電路裝置、物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電路裝置、物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體。所述電路裝置能夠適當(dāng)?shù)卦\斷電路裝置的檢測(cè)電路是否在正常地動(dòng)作。電路裝置包括：檢測(cè)電路(60)，其從物理量傳感器(18)輸入構(gòu)成差分信號(hào)的第一、第二檢測(cè)信號(hào)(IQ1、IQ2)；診斷電路(150)。檢測(cè)電路(60)包括第一、第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路(62、64)。診斷電路(150)包括：第一電容器(C1)，其被設(shè)置于輸入有第一檢測(cè)信號(hào)(IQ1)的第一輸入節(jié)點(diǎn)(NA1)與第一節(jié)點(diǎn)(N1)之間；第二電容器(C2)，其被設(shè)置于輸入有第二檢測(cè)信號(hào)(IQ2)的第二輸入節(jié)點(diǎn)(NA2)與第一節(jié)點(diǎn)(N1)之間，且與第一電容器(C1)的電容值不同。在診斷模式時(shí)，向第一節(jié)點(diǎn)(N1)輸入診斷用信號(hào)(SFD)。
【專利說明】
電路裝置、物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電路裝置、物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體等。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，已知一種根據(jù)來自物理量傳感器的檢測(cè)信號(hào)而對(duì)物理量進(jìn)行檢測(cè)的電路裝置。以陀螺傳感器為例，電路裝置對(duì)作為物理量的角速度等進(jìn)行檢測(cè)。陀螺傳感器被安裝在例如數(shù)碼相機(jī)、智能電話等電子設(shè)備、汽車、飛機(jī)等移動(dòng)體中，并利用所檢測(cè)出的角速度等物理量，而實(shí)施抖動(dòng)校正、姿態(tài)控制、GPS自動(dòng)導(dǎo)航等。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開了在這種陀螺傳感器的電路裝置中對(duì)I/V轉(zhuǎn)換電路(Q/V轉(zhuǎn)換電路)進(jìn)行評(píng)價(jià)的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004]在該現(xiàn)有技術(shù)中，在電路裝置中除了供物理量傳感器連接的檢測(cè)用端子之外，另外設(shè)置用于對(duì)在檢測(cè)電路的初級(jí)處被設(shè)置的I/V轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)用端子。而且，從電路裝置的外部的電路試驗(yàn)器經(jīng)由評(píng)價(jià)用端子而將評(píng)價(jià)用的電壓信號(hào)輸入至I/V轉(zhuǎn)換電路中，從而實(shí)施I/V轉(zhuǎn)換電路的特性的評(píng)價(jià)。例如，對(duì)I/V轉(zhuǎn)換電路的增益、頻率特性等是否適當(dāng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0005]但是，該現(xiàn)有技術(shù)的方法為，在電路裝置的制造時(shí)或制造前對(duì)I/V轉(zhuǎn)換電路的特性進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，而并不是實(shí)現(xiàn)實(shí)際動(dòng)作時(shí)的電路裝置的自我診斷的方法。另外，其為僅對(duì)檢測(cè)電路中的I/V轉(zhuǎn)換電路單獨(dú)地進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，而不是對(duì)檢測(cè)電路的整體進(jìn)行診斷的方法。例如，在陀螺傳感器等物理量檢測(cè)裝置被安裝在汽車等中的情況下，雖然期望在每次電源接通時(shí)，能夠?qū)﹄娐费b置的檢測(cè)電路是否在正常地動(dòng)作進(jìn)行自我診斷，但在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，無法實(shí)現(xiàn)這樣的自我診斷。
[0006]專利文獻(xiàn)I:日本特開2008 — 298709號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的幾種方式，能夠提供一種能夠適當(dāng)?shù)貙?duì)電路裝置的檢測(cè)電路是否在正常地動(dòng)作進(jìn)行診斷的電路裝置、物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體等。
[0008]本發(fā)明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的發(fā)明，并能夠作為以下的形態(tài)或方式來實(shí)現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明的一種方式涉及一種電路裝置，包括:檢測(cè)電路，其從物理量傳感器輸入構(gòu)成差分信號(hào)的第一檢測(cè)信號(hào)以及第二檢測(cè)信號(hào);所述檢測(cè)電路的診斷電路，所述檢測(cè)電路包括:第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路，其被輸入所述第一檢測(cè)信號(hào);第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路，其被輸入所述第二檢測(cè)信號(hào)，所述診斷電路包括:第一電容器，其被設(shè)置于輸入有所述第一檢測(cè)信號(hào)的所述第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)與第一節(jié)點(diǎn)之間；第二電容器，其被設(shè)置于輸入有所述第二檢測(cè)信號(hào)的所述第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的第二輸入節(jié)點(diǎn)與所述第一節(jié)點(diǎn)之間，并且所述第二電容器與所述第一電容器的電容值不同，在診斷模式時(shí)，向所述第一節(jié)點(diǎn)輸入診斷用信號(hào)。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)方式中，對(duì)應(yīng)于被設(shè)置于檢測(cè)電路中的第一、第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路，而在診斷電路中設(shè)置第一、第二電容器。具體而言，第一電容器被設(shè)置于作為第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入節(jié)點(diǎn)的第一輸入節(jié)點(diǎn)與第一節(jié)點(diǎn)之間，第二電容器被設(shè)置于作為第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入節(jié)點(diǎn)的第二輸入節(jié)點(diǎn)與第一節(jié)點(diǎn)之間。另外，第二電容器的電容值與第一電容器的電容值不同。而且，對(duì)于作為第一、第二電容器的另一端側(cè)的第一節(jié)點(diǎn)，在診斷模式時(shí)輸入診斷用信號(hào)。通過采用這種方式，從而在診斷模式時(shí)，能夠?qū)⒒诶缭\斷用信號(hào)而得到的信號(hào)(診斷用的虛擬的所需信號(hào))向檢測(cè)電路供給。由此，能夠在電路裝置的診斷模式中對(duì)電路裝置的檢測(cè)電路是否正常地動(dòng)作進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑\斷，從而實(shí)現(xiàn)可靠性等的提尚。
[0011]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以米用如下方式，即，包括:第一端子，其被輸入所述第一檢測(cè)信號(hào)；第二端子，其被輸入所述第二檢測(cè)信號(hào)，所述診斷電路包括:第一開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第一電容器的一端與所述第一輸入節(jié)點(diǎn)之間；第二開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第二電容器的一端與所述第二輸入節(jié)點(diǎn)之間；第三開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第一端子與所述第一輸入節(jié)點(diǎn)之間；第四開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第二端子與所述第二輸入節(jié)點(diǎn)之間。
[0012]如果采用這種方式，從而能夠?qū)⒒谠\斷用信號(hào)而得到的信號(hào)經(jīng)由第一、第二開關(guān)元件而輸入至第一、第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)，并且將來自物理量傳感器的第一、第二檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由第三、第四開關(guān)元件而輸入至第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)。
[0013]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，在所述診斷模式時(shí)，所述第一以及第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通，所述第三以及所述第四開關(guān)元件成為斷開。
[0014]如果采用這種方式，則能夠在診斷模式時(shí)，通過使第一、第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通，從而使第一、第二電容器的一端與第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)電連接，而通過使第三、第四開關(guān)元件斷開，從而使第一、第二檢測(cè)信號(hào)的輸入用的第一、第二端子與第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)電切斷。
[0015]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，在所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間內(nèi)，所述第一以及第二開關(guān)元件成為斷開，所述第三以及所述第四開關(guān)元件成為導(dǎo)通。
[0016]如果采用這種方式，則能夠在通常動(dòng)作期間中，使來自物理量傳感器的第一、第二檢測(cè)信號(hào)經(jīng)由成為導(dǎo)通的第三、第四開關(guān)元件而被輸入至檢測(cè)電路，從而能夠?qū)嵤┗诘谝?、第二檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)電路的檢測(cè)動(dòng)作。
[0017]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，在電源接通后、且所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間之前，所述第一以及所述第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通。
[0018]如果采用這種方式，則能夠在例如每次電路裝置的電源接通時(shí)，執(zhí)行基于診斷用信號(hào)而進(jìn)行的檢測(cè)電路的診斷，從而實(shí)現(xiàn)可靠性等的提高。
[0019]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，包括控制部，所述控制部實(shí)施將開關(guān)元件設(shè)為導(dǎo)通或斷開的控制，所述診斷電路包括:第一開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第一電容器的一端與所述第一輸入節(jié)點(diǎn)之間；第二開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第二電容器的一端與所述第二輸入節(jié)點(diǎn)之間，所述控制部在電源接通后、且所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間之前，將所述第一以及第二開關(guān)元件設(shè)為導(dǎo)通。
[0020]如果采用這種方式，則能夠在電源接通后且、通常動(dòng)作期間之前，通過使第一、第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通，從而使第一、第二電容器的一端與第一、第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)電連接，從而能夠在例如每次電路裝置的電源接通時(shí)，均執(zhí)行基于診斷用信號(hào)而進(jìn)行的檢測(cè)電路的診斷。
[0021]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，包括對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路，作為所述診斷用信號(hào)，基于來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。
[0022]如果采用這種方式，則能夠利用來自驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)，而將診斷用信號(hào)輸入至第一、第二電容器的另一端側(cè)的第一節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)施檢測(cè)電路的診斷。
[0023]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，作為所述診斷用信號(hào)，對(duì)來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。
[0024]如果采用這樣的方式，則能夠?qū)⒃\斷用信號(hào)的電壓電平轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)碾娖?，例如，能夠抑制檢測(cè)電路所具有的運(yùn)算放大器在飽和區(qū)域內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作等情況。
