本發(fā)明涉及一種驅動電路、角速度檢測裝置、電子設備以及移動體。

背景技術：

搭載角速度檢測裝置(陀螺傳感器)并根據所檢測出的角速度而實施預定的控制的各種電子設備或系統(tǒng)被廣泛使用。在專利文獻1中公開有一種具備驅動電路的角速度檢測裝置，其中，所述驅動電路通過i/v轉換電路而對從以水晶為材料的傳感器元件輸出的電流進行接收并轉換為電壓信號，并以使該電壓信號的振幅成為固定的方式而對驅動傳感器元件的驅動信號的振幅進行調節(jié)。

然而，近年來，開發(fā)出一種使用硅mems(microelectromechanicalsystem，微機電系統(tǒng))技術而對角速度進行檢測的角速度檢測裝置。在使用了硅mems技術的角速度檢測裝置中，由于無需像專利文獻1所記載的角速度檢測裝置那樣對水晶進行加工而形成傳感器元件，因此，具有能夠以更低的成本實現(xiàn)的優(yōu)點。

但是，在使用了硅mems技術的角速度檢測裝置中，由于從傳感器元件輸出的電流(檢測信號)與從如專利文獻1所記載的以水晶為材料的傳感器元件輸出的電流相比較非常地小，因此當通過專利文獻1所記載的i/v轉換電路而對該非常小的電流進行接收時，無法充分地放大，從而所轉換的電壓信號的s/n將降低，驅動信號的抖動將增加。這樣一來，由于向角速度檢測電路中所包含的同步檢波電路輸入的參照信號是根據驅動信號生成的，因此，其結果導致角速度檢測裝置的檢測精度降低。

專利文獻1：日本特開2014-197010號公報

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于以上的問題點而被完成，根據本發(fā)明的數(shù)個方式，能夠提供一種可使驅動信號的抖動減少的驅動電路。此外，根據本發(fā)明的數(shù)個方式，能夠提供一種可使角速度的檢測精度提高的角速度檢測裝置。此外，根據本發(fā)明的數(shù)個方式，能夠提供一種使用了該角速度檢測裝置的電子設備以及移動體。

本發(fā)明為了解決前文所述的問題的至少一部分而被完成，其能夠作為以下的方式或者應用例而實現(xiàn)。

應用例1

本應用例所涉及的驅動電路包括：第一轉換部，其具有第一運算放大器和第一電容，并且將從角速度檢測元件的第一電極輸出且向所述第一運算放大器輸入的第一信號蓄積在所述第一電容中而轉換為電壓；第一相位調節(jié)部，其根據所述第一轉換部的輸出信號而對驅動所述角速度檢測元件的驅動信號的相位進行調節(jié)，并且對所述驅動信號的頻帶進行限制；以及驅動信號生成部，其根據所述第一相位調節(jié)部的輸出信號而生成所述驅動信號。

在本應用例所涉及的驅動電路中，由于第一轉換部并非通過使第一信號流經電阻而轉換為電壓，而是將第一信號蓄積在第一電容中而轉換為電壓，因此，即使第一信號較小也能夠充分地放大。由于在該第一轉換部中被充分放大的信號相對于第一信號而相位超前，因此，在第一相位調節(jié)部中，實施相位調節(jié)而滿足振蕩條件，并且對頻帶進行限制而使噪聲成分衰減，從而使s/n提高。并且，由于驅動信號生成部根據提高了s/n的第一相位調節(jié)部的輸出信號而生成對角速度檢測元件進行驅動的驅動信號，因此，能夠使驅動信號的抖動減少。

應用例2

在上述應用例所涉及的驅動電路中，也可以采用如下方式，即，所述第一相位調節(jié)部包括用于對所述驅動信號的相位進行調節(jié)的第一移相電路和用于對所述驅動信號的頻帶進行限制的第一濾波器。

