電路裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種降低由電阻元件的特性變動(dòng)所造成的影響，從而高精度地求出溫度數(shù)據(jù)的電路裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體等。電路裝置包括：電壓輸出電路，其輸出如下電壓，即，第一溫度特性的第一電流流過(guò)電阻元件(R1、R2)時(shí)的第一輸出電壓、和與第一溫度特性不同的第二溫度特性的第二電流流過(guò)電阻元件時(shí)的第二輸出電壓；A/D轉(zhuǎn)換電路，其對(duì)第一輸出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而輸出第一數(shù)字值，并對(duì)第二輸出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而輸出第二數(shù)字值；處理部，其通過(guò)第一數(shù)字值與第二數(shù)字值的數(shù)字運(yùn)算處理，從而求出溫度數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】
電路裝置、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、電子設(shè)備以及移動(dòng)體等。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來(lái)，已知各種溫度傳感器或者溫度檢測(cè)電路。雖然可考慮各種求出溫度數(shù) 據(jù)的具體的方法，但是例如只要求出具有溫度依賴性的輸出電壓即溫度依賴電壓，并使用 該溫度依賴電壓來(lái)輸出溫度數(shù)據(jù)即可。例如，如果溫度依賴電壓V與溫度T具有使用系數(shù)C而 以V = CT來(lái)表示的關(guān)系，則能夠使用由電路元件的特性等而被決定的C和溫度依賴電壓V來(lái) 求出溫度T。
[0003] 在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下方法，即，通過(guò)利用減法放大電路而對(duì)由帶隙參考電路 (BGR(Band Gap Reference)電路)生成的基準(zhǔn)電壓與溫度依賴電壓進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)溫度 進(jìn)行檢測(cè)。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下方法，即，根據(jù)由BGR電路生成的基準(zhǔn)電壓、以及 使用與在BGR電路中所使用的電阻為同一種類的電阻而生成的溫度依賴電壓，來(lái)對(duì)溫度進(jìn) 行檢測(cè)。
[0004] 在溫度依賴電壓等電壓的輸出中使用有電阻元件。但是，在專利文獻(xiàn)1與專利文獻(xiàn) 2中，并未考慮該電阻元件的特性的偏差。例如，如果在電阻元件的制造工藝上存在偏差，則 有時(shí)電阻值將發(fā)生變動(dòng)。在該情況下，由于使用了該電阻元件而被輸出的電壓值等也會(huì)發(fā) 生變動(dòng)，因此將無(wú)法進(jìn)行高精度的溫度檢測(cè)。
[0005] 此外，已知電阻元件也會(huì)根據(jù)溫度而使電阻值發(fā)生變化(具有溫度特性）。因此，有 必要實(shí)施考慮了電阻元件的溫度特性的補(bǔ)正、或者設(shè)置使該溫度特性不會(huì)給溫度依賴電壓 造成影響的這樣的電路結(jié)構(gòu)。例如，為了降低電阻元件的溫度特性而需要設(shè)置其他的電阻， 從而增大了電路規(guī)模。
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-192718號(hào)公報(bào) [0007] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008-216234號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 根據(jù)本發(fā)明的若干方式，能夠提供一種降低由電阻元件的特性變動(dòng)所造成的影 響，從而高精度地求出溫度數(shù)據(jù)的電路裝置、電子設(shè)備以及移動(dòng)體等。
[0009] 本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的發(fā)明，其能夠作為以下的形 態(tài)或方式而實(shí)現(xiàn)。
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種電路裝置，包括:電壓輸出電路，其輸出如下電壓，即， 第一溫度特性的第一電流流過(guò)電阻元件時(shí)的第一輸出電壓、和與所述第一溫度特性不同的 第二溫度特性的第二電流流過(guò)所述電阻元件時(shí)的第二輸出電壓;A/D轉(zhuǎn)換電路，其對(duì)所述第 一輸出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而輸出第一數(shù)字值，并對(duì)所述第二輸出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而輸出第 二數(shù)字值;處理部，其通過(guò)基于所述第一數(shù)字值以及所述第二數(shù)字值的數(shù)字運(yùn)算處理，從而 求出溫度數(shù)據(jù)。
[0011] 在本發(fā)明的一個(gè)方式中，輸出溫度特性不同的電流流過(guò)電阻元件時(shí)的輸出電壓， 并且在對(duì)該輸出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后實(shí)施數(shù)字運(yùn)算處理從而求出溫度數(shù)據(jù)。采用這種方式， 由于兩個(gè)輸出電壓為使用相同電阻元件而取得的電壓，因此通過(guò)實(shí)施使用了基于該輸出電 壓的數(shù)字值的數(shù)字運(yùn)算處理，從而能夠降低由電阻元件的特性變動(dòng)所造成的影響等，進(jìn)而 能夠高精度地求出溫度數(shù)據(jù)。
[0012] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，g卩，所述處理部實(shí)施降低所 述溫度數(shù)據(jù)相對(duì)于所述電阻元件的電阻值的依賴性的所述數(shù)字運(yùn)算處理。
[0013] 采用這種方式，則即使電阻元件的電阻值發(fā)生了變動(dòng)，也能夠降低由該變動(dòng)造成 的對(duì)溫度數(shù)據(jù)的影響，從而能夠高精度地求出溫度數(shù)據(jù)等。
[0014] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述處理部實(shí)施減少由 所述電阻元件的電阻值的變動(dòng)所引起的所述溫度數(shù)據(jù)的第一變動(dòng)、以及由所述電阻元件的 溫度特性所引起的所述溫度數(shù)據(jù)的第二變動(dòng)中的至少一方的變動(dòng)的所述數(shù)字運(yùn)算處理。
[0015] 采用這種方式，則能夠降低由電阻值的變動(dòng)所造成的對(duì)溫度數(shù)據(jù)的影響以及由電 阻值的溫度特性造成的對(duì)溫度數(shù)據(jù)的影響中的至少一方，從而能夠高精度地求出溫度數(shù)據(jù) 等。
[0016] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述處理部通過(guò)包括所 述第二數(shù)字值除以所述第一數(shù)字值的除法處理的所述數(shù)字運(yùn)算處理，從而求出所述溫度數(shù) 據(jù)。
[0017] 采用這種方式，則通過(guò)除法處理而降低了由第一數(shù)字值與第二數(shù)字值雙方所包含 的電阻值所造成的影響，從而能夠高精度地求出溫度數(shù)據(jù)等。
[0018] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，在將所述第一數(shù)字值設(shè) 為Dref、將所述第二數(shù)字值設(shè)為Dptat、將給定的常數(shù)設(shè)為m的情況下，所述處理部作為所述除 法處理而實(shí)施對(duì)(Dptat+ι? ) / ( Dref+ι? )進(jìn)行運(yùn)算的處理。
[0019] 采用這種方式，則能夠使用第一數(shù)字值、第二數(shù)字值來(lái)執(zhí)行具體的除法處理。
[0020] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，包括:第一電流生成電 路，其生成所述第一電流;第二電流生成電路，其生成所述第二電流，所述電壓輸出電路將 由所述第一電流生成電路所生成的所述第一電流流過(guò)所述電阻元件時(shí)的電壓作為所述第 一輸出電壓而輸出，并且將由所述第二電流生成電路所生成的所述第二電流流過(guò)所述電阻 兀件時(shí)的電壓作為所述第二輸出電壓而輸出。
[0021] 采用這種方式，則能夠分別通過(guò)第一電流生成電路、第二電流生成電路而生成第 一電流、第二電流，從而能夠例如作為第一電流、第二電流而生成減少了偏差等的恒電流。
[0022] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述電壓輸出電路具有 選擇電路，所述選擇電路在第一期間內(nèi)選擇所述第一電流而向所述電阻元件輸出，并且在 第二期間內(nèi)選擇所述第二電流而向所述電阻元件輸出。
[0023] 采用這種方式，則能夠以分時(shí)的方式而向電壓輸出電路的電阻元件輸出第一電流 與第二電流。
[0024] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述第一電流為，溫度特 性平坦的基準(zhǔn)電流，所述第二電流為，具有正溫度特性或負(fù)溫度特性中的一方的溫度特性 的電流。
[0025]采用這種方式，則作為第一電流和第二電流而能夠使用具有特定的溫度特性的電 流。
[0026]此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，在所述第二電流具有正 溫度特性的情況下，所述電阻元件為具有正溫度特性的電阻元件，在所述第二電流具有負(fù) 溫度特性的情況下，所述電阻元件為具有負(fù)溫度特性的電阻元件。
[0027]采用這種方式，則能夠使第二電流的溫度特性與電阻元件的溫度特性一致，從而 能夠增大第二輸出電壓的溫度特性的斜率（電壓值相對(duì)于溫度變化的變化），提高A/D轉(zhuǎn)換 中的分辨能力。
[0028]此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述第二電流具有正溫 度特性，所述電阻元件為阱電阻或擴(kuò)散電阻。
[0029] 采用這種方式，則在第二電流具有正溫度特性的情況下，作為電阻元件而能夠使 用具有正溫度特性的阱電阻或擴(kuò)散電阻，從而能夠使第二電流的溫度特性與電阻元件的溫 度特性一致等。
[0030] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述處理部相對(duì)于通過(guò) 所述數(shù)字運(yùn)算處理而被求出的所述溫度數(shù)據(jù)而實(shí)施數(shù)字低通濾波處理。
[0031] 采用這種方式，則能夠相對(duì)于數(shù)字運(yùn)算處理的結(jié)果而實(shí)施濾波處理，從而能夠例 如減少運(yùn)算結(jié)果的時(shí)間上的偏差等。
[0032] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述處理部相對(duì)于通過(guò) 所述數(shù)字運(yùn)算處理而被求出的所述溫度數(shù)據(jù)而實(shí)施截止頻率為可變的所述數(shù)字低通濾波 處理。
[0033] 采用這種方式，則能夠根據(jù)情況而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定截止頻率。
[0034]此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述處理部在啟動(dòng)后的 第一期間內(nèi)，將所述截止頻率設(shè)定為第一頻率，并且在所述第一期間經(jīng)過(guò)后的第二期間內(nèi)， 將所述截止頻率設(shè)定為低于所述第一頻率的第二頻率。
[0035] 采用這種方式，則能夠在啟動(dòng)后以較短的時(shí)間而使溫度數(shù)據(jù)收斂于給定的穩(wěn)定值 等。
[0036] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，所述A/D轉(zhuǎn)換電路為，被 輸入有由第一輸入信號(hào)與第二輸入信號(hào)構(gòu)成的差動(dòng)輸入信號(hào)的差動(dòng)型的A/D轉(zhuǎn)換電路，所 述電壓輸出電路作為所述電阻元件而具有第一電阻元件和第二電阻元件，所述電壓輸出電 路在輸出所述第一輸出電壓的情況下，將所述第一電流流過(guò)所述第一電阻元件時(shí)的輸出電 壓作為所述第一輸入信號(hào)的電壓而向所述A/D轉(zhuǎn)換電路輸出，并且將所述第一電流流過(guò)所 述第二電阻元件時(shí)的輸出電壓作為所述第二輸入信號(hào)的電壓而向所述A/D轉(zhuǎn)換電路輸出， 所述電壓輸出電路在輸出所述第二輸出電壓的情況下，將所述第二電流流過(guò)所述第一電阻 元件時(shí)的輸出電壓作為所述第一輸入信號(hào)的電壓而向所述A/D轉(zhuǎn)換電路輸出，并且將所述 第二電流流過(guò)所述第二電阻元件時(shí)的輸出電壓作為所述第二輸入信號(hào)的電壓而向所述A/D 轉(zhuǎn)換電路輸出。
[0037] 采用這種方式，則能夠使用差動(dòng)型的電壓輸出電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，從而例如與單 一型的情況相比而能夠擴(kuò)大A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓范圍等。
[0038] 此外，在本發(fā)明的一個(gè)方式中，也可以采用如下方式，即，包括:檢測(cè)電路，其根據(jù) 與從物理量傳感器輸出的物理量相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，而輸出與所述物理量相對(duì)應(yīng)的物理量 數(shù)據(jù);驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述處理部對(duì)來(lái)自所述檢測(cè)電路的所述 物理量數(shù)據(jù)實(shí)施基于所述溫度數(shù)據(jù)的補(bǔ)正處理。
