JPH0914969A - Vibrator driving device - Google Patents
Vibrator driving deviceInfo
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- JPH0914969A JPH0914969A JP7164929A JP16492995A JPH0914969A JP H0914969 A JPH0914969 A JP H0914969A JP 7164929 A JP7164929 A JP 7164929A JP 16492995 A JP16492995 A JP 16492995A JP H0914969 A JPH0914969 A JP H0914969A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ジャイロ等に使用可能
な振動子の駆動装置に関し、例えば、角速度検出装置に
利用可能な振動子駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibrator driving device that can be used in a gyro or the like, and more particularly to a vibrator driving device that can be used in an angular velocity detecting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、振動子を用いて回転角速度を検
出する装置に関する技術が、特開平５−２４０６４９号
公報、特開平５−２８８５５５号公報、及び英国特許出
願公報ＧＢ２２６６１４９Ａに開示されている。2. Description of the Related Art For example, a technique relating to a device for detecting a rotational angular velocity using a vibrator is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-240649, 5-288555, and GB2266149A.
【０００３】上記のような回転角速度を検出する装置に
おいては、圧電素子等の振動子をその固有振動数と一致
する周波数で振動するように共振点で駆動し、振動子の
駆動用端子の信号と検出用端子の信号との位相差を測定
し、回転角速度を検出するようになっている。In a device for detecting the rotational angular velocity as described above, a vibrator such as a piezoelectric element is driven at a resonance point so as to vibrate at a frequency matching its natural frequency, and a signal from a driving terminal of the vibrator is signaled. The rotational angular velocity is detected by measuring the phase difference between the signal at the detection terminal and the signal at the detection terminal.
【０００４】ところで、振動子の固有振動数は、周囲温
度等の影響によって変動する。したがって、温度変化の
生じる環境において一定の周波数で振動子を駆動する場
合には、振動子の振動状態を共振点に維持できない。振
動子の振動の振動状態が共振点からずれると、振動の振
幅が変動したり、位相差と角速度との関係に誤差が生じ
る。By the way, the natural frequency of the oscillator fluctuates due to the influence of ambient temperature and the like. Therefore, when the vibrator is driven at a constant frequency in the environment where the temperature changes, the vibration state of the vibrator cannot be maintained at the resonance point. When the vibration state of the vibration of the vibrator deviates from the resonance point, the amplitude of the vibration fluctuates or an error occurs in the relationship between the phase difference and the angular velocity.
【０００５】そこで、例えば、英国特許出願公報ＧＢ２
２６６１４９Ａにおいては、ＰＬＬ（位相ロックドルー
プ）回路を用いて、振動子の振動状態を共振点に維持す
るように制御している。即ち、振動子の駆動電圧印加端
子の信号と、振動子の帰還電圧取出端子の信号との位相
差が９０度になるように、ＶＣＯ（電圧制御発振回路）
の発振周波数を自動的に調整している。Therefore, for example, British Patent Application Publication GB2
In the 266149A, a PLL (phase locked loop) circuit is used to control the vibration state of the vibrator so as to maintain it at the resonance point. That is, the VCO (voltage controlled oscillator circuit) is arranged so that the phase difference between the signal at the drive voltage application terminal of the vibrator and the signal at the feedback voltage extraction terminal of the vibrator becomes 90 degrees.
The oscillation frequency of is automatically adjusted.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ＰＬＬ回路を用いて振
動子の駆動電圧印加端子の信号と、振動子の帰還電圧取
出端子の信号との位相差が９０度になるように制御する
ためには、１つの信号の位相を９０度ずらして、ＰＬＬ
回路の位相比較回路に印加される２つの信号の位相差を
定常状態で０にする必要がある。In order to control the phase difference between the signal at the driving voltage applying terminal of the vibrator and the signal at the feedback voltage extracting terminal of the vibrator to be 90 degrees by using the PLL circuit, PLL by shifting the phase of one signal by 90 degrees
It is necessary to make the phase difference between the two signals applied to the phase comparison circuit of the circuit zero in the steady state.
【０００７】信号の位相をずらす移相回路は、例えば、
コンデンサ、抵抗回路等で構成される時定数回路によっ
て構成することができるが、この種の移相回路の位相シ
フト量は、周波数に応じて変化する。したがって、周囲
温度変化に伴って振動子の駆動周波数が大幅に変動する
と、ＰＬＬ回路が正しく機能しなくなり、駆動周波数が
振動子の共振周波数からずれることになる。A phase shift circuit for shifting the phase of a signal is, for example,
Although it can be configured by a time constant circuit configured by a capacitor, a resistance circuit, etc., the phase shift amount of this type of phase shift circuit changes according to the frequency. Therefore, if the driving frequency of the vibrator fluctuates significantly with changes in ambient temperature, the PLL circuit will not function properly and the driving frequency will deviate from the resonance frequency of the vibrator.
【０００８】また、ＰＬＬ回路に用いられるＶＣＯは、
一般に様々な高調波を含む方形波等の信号を出力するの
で、ＶＣＯの出力信号をそのまま振動子に印加すると、
振動子が角速度の測定に利用するモード以外の様々な振
動モードでも振動し、検出される信号に含まれるノイズ
が多くなり、測定誤差が増大する。そこで、一般的に
は、ＶＣＯの出力にローパスフィルタを接続し、正弦波
に近い波形の信号によって振動子を駆動する。しかし、
ローパスフィルタは時定数回路であるため、それを通過
する信号の位相変化量は、信号の周波数に応じて変化す
る。即ち、周囲温度変化に伴って、振動子の駆動周波数
が変動すると、ローパスフィルタでの位相変化によっ
て、ＰＬＬ回路が正しく機能しなくなり、駆動周波数が
振動子の共振周波数からずれることになる。The VCO used in the PLL circuit is
Generally, since a signal such as a square wave including various harmonics is output, if the VCO output signal is directly applied to the oscillator,
The oscillator vibrates in various vibration modes other than the mode used for measuring the angular velocity, and the noise included in the detected signal increases, resulting in an increase in measurement error. Therefore, in general, a low-pass filter is connected to the output of the VCO and the oscillator is driven by a signal having a waveform close to a sine wave. But,
Since the low-pass filter is a time constant circuit, the amount of phase change of the signal passing through it changes according to the frequency of the signal. That is, when the driving frequency of the vibrator fluctuates with a change in ambient temperature, the PLL circuit does not function properly due to the phase change in the low-pass filter, and the driving frequency deviates from the resonance frequency of the vibrator.