[0025]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述檢測(cè)電路包括同步檢波電路，所述同步檢波電路根據(jù)來自所述驅(qū)動(dòng)電路的同步信號(hào)而實(shí)施同步檢波，所述診斷用信號(hào)為，與所述同步信號(hào)相位相同的信號(hào)。
[0026]如果采用這樣的方式，則能夠通過由同步檢波電路實(shí)施的同步檢波來提取基于診斷用信號(hào)而被供給至檢測(cè)電路的信號(hào)(診斷用的所需信號(hào))，從而能夠輸出該檢測(cè)結(jié)果。
[0027]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述檢測(cè)電路包括差分放大電路，所述差分放大電路被設(shè)置于所述第一以及第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的后級(jí)側(cè)，并實(shí)施從所述第一以及第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)的差分放大。
[0028]如果采用這樣的方式，則能夠從差分放大電路輸出具有與第一、第二電容器的電容值差相應(yīng)的差分成分的信號(hào)。
[0029]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，輸出所述診斷模式下的所述檢測(cè)電路中的檢測(cè)結(jié)果。
[0030]如果采用這種方式，則能夠?qū)υ\斷模式中的檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控，從而對(duì)檢測(cè)電路是否在正常地動(dòng)作進(jìn)行判斷。
[0031]另外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，S卩，包括用于輸出所述檢測(cè)結(jié)果的寄存器部，所述檢測(cè)電路包括對(duì)所述檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路，在所述寄存器部中，通過對(duì)所述診斷模式下的所述檢測(cè)結(jié)果信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而獲得的診斷結(jié)果數(shù)據(jù)作為所述檢測(cè)結(jié)果而被設(shè)定。
[0032]如果采用這樣的方式，則能夠?qū)⒃\斷模式下的檢測(cè)結(jié)果作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的診斷結(jié)果數(shù)據(jù)，而經(jīng)由寄存器部向外部傳遞。
[0033]另外，本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述所述的電路裝置、和所述物理量傳感器的物理量檢測(cè)裝置。
[0034]另外，本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述所述的電路裝置的電子設(shè)備。
[0035]另外，本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述所述的電路裝置的移動(dòng)體。
【附圖說明】
[0036]圖1為本實(shí)施方式的電路裝置的基本結(jié)構(gòu)例。
[0037]圖2為電路裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
[0038]圖3為對(duì)電路裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明的信號(hào)波形圖。
[0039]圖4為電路裝置的整體性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例。
[0040]圖5為診斷電路的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。
[0041 ]圖6為對(duì)電路裝置的工作進(jìn)行說明的工作順序圖。
[0042]圖7(A)、圖7(B)為診斷模式下的檢測(cè)結(jié)果的輸出方法的說明圖。
[0043]圖8為本實(shí)施方式的電路裝置、電子設(shè)備、陀螺傳感器(物理量檢測(cè)裝置)的結(jié)構(gòu)例。
[0044]圖9為驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。
[0045]圖10為檢測(cè)電路的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。
[0046]圖11為模擬共通電壓生成電路的結(jié)構(gòu)例。
[0047]圖12(A)?圖12(D)為安裝有本實(shí)施方式的電路裝置的移動(dòng)體、電子設(shè)備的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0048]以下，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。并且，以下所說明的本實(shí)施方式并不是對(duì)權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容不當(dāng)?shù)剡M(jìn)行限定的實(shí)施方式，并且在本實(shí)施方式中所說明的全部結(jié)構(gòu)也并不一定均是作為本發(fā)明的解決手段所必須的。
[0049]1.電路裝置
[0050]圖1中圖示了本實(shí)施方式的電路裝置的基本的結(jié)構(gòu)例。本實(shí)施方式的電路裝置包括檢測(cè)電路60和診斷電路150。
[005? ] 從物理量傳感器(transducer) 18向檢測(cè)電路60輸入構(gòu)成差分信號(hào)的第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2。物理量傳感器18為，將角速度、加速度、速度等物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電荷信號(hào)、電流信號(hào)等)的裝置(sensor:傳感器)。第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2為相互反相(反相位)的信號(hào)，并構(gòu)成差分信號(hào)。而且，檢測(cè)電路60根據(jù)第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2，而檢測(cè)出所需信號(hào)(角速度信號(hào)、加速度信號(hào)、速度信號(hào)等)。例如，檢測(cè)電路60實(shí)施在去除被包含在第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2中的無用信號(hào)的同時(shí)提取所需信號(hào)的處理。
[0052]檢測(cè)電路60具有:輸入有第一檢測(cè)信號(hào)IQl的Q/V轉(zhuǎn)換電路62(第一電荷、電壓轉(zhuǎn)換電路)、和輸入有第二檢測(cè)信號(hào)IQ2的Q/V轉(zhuǎn)換電路64 (第二電荷、電壓轉(zhuǎn)換電路)。Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64(電荷放大器)為，將來自物理量傳感器18的電荷信號(hào)(微少電荷信號(hào)、微少電流信號(hào))轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的電路，也可以認(rèn)為是一種I/V轉(zhuǎn)換電路。例如，Q/V轉(zhuǎn)換電路62將作為微少電荷信號(hào)的第一檢測(cè)信號(hào)IQl轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào)，Q/V轉(zhuǎn)換電路64將作為微少電荷信號(hào)的第二檢測(cè)信號(hào)IQ2轉(zhuǎn)換為第二電壓信號(hào)。轉(zhuǎn)換后的第一、第二電壓信號(hào)也成為相互反相的差分信號(hào)。這些Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64例如包括運(yùn)算放大器和反饋電容器。另外，Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64也可以包括反饋電阻元件。
[0053]診斷電路150為，用于在診斷模式(診斷期間)中對(duì)檢測(cè)電路60(電路裝置)進(jìn)行診斷(自我診斷)的電路。例如診斷電路150實(shí)施用于生成用于對(duì)檢測(cè)電路60進(jìn)行診斷的虛擬的所需信號(hào)(虛擬角速度信號(hào)等)，并向檢測(cè)電路60供給的動(dòng)作。
[0054]具體而言，在圖1中，診斷電路150具有第一、第二電容器C1、C2。第一電容器Cl被設(shè)置于輸入有第一檢測(cè)信號(hào)IQl的Q/V轉(zhuǎn)換電路62的第一輸入節(jié)點(diǎn)NAl與第一節(jié)點(diǎn)NI之間。第二電容器C2被設(shè)置于輸入有第二檢測(cè)信號(hào)IQ2的Q/V轉(zhuǎn)換電路64的第二輸入節(jié)點(diǎn)NA2與第一節(jié)點(diǎn)NI之間。第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)NAl、NA2為第一、第二電容器Cl、C2的一端側(cè)的節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)NI為第一、第二電容器Cl、C2的另一端側(cè)的節(jié)點(diǎn)。
[0055]而且，第二電容器C2的電容值與第一電容器Cl的電容值不同。例如，在將第一電容器Cl的電容值設(shè)為C的情況下，第二電容器C2的電容值成為C+AC。在此，AC既可以為正值的電容值，也可以為負(fù)值的電容值。A C( △ C的絕對(duì)值)相對(duì)于電容值C的比例例如能夠設(shè)定為5%?30%左右。
[0056]而且，在圖1中，在診斷模式時(shí)(診斷期間)，向第一節(jié)點(diǎn)NI輸入診斷用信號(hào)SFD。例如，在電源接通后、且通常動(dòng)作期間之前，向第一節(jié)點(diǎn)NI供給診斷用信號(hào)SFD，從而執(zhí)行檢測(cè)電路60(電路裝置)的診斷處理(自我診斷)。該診斷用信號(hào)SR)例如并不是從電路裝置的外部被供給的信號(hào)，而是在電路裝置的內(nèi)部所生成的信號(hào)。例如，如后文敘述那樣，診斷用信號(hào)SFD為，基于來自物理量傳感器18的驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)而生成的信號(hào)。具體而言，診斷用信號(hào)SR)為，與驅(qū)動(dòng)電路30所輸出的同步信號(hào)SYC(參照信號(hào))相位相同(包括大致相同)的信號(hào)。
[0057]如此，通過在診斷模式中向第一節(jié)點(diǎn)NI輸入診斷用信號(hào)SFD，從而Q/V轉(zhuǎn)換電路62輸出與第一電容器Cl和Q/V轉(zhuǎn)換電路62的反饋電容器的第一電容比相對(duì)應(yīng)的第一電壓振幅的第一電壓信號(hào)。另外，Q/V轉(zhuǎn)換電路64輸出與第二電容器C2和Q/V轉(zhuǎn)換電路64的反饋電容器的第二電容比相對(duì)應(yīng)的第二電壓振幅的第二電壓信號(hào)。由于第一、第二電容器Cl、C2的電容值不同，因此，第一、第二電容比也成為不同的電容比。因此，成為Q/V轉(zhuǎn)換電路62所輸出的第一電壓信號(hào)的第一電壓振幅、與Q/V轉(zhuǎn)換電路64所輸出的第二電壓信號(hào)的第二電壓振幅也不同的電壓。因此，通過在后級(jí)的差分放大電路等中，第一、第二電壓振幅的電壓差被進(jìn)行差分放大，從而在診斷模式中，能夠向檢測(cè)電路60供給作為虛擬所需信號(hào)的診斷用的所需信號(hào)。而且，根據(jù)檢測(cè)電路60對(duì)該診斷用的所需信號(hào)的的檢測(cè)結(jié)果，而能夠進(jìn)行檢測(cè)電路60是否正常地進(jìn)行動(dòng)作的診斷(自我診斷、故障診斷)。
[0058]圖2中圖示了本實(shí)施方式的電路裝置的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。并且，本實(shí)施方式的電路裝置并不限定于圖2的結(jié)構(gòu)，能夠采用省略其結(jié)構(gòu)要素的一部分、或者追加其他結(jié)構(gòu)要素等各種各樣的變形。
[0059]電路裝置具有:輸入有第一檢測(cè)信號(hào)IQl的第一端子PD1、和輸入有第二檢測(cè)信號(hào)IQ2的第二端子PD2。第一、第二端子PD1、PD2例如為電路裝置(IC)的襯墊，例如被設(shè)置于電路裝置的I/O區(qū)域內(nèi)。
[0060]控制部140實(shí)施各種控制處理。例如，控制部140實(shí)施檢測(cè)電路60的控制處理和診斷電路150的控制處理。該控制部140例如能夠通過由門陣列等自動(dòng)配置配線方法而被生成的邏輯電路、或者基于固件等而進(jìn)行動(dòng)作的處理器等來實(shí)現(xiàn)。
[0061 ] 寄存器部142具有對(duì)各種信息進(jìn)行設(shè)定的寄存器。寄存器部142例如能夠通過SRAM等儲(chǔ)存器或觸發(fā)電路等來實(shí)現(xiàn)。
[0062]診斷電路150包括第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2。另外，還能夠包括第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4。上述第一至第四開關(guān)元件SWl?SW4例如能夠通過MOS晶體管(例如匪OS型晶體管或傳輸門)來構(gòu)成。
[0063]第一開關(guān)元件SWl被設(shè)置于第一電容器Cl的一端和第一輸入節(jié)點(diǎn)NAl之間。第二開關(guān)元件SW2被設(shè)置于第二電容器C2的一端和第二輸入節(jié)點(diǎn)NA2之間。向第一、第二電容器Cl、C2的另一端側(cè)的第一節(jié)點(diǎn)NI供給診斷用信號(hào)SFD。另外，也能夠?qū)嵤┰诘谝弧⒌诙娙萜鰿l、C2和第一、第二輸入節(jié)點(diǎn)NAl、NA2之間，設(shè)置除了第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2以外的電路元件(電阻元件等)的變形。
[0064]第三開關(guān)元件SW3被設(shè)置于電路裝置的第一端子PDl和第一輸入節(jié)點(diǎn)NAl之間。第四開關(guān)元件SW4被設(shè)置于電路裝置的第二端子TO2和第二輸入節(jié)點(diǎn)NA2之間。另外，也能夠?qū)嵤┰诘谝?、第二端子HH、PD2和第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4之間設(shè)置其他電路元件(電阻元件等)的變形。