根據本應用例所涉及的驅動電路，由于能夠獨立地進行由第一移相電路實施的驅動信號的相位調節(jié)和由第一濾波器實施的驅動信號的頻帶的限制，因此電路設計容易，并易于實現(xiàn)電路面積的減小以及激振動作的穩(wěn)定。

應用例3

在上述應用例所涉及的驅動電路中，也可以采用如下方式，即，所述第一移相電路為全通濾波器。

根據本應用例所涉及的驅動電路，由于第一轉換部的輸出信號即便經過第一移相電路，振幅也不會衰減，因此能夠維持較高的s/n。

應用例4

在上述應用例所涉及的驅動電路中，也可以采用如下方式，即，所述第一濾波器為低通濾波器。

根據本應用例所涉及的驅動電路，由于第一轉換部的輸出信號通過從第一濾波器經過而使高頻噪聲衰減，因此能夠使s/n提高。

應用例5

在上述應用例所涉及的驅動電路中，也可以采用如下方式，即，所述第一濾波器被設置在與所述第一移相電路相比靠后級。

根據本應用例所涉及的驅動電路，即使第一轉換部的輸出信號在經過第一移相電路時，重疊有在第一移相電路中所產生的噪聲，該噪聲也會通過第一濾波器而衰減，因此能夠使s/n提高。

應用例6

上述應用例所涉及的驅動電路也可以采用如下方式，即，包括：第二轉換部，其具有第二運算放大器和第二電容，并且將從所述角速度檢測元件的第二電極輸出且向所述第二運算放大器輸入的第二信號蓄積在所述第二電容中而轉換為電壓；和第二相位調節(jié)部，其根據所述第二轉換部的輸出信號而對所述驅動信號的相位進行調節(jié)，并且對所述驅動信號的頻帶進行限制，所述驅動信號生成部根據所述第一相位調節(jié)部的輸出信號以及所述第二相位調節(jié)部的輸出信號而生成所述驅動信號。

在本應用例所涉及的驅動電路中，由于第一轉換部將第一信號蓄積在第一電容中而轉換為電壓，第二轉換部將第二信號蓄積在第二電容中而轉換為電壓，因此，即使第一信號以及第二信號較小也能夠充分地放大。由于在該第一轉換部中被充分放大的信號相對于第一信號而相位超前，因此，在第一相位調節(jié)部中，實施相位調節(jié)而滿足激振條件，并且對頻帶進行限制而使噪聲成分衰減，從而使s/n提高。同樣地，由于在第二轉換部中被充分放大的信號相對于第二信號而相位超前，因此在第二相位調節(jié)部中，實施相位調節(jié)而滿足激振條件，并且對頻帶進行限制而使噪聲成分衰減，從而使s/n提高。并且，由于驅動信號生成部根據提高了s/n的第一相位調節(jié)部的輸出信號以及第二相位調節(jié)部的輸出信號而生成對角速度檢測元件進行驅動的驅動信號，因此能夠使驅動信號的抖動減少。

所述第二相位調節(jié)部可以包括用于對所述驅動信號的相位進行調節(jié)的第二移相電路和用于對所述驅動信號的頻帶進行限制的第二濾波器。所述第二移相電路可以為全通濾波器。所述第二濾波器也可以為低通濾波器。所述第二濾波器也可以被設置在與所述第二移相電路相比靠后級。

應用例7

在上述應用例所涉及的驅動電路中，也可以采用如下方式，即，所述驅動信號生成部具有：比較器，其對所述第一相位調節(jié)部的輸出信號的電壓和所述第二相位調節(jié)部的輸出信號的電壓進行比較；以及電平轉換電路，其對所述比較器的輸出信號的電壓電平進行轉換并生成所述驅動信號。

應用例8

本應用例所涉及的角速度檢測裝置具備：上述的任一驅動電路；角速度檢測電路，其對從所述角速度檢測元件輸出的檢測信號進行接收，并生成角速度信號；以及所述角速度檢測元件。