【０００９】そこで、出願人は、先の出願によって、駆
動電圧が供給される第１の端子と、共振状態において前
記第１の端子の信号に対し９０度位相がずれた信号が現
われる第２の端子とを含む振動子、前記振動子の第１の
端子に印加される信号と第２の端子に現われる信号との
位相差に応じた信号を出力する位相比較回路、前記位相
比較回路が出力する信号に応じた電圧を生成するループ
フィルタ、前記ループフィルタが出力する電圧に応じた
周波数の信号を生成する電圧制御発振回路を含み、信号
を前記振動子の第１の端子に供給するＰＬＬ回路及び前
記ＰＬＬ回路との出力と前記振動子の第１の端子との
間、前記ＰＬＬ回路の出力と前記位相比較回路の第１の
入力との間及び前記振動子の第２の端子と前記位相比較
回路の第２の入力との間の少なくとも１個所に介挿され
た積分回路を備える振動子駆動装置を提供した。Therefore, according to the previous application, the applicant has a second terminal in which a signal whose phase is 90 degrees out of phase with the signal of the first terminal appears in the resonance state with the first terminal to which the driving voltage is supplied. A vibrator including a terminal, a phase comparison circuit that outputs a signal according to a phase difference between a signal applied to the first terminal of the vibrator and a signal that appears at the second terminal, and the phase comparison circuit outputs A loop filter for generating a voltage according to the signal, a voltage controlled oscillator circuit for generating a signal having a frequency according to the voltage output by the loop filter, and a PLL circuit for supplying the signal to the first terminal of the vibrator; Between the output of the PLL circuit and the first terminal of the oscillator, between the output of the PLL circuit and the first input of the phase comparison circuit, and between the second terminal of the oscillator and the phase comparison. The second input of the circuit It provided the vibrator driving device comprising an integration circuit that is interposed at least one place between.
【００１０】この種の振動子駆動装置の動作は、次のよ
うに動作する。The operation of this type of vibrator drive device operates as follows.
【００１１】位相比較回路、ループフィルタ及び電圧制
御発振回路を含むＰＬＬ回路が、位相比較回路の２つの
入力端子に印加される信号の位相が一致するように、振
動子の第１の端子に印加する信号の周波数を自動制御す
る。また、振動子の第２の端子には共振状態において、
前記第１の端子の信号に対し９０度位相がずれた信号が
現われる。A PLL circuit including a phase comparison circuit, a loop filter and a voltage controlled oscillator circuit is applied to the first terminal of the vibrator so that signals applied to the two input terminals of the phase comparison circuit are in phase with each other. The frequency of the signal to be controlled is automatically controlled. In the resonance state, the second terminal of the vibrator is
A signal whose phase is shifted by 90 degrees with respect to the signal at the first terminal appears.
【００１２】振動子を共振状態に維持するためには、そ
の状態において、位相比較回路の２つの入力端子に、周
波数と位相が等しい２つの信号を入力する必要がある。
振動子の第１の端子に印加する信号と第２の端子に現わ
れる信号との間には、共振状態において９０度の位相差
があるので、それらの信号を参照してＰＬＬ制御をす
る。このためには、移相回路を用いて少なくとも１つの
信号を９０度位相シフトする必要がある。信号を９０度
移相シフトするために積分回路を設け、ｓｉｎ関数を積
分すればｃｏｓ関数になるので、例えば、正弦波信号を
積分回路に入力すると、その出力には入力に比べて位相
が９０度遅れた正弦波（余弦波）が得られる。また、入
力信号が方形波の場合には、積分回路の出力には、入力
に比べて位相が９０度遅れた三角波が得られる。積分回
路による位相シフト量は、信号の周波数とは無関係で常
に９０度であるため、振動子の振動周波数が変動する場
合でも、積分回路の出力信号に位相ずれは生じない。し
たがって、ＰＬＬ回路が出力する駆動信号によって、振
動子を常時共振状態で振動させることができる。In order to maintain the resonator in the resonance state, it is necessary to input two signals having the same frequency and phase to the two input terminals of the phase comparison circuit in that state.
Since there is a phase difference of 90 degrees between the signal applied to the first terminal of the vibrator and the signal appearing at the second terminal in the resonance state, PLL control is performed with reference to those signals. For this purpose, it is necessary to phase shift at least one signal by 90 degrees using a phase shift circuit. An integrator circuit is provided for phase-shifting the signal by 90 degrees, and a sin function is integrated to obtain a cos function. For example, when a sine wave signal is input to the integrator circuit, its output has a phase of 90 degrees compared to the input. A delayed sine wave (cosine wave) is obtained. When the input signal is a square wave, a triangular wave whose phase is delayed by 90 degrees from the input is obtained at the output of the integrating circuit. Since the amount of phase shift by the integrating circuit is always 90 degrees regardless of the frequency of the signal, even if the vibration frequency of the oscillator fluctuates, there is no phase shift in the output signal of the integrating circuit. Therefore, the drive signal output from the PLL circuit allows the vibrator to vibrate in a constant resonance state.
【００１３】そして、例えば、積分回路に方形波を入力
することにより三角波が得られるが、三角波に含まれる
高調波成分の割合は、方形波よりもはるかに少ない。即
ち、積分回路を通すことによって、信号の高調波成分を
低減することができるので、積分回路を用いれば、フィ
ルタを省略してもノイズを低減することが可能になる。
フィルタの省略によって、信号周波数が変動する場合の
位相ずれの発生を低減できる。この積分回路は、ＰＬＬ
回路の出力と振動子の第１の端子との間、ＰＬＬ回路の
出力と位相比較回路の第１の入力との間、及び振動子の
第２の端子と前記位相比較回路の第２の入力との間の少
なくとも１個所に接続される。Then, for example, a triangular wave is obtained by inputting a square wave into the integrating circuit, but the proportion of harmonic components contained in the triangular wave is much smaller than that of the square wave. That is, since the harmonic component of the signal can be reduced by passing through the integrating circuit, the noise can be reduced by omitting the filter by using the integrating circuit.
Omission of the filter can reduce the occurrence of phase shift when the signal frequency fluctuates. This integrator circuit is a PLL
Between the output of the circuit and the first terminal of the oscillator, between the output of the PLL circuit and the first input of the phase comparison circuit, and the second terminal of the oscillator and the second input of the phase comparison circuit. Is connected to at least one point between
【００１４】したがって、周囲温度の変動等によって振
動子の固有振動周波数が変動する場合であっても、振動
子の振動状態が共振状態からずれるのを防止するととも
に、振動子から検出される信号に含まれるノイズの増大
を防止できる。Therefore, even when the natural vibration frequency of the vibrator fluctuates due to fluctuations in the ambient temperature or the like, the vibration state of the vibrator is prevented from shifting from the resonance state and the signal detected by the vibrator is changed. It is possible to prevent an increase in contained noise.
