JPH11148829A

JPH11148829A - 振動ジャイロ

Info

Publication number: JPH11148829A
Application number: JP9331264A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ebara; 原和博江
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】温度による出力信号の変化の小さい振動ジャ
イロを安価に提供する。【解決手段】振動ジャイロ１０は、駆動検出回路を構
成する集積回路１６を含む。集積回路１６内には、直流
増幅回路２６が形成される。直流増幅回路２６は、入力
抵抗としての拡散抵抗３２、帰還抵抗としての外部抵抗
２８および演算増幅回路３０から構成される。拡散抵抗
３２は、平滑回路２４の出力端と演算増幅回路３０の入
力端との間に電気的に接続される。一方、外部抵抗２８
は、集積回路１６に外付けされ、演算増幅回路３０の出
力端と反転入力端との間に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動ジャイロに関
し、特にたとえば、カメラの手振れ補正、回転角速度を
検出することにより移動体の位置を検出して適切な誘導
を行うナビゲーションシステム、あるいは移動体の姿勢
制御に利用される回転角速度検出のための振動ジャイロ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、従来の振動ジャイロの一例を
示すブロック図であり、図１４は、従来の振動ジャイロ
の他の例を示すブロック図である。これらの振動ジャイ
ロ１は、たとえば正三角柱状の振動体２を含む。振動体
２の側面には、それぞれ圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃが形
成される。圧電素子３ａ，３ｂは、振動体２を屈曲振動
させるための駆動用として用いられ、また回転角速度に
応じた信号を検出するための検出用としても用いられ
る。そして、圧電素子３ｃは、帰還用として用いられ
る。すなわち、振動体２と圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃと
でこの振動ジャイロ１の振動子が構成される。圧電素子
３ａ，３ｂと圧電素子３ｃとの間には、発振回路４が接
続される。また、圧電素子３ａ，３ｂは、差動回路５の
入力端に接続される。差動回路５の出力端は同期検波回
路６に接続され、さらに同期検波回路６は平滑回路７に
接続される。そして平滑回路７の出力端は、直流増幅回
路８に接続される。

【０００３】振動ジャイロ１は、発振回路４からの駆動
信号によって振動体２が圧電素子３ｃの形成面に直交す
る方向に屈曲振動する。この状態で、振動体２の軸を中
心として回転すると、コリオリ力により振動体２の振動
方向が変わる。それにより、検出用の圧電素子３ａ，３
ｂ間に出力信号の差が生じ、この出力信号の差が差動回
路５から出力される。そして、差動回路５の出力を検波
して平滑し、さらに増幅することによって振動ジャイロ
１に加わった回転角速度に対応した信号を検出すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、振動ジャイ
ロ１は、雰囲気温度の変化によって検出用の圧電素子３
ａ，３ｂからの出力信号が変動し検出感度が変化してし
まうため、検出感度の温度特性を補正する必要がある。
そこで、従来、たとえばサーミスタや正リニア温度特性
抵抗などの温度特性補正用部品９とチップ抵抗Ｒとを図
１３や図１４に示すように直流増幅回路８を構成する演
算増幅器の入力抵抗または帰還抵抗として接続して、温
度変化に対する直流増幅回路８のゲインを調整してい
た。つまり、圧電素子３ａ，３ｂからの出力信号の変化
と逆の変化をするように直流増幅回路８のゲインを調整
し、最終的な出力信号の温度変化が小さくなるように調
整していた。しかしながら、この場合、温度特性補正用
部品９が高価なため製品のコストの低減化を図ることが
困難になるという問題があった。

【０００５】それゆえに、本発明の主たる目的は、温度
による出力信号の変化の小さい振動ジャイロを安価に提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる振動ジャ
イロは、振動子の検出回路を構成する集積回路内部に形
成される拡散抵抗と、集積回路に外部から取り付けられ
る外部抵抗とを含み、振動ジャイロの感度温度特性を補
正するために、互いに温度特性の異なる拡散抵抗と外部
抵抗とを検出回路に組み込むことで、検出系の回路ゲイ
ンに振動子の感度温度特性を相殺する温度特性を持たせ
た、振動ジャイロである。通常、外部抵抗と拡散抵抗と
は異なる温度特性を有する。これを利用して、互いに温
度特性の異なる拡散抵抗と外部抵抗とを検出回路に組み
込むことで、検出系の回路ゲインの温度特性を安価に調
整することができる。この検出系の回路ゲインの温度特
性により、振動子の検出感度の温度特性を相殺して補正
することができ、振動ジャイロの最終的な出力信号の温
度による変化を小さくすることができる。また、拡散抵
抗を用いることにより、集積回路に外付けする部品の点
数を減らすことができる。