根據本應用例所涉及的角速度檢測裝置，由于具備能夠使驅動信號的抖動減少的驅動電路，因此能夠提高角速度的檢測精度。

應用例9

本應用例所涉及的電子設備具備上述的角速度檢測裝置。

應用例10

本應用例所涉及的移動體具備上述的角速度檢測裝置。

根據這些應用例，由于具備能夠使角速度的檢測精度提高的角速度檢測裝置，因此，例如也可以實現(xiàn)能夠以更高的精度來進行基于角速度的變化的處理的電子設備以及移動體。

附圖說明

圖1為示意地表示角速度檢測元件的俯視圖。

圖2為示意地表示角速度檢測元件的剖視圖。

圖3為用于對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖4為用于對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖5為用于對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖6為用于對角速度檢測元件的動作進行說明的圖。

圖7為表示本實施方式的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖8為表示作為全通濾波器的移相電路的頻率特性的一個示例的圖。

圖9為表示作為低通濾波器的限帶濾波器的頻率特性的一個示例的圖。

圖10為表示本實施方式的角速度檢測裝置中的信號波形的一個示例的圖。

圖11為表示改變例1的角速度檢測裝置的結構的圖。

圖12為本實施方式的電子設備的功能框圖。

圖13a為表示作為電子設備的一個示例的智能手機的外觀的一個示例的圖。

圖13b為表示作為電子設備的一個示例的手臂佩戴型的移動設備的外觀的一個示例的圖。

圖14為表示本實施方式的移動體的一個示例的圖(俯視圖)。

具體實施方式

以下，使用附圖來對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。另外，以下所說明的實施方式并不對權利要求書中所記載的本發(fā)明的內容進行不當限定。此外，以下所說明的結構并非全部都是本發(fā)明的必要構成要件。

1.角速度檢測裝置

角速度檢測元件的結構以及動作

首先，參照附圖來對本實施方式所涉及的角速度檢測裝置1中所包括的角速度檢測元件10進行說明。圖1為示意地表示角速度檢測元件10的俯視圖。圖2為示意地表示角速度檢測元件10的剖視圖。另外，在圖1中，作為相互正交的三個軸而圖示有x軸、y軸、z軸。在以下，對角速度檢測元件10為對繞z軸的角速度進行檢測的靜電電容型mems元件的示例進行說明。

如圖2所示，角速度檢測元件10被設置在基板11上，并被收納在由基板11與蓋體12構成的收納部中。收納部的內部的空間即空腔13例如被以真空密閉?；?1的材質為例如玻璃、硅。蓋體12的材質為例如硅、玻璃。

如圖1所示，角速度檢測元件10被構成為包括振動體112、固定驅動電極130以及固定驅動電極132、可動驅動電極116、固定監(jiān)控電極160以及固定監(jiān)控電極162、可動監(jiān)控電極118、固定檢測電極140以及固定檢測電極142、可動檢測電極126。

如圖1所示，角速度檢測元件10具有第一結構體106以及第二結構體108。第一結構體106以及第二結構體108沿著x軸而相互連結。第一結構體106位于與第二結構體108相比靠-x方向側處。結構體106、108例如具有關于兩者的分界線b(沿著y軸的直線)對稱的形狀。另外，雖然未圖示，但角速度檢測元件10也可以不具有第二結構體108而由第一結構體106構成。

各結構體106、108具有振動體112、第一彈簧部114、可動驅動電極116、位移部122、第二彈簧部124、固定驅動電極130、132、可動振動檢測電極118、126、固定振動檢測電極140、142、160、162和固定部150?？蓜诱駝訖z測電極118、126被分為可動監(jiān)控電極118與可動檢測電極126。固定振動檢測電極140、142、160、162被分為固定檢測電極140、142與固定監(jiān)控電極160、162。