[0039] 采用這種方式，則由于能夠使用高精度地求出的溫度數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施物理量數(shù)據(jù)的補(bǔ) 正處理，因此能夠輸出精度較高的物理量數(shù)據(jù)。
[0040] 此外，本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述電路裝置的電子設(shè)備。
[0041] 此外，本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述電路裝置的移動(dòng)體。
【附圖說(shuō)明】
[0042] 圖1為本實(shí)施方式所涉及的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0043]圖2為第一電流生成電路的結(jié)構(gòu)例。
[0044] 圖3為第二電流生成電路的結(jié)構(gòu)例。
[0045] 圖4為被施加于第二電流生成電路中所包含的電阻元件上的電壓的溫度特性的示 例。
[0046] 圖5為第一電流與第二電流的溫度特性的示例。
[0047] 圖6為第一期間與第二期間的定時(shí)示例。
[0048] 圖7(A)、圖7(B)為電壓生成電路的結(jié)構(gòu)例。
[0049] 圖8(A)、圖8(B)為對(duì)講電阻(well resistance)的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖、俯視 圖。
[0050] 圖9(A)、圖9(B)為對(duì)多晶電阻(poly resistance)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖、俯視 圖。
[0051] 圖10為阱電阻的溫度特性與多晶電阻的溫度特性的示例。
[0052]圖11(A)為在使用了阱電阻的情況下的第一輸出電壓、第二輸出電壓的溫度特性， 圖11(B)為在使用了多晶電阻的情況下的第一輸出電壓、第二輸出電壓的溫度特性的示例。 [0053]圖12為處理部的結(jié)構(gòu)例。
[0054] 圖13(A)至圖13(D)為對(duì)A/D轉(zhuǎn)換中的量化噪聲的影響進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0055] 圖14為電路裝置的整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例。
[0056] 圖15為電路裝置的其他的整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例。
[0057] 圖16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。
[0058]圖17為驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
[0059] 圖18(A)至圖18(D)為組裝有本實(shí)施方式的電路裝置的移動(dòng)體、電子設(shè)備的示例。
[0060] 圖19(A)、圖19(B)為電壓生成電路的其他的結(jié)構(gòu)例。
【具體實(shí)施方式】
[0061]以下，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下所說(shuō)明的本實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求中 所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不當(dāng)限定。此外，在本實(shí)施方式中所說(shuō)明的全部結(jié)構(gòu)不一定為 本發(fā)明的必需結(jié)構(gòu)要件。
[0062] 1.本實(shí)施方式的方法
[0063] 首先，對(duì)本實(shí)施方式的方法進(jìn)行說(shuō)明。如專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2所示，已知有各種 溫度傳感器、溫度檢測(cè)電路。在求溫度數(shù)據(jù)時(shí)，一般情況下，會(huì)使用具有溫度依賴性的給定 的輸出電壓(專利文獻(xiàn)1等中的溫度依賴電壓）。而且，在輸出電壓的生成中，大多會(huì)使用I-V 轉(zhuǎn)換電路，該I-V轉(zhuǎn)換電路為具有給定的電阻元件的電路。
[0064] 但是，電阻元件的電阻值可能會(huì)根據(jù)各種條件而發(fā)生變動(dòng)。例如像后文所述，電阻 元件具有溫度特性并且電阻值根據(jù)溫度而發(fā)生變化，這種情況在電阻元件中是一般存在 的。因此，在專利文獻(xiàn)2等中也能夠看到欲降低由電阻元件的溫度特性所產(chǎn)生的對(duì)溫度數(shù)據(jù) 的影響的記載。
[0065] 但是，盡管欲制造出相同特性的電阻元件，但是也考慮到了由于工藝偏差而制造 出不同特性的電阻元件的情況。例如，在有兩個(gè)通過(guò)相同工序來(lái)制造從而期望具有相同特 性的電阻元件的情況下，各自具有溫度特性、即各電阻的電阻值R1與R2分別成為溫度T的函 數(shù)R1(T)、R2(T)的情況，如上文所述是很普通的。但是，如果為相同溫度T = To,則可期望兩 個(gè)電阻值Rl(To)與R2(To)成為相等，但如果不滿足該條件，則可能會(huì)出現(xiàn)Rl(To)#R2(T Q)的 狀況，從而該電阻值的變動(dòng)也將對(duì)溫度數(shù)據(jù)造成影響。
[0066] 也就是說(shuō)，電阻元件的電阻值可能會(huì)因如下兩個(gè)主要原因而發(fā)生變動(dòng)，即：第一、 產(chǎn)生工藝偏差等偏差;第二、具有溫度特性。而且，由于電阻值的變動(dòng)與輸出電壓的變動(dòng)相 關(guān)聯(lián)，因此為了高精度的溫度數(shù)據(jù)的輸出，而需要降低由上述電阻值的變動(dòng)所造成的影響。
[0067] 但是，在現(xiàn)有方法中，并未公開(kāi)有效地降低由工藝偏差所造成的影響的方法。因 此，存在第一課題，即，例如在電路裝置的出廠前等時(shí)，需要實(shí)施抑制工藝偏差的這樣的調(diào) 節(jié)作業(yè)從而非常繁雜。
[0068] 此外，關(guān)于電阻元件的溫度特性，在上述這樣現(xiàn)有方法中也可以看到減少其影響 的記載。但是，在像現(xiàn)有方法這樣實(shí)施模擬電路中的運(yùn)算的情況下，存在第二課題，即，為了 降低電阻元件的溫度特性(狹義而言為消除），而需要設(shè)置降低用的另外的電阻元件等對(duì)應(yīng) 措施，從而增大了電路規(guī)模。此外，還具有模擬電路中的運(yùn)算電力消耗較大這一課題。
[0069]因此，本
【申請(qǐng)人】提出了一種通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理來(lái)求出溫度數(shù)據(jù)的方法。具體而言， 本實(shí)施方式所涉及的電路裝置20包括：電壓輸出電路150,其輸出如下電壓，即第一溫度特 性的第一電流Iref流過(guò)電阻元件時(shí)的第一輸出電壓Vref、和與第一溫度特性不同的第二溫度 特性的第二電流I ptat流過(guò)電阻元件時(shí)的第二輸出電壓VPTAT; A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路160， 其對(duì)第一輸出電壓Vref進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而輸出第一數(shù)字值Dref，并對(duì)第二輸出電壓Vptat進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換而輸出第二數(shù)字值Dptat;處理部170,其通過(guò)第一數(shù)字值Dref與第二數(shù)字值Dptat的數(shù)字運(yùn) 算處理，從而求出溫度數(shù)據(jù)。
[0070]在此，電阻元件是指，例如電壓輸出電路中所包含的電阻元件，且既可以為例如后 文所述的圖7(A)、圖7(B)中的R1以及R2,或者也可以為圖19(A)、圖19(B)中的R1。雖然關(guān)于 電阻元件的具體示例將在后文進(jìn)行敘述，但可考慮為，像使用圖10等而進(jìn)行后文所述那樣， 電阻元件具有溫度特性。
[0071 ]在本實(shí)施方式中，首先，在將兩個(gè)輸出電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值之后，通過(guò)使用了該兩個(gè) 數(shù)字值的數(shù)字運(yùn)算處理從而求出溫度數(shù)據(jù)。因此，與通過(guò)模擬電路來(lái)減少電阻值的變動(dòng)等 影響的情況相比，能夠減小電力消耗，并且也能夠減小電路規(guī)模。此外，在本實(shí)施方式中，在 求第一輸出電壓Vref與第二輸出電壓Vptat之時(shí)，所使用的電阻元件能夠通用。因此，電阻元 件的特性會(huì)給兩個(gè)數(shù)字值Dref與Dptat的雙方帶來(lái)影響。也就是說(shuō)，如果可實(shí)施使用了 Dref與 DPTAT的雙方的運(yùn)算，則能夠減少電阻元件的特性變動(dòng)，從而能夠高精度地求出溫度數(shù)據(jù)。 [0072]也就是說(shuō)，本實(shí)施方式所涉及的處理部170也可以為實(shí)施降低溫度數(shù)據(jù)相對(duì)于電 阻元件的電阻值的依賴性（由于電阻值發(fā)生變動(dòng)而使溫度數(shù)據(jù)的值也發(fā)生變動(dòng)的這一依賴 性）的數(shù)字運(yùn)算處理的裝置。由此，如果是現(xiàn)有方法，則為了實(shí)現(xiàn)高精度的溫度數(shù)據(jù)輸出而 將需要例如電阻值的調(diào)節(jié)作業(yè)等，但是通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理則能夠進(jìn)行高精度的溫度數(shù)據(jù)輸 出。因此，具有能夠簡(jiǎn)化制造、出廠工序的優(yōu)點(diǎn)。
[0073]此外，本實(shí)施方式所涉及的處理部170也能夠?qū)嵤┤缦聰?shù)字運(yùn)算處理，即，減少由 電阻元件的電阻值的變動(dòng)所引起的溫度數(shù)據(jù)的第一變動(dòng)以及由電阻元件的溫度特性所引 起的溫度數(shù)據(jù)的第二變動(dòng)中的至少一方的變動(dòng)的數(shù)字運(yùn)算處理。
[0074] 溫度數(shù)據(jù)的值可能會(huì)因電阻元件而發(fā)生變動(dòng)，具體而言，這是由因工藝偏差等所 產(chǎn)生的電阻值的變動(dòng)以及溫度特性這兩個(gè)主要原因所造成的。在此，將由前一主要原因所 引起的溫度數(shù)據(jù)的變動(dòng)設(shè)為第一變動(dòng)，將由后一主要原因所引起的溫度數(shù)據(jù)的變動(dòng)設(shè)為第 二變動(dòng)。相對(duì)于此，在本實(shí)施方式的方法中，由于通過(guò)處理部170的數(shù)字運(yùn)算處理而能夠降 低由這兩個(gè)原因所引起的溫度數(shù)據(jù)的變動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高精度下的溫度數(shù)據(jù)的輸出，并 且此時(shí)的調(diào)節(jié)作業(yè)較容易，從而與通過(guò)模擬電路來(lái)實(shí)施降低處理的情況相比，能夠減小電 力消耗以及電路規(guī)模。
[0075] 以下，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的電路裝置的各部的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。之后，對(duì)包含 本實(shí)施方式所涉及的電路裝置的裝置的示例，具體而言，對(duì)物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備、移 動(dòng)體等進(jìn)行說(shuō)明。最后，對(duì)電路裝置的電壓輸出電路150(以及A/D轉(zhuǎn)換電路160)的改變例進(jìn) 行說(shuō)明。
[0076] 2.各部的結(jié)構(gòu)例以及工作的詳細(xì)內(nèi)容
[0077]圖示了本實(shí)施方式所涉及的電路裝置20的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)例。首先，對(duì)電路裝置20的 整體結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明，之后，對(duì)各部的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。
[0078] 2.1電路裝置的整體結(jié)構(gòu)例
[0079]本實(shí)施方式所涉及的電路裝置20的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。電路裝置20包括:第一電 流生成電路181、第二電流生成電路182、電壓輸出電路150、A/D轉(zhuǎn)換電路160和處理部170。 [0080]第一電流生成電路181生成具有第一溫度特性的第一電流Iref。第二電流生成電路 182生成具有第二溫度特性的第二電流Iptat。關(guān)于第一電流生成電路181與第二電流生成電 路182的詳細(xì)內(nèi)容，將在后文中使用圖2、圖3來(lái)進(jìn)行敘述。
[0081 ]電壓輸出電路150輸出如下電壓，即，第一電流Iref流過(guò)電阻兀件時(shí)的第一輸出電 壓Vref和第二電流I ptat流過(guò)電阻兀件時(shí)的第二輸出電壓Vptat。具體的電路結(jié)構(gòu)將在后文中使 用圖7(A)、圖7(B)來(lái)進(jìn)行敘述。另外，電壓輸出電路150可以為，使用圖6如后文所述以分時(shí) 的方式進(jìn)行工作，并在第一期間內(nèi)輸出第一輸出電壓Vref，在第二期間內(nèi)輸出第二輸出電壓 Vptat的電路。