【０００７】また、本発明にかかる振動ジャイロにおい
て、拡散抵抗と外部抵抗との内の一方は、集積回路内に
形成された演算増幅器の反転入力端子に入力抵抗として
接続され、他方は演算増幅器の出力端子と反転入力端子
との間に帰還抵抗として接続されてもよい。本発明にお
ける演算増幅器の入力抵抗と帰還抵抗とは、反転アンプ
の回路ゲインを決定する抵抗である。したがって、互い
に温度特性の異なる外部抵抗と拡散抵抗との内の一方を
演算増幅器の入力抵抗として接続し、他方を帰還抵抗と
して接続することにより、反転アンプを含む検出系の回
路ゲインの温度特性を安価に調整することができる。こ
の検出系の回路ゲインの温度特性により、振動子の検出
感度の温度特性を相殺して補正することができ、振動ジ
ャイロの最終的な出力信号の温度による変化を小さくす
ることができる。

【０００８】さらに、本発明にかかる振動ジャイロにお
いて、拡散抵抗と外部抵抗との内の一方は、集積回路内
に形成された演算増幅器の反転入力端子と基準電位との
間に接続され、他方は演算増幅器の出力端子と反転入力
端子との間に帰還抵抗として接続されてもよい。本発明
における演算増幅器の反転入力端子と基準電位との間に
接続される抵抗と帰還抵抗とは、非反転アンプの回路ゲ
インを決定する抵抗である。したがって、互いに温度特
性の異なる外部抵抗と拡散抵抗との内の一方を演算増幅
器の反転入力端子と基準電位との間に接続し、他方を帰
還抵抗として接続することにより、非反転アンプを含む
検出系の回路ゲインの温度特性を安価に調整することが
できる。この検出系の回路ゲインの温度特性により、振
動子の検出感度の温度特性を相殺して補正することがで
き、振動ジャイロの最終的な出力信号の温度による変化
を小さくすることができる。

【０００９】さらに、本発明にかかる振動ジャイロにお
いて、拡散抵抗と外部抵抗とが接続された演算増幅器は
集積回路内に複数形成され、かつそれらが互いに直列に
接続されてもよい。拡散抵抗と外部抵抗とを上述のよう
に接続した演算増幅器を複数直列に接続することによ
り、回路ゲインの温度による変化をより大きくすること
ができる。そのため、振動子による回転角速度検出感度
の温度による変化が大きい場合であっても最終的な出力
信号の温度による変化を小さくすることができる。

【００１０】また、本発明にかかる振動ジャイロにおい
て、拡散抵抗と外部抵抗とで分圧回路を形成し、分圧回
路を検出回路に組み込んでもよい。互いに温度特性の異
なる拡散抵抗と外部抵抗とで分圧回路を形成し、その分
圧回路を検出回路に組み込むことによっても、検出系の
回路ゲインの温度特性を安価に調整することができる。
この検出系の回路ゲインの温度特性により、振動子の検
出感度の温度特性を相殺して補正することができ、振動
ジャイロの最終的な出力信号の温度による変化を小さく
することができる。

【００１１】さらに、本発明にかかる別の振動ジャイロ
は、振動子の検出回路を構成する集積回路内部に形成さ
れる互いに温度特性の異なる複数の拡散抵抗を含み、振
動ジャイロの感度温度特性を補正するために、拡散抵抗
で分圧回路を形成し、分圧回路を検出回路に組み込ん
で、検出系の回路ゲインに振動子の感度温度特性を相殺
する温度特性を持たせた、振動ジャイロである。互いに
温度特性の異なる複数の拡散抵抗で分圧回路を形成し、
その分圧回路を検出回路に組み込むことによっても、検
出系の回路ゲインの温度特性を安価に調整することがで
きる。この検出系の回路ゲインの温度特性により、振動
子の検出感度の温度特性を相殺して補正することがで
き、振動ジャイロの最終的な出力信号の温度による変化
を小さくすることができる。また、本発明の場合には、
外付けする部品点数をさらに減らすことができる点にお
いても有用である。

