JP4671305B2 - 物理量センサ - Google Patents
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Description
11 駆動部
12 検出部
20A,20B 検波回路
20a I−V変換部
20b 検波部
20c LPF部
30 参照信号生成回路
31 基準電圧源
32 基準抵抗
40 I−V変換部
45 LPF回路
50 制御回路
60、60A〜60D 増幅回路
61 オペアンプ
62 帰還抵抗
63 電流−電圧変換回路
64 電圧−電流変換回路
65 リニアVCO
66 スイッチトキャパシタ回路
66c コンデンサ
67 コンデンサ
68 入力抵抗
69 トランスコンダクタンスアンプ
70 参照増幅回路
80 駆動回路
90 中点電圧生成回路
100 調整回路
S1 センサ素子出力
S2A、S2B 検波出力
S31 第1の参照信号
S32 第2の参照信号
S5 制御信号
S6 センサ出力
Vdd 電源電圧
Vm 中点電圧
Iout=gm・Vin
と表すことができる。gmは相互コンダクタンスと呼ばれる比例係数である。特に本例における電圧−電流変換回路64には、制御信号端子Cへ印加する電圧値に応じて、相互コンダクタンスgmが変化するものを用いる。
Claims (9)
- 外部から印加された物理量を電気信号に変換するセンサ素子と、
このセンサ素子の出力信号の信号レベルを調整する調整回路とを有する物理量センサにおいて、
前記調整回路は、前記センサ素子の出力信号を増幅する増幅回路と、
電源電圧に依存しない基準電圧源の一定電圧を含む信号を電源電圧に応じて増幅することにより電源電圧に応じた増幅率を設定する参照増幅回路とを備え、
前記増幅回路の増幅率を前記参照増幅回路の増幅率と連動させて、前記増幅回路と前記参照増幅回路との増幅率の比を一定とすることによって、前記センサ素子の出力信号の信号レベルを調整することを特徴とする物理量センサ。 - 請求項1に記載の物理量センサにおいて、
前記調整回路は、電源電圧に応じて変化する第2の参照信号と、電源電圧に依存しない基準電圧源の一定電圧を含む第1の参照信号とを出力する参照信号生成回路と、
前記参照増幅回路の増幅率を制御する制御回路とを備え、
前記参照増幅回路は前記第1の参照信号を増幅し、
前記制御回路は、第2の参照信号と前記参照増幅回路が増幅した第1の参照信号とが等しくなるように参照増幅回路の増幅率を制御し、この参照増幅回路の増幅率を制御することで前記増幅回路の増幅率を電源電圧に応じて制御することを特徴とする物理量センサ。 - 請求項2に記載の物理量センサにおいて、
前記制御回路は、参照増幅回路の出力が前記第2の参照信号よりも高い場合に参照増幅回路の増幅率を下げ、参照増幅回路の出力が前記第2の参照信号よりも低い場合に参照増幅回路の増幅率を上げるフィードバック制御を行うことを特徴とする物理量センサ。 - 請求項2または3の何れか一つに記載の物理量センサにおいて、
前記センサ素子を駆動する駆動回路を有し、
当該駆動回路が前記センサ素子を駆動する駆動レベルを、前記参照信号生成回路が出力する前記第1の参照信号に基づいて定めることにより、
当該センサ素子の出力信号と前記増幅回路の増幅率との関係を互いに逆方向に増減する関係とし、物理量センサの検出レベルを一定とすることを特徴とする物理量センサ。 - 請求項1から4の何れか一つに記載の物理量センサにおいて、
前記増幅回路と前記参照増幅回路の少なくとも一方の回路は、演算増幅器に抵抗素子を接続して構成し、
前記抵抗素子を、相互コンダクタンスが可変であるトランスコンダクタンスアンプを含む等価抵抗で構成し、このトランスコンダクタンスアンプの相互コンダクタンスを前記制御回路の出力信号により制御することによって抵抗を可変とし、この抵抗を可変とすることによって増幅率を制御することを特徴とする物理量センサ。 - 請求項1から4の何れか一つに記載の物理量センサにおいて、
前記増幅回路と前記参照増幅回路の少なくとも一方の回路は演算増幅器に抵抗素子を接続して構成し、
前記抵抗素子を、スイッチトキャパシタ回路を含む等価抵抗で構成し、このスイッチトキャパシタ回路のスイッチの開閉の切り替えを前記制御回路の出力信号により制御することによって抵抗を可変として増幅率を制御することを特徴とする物理量センサ。 - 請求項1から4の何れか一つに記載の物理量センサにおいて、
前記増幅回路と前記参照増幅回路の少なくとも一方の回路は電圧電流変換回路と電流電圧変換回路とを同順で直列に接続して構成し、
前記電圧電流変換回路は相互コンダクタンスが可変であるトランスコンダクタンスアンプにより構成し、このトランスコンダクタンスアンプの相互コンダクタンスを前記制御回路の出力信号により制御することによって電圧から電流への変換率を可変とし、
この電圧電流変換回路で変換した電流を前記電流電圧変換回路によって電圧に変換することによって増幅率を制御することを特徴とする物理量センサ。 - 請求項1から7の何れか一つに記載の物理量センサにおいて、
前記センサ素子と前記調整回路との間に検波回路を備え、
前記調整回路は、前記検波回路で直流化したセンサ素子の直流出力の信号レベルを調整することを特徴とする物理量センサ。 - 請求項1から7の何れか一つに記載の物理量センサにおいて、
前記調整回路の後に検波回路を備え、
前記調整回路はセンサ素子の交流出力の信号レベルを調整し、前記検波回路はレベル調整した出力信号を直流化して出力することを特徴とする物理量センサ。
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