[0082] A/D轉(zhuǎn)換電路160對(duì)第一輸出電壓VREF進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并向處理部170輸出第一數(shù)字值 Dref，并且對(duì)第二輸出電壓Vptat進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并向處理部170輸出第二數(shù)字值Dptat。另外，如上 文所述，如果考慮以分時(shí)的方式輸出第一輸出電壓Vref與第二輸出電壓Vptat，貝IJA/D轉(zhuǎn)換電 路160能夠通過(guò)可以分時(shí)的方式進(jìn)行工作的A/D轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，且例如可以為SAR型(逐次 比較型）的A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0083] 處理部170通過(guò)第一數(shù)字值Dref與第二數(shù)字值Dptat的數(shù)字運(yùn)算處理，從而求出溫度 數(shù)據(jù)。處理部170例如為DSP(digital signal processor:數(shù)字信號(hào)處理器）。關(guān)于由處理部 170實(shí)施的具體的數(shù)字運(yùn)算處理，將在后文中進(jìn)行敘述。
[0084] 2.2電流生成電路
[0085] 如圖1所示，本實(shí)施方式所涉及的電路裝置20包括生成第一電流IREF的第一電流生 成電路181和生成第二電流Iptat的第二電流生成電路182。如果采用這種方式，則能夠分別 通過(guò)電流生成電路(狹義而言為，使用了后文所述的功函數(shù)差的電路)來(lái)生成第一電流Iref 與第二電流Iptat。以下，使用圖2至圖5,來(lái)對(duì)各個(gè)電流生成電路的結(jié)構(gòu)和第一電流、第二電 流的溫度特性進(jìn)行說(shuō)明。
[0086] 圖2為第一電流生成電路181的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。第一電流生成電路181通過(guò)被供給高 電位側(cè)的電源電壓VDD (例如1.8V)與低電位側(cè)的電源電壓VSS (例如0V)而進(jìn)行工作。
[0087] 第一電流生成電路181具有:構(gòu)成電流鏡電路的晶體管TA1、TA2、構(gòu)成差動(dòng)對(duì)的晶 體管TA3、TA4、構(gòu)成電流源的晶體管TA5以及電阻元件RA2。晶體管TA1、TA2例如為P型晶體管 (廣義而言為，第一導(dǎo)電型的晶體管），晶體管TA3、TA4、TA5為N型晶體管(廣義而言為，第二 導(dǎo)電型的晶體管）。此外，晶體管TA1、TA2、TA4為增強(qiáng)型的晶體管，晶體管TA3、TA5為耗盡型 的晶體管。
[0088]晶體管ΤΑ 1、TA2被設(shè)置在電源電壓VDD (第一電源電壓）的節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)ΝΑ 1、NA2之 間。電源電壓VDD被供給至晶體管TA1、TA2的源極，晶體管TA1、TA2的柵電極與晶體管TA2的 漏極的節(jié)點(diǎn)NA2連接。
[0089]晶體管TA3、TA4被設(shè)置在節(jié)點(diǎn)ΝΑΙ、NA2與節(jié)點(diǎn)NA3之間。電源電壓VSS被輸入至晶體 管TA3的柵電極。晶體管TA4的柵電極與晶體管TA6的漏極的節(jié)點(diǎn)NA4連接。
[0090] 晶體管TA5、電阻元件RA2被串聯(lián)設(shè)置在節(jié)點(diǎn)NA3與電源電壓VSS的節(jié)點(diǎn)之間，從而 構(gòu)成電流源。電源電壓VSS被輸入至晶體管TA5的柵電極，晶體管TA5的源極與電阻元件RA2 的一端連接。電阻元件RA2的另一端與電源電壓VSS的節(jié)點(diǎn)連接。
[0091] 此外，第一電流生成電路181包括驅(qū)動(dòng)用的晶體管TA6以及電阻元件RA1。晶體管 TA6為P型晶體管。晶體管TA6被設(shè)置在電源電壓VDD的節(jié)點(diǎn)和與晶體管TA4的柵極連接的節(jié) 點(diǎn)NA4之間，并且所述晶體管TA6的柵電極與節(jié)點(diǎn)NA1連接。晶體管TA6、電阻元件RA1被串聯(lián) 設(shè)置在電源電壓VDD與電源電壓VSS的節(jié)點(diǎn)之間。
[0092]晶體管TA3成為，柵電極的導(dǎo)電性與晶體管TA4不同的晶體管。例如，晶體管TA3的 柵電極為N型，而晶體管TA4的柵電極成為P型。例如，雖然晶體管TA3與TA4的基板的雜質(zhì)濃 度或溝道的雜質(zhì)濃度相同，但是柵電極的導(dǎo)電性不同，柵電極的雜質(zhì)濃度不同。
[0093] 具體而言，M0S晶體管的閾值電壓能夠表示為，Vth= (i>MS-QSS/C0X+2(i)F+QD/C0X。 在此，(i)MS為柵電極與基板的功函數(shù)差，QSS為氧化膜內(nèi)的固定電荷，COX柵極氧化膜的每單 位面積的電容，OF為費(fèi)米能級(jí)，QD為耗盡層內(nèi)的電荷。通過(guò)晶體管TA3的N型柵電極的雜質(zhì) 濃度與晶體管TA4的P型柵電極的雜質(zhì)濃度的設(shè)定，而將耗盡型的晶體管TA3的閾值電壓VTN 設(shè)定為例如-〇 . 52V，并將增強(qiáng)型的晶體管TA4的閾值電壓VTP設(shè)定為例如0.45V。因此，將有 VTP-VTN=0.97V的電源電壓VA1被輸出到第一電流生成電路181的輸出節(jié)點(diǎn)NA4上。即，即使 在電源電壓VDD發(fā)生了變動(dòng)的情況下，也能夠供給固定電壓的電源電壓VA1。
[0094] 此外，在圖2中，由于晶體管TA5為耗盡型的晶體管，因此即使不另行設(shè)置偏壓電流 的生成電路，也能夠?qū)崿F(xiàn)流動(dòng)偏壓電流的電流源。
[0095] 在該情況下，在被設(shè)置于節(jié)點(diǎn)NA4與電源電壓VSS之間的電阻元件RA1中將流動(dòng)有 滿足IA1=VA1/RA1的恒電流IA1。在此，VA1具有負(fù)溫度特性，即，溫度越變高，則電壓值通過(guò) 負(fù)斜率而越發(fā)生變化（電壓值單調(diào)遞減）。因此，如果作為電阻元件而使用了具有負(fù)溫度特 性的、即溫度越高則電阻值通過(guò)負(fù)斜率而越發(fā)生變化的（電阻值單調(diào)遞減）電阻元件，則作 為IA1而消除了 VA1和RA1的負(fù)溫度特性，從而能夠生成相對(duì)于溫度而平坦(flat)的基準(zhǔn)電 流。
[0096]此外，通過(guò)晶體管TA1與TA4之間的輸出節(jié)點(diǎn)NA1的信號(hào)，來(lái)對(duì)晶體管TA6、TA7的柵 電極實(shí)施控制。在此，通過(guò)晶體管TA6與TA7的晶體管比(W/L)的設(shè)定，從而對(duì)流過(guò)電阻元件 RA1的電流IA1與流過(guò)晶體管TA7的恒電流IA2的電流比進(jìn)行設(shè)定。
[0097]而且，N型的晶體管TA8的柵極與漏極通過(guò)節(jié)點(diǎn)NA5而被連接，從而來(lái)自節(jié)點(diǎn)NA5的 偏壓電壓VBS(或者將VBS作為控制電壓而生成的恒電流)將向電路裝置的各個(gè)模擬電路進(jìn) 行供給。例如，第一電流生成電路181包括N型晶體管TA10,通過(guò)在TA10的柵電極的控制中使 用該偏壓電壓VBS，從而能夠輸出與IA1相對(duì)應(yīng)的丨旦電流Irefn。
[0098] 但是，如后文所述，如果考慮作為A/D轉(zhuǎn)換電路160而使用差動(dòng)型的A/D轉(zhuǎn)換電路的 情況等，則第一電流生成電路181也可以輸出兩個(gè)恒電流。例如，如圖2所示那樣，第一電流 生成電路181也可以將輸出節(jié)點(diǎn)NA1的信號(hào)與輸出節(jié)點(diǎn)NA5的信號(hào)的雙方利用到晶體管的柵 電極的控制中。
[0099] 第一電流生成電路181包括P型晶體管TA9,輸出節(jié)點(diǎn)NA1的信號(hào)被用于TA9的柵電 極的控制中。在該情況下，將從晶體管TA9的漏極流出與恒電流IA1相對(duì)應(yīng)的恒電流I REFP(由 TA6與TA9的晶體管比所決定的電流），并且在晶體管TA10的源極中流入有與恒電流IA1相對(duì) 應(yīng)的恒電流Irefn(由TA8與TA10的晶體管比所決定的電流）。在本實(shí)施方式中，將該恒電流 IREFP以及IREFN設(shè)為第一電流。雖然在下文中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明而將兩個(gè)丨旦電流設(shè)為IREFP = IREFN ( = IREF)，但是并不限定于此。
[0100] 圖3為第二電流生成電路182的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。第二電流生成電路182通過(guò)被供給高 電位側(cè)的電源電壓VDD (例如1.8V)與低電位側(cè)的電源電壓VSS (例如0V)而進(jìn)行工作。
[0101] 圖3中的晶體管TB1~TB10以及RB1~RB2與圖2的TA1~TA10以及RA1~RA2相同。此 外，節(jié)點(diǎn)NB1~NB5也與NA1~NA5相同。在對(duì)圖3與圖2進(jìn)行比較的情況下，則第二電流生成電 路182為如下結(jié)構(gòu)，即，在電阻元件RB1與電源電壓VSS之間追加了雙極晶體管TB11。
[0102] TB11為例如PNP型的雙極晶體管，發(fā)射極與RB1中的不同于節(jié)點(diǎn)NB4-側(cè)的一端連 接，基極以及集電極與電源電壓VSS連接。雙極晶體管TB11通過(guò)被形成在半導(dǎo)體基板上的擴(kuò) 散區(qū)域(雜質(zhì)區(qū)域)或阱區(qū)域等來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此，在將晶體管TB11的發(fā)射極的電位設(shè)為VB2的情 況下，如圖4所示，其與節(jié)點(diǎn)NB1的電位差VB1-VB2具有正溫度特性。圖4的橫軸表示溫度，縱 軸表示電位差VB1-VB2,并且由圖4可知，VB1-VB2具有正斜率(單調(diào)遞增）。
[0103] 因此，流過(guò)電阻元件RB1的電流IB1成為181 =以81，82)/1^1。1^1與上述的1^1相 同，也具有負(fù)溫度特性。也就是說(shuō)，由于是具有正溫度特性的值除以具有負(fù)溫度特性的值， 因此電流IB1具有正溫度特性。因此，與IB1相對(duì)應(yīng)的第二電流I PTAT也具有正溫度特性。
[0104]將Iref以及Iptat的具體的溫度特性的不例圖不于圖5。在圖5中，橫軸表不溫度，縱 軸表不電流值。由圖5可知，第一電流I REF相對(duì)于溫度變化而言，電流值的變化非常小。另一 方面，第二電流IPTAT相對(duì)于溫度變化而言，則具有正斜率。
[0105] 另外，第一電流生成電路、第二電流生成電路并不限定于圖2或圖3的結(jié)構(gòu)，其能夠 省略結(jié)構(gòu)要素的一部分或者追加其他結(jié)構(gòu)要素等實(shí)施各種改變。
[0106] 如上文所示，本實(shí)施方式中的第一電流IREF可以為溫度特性平坦的基準(zhǔn)電流，第二 電流Iptat可以為具有正溫度特性或負(fù)溫度特性中的一方的溫度特性的電流。雖然在圖3至 圖5的示例中，將I PTAT設(shè)為具有正溫度特性的電流，但是IPTAT只要與IREF溫度特性不同即可。 因此，如果Iref為平坦的溫度特性，則Iptat可以具有正溫度特性與負(fù)溫度特性中的任意一種 特性。另外，此處的平坦的溫度特性是指，在狹義上，即使溫度發(fā)生了變動(dòng)數(shù)值也不會(huì)發(fā)生 變動(dòng)的這種特性，在此則表現(xiàn)為，即使溫度發(fā)生了變動(dòng)，第一電流Iref的值也不會(huì)發(fā)生變動(dòng)， 即相對(duì)于溫度的變化的電流值的斜率為零。但是，本實(shí)施方式中的平坦的溫度特性并未被 限定于斜率完全為零的情況，也可以具有微小的斜率。作為一個(gè)示例，在表示相對(duì)于溫度變 化的電流值的變化的斜率的值(最大值、平均值等)a與非零的給定的閾值△，成為△的 情況下，也可以將該溫度特性認(rèn)為是平坦的。
[0107] 在本實(shí)施方式中，如上文所述，由電阻元件（電壓輸出電路150的電阻元件，且與上 述的1^1、1^2、1^1、1^2不同）的電阻值的變動(dòng)或溫度特性所造成的影響通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理 而被降低。在這一點(diǎn)上，如果使用兩個(gè)電流值，則在該電流值的雙方中均會(huì)產(chǎn)生電阻值的變 動(dòng)等的影響，通過(guò)實(shí)施數(shù)字運(yùn)算處理，從而能夠降低由電阻的特性變動(dòng)所造成的影響。此 外，實(shí)施了數(shù)字運(yùn)算處理的結(jié)果為，會(huì)留下兩個(gè)電流間的溫度特性的差異，從而能夠根據(jù)該 溫度特性而適當(dāng)?shù)剌敵鰷囟葦?shù)據(jù)等。如上文所述，如果第一電流Iref的溫度特性為平坦，則 數(shù)字運(yùn)算處理的結(jié)果為，會(huì)留下基于第二電流Iptat的溫度特性。
[0108] 2.3電壓輸出電路
[0109] 接下來(lái)，對(duì)電壓輸出電路150進(jìn)行說(shuō)明。電壓輸出電路150輸出如下電壓，即，基于 第一電流Iref的第一輸出電壓Vref與基于第二電流Iptat的第二輸出電壓Vptat。如上所述，如果 分別通過(guò)第一電流生成電路、第二電流生成電路來(lái)生成第一電流、第二電流，則電壓輸出電 路150只要將由第一電流生成電路181所生成的第一電流Iref流過(guò)電阻元件時(shí)的電壓作為第 一輸出電壓Vref而輸出，將由第二電流生成電路182所生成的第二電流Iptat流過(guò)電阻元件時(shí) 的電壓作為第二輸出電壓VpTAT而輸出即可。
[0110] 在該情況下，無(wú)需同時(shí)輸出第一輸出電壓Vref與第二輸出電壓Vptat雙方，也可以以 分時(shí)的方式進(jìn)行輸出。具體而言，電壓輸出電路150可以具有選擇電路，所述選擇電路在第 一期間內(nèi)選擇第一電流并向電阻元件進(jìn)行輸出，并且在第二期間內(nèi)選擇第二電流并向電阻 元件進(jìn)行輸出。本實(shí)施方式中的選擇電路，例如如果在后述的圖7(A)、圖7(B)中，則為晶體 管TC1~TC4。但是，如果在后述的圖19(A)、圖19(B)的示例中，則晶體管TC1以及TC2將對(duì)應(yīng) 于選擇電路，而本實(shí)施方式中的選擇電路則能夠通過(guò)各種結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0111 ]將具體的定時(shí)例圖不于圖6。圖6的橫軸表不時(shí)間，圖6的上部表不第一電流Iref向 電阻元件輸出的定時(shí)，下部表示第二電流Iptat向電阻元件輸出的定時(shí)。如圖6所示，在電壓 輸出電路150中，可以在給定的定時(shí)下，以排他的方式輸出第一電流Iref與第二電流Iptat中 的任意一方。如果采用這種方式，則在輸出兩種輸出電壓時(shí)，將無(wú)需設(shè)置多個(gè)電壓輸出電路 150(狹義而言為，電阻元件或輸出節(jié)點(diǎn)等），從而能夠抑制電路規(guī)模。另外，雖然在圖6中，將 2.5msec設(shè)為一個(gè)周期，并設(shè)為在各個(gè)周期中第一期間與第二期間僅表現(xiàn)相同的時(shí)間，但并 不限定于此，第一期間與第二期間的設(shè)定能夠?qū)嵤└鞣N改變。