【００１２】また、本発明において、温度特性が１５０
０〜２５００ｐｐｍ／℃の拡散抵抗と４０００〜５００
０ｐｐｍ／℃の拡散抵抗とを直列または並列に接続して
用いてもよい。拡散抵抗は、抵抗を形成する工程におい
て半導体にドーピングされる不純物の量によって温度特
性が変化する。そこで、温度特性が１５００〜２５００
ｐｐｍ／℃の拡散抵抗と４０００〜５０００ｐｐｍ／℃
の拡散抵抗とを集積回路内に形成し、それらを直列また
は並列に接続して用いることにより、検出系の回路ゲイ
ンの温度特性を所望の状態に調整することができる。

【００１３】本発明の上述の目的，その他の目的，特徴
および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の
形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかる振動ジャ
イロの第１の実施形態を示すブロック図である。図１に
示す振動ジャイロ１０は、たとえばエリンバで形成され
た正三角柱状の振動体１２を含む。振動体１２の側面に
は、それぞれ圧電素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成さ
れる。圧電素子１４ａ，１４ｂは、振動体１２を屈曲振
動させるための駆動用として用いられ、また回転角速度
に応じた信号を検出するための検出用としても用いられ
る。そして、圧電素子１４ｃは、帰還用として用いられ
る。つまり、この振動ジャイロ１０では、振動体１２と
圧電素子１４ａ，１４ｂおよび１４ｃとで、振動子１５
が形成されている。なお、振動体１２は、エリンバで形
成された金属三角柱に限らず、金属四角柱、セラミック
三角柱、セラミック四角柱、セラミック円柱、セラミッ
クバイモルフなどを用いてもよい。

【００１５】また、この振動ジャイロ１０は、駆動回路
および検出回路が内部に形成された集積回路１６を含
む。この集積回路１６としては、たとえばバイポーラカ
スタムＩＣなどが用いられる。集積回路１６内には、駆
動系を構成するための回路として発振回路１８が形成さ
れる。発振回路１８は、圧電素子１４ａ，１４ｂと圧電
素子１４ｃとの間に接続される。さらに、集積回路１６
内には、検出系を構成するための回路として差動回路２
０、同期検波回路２２、平滑回路２４および直流増幅回
路２６が直列に接続されて形成される。差動回路２０の
２つの入力端は、圧電素子１４ａおよび１４ｂに接続さ
れる。差動回路２０の出力信号は、発振回路１８からの
信号に基づいて、同期検波回路２２によって同期検波さ
れる。そして、同期検波回路２２の出力信号は平滑回路
２４で平滑された後、直流増幅回路２６で増幅されて出
力される。

【００１６】この直流増幅回路２６は、帰還抵抗として
の外部抵抗２８、入力抵抗としての拡散抵抗３２および
演算増幅器３０から構成される。外部抵抗２８は、集積
回路１６に外付けされるものであり、たとえばチップ抵
抗が用いられる。そして、外部抵抗２８は、演算増幅器
３０の出力端と反転入力端との間に接続される。この外
部抵抗２８は、温度による抵抗値の変化をほぼ０とみな
すことができる。一方、拡散抵抗３２は、集積回路１６
の半導体基板に不純物をドーピングすることにより形成
される。拡散抵抗３２は、平滑回路２４の出力端と演算
増幅器３０の入力端との間に電気的に接続される。拡散
抵抗３２は、温度に比例して抵抗値が変化する正の温度
特性を有するが、その温度特性は、約１５００〜２５０
０ｐｐｍ／℃のものか、または約４０００〜５０００ｐ
ｐｍ／℃のものが一般的である。

【００１７】この振動ジャイロ１０は、発振回路１８か
らの駆動信号によって振動体１２が圧電素子１４ｃの形
成面に直交する方向に屈曲振動する。この状態で、振動
体１２の軸を中心として回転すると、コリオリ力により
振動体１２の振動方向が変わる。それにより、圧電素子
１４ａ，１４ｂ間に出力信号の差が生じ、この出力信号
の差が差動回路２０から出力される。そして、差動回路
２０の出力を検波して平滑し、さらに増幅することによ
って振動ジャイロ１０に加わった回転角速度に対応した
信号を得ることができる。