【００１５】しかし、帰還信号をアナログ移送回路やフ
ィルタを用いて駆動信号に正帰還をかけ、帰還信号と駆
動信号の移相を固定するようにＰＬＬ制御しているか
ら、移送回路やフィルタの周波数特性により、振動子の
共振周波数の変化によって精度の劣化を招いていた。However, since the feedback signal is positively fed back to the drive signal by using the analog transfer circuit and the filter, and the PLL control is performed so as to fix the phase shift of the feedback signal and the drive signal, the frequency of the transfer circuit and the filter is increased. Due to the characteristics, the accuracy is deteriorated due to the change of the resonance frequency of the vibrator.
【００１６】そこで、本発明は、振動子の共振周波数の
変化によっても、精度の劣化が発生しない振動子駆動装
置の提供を課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a vibrator driving device in which accuracy does not deteriorate even when the resonance frequency of the vibrator changes.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１にかかる振動子駆動装置は、駆動電圧が供
給される第１の端子と、共振状態において前記第１の端
子の信号に対し所定角度位相がずれた信号が現われる第
２の端子とを含む振動子と、前記振動子の第１の端子に
印加される信号と第２の端子に現われる信号との位相差
を設定するディジタル移相回路と、前記ディジタル移相
回路で設定された位相差で、前記振動子の第１の端子に
印加される信号と第２の端子に現われる信号とを入力
し、所定の位相差に合せるように制御するＰＬＬ回路
と、前記ＰＬＬ回路の出力を基にする信号をクロックパ
ルスとし、それによってカットオフ周波数を決定し、前
記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｎ（Ｎ≧１）に分周した信号
のフイルタとし、その出力を前記振動子の駆動電圧が供
給される第１の端子に印加するスイッチドキャパシタフ
ィルタとを具備するものである。In order to solve the above-mentioned problems, a vibrator drive device according to a first aspect of the present invention includes a first terminal to which a drive voltage is supplied and a signal of the first terminal in a resonance state. And a phase difference between the signal applied to the first terminal and the signal appearing at the second terminal of the oscillator, the oscillator including a second terminal at which a signal whose phase is shifted by a predetermined angle appears. A digital phase shift circuit and a signal applied to the first terminal of the oscillator and a signal appearing at the second terminal of the phase difference set by the digital phase shift circuit are input to obtain a predetermined phase difference. A PLL circuit that controls so as to match and a signal based on the output of the PLL circuit are used as clock pulses to determine the cutoff frequency, and the output of the PLL circuit is divided into 1 / N (N ≧ 1). As a filter of the signal In which the forces driving voltage of the oscillator; and a switched capacitor filter that is applied to a first terminal supplied.
【００１８】請求項２にかかる振動子駆動装置は、前記
ＰＬＬ回路の出力を基にするクロックパルスを、前記Ｐ
ＬＬ回路の出力を１／Ｍ（Ｍ≧１）に分周した信号とす
るものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibrator driving device, wherein a clock pulse based on the output of the PLL circuit is used as the P pulse.
The output of the LL circuit is divided into 1 / M (M ≧ 1) signals.
【００１９】請求項３にかかる振動子駆動装置は、前記
ＰＬＬ回路の出力を基にするクロックパルスを、前記Ｐ
ＬＬ回路の出力を１／Ｍ（１＞Ｍ＞０）に逓倍した信号
とするものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vibrator driving device, wherein a clock pulse based on an output of the PLL circuit is supplied to the P
The output of the LL circuit is multiplied by 1 / M (1>M> 0).
【００２０】[0020]
【作用】請求項１においては、振動子を駆動する駆動電
圧が供給される第１の端子に印加される信号と、前記振
動子の共振状態において前記第１の端子の信号に対し所
定角度位相がずれた信号が現われる第２の端子に現われ
る信号との位相差をディジタル移相回路で設定し、前記
ディジタル移相回路で設定された位相差で、前記振動子
の第１の端子に印加される信号と第２の端子に現われる
信号とをＰＬＬ回路に入力し、このＰＬＬ回路で両信号
が所定の位相差になるように制御される。前記ＰＬＬ回
路の出力に基く信号をクロックパルスとし、それによっ
てカットオフ周波数を決定するスイッチドキャパシタフ
ィルタを、前記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｎに分周した信
号のフイルタとし、そのフィルタを出力を前記振動子の
駆動電圧が供給される第１の端子に印加する。このと
き、スイッチドキャパシタフィルタは前記ＰＬＬ回路の
出力を基にした信号をクロックパルスとし、その前記Ｐ
ＬＬ回路の出力を基にした信号でカットオフ周波数を決
定するものであるから、常に同一特性を持たせることが
できる。According to the present invention, the signal applied to the first terminal to which the driving voltage for driving the vibrator is supplied, and the predetermined angular phase with respect to the signal of the first terminal in the resonance state of the vibrator. The phase difference from the signal appearing at the second terminal where the deviated signal appears is set by the digital phase shift circuit, and is applied to the first terminal of the vibrator with the phase difference set by the digital phase shift circuit. Signal and the signal appearing at the second terminal are input to the PLL circuit, and the PLL circuit controls so that the two signals have a predetermined phase difference. A signal based on the output of the PLL circuit is used as a clock pulse, and a switched capacitor filter that determines a cutoff frequency by the clock pulse is used as a filter of a signal obtained by dividing the output of the PLL circuit by 1 / N, and the filter outputs the output. It is applied to the first terminal to which the drive voltage of the vibrator is supplied. At this time, the switched capacitor filter uses a signal based on the output of the PLL circuit as a clock pulse, and outputs the P
Since the cutoff frequency is determined by the signal based on the output of the LL circuit, the same characteristics can be always given.
【００２１】請求項２においては、前記ＰＬＬ回路の出
力を基にするクロックパルスを、前記ＰＬＬ回路の出力
を１／Ｍ（Ｍ≧１）に分周した信号とし、スイッチドキ
ャパシタフィルタのカットオフ周波数を任意に決定でき
る。In the present invention, the clock pulse based on the output of the PLL circuit is a signal obtained by dividing the output of the PLL circuit by 1 / M (M ≧ 1), and the cutoff of the switched capacitor filter is performed. The frequency can be arbitrarily determined.
【００２２】請求項３においては、前記ＰＬＬ回路の出
力を基にするクロックパルスを、前記ＰＬＬ回路の出力
を１／Ｍ（１＞Ｍ＞０）に逓倍した信号とし、スイッチ
ドキャパシタフィルタのカットオフ周波数を任意に決定
できる。In the third aspect, the clock pulse based on the output of the PLL circuit is a signal obtained by multiplying the output of the PLL circuit by 1 / M (1>M> 0), and the switched capacitor filter is cut. The off frequency can be arbitrarily determined.