[0065]在圖2的電路裝置中，在診斷模式時(shí)(診斷期間)，第一、第二開關(guān)元件SW1、SW2成為導(dǎo)通，第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4成為斷開。由此，利用成為斷開的第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4來切斷與第一、第二端子ro1、H)2側(cè)的電連接，并且能夠經(jīng)由成為導(dǎo)通的第一、第二開關(guān)元件SW1、SW2，而向檢測(cè)電路60供給利用診斷用信號(hào)SFD而得到的診斷用的所需信號(hào)(虛擬的所需信號(hào))。
[0066]另外，在通常動(dòng)作期間內(nèi)，第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2成為斷開，第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4成為導(dǎo)通。在此，通常動(dòng)作期間為檢測(cè)電路60實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的期間。即，為檢測(cè)電路60利用第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2而實(shí)施所需信號(hào)(角速度信號(hào)、加速度信號(hào)、速度信號(hào)等)的檢測(cè)處理的期間。通過實(shí)施這種方式，從而在通常動(dòng)作期間內(nèi)，能夠利用斷開的第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2來切斷與第一、第二電容器Cl、C2側(cè)的電連接，并且利用經(jīng)由導(dǎo)通的第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4而被輸入的第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)處理。
[0067]更加具體而言，第一、第二開關(guān)元件SW1、SW2在電源接通后、通常動(dòng)作期間之前成為導(dǎo)通。即，在電源接通后、且通常動(dòng)作期間之前，例如通過控制部140，而將電路裝置的動(dòng)作模式設(shè)定為診斷模式(初始診斷模式、自我診斷模式)。然后，在第一、第二開關(guān)元件SW1、SW2成為導(dǎo)通的同時(shí)第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4成為斷開，從而執(zhí)行利用診斷用信號(hào)sro而進(jìn)行的檢測(cè)電路60的診斷處理。并且，也可以采用如下的方式，S卩，在通常動(dòng)作期間開始之后，使通常動(dòng)作暫時(shí)停止，并在該停止期間內(nèi)將動(dòng)作模式設(shè)定為診斷模式，并將第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2設(shè)為導(dǎo)通，從而執(zhí)行診斷處理。
[0068]控制部140實(shí)施將開關(guān)元件設(shè)為導(dǎo)通或斷開的導(dǎo)通/斷開控制。例如，控制部140實(shí)施第一、第二開關(guān)元件SW1、SW2或第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4的導(dǎo)通/斷開控制。例如，控制部140在診斷模式中實(shí)施將第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2設(shè)為導(dǎo)通并將第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4設(shè)為斷開的控制。具體而言，在電源接通后，在通常動(dòng)作期間之前，實(shí)施將第一、第二開關(guān)元件SW1、SW2設(shè)為導(dǎo)通并將第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4設(shè)為斷開的控制。另外，在檢測(cè)電路60實(shí)施所需信號(hào)的檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間內(nèi)，控制部140實(shí)施將第一、第二開關(guān)元件SWl、SW2設(shè)為斷開并將第三、第四開關(guān)元件SW3、SW4設(shè)為導(dǎo)通的控制。
[0069]檢測(cè)電路60包括:第一、第二Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64和差分放大電路70。另外，檢測(cè)電路60并不限定于圖2的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分、或者追加其他結(jié)構(gòu)要素等各種各樣的變形。
[0070]Q/V轉(zhuǎn)換電路62包括:運(yùn)算放大器0PB1、反饋電容器CB1、反饋電阻元件RB1。運(yùn)算放大器OPBl的非反相輸入端子被設(shè)定為模擬共通電壓VCM(模擬接地)。反饋電容器CBl被設(shè)置于運(yùn)算放大器OPBl的輸出端子與反相輸入端子之間。反饋電阻元件RBl也被設(shè)置于運(yùn)算放大器OPBl的輸出端子和反相輸入端子之間。反饋電阻元件RBl為用于對(duì)運(yùn)算放大器OPBl的輸出信號(hào)的DC偏壓點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定的元件，也可以設(shè)為省略反饋電阻元件RBl的結(jié)構(gòu)。
[0071 ] Q/V轉(zhuǎn)換電路64包括:運(yùn)算放大器0PB2、反饋電容器CB2、反饋電阻元件RB2。運(yùn)算放大器0PB2的非反相輸入端子被設(shè)定為模擬共通電壓VCM。反饋電容器CB2被設(shè)置于運(yùn)算放大器0PB2的輸出端子和反相輸入端子之間。反饋電阻元件RB2也被設(shè)置于運(yùn)算放大器0PB2的輸出端子和反相輸入端子之間。反饋電阻元件RB2為用于對(duì)運(yùn)算放大器0PB2的輸出信號(hào)的DC偏壓點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定的元件，也可以設(shè)為省略反饋電阻元件RB2的結(jié)構(gòu)。
[0072]Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64通過將作為來自物理量傳感器18的檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2的電荷信號(hào)的電荷蓄積在反饋電容器CB1、CB2中，從而將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64具有低通濾波特性，并且，例如，以其截止頻率充分低于物理量傳感器18的驅(qū)動(dòng)頻率(共振頻率)的方式設(shè)定反饋電容器CBl、CB2的電容值等。
[0073]差分放大電路70被設(shè)置于Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64的后級(jí)側(cè)。而且，差分放大電路70實(shí)施從Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64輸出的信號(hào)QBl、QB2的差分放大，并輸出信號(hào)QCl、QC2。例如，差分放大電路70實(shí)施對(duì)信號(hào)QB1、QB2的差分成分(差分)進(jìn)行放大的差分放大，并輸出作為差分信號(hào)的信號(hào)QC1、QC2。通過實(shí)施這樣的差分放大，從而能夠去除信號(hào)QB1、QB2所包含的相位相互相同的無用信號(hào)。
[0074]圖3為用于對(duì)本實(shí)施方式的電路裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明的信號(hào)波形圖。在圖3中，電壓振幅為VB的診斷用信號(hào)Sro被輸入至圖2的第一節(jié)點(diǎn)NI。于是，Q/V轉(zhuǎn)換電路62輸出電壓振幅為VBl的信號(hào)QBl，Q/V轉(zhuǎn)換電路64輸出電壓振幅為VB2的信號(hào)QB2。并且，雖然在圖3中，診斷用信號(hào)SFD成為矩形波，但也可以為正弦波等周期信號(hào)。
[0075]例如，反饋電容器CBl和CB2的電容值相等，電容器C2的電容值大于電容器Cl的電容值。電容器CBl、CB2的電容值例如為0.5pF?1.5pF左右，電容器Cl的電容值C例如為250fF?750fF左右。電容器Cl和C2的電容值之差A(yù)C例如為50fF?150fF左右。并且，C1、C2、CB1、CB2例如能夠通過多晶硅而形成的電容器(聚雙層電容器)或通過MM(Metal — Insulator —Metal)而形成的電容器等來實(shí)現(xiàn)。
[0076]如此，在與電容器Cl相比電容器C2的電容值較大的情況下，如圖3所示，Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64輸出VB1<VB2的關(guān)系成立的信號(hào)QB1、QB2。具體而言，Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64為反相放大器。因此，如圖3所示，在診斷用信號(hào)SR)為正極性的情況下，Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64以模擬共通電壓VCM為基準(zhǔn)(中心)而成為負(fù)極性，并且，輸出關(guān)于電壓振幅而VB1<VB2的關(guān)系成立的信號(hào) QB1、QB2。
[0077]即，通過由Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64的運(yùn)算放大器0PBU0PB2而實(shí)施的虛擬接地(虛擬短路)，從而使輸入節(jié)點(diǎn)NA1、NA2的電位均被設(shè)定為模擬共通電壓VCM。而且，由于與電容器Cl相比，電容器C2的電容值較大，因此，在電壓振幅為VB的診斷用信號(hào)SFD被施加于電容器Cl、C2的另一端的情況下，與電容器Cl的累積電荷量相比，電容器C2的累積電荷量變得較大。而且，由于Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64的反饋電容器CB1、CB2的電容值相等，因此，關(guān)于信號(hào)QB1、QB2的電壓振幅，VB1<VB2的關(guān)系成立。即，信號(hào)QBl的電壓振幅VBl被設(shè)定為與電容器Cl和反饋電容器CBl的電容比(C1/CB1)相對(duì)應(yīng)的振幅，信號(hào)QB2的電壓振幅VB2被設(shè)定為與電容器C2和反饋電容器CB2的電容比(C2/CB2)相對(duì)應(yīng)的振幅。而且，由于與CI相比，C2的電容值較大，因此VB1<VB2的關(guān)系成立。
[0078]差分放大電路70對(duì)信號(hào)QBl、QB2的差分成分進(jìn)行放大。因此，如圖3所不，信號(hào)QBl、QB2的差分被放大增益倍且被反相而得到的信號(hào)，作為差分的信號(hào)QCl、QC2而被輸出。例如，在將差分放大電路70的差分放大的增益設(shè)為GC的情況下，信號(hào)QCl與信號(hào)QC2之間的差分電壓能夠表示為VDF=GC X (VB2—VBl)。
[0079]如此，通過向電容器Cl的另一端側(cè)的節(jié)點(diǎn)NI輸入診斷用信號(hào)SFD，從而能夠向檢測(cè)電路60供給如信號(hào)QC1、QC2所示的診斷用的所需信號(hào)(虛擬所需信號(hào))。而且，檢測(cè)電路60實(shí)施該診斷用的所需信號(hào)的檢測(cè)動(dòng)作，并且通過對(duì)其檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控，從而能夠?qū)嵤z測(cè)電路60是否正常地進(jìn)行動(dòng)作的診斷(自我診斷、故障診斷)。具體而言，通過對(duì)圖3的信號(hào)QCl、QC2的差分電壓VDF進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠?qū)嵤z測(cè)電路60的診斷。
[0080]例如，由于電容器C1、C2、CB1、CB2的電容值和診斷用信號(hào)SR)的電壓振幅為已知，因此，信號(hào)QCl、QC2的差分電壓VDF也成為已知。因此，如果與差分電壓VDF相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電路60的檢測(cè)結(jié)果在期待值的范圍內(nèi)，則能夠診斷為檢測(cè)電路60在正常地進(jìn)行動(dòng)作。具體而言，例如，通過后文敘述的同步檢波電路81，而實(shí)施在去除無用信號(hào)的同時(shí)檢測(cè)出診斷用的所需信號(hào)(QC1、QC2)的同步檢波。即，通過實(shí)施同步檢波，從而去除相位與同步信號(hào)不同的無用信號(hào)(例如相位偏離了 90度的無用信號(hào))，而提取相位與同步信號(hào)相同的診斷用的所需信號(hào)。也就是說，在頻譜中，在DC等的頻帶上顯現(xiàn)診斷用的所需信號(hào)的成分。因此，如果該診斷用的所需信號(hào)的DC成分的值(DC電壓值或DC電壓的A/D轉(zhuǎn)換值)在期待值的范圍內(nèi)，則能夠診斷為，檢測(cè)電路60在正常地進(jìn)行動(dòng)作。
[0081]圖4為本實(shí)施方式的電路裝置的整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例。在圖4的電路裝置中，除了檢測(cè)電路60、控制部140、寄存器部142、診斷電路150的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路30。
[0082]驅(qū)動(dòng)電路30對(duì)物理量傳感器18進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，通過接受來自物理量傳感器18的反饋信號(hào)DI，并輸出與反饋信號(hào)DI相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ，從而對(duì)物理量傳感器18進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，來自物理量傳感器18的第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2經(jīng)由端子H)1、PD2(襯墊)而被輸入至電路裝置的檢測(cè)電路60中。另外，來自物理量傳感器18的反饋信號(hào)DI經(jīng)由端子Η)3(襯墊)而被輸入至電路裝置的驅(qū)動(dòng)電路30中，驅(qū)動(dòng)電路30經(jīng)由端子Η)4(襯墊)而將驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ輸出至物理量傳感器18。
[0083]檢測(cè)電路60包括:具有Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64和差分放大電路70等的放大電路61、同步檢波電路81、A/D轉(zhuǎn)換電路100、DSP部110(數(shù)字信號(hào)處理部)。對(duì)于這些各個(gè)電路的詳細(xì)內(nèi)容，將在后文進(jìn)行敘述。并且，檢測(cè)電路60并不限定于圖4的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分、或者追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種各樣的變形。例如，也可以為，不設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換電路100和DSP部110，而輸出模擬的檢測(cè)結(jié)果這類型的檢測(cè)電路60。