振動體112、彈簧部114、124、可動驅動電極116、可動監(jiān)控電極118、位移部122、可動檢測電極126以及固定部150例如通過對被接合在基板11上的硅基板(未圖示)進行加工而被一體形成。由此，能夠應用在硅半導體器件的制造中所使用的微細加工技術，從而能夠實現(xiàn)角速度檢測元件10的小型化。角速度檢測元件10的材質為，例如通過摻雜磷、硼等雜質而被賦予了導電性的硅。另外，可動驅動電極116、可動監(jiān)控電極118以及可動檢測電極126也可以作為與振動體112分體的部件而被設置在振動體112的表面等上。

振動體112例如具有框狀(框架狀)的形狀。在振動體112的內側設置有位移部122、可動檢測電極126以及固定檢測電極140、142。

第一彈簧部114的一端被連接在振動體112上，另一端被連接在固定部150上。固定部150被固定在基板11上。即，在固定部150的下方未設置有凹部14(參照圖2)。振動體112經由第一彈簧部114而被固定部150支承。在圖示的示例中，第一彈簧部114在第一結構體106以及第二結構體108中分別設置有四個。另外，也可以不設置第一結構體106與第二結構體108的分界線b上的固定部150。

第一彈簧部114被構成為能夠使振動體112在x軸方向上進行位移。更加具體而言，第一彈簧部114具有在y軸方向上(沿y軸)往復并在x軸方向上(沿x軸)延伸的形狀。另外，對于第一彈簧部114，只要能夠使振動體112沿著x軸進行振動，則其數(shù)目并不被特別地限定。

可動驅動電極116被連接在振動體112上。可動驅動電極116從振動體112向+y方向以及-y方向延伸出?？蓜域寗与姌O116被設置有多個，多個可動驅動電極116可以在x軸方向上排列。可動驅動電極116能夠隨著振動體112的振動而沿著x軸振動。

固定驅動電極130、132被固定在基板11上，并被設置在振動體112的+y方向側以及振動體112的-y方向側。

固定驅動電極130、132與可動驅動電極116對置并隔著可動驅動電極116而設置。更加具體而言，在隔著可動驅動電極116的固定驅動電極130、132中，在第一結構體106中，固定驅動電極130被設置在可動驅動電極116的-x方向側，固定驅動電極132被設置在可動驅動電極116的+x方向側。在第二結構體108中，固定驅動電極130被設置在可動驅動電極116的+x方向側，固定驅動電極132被設置在可動驅動電極116的-x方向側。

在圖1所示的示例中，固定驅動電極130、132具有梳齒狀的形狀，可動驅動電極116具有能夠插入到固定驅動電極130、132的梳齒之間的形狀。固定驅動電極130、132可以根據可動驅動電極116的數(shù)量而設置有多個，且可在x軸方向上排列。固定驅動電極130、132以及可動驅動電極116為用于使振動體112振動的電極。

可動監(jiān)控電極118被連接在振動體112上?？蓜颖O(jiān)控電極118從振動體112向+y方向以及-y方向延伸出。在圖1所示的示例中，可動監(jiān)控電極118在第一結構體106的振動體112的+y方向側以及第二結構體108的振動體112的+y方向側分別設置有一個，在可動監(jiān)控電極118之間，排列有多個可動驅動電極116。并且，可動監(jiān)控電極118在第一結構體106的振動體112的-y方向側以及第二結構體108的振動體112的-y方向側分別設置有一個，在可動監(jiān)控電極118之間，排列有多個可動驅動電極116?？蓜颖O(jiān)控電極118的平面形狀例如與可動驅動電極116的平面形狀相同?？蓜颖O(jiān)控電極118能夠隨著振動體112的振動而沿著x軸振動，即，能夠進行往復運動。