【００２３】[0023]
【実施例】図１は本発明の一実施例の振動子駆動装置の
ブロック回路図、図２は本発明の一実施例の振動子駆動
装置の具体化した回路図であり、図１の一部のブロック
の詳細な構成を示したものである。また、図３は本発明
の一実施例の振動子駆動装置におけるセンサ素子の外観
と一部断面を示す正面図、図４は本発明の一実施例の振
動子駆動装置におけるディジタル移相回路の動作説明の
タイミングチャートである。1 is a block circuit diagram of a vibrator driving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram embodying the vibrator driving device according to an embodiment of the present invention. It shows a detailed configuration of the block of the part. Further, FIG. 3 is a front view showing an external appearance and a partial cross section of a sensor element in a vibrator driving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a digital phase shift circuit in the vibrator driving device according to an embodiment of the present invention. It is a timing chart of operation explanation.
【００２４】図３に示すように、センサ素子１０は、円
筒状圧電体２の下端で、上端が円板でその下面に丸棒状
の脚が連続した素子台１に固着されている。円筒状圧電
体２の外周面の略上半分は機回路アースに接続される基
準電位電極３で覆われているが、外周面の下半分の領域
には、４５度のピッチで８個の同一形状の電極セグメン
トが接合されている。センサ素子１０の８個の同一形状
の電極セグメントは、図１に示すように、８個の電極セ
グメントのうち、直径方向に相対向する１対の電極セグ
メント４ａ，４ｂがフィードバック電極、前記１対のフ
ィードバック電極４ａ，４ｂから所定角度離れ、直径方
向に相対向する１対の電極セグメント５ａ，５ｂは励振
電極、また、本実施例では図示していない回路に接続さ
れる直径方向に相対向し、フィードバック電極４ａ，４
ｂ及びに励振電極５ａ，５ｂから４５度離れた１対の電
極セグメント６ａ，６ｂは検出電極である。なお、この
実施例では、直径方向に相対向し、検出電極４ａ，４ｂ
から所定角度離れた１対の電極セグメント７ａ，７ｂは
使用していない。As shown in FIG. 3, the sensor element 10 is fixed to an element base 1 in which a lower end of a cylindrical piezoelectric body 2 is a disk and an upper end thereof is a disc, and round bar-shaped legs are continuous to the lower surface thereof. The upper half of the outer peripheral surface of the cylindrical piezoelectric body 2 is covered with the reference potential electrode 3 which is connected to the machine circuit ground, but the lower half area of the outer peripheral surface has eight identical 45-degree pitches. Shaped electrode segments are joined. As shown in FIG. 1, among the eight electrode segments of the same shape of the sensor element 10, among the eight electrode segments, a pair of diametrically opposed electrode segments 4a and 4b are feedback electrodes, and one pair of the electrode segments. A pair of electrode segments 5a and 5b, which are diametrically opposed to each other at a predetermined angle from the feedback electrodes 4a and 4b, are opposed to each other in the diametrical direction connected to the excitation electrode and a circuit not shown in this embodiment. , Feedback electrodes 4a, 4
b and a pair of electrode segments 6a and 6b which are 45 degrees away from the excitation electrodes 5a and 5b are detection electrodes. In this embodiment, the detection electrodes 4a and 4b are opposed to each other in the diametrical direction.
The pair of electrode segments 7a and 7b which are separated by a predetermined angle from is not used.
【００２５】このセンサ素子１０は、励振電極４ａ，４
ｂに印加される信号ｅi によって円筒状圧電体２が変形
し振動する。円筒状圧電体２の振動によってフィードバ
ック電極５ａ，５ｂに現われる信号ｅo が、励振電極４
ａ，４ｂに印加される交流電圧の発生回路にフィードバ
ックされる。フィードバックされる信号ｅo を利用し
て、交流電圧の発生回路は円筒状圧電体２がその共振周
波数ｆｍと一致する周波数で振動するように、励振電極
４ａ，４ｂに印加する周波数が調整される。This sensor element 10 includes excitation electrodes 4a, 4
The cylindrical piezoelectric body 2 is deformed and vibrated by the signal ei applied to b. The signal eo appearing on the feedback electrodes 5a and 5b due to the vibration of the cylindrical piezoelectric body 2 is
It is fed back to the generation circuit of the AC voltage applied to a and 4b. Using the signal eo fed back, the frequency applied to the excitation electrodes 4a, 4b is adjusted so that the AC voltage generating circuit vibrates at the frequency at which the cylindrical piezoelectric body 2 matches its resonance frequency fm.
【００２６】即ち、電源が投入されると、所定の電圧
が、励振電極４ａ，４ｂと基準電極３の間に加わり、こ
れにより円筒状圧電体２が励振電極４ａ，４ｂの直径方
向に拡大または縮小される。この変形によりフィードバ
ック電極５ａ，５ｂと基準電位電極３の間に、所定の電
圧が発生し、結果的に、円筒状圧電体２は、十字方向に
振動する。このように円筒状圧電体２が十字方向に振動
しているとき、検出電極６ａ，６ｂは振動の節に位置す
るので、それらと基準電位電極３との間に現われる電圧
は低い。理想状態では電圧は現われないが、円筒状圧電
体２の形状が完全円筒ではないので、ある程度の電圧は
発生する。That is, when the power is turned on, a predetermined voltage is applied between the excitation electrodes 4a, 4b and the reference electrode 3, whereby the cylindrical piezoelectric body 2 expands in the diameter direction of the excitation electrodes 4a, 4b. It is reduced. Due to this deformation, a predetermined voltage is generated between the feedback electrodes 5a and 5b and the reference potential electrode 3, and as a result, the cylindrical piezoelectric body 2 vibrates in the cross direction. In this way, when the cylindrical piezoelectric body 2 is vibrating in the cross direction, the detection electrodes 6a and 6b are located at the nodes of vibration, so that the voltage appearing between them and the reference potential electrode 3 is low. Although no voltage appears in the ideal state, a certain amount of voltage is generated because the shape of the cylindrical piezoelectric body 2 is not a perfect cylinder.
【００２７】ここで、円筒状圧電体２が回転すると、例
えば、時計方向に回転すると、この回転と円筒状圧電体
２の振動によりコリオリ力が発生し、円筒状圧電体２の
振動方向が、例えば、ねじれて（回転して）、検出電極
６ａ，６ｂに現われる電圧が大きくなり、前記励振電極
４ａ，４ｂに印加される信号ｅi とフィードバック電極
５ａ，５ｂに現われる信号ｅo の位相がシフトする。こ
の位相シフト量が、円筒状圧電体２に加わっている回転
角速度に対応する。Here, when the cylindrical piezoelectric body 2 rotates, for example, when it rotates clockwise, Coriolis force is generated by this rotation and the vibration of the cylindrical piezoelectric body 2, and the vibration direction of the cylindrical piezoelectric body 2 becomes For example, when twisted (rotated), the voltage appearing on the detection electrodes 6a, 6b increases, and the phase of the signal ei applied to the excitation electrodes 4a, 4b and the signal eo appearing on the feedback electrodes 5a, 5b shift. This phase shift amount corresponds to the rotational angular velocity applied to the cylindrical piezoelectric body 2.