[0084]在圖4中，同步檢波電路81根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)電路30的同步信號(hào)SYC而實(shí)施同步檢波。即，針對(duì)放大電路61的輸出信號(hào)而實(shí)施基于同步信號(hào)SYC而進(jìn)行的同步檢波，并實(shí)施在去除無用信號(hào)的同時(shí)提取所需信號(hào)的同步檢波。而且，在診斷電路150的電容器C1、C2的另一端側(cè)的節(jié)點(diǎn)NI，輸入有基于來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)DSFD而得到的信號(hào)SFD。例如，圖2的信號(hào)SFD為來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)Dsro其本身，或者為對(duì)信號(hào)Dsro的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的信號(hào)。
[0085]具體而言，驅(qū)動(dòng)電路30向診斷電路150供給相位與同步信號(hào)SYC相同(包含大致相同)的信號(hào)DSFD。例如，在圖3中，診斷用信號(hào)3!^和同步信號(hào)SYC為相同相位且相同頻率的信號(hào)。如果利用與診斷用信號(hào)SFD相同的相位的同步信號(hào)SYC來對(duì)信號(hào)QCl、QC2(或者對(duì)QCl、QC2進(jìn)行了增益放大而得到的信號(hào))進(jìn)行同步檢波，則能夠獲得與該差分電壓VDF相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果(DC電壓)。而且，通過對(duì)該檢測(cè)結(jié)果和期待值進(jìn)行比較，從而能夠?qū)嵤z測(cè)電路60的診斷。
[0086]在圖5中，圖示了診斷電路150的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。在圖5中，除了圖2的結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置有開關(guān)元件SW5、SW6、電阻元件RAl、RA2。如圖4所示，在開關(guān)元件SW6的一端上，輸入來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)DSFD。信號(hào)DSFD為與同步信號(hào)SYC相同的相位的信號(hào)，例如為矩形波的信號(hào)。
[0087]在開關(guān)元件SW6的另一端和VSS(GND)之間，設(shè)置有串聯(lián)連接的電阻元件RAl、RA2。電阻元件RAl、RA2為，用于對(duì)作為來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)的信號(hào)DSHD的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電阻元件。即，信號(hào)DSFD的電壓電平通過由電阻元件RA1、RA2的電阻值來決定的電壓分割比(RA1/(RA1+RA2))而被實(shí)施電壓分割，并且電壓分割后的信號(hào)在電阻元件RA1、RA2的連接節(jié)點(diǎn)N2上生成。連接節(jié)點(diǎn)N2經(jīng)由開關(guān)元件SW5而與節(jié)點(diǎn)NI連接。例如，信號(hào)DSro的電壓電平通過電阻元件RAl、RA2而例如被電壓分割為1/2?1/8左右(優(yōu)選為，1/4左右)，從而生成信號(hào)SFD。信號(hào)DSro例如為，電壓振幅例如為2.0?2.8V左右的電壓信號(hào)。同步信號(hào)SYC例如為2.9?3.7V左右的電壓信號(hào)。
[0088]在診斷模式中，開關(guān)元件SW3、SW4成為斷開，并且開關(guān)元件SWl、SW2、SW5、SW6成為導(dǎo)通。由此，對(duì)來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)DSro的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的信號(hào)(例如，被電壓分割為1/2?1/8左右而得到的信號(hào))作為診斷用信號(hào)SR)而被輸入至電容器C1、C2的另一端的節(jié)點(diǎn)NI。
[0089 ]如圖4所示，在檢測(cè)電路60中設(shè)置有放大電路61，放大電路61的各個(gè)電路(Q/V轉(zhuǎn)換電路、差分放大電路等)通過運(yùn)算放大器而被構(gòu)成。因此，當(dāng)將來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)Dsro就此輸入至電容器C1、C2的另一端的節(jié)點(diǎn)NI時(shí)，這些運(yùn)算放大器的動(dòng)作可能會(huì)飽和。即，成為了運(yùn)算放大器在輸出電壓達(dá)到電源電壓附近的飽和區(qū)內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作的情況。
[0090]對(duì)于這一點(diǎn)，在圖5中，通過利用診斷電路的電阻元件RA1、RA2(廣義而言為電壓分割電路)而對(duì)信號(hào)DSH)的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而能夠減小被輸入至電容器Cl、C2的另一端的節(jié)點(diǎn)NI的診斷用信號(hào)SFD的電壓振幅。因此，如上所述，能夠消除運(yùn)算放大器在飽和區(qū)域內(nèi)進(jìn)行動(dòng)作的情況。并且，雖然在圖5中，通過使用了電阻元件RA1、RA2的電壓分割方法來對(duì)信號(hào)DSFD的電壓電平進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，但是，本實(shí)施方式的電壓電平轉(zhuǎn)換方法并不限定于此，能夠?qū)嵤└鞣N各樣的變形。
[0091]圖6為對(duì)本實(shí)施方式的電路裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明的動(dòng)作順序圖。如圖6所示，電路裝置被接通電源，電源接通后，電路裝置被設(shè)定為診斷模式，從而實(shí)施初始診斷。即，實(shí)施對(duì)檢測(cè)電路60是否在正常地動(dòng)作進(jìn)行驗(yàn)證的診斷。在該初始診斷(診斷模式)時(shí)，診斷電路150的開關(guān)元件SWl、SW2、SW5、SW6成為導(dǎo)通，而開關(guān)元件SW3、SW4成為斷開。由此，來自物理量傳感器18的檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2的輸入被電切斷，將來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)DSH)進(jìn)行了電壓電平轉(zhuǎn)換而得到的信號(hào)將作為診斷用信號(hào)SFD而被輸入至電容器Cl、C2的另一端的節(jié)點(diǎn)NI。由此，如圖3中所說明的那樣，能夠?qū)⒃\斷用的虛擬的所需信號(hào)供給至檢測(cè)電路60，從而對(duì)檢測(cè)電路60的各電路是否在正常地進(jìn)行動(dòng)作進(jìn)行診斷。
[0092]另一方面，當(dāng)這樣的初始診斷結(jié)束而成為對(duì)所需信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的通常動(dòng)作期間時(shí)，開關(guān)元件SW3、SW4成為導(dǎo)通，而開關(guān)元件SWl、SW2、SW5、SW6成為斷開。由此，來自物理量傳感器18的檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2被輸入至檢測(cè)電路60中，從而實(shí)施所需信號(hào)的檢測(cè)處理。此時(shí)，通過使開關(guān)元件SWl、SW2等成為斷開，從而能夠抑制例如基于來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)DSFD而產(chǎn)生的噪聲等傳遞至檢測(cè)電路60的輸入節(jié)點(diǎn)NAl、NA2等情況。
[0093]如上文所述，在圖6中，在電源接通后、且通常動(dòng)作期間之前，設(shè)定為診斷模式。該診斷模式的設(shè)定通過如下方式來實(shí)現(xiàn)，所述方式為，例如電路裝置的外部的控制器等發(fā)出用于使診斷模式(初始診斷)開始的命令，并且該命令經(jīng)由電路裝置的接口而被接收?；蛘?，也可以在電源接通后，自動(dòng)地將電路裝置的動(dòng)作模式設(shè)定為診斷模式。
[0094]如圖6所示，在初始診斷的期間內(nèi)，通過使開關(guān)元件SWl、SW2、SW5、SW6成為導(dǎo)通，從而信號(hào)SFD被輸入至電容器Cl、C2的另一端的節(jié)點(diǎn)NI，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)電路60的自我診斷。另一方面，當(dāng)成為通常動(dòng)作期間時(shí)，開關(guān)元件SWl、SW2、SW5、SW6成為斷開，并且開關(guān)元件SW3、SW4成為導(dǎo)通。由此，輸入來自物理量傳感器18的檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2，從而能夠?qū)嵤┯蓹z測(cè)電路60進(jìn)行的所需信號(hào)的檢測(cè)動(dòng)作。另外，即使在通常動(dòng)作期間內(nèi)，也如后文敘述那樣，實(shí)施有用于對(duì)檢測(cè)電路60是否在正常地動(dòng)作進(jìn)行常時(shí)確認(rèn)的常時(shí)診斷。
[0095]并且，雖然在圖6中，對(duì)在電源接通后、且通常動(dòng)作期間之前設(shè)定為診斷模式的情況進(jìn)行了說明，但是，本實(shí)施方式并不限定于此。例如，也可以采用如下的方式，即，在通常動(dòng)作開始之后，使通常動(dòng)作暫時(shí)停止，并根據(jù)例如來自電路裝置的外部的控制器的命令的發(fā)出等，而實(shí)施電路裝置的診斷處理。而且，只要在診斷處理結(jié)束之后，使通常動(dòng)作再開始即可。
[0096]圖7(A)、圖7(B)為，對(duì)診斷模式中的檢測(cè)結(jié)果的輸出方法進(jìn)行說明的圖。在本實(shí)施方式中，電路裝置輸出診斷模式中的檢測(cè)電路60的檢測(cè)結(jié)果，并傳遞至外部的控制器等。
[0097]例如，在圖7(A)中，圖3中所說明的診斷用所需信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果被進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并作為診斷模式下的檢測(cè)結(jié)果而被輸出。
[0098]具體而言，電路裝置包括用于輸出檢測(cè)結(jié)果的寄存器部142。外部的控制器等能夠經(jīng)由電路裝置的接口而訪問該寄存器部142。而且，檢測(cè)電路60包括對(duì)檢測(cè)電路60的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路100。檢測(cè)結(jié)果信號(hào)例如為，通過圖4的同步檢波電路81的同步檢波而獲得的所需信號(hào)的檢波信號(hào)。
[0099]而且，在寄存器部142中，通過對(duì)診斷模式下的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而獲得的診斷結(jié)果數(shù)據(jù)作為檢測(cè)結(jié)果而被設(shè)定。例如，由A/D轉(zhuǎn)換電路100對(duì)通過將診斷用的所需信號(hào)(虛擬所需信號(hào))進(jìn)行同步檢波而獲得的檢波信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。然后，對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換值，通過DSP部110來實(shí)施數(shù)字信號(hào)處理(濾波處理、補(bǔ)正處理等)。由此獲得的診斷結(jié)果數(shù)據(jù)被設(shè)定于寄存器部142中。而且，通過外部的控制器等來訪問寄存器部142從而讀取該診斷結(jié)果數(shù)據(jù)，由此診斷模式下的檢測(cè)電路60中的檢測(cè)結(jié)果向外部被輸出。另外，設(shè)定于寄存器部142中的診斷結(jié)果數(shù)據(jù)也可以為診斷模式中的檢波信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換值本身?；蛘?，也可以由控制部140來實(shí)施檢波信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換值是否在期待值的范圍內(nèi)的判斷，并將其判斷結(jié)果作為診斷結(jié)果數(shù)據(jù)，而設(shè)定在寄存器部142中。
[0100]作為診斷模式中的檢測(cè)結(jié)果的輸出方法，能夠設(shè)想各種各樣的方法。例如，圖7(B)為使用了模擬電路的檢測(cè)結(jié)果的輸出方法的示例。
[0101]在圖7(B)中，診斷用的所需信號(hào)的檢波信號(hào)SDIG被輸入至比較器CPl的反相輸入端子和比較器CP2的非反相輸入端子中。在比較器CPI的非反相輸入端子中輸入高電位側(cè)的閾值電壓VTH，在比較器CP2的反相輸入端子中輸入低電位側(cè)的閾值電壓VTL。在此，VTH>VTL的關(guān)系成立。而且，比較器CPI的輸出信號(hào)與比較器CP2的輸出信號(hào)被輸入至NAND電路NA，并輸出檢測(cè)結(jié)果信號(hào)DDET。
[0102]通過利用該圖7(B)的電路，從而能夠?qū)υ\斷用的所需信號(hào)的檢波信號(hào)SDIG的電壓電平是否處于閾值電壓VTH與VTL之間的電壓范圍內(nèi)(期待值的電壓范圍內(nèi))進(jìn)行判斷。
[0103]例如，在檢波信號(hào)SDIG的電壓電平處于VTH與VTL之間的電壓范圍內(nèi)的情況下，檢測(cè)結(jié)果信號(hào)DDET成為低電平，從而判斷為檢測(cè)電路60在正常地動(dòng)作。
[0104]另一方面，在檢波信號(hào)SDIG的電壓電平處于VTH與VTL之間的電壓范圍外的情況下，檢測(cè)結(jié)果信號(hào)DDET成為高電平，從而判斷為檢測(cè)電路60未正常地動(dòng)作。即，判斷為，發(fā)生了故障。