固定監(jiān)控電極160、162被固定在基板11上，并被設置在振動體112的+y方向側以及振動體112的-y方向側。

固定監(jiān)控電極160、162與可動監(jiān)控電極118對置并隔著可動監(jiān)控電極118而設置。更加具體而言，在隔著可動監(jiān)控電極118的固定監(jiān)控電極160、162中，在第一結構體106中，固定監(jiān)控電極160被設置在可動監(jiān)控電極118的-x方向側，固定監(jiān)控電極162被設置在可動監(jiān)控電極118的+x方向側。在第二結構體108中，固定監(jiān)控電極160被設置在可動監(jiān)控電極118的+x方向側，固定監(jiān)控電極162被設置在可動監(jiān)控電極118的-x方向側。

固定監(jiān)控電極160、162具有梳齒狀的形狀，可動監(jiān)控電極118具有能夠插入到固定監(jiān)控電極160、162的梳齒之間的形狀。

固定監(jiān)控電極160、162以及可動監(jiān)控電極118為用于對根據振動體112的振動而發(fā)生變化的信號進行檢測的電極，并為用于對振動體112的振動狀態(tài)進行檢測的電極。更加具體而言，通過可動監(jiān)控電極118沿著x軸進行位移，可動監(jiān)控電極118與固定監(jiān)控電極160之間的靜電電容以及可動監(jiān)控電極118與固定監(jiān)控電極162之間的靜電電容發(fā)生變化。由此，固定監(jiān)控電極160、162的電流發(fā)生變化。通過對該電流的變化進行檢測，而能夠對振動體112的振動狀態(tài)進行檢測。

位移部122經由第二彈簧部124而與振動體112連接。在圖示的示例中，位移部122的平面形狀為具有沿著y軸的長邊的長方形。另外，雖未圖示，但位移部122也可以被設置在振動體112的外側。

第二彈簧部124被構成為能夠使位移部122在y軸方向上進行位移。更加具體而言，第二彈簧部124具有在x軸方向上往復并在y軸方向上延伸的形狀。另外，第二彈簧部124只要能夠使位移部122沿著y軸進行位移，則其數(shù)目并不被特別地限定。

可動檢測電極126被連接在位移部122上。可動檢測電極126例如被設置有多個?？蓜訖z測電極126從位移部122向+x方向以及-x方向延伸出。

固定檢測電極140、142被固定在基板11上。更加具體而言，固定檢測電極140、142的一端被固定在基板11上，另一端作為自由端而向位移部122側延伸出。

固定檢測電極140、142與可動檢測電極126對置并隔著可動檢測電極126而設置。更加具體而言，在隔著可動檢測電極126的固定檢測電極140、142中，在第一結構體106中，固定檢測電極140被設置在可動檢測電極126的-y方向側，固定檢測電極142被設置在可動檢測電極126的+y方向側。在第二結構體108中，固定檢測電極140被設置在可動檢測電極126的+y方向側，固定檢測電極142被設置在可動檢測電極126的-y方向側。

在圖1所示的示例中，固定檢測電極140、142被設置有多個，且沿著y軸交替排列。固定檢測電極140、142以及可動檢測電極126為用于對根據振動體112的振動而發(fā)生變化的信號(靜電電容)進行檢測的電極。

接下來，對角速度檢測元件10的動作進行說明。圖3～圖6為用于對角速度檢測元件10的動作進行說明的圖。另外，在圖3～圖6中，作為相互正交的三個軸而圖示有x軸、y軸、z軸。此外，為了便于進行說明，在圖3～圖6中，省略了可動驅動電極116、可動監(jiān)控電極118、可動檢測電極126、固定驅動電極130、132、固定檢測電極140、142以及固定監(jiān)控電極160、162的圖示，從而將角速度檢測元件10簡化而進行圖示。

當通過未圖示的電源向可動驅動電極116與固定驅動電極130、132之間施加電壓時，能夠使可動驅動電極116與固定驅動電極130、132之間產生靜電力(參照圖1)。由此，如圖3以及圖4所示，能夠使第一彈簧部114沿著x軸而伸縮，從而能夠使振動體112沿著x軸而振動。