【００１８】また、この振動ジャイロ１０は、上述した
回路構成を有するので、検出系の回路ゲインが図２
（Ａ）に示すような温度特性を有する。すなわち、この
振動ジャイロ１０の回路ゲインの温度特性は、外部抵抗
値をＲ_extとし、拡散抵抗値をＲ_intとし、たとえば２
５℃のときの抵抗値を基準とした温度あたりの拡散抵抗
値の変化量をΔＲ_intとすると、Ｒ_extはほぼ一定とみ
なせるため、Ｒ_ext／（Ｒ_int＋ΔＲ_int×（Ｔ−２５
°））で定まる。したがって、この振動ジャイロ１０の
回路ゲインの温度特性は、２５℃のときの回路ゲインを
基準として、低温側では回路ゲインが上がり、高温側で
は回路ゲインが下がる温度特性となる。そのため、この
振動ジャイロ１０では、振動子１５の回転角速度検出感
度が、図２（Ｂ）に示すように、２５℃のときの感度を
基準として低温側で下がり高温側で上がる温度特性を有
する場合に、その温度特性を相殺することができる。そ
の結果、この振動ジャイロ１０では、図２（Ｃ）に示す
ように、最終的な出力信号の温度による変化が小さくな
り、フラットな感度温度特性を得ることができる。従っ
て、この振動ジャイロ１０によれば、従来のように回路
ゲインの温度特性調整用としてサーミスタなどの高価な
部品を用いる必要がなく、部品点数も削減することがで
きるため、回転角速度の検出感度の温度による変化の小
さい振動ジャイロを安価に得ることができる。

【００１９】図３は、本発明にかかる振動ジャイロの第
２の実施形態を示すブロック図である。なお、図３に示
す振動ジャイロ４０において、図１に示した振動ジャイ
ロ１０と同一の構成箇所については同一符号を付してそ
の説明を省略する。図３に示す振動ジャイロ４０は、外
部抵抗２８は集積回路内に形成された演算増幅器３０の
反転入力端子に入力抵抗として接続され、拡散抵抗３２
は演算増幅器３０の出力端子と反転入力端子との間に帰
還抵抗として接続される。

【００２０】この振動ジャイロ４０は、検出系の回路ゲ
インが図４（Ａ）に示すような温度特性を有する。すな
わち、この振動ジャイロ４０の回路ゲインの温度特性
は、外部抵抗値をＲ_extとし、拡散抵抗値をＲ_intと
し、たとえば２５℃のときの抵抗値を基準とした温度あ
たりの拡散抵抗値の変化量をΔＲ_intとすると、Ｒ_ext
はほぼ一定とみなせるため、（Ｒ_int＋ΔＲ_int×（Ｔ
−２５°））／Ｒ_extで定まる。したがって、この振動
ジャイロ４０の回路ゲインの温度特性は、２５℃のとき
の回路ゲインを基準とすると、低温側では回路ゲインが
下がり、高温側では回路ゲインが上がる温度特性とな
る。そのため、この振動ジャイロ４０では、振動子１５
の回転角速度検出感度が、図４（Ｂ）に示すように、２
５℃のときの感度を基準として低温側で上がり高温側で
下がる温度特性を有する場合に、その温度特性を相殺す
ることができる。その結果、この振動ジャイロ４０で
は、図４（Ｃ）に示すように、最終的な出力信号の温度
による変化が小さくなり、フラットな感度温度特性を得
ることができる。したがって、図３に示す振動ジャイロ
４０によっても上述した第１の実施形態と同様の効果を
得ることができる。

【００２１】図５は、本発明にかかる振動ジャイロの変
形例における拡散抵抗の接続状況を示す回路図である。
上述の第１の実施形態および第２の実施形態において
は、単独の拡散抵抗を用いたが、拡散抵抗として温度特
性が１５００〜２５００ｐｐｍ／℃のものを単独で用い
た際には、図６（Ａ）に黒丸でプロットした直線で示す
ように、振動子１５の温度特性を補正しきれない場合が
生じ得る。一方、拡散抵抗として温度特性が４０００〜
５０００ｐｐｍ／℃のものを単独で用いた際には、図６
（Ｂ）に白四角でプロットした直線で示すように、振動
子１５の温度特性が過補正になる場合が生じ得る。そこ
で、これらの不都合を是正するために、図５（Ａ）およ
び図５（Ｂ）に示すように、温度特性が１５００〜２５
００ｐｐｍ／℃の拡散抵抗Ｒ１と、温度特性が４０００
〜５０００ｐｐｍ／℃の拡散抵抗Ｒ２とを直列または並
列に接続して得られる合成抵抗を、上述の各実施形態に
おける拡散抵抗Ｒ_intとして用いることができる。この
場合、拡散抵抗Ｒ１と拡散抵抗Ｒ２との組み合わせによ
り拡散抵抗Ｒ_intの温度特性を所望の状態に調整するこ
とができるので、図６（Ａ）や図６（Ｂ）に示したよう
な場合にもフラットな感度温度特性の振動ジャイロを得
ることができる。なお、図５には２個の拡散抵抗を直列
または並列に接続した例を図示したが、さらに多数個の
拡散抵抗を直列または並列に接続してもよい。