[0112] 在圖7(A)、圖7(B)中，圖示了電壓輸出電路150的結(jié)構(gòu)例。另外，在圖7(A)、圖7(B) 中，為了便于說(shuō)明，也對(duì)與A/D轉(zhuǎn)換電路160的連接進(jìn)行了記載。如圖7(A)所示，電壓輸出電 路150具有作為開(kāi)關(guān)而發(fā)揮功能的晶體管TC1~TC4、電阻元件R1、R2和電容器C1、C2。
[0113] 電阻元件R1的一端與電源電壓VSS連接，另一端與晶體管TC1的漏極以及晶體管 TC2的漏極連接。晶體管TC1的源極與圖2的晶體管TA9的漏極連接。如上所述，由于在晶體管 TA9中流動(dòng)有與流過(guò)電阻元件RA1的電流IA1相對(duì)應(yīng)的第一電流I REF，因此在TC1成為導(dǎo)通的 情況下，第一電流Iref將經(jīng)由TC1而流向電阻元件R1。
[0114]此外，晶體管TC2的源極與圖3的晶體管TB9的漏極連接。如上所述，由于在晶體管 TB9中流動(dòng)有與流過(guò)電阻元件RB1的電流IB1相對(duì)應(yīng)的第二電流IPTAT，因此在TC2成為導(dǎo)通的 情況下，第二電流Ιρτατ將經(jīng)由TC2而流向電阻元件R1。
[0115]此外，電阻元件R2的一端與電源電壓VDD連接，另一端與晶體管TC3的源極以及晶 體管TC4的源極連接。晶體管TC3的漏極與圖2的晶體管ΤΑ10的源極連接。如上所述，由于晶 體管ΤΑ10為第一電流I REF所流入的節(jié)點(diǎn)，因此在TC3成為導(dǎo)通的情況下，第一電流IREF將經(jīng)由 TC3而流向電阻元件R2。
[0116] 此外，晶體管TC4的漏極與圖3的晶體管TB10的源極連接。如上所述，由于晶體管 TB10為第二電流ΙρτατΚ流入的節(jié)點(diǎn)，因此在TC4成為導(dǎo)通的情況下，第二電流Ιρτατ將經(jīng)由TC4 而流向電阻元件R2。
[0117] 此外，電阻元件R1中的TC1以及TC2側(cè)的節(jié)點(diǎn)NC1與A/D轉(zhuǎn)換電路160的一方的輸入 節(jié)點(diǎn)連接。也就是說(shuō)，NC1的電壓值被輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路160。另外，也可以在輸出節(jié)點(diǎn)NC1 與基準(zhǔn)電流VSS之間設(shè)置穩(wěn)定化用的電容器C1。
[0118] 同樣地，電阻元件R2中的TC3以及TC4側(cè)的節(jié)點(diǎn)NC2與A/D轉(zhuǎn)換電路160的另一方的 輸入節(jié)點(diǎn)連接。也就是說(shuō)，NC2的電壓值被輸出至A/D轉(zhuǎn)換電路160。另外，也可以在輸出節(jié)點(diǎn) NC2與基準(zhǔn)電流VSS之間設(shè)置穩(wěn)定化用的電容器C2。
[0119] 如上所述，在第一期間內(nèi)，向電阻元件輸出第一電流IREF。也就是說(shuō)，在第一期間 內(nèi)，如圖7(A)所示，只要將晶體管TC1以及TC3設(shè)為導(dǎo)通，將TC2以及TC4設(shè)為斷開(kāi)即可。在該 情況下，第一電流Iref分別流向電阻元件R1以及R2,從而節(jié)點(diǎn)NC1的電壓值V REFP以及節(jié)點(diǎn)NC2 的電壓值Vrefn作為第一輸出電壓Vref而對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路160進(jìn)行輸出。
[0120] VREFP以及VREFN分別能夠通過(guò)下式（1)以及(2)而求出。在圖7(A)的示例中，由于A/D 轉(zhuǎn)換電路160為差動(dòng)型的A/D轉(zhuǎn)換電路，因此在A/D轉(zhuǎn)換電路160中為VREFP與VREFN的差分，并且 實(shí)施相對(duì)于通過(guò)下式(3)而求出的V REF的A/D轉(zhuǎn)換。
[0121] Vrefp = IrefRI......(1)
[0122] Vrefn=Vdd- IrefR2......(2)
[0123] Vref=Iref(R1+R2)-Vdd……(3)
[0124] 此外，在第二期間內(nèi)向電阻元件輸出第二電流IPTAT。也就是說(shuō)，在第二期間內(nèi)，如 圖7(B)所示，只要將晶體管TC2以及TC4設(shè)為導(dǎo)通，將TC1以及TC3設(shè)為斷開(kāi)即可。在該情況 下，第二電流I ptat分別流向電阻元件R1以及R2，節(jié)點(diǎn)NC 1的電壓值VPTATP以及節(jié)點(diǎn)NC2的電壓 值Vptatn作為第二輸出電壓Vptat而相對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換電路160進(jìn)行輸出。具體的Vptatp、Vptatn、Vptat 的值與上式(1)~(3)相同，能夠通過(guò)下式(4)~(6)而求出。
[0125] Vptatp = IptatRI......(4)
[0126] V ptatn = Vdd- I ptatR2......(5)
[0127] Vptat= Iptat(R1+R2)-Vdd......(6)
[0128] 另外，在電壓輸出電路150中所包含的電阻元件R1、R2能夠通過(guò)各種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 例如，R1以及R2既可以通過(guò)廣泛公知的多晶電阻（多晶硅電阻）來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)阱電阻 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0129] 多晶電阻是指，將作為M0S的柵電極而利用的多晶硅形成在柵極氧化膜以外的區(qū) 域中并作為電阻來(lái)利用的電阻。另一方面，阱電阻是指，將作為雜質(zhì)的添加區(qū)域的阱作為電 阻來(lái)利用的電阻，例如，在P型基板上形成N阱，并將該N阱作為N阱電阻來(lái)利用。
[0130] 將構(gòu)成阱電阻的情況下的剖視圖圖示于圖8(A)。如圖8(A)所示，阱電阻(在圖8(A) 的示例中為N阱電阻），利用被形成在P型基板的表面附近的N阱區(qū)域。圖8(B)為阱電阻的結(jié) 構(gòu)例的俯視圖。由于電阻值依賴于寬度W與長(zhǎng)度L，因此如圖8(B)所示，通過(guò)以多重疊回的方 式來(lái)構(gòu)成寬度較窄的N阱區(qū)域，從而即使面積較窄，也能夠有效地形成所需的電阻值的阱電 阻。在圖8(B)中，阱電阻的一端成為抽頭TPN1，另一端成為抽頭TPN2。
[0131]此外，將構(gòu)成多晶電阻的情況下的剖視圖圖示于圖9(A)。如圖9(A)所示，只要在柵 極氧化膜以外的區(qū)域(例如圖9(A)所示的區(qū)域)中形成多晶硅層即可。圖9(B)為多晶電阻的 結(jié)構(gòu)例的俯視圖。與阱電阻相同，由于其電阻值依賴于寬度W與長(zhǎng)度L，因此如圖9(B)所示， 通過(guò)以多重折回的方式來(lái)構(gòu)成寬度較窄的多晶硅層，從而即使面積較窄也能夠有效地形成 所需的電阻值的多晶電阻。在圖9(B)中，多晶電阻的一端成為抽頭TPP1，另一端成為抽頭 TPP2〇
[0132] 在此，使用圖10來(lái)對(duì)多晶電阻與阱電阻的溫度特性的差異進(jìn)行說(shuō)明。圖10的橫軸 表示溫度，縱軸以百分比的方式表示相對(duì)于給定的基準(zhǔn)溫度下的電阻值的、各溫度下的電 阻值的變動(dòng)程度。另外，可以認(rèn)為，在縱軸方向上越向上走則電阻值越大，越向下走則電阻 值越小。
[0133] 由圖10可知，多晶電阻具有溫度越升高則電阻值越變小的負(fù)溫度特性。相對(duì)于此， 還可知阱電阻具有溫度越升高則電阻值越變大的正溫度特性。
[0134] 在圖11(A)中，圖示了作為電壓輸出電路150的電阻元件R1、R2而使用了阱電阻的 情況下的第一輸出電壓Vref、第二輸出電壓Vptat的溫度特性。如上所述，在Vref與電阻值R1、 R2的關(guān)系為上式(3)、且R1、R2具有正溫度特性的情況下，由于IREF為平坦的溫度特性，因此 Vref也具有正溫度特性。但是，由于VREF的相對(duì)于溫度的斜率的大小僅受到R1、R2的正斜率 (圖10)的影響，因此所述斜率并不那么大。
[0135] 在Vptat與電阻值R1、R2的關(guān)系為上式(6)、且R1、R2具有正溫度特性的情況下，由于 Iptat也具有正溫度特性，因此Vptat具有正溫度特性。而且，由于Vptat的相對(duì)于溫度的斜率的 大小受到R1、R2的正斜率（圖10)和I PTAT的正斜率（圖5)的雙方的影響，因此所述斜率成為比 較大的值。
[0136] 此外，在圖11(B)中，圖示了作為電壓輸出電路150的電阻元件R1、R2而使用了多晶 電阻的情況下的第一輸出電壓Vref、第二輸出電壓Vptat的溫度特性。如上所述，在Vref與電阻 值R1、R2的關(guān)系為上式(3)、且R1、R2具有負(fù)溫度特性的情況下，由于I REF為平坦的溫度特性， 因此VREF也具有負(fù)溫度特性。但是，由于VREF的相對(duì)于溫度的斜率的大小僅受到R1、R2的負(fù)斜 率(圖10)影響，因此所述斜率并不那么大。
[0137] 在VPTAT與電阻值Rl、R2的關(guān)系為上式(6)、且Rl、R2具有負(fù)溫度特性的情況下，由于 IPTAT具有正溫度特性，因此VPTAT的正溫度特性與負(fù)溫度特性相抵消。在圖11 (B)的示例中， Ipm的正溫度特性與R1、R2的負(fù)溫度特性相比影響較大，從而設(shè)為VPTAT具有正溫度特性。在 該情況下，由于Ιρτατ的正斜率（圖5)通過(guò)Rl、R2的負(fù)斜率（圖10)而被抵消，因此V PTAT的相對(duì)于 溫度的斜率的大小至少與使用了圖11(A)所示的阱電阻的情況下的VPTAT的斜率相比而較 小。
[0138] 在本實(shí)施方式中，電阻元件R1、R2的電阻值的變動(dòng)或者溫度特性的對(duì)溫度數(shù)據(jù)造 成的影響，通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理而被降低。這意味著電阻元件既可以通過(guò)多晶電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，也 可以通過(guò)阱電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，如果考慮A/D轉(zhuǎn)換時(shí)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的分辨能力，則優(yōu)選為電壓 值的變動(dòng)相對(duì)于溫度變化、即斜率更大。由于如果為圖11(A)、圖11(B)的示例，則優(yōu)選斜率 更大的圖11(A)，因此優(yōu)選使用阱電阻。關(guān)于詳細(xì)理由，則將在后文中進(jìn)行敘述。
[0139] 2.4A/D轉(zhuǎn)換電路
[0140] 接下來(lái)，對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路160的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。如圖7(A)、圖7(B)所示，A/D轉(zhuǎn)換 電路160可以為差動(dòng)型、SAR型的A/D轉(zhuǎn)換電路。另外，關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換電路的具體的結(jié)構(gòu)例，由 于已知有各種方法，且在本實(shí)施方式中這些方法均能夠廣范應(yīng)用，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0141] 在A/D轉(zhuǎn)換電路160中，對(duì)第一輸出電壓Vref進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而求出第一數(shù)字值Dref，并 對(duì)第二輸出電壓Vptat進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而求出第二數(shù)字值Dptat，并且將所求得的第一數(shù)字值Dref 以及第二數(shù)字值Vptat向處理部170輸出。
[0142] 具體而言，A/D轉(zhuǎn)換電路160為被輸入有由第一輸入信號(hào)與第二輸入信號(hào)構(gòu)成的差 動(dòng)輸入信號(hào)的差動(dòng)型的A/D轉(zhuǎn)換電路，在電壓輸出電路150中，作為電阻元件而具有第一電 阻元件R1與第二電阻元件R2,電壓輸出電路150可以在輸出第一輸出電壓Vref的情況下，將 第一電流IREF流過(guò)第一電阻元件R1時(shí)的輸出電壓Vrefp作為第一輸入信號(hào)的電壓而向A/D轉(zhuǎn) 換電路160輸出，并將第一電流Iref流過(guò)第二電阻元件R2時(shí)的輸出電壓Vrefn作為第二輸入信 號(hào)的電壓而向A/D轉(zhuǎn)換電路160輸出。此外，電壓輸出電路150也可以在輸出第二輸出電壓 Vptat的情況下，將第二電流I ptat流過(guò)第一電阻兀件R1時(shí)的輸出電壓Vptatp作為第一輸入信號(hào) 的電壓而向A/D轉(zhuǎn)換電路160輸出，并將第二電流Ιρτατ流過(guò)第二電阻元件R2時(shí)的輸出電壓 Vptatn作為第二輸入信號(hào)的電壓而向A/D轉(zhuǎn)換電路160輸出。關(guān)于具體的結(jié)構(gòu)，由于已在上文 中使用圖7(A)、圖7(B)以及上式（1)~(6)進(jìn)行了說(shuō)明，因此省略以上說(shuō)明。
[0143] 在此，在A/D轉(zhuǎn)換電路160為10位的A/D轉(zhuǎn)換電路的情況下，在被輸入了作為差動(dòng)輸 入信號(hào)的電壓的ViNP與Vi_的情況下的輸出、即數(shù)字值Dciut，能夠通過(guò)下式(7)而求出。
[0144] Dout= { (Vinp-Vinn)/2Vdd} X210
[0145] =(Vdiff/VDD)X29······(7)