[0105]該檢測(cè)結(jié)果信號(hào)DDET作為診斷模式中的檢測(cè)結(jié)果而從電路裝置的端子被輸出，夕卜部的控制器等通過對(duì)該檢測(cè)結(jié)果信號(hào)DDET進(jìn)行監(jiān)控，從而能夠?qū)﹄娐费b置的檢測(cè)電路60是否正常地動(dòng)作進(jìn)行判斷。并且，也可以不實(shí)施如圖7(B)那樣的判斷處理，而將模擬的DC電壓(SDIG的電壓)作為檢測(cè)結(jié)果而就此輸出。
[0106]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的電路裝置，設(shè)置具有不同的電容值的電容器C1、C2的診斷電路150，在診斷模式中，通過向該電容器C1、C2的另一端側(cè)的節(jié)點(diǎn)NI輸入診斷用信號(hào)SFD，從而向檢測(cè)電路60供給虛擬的診斷用的所需信號(hào)。然后，通過對(duì)診斷模式下的檢測(cè)電路60的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控，從而對(duì)檢測(cè)電路60是否正常進(jìn)行判斷。通過采用以此方式，從而能夠在電源接通后的電路裝置的實(shí)際動(dòng)作時(shí)對(duì)檢測(cè)電路60進(jìn)行診斷，從而實(shí)現(xiàn)了可靠性的提尚等。
[0107]例如，在上述的現(xiàn)有技術(shù)的方法中，雖然能夠?qū)χ圃鞎r(shí)或制造前的檢測(cè)電路60的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，但無法實(shí)施電路裝置的實(shí)際動(dòng)作時(shí)的檢測(cè)電路60的診斷(自我診斷)。即，在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，無法實(shí)現(xiàn)在將電路裝置裝入了電子設(shè)備或移動(dòng)體等產(chǎn)品中的狀態(tài)下的檢測(cè)電路60的診斷處理。因此，在電路裝置被裝入產(chǎn)品中且在持續(xù)進(jìn)行實(shí)際動(dòng)作的過程中發(fā)生了故障的情況、或性能發(fā)生了劣化的情況下，則無法應(yīng)對(duì)。
[0108]對(duì)此，根據(jù)本實(shí)施方式的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)電源接通后的電路裝置的實(shí)際動(dòng)作時(shí)的檢測(cè)電路60的診斷，并且能夠?qū)崿F(xiàn)電路裝置被裝入產(chǎn)品中的狀態(tài)下的診斷處理。因此，在電路裝置被裝入產(chǎn)品中并持續(xù)進(jìn)行實(shí)際動(dòng)作的過程中發(fā)生了故障的情況、或性能發(fā)生了劣化的情況下，能夠在診斷模式中檢測(cè)出這些情況，并通知外部的控制器等。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比，能夠大幅度地提高可靠性等。
[0109]另外，在本實(shí)施方式中，如圖6所示，每次使電路裝置接通電源時(shí)，在初始診斷期間內(nèi)，均實(shí)施利用診斷電路150的自我診斷。因此，例如，與制造時(shí)僅診斷一次的方法相比，能夠提高對(duì)抗因時(shí)效性變化而引起的故障或性能劣化的可靠性。
[0110]另外，在本實(shí)施方式中，著眼于Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64具有反饋電容器CB1、CB2的情況，而將電容值不同的電容器C1、C2設(shè)置于診斷電路150中，并且利用這些電容器的電容比，而生成了診斷用的所需信號(hào)。如果采用這種方式，能夠有效運(yùn)用反饋電容器CB1、CB2的存在，而生成診斷用的所需信號(hào)，并能夠通過簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的診斷電路150來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電路60的診斷。
[0111]另外，在本實(shí)施方式中，如圖2所示，在檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2的信號(hào)路徑上設(shè)置有開關(guān)元件SW3、SW4。例如，如在上述的現(xiàn)有技術(shù)中所指出的那樣，在檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2的信號(hào)路徑上存在有其他的電路元件這種情況很可能導(dǎo)致實(shí)際動(dòng)作時(shí)的電路裝置的檢測(cè)性能的劣化，從而不理想。
[0112]對(duì)于這一點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，重視了例如在車載用的電路裝置等中被強(qiáng)烈要求的可靠性，從而在端子Η)1、Η)2與輸入節(jié)點(diǎn)NA1、NA2之間設(shè)置有開關(guān)元件SW3、SW4。通過采用這種方式，從而能夠在診斷模式中將開關(guān)元件SW3、SW4設(shè)為斷開，從而切斷檢測(cè)電路60與物理量傳感器18側(cè)的電連接，并且經(jīng)由成為導(dǎo)通的開關(guān)元件SW1、SW2而將診斷用的所需信號(hào)供給至檢測(cè)電路60 ο而且，在通常動(dòng)作模式中，通過將開關(guān)元件SW3、SW4設(shè)為導(dǎo)通，并將來自物理量傳感器18的檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2輸入至檢測(cè)電路60，從而能夠?qū)嵤┩ǔ?dòng)作中的所需信號(hào)的檢測(cè)。
[0113]另外，由于在本實(shí)施方式中，根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)而生成了被輸入至電容器C1、C2的另一端的診斷用的信號(hào)SFD，因此，無需從外部輸入診斷用的信號(hào)，而能夠自主地對(duì)檢測(cè)電路60進(jìn)行自我診斷。另外，由于在診斷模式中，僅通過將診斷用的信號(hào)SR)輸入至電容器C1、C2的另一端，從而生成診斷用的所需信號(hào)，因此，也能夠簡(jiǎn)化診斷模式下的處理。尤其是，如果作為來自驅(qū)動(dòng)電路30的信號(hào)，而使用與同步信號(hào)SYC相同的相位的信號(hào)Dsro，則能夠生成不通過同步檢波來去除就能夠進(jìn)行檢波的診斷用的所需信號(hào)，從而能夠在具有同步檢波電路81的檢測(cè)電路60中實(shí)現(xiàn)最佳的診斷處理。
[0114]2.電子設(shè)備、陀螺傳感器、電路裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)
[0115]圖8中圖示了本實(shí)施方式的電路裝置20、包括該電路裝置20的陀螺傳感器510(廣義而言為物理量檢測(cè)裝置)、包括該陀螺傳感器510的電子設(shè)備500的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。
[0116]并且，電路裝置20、電子設(shè)備500、陀螺傳感器510并不限定于圖8的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分、或者增加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種各樣的變形。另外，作為本實(shí)施方式的電子設(shè)備500，能夠假設(shè)數(shù)碼照相機(jī)、錄像機(jī)、智能電話、手機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)器人、生物體信息檢測(cè)裝置、游戲機(jī)、時(shí)鐘、健康器具、或者便攜式信息終端末等各種設(shè)備。另夕卜，以下，雖然以物理量傳感器為壓電型的振動(dòng)片(振動(dòng)陀螺)、且傳感器為陀螺傳感器的情況為例而進(jìn)行說明，但是，本發(fā)明并不限定于此。例如，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于，由硅基板等形成的靜電電容檢測(cè)方式的振動(dòng)陀螺、和對(duì)與角速度信息等效的物理量或角速度信息以外的物理量進(jìn)行檢測(cè)的物理量傳感器等中。
[0117]電子設(shè)備500包括陀螺傳感器510和處理部520。另外，能夠包括存儲(chǔ)器530、操作部540、顯示部550。由CPU、MPU等來實(shí)現(xiàn)的處理部520(控制器)實(shí)施陀螺傳感器510等的控制或電子設(shè)備500的整體控制。另外，處理部520根據(jù)由陀螺傳感器510檢測(cè)出的角速度信息(廣義而言為物理量)來實(shí)施處理。例如，根據(jù)角速度信息，而實(shí)施用于抖動(dòng)校正、姿態(tài)控制、GPS自動(dòng)導(dǎo)航等的處理。存儲(chǔ)器530(R0M、RAM等)對(duì)控制程序或各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，或者作為工作區(qū)域或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域而發(fā)揮功能。操作部540為用于由用戶對(duì)電子設(shè)備500進(jìn)行操作的部件，顯示部550將各種信息向使用者顯示。
[0118]陀螺傳感器510(物理量檢測(cè)裝置)包括振動(dòng)片10和電路裝置20。振動(dòng)片10(廣義而言為物理量傳感器)為由水晶等壓電材料的薄板形成的壓電型振動(dòng)片。具體而言，振動(dòng)片10為由Z切割的水晶基板而形成的雙T字型的振動(dòng)片。
[0119]電路裝置20包括:驅(qū)動(dòng)電路30、檢測(cè)電路60、控制部140、寄存器部142、診斷電路150。并且，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或者追加其他結(jié)構(gòu)要素等的各種各樣的變形。
[0120]驅(qū)動(dòng)電路30輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ而對(duì)振動(dòng)片1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，通過從振動(dòng)片1接收反饋信號(hào)DI，并輸出與之對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ，從而使振動(dòng)片1激勵(lì)。檢測(cè)電路60從通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ而被驅(qū)動(dòng)了的振動(dòng)片10接收檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2(檢測(cè)電流、電荷)，并根據(jù)檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2，而檢測(cè)出(提取)與被施加在振動(dòng)片10上的物理量相對(duì)應(yīng)的所需信號(hào)(科里奧利力信號(hào))。
[0121]振動(dòng)片10具有:基部1、連結(jié)臂2、3、驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7、檢測(cè)臂8、9。相對(duì)于矩形狀的基部I而向+Y軸方向、一Y軸方向延伸出檢測(cè)臂8、9。另外，相對(duì)于基部I而向一X軸方向、+X軸方向延伸出連結(jié)臂2、3。而且，相對(duì)于連結(jié)臂2而向+Y軸方向、一Y軸方向延伸出驅(qū)動(dòng)臂4、5，相對(duì)于連結(jié)臂3而向+Y軸方向、一Y軸方向延伸出驅(qū)動(dòng)臂6、7。并且，X軸、Y軸、Z軸表示水晶軸，并分別被稱為電軸、機(jī)械軸、光學(xué)軸。
[0122]來自驅(qū)動(dòng)電路30的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ被輸入至被設(shè)置于驅(qū)動(dòng)臂4、5的上表面上的驅(qū)動(dòng)電極、和被設(shè)置于驅(qū)動(dòng)臂6、7的側(cè)面上的驅(qū)動(dòng)電極。另外，來自被設(shè)置于驅(qū)動(dòng)臂4、5的側(cè)面上的驅(qū)動(dòng)電極、和被設(shè)置于驅(qū)動(dòng)臂6、7的上表面上的驅(qū)動(dòng)電極的信號(hào)作為反饋信號(hào)DI而被輸入至驅(qū)動(dòng)電路30。另外，來自被設(shè)置于檢測(cè)臂8、9的上表面上的檢測(cè)電極的信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2而被輸入至檢測(cè)電路60。并且，被設(shè)置于檢測(cè)臂8、9的側(cè)面上的共通電極例如被接地。
[0123]當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)電路30而被施加交流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ時(shí)，驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7通過逆壓電效應(yīng)而實(shí)施如箭頭標(biāo)記A所示那樣的彎曲振動(dòng)(激勵(lì)振動(dòng))。即，實(shí)施如下的彎曲振動(dòng)，S卩，驅(qū)動(dòng)臂4、6的頂端反復(fù)進(jìn)行相互接近和分離、并且驅(qū)動(dòng)臂5、7的頂端也反復(fù)進(jìn)行相互接近和分離的彎曲振動(dòng)。此時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)臂4、5和驅(qū)動(dòng)臂6、7實(shí)施了相對(duì)于穿過基部I的重心位置的Y軸而呈線對(duì)稱的振動(dòng)，因此，基部1、連結(jié)臂2、3、檢測(cè)臂8、9幾乎不會(huì)振動(dòng)。
[0124]在該狀態(tài)下，當(dāng)向振動(dòng)片10施加以Z軸為旋轉(zhuǎn)軸的角速度時(shí)(當(dāng)振動(dòng)片10圍繞Z軸而旋轉(zhuǎn)時(shí))，由于科里奧利力而使驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7如箭頭標(biāo)記B所示那樣進(jìn)行振動(dòng)。即，通過使正交于箭頭標(biāo)記A的方向及Z軸的方向的箭頭標(biāo)記B的方向的科里奧利力作用于驅(qū)動(dòng)臂4、