【００２８】なお、本実施例においては、検出電極６
ａ，６ｂに現われる信号の位相シフト量を測定する回路
が省略されている。In this embodiment, the detection electrode 6
The circuit for measuring the amount of phase shift of the signals appearing at a and 6b is omitted.
【００２９】図１及び図２において、増幅＆波形整形回
路２０は、増幅回路２１及び波形整形回路２２からな
り、励振電極４ａ，４ｂに印加する信号ｅi を増幅し、
方形波に波形整形するものである。In FIGS. 1 and 2, the amplification & waveform shaping circuit 20 comprises an amplification circuit 21 and a waveform shaping circuit 22, which amplifies the signal ei applied to the excitation electrodes 4a and 4b,
The waveform is shaped into a square wave.
【００３０】ＰＬＬ回路３０は、位相比較回路３１、ル
ープフィルタ３２及びＶＣＯ（電圧制御発振回路）３３
で構成されている。位相比較回路３１は、その２つの入
力端子に入力されるパルス信号間の位相差に応じたパル
ス幅の信号を出力し、ループフィルタ３２はそのパルス
幅の信号に応じたアナログ電圧の信号を出力し、その信
号がＶＣＯ３３に入力される。ＶＣＯ３３は入力電圧に
応じた周波数の方形波信号を出力する。したがって、Ｐ
ＬＬ回路３０はその２つの入力端子に入力されるパルス
信号間の位相差が零になるように、ＰＬＬ回路３０から
出力される方形波信号の周波数を調節する。ＰＬＬ回路
３０は２つの入力の位相を０度または所定角度に合せ
る。ＰＬＬ回路３０では、その出力の振動周波数ｆo を
分周回路７０で１／Ｎに分周した信号を位相比較信号と
して入力するとき、その出力として振動周波数ｆo のＮ
倍の周波数Ｎ・ｆo が出力される。The PLL circuit 30 includes a phase comparison circuit 31, a loop filter 32 and a VCO (voltage controlled oscillator circuit) 33.
It is composed of The phase comparison circuit 31 outputs a signal having a pulse width corresponding to the phase difference between the pulse signals input to its two input terminals, and the loop filter 32 outputs an analog voltage signal corresponding to the signal having the pulse width. Then, the signal is input to the VCO 33. The VCO 33 outputs a square wave signal having a frequency corresponding to the input voltage. Therefore, P
The LL circuit 30 adjusts the frequency of the square wave signal output from the PLL circuit 30 so that the phase difference between the pulse signals input to its two input terminals becomes zero. The PLL circuit 30 adjusts the phases of the two inputs to 0 degree or a predetermined angle. In the PLL circuit 30, when a signal obtained by dividing the vibration frequency fo of the output by the frequency dividing circuit 70 into 1 / N is input as a phase comparison signal, the output is N of the vibration frequency fo.
The doubled frequency N · fo is output.
【００３１】増幅＆波形整形回路４０は、増幅回路４１
及び波形整形回路４２からなり、フィードバック電極５
ａ，５ｂに現われる信号ｅo を増幅し、方形波に波形整
形するものである。The amplification & waveform shaping circuit 40 includes an amplification circuit 41.
And the waveform shaping circuit 42, and the feedback electrode 5
The signal eo appearing at a and 5b is amplified and shaped into a square wave.
【００３２】ディジタル移相回路５０は、２個のＪ−Ｋ
フリップフロップ５１，５２及びインバータ５３からな
るデュティー５０％設定回路及び６個のシフトレジスタ
５４〜５９によって構成され、シフトレジスタ５４によ
って設定する移相設定スイッチ５０ＳＷによって、任意
に位相差が設定できる。ＰＬＬ回路３０は２つの入力の
位相を所定の角度、例えば、０度または９０度に合せる
ように動作するが、これ以外の位相に合せることができ
ないことから、ディジタル移相回路５０によってＰＬＬ
回路３０の２つの入力の位相のうち、一方の位相を予め
ずらせておくことで、所望の位相とする。The digital phase shift circuit 50 includes two JK
A duty 50% setting circuit including flip-flops 51 and 52 and an inverter 53, and six shift registers 54 to 59. A phase shift setting switch 50SW set by the shift register 54 can arbitrarily set the phase difference. The PLL circuit 30 operates so that the phases of the two inputs are adjusted to a predetermined angle, for example, 0 degree or 90 degrees, but cannot be adjusted to any other phase. Therefore, the digital phase shift circuit 50 causes the PLL to operate.
By shifting one of the two input phases of the circuit 30 in advance, a desired phase is obtained.
【００３３】ディジタル移相回路５０のクロックパルス
は、ＰＬＬ回路３０の出力として振動周波数ｆo のＮ倍
の周波数Ｎ・ｆo が使用される。図４に示すように、フ
ィードバック電極５ａ，５ｂに現われる信号ｅo は、ク
ロックパルスＮ・ｆo でシフトされ、移相設定スイッチ
５０ＳＷの設定ｎによる所定の所望移相量は３６０×ｎ
／Ｎの信号ｅo1となる。即ち、所定の移相量の信号ｅo1
はディジタル移相回路５０の移相設定スイッチ５０ＳＷ
の設定ｎによって３６０°／Ｎの分解能で設定可能とな
る。As the clock pulse of the digital phase shift circuit 50, the frequency N · fo which is N times the vibration frequency fo is used as the output of the PLL circuit 30. As shown in FIG. 4, the signal eo appearing on the feedback electrodes 5a and 5b is shifted by the clock pulse N · fo, and the predetermined desired phase shift amount according to the setting n of the phase shift setting switch 50SW is 360 × n.
/ N signal eo1. That is, the signal eo1 of a predetermined phase shift amount
Is a phase shift setting switch 50SW of the digital phase shift circuit 50.
With setting n of, it becomes possible to set with a resolution of 360 ° / N.
【００３４】分周回路６０は、ＰＬＬ回路３０の出力の
周波数Ｎ・ｆo を１／Ｍ（１／Ｍ≧１）に分周する回路
であり５個のＪ−Ｋフリップフロップ６１〜６５によっ
て構成され、図２の実施例では、１／Ｍ＝１／１８に分
周している。スイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）
８０のカットオフ周波数は、クロックパルス数に依存す
ることから、必要に応じて１＞１／Ｍ＞０としてもよ
い。即ち、逓倍してもよいし、分周回路６０を省略する
こともできる。The frequency dividing circuit 60 is a circuit for dividing the frequency N · fo of the output of the PLL circuit 30 into 1 / M (1 / M ≧ 1), and is composed of five JK flip-flops 61 to 65. In the embodiment of FIG. 2, the frequency is divided into 1 / M = 1/18. Switched capacitor filter (SCF)
Since the cutoff frequency of 80 depends on the number of clock pulses, 1> 1 / M> 0 may be set as necessary. That is, the frequency may be multiplied, or the frequency dividing circuit 60 may be omitted.