[0146] 在上式(7)中，2VDD這一電壓值為A/D轉(zhuǎn)換中的輸入電壓范圍(滿刻度量程），且例如 相當(dāng)于將圖11(A)等中的-V DD作為最小的數(shù)字值(例如-511)將+VDD作為最大的數(shù)字值(例如 +511)而輸出的情況。另外，輸入電壓范圍也可以變更為其他值。
[0147]在對(duì)第一輸出電壓Vref進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而求出第一數(shù)字值Dref的情況下，只要將上式 (7)中的Vinp設(shè)為上式(1)的Vrefp，將Vinn設(shè)為上式(2)的Vrefn即可，其結(jié)果為，作為Vdiff而使用 上式(3)的VREF即可。也就是說(shuō)，能夠根據(jù)上式⑶和(7)而導(dǎo)出下式(8)。
[0148] 數(shù)學(xué)式1:
[0150] 同樣地，在對(duì)第二輸出電壓VPTAT進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而求出第二數(shù)字值Dptat的情況下，作 為Vd lff而使用上式(6)的VPTAT即可，從而能夠根據(jù)上式(6)和(7)而導(dǎo)出下式(9)。
[0151] 數(shù)學(xué)式2:
[0153] 在此，作為A/D轉(zhuǎn)換電路160的輸入的電壓值(第一輸出電壓、第二輸出電壓）的、由 溫度所引起的變化量越大，則越能夠提高作為輸出的數(shù)字值(第一數(shù)字值、第二數(shù)字值）的 分辨能力。如上所述，如果為10位的A/D轉(zhuǎn)換電路，則將相當(dāng)于滿刻度量程的輸入電壓范圍 劃分為1024等級(jí)而求出數(shù)字值。也就是說(shuō)，可認(rèn)為是，電壓變化量相對(duì)于溫度變化越大，則 數(shù)字值的變動(dòng)相對(duì)于溫度變化也越大，從而越能夠輸出高精度地反映了溫度特性的數(shù)字 值。反而言之，如果電壓變化量相對(duì)于溫度變化較小，則盡管實(shí)際上電壓值相對(duì)于溫度變化 而發(fā)生了變動(dòng)，但是也有可能會(huì)出現(xiàn)作為輸出的數(shù)字值不發(fā)生變動(dòng)的這種狀況，其意味著 分辨能力降低了。
[0154] 如圖10~圖11(B)所示，輸出電壓的變化量相對(duì)于溫度變化、即溫度特性中的斜率 由電流(第一電流Iref、第二電流Iptat)的溫度特性和電阻元件(Rl、R2)的溫度特性決定。如 果在第一電流Iref具有如上所述的平坦的溫度特性的情況下，則通過(guò)向電阻元件R1、R2輸出 第一電流I ref而獲得的第一輸出電壓VREF的溫度特性的斜率是由R1、R2的溫度特性所決定 的，且如圖11(A)、圖11(B)所示，成為較小的值。
[0155] 也就是說(shuō)，在考慮了提高A/D轉(zhuǎn)換中的分辨能力的情況下，對(duì)通過(guò)向電阻元件R1、 R2輸出第二電流Iptat而獲得的第二輸出電壓Vptat的溫度特性進(jìn)行研究是較為有效的。而且， 如上式(6)所示，由于第二輸出電壓V PTAT為根據(jù)第二電流Iptat與電阻值R1、R2之積而取得的 值，因此可認(rèn)為是，通過(guò)使第二電流Iptat與電阻R1、R2的溫度特性一致從而增大斜率的。 [0156]具體而言，電阻元件(R1、R2)為在第二電流Iptat具有正溫度特性的情況下具有正 溫度特性的電阻元件，且為在第二電流Ipm具有負(fù)溫度特性的情況下具有負(fù)溫度特性的電 阻元件。如果采用這種方式，則由于第二電流Iptat的溫度特性與電阻元件R1、R2的溫度特性 成為雙方正或者雙方負(fù)，因此能夠增大溫度特性的斜率。具體而言，與通過(guò)使第二電流Iptat 具有正(負(fù))溫度特性且使電阻元件具有負(fù)(正)溫度特性從而抵消相互的特性的情況相比， 在使溫度特性一致的情況下，電壓變化量相對(duì)于溫度變化較大，從而能夠有效地利用輸入 電壓范圍。
[0157]使用圖3~圖5并如上所述，在本實(shí)施方式中，假定第二電流Iptat具有正溫度特性。 因此，電阻元件可以由阱電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。如上所述，由于阱電阻具有正溫度特性，因此能夠使 第二電流Iptat與溫度特性一致。此外，也可以將擴(kuò)散電阻作為電阻元件來(lái)使用，所述擴(kuò)散電 阻是將在硅基板上注入了較高濃度的雜質(zhì)而形成的擴(kuò)散區(qū)域作為電阻來(lái)利用的。已知擴(kuò)散 電阻也具有正溫度特性，從而能夠使第二電流Iptat與溫度特性一致。
[0158] 2.5處理部
[0159] 在圖12中，圖示了處理部170的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。處理部170可以包括除法處理部171、 攝氏轉(zhuǎn)換部173、LPF(Low-pass行1丨61':低通濾波器）175。處理部170通過(guò)例如03?(0丨8；^&1 Dignal Processing:數(shù)字信號(hào)處理)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該DSP只要執(zhí)行除法處理、攝氏轉(zhuǎn)換處理、數(shù)字 低通濾波處理即可。
[0160] 處理部170從A/D轉(zhuǎn)換電路160中取得第一數(shù)字值Dref與第二數(shù)字值Dptat。各數(shù)字值 能夠通過(guò)上式（1)~(9)而求出。本實(shí)施方式所涉及的處理部170被要求輸出高精度的溫度 數(shù)據(jù)，因此如上文所述需要降低由電阻元件R1、R2的電阻值的變動(dòng)或溫度特性所造成的對(duì) 溫度數(shù)據(jù)的影響。
[0161] 因此，在處理部170中，可以使用上式（1)~(9)并通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理而求出具有給 定的溫度特性并且不依賴于電阻元件R1、R2的特性的這樣的值。具體而言，只要根據(jù)上式 (8)以及上式(9)來(lái)實(shí)施消去R1以及R2的項(xiàng)的運(yùn)算即可，并且鑒于(R1+R2)在上式(8)、（9)中 分別為第一電流Iref、第二電流Iptat的系數(shù)，因此只要實(shí)施Iptat與Iref的除法處理即可。尤其 是，由于Iref與Iptat為通過(guò)第一電流生成電路181、第二電流生成電路182而生成的恒電流， 因此Iptat與Iref的除法處理的結(jié)果受溫度特性以外的偏差等的影響非常小，從而適于精度 較高的溫度數(shù)據(jù)的輸出。
[0162] 因此，本實(shí)施方式的處理部170可以通過(guò)包括第二數(shù)字值Dptat除以第一數(shù)字值Dref 的除法處理在內(nèi)的數(shù)字運(yùn)算處理，從而求出溫度數(shù)據(jù)。此處的除法處理，例如通過(guò)圖12的除 法處理部171來(lái)執(zhí)行。
[0163] 具體而言，能夠根據(jù)上式(8)以及(9)而導(dǎo)出下式（10)。另外，由上式(7)可知，下式 (10)中的29為，由A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)以及滿刻度量程所決定的常數(shù)。
[0164] Iptat/Iref= (Dptat+29)/(Dref+29)......(10)
[0165] 由此，如果將上式（10)-般化，則在將第一數(shù)字值設(shè)為Dref，將第二數(shù)字值設(shè)為 Dptat，將給定的常數(shù)設(shè)為m的情況下，在處理部170中，作為除法處理，將實(shí)施對(duì)(DPTAT+m)/ (D REF+m)進(jìn)行運(yùn)算的處理。如上所述，如果A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)或滿刻度量程發(fā)生變化，則m的值 也會(huì)發(fā)生變化。此外，如使用圖19以及下式（15)~(20)而后述的那樣，如果A/D轉(zhuǎn)換電路160 為單端，則無(wú)論A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)或滿刻度量程如何均成為m=0。也就是說(shuō)，此處的m既可以為 零，也可以為零以外的常數(shù)。
[0166] 在攝氏轉(zhuǎn)換部173中，將通過(guò)上式（10)而得到的值轉(zhuǎn)換為攝氏溫度。例如，在Iptat 與Iref相等的狀態(tài)(除法結(jié)果=1的狀態(tài))下的攝氏溫度(偏移值)為B，且將斜率變量設(shè)為A的 情況下，攝氏溫度數(shù)據(jù)能夠通過(guò)（除法結(jié)果_1)XA+B而求出。也就是說(shuō)，此處的A為，對(duì)I PTAT 的相對(duì)于Iref的變化率與攝氏溫度的變化率的關(guān)系進(jìn)行規(guī)定的斜率。
[0167] 另外，處理部170除了攝氏溫度以外也可以求出華氏溫度等其他形式的溫度?；?者，不實(shí)施向特定的溫度形式的變更，而是輸出除法結(jié)果等的變形實(shí)施也是可以的。
[0168] 此外，處理部170可以相對(duì)于通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理而求出的溫度數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施數(shù)字低 通濾波處理。作為一個(gè)示例，處理部170可以包括實(shí)施數(shù)字低通濾波處理的LPF175。
[0169] 如使用圖11而上述的那樣，在IREF具有平坦的溫度特性的情況下，雖然VREF具有與 電阻元件的溫度特性相對(duì)應(yīng)的溫度特性，但是電壓相對(duì)于溫度變化的斜率較小。其結(jié)果為， 根據(jù)VREF而求出的第一數(shù)字值Dref的A/D轉(zhuǎn)換的分辨能力較低，并且盡管實(shí)際上相對(duì)于溫度 變化而言電壓值發(fā)生了變動(dòng)，但也可能會(huì)出現(xiàn)作為輸出的數(shù)字值不發(fā)生變動(dòng)的這樣的狀 況。換言之，Dref易于產(chǎn)生量化噪聲。
[0170] 而且，如上式（10)所示，由于Dref為成為除法處理的分母的值，因此即使在Dref僅變 化了 1LSB(least significant bit:最低有效位）的情況下，除法結(jié)果也可能變化較大。例 如，考慮實(shí)際的溫度與Dref的值處于圖13(A)所示的這種關(guān)系的情況。圖13(A)的橫軸為溫 度，縱軸為Dref的值，在圖13 (A)的示例中，溫度在T4以下(至少T1~T4)的范圍內(nèi)的Dref為第 一值dl，在T5以上(至少T5~T7)的范圍內(nèi)的Dref為第二值d2,且d2僅比dl大1LSB。
[0171] 在圖13(A)的情況下，如圖13(B)所示，考慮實(shí)際的溫度隨著時(shí)間的變動(dòng)而逐漸增 加的狀況。在該情況下，由于Dref成為如圖13(A)所示的情況，因此Dref相對(duì)于時(shí)間變化的變 化成為圖13(C)。也就是說(shuō)，即使在期望溫度平緩地(線性地)變化從而Dref(以及根據(jù)Dref而 求出的溫度數(shù)據(jù))也如圖13(B)所示那樣平緩地變化的狀況下，Dref也將如圖13(C)那樣以階 梯狀的方式發(fā)生變化。
[0172] 而且，由于將圖13(C)這樣的Dref作為分母來(lái)實(shí)施除法處理，因此除法結(jié)果也如圖 13(D)所示那樣發(fā)生階梯狀的變化，并且根據(jù)情況該變化量還會(huì)變大。也就是說(shuō)，即使本來(lái) 的溫度變化為圖13(B)那樣的平緩變化，通過(guò)處理部170而求出的溫度數(shù)據(jù)在圖13(C)、圖13 (D)的定時(shí)tl與定時(shí)t2之間、即Dref階梯性地變化的圖13⑶的溫度T4與溫度T5之間，也具有 與其他區(qū)域相比而特殊的點(diǎn)。
[0173] 本實(shí)施方式所涉及的數(shù)字低通濾波處理為，用于降低由這種特殊點(diǎn)所造成的影響 的處理。具體而言，只要實(shí)施截止頻率非常低的低通濾波器處理即可。通過(guò)使截止頻率降得 非常低，從而能夠提取DC成分，即能夠降低除法結(jié)果的時(shí)間性的變動(dòng)，從而能夠減少如圖13 (D)的tl與t2之間所示的這種特殊的變化(使變化平緩）。
[0174] 雖然此處的LPF175能夠應(yīng)用各種形式的濾波器，但只要使用例如一階低通濾波器 即可，并且作為一階低通濾波器的傳遞函數(shù)Η而已知有下式（11)。此外，在對(duì)下式（11)進(jìn)行 了雙線性變換的情況下的傳遞函數(shù)Η成為下式（12)。另外，下式（12)中的s表示拉普拉斯變 量，f s表示實(shí)施離散處理的情況下的采樣頻率，b為使用截止頻率f。并通過(guò)下式（14)而求出 的系數(shù)，g為通過(guò)下式(13)而求出的標(biāo)準(zhǔn)化增益系數(shù)。

[0183] 也就是說(shuō)，通過(guò)利用上式（14)而預(yù)先求出系數(shù)b，并使用所求出的系數(shù)b來(lái)實(shí)現(xiàn)與 上式（12)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字濾波(狹義而言為IIR型的數(shù)字低通濾波器），從而能夠降低除法結(jié) 果的特殊的變動(dòng)。另外，由于采樣頻率f s能夠根據(jù)電路裝置20的規(guī)格來(lái)決定，因此如果決定 了截止頻率匕則便能夠求出系數(shù)b。如上所述，由于本實(shí)施方式所涉及的低通濾波器只要去 除AC成分并提取DC成分即可，因此只要使截止頻率f。非常低即可，作為一個(gè)示例而可以設(shè) 為1Hz這樣的值。
[0184] 但是，當(dāng)使截止頻率fc過(guò)度減小時(shí)，除法結(jié)果（以及由此計(jì)算出的溫度數(shù)據(jù))相對(duì) 于實(shí)際的溫度變化的追蹤性將會(huì)惡化。因此，在后述的物理量檢測(cè)裝置(陀螺傳感器）的物 理量的補(bǔ)正中使用溫度數(shù)據(jù)的情況下，物理量的補(bǔ)正精度可能會(huì)降低。也就是說(shuō)，由于截止 頻率f。具有如果過(guò)低則相對(duì)于溫度變化的追蹤性將會(huì)惡化，如果過(guò)高則 Dref的量化噪聲的 影響將會(huì)變大的這種性質(zhì)，因此需要將其調(diào)節(jié)為適當(dāng)?shù)闹怠?br>[0185] 因此，處理部170也可以針對(duì)通過(guò)數(shù)字運(yùn)算處理而求出的溫度數(shù)據(jù)而實(shí)施截止頻 率可變的數(shù)字低通濾波處理。