5、6、7上，從而產(chǎn)生箭頭標(biāo)記B的方向的振動(dòng)成分。該箭頭標(biāo)記B的振動(dòng)經(jīng)由連結(jié)臂2、3而被傳遞至基部I，檢測(cè)臂8、9在箭頭標(biāo)記C的方向上進(jìn)行彎曲振動(dòng)。通過由該檢測(cè)臂8、9的彎曲振動(dòng)所引起的壓電效應(yīng)而產(chǎn)生的電荷信號(hào)將作為檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2而被輸入至檢測(cè)電路60。在此，驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7的箭頭標(biāo)記B的振動(dòng)為，相對(duì)于基部I的重心位置而在圓周方向上的振動(dòng)，檢測(cè)臂8、9的振動(dòng)為，在圓周方向上與箭頭標(biāo)記B相反朝向的箭頭標(biāo)記C的方向上的振動(dòng)。因此，檢測(cè)信號(hào)IQl、IQ2成為相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ而相位僅偏離了 90度的信號(hào)。
[0125]例如，當(dāng)將圍繞Z軸的振動(dòng)片10(陀螺傳感器)的角速度設(shè)為ω，將質(zhì)量設(shè)為m，將振動(dòng)速度設(shè)為V時(shí)，科里奧利力被表示為Fc = 2m.V.ω。因此，通過檢測(cè)電路60檢測(cè)出作為與科里奧利力對(duì)應(yīng)的信號(hào)的所需信號(hào)，從而能夠求取角速度ω。而且，通過利用所求取的角速度ω，從而處理部520能夠?qū)嵤┯糜诙秳?dòng)校正、姿態(tài)控制、或者GPS自動(dòng)導(dǎo)航等的各種處理。
[0126]并且，雖然在圖8中，圖示了振動(dòng)片10為雙T字型的情況的示例，但是，本實(shí)施方式的振動(dòng)片10并不限定于這樣的結(jié)構(gòu)。例如，也可以為音叉型、H型等。另外，振動(dòng)片10的壓電材料也可以是水晶以外的陶瓷或硅等的材料。
[0127]圖9中圖示了電路裝置的驅(qū)動(dòng)電路30、檢測(cè)電路60的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。
[0128]驅(qū)動(dòng)電路30包括:輸入有來自振動(dòng)片10的反饋信號(hào)DI的放大電路32、實(shí)施自動(dòng)增益控制的增益控制電路40、和向振動(dòng)片1輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50 ο還包括向檢測(cè)電路60輸出同步信號(hào)SYC的同步信號(hào)輸出電路52。另外，驅(qū)動(dòng)電路30的結(jié)構(gòu)并不限定于圖9，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或者追加其他結(jié)構(gòu)要素等的各種變形。
[0129]放大電路32 (I /V轉(zhuǎn)換電路)對(duì)來自振動(dòng)片1的反饋信號(hào)DI進(jìn)行放大。例如，將來自振動(dòng)片10的電流的信號(hào)DI轉(zhuǎn)換為電壓的信號(hào)DV并輸出。該放大電路32能夠通過運(yùn)算放大器、反饋電阻元件、反饋電容器等來實(shí)現(xiàn)。
[0130]驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50根據(jù)由放大電路32放大后的信號(hào)DV，而輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ。例如，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50輸出矩形波(或正弦波)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50能夠通過比較器等來實(shí)現(xiàn)。
[0131]增益控制電路40(AGC)向驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50輸出控制電壓DS，從而對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ的振幅進(jìn)行控制。具體而言，增益控制電路40對(duì)信號(hào)DV進(jìn)行監(jiān)視，并對(duì)振蕩環(huán)路的增益進(jìn)行控制。例如，在驅(qū)動(dòng)電路30中，為了將陀螺傳感器的靈敏度保持恒定，需要將向振動(dòng)片10(驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)片)供給的驅(qū)動(dòng)電壓的振幅保持恒定。因此，在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系的振蕩環(huán)路內(nèi)，設(shè)置有用于對(duì)增益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的增益控制電路40。增益控制電路40以使來自振動(dòng)片10的反饋信號(hào)DI的振幅(振動(dòng)片的振動(dòng)速度V)成為恒定的方式對(duì)增益進(jìn)行可變的自動(dòng)調(diào)節(jié)。該增益控制電路40通過對(duì)放大電路32的輸出信號(hào)DV進(jìn)行全波整流的全波整流器、或?qū)嵤┤ㄕ髌鞯妮敵鲂盘?hào)的積分處理的積分器等來實(shí)現(xiàn)。
[0132]同步信號(hào)輸出電路52接受由放大電路32放大后的信號(hào)DV，并向檢測(cè)電路60輸出同步信號(hào)SYC(參照信號(hào))。該同步信號(hào)輸出電路52通過實(shí)施正弦波(交流)的信號(hào)DV的二進(jìn)制處理而生成矩形波的同步信號(hào)SYC的比較器、或?qū)嵤┩叫盘?hào)SYC的相位調(diào)節(jié)的相位調(diào)節(jié)電路(移相器)等來實(shí)現(xiàn)。
[0133]另外，同步信號(hào)輸出電路52向診斷電路150輸出信號(hào)DSFD。信號(hào)DSro為與同步信號(hào)SYC相位相同的信號(hào)，例如通過實(shí)施正弦波的信號(hào)DV的二進(jìn)制處理的比較器等來生成。并且，也可以將同步信號(hào)SYC其本身作為信號(hào)DSFD而向診斷電路150輸出。
[0134]檢測(cè)電路60包括:放大電路61、同步檢波電路81、濾波器部90、A/D轉(zhuǎn)換電路100、DSP部110。放大電路61接收來自振動(dòng)片10的第一、第二檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2，并實(shí)施電荷一電壓轉(zhuǎn)換、差分的信號(hào)放大和增益調(diào)節(jié)等。同步檢波電路81根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)電路30的同步信號(hào)SYC而實(shí)施同步檢波。濾波器部90(低通濾波器)作為A/D轉(zhuǎn)換電路100的前置濾波器而發(fā)揮功能。另外，濾波器部90也作為使通過同步檢波而沒有完全被去除的無用信號(hào)衰減的電路而發(fā)揮功能。A/D轉(zhuǎn)換電路100實(shí)施同步檢波后的信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換。DSP部110對(duì)于來自A/D轉(zhuǎn)換電路100的數(shù)字信號(hào)，而實(shí)施數(shù)字濾波處理或數(shù)字補(bǔ)正處理等的數(shù)字信號(hào)處理。
[0135]并且，例如，作為來自振動(dòng)片10的電荷信號(hào)(電流信號(hào))的檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2相對(duì)于作為電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ，相位滯后90度。另外，在放大電路61的Q/V轉(zhuǎn)換電路等中，相位滯后90度。因此，放大電路61的輸出信號(hào)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ，相位滯后180度。因此，例如，通過利用與驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ(DV)同相的同步信號(hào)SYC來進(jìn)行同步檢波，從而能夠去除相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ而相位滯后90度的無用信號(hào)等。
[0136]控制部140實(shí)施電路裝置20的控制處理。該控制部140能夠通過時(shí)鐘電路(門陣列等)或處理器等來實(shí)現(xiàn)。電路裝置20中的各種的開關(guān)控制或模式設(shè)定等通過該控制部140而被實(shí)施。
[0137]并且，雖然圖9中圖示了通過數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來輸出所檢測(cè)出的角速度的數(shù)字陀螺儀的電路裝置的結(jié)構(gòu)例，但是，本實(shí)施方式并不限定于此，也可以為通過模擬電壓(DC電壓)來輸出所檢測(cè)出的角速度的模擬陀螺儀的電路裝置的構(gòu)成。
[0138]3.檢測(cè)電路的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)例
[0139]圖10中圖示了檢測(cè)電路60的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。并且，檢測(cè)電路60并不限定于圖10的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或者追加其他結(jié)構(gòu)要素等的各種變形。
[0140]由于診斷電路150、Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64的結(jié)構(gòu)與圖2等中所進(jìn)行說明的情況相同，因此省略對(duì)其說明。
[0141 ] 差分放大電路70包括第一放大器AMCl和第二放大器AMC2。第一放大器AMCl為差分輸入、單端輸出的放大器。第二放大器AMC2也為差分輸入、單端輸出的放大器。
[0142] 第一放大器AMCl具有第一運(yùn)算放大器OPCl和第一至第四電阻元件RCl?RC4。
[OH3]第一電阻元件RCl被設(shè)置于第一放大器AMCl的反相輸入端子TMl (節(jié)點(diǎn)NBl)與第一運(yùn)算放大器OPCl的反相輸入端子(節(jié)點(diǎn)NC3)之間。第二電阻元件RC2被設(shè)置于第一運(yùn)算放大器OPCl的反相輸入端子與第一運(yùn)算放大器OPCl的輸出端子(第一放大器AMCl的輸出端子。節(jié)點(diǎn)NCl)之間。即，第一、第二電阻元件RCl、RC2被串聯(lián)連接于第一放大器AMCl的反相輸入端子TMl與第一運(yùn)算放大器OPCl的輸出端子(NCl)之間。在第一放大器AMCl的反相輸入端子TMl ( —)中，輸入有來自前級(jí)的Q/V轉(zhuǎn)換電路62的信號(hào)QBl。
[0144]第三電阻元件R3被設(shè)置于第一放大器AMCl的非反相輸入端子TPl(節(jié)點(diǎn)NB2)與第一運(yùn)算放大器OPCl的非反相輸入端子(節(jié)點(diǎn)NC4)之間。第四電阻元件RC4被設(shè)置于第一運(yùn)算放大器OPCl的非反相輸入端子(NC4)、與模擬共通電壓VCM的節(jié)點(diǎn)NC7之間。即，第三、第四電阻元件RC3、RC4被串聯(lián)連接于第一放大器AMCl的非反相輸入端子TPl與節(jié)點(diǎn)NC7之間。在第一放大器AMCl的非反相輸入端子TP1( + )中，輸入有來自前級(jí)的Q/V轉(zhuǎn)換電路64的信號(hào)QB2。
[0145]第二放大器AMC2具有第二運(yùn)算放大器0PC2和第五至第八電阻元件RC5?RC8。
[0146]第五電阻元件RC5被設(shè)置于第二放大器AMC2的反相輸入端子ΤΜ2(節(jié)點(diǎn)ΝΒ2)與第二運(yùn)算放大器0PC2的反相輸入端子(節(jié)點(diǎn)NC5)之間。第六電阻元件RC6被設(shè)置于第二運(yùn)算放大器0PC2的反相輸入端子(NC5)與第二運(yùn)算放大器0PC2的輸出端子(第二放大器AMC2的輸出端子。節(jié)點(diǎn)NC2)之間。即，第五、第六電阻元件RC5、RC6被串聯(lián)連接于第二放大器AMC2的反相輸入端子TM2與第二運(yùn)算放大器0PC2的輸出端子(NC2)之間。在第二放大器AMC2的反相輸入端子TM2( —)中，輸入有來自前級(jí)的Q/V轉(zhuǎn)換電路64的信號(hào)QB2。
[0147]第七電阻元件R7被設(shè)置于第二放大器AMC2的非反相輸入端子TP2(節(jié)點(diǎn)NBl)與第二運(yùn)算放大器0PC2的非反相輸入端子(節(jié)點(diǎn)NC6)之間。第八電阻元件RC8被設(shè)置于第二運(yùn)算放大器0PC2的非反相輸入端子(NC6)與模擬共通電壓VCM的節(jié)點(diǎn)NC7之間。即，第七、第八電阻元件RC7、RC8被串聯(lián)連接于第二放大器AMC2的非反相輸入端子ΤΡ2與節(jié)點(diǎn)NC7之間。在第二放大器AMC2的非反相輸入端子TP2中，輸入有來自前級(jí)的Q/V轉(zhuǎn)換電路62的信號(hào)QBl。
[0148]如此，圖10的差分放大電路70由兩個(gè)差分輸入、單端輸出的放大器構(gòu)成。即，差分放大電路70由將構(gòu)成差分信號(hào)的信號(hào)QBl、QB2中的信號(hào)QBl輸入至反相輸入端子TMl ( —)并將信號(hào)QB2輸入至非反相輸入端子TPl ( + )的差分輸入、單端輸出的第一放大器AMCl、和將信號(hào)QBl輸入至非反相輸入端子TP2并將信號(hào)QB2輸入至反相輸入端子TM2(—)的差分輸入、單端輸出的第二放大器AMC2構(gòu)成。
[0149]通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，從而能夠從差分放大電路70輸出以模擬共通電壓VCM(模擬接地)為基準(zhǔn)而電壓向正極側(cè)或負(fù)極側(cè)變化的差分的信號(hào)QC1、QC2。例如，在信號(hào)QCl相對(duì)于模擬共通電壓VCM而成為正極性的電壓的情況下，信號(hào)QC2相對(duì)于VCM而成為負(fù)極性的電壓。在信號(hào)QCl相對(duì)于VCM而成為負(fù)極性的電壓的情況下，信號(hào)QC2相對(duì)于VCM而成為正極性的電壓。
[0150]例如，當(dāng)將電阻元件RC1、RC3、RC5、RC7的電阻值設(shè)為RI，將電阻元件RC2、RC4、RC6、RC8的電阻值設(shè)為R2，將差分放大電路70的差分放大的增益設(shè)為GC時(shí)，GC/2 = R2/R1的關(guān)系成立。而且，差分放大電路70在被輸入了信號(hào)QBl、QB2的情況下，將輸出如下式所不的信號(hào)QCUQC2。
[0151]QCl=VCM-(GC/2) X(QB1-QB2)
[0152]QC2 = VCM+(GC/2) X(QB1-QB2)
[0153]QC1—QC2 = —GCX(QB1—QB2)
[0154]S卩，差分放大電路70輸出差分成分(QBl — QB2)被放大增益GC倍、且以模擬共通電壓VCM為基準(zhǔn)而極性反相了的差分的信號(hào)QC1、QC2。并且，也可以通過通常類型的差分輸入、差分輸出的全差分型放大器來構(gòu)成差分放大電路70。