更加具體而言，向可動驅動電極116施加固定的偏壓vr。并且，經由未圖示的驅動配線并以預定的電壓為基準而向固定驅動電極130施加第一交流電壓。此外，經由未圖示的驅動配線并以預定的電壓為基準而向固定驅動電極132施加相位與第一交流電壓偏離了180度的第二交流電壓。

在此，在隔著可動驅動電極116的固定驅動電極130、132中，在第一結構體106中，固定驅動電極130被設置在可動驅動電極116的-x方向側，固定驅動電極132被在可動驅動電極116的+x方向側(參照圖1)。在第二結構體108中，在可動驅動電極116的+x方向側設置有固定驅動電極130，在可動驅動電極116的-x方向側設置有固定驅動電極132(參照圖1)。因此，能夠通過第一交流電壓以及第二交流電壓而使第一結構體106的振動體112a以及第二結構體108的振動體112b以彼此相反的相位且以預定的頻率而沿著x軸振動。在圖3所示的示例中，振動體112a向α1方向進行位移，振動體112b向與α1方向相反的α2方向進行位移。在圖4所示的示例中，振動體112a向α2方向進行位移，振動體112b向α1方向進行位移。

另外，位移部122隨著振動體112的振動而沿著x軸進行位移。同樣地，可動檢測電極126(參照圖1)隨著振動體112的振動而沿著x軸進行位移。

如圖5以及圖6所示，當在振動體112a、112b沿著x軸進行振動的狀態(tài)下向角速度檢測元件10施加繞z軸的角速度ω時，科里奧利力會發(fā)揮作用，從而位移部122沿著y軸進行位移。即，與振動體112a連接的位移部122a以及與振動體112b連接的位移部122b沿著y軸而相互向相反的方向進行位移。在圖5所示的示例中，位移部122a向β1方向進行位移，位移部122b向與β1方向相反的β2方向進行位移。在圖6所示的示例中，位移部122a向β2方向進行位移，第二位移部122b向β1方向進行位移。

通過位移部122a、122b沿著y軸進行位移，從而可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的距離發(fā)生變化(參照圖1)。同樣地，可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的距離也發(fā)生變化(參照圖1)。因此，可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的靜電電容發(fā)生變化。同樣地，可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的靜電電容也發(fā)生變化。

在角速度檢測元件10中，通過向可動檢測電極126與固定檢測電極140之間施加電壓，從而能夠對可動檢測電極126與固定檢測電極140之間的靜電電容的變化量進行檢測(參照圖1)。并且，通過向可動檢測電極126與固定檢測電極142之間施加電壓，從而能夠對可動檢測電極126與固定檢測電極142之間的靜電電容的變化量進行檢測(參照圖1)。以此方式，角速度檢測元件10能夠根據可動檢測電極126與固定檢測電極140、142之間的靜電電容的變化量而求出繞z軸的角速度ω。

并且，在角速度檢測元件10中，通過振動體112a、112b沿著x軸振動，從而可動監(jiān)控電極118與固定監(jiān)控電極160之間的距離發(fā)生變化(參照圖1)。同樣地，可動監(jiān)控電極118與固定監(jiān)控電極162之間的距離也發(fā)生變化(參照圖1)。因此，可動監(jiān)控電極118與固定監(jiān)控電極160之間的靜電電容發(fā)生變化。同樣地，可動監(jiān)控電極118與固定監(jiān)控電極162之間的靜電電容也發(fā)生變化。伴隨于此，流通于固定監(jiān)控電極160、162中的電流發(fā)生變化。根據該電流的變化，能夠對振動體112a、112b的振動狀態(tài)進行檢測(監(jiān)控)。

在角速度檢測元件10中，如圖1所示的示例，可以在可動檢測電極126的往復運動端的兩側的區(qū)域中設置固定檢測電極140、142。

角速度檢測裝置的結構以及動作

圖7為表示本實施方式的角速度檢測裝置1的結構的圖。如圖7所示，本實施方式的角速度檢測裝置1被構成為包括圖1所示的角速度檢測元件10、驅動電路20和角速度檢測電路30。