[0186] 作為一個(gè)示例，可以根據(jù)是否在溫度變化激烈的狀況下被使用而對(duì)截止頻率fc進(jìn) 行變更。在溫度變化激烈的情況下，由于相對(duì)于該溫度變化除法結(jié)果(溫度數(shù)據(jù))必須能夠 追蹤，因此優(yōu)選為將截止頻率f。的設(shè)為較大的值。反之，由于在溫度變化不那么大的情況 下，也可以不重視追蹤性，因此將重視降低Dref的量化噪聲的影響，而將截止頻率f。設(shè)為較 小的值。
[0187] 或者，處理部170也可以在啟動(dòng)后的第一期間內(nèi)，將截止頻率f。設(shè)定為第一頻率， 在第一期間的經(jīng)過(guò)后的第二期間內(nèi)，將截止頻率f。設(shè)定為低于第一頻率的第二頻率。
[0188] 這樣例如在本實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)包括電路裝置20的陀螺傳感器等的物理量檢測(cè)裝 置的情況下較為有效。在陀螺傳感器等中，需要降低啟動(dòng)時(shí)的值的漂移（啟動(dòng)漂移）。因此， 為了輸出精度較高的物理量數(shù)據(jù)(角速度），可以在物理量檢測(cè)裝置的啟動(dòng)后盡可能快速地 輸出穩(wěn)定的溫度數(shù)據(jù)，并執(zhí)行該溫度數(shù)據(jù)的補(bǔ)正處理。為此，可以設(shè)定數(shù)字低通濾波處理的 結(jié)果盡可能快速地收斂于穩(wěn)定值的這樣的截止頻率f。，從而優(yōu)選為將啟動(dòng)后的第一頻率設(shè) 為較大的值。具體而言，通過(guò)在物理量檢測(cè)裝置的啟動(dòng)后的第一期間內(nèi)使用較高的截止頻 率，并在經(jīng)過(guò)給定的期間之后將截止頻率變更為較低的值，從而即使在物理量檢測(cè)裝置剛 啟動(dòng)之后(從啟動(dòng)起的經(jīng)過(guò)時(shí)間較短的第一期間），也能夠輸出固定的精度的物理量數(shù)據(jù)。 另外，此處的"啟動(dòng)"不僅包括從物理量檢測(cè)裝置或電子設(shè)備等的電源完全斷開(kāi)的狀態(tài)向?qū)?通的狀態(tài)轉(zhuǎn)移的情況，而且還包括從休眠的狀態(tài)向通常工作狀態(tài)恢復(fù)的情況。廣義而言，從 未實(shí)施物理量數(shù)據(jù)或者溫度數(shù)據(jù)的輸出的狀態(tài)向輸出物理量數(shù)據(jù)或者溫度數(shù)據(jù)的狀態(tài)的 轉(zhuǎn)移均被包含在本實(shí)施方式的"啟動(dòng)"中。
[0189] 2.6物理量檢測(cè)裝置、電子設(shè)備、移動(dòng)體
[0190] 此外，本實(shí)施方式的電路裝置20也可以包括檢測(cè)電路60和驅(qū)動(dòng)電路30,所述檢測(cè) 電路60根據(jù)與從物理量傳感器(physical quantity transducer) 18被輸出的物理量相對(duì) 應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)而輸出與物理量相對(duì)應(yīng)的物理量數(shù)據(jù)，所述驅(qū)動(dòng)電路30對(duì)物理量傳感器進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)。而且，處理部170也可以相對(duì)于來(lái)自檢測(cè)電路60的物理量數(shù)據(jù)而實(shí)施基于溫度數(shù)據(jù)的 補(bǔ)正處理。
[0191]如果采用這種方式，則能夠使用通過(guò)上述的方法而求出的精度較高的溫度數(shù)據(jù)來(lái) 實(shí)施物理量數(shù)據(jù)的溫度補(bǔ)正，從而能夠提高所輸出的物理量數(shù)據(jù)的精度。
[0192] 圖14為本實(shí)施方式的電路裝置20的整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例。在圖14的電路裝置20中， 除了上述的電壓輸出電路150、A/D轉(zhuǎn)換電路160、處理部170以外，還包括驅(qū)動(dòng)電路30、檢測(cè) 電路60、控制部140、寄存器部142。但是，電路裝置20并不限定于圖14的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)嵤┦?略其一部分的結(jié)構(gòu)要素或者追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種變形。
[0193] 如圖14所示，電路裝置包括對(duì)物理量傳感器18進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路30。驅(qū)動(dòng)電路 30例如通過(guò)接收來(lái)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(lái)自物理量傳感器18的第一檢測(cè)信號(hào)IQ1、第 二檢測(cè)信號(hào)IQ2經(jīng)由端子PD 1、PD2 (襯墊）而被輸入至電路裝置的檢測(cè)電路60。此外，來(lái)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,驅(qū)動(dòng) 電路30經(jīng)由端子Η)4(襯墊)而向物理量傳感器18輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ。
[0194] 檢測(cè)電路60包括放大電路61、同步檢波電路81和A/D轉(zhuǎn)換電路100。放大電路61也 可以為例如差動(dòng)放大電路。以此方式，本實(shí)施方式的電路裝置包括對(duì)物理量傳感器18進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路30、和被輸入有來(lái)自物理量傳感器18的第一檢測(cè)信號(hào)IQ1、第二檢測(cè)信號(hào) IQ2的檢測(cè)電路60。另外，雖然圖14的檢測(cè)電路60為假定包括如下差動(dòng)放大電路的結(jié)構(gòu)，所 述差動(dòng)放大電路由第一放大器、第二放大器構(gòu)成且被輸入有與第一檢測(cè)信號(hào)IQ1、第二檢測(cè) 信號(hào)IQ2相對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)QB1、第二信號(hào)QB2,但是檢測(cè)電路60并不限定于此，也能夠?qū)嵤?各種變形。
[0195] 控制部140實(shí)施各種控制處理。例如，控制部140實(shí)施驅(qū)動(dòng)電路30的控制處理或檢 測(cè)電路60的控制處理。該控制部140例如能夠通過(guò)由門陣列等的自動(dòng)配置配線方法而生成 的邏輯電路、或者根據(jù)固件等而進(jìn)行工作的處理器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，雖然控制部140與處理 部170的雙方可以通過(guò)門陣列等自動(dòng)配置配線方法而被生成，但并不限定于此，也可以通過(guò) 不同的處理來(lái)生成控制部140與處理部170。
[0196] 寄存器部142具有設(shè)定了各種信息的寄存器。寄存器部142例如能夠通過(guò)SRAM等存 儲(chǔ)器或觸發(fā)電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0197] 此外，雖然在圖14中設(shè)置有與上述的A/D轉(zhuǎn)換電路160不同的A/D轉(zhuǎn)換電路100,但 是并不限定于此，也可以以分時(shí)的方式而將一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換電路利用于溫度數(shù)據(jù)用的A/D轉(zhuǎn)換 和物理量數(shù)據(jù)用的A/D轉(zhuǎn)換。在圖15中，圖示了檢測(cè)電路60或處理部170等其他的結(jié)構(gòu)例。如 圖15所示，在對(duì)電路裝置20與圖14的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較的情況下，也可以追加多路轉(zhuǎn)換器MUX， 并且省略與A/D轉(zhuǎn)換電路160不同的A/D轉(zhuǎn)換電路100。在該情況下，電壓輸出電路150與多路 轉(zhuǎn)換器MUX連接，多路轉(zhuǎn)換器MUX將對(duì)來(lái)自同步檢波電路81的輸入(與通過(guò)物理量傳感器18 而被檢測(cè)出的物理量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)）與來(lái)自電壓輸出電路150的輸出電壓中的一方進(jìn)行選 擇并向A/D轉(zhuǎn)換電路160輸出。在該情況下，由于A/D轉(zhuǎn)換電路160如上所述被假定為是以分 時(shí)的方式而被利用，因此例如可以使用SAR型的A/D轉(zhuǎn)換電路。此外，關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換電路，其能 夠?qū)嵤┡c圖15相同的改變的點(diǎn)，與后述的圖16或圖17等本實(shí)施方式中所說(shuō)明的其他附圖等 相同。
[0198] 在圖14或圖15的情況下，處理部170取得基于物理量傳感器的物理量數(shù)據(jù)和基于 溫度傳感器(狹義而言為電壓輸出電路150)的溫度數(shù)據(jù)的雙方，并實(shí)施針對(duì)這些數(shù)據(jù)的處 理。
[0199] 此外，本實(shí)施方式的方法能夠應(yīng)用于包含上述電路裝置的物理量檢測(cè)裝置、或者 包含上述電路裝置的電子設(shè)備中。在圖16中，圖示了本實(shí)施方式的電路裝置20、包含該電路 裝置20的陀螺傳感器510(廣義而言為物理量檢測(cè)裝置）、包含該陀螺傳感器510的電子設(shè)備 500的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例。
[0200] 另外，電路裝置20、電子設(shè)備500、陀螺傳感器510并不限定于圖16的結(jié)構(gòu)，也能夠 實(shí)施省略其結(jié)構(gòu)要素的一部分或者追加其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種的變形。此外，作為本實(shí) 施方式的電子設(shè)備500而能夠假想為，數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)、智能手機(jī)、便攜式電話機(jī)、汽車 導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)裝置、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 等各種的設(shè)備。此外，雖然在下文中以物理量傳感器為壓電型的振動(dòng)片(振動(dòng)陀螺儀）、傳感 器為陀螺傳感器的情況為例而進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(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)陀螺儀、或?qū)εc角速度信息等價(jià)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。
[0201] 電子設(shè)備500包括陀螺傳感器510和處理部520。另外，在此的處理部520假定為電 子設(shè)備500的結(jié)構(gòu)，且為與電路裝置20中所包含的處理部170不同的結(jié)構(gòu)。此外，還能夠包含 存儲(chǔ)器530、操作部540、顯示部550。由CPU、MPU等實(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。此外，處理部520根據(jù)由陀螺傳感器510所檢測(cè) 出的角速度信息（在廣義而言為物理量)來(lái)實(shí)施處理。例如，根據(jù)角速度信息而實(shí)施用于手 抖補(bǔ)正、姿態(tài)控制、GPS自動(dòng)航行等的處理。存儲(chǔ)器530 (ROM、RAM等)對(duì)控制程序或各種數(shù)據(jù) 進(jìn)行存儲(chǔ)，或作為工作區(qū)域或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存區(qū)域而發(fā)揮功能。操作部540為用于供用戶操作電子 設(shè)備500的部件，顯示部550向用戶顯示各種信息。
[0202]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(在廣義 而言為物理量傳感器)為，由水晶等的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，通過(guò)Z切割的水晶基板而形成的雙T字型的振動(dòng)片。
[0203]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、電壓輸出電 路150、A/D轉(zhuǎn)換電路160和處理部170。另外，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分或者追加 其他的結(jié)構(gòu)要素等的各種的變形。
[0204]驅(qū)動(dòng)電路30輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ并對(duì)振動(dòng)片10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，通過(guò)從振動(dòng)片10接收 反饋信號(hào)DI，并輸出與之相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ，從而使振動(dòng)片10激振。檢測(cè)電路60從通過(guò)驅(qū) 動(dòng)信號(hào)DQ而被驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)片10中接收檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2(檢測(cè)電流、電荷），并從檢測(cè)信號(hào) IQ1、IQ2中檢測(cè)（提?。┏雠c被施加于振動(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)）。