[0155]在圖10中，在差分放大電路70的后級(jí)側(cè)，設(shè)置有增益調(diào)節(jié)放大器76。增益調(diào)節(jié)放大器76被輸入差分的信號(hào)QC1、QC2，并以能夠調(diào)節(jié)的增益對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行放大，并輸出差分的信號(hào) QD1、QD2。
[0156]增益調(diào)節(jié)放大器76包括:第一、第二運(yùn)算放大器0PD1、(PD2和第一至第四電阻元件RDl?RD4。
[0157]在第一運(yùn)算放大器OPDl中，構(gòu)成差分信號(hào)的信號(hào)QC1、QC2(第一、第二信號(hào))中的信號(hào)QCl被輸入至非反相輸入端子(第一輸入端子)。在第二運(yùn)算放大器0PD2中，信號(hào)QCl、QC2中的信號(hào)QC2被輸入至非反相輸入端子(第一輸入端子)。
[0158]第一電阻元件RDl被設(shè)置于第一節(jié)點(diǎn)ND5與第一運(yùn)算放大器OPDl的反相輸入端子(第二輸入端子、節(jié)點(diǎn)ND3)之間。第二電阻元件RD2被設(shè)置于第一運(yùn)算放大器OPDl的反相輸入端子(ND3)與第一運(yùn)算放大器OPDl的輸出端子(節(jié)點(diǎn)NDl)之間。
[0159]上述第一、第二電阻元件RDl、RD2作為第一電壓分割電路而發(fā)揮功能，所述第一電壓分割電路對(duì)第一節(jié)點(diǎn)ND5的電壓(VA)、和第一運(yùn)算放大器OPDl的輸出端子的電壓(輸出信號(hào)QDl的電壓)進(jìn)行電壓分割，并將第一運(yùn)算放大器OPDl的反相輸入端子設(shè)定為通過電壓分割而獲得的電壓VDl。
[0160]第三電阻元件RD3被設(shè)定于第一節(jié)點(diǎn)ND5與第二運(yùn)算放大器0PD2的反相輸入端子(第二輸入端子。節(jié)點(diǎn)ND4)之間。第四電阻元件RD4被設(shè)定于第二運(yùn)算放大器0PD2的反相輸入端子(ND4)與第二運(yùn)算放大器0PD2的輸出端子(節(jié)點(diǎn)ND2)之間。
[0161]上述第三、第四電阻元件RD3、RD4作為第二電壓分割電路而發(fā)揮功能，所述第二電壓分割電路對(duì)第一節(jié)點(diǎn)ND5的電壓(VA)、和第二運(yùn)算放大器0PD2的輸出端子的電壓(輸出信號(hào)QD2的電壓)進(jìn)行電壓分割，并將第二運(yùn)算放大器0PD2的反相輸入端子設(shè)定為通過電壓分割而獲得的電壓VD2。
[0162]如此，增益調(diào)節(jié)放大器76由具有第一運(yùn)算放大器OPDl以及第一、第二電阻元件RD1、RD2的第一計(jì)測(cè)放大器(instrumental:1on amplifier)AMDl、和具有第二運(yùn)算放大器0PD2以及第三、第四電阻元件RD3、RD4的第二計(jì)測(cè)放大器AMD2構(gòu)成。而且，第一計(jì)測(cè)放大器AMDl的電阻元件RDl的一端、與第二計(jì)測(cè)放大器AMD2的電阻元件RD3的一端被共同連接于節(jié)點(diǎn) ND5。
[0163]而且，在該增益調(diào)節(jié)放大器76中，輸入差分的信號(hào)QC1、QC2，并向節(jié)點(diǎn)ND1、ND2輸出差分的信號(hào)QD1、QD2。
[0164]另外，RDl?RD4成為電阻值可變的電阻元件，并且通過對(duì)這些電阻元件的電阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)增益調(diào)節(jié)放大器76中的增益GD進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)將電阻元件RDl、RD3的電阻值設(shè)為Rl，將電阻元件RD2、RD4的電阻值設(shè)為R2，將基準(zhǔn)電阻值設(shè)為R時(shí)，用于設(shè)定為增益⑶的電阻值R1、R2能夠表示為R1 = R/GD、R2 = RX(1 — I/⑶)。而且，當(dāng)差分放大電路70被輸入信號(hào)QCl、QC2時(shí)，將輸出如下式所示的信號(hào)QDl、QD2。
[0165]QDl=VA+(GD/2) X(QC1-QC2)
[0166]QD2 = VA-(GD/2) X(QC1-QC2)
[0167]QD1—QD2=⑶ X(QC1—QC2)
[0168]在此，VA為節(jié)點(diǎn)ND5的電壓。VA為，通過電阻元件RDl以及RD2、和電阻元件RD3以及RD4而對(duì)信號(hào)QDl、QD2的電壓進(jìn)行了電壓分割而得到的電壓，并成為信號(hào)QDl、QD2的電壓的中間點(diǎn)電壓。因此，VA=(QDl+QD2)/2的關(guān)系成立。而且，信號(hào)QC1、QC2為以模擬共通電壓VCM為基準(zhǔn)(中心電壓)的差分信號(hào)，在VCM =( QCI+QC2) /2的關(guān)系成立的情況下，VA = VCM的關(guān)系成立。
[0169]并且，通過在差分放大電路70中設(shè)置增益調(diào)節(jié)的功能等，從而也可以省略增益調(diào)節(jié)放大器76的結(jié)構(gòu)。
[0170]同步檢波電路81包括開關(guān)混頻器82和開關(guān)混頻器84。開關(guān)混頻器82為用于所需信號(hào)(角速度)的提取(通常動(dòng)作用)的混頻器。即，開關(guān)混頻器82根據(jù)來自驅(qū)動(dòng)電路30的同步信號(hào)SYC而實(shí)施差分的同步檢波，從而檢測(cè)出所需信號(hào)。開關(guān)混頻器84為用于無用信號(hào)的提取(診斷用)的混頻器。
[0171]例如，通過使振動(dòng)片10任意地產(chǎn)生振動(dòng)泄漏信號(hào)，并且開關(guān)混頻器84對(duì)該振動(dòng)泄漏信號(hào)進(jìn)行檢波，從而實(shí)施檢測(cè)電路60的故障診斷。
[0172]例如在圖8中，如果在驅(qū)動(dòng)臂4、5和驅(qū)動(dòng)臂6、7進(jìn)行彎曲振動(dòng)時(shí)的兩者的振動(dòng)能量得到了平衡，則在振動(dòng)片10上未施加有角速度的狀態(tài)下，檢測(cè)臂8、9不實(shí)施彎曲振動(dòng)。另一方面，當(dāng)兩者的振動(dòng)能量失去平衡時(shí)，即使在振動(dòng)片10上未施加角速度的狀態(tài)下，也會(huì)產(chǎn)生檢測(cè)臂8、9的彎曲振動(dòng)。該彎曲振動(dòng)被稱為泄漏振動(dòng)，并且是與基于科里奧利力而產(chǎn)生的振動(dòng)同樣地箭頭標(biāo)記C方向上的彎曲振動(dòng)。雖然基于科里奧利力而產(chǎn)生的振動(dòng)(檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2)成為相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ而相位偏離90度的振動(dòng)，但是，泄漏振動(dòng)成為與驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ同相位的振動(dòng)。并且，由于在Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64中相位偏離90度，因此，在同步檢波的階段中，基于泄漏振動(dòng)而產(chǎn)生的信號(hào)成為相對(duì)于同步信號(hào)SYC而相位偏離90度的信號(hào)。
[0173]而且，在本實(shí)施方式中，通過使驅(qū)動(dòng)臂4、5和驅(qū)動(dòng)臂6、7的振動(dòng)能量稍微失去平衡的方式，從而積極地產(chǎn)生所需電平的振動(dòng)泄漏成分。例如，通過利用激光加工等，而在驅(qū)動(dòng)臂4、5的頂端的錘部、和驅(qū)動(dòng)臂6、7的頂端的錘部上使質(zhì)量產(chǎn)生差，從而使振動(dòng)能量失去平衡，進(jìn)而產(chǎn)生任意的振動(dòng)泄漏。由于該振動(dòng)泄漏的電平為已知的值，因此，能夠通過開關(guān)混頻器84而對(duì)該振動(dòng)泄漏的信號(hào)進(jìn)行檢波，從而能夠進(jìn)行檢測(cè)電路60的故障診斷。
[0174]在開關(guān)混頻器82中，來自前級(jí)的增益調(diào)節(jié)放大器76的信號(hào)QDl被輸入至第一輸入節(jié)點(diǎn)NDl中，信號(hào)QD2被輸入至第二輸入節(jié)點(diǎn)ND2中。而且，通過來自驅(qū)動(dòng)電路30的同步信號(hào)SYC(CKO)來實(shí)施差分的同步檢波，并向第一、第二輸出節(jié)點(diǎn)NFl、NF2輸出差分的信號(hào)QFl、QF2。
[0175]開關(guān)混頻器82具有開關(guān)元件SF1、SF2、SF3、SF4。開關(guān)元件SFl被設(shè)置于開關(guān)混頻器82的第一輸入節(jié)點(diǎn)NDl、與第一輸出節(jié)點(diǎn)NFl之間。開關(guān)元件SF2被設(shè)置于開關(guān)混頻器82的第二輸入節(jié)點(diǎn)ND2、與第二輸出節(jié)點(diǎn)NF2之間。開關(guān)元件SF3被設(shè)置于第二輸入節(jié)點(diǎn)ND2與第一輸出節(jié)點(diǎn)NFl之間。開關(guān)元件SF4被設(shè)置于第一輸入節(jié)點(diǎn)NDl與第二輸出節(jié)點(diǎn)NF2之間。這些開關(guān)元件SFl?SF4例如能夠由MOS晶體管(例如NMOS型晶體管或者傳輸門)構(gòu)成。
[0176]開關(guān)元件SFl、SF2通過時(shí)鐘信號(hào)CKO而進(jìn)行導(dǎo)通、斷開，開關(guān)元件SF3、SF4通過時(shí)鐘信號(hào)XCKO而進(jìn)行導(dǎo)通、斷開。時(shí)鐘信號(hào)CKO相當(dāng)于上述的同步信號(hào)SYC，時(shí)鐘信號(hào)XCKO為時(shí)鐘信號(hào)CKO的反相信號(hào)(相位180度不同的信號(hào))。因此，開關(guān)元件SFl和SF3互斥地進(jìn)行導(dǎo)通、斷開，開關(guān)元件SF2和SF4互斥地進(jìn)行導(dǎo)通、斷開。例如，在時(shí)鐘信號(hào)CKO(SYC)為H電平(廣義而言為第一電壓電平)的情況下，開關(guān)元件SFl、SF2成為導(dǎo)通，開關(guān)元件SF3、SF4成為斷開。在時(shí)鐘信號(hào)CKO為L(zhǎng)電平(廣義而言為第二電壓電平)的情況下，開關(guān)元件SF1、SF2成為斷開，開關(guān)元件SF3、SF4成為導(dǎo)通。
[0177]由此，來自增益調(diào)節(jié)放大器76的差分的信號(hào)QD1、QD2將以差分信號(hào)的狀態(tài)被進(jìn)行同步檢波，并且同步檢波后的信號(hào)將作為差分的信號(hào)QFl、QF2而被輸出。前級(jí)的電路(Q/V轉(zhuǎn)換電路、差分放大電路、增益調(diào)節(jié)放大器)所產(chǎn)生的噪聲(Ι/f噪聲)等無用信號(hào)將通過該開關(guān)混頻器82而在高頻帶中被進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。另外，作為與科里奧利力對(duì)應(yīng)的信號(hào)的所需信號(hào)將落入直流信號(hào)。而且，通過開關(guān)混頻器82而在高頻帶中被進(jìn)行了頻率轉(zhuǎn)換的Ι/f噪聲等無用信號(hào)將通過被設(shè)置于后級(jí)的濾波器部90(圖9)而被去除。該濾波器部90為例如由無源元件構(gòu)成的無源濾波器。即，作為濾波器部90，未使用運(yùn)算放大器，而能夠采用由電阻元件和電容器等無源元件構(gòu)成的無源濾波器。
[0178]在開關(guān)混頻器84中，來自前級(jí)的增益調(diào)節(jié)放大器76的信號(hào)QDl被輸入至第一輸入節(jié)點(diǎn)NDl，信號(hào)QD2被輸入至第二輸入節(jié)點(diǎn)ND2。而且，向第一、第二輸出節(jié)點(diǎn)NGl、NG2輸出差分的信號(hào)QG1、QG2。
[0179]開關(guān)混頻器84具有開關(guān)元件SGl、SG2、SG3、SG4。開關(guān)元件SGl被設(shè)置于第一輸入節(jié)點(diǎn)NDl與第一輸出節(jié)點(diǎn)NGl之間。開關(guān)元件SG2被設(shè)置于第二輸入節(jié)點(diǎn)ND2與第二輸出節(jié)點(diǎn)NG2之間。開關(guān)元件SG3被設(shè)置于第二輸入節(jié)點(diǎn)ND2與第一輸出節(jié)點(diǎn)NGl之間。開關(guān)元件SG4被設(shè)置于第一輸入節(jié)點(diǎn)NDl與第二輸出節(jié)點(diǎn)NG2之間。這些開關(guān)元件SGl?SG4例如能夠由MOS晶體管(例如NMOS型晶體管或者傳輸門)構(gòu)成。
[0180]開關(guān)元件SGl、SG2通過時(shí)鐘信號(hào)CK90而被進(jìn)行導(dǎo)通、斷開，開關(guān)元件SG3、SG4通過時(shí)鐘信號(hào)XCK90而被進(jìn)行導(dǎo)通、斷開。時(shí)鐘信號(hào)CK90為相對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)CKO (同步信號(hào)SYC)而相位90度不同的信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)XCK90為時(shí)鐘信號(hào)CK90的反相信號(hào)(相位180度不同的信號(hào))。因此，開關(guān)元件SGl和SG3互斥地進(jìn)行導(dǎo)通、斷開，開關(guān)元件SG2和SG4互斥地進(jìn)行導(dǎo)通、斷開。例如，在時(shí)鐘信號(hào)CK90為H電平的情況下，開關(guān)元件SG1、SG2成為導(dǎo)通，開關(guān)元件SG3、SG4成為斷開。在時(shí)鐘信號(hào)CK90為L(zhǎng)電平的情況下，開關(guān)元件SG1、SG2成為斷開，開關(guān)元件SG3、SG4成為導(dǎo)通。
[0181]在振動(dòng)片10中使任意地產(chǎn)生的振動(dòng)泄漏的信號(hào)(廣義而言為無用信號(hào))與同步信號(hào)SYC(所需信號(hào))相位相差90度。因此，開關(guān)混頻器84通過根據(jù)與作為同步信號(hào)SYC的時(shí)鐘信號(hào)CKO相位相差90度的時(shí)鐘信號(hào)CK90來對(duì)信號(hào)QDl、QD2進(jìn)行同步檢波，從而能夠提取任意地被混入的振動(dòng)泄漏信號(hào)。由于該情況下的振動(dòng)泄漏信號(hào)的電平為已知，因此，通過對(duì)開關(guān)混頻器84的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并與期待值進(jìn)行比較，從而能夠檢測(cè)出所期待的振動(dòng)泄漏信號(hào)被混入信號(hào)QD1、QD2中的情況。而且，在檢測(cè)出所期待的振動(dòng)泄漏信號(hào)的情況下，能夠判斷為檢測(cè)電路60在正常地進(jìn)行動(dòng)作。使用了該開關(guān)混頻器84的診斷處理在圖6所示的常時(shí)診斷的期間內(nèi)被實(shí)施。