【００２２】図７は、本発明にかかる振動ジャイロの第
３の実施形態を示すブロック図である。なお、図７に示
す振動ジャイロ５０において、図１に示した振動ジャイ
ロ１０と同一の構成箇所については同一符号を付してそ
の説明を省略する。図７に示す振動ジャイロ５０は、図
１に示した振動ジャイロ１０と比べて直流増幅回路２６
の構成が相違する。すなわち、この振動ジャイロ５０で
は、集積回路１６内に演算増幅器３０と演算増幅器３１
が形成され、これら２つの演算増幅器３０および３１が
直列に接続されて直流増幅回路２６が形成される。直流
増幅回路２６の演算増幅器３０は、入力抵抗としての拡
散抵抗３２を介して平滑回路２４に接続される。また、
演算増幅器３０には、帰還抵抗としての外部抵抗２８が
接続される。さらに、演算増幅器３０の出力端には、入
力抵抗としての拡散抵抗３３を介して演算増幅器３１が
接続される。演算増幅器３１には、帰還抵抗として外部
抵抗２９が接続される。そして、演算増幅器３１の出力
端からこの振動ジャイロ５０に加わった回転角速度に対
応した信号を得ることができる。

【００２３】図７に示す振動ジャイロ５０では、演算増
幅器が２段設けられているので、一段だけの場合に比べ
て、図９（Ａ）に白丸でプロットした直線で示すよう
に、回路ゲインの温度特性の傾きをより大きくすること
ができる。そのため、図９（Ａ）に×印でプロットした
直線で示すように、振動子１５の感度の温度による変化
が大きい場合であっても、最終的な出力信号の温度によ
る変化を小さくすることができ、三角印でプロットした
直線で示すように、フラットな感度温度特性を得ること
ができる。

【００２４】図８は、本発明にかかる振動ジャイロの第
４の実施形態を示すブロック図である。なお、図８に示
す振動ジャイロ６０において、図３に示した振動ジャイ
ロ４０と同一の構成箇所については同一符号を付してそ
の説明を省略する。図８に示す振動ジャイロ６０は、図
３に示した振動ジャイロ４０と比べて直流増幅回路２６
の構成が相違する。すなわち、この振動ジャイロ６０で
は、集積回路１６内に演算増幅器３０と演算増幅器３１
が形成され、２つの演算増幅器３０および３１が直列に
接続されて直流増幅回路２６が形成される。この直流増
幅回路２６の演算増幅器３０は、入力抵抗としての外部
抵抗２８を介して平滑回路２４に接続される。また、演
算増幅器３０には、帰還抵抗としての拡散抵抗３２が接
続される。さらに、演算増幅器３０の出力端には、入力
抵抗としての外部抵抗２９を介して演算増幅器３１が接
続される。演算増幅器３１には、帰還抵抗として拡散抵
抗３３が接続される。そして、演算増幅器３１の出力端
からこの振動ジャイロ６０に加わった回転角速度に対応
した信号を得ることができる。

【００２５】図８に示す振動ジャイロ６０では、演算増
幅器が２段設けられているので、一段だけの場合に比べ
て、図９（Ｂ）に白丸でプロットした直線で示すよう
に、回路ゲインの温度特性の傾きをより大きくすること
ができる。そのため、図９（Ｂ）に×印でプロットした
直線で示すように、振動子１５の感度の温度による変化
が大きい場合であっても最終的な出力信号の温度による
変化を小さくすることができ、三角印でプロットした直
線で示すように、フラットな感度温度特性を得ることが
できる。