【００３５】分周回路７０は、ＰＬＬ回路３０の出力の
周波数Ｎ・ｆo を１／Ｎに分周する回路であり３個のシ
フトレジスタ７１〜７３によって構成され、図２の実施
例では、１／Ｍ＝１／２０４８に分周している。The frequency dividing circuit 70 is a circuit for dividing the frequency N · fo of the output of the PLL circuit 30 into 1 / N, and is composed of three shift registers 71 to 73. In the embodiment of FIG. The frequency is divided into / M = 1/2048.
【００３６】スイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）
８０は、クロックパルスによってカットオフ周波数が決
定され、分周回路７０から出力された方形波が持つ高周
波成分を除去し、単一の所望の周波数の信号でセンサ素
子１０の円筒状圧電体２を振動させる。このスイッチド
キャパシタフィルタ（ＳＣＦ）８０では、入力と出力と
の間に位相差が生じ、その位相差が信号の周波数に応じ
て変化することがない。したがって、振動周波数が変動
しても、クロックパルスによってカットオフ周波数が可
変され、円筒状圧電体２は常時共振状態に維持される。Switched Capacitor Filter (SCF)
The cutoff frequency 80 is determined by the clock pulse, removes the high frequency component of the square wave output from the frequency dividing circuit 70, and drives the cylindrical piezoelectric body 2 of the sensor element 10 with a single desired frequency signal. Vibrate. In this switched capacitor filter (SCF) 80, a phase difference occurs between the input and the output, and the phase difference does not change according to the frequency of the signal. Therefore, even if the vibration frequency fluctuates, the cutoff frequency is changed by the clock pulse, and the cylindrical piezoelectric body 2 is always maintained in the resonance state.
【００３７】このように、本実施例の振動子駆動装置に
おいては、駆動電圧が供給される励振電極４ａ，４ｂか
らなる第１の端子と、共振状態において前記第１の端子
の信号に対し９０度位相がずれた信号が現われるフィー
ドバック電極５ａ，５ｂからなる第２の端子とを含む円
筒状圧電体２からなる振動子と、前記円筒状圧電体２か
らなる振動子の励振電極４ａ，４ｂからなる第１の端子
に印加される信号とフィードバック電極５ａ，５ｂから
なる第２の端子に現われる信号との位相差を設定するデ
ィジタル移相回路５０と、ディジタル移相回路５０で設
定された位相差で、前記振動子の励振電極４ａ，４ｂか
らなる第１の端子に印加される信号とフィードバック電
極５ａ，５ｂからなる第２の端子に現われる信号とを入
力し、所定の位相差に合せるように制御するＰＬＬ回路
３０と、ＰＬＬ回路３０の出力を基にする信号をクロッ
クパルスとし、それによってカットオフ周波数を決定
し、ＰＬＬ回路３０の出力を１／Ｎ（Ｎ≧１）に分周し
た信号のフイルタとし、その出力を前記振動子の駆動電
圧が供給される励振電極４ａ，４ｂからなる第１の端子
に印加するスイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）８
０とを具備するものであり、これを請求項１の実施例と
することができる。As described above, in the vibrator driving device according to the present embodiment, the first terminal composed of the excitation electrodes 4a and 4b to which the driving voltage is supplied and the signal from the first terminal in the resonance state are 90 degrees. From the vibrator including the cylindrical piezoelectric body 2 including the second terminals including the feedback electrodes 5a and 5b in which signals whose phases are shifted from each other and the excitation electrodes 4a and 4b of the vibrator including the cylindrical piezoelectric body 2 Phase shift circuit 50 that sets the phase difference between the signal applied to the first terminal and the signal that appears at the second terminal composed of the feedback electrodes 5a and 5b, and the phase difference set by the digital phase shift circuit 50. Then, the signal applied to the first terminal composed of the excitation electrodes 4a and 4b of the vibrator and the signal appearing to the second terminal composed of the feedback electrodes 5a and 5b are input, and a predetermined phase is applied. And a signal based on the output of the PLL circuit 30 is used as a clock pulse to determine the cutoff frequency, and the output of the PLL circuit 30 is set to 1 / N (N ≧ 1). A switched capacitor filter (SCF) 8 which is used as a filter of the frequency-divided signal and applies its output to a first terminal composed of excitation electrodes 4a and 4b to which the drive voltage of the vibrator is supplied.
And 0, which can be the embodiment of claim 1.
【００３８】この構成によって、駆動電圧が供給される
励振電極４ａ，４ｂからなる第１の端子と、共振状態に
おいて前記第１の端子の信号に対し９０度位相がずれた
信号が現われるフィードバック電極５ａ，５ｂからなる
第２の端子とを含む振動子の、励振電極４ａ，４ｂから
なる第１の端子に印加される信号とフィードバック電極
５ａ，５ｂからなる第２の端子に現われる信号との位相
差を設定するディジタル移相回路で設定された位相差
で、前記振動子の励振電極４ａ，４ｂからなる第１の端
子に印加される信号とフィードバック電極５ａ，５ｂか
らなる第２の端子に現われる信号とを入力し、所定の位
相差に合せるように制御するＰＬＬ回路３０の出力を基
にする信号をスイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）
８０のクロックパルスとし、それによってカットオフ周
波数を決定し、ＰＬＬ回路３０の出力を１／Ｎ（Ｎ≧
１）に分周した信号のフイルタとし、その出力を前記振
動子の駆動電圧が供給される励振電極４ａ，４ｂからな
る第１の端子に印加するものである。With this structure, the first terminal composed of the excitation electrodes 4a and 4b to which the drive voltage is supplied, and the feedback electrode 5a in which a signal whose phase is shifted by 90 degrees with respect to the signal of the first terminal appears in the resonance state. , 5b of the second terminal of the vibrator, the phase difference between the signal applied to the first terminal of the excitation electrode 4a, 4b and the signal appearing at the second terminal of the feedback electrode 5a, 5b The signal applied to the first terminal composed of the excitation electrodes 4a and 4b of the oscillator and the signal appearing to the second terminal composed of the feedback electrodes 5a and 5b of the oscillator with the phase difference set by the digital phase shift circuit. Is input and a signal based on the output of the PLL circuit 30 that controls so as to match a predetermined phase difference is input to a switched capacitor filter (SCF).
The clock pulse of 80, the cutoff frequency is determined by this, and the output of the PLL circuit 30 is 1 / N (N ≧
The frequency-divided signal is used as a filter, and its output is applied to a first terminal composed of excitation electrodes 4a and 4b to which the drive voltage of the vibrator is supplied.