[0182]圖11為生成VCM的模擬共通電壓生成電路的結(jié)構(gòu)例。該模擬共通電壓生成電路具有運(yùn)算放大器0ΡΗ、電阻元件RHl、RH2、RH3、電容器CHl、CH2。電阻元件RHl、RH2被串聯(lián)連接于電源VDD、VSS之間，并在節(jié)點(diǎn)NH3上生成分割電壓。分割電壓例如為VDD與VSS之間的中心電壓。該分割電壓經(jīng)由由電阻元件RH3、電容器CH2構(gòu)成的噪聲降低用的低通濾波器，被供給至運(yùn)算放大器OPH的非反相輸入端子的節(jié)點(diǎn)NH2。運(yùn)算放大器OPH成為所謂的電壓輸出器連接，并將與分割電壓對(duì)應(yīng)的電壓作為模擬共通電壓VCM而向節(jié)點(diǎn)NHl輸出。電容器CHl為電位穩(wěn)定用的電容器。
[0183]4.移動(dòng)體、電子設(shè)備
[0184]圖12(A)中圖示了包括本實(shí)施方式的電路裝置20的移動(dòng)體的示例。本實(shí)施方式的電路裝置20例如能夠被裝入汽車、飛機(jī)、摩托車、自行車、或者船舶等各種移動(dòng)體中。移動(dòng)體為，具備例如發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、方向盤或舵等轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及各種電子設(shè)備，并在地上、空中、海上移動(dòng)的設(shè)備、裝置。圖12(A)概要地圖示了作為移動(dòng)體的具體例的汽車206。在汽車206中，裝入了具有振動(dòng)片10和電路裝置20的陀螺傳感器510(傳感器)。陀螺傳感器510能夠?qū)嚿?07的姿態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。陀螺傳感器510的檢測(cè)信號(hào)被供給至車身姿態(tài)控制裝置208。車身姿態(tài)控制裝置208例如能夠根據(jù)車身207的姿態(tài)而對(duì)懸架裝置的軟硬進(jìn)行控制或者對(duì)各個(gè)車輪209的制動(dòng)進(jìn)行控制。此外，這樣姿態(tài)控制能夠被利用于雙腳步行機(jī)器人、航空器、直升機(jī)等的各種移動(dòng)體中。為了實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制而能夠安裝陀螺傳感器510。
[0185]如圖12(B)、圖12(C)所示，本實(shí)施方式的電路裝置能夠應(yīng)用于數(shù)碼照相機(jī)、生物體信息檢測(cè)裝置(可穿戴式醫(yī)療設(shè)備。例如脈搏計(jì)、計(jì)步器、活動(dòng)量計(jì)等)等各種電子設(shè)備中。例如，在數(shù)碼照相機(jī)中能夠?qū)崿F(xiàn)使用陀螺傳感器、加速度傳感器的抖動(dòng)校正等。另外，在生物體信息檢測(cè)裝置中，能夠使用陀螺傳感器、加速度傳感器，而對(duì)使用者的體動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，或者對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。另外，如圖12(D)所示，本實(shí)施方式的電路裝置也能夠應(yīng)用于機(jī)器人的可動(dòng)部(手臂、關(guān)節(jié))或主體部中。機(jī)器人能夠設(shè)想為移動(dòng)體(奔跑、步行機(jī)器人)、電子設(shè)備(非奔跑、非步行機(jī)器人)中的任一個(gè)。在為奔跑、步行機(jī)器人的情況下，能夠?qū)⒈緦?shí)施方式的電路裝置利用于例如自動(dòng)奔跑中。
[0186]另外，雖然以上述方式對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠容易理解如下的內(nèi)容，即，能夠?qū)嵤┰趯?shí)質(zhì)上未脫離本發(fā)明的新穎事項(xiàng)以及效果的多種改變。因此，這種改變例也全部被包含在本發(fā)明的范圍中。例如，在說明書或附圖中至少一次與更為廣義或同義的不同用語(yǔ)一起記載的用語(yǔ)，在說明書或附圖的任意位置處均能夠置換為該不同的用語(yǔ)。此外，本實(shí)施方式以及改變例的所有的組合也被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，物理量傳感器、電路裝置、傳感器、電子設(shè)備、移動(dòng)體的結(jié)構(gòu)與動(dòng)作等也不限定于本實(shí)施方式中所說明的內(nèi)容，能夠?qū)嵤└鞣N改變。
[0187]符號(hào)說明
[0188]Cl、C2…第一、第二電容器；SWl?SW4...第一至第四開關(guān)元件;PDl、PD2…第一、第二端子;SFD…診斷用信號(hào)；
[0189]l...基部;2、3…連結(jié)臂;4、5、6、7…驅(qū)動(dòng)臂;8、9…檢測(cè)臂；
[0190]10…振動(dòng)片；18...物理量傳感器；
[0191]20…電路裝置;30...驅(qū)動(dòng)電路;32...放大電路(I/V轉(zhuǎn)換電路)；
[0192]40…增益控制電路;50...驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路;52...同步信號(hào)輸出電路；
[0193]60…檢測(cè)電路;61...放大電路;62、64‘"Q/V轉(zhuǎn)換電路；
[0194]70…差分放大電路;76…增益調(diào)節(jié)放大器；
[0195]81…同步檢波電路;82、84…開關(guān)混頻器；
[0196]90-"濾波器部；100"^/1)轉(zhuǎn)換電路；110"他?部;
[0197]140…控制部；142…寄存器部；150…診斷電路;
[0198]206…移動(dòng)體(汽車)；207…車身;208…車身姿態(tài)控制裝置;209…車輪；
[0199]500…電子設(shè)備；510…陀螺傳感器；520…處理部；530…存儲(chǔ)器；540…操作部；550…顯示部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電路裝置，其特征在于，包括: 檢測(cè)電路，其從物理量傳感器輸入構(gòu)成差分信號(hào)的第一檢測(cè)信號(hào)以及第二檢測(cè)信號(hào)； 所述檢測(cè)電路的診斷電路， 所述檢測(cè)電路包括: 第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路，其被輸入所述第一檢測(cè)信號(hào)； 第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路，其被輸入所述第二檢測(cè)信號(hào)， 所述診斷電路包括: 第一電容器，其被設(shè)置于輸入有所述第一檢測(cè)信號(hào)的所述第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)與第一節(jié)點(diǎn)之間； 第二電容器，其被設(shè)置于輸入有所述第二檢測(cè)信號(hào)的所述第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的第二輸入節(jié)點(diǎn)與所述第一節(jié)點(diǎn)之間，并且所述第二電容器與所述第一電容器的電容值不同， 在診斷模式時(shí)，向所述第一節(jié)點(diǎn)輸入診斷用信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于，包括: 第一端子，其被輸入所述第一檢測(cè)信號(hào)； 第二端子，其被輸入所述第二檢測(cè)信號(hào)， 所述診斷電路包括: 第一開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第一電容器的一端與所述第一輸入節(jié)點(diǎn)之間； 第二開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第二電容器的一端與所述第二輸入節(jié)點(diǎn)之間； 第三開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第一端子與所述第一輸入節(jié)點(diǎn)之間； 第四開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第二端子與所述第二輸入節(jié)點(diǎn)之間。3.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 在所述診斷模式時(shí)，所述第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通，所述第三開關(guān)元件以及所述第四開關(guān)元件成為斷開。4.如權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于， 在所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間內(nèi)，所述第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件成為斷開，所述第三開關(guān)元件以及所述第四開關(guān)元件成為導(dǎo)通。5.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 在電源接通后、且所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間之前，所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通。6.如權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于， 在電源接通后、且所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間之前，所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通。7.如權(quán)利要求4所述的電路裝置，其特征在于， 在電源接通后、且所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間之前，所述第一開關(guān)元件以及所述第二開關(guān)元件成為導(dǎo)通。8.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括控制部，所述控制部實(shí)施將開關(guān)元件設(shè)為導(dǎo)通或斷開的控制， 所述診斷電路包括: 第一開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第一電容器的一端與所述第一輸入節(jié)點(diǎn)之間； 第二開關(guān)元件，其被設(shè)置于所述第二電容器的一端與所述第二輸入節(jié)點(diǎn)之間， 所述控制部在電源接通后、且所述檢測(cè)電路實(shí)施檢測(cè)動(dòng)作的通常動(dòng)作期間之前，將所述第一開關(guān)元件以及第二開關(guān)元件設(shè)為導(dǎo)通。9.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 作為所述診斷用信號(hào)，基于來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。10.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 作為所述診斷用信號(hào)，基于來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。11.如權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 作為所述診斷用信號(hào)，基于來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。12.如權(quán)利要求4所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 作為所述診斷用信號(hào)，基于來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。13.如權(quán)利要求9所述的電路裝置，其特征在于， 作為所述診斷用信號(hào)，將來自所述驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)的電壓電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的信號(hào)被輸入至所述第一節(jié)點(diǎn)。14.如權(quán)利要求9所述的電路裝置，其特征在于， 所述檢測(cè)電路包括同步檢波電路，所述同步檢波電路根據(jù)來自所述驅(qū)動(dòng)電路的同步信號(hào)而實(shí)施同步檢波， 所述診斷用信號(hào)為，與所述同步信號(hào)相位相同的信號(hào)。15.如權(quán)利要求9所述的電路裝置，其特征在于， 所述檢測(cè)電路包括差分放大電路，所述差分放大電路被設(shè)置于所述第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路以及第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路的后級(jí)側(cè)，并實(shí)施從所述第一電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路以及第二電荷/電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)的差分放大。16.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 輸出所述診斷模式下的所述檢測(cè)電路中的檢測(cè)結(jié)果。17.如權(quán)利要求16所述的電路裝置，其特征在于， 包括用于輸出所述檢測(cè)結(jié)果的寄存器部， 所述檢測(cè)電路包括對(duì)所述檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路， 在所述寄存器部中，通過對(duì)所述診斷模式下的所述檢測(cè)結(jié)果信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而獲得的診斷結(jié)果數(shù)據(jù)作為所述檢測(cè)結(jié)果而被設(shè)定。18.一種物理量檢測(cè)裝置，其特征在于，包括:權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的電路裝置；所述物理量傳感器。19.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的電路裝置。20.—種移動(dòng)體，其特征在于，包括權(quán)利要求1至17中的任一項(xiàng)所述的電路裝置。
【文檔編號(hào)】H03F3/45GK105987689SQ201610147663
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】青山孝志
【申請(qǐng)人】精工愛普生株式會(huì)社