[发明专利]物理量检测电路和物理量检测装置

说明书

物理量检测电路和物理量检测装置，能够减少由于运算放大器的动作而产生的1/f噪声并且降低灵敏度线性误差。物理量检测电路具有：信号转换电路，其根据物理量检测元件的输出信号而输出第1差分信号；有源滤波器，其被输入基于所述第1差分信号的第2差分信号；以及模拟/数字转换电路，其对基于所述有源滤波器的输出信号的第3差分信号进行采样，将所述第3差分信号转换为数字信号，所述有源滤波器包含：运算放大器；第1斩波电路，其设置于所述信号转换电路与所述运算放大器之间的信号路径；以及第2斩波电路，其设置于所述运算放大器与所述模拟/数字转换电路之间的信号路径，在设采样频率为fs、斩波频率为fch时，fchfs/2。

技术领域

本发明涉及物理量检测电路和物理量检测装置。

背景技术

目前，在各种系统、电子设备中，广泛应用了检测角速度的陀螺仪传感器、检测加速度的加速度传感器等能够检测各种物理量的物理量检测装置。近年来，特别是，为了构建可靠性高的系统，使用了将物理量的检测信息作为抗噪性高的数字数据输出的物理量检测装置。

专利文献1记载了如下的物理量检测电路：在A/D转换电路的前级，具有运算放大器和设置于该运算放大器的前级与后级的两个斩波电路，根据来自物理量检测元件的输出信号检测物理量。

专利文献1：日本特开2018-166272号公报

但是，在专利文献1记载的物理量检测电路中，通过设置于运算放大器的前后的两个斩波电路的斩波动作减小由运算放大器产生的1/f噪声，但由于斩波动作而产生电压变动，灵敏度线性误差增加。

发明内容

本发明的物理量检测电路的一个方式具有：信号转换电路，其根据物理量检测元件的输出信号而输出第1差分信号；有源滤波器，其被输入基于所述第1差分信号的第2差分信号；以及模拟/数字转换电路，其对基于所述有源滤波器的输出信号的第3差分信号进行采样，将所述第3差分信号转换为数字信号，所述有源滤波器包含：运算放大器；第1斩波电路，其设置于所述信号转换电路与所述运算放大器之间的信号路径；以及第2斩波电路，其设置于所述运算放大器与所述模拟/数字转换电路之间的信号路径，在设所述模拟/数字转换电路对所述第3差分信号进行采样的频率为fs、所述第1斩波电路和所述第2斩波电路进行斩波动作的频率为fch时，fchfs/2。

本发明的物理量检测装置的一个方式具有：所述物理量检测电路的一个方式；以及所述物理量检测元件。

附图说明

图1是示出本实施方式的物理量检测装置的结构例的图。

图2是物理量检测元件的振动片的俯视图。

图3是用于说明物理量检测元件的动作的图。

图4是用于说明物理量检测元件的动作的图。

图5是示出驱动电路的结构例的图。

图6是示出检测电路的结构例的图。

图7是示出各种信号的波形的一例的图。

图8是示出各种信号的波形的另一例的图。

图9是示出灵敏度线性误差的仿真结果的图。

图10是示出第2实施方式中的有源滤波器的结构例的图。

图11是示出第2实施方式中的各种信号的波形的一例的图。

图12是示出第2实施方式中的灵敏度线性误差的仿真结果的图。

图13是示出第3实施方式中的有源滤波器的结构例的图。

标号说明