[0205] 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和檢測(cè)臂8、9。檢測(cè)臂8、9相對(duì)于 矩形形狀的基部1而在+Y軸方向、-Y軸方向上延伸。此外，連結(jié)臂2、3相對(duì)于基部1而在-X軸 方向、+X軸方向上延伸。而且，驅(qū)動(dòng)臂4、5相對(duì)于連結(jié)臂2而在+Y軸方向、-Y軸方向上延伸，驅(qū) 動(dòng)臂6、7相對(duì)于連結(jié)臂3而在+Y軸方向、-Y軸方向上延伸。另外，X軸、Y軸、Z軸為表示水晶軸 的軸，且分別被稱為電軸、機(jī)械軸和光軸。
[0206]來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路30的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ被輸入至設(shè)置于驅(qū)動(dòng)臂4、5的上表面上的驅(qū)動(dòng)電 極、和設(shè)置于驅(qū)動(dòng)臂6、7的側(cè)面上的驅(qū)動(dòng)電極上。此外，來(lái)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。此外，來(lái)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)IQ1、IQ2而被輸入至檢測(cè)電路60。另外，被設(shè)置于檢測(cè)臂8、9的側(cè)面上的共同電極例如被 接地。
[0207]當(dāng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路30而被施加有交流的驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ時(shí)，驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7利用反壓電 效果而實(shí)施如箭頭標(biāo)記A所示那樣的彎曲振動(dòng)(激振振動(dòng)）。即，實(shí)施驅(qū)動(dòng)臂4、6的頂端反復(fù) 進(jìn)行相互接近與遠(yuǎn)離、且驅(qū)動(dòng)臂5、7的頂端也反復(fù)進(jìn)行相互接近與遠(yuǎn)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(guò)基部1的重心位置的Y軸而線對(duì)稱的振動(dòng)，因 此基部1、連結(jié)臂2、3、檢測(cè)臂8、9幾乎不發(fā)生振動(dòng)。
[0208] 在該狀態(tài)下，當(dāng)相對(duì)于振動(dòng)片10而施加了以Z軸為旋轉(zhuǎn)軸的角速度時(shí)（當(dāng)振動(dòng)片10 以繞Z軸的方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)），通過(guò)科里奧利力而使驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7以箭頭標(biāo)記胡斤示的方式 進(jìn)行振動(dòng)。即，通過(guò)使與箭頭標(biāo)記A的方向和Z軸的方向正交的箭頭標(biāo)記B的方向上的科里奧 利力作用在驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7上，從而產(chǎn)生箭頭標(biāo)記B的方向上的振動(dòng)成分。該箭頭標(biāo)記B的振 動(dòng)經(jīng)由連結(jié)臂2、3而向基部1傳遞，從而使檢測(cè)臂8、9在箭頭標(biāo)記C的方向上實(shí)施彎曲振動(dòng)。 由該檢測(cè)臂8、9的彎曲振動(dòng)的壓電效果所產(chǎn)生的電荷信號(hào)，將作為檢測(cè)信號(hào)IQ1、IQ2而被輸 入至檢測(cè)電路60。此處，驅(qū)動(dòng)臂4、5、6、7的箭頭標(biāo)記B的振動(dòng)相對(duì)于基部1的重心位置而為周 向上的振動(dòng)，而檢測(cè)臂8、9的振動(dòng)則為在周向上與箭頭標(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)IQ1、IQ2成為相位相對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ僅偏移了90度的信號(hào)。
[0209] 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)，科里奧利力可表示為Fc = 2m · v · ω。因此，檢測(cè)電路60通過(guò)對(duì)作為與科里 奧利力相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的所需信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠求出角速度ω。而且，處理部520通過(guò) 使用所求得的角速度ω，從而能夠?qū)嵤┯糜谑侄堆a(bǔ)正、姿態(tài)控制、或者GPS自動(dòng)航行等的各 種處理。
[0210]另外，雖然在圖16中圖示了振動(dòng)片10為雙τ字型的情況的示例，但本實(shí)施方式的振 動(dòng)片10并不限定于這種結(jié)構(gòu)。例如，也可以為音叉型、Η型等。此外，振動(dòng)片10的壓電材料也 可以為水晶以外的陶瓷或硅等材料。
[0211] 如上文所示，在本實(shí)施方式所涉及的電路裝置中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路30而被驅(qū)動(dòng)的物 理量傳感器18為振動(dòng)片10,物理量數(shù)據(jù)(檢測(cè)數(shù)據(jù))可以為角速度數(shù)據(jù)。如果采用這種方式， 則能夠使用根據(jù)適當(dāng)?shù)臏囟葦?shù)據(jù)而實(shí)施了精度較高的補(bǔ)正處理的角速度數(shù)據(jù)，例如，在使 用圖18(A)~圖18(D)而后述的各種設(shè)備中，能夠執(zhí)行精度較高的處理等。
[0212] 在圖17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)結(jié)構(gòu)例。
[0213] 驅(qū)動(dòng)電路30包括:放大電路32，其被輸入有來(lái)自振動(dòng)片10的反饋信號(hào)DI;益控制電 路40，其實(shí)施自動(dòng)增益控制;驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50，其向振動(dòng)片10輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ。此外，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17,也能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分或者追加其他的結(jié)構(gòu)要素等各種的變 形。
[0214] 放大電路32 (I /V轉(zhuǎn)換電路)對(duì)來(lái)自振動(dòng)片10的反饋信號(hào)DI進(jìn)行放大。例如，將來(lái)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(guò)運(yùn)算放大 器、反饋電阻元件、反饋電容器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0215]驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路50根據(jù)放大電路32的放大后的信號(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(或者正弦波）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(guò)比較器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0216] 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，并對(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)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為固定，而需要將向振動(dòng)片10 (驅(qū)動(dòng)用振動(dòng)片)供給的驅(qū)動(dòng)電壓的振幅保持為固定。因此，在驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的振蕩環(huán)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(lái)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)成為固定的方式，而可變地對(duì)增益進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。該 增益控制電路40能夠通過(guò)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?全波整流器的輸出信號(hào)的積分處理的積分器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0217]同步信號(hào)輸出電路52接收放大電路32的放大后的信號(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能夠通過(guò)實(shí)施正弦波(交流)信號(hào)DV的二值 化處理從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(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0218] 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和A/D轉(zhuǎn)換電路100。 放大電路61接收來(lái)自振動(dòng)片10的第一檢測(cè)信號(hào)IP1、第二檢測(cè)信號(hào)IQ2,并實(shí)施電荷-電壓轉(zhuǎn) 換或差動(dòng)的信號(hào)放大或增益調(diào)節(jié)等。同步檢波電路81根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路30的同步信號(hào)SYC 來(lái)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。此外，濾波器部90也作為對(duì)未被同步檢波除盡的無(wú)用信號(hào)進(jìn)行衰減的電路而發(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。
[0219] 另外，例如作為來(lái)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而言相位滯后90度。此外，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而言相位滯后180度。因此， 例如通過(guò)利用與驅(qū)動(dòng)信號(hào)DQ(DV)同相的同步信號(hào)SYC來(lái)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而言相位滯后了 90度的無(wú)用信號(hào)等。
[0220] 處理部170除了實(shí)施求出上述的溫度數(shù)據(jù)的處理以外，還實(shí)施相對(duì)于來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換 電路100的數(shù)字信號(hào)(物理量數(shù)據(jù)）的數(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。具 體而言，根據(jù)溫度數(shù)據(jù)而實(shí)施物理量數(shù)據(jù)的補(bǔ)正處理。
[0221] 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(guò)邏輯電路（門陣列 等)或處理器等來(lái)實(shí)現(xiàn)。電路裝置20中的各種開(kāi)關(guān)控制或模式設(shè)定等通過(guò)該控制部140而被 實(shí)施。
[0222] 此外，本實(shí)施方式的方法能夠應(yīng)用在包含上述電路裝置的移動(dòng)體中。在圖18(A) 中，圖示了包含本實(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 能夠安裝在汽車、飛機(jī)、摩托車、自行車、或者船舶等的各種移動(dòng)體上。移動(dòng)體為，例如具備 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)、各種電子設(shè)備，并在陸上、空中或海上 進(jìn)行移動(dòng)的設(shè)備和裝置。圖18(A)概要地圖示了作為移動(dòng)體的具體示例的汽車206。在汽車 206上，安裝有具有振動(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 對(duì)車身207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)懸架的軟硬進(jìn)行控制、或者對(duì)各個(gè)車 輪209的制動(dòng)器進(jìn)行控制。此外，也能夠在雙足行走機(jī)器人或航空器、直升飛機(jī)等各種的移 動(dòng)體中利用這樣的姿態(tài)控制。能夠在姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)時(shí)，安裝有陀螺傳感器510。
[0223] 如圖18(B)、圖18(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)或生物 體信息檢測(cè)裝置(可穿帶的健康設(shè)備。例如脈搏計(jì)、計(jì)步器、活動(dòng)量?jī)x等）等各種電子設(shè)備 中。例如，在數(shù)碼照相機(jī)中，能夠?qū)嵤┦褂昧送勇輦鞲衅骰蚣铀俣葌鞲衅鞯氖侄堆a(bǔ)正等。此 外，在生物體信息檢測(cè)裝置中，能夠使用陀螺傳感器或加速度傳感器而對(duì)用戶的身體活動(dòng) 進(jìn)行檢測(cè)，或者對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。此外，如圖18(D)所示，本實(shí)施方式的電路裝置也能夠 應(yīng)用于自動(dòng)裝置的可動(dòng)部(臂、關(guān)節(jié))或主體部中。自動(dòng)裝置可以假定為移動(dòng)體(行駛或步行 自動(dòng)裝置）、電子設(shè)備(非行駛或非步行自動(dòng)裝置）中的任意一個(gè)。在行駛或步行自動(dòng)裝置的 情況下，例如能夠在自主行駛中利用本實(shí)施方式的電路裝置。