【００２６】なお、図７および図８に示す振動ジャイロ
５０および６０において、拡散抵抗３２と拡散抵抗３３
は同じ特性のものでもよく、違う特性のものでもよい。
この点、外部抵抗２８および２９についても同じであ
る。また、所望の温度特性を得るために、拡散抵抗３２
および３３として、図５に示したような合成抵抗を用い
てもよい。また、図７および図８に示す振動ジャイロ５
０および６０において、演算増幅器を２段設けることに
限らず、さらに多数段設けてもよい。

【００２７】また、図１０は、本発明にかかる振動ジャ
イロに用いられる直流増幅回路２６の変形例を示す回路
図である。上述の各実施形態の直流増幅回路２６では、
演算増幅器３０を反転アンプとして用いたが、図１０に
示す直流増幅回路２６では、演算増幅器３０を非反転ア
ンプとして用いたものである。すなわち、この直流増幅
回路２６では、演算増幅器３０の反転入力端子が第１の
抵抗Ｒ１を介して基準電位に接続される。また、演算増
幅器３０の出力端子と反転入力端子との間には、帰還抵
抗として第２の抵抗Ｒ２が接続される。この場合、直流
増幅回路２６のゲインは、（Ｒ₁＋Ｒ₂）／Ｒ₁で定ま
る。したがって、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２の内
の一方に外部抵抗を用い他方に拡散抵抗を用いるか、ま
たは両者に互いに温度特性の異なる拡散抵抗を用いて、
上述の各実施形態の直流増幅回路２６を構成することに
より、上述したものと同様の効果を得ることができる。

【００２８】さらに、図１１は、本発明にかかる振動ジ
ャイロの第５の実施形態を示すブロック図であり、図１
２は、図１１に示す振動ジャイロの分圧回路を一例を示
す回路図である。この第５の実施形態では、振動ジャイ
ロの検出系に分圧回路３４を組み込んで、分圧回路３４
により回路ゲインの温度特性を調整する点に特徴があ
る。この分圧回路３４は、図１２に示すように、検出系
に直列に接続される第１の抵抗Ｒ１の一端と基準電位と
の間に第２の抵抗Ｒ２を接続してなるものである。この
場合、Ｖｏｕｔ＝（Ｒ₂／（Ｒ₁＋Ｒ₂））・Ｖ_inとい
う関係を有する。したがって、Ｒ₁，Ｒ₂のどちらか一
方を外部抵抗とし他方を拡散抵抗とするか、または両者
を互いに温度特性の異なる拡散抵抗で構成することによ
り、回路ゲインの温度特性を調整することができ、上述
の各実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、
図１１では、分圧回路３４を振動子１５と差動回路２０
との間に接続した例を示したが、これに限定するもので
はなく、差動回路２０と同期検波回路２２との間に接続
してもよく、同期検波回路２２と平滑回路２４との間に
接続してもよく、平滑回路２４と直流増幅回路２６との
間に接続してもよい。これらの場合にも同様の効果を得
ることができる。

【００２９】なお、上述の実施形態の説明においては、
外部抵抗と拡散抵抗とを直流増幅回路を構成する演算増
幅器に接続した振動ジャイロについて説明したが、外部
抵抗と拡散抵抗とを差動回路を構成する演算増幅器に接
続して、検出系の回路ゲインの温度特性を調整するよう
にしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる振動ジャ
イロによれば、従来のように回路ゲインの温度特性調整
用としてサーミスタなどの高価な部品を用いる必要がな
く、部品点数も削減することができるため、回転角速度
の検出感度の温度による変化の小さい振動ジャイロを安
価に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる振動ジャイロの第１の実施形態
を示すブロック図である。

【図２】（Ａ）は図１に示す振動ジャイロの検出系の回
路ゲインの温度特性を示すグラフであり、（Ｂ）は図１
に示す振動ジャイロの振動子の感度温度特性を示すグラ
フであり、（Ｃ）は図１に示す振動ジャイロの感度温度
特性を示すグラフである。

【図３】本発明にかかる振動ジャイロの第２の実施形態
を示すブロック図である。

【図４】（Ａ）は図３に示す振動ジャイロの検出系の回
路ゲインの温度特性を示すグラフであり、（Ｂ）は図３
に示す振動ジャイロの振動子の感度温度特性を示すグラ
フであり、（Ｃ）は図３に示す振動ジャイロの感度温度
特性を示すグラフである。