【００３９】したがって、周囲温度の変動等によって円
筒状圧電体２からなる振動子の固有振動周波数が変動す
る場合であっても、円筒状圧電体２からなる振動子の振
動状態が共振状態からずれるのを防止するとともに、円
筒状圧電体２からなる振動子から検出される信号に含ま
れるノイズの増大を防止できる。また、スイッチドキャ
パシタフィルタ（ＳＣＦ）８０はＰＬＬ回路３０の出力
を基にした信号をクロックパルスとし、そのＰＬＬ回路
３０の出力を基にした信号でカットオフ周波数を決定す
るものであるから、スイッチドキャパシタフィルタ（Ｓ
ＣＦ）８０に常に同一特性を持たせることができる。喩
え、温度変化に伴なって振動子の振動周波数が変動する
場合であっても、位相ずれは生じないから、ＰＬＬ回路
３０が出力する駆動信号によって、振動子を常時共振状
態で振動させることができる。故に、正確に高調波成分
を低減することができるので、振動子の共振周波数が変
化しても、精度の劣化が発生しない。Therefore, even if the natural vibration frequency of the vibrator made of the cylindrical piezoelectric body 2 changes due to the fluctuation of the ambient temperature, the vibration state of the vibrator made of the cylindrical piezoelectric body 2 deviates from the resonance state. It is possible to prevent the increase of noise included in the signal detected from the vibrator including the cylindrical piezoelectric body 2. Further, the switched capacitor filter (SCF) 80 uses a signal based on the output of the PLL circuit 30 as a clock pulse, and determines the cutoff frequency by the signal based on the output of the PLL circuit 30. Decapacitor filter (S
The CF) 80 can always have the same characteristics. By analogy, even if the vibration frequency of the vibrator fluctuates with a change in temperature, there is no phase shift, so the drive signal output from the PLL circuit 30 can cause the vibrator to constantly vibrate in a resonant state. it can. Therefore, since the harmonic component can be accurately reduced, the accuracy does not deteriorate even if the resonance frequency of the vibrator changes.
【００４０】更に、ＰＬＬ回路３０の出力を基にするク
ロックパルスを、ＰＬＬ回路３０の出力を１／Ｍ（Ｍ≧
１）に分周した信号としたものを請求項２の実施例とす
ることができる。したがって、スイッチドキャパシタフ
ィルタ（ＳＣＦ）８０のクロックパルスの周波数に比例
するカットオフ周波数をＰＬＬ回路３０の出力の周波数
よりも高い周波数によって任意に決定でき、スイッチド
キャパシタフィルタ（ＳＣＦ）８０を同一特性で使用で
きる。Further, a clock pulse based on the output of the PLL circuit 30 is output to the output of the PLL circuit 30 by 1 / M (M ≧
The signal obtained by dividing the frequency into 1) can be used as the embodiment of claim 2. Therefore, the cutoff frequency proportional to the frequency of the clock pulse of the switched capacitor filter (SCF) 80 can be arbitrarily determined by the frequency higher than the output frequency of the PLL circuit 30, and the switched capacitor filter (SCF) 80 has the same characteristics. Can be used in.
【００４１】更にまた、ＰＬＬ回路３０の出力を基にす
るクロックパルスを、ＰＬＬ回路３０の出力を１／Ｍ
（１＞Ｍ＞０）に逓倍した信号としたものを請求項３の
実施例とすることができる。したがって、スイッチドキ
ャパシタフィルタ（ＳＣＦ）８０のクロックパルスの周
波数に比例するカットオフ周波数をＰＬＬ回路３０の出
力の周波数よりも低い周波数によって任意に決定でき、
スイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）８０を同一特
性で使用できる。Furthermore, a clock pulse based on the output of the PLL circuit 30 is supplied to the output of the PLL circuit 30 by 1 / M.
A signal obtained by multiplying (1>M> 0) can be used as the embodiment of claim 3. Therefore, the cutoff frequency proportional to the frequency of the clock pulse of the switched capacitor filter (SCF) 80 can be arbitrarily determined by the frequency lower than the frequency of the output of the PLL circuit 30,
The switched capacitor filter (SCF) 80 can be used with the same characteristics.
【００４２】なお、本実施例では、円筒状圧電体２から
なる振動子について説明したが、本発明を実施する場合
には、圧電体２の形状を円筒状に限定するものではな
い。In the present embodiment, the vibrator made of the cylindrical piezoelectric body 2 has been described, but when the present invention is carried out, the shape of the piezoelectric body 2 is not limited to the cylindrical shape.
【００４３】また、上記実施例では、駆動電圧が供給さ
れる第１の端子と、共振状態において前記第１の端子の
信号に対し９０度位相がずれた信号が現われる第２の端
子とを含む振動子について説明したが、本発明を実施す
る場合には、角度を９０度に特定するものではなく、電
極配置及び回路的な位相差の遅れ進みによって決定され
るものであり、任意の位相角度とすることができる。Further, in the above embodiment, the first terminal to which the drive voltage is supplied and the second terminal in which a signal whose phase is shifted by 90 degrees with respect to the signal of the first terminal in the resonance state appear are included. Although the oscillator has been described, when the present invention is carried out, the angle is not specified to 90 degrees, but is determined by the electrode arrangement and the delay of the phase difference in terms of the circuit. Can be
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上のように、請求項１の振動子駆動装
置においては、駆動電圧が供給される第１の端子と、共
振状態において前記第１の端子の信号に対し所定角度位
相がずれた信号が現われる第２の端子とを含む振動子
の、第１の端子に印加される信号と第２の端子に現われ
る信号との位相差を設定するディジタル移相回路で設定
された位相差で、前記振動子の第１の端子に印加される
信号と第２の端子に現われる信号とを入力し、所定の位
相差に合せるように制御するＰＬＬ回路の出力を基にす
る信号をスイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）のク
ロックパルスとし、それによってカットオフ周波数を決
定し、前記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｎ（Ｎ≧１）に分周
した信号のフイルタとし、その出力を前記振動子の駆動
電圧が供給される第１の端子に印加するものである。As described above, in the vibrator driving device according to the first aspect, the predetermined angular phase is deviated from the signal of the first terminal in the resonance state with the first terminal to which the driving voltage is supplied. The phase difference set by the digital phase shift circuit that sets the phase difference between the signal applied to the first terminal and the signal appearing at the second terminal of the oscillator including the second terminal where the , The signal applied to the first terminal of the oscillator and the signal appearing at the second terminal are input, and a signal based on the output of a PLL circuit that controls to match a predetermined phase difference is used as a switched capacitor. A filter (SCF) clock pulse is used to determine the cutoff frequency, and the output of the PLL circuit is divided into 1 / N (N ≧ 1) to be a filter for the signal, and the output is the drive voltage of the oscillator. Will be supplied first It is intended to be applied to the terminal.