[0224] 3.改變例
[0225] 在上文中，如圖7(A)、圖7(B)所示，電壓輸出電路150向A/D轉(zhuǎn)換電路160輸出與由 兩個(gè)輸入信號(hào)構(gòu)成的差動(dòng)輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)輸出電壓VREFP、VREFN(VPTATP、VPTATN)，A/D轉(zhuǎn) 換電路160被設(shè)為差動(dòng)型的A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0226] 但是，電壓輸出電路150以及A/D轉(zhuǎn)換電路160并不限定于此，也可以為以單一方式 進(jìn)行工作的電路。將具體的電壓輸出電路150以及A/D轉(zhuǎn)換電路160的示例圖示于圖19(A)、 圖 1_)〇
[0227] 由圖19(A)、圖19(B)可知，在與圖7(A)、圖7(B)進(jìn)行比較的情況下，成為省略了晶 體管TC3、TC4、電阻元件R2、電容器C2的結(jié)構(gòu)，并且電阻元件R1中的TC1以及TC2側(cè)的節(jié)點(diǎn)NC1 與A/D轉(zhuǎn)換電路160的輸入節(jié)點(diǎn)連接。
[0228] 如上所述，在第一期間內(nèi)，向電阻元件輸出第一電流IREF。也就是說(shuō)，在第一期間 內(nèi)，如圖19(A)所示，只要將晶體管TC1設(shè)為導(dǎo)通，將TC2設(shè)為斷開(kāi)即可。在該情況下，第一電 流Iref流過(guò)電阻元件R1，并且作為節(jié)點(diǎn)NC1的電壓值的第一輸出電壓V REF向A/D轉(zhuǎn)換電路160 輸出。Vref能夠通過(guò)下式(15)而求出。
[0229] Vref=IrefR1……(15)
[0230] 此外，在第二期間內(nèi)，向電阻元件輸出第二電流IPTAT。也就是說(shuō)，在第二期間內(nèi)，如 圖19(B)所示，只要將晶體管TC2設(shè)為導(dǎo)通，將TC1設(shè)為斷開(kāi)即可。在該情況下，第二電流Ι ΡΤΑΤ 流過(guò)電阻元件R1，并且作為節(jié)點(diǎn)NC1的電壓值的第二輸出電壓VPTAT向A/D轉(zhuǎn)換電路160輸出。 Vptat的值能夠通過(guò)下式(16)而求出。
[0231] Vptat = IptatRI......(16)
[0232] 在該情況下，A/D轉(zhuǎn)換電路160中的A/D轉(zhuǎn)換通過(guò)下式（17)而被實(shí)施。雖然位數(shù)與差 動(dòng)的情況相同也設(shè)為10位，但在單一方式的工作中，由于滿刻度量程成為差動(dòng)的情況下的 一半(差動(dòng)為單一方式的倍數(shù)），因此在與上式(7)相對(duì)應(yīng)的示例中成為V DD。
[0233] Dout=(Vin/Vdd)X210……(17)
[0234] 因此，第一數(shù)字值Dref以及第二數(shù)字值Dptat能夠通過(guò)下式（18)、（19)而被求出。
[0235] 數(shù)學(xué)式7:
[0239] 而且，由于處理部170(除法處理部171)中的除法處理與上式（10)相同，均為IPTAT 除以Iref即可，因此只要實(shí)施下式(20)的運(yùn)算即可。
[0240] I ptat/ I ref = Dptat/Dref......(20)
[0241] 在單一方式的情況下，無(wú)需相當(dāng)于上式（10)的29的這樣的值，從而只要如上所述 將常數(shù)m設(shè)為0即可。
[0242] 另外，雖然如上文所述對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠很 容易理解出如下內(nèi)容，即，能夠?qū)嵤┰趯?shí)質(zhì)上不脫離本發(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(shuō)明書或附圖中至少一次 與更廣義或同義的不同用語(yǔ)一起記載的用語(yǔ)，在說(shuō)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，電路裝置等的結(jié)構(gòu)、工作也不限定于本實(shí)施方式中所說(shuō)明的內(nèi)容，能 夠?qū)嵤└鞣N改變。
[0243] 符號(hào)說(shuō)明
[0244] 1、基部;2、3、連結(jié)臂;4~6、驅(qū)動(dòng)臂;8、檢測(cè)臂；10、振動(dòng)片；18、物理量傳感器;20、 電路裝置;30、驅(qū)動(dòng)電路;32、放大電路;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;60、檢測(cè)電路;61、放大電路;81、同步檢波電路;90、濾波器部；100、A/D轉(zhuǎn)換 電路；140、控制部；142、寄存器部；150、電壓輸出電路；160、A/D轉(zhuǎn)換電路；170、處理部；171、 除法處理部；173、攝氏轉(zhuǎn)換部；175、LPF; 181、第一電流生成電路；182、第二電流生成電路； 206、汽車；207、車身；208、車身姿態(tài)控制裝置;209、車輪;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；C1、C2、電容器;R1、R2、RA1、RA2、RB1、 RB2、電阻元件;TA1~ΤΑΠΚΤΒ1~TB1UTC1~TC4、晶體管。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電路裝置，其特征在于，包括： 電壓輸出電路，其輸出如下電壓，即，第一溫度特性的第一電流流過(guò)電阻元件時(shí)的第一 輸出電壓、和與所述第一溫度特性不同的第二溫度特性的第二電流流過(guò)所述電阻元件時(shí)的 第二輸出電壓； 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，其對(duì)所述第一輸出電壓進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換而輸出第一數(shù)字值， 并對(duì)所述第二輸出電壓進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換而輸出第二數(shù)字值； 處理部，其通過(guò)基于所述第一數(shù)字值以及所述第二數(shù)字值的數(shù)字運(yùn)算處理，從而求出 溫度數(shù)據(jù)。2. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部實(shí)施降低所述溫度數(shù)據(jù)相對(duì)于所述電阻元件的電阻值的依賴性的所述數(shù) 字運(yùn)算處理。3. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部實(shí)施減少由所述電阻元件的電阻值的變動(dòng)所引起的所述溫度數(shù)據(jù)的第一 變動(dòng)、以及由所述電阻元件的溫度特性所引起的所述溫度數(shù)據(jù)的第二變動(dòng)中的至少一方的 變動(dòng)的所述數(shù)字運(yùn)算處理。4. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部通過(guò)包括所述第二數(shù)字值除以所述第一數(shù)字值的除法處理的所述數(shù)字運(yùn) 算處理，從而求出所述溫度數(shù)據(jù)。5. 如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部通過(guò)包括所述第二數(shù)字值除以所述第一數(shù)字值的除法處理的所述數(shù)字運(yùn) 算處理，從而求出所述溫度數(shù)據(jù)。6. 如權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部通過(guò)包括所述第二數(shù)字值除以所述第一數(shù)字值的除法處理的所述數(shù)字運(yùn) 算處理，從而求出所述溫度數(shù)據(jù)。7. 如權(quán)利要求4所述的電路裝置，其特征在于， 在將所述第一數(shù)字值設(shè)為Dref、將所述第二數(shù)字值設(shè)為Dptat、將給定的常數(shù)設(shè)為m的情況 下， 所述處理部作為所述除法處理而實(shí)施對(duì)(DPTAT+m)/(DREF+m)進(jìn)行運(yùn)算的處理。8. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括： 第一電流生成電路，其生成所述第一電流； 第二電流生成電路，其生成所述第二電流， 所述電壓輸出電路將由所述第一電流生成電路所生成的所述第一電流流過(guò)所述電阻 元件時(shí)的電壓作為所述第一輸出電壓而輸出，并且將由所述第二電流生成電路所生成的所 述第二電流流過(guò)所述電阻元件時(shí)的電壓作為所述第二輸出電壓而輸出。9. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述電壓輸出電路具有選擇電路，所述選擇電路在第一期間內(nèi)選擇所述第一電流而向 所述電阻元件輸出，并且在第二期間內(nèi)選擇所述第二電流而向所述電阻元件輸出。10. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述第一電流為，溫度特性平坦的基準(zhǔn)電流， 所述第二電流為，具有正溫度特性或負(fù)溫度特性中的一方的溫度特性的電流。11. 如權(quán)利要求10所述的電路裝置，其特征在于， 在所述第二電流具有正溫度特性的情況下，所述電阻元件為具有正溫度特性的電阻元 件， 在所述第二電流具有負(fù)溫度特性的情況下，所述電阻元件為具有負(fù)溫度特性的電阻元 件。12. 如權(quán)利要求10所述的電路裝置，其特征在于， 所述第二電流具有正溫度特性， 所述電阻元件為阱電阻或擴(kuò)散電阻。13. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部相對(duì)于通過(guò)所述數(shù)字運(yùn)算處理而被求出的所述溫度數(shù)據(jù)而實(shí)施數(shù)字低通 濾波處理。14. 如權(quán)利要求13所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部相對(duì)于通過(guò)所述數(shù)字運(yùn)算處理而被求出的所述溫度數(shù)據(jù)而實(shí)施截止頻率 為可變的所述數(shù)字低通濾波處理。15. 如權(quán)利要求14所述的電路裝置，其特征在于， 所述處理部在啟動(dòng)后的第一期間內(nèi)，將所述截止頻率設(shè)定為第一頻率，并且在所述第 一期間經(jīng)過(guò)后的第二期間內(nèi)，將所述截止頻率設(shè)定為低于所述第一頻率的第二頻率。16. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路為，被輸入有由第一輸入信號(hào)與第二輸入信號(hào)構(gòu)成的差動(dòng)輸 入信號(hào)的差動(dòng)型的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路， 所述電壓輸出電路作為所述電阻元件而具有第一電阻元件和第二電阻元件， 所述電壓輸出電路在輸出所述第一輸出電壓的情況下，將所述第一電流流過(guò)所述第一 電阻元件時(shí)的輸出電壓作為所述第一輸入信號(hào)的電壓而向所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路輸出， 并且將所述第一電流流過(guò)所述第二電阻元件時(shí)的輸出電壓作為所述第二輸入信號(hào)的電壓 而向所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路輸出， 所述電壓輸出電路在輸出所述第二輸出電壓的情況下，將所述第二電流流過(guò)所述第一 電阻元件時(shí)的輸出電壓作為所述第一輸入信號(hào)的電壓而向所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路輸出， 并且將所述第二電流流過(guò)所述第二電阻元件時(shí)的輸出電壓作為所述第二輸入信號(hào)的電壓 而向所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路輸出。17. 如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括： 檢測(cè)電路，其根據(jù)與從物理量傳感器輸出的物理量相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，而輸出與所述 物理量相對(duì)應(yīng)的物理量數(shù)據(jù)； 驅(qū)動(dòng)電路，其對(duì)所述物理量傳感器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 所述處理部對(duì)來(lái)自所述檢測(cè)電路的所述物理量數(shù)據(jù)實(shí)施基于所述溫度數(shù)據(jù)的補(bǔ)正處 理。18. -種電子設(shè)備，其特征在于， 包括權(quán)利要求1所述的電路裝置。19. 一種移動(dòng)體，其特征在于， 包括權(quán)利要求1所述的電路裝置。
【文檔編號(hào)】G01K7/24GK106092360SQ201610266763
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日 公開(kāi)號(hào)201610266763.X, CN 106092360 A, CN 106092360A, CN 201610266763, CN-A-106092360, CN106092360 A, CN106092360A, CN201610266763, CN201610266763.X
【發(fā)明人】樋口哲平, 羽田秀生
【申請(qǐng)人】精工愛(ài)普生株式會(huì)社