【図５】（Ａ）は本発明にかかる振動ジャイロの変形例
における拡散抵抗の接続状況の一例を示す回路図であ
り、（Ｂ）は他の例を示す回路図である。

【図６】（Ａ）は、振動子の感度の温度特性の傾きの絶
対値に比べて、回路ゲインの温度特性の傾きの絶対値が
小さいため、振動子の温度特性を補正しきれない場合を
示すグラフである。一方、（Ｂ）は、振動子の感度の温
度特性の傾きの絶対値に比べて、回路ゲインの温度特性
の傾きの絶対値が大きいため、振動子の温度特性が過補
正となり、振動ジャイロの感度の温度特性がフラットに
ならない例を示すグラフである。

【図７】本発明にかかる振動ジャイロの第３の実施形態
を示すブロック図である。

【図８】本発明にかかる振動ジャイロの第４の実施形態
を示すブロック図である。

【図９】（Ａ）は、図７に示す振動ジャイロの検出系の
回路ゲインの温度特性と、振動子の感度の温度特性と、
振動ジャイロの感度の温度特性との関係を示すグラフで
ある。（Ｂ）は、図８に示す振動ジャイロの検出系の回
路ゲインの温度特性と、振動子の感度の温度特性と、振
動ジャイロの感度の温度特性との関係を示すグラフであ
る。

【図１０】本発明にかかる振動ジャイロに用いられる直
流増幅回路の変形例を示す回路図である。

【図１１】本発明にかかる振動ジャイロの第５の実施形
態を示すブロック図である。

【図１２】図１１に示す振動ジャイロに用いられる分圧
回路の一例を示す回路図である。

【図１３】従来の振動ジャイロの一例を示すブロック図
である。

【図１４】従来の振動ジャイロの他の例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１０，４０，５０，６０振動ジャイロ１２振動体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ圧電素子１５振動子１６集積回路１８発振回路２０差動回路２２同期検波回路２４平滑回路２６直流増幅回路２８，２９外部抵抗３０，３１演算増幅器３２，３３拡散抵抗３４分圧回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動子の検出回路を構成する集積回路内
部に形成される拡散抵抗と、前記集積回路に外部から取り付けられる外部抵抗とを含
み、振動ジャイロの感度温度特性を補正するために、互いに
温度特性の異なる前記拡散抵抗と前記外部抵抗とを前記
検出回路に組み込むことで、検出系の回路ゲインに振動
子の感度温度特性を相殺する温度特性を持たせた、振動
ジャイロ。
【請求項２】前記拡散抵抗と前記外部抵抗との内の一
方は、前記集積回路内に形成された演算増幅器の反転入
力端子に入力抵抗として接続され、他方は前記演算増幅
器の出力端子と前記反転入力端子との間に帰還抵抗とし
て接続された、請求項１に記載の振動ジャイロ。
【請求項３】前記拡散抵抗と前記外部抵抗との内の一
方は、前記集積回路内に形成された演算増幅器の反転入
力端子と基準電位との間に接続され、他方は前記演算増
幅器の出力端子と前記反転入力端子との間に帰還抵抗と
して接続された、請求項１に記載の振動ジャイロ。
【請求項４】前記拡散抵抗と前記外部抵抗とが接続さ
れた前記演算増幅器は前記集積回路内に複数形成され、
かつそれらが互いに直列に接続された、請求項２または
請求項３に記載の振動ジャイロ。
【請求項５】前記拡散抵抗と前記外部抵抗とで分圧回
路を形成し、前記分圧回路を前記検出回路に組み込ん
だ、請求項１に記載の振動ジャイロ。
【請求項６】振動子の検出回路を構成する集積回路内
部に形成される互いに温度特性の異なる複数の拡散抵抗
を含み、振動ジャイロの感度温度特性を補正するために、前記拡
散抵抗で分圧回路を形成し、前記分圧回路を前記検出回
路に組み込んで、検出系の回路ゲインに振動子の感度温
度特性を相殺する温度特性を持たせた、振動ジャイロ。
【請求項７】温度特性が１５００〜２５００ｐｐｍ／
℃の拡散抵抗と４０００〜５０００ｐｐｍ／℃の拡散抵
抗とを直列または並列に接続して用いた、請求項２ない
し請求項６のいずれかに記載の振動ジャイロ。