【００４５】したがって、スイッチドキャパシタフィル
タは前記ＰＬＬ回路の出力を基にした信号をクロックパ
ルスとし、その前記ＰＬＬ回路の出力を基にした信号で
カットオフ周波数を決定するものであるから、スイッチ
ドキャパシタフィルタに常に同一特性を持たせることが
できる。喩え、温度変化に伴なって振動子の振動周波数
が変動する場合であっても、位相ずれは生じないから、
ＰＬＬ回路が出力する駆動信号によって、振動子を常時
共振状態で振動させることができる。故に、正確に高調
波成分を低減することができるので、振動子の共振周波
数が変化しても、精度の劣化が発生しない効果がある。Therefore, the switched capacitor filter uses the signal based on the output of the PLL circuit as a clock pulse and determines the cutoff frequency by the signal based on the output of the PLL circuit. The capacitor filter can always have the same characteristics. By analogy, even if the vibration frequency of the oscillator fluctuates with changes in temperature, no phase shift occurs,
The drive signal output from the PLL circuit allows the vibrator to vibrate in a constantly resonant state. Therefore, since the harmonic component can be accurately reduced, even if the resonance frequency of the vibrator changes, the accuracy does not deteriorate.
【００４６】請求項２の振動子駆動装置においては、請
求項１の効果に加えて、前記ＰＬＬ回路の出力を基にす
るクロックパルスを、前記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｍ
（Ｍ≧１）に分周した信号とし、スイッチドキャパシタ
フィルタのクロックパルスの周波数に比例するカットオ
フ周波数を任意に決定でき、スイッチドキャパシタフィ
ルタを同一特性で使用できる。In addition to the effect of the first aspect, in the vibrator drive device of the second aspect, a clock pulse based on the output of the PLL circuit is supplied to the output of the PLL circuit by 1 / M.
The cut-off frequency proportional to the frequency of the clock pulse of the switched capacitor filter can be arbitrarily determined by using the signal divided into (M ≧ 1), and the switched capacitor filter can be used with the same characteristics.
【００４７】請求項３の振動子駆動装置においては、請
求項１の効果に加えて、前記ＰＬＬ回路の出力を基にす
るクロックパルスを、前記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｍ
（１＞Ｍ＞０）に逓倍した信号とし、スイッチドキャパ
シタフィルタのクロックパルスの周波数に比例するカッ
トオフ周波数を任意に決定でき、スイッチドキャパシタ
フィルタを同一特性で使用できる。In addition to the effect of the first aspect, the oscillator driving device of the third aspect provides a clock pulse based on the output of the PLL circuit with 1 / M of the output of the PLL circuit.
With the signal multiplied by (1>M> 0), the cutoff frequency proportional to the frequency of the clock pulse of the switched capacitor filter can be arbitrarily determined, and the switched capacitor filter can be used with the same characteristics.
【図１】 図１は本発明の一実施例の振動子駆動装置の
ブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram of a vibrator driving device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図２は本発明の一実施例の振動子駆動装置の
具体化した回路図である。FIG. 2 is a specific circuit diagram of a vibrator driving device according to an embodiment of the present invention.
【図３】 図３は本発明の一実施例の振動子駆動装置に
おけるセンサ素子の外観と一部断面を示す正面図であ
る。FIG. 3 is a front view showing an external appearance and a partial cross section of a sensor element in a vibrator driving device according to an embodiment of the present invention.
【図４】 図４は本発明の一実施例の振動子駆動装置に
おけるディジタル移相回路の動作説明のタイミングチャ
ートである。FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the digital phase shift circuit in the vibrator driving device of the embodiment of the present invention.
２ 円筒状圧電体 ４ａ，４ｂ 励振電極 ５ａ，５ｂ フィードバック電極 １０ センサ素子 ２０，４０ 増幅＆波形整形回路 ３０ ＰＬＬ回路 ５０ ディジタル移相回路 ６０，７０ 分周回路 ８０ スイッチドキャパシタフィルタ（ＳＣ
Ｆ）2 Cylindrical piezoelectric body 4a, 4b Excitation electrode 5a, 5b Feedback electrode 10 Sensor element 20, 40 Amplification & waveform shaping circuit 30 PLL circuit 50 Digital phase shift circuit 60, 70 Dividing circuit 80 Switched capacitor filter (SC
F)
Claims (3)
振状態において前記第１の端子の信号に対し所定角度位
相がずれた信号が現われる第２の端子とを含む振動子
と、 前記振動子の第１の端子に印加される信号と第２の端子
に現われる信号との位相差を設定するディジタル移相回
路と、 前記ディジタル移相回路で設定された位相差で、前記振
動子の第１の端子に印加される信号と第２の端子に現わ
れる信号とを入力し、所定の位相差に合せるように制御
するＰＬＬ回路と、 前記ＰＬＬ回路の出力を基にする信号をクロックパルス
とし、それによってカットオフ周波数を決定し、前記Ｐ
ＬＬ回路の出力を１／Ｎ（Ｎ≧１）に分周した信号のフ
イルタとし、その出力を前記振動子の駆動電圧が供給さ
れる第１の端子に印加するスイッチドキャパシタフィル
タとを具備することを特徴とする振動子駆動装置。1. A vibrator comprising: a first terminal to which a drive voltage is supplied; and a second terminal in which a signal whose phase is deviated from a signal of the first terminal by a predetermined angle phase appears in a resonance state, A digital phase shift circuit for setting a phase difference between a signal applied to the first terminal of the vibrator and a signal appearing at the second terminal of the vibrator; and a phase difference set by the digital phase shift circuit, A PLL circuit that inputs a signal applied to the first terminal and a signal that appears at the second terminal and controls so as to match a predetermined phase difference, and a signal based on the output of the PLL circuit as a clock pulse , Thereby determining the cutoff frequency,
The output of the LL circuit is used as a filter of a signal whose frequency is divided into 1 / N (N ≧ 1), and a switched capacitor filter is provided for applying the output to a first terminal to which the drive voltage of the vibrator is supplied. A vibrator driving device characterized in that
クロックパルスは、 前記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｍ（Ｍ≧１）に分周した信
号とすることを特徴とする請求項１に記載の振動子駆動
装置。2. The clock pulse of the signal based on the output of the PLL circuit is a signal obtained by dividing the output of the PLL circuit by 1 / M (M ≧ 1). The vibrator driving device described.
クロックパルスは、 前記ＰＬＬ回路の出力を１／Ｍ（１＞Ｍ＞０）に逓倍し
た信号とすることを特徴とする請求項１に記載の振動子
駆動装置。3. The clock pulse of the signal based on the output of the PLL circuit is a signal obtained by multiplying the output of the PLL circuit by 1 / M (1>M> 0). The vibrator drive device according to 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7164929A JPH0914969A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Vibrator driving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7164929A JPH0914969A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Vibrator driving device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0914969A true JPH0914969A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15802531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7164929A Pending JPH0914969A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Vibrator driving device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0914969A (en) |
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