されるオペアンプ(41)と、
前記オペアンプ(41)の反転入力端子と出力端子との間に接続された第1コンデンサ(42)と、
前記第1コンデンサ(42)に対して並列接続され、低抵抗状態と高抵抗状態との抵抗値の切替えが行えるように構成されたMOS抵抗(43)と、
前記第1コンデンサ(42)に対して並列接続され、制御部(60)からの信号によりON/OFFを切替えが行えるように構成されたスイッチ(49)とを備えてなる容量式物理量センサのセンサ回路であって、
前記電源の電圧と第1のしきい値(Vref1)とを比較すると共に、前記昇圧電源の電圧と第2のしきい値(Vref2)とを比較し、さらに、前記MOS抵抗(43)の抵抗値の切替えを制御する制御部(60)を有し、
前記制御部(60)は、
電源投入直後には、前記スイッチ(49)をONさせると共に前記MOS抵抗(43)を低抵抗状態とし、
前記電源の電圧が前記第1のしきい値(Vref1)を超え、かつ、前記昇圧電源の電圧が前記第2のしきい値(Vref2)を超えたときに、前記スイッチ(49)をOFFさせ、
次いで、前記MOS抵抗(43)を低抵抗状態から高抵抗状態に切替えるようになっていることを特徴とする容量式物理量センサのセンサ回路。 - 前記MOS抵抗(43)は、
前記第1コンデンサ(42)に対して並列接続された第1、第2MOSトランジスタ(44、45)と、
前記第1、第2MOSトランジスタ(44、45)の間に接続された第2コンデンサ(46)と、
前記第1、第2MOSトランジスタ(44、45)と互いのゲートが接続された第3MOSトランジスタ(47)と、前記第3MOSトランジスタ(47)のソース−ドレイン間に流れる電流を制御する定電流源(48)とを備えており、
前記制御部(60)は、前記スイッチ(49)のON/OFFの切替えを行う機能と、前記定電流源(48)の定電流値を制御することで前記MOS抵抗(43)の抵抗値の切替えを行う機能と、を有している特徴とする請求項1に記載の容量式物理量センサのセンサ回路。
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