驅動電路20根據來自角速度檢測元件10的固定監(jiān)控電極160、162的信號而生成驅動信號，并向固定驅動電極130、132輸出驅動信號。驅動電路20輸出驅動信號并對角速度檢測元件10進行驅動，且從角速度檢測元件10接收反饋信號。由此使角速度檢測元件10激振。

角速度檢測電路30接收從通過驅動信號而被驅動的角速度檢測元件10輸出的檢測信號，并從檢測信號中使基于振動的正交信號(泄漏信號)衰減，且提取基于科里奧利力的科里奧利信號，從而生成角速度信號so。

本實施方式中的驅動電路20被構成為包括兩個q/v轉換器(電荷放大器)21a、21b、比較器22、兩個移相電路23a、23b、兩個限帶濾波器24a、24b、比較器25以及電平轉換電路26。

當角速度檢測元件10的振動體112振動時，基于電容變化的互為反相的電流作為反饋信號而從固定監(jiān)控電極160、162輸出。

q/v轉換器21a(第一轉換部的一個示例)具有運算放大器210a(第一運算放大器的一個示例)與電容器211a(第一電容的一個示例)，并將從角速度檢測元件10的固定監(jiān)控電極160(第一電極的一個示例)輸出并向運算放大器210a的反相輸入端子輸入的電流(電荷)(第一信號的一個示例)蓄積于電容器211a中而轉換為電壓。同樣地，q/v轉換器21b(第二轉換部的一個示例)具有運算放大器210b(第二運算放大器的一個示例)與電容器211b(第二電容的一個示例)，并將從角速度檢測元件10的固定監(jiān)控電極162(第二電極的一個示例)輸出并向運算放大器210b的反相輸入端子輸入的電流(電荷)(第二信號的一個示例)蓄積于電容器211b中而轉換為電壓。具體而言，q/v轉換器21a、21b將被輸入的電流(電荷)轉換為以模擬接地電壓agnd為基準的電壓，并輸出與振動體112的振動頻率相同的頻率的交流電壓信號mnt、mntb。交流電壓信號mnt、mntb為相位相對于從固定監(jiān)控電極160、162輸出的交流電流分別超前了90°的信號。

從q/v轉換器21a、21b分別輸出的交流電壓信號mnt、mntb被輸入至比較器22。比較器22對交流電壓信號mnt的電壓與交流電壓信號mntb的電壓進行比較，并從同相輸出端子與反相輸出端子輸出互為反相的矩形波信號。在圖7的示例中，從比較器22的反相輸出端子輸出的矩形波信號被作為后文所述的正交參照信號qdet而使用。在交流電壓信號mnt的電壓高于交流電壓信號mntb的電壓時，正交參照信號qdet成為高電平。在交流電壓信號mnt的電壓低于交流電壓信號mntb的電壓時，正交參照信號qdet成為低電平。

此外，交流電壓信號mnt、mntb被分別輸入至移相電路23a、23b。移相電路23a(第一移相電路的一個示例)為用于對驅動信號的相位進行調節(jié)的電路，并輸出對交流電壓信號mnt的相位進行移動所得到的信號。同樣地，移相電路23b(第二移相電路的一個示例)為用于對驅動信號的相位進行調節(jié)的電路，并輸出對交流電壓信號mntb的相位進行移動所得到的信號。雖然在圖7的示例中，移相電路23a、23b為使全部頻帶的信號通過的全通濾波器，但也可以為除此以外的電路。

移相電路23a、23b的輸出信號被分別輸入至限帶濾波器24a、24b。限帶濾波器24a(第一濾波器的一個示例)為用于對驅動信號的頻帶進行限制的電路，并使移相電路23a的輸出信號中所包含的與振動頻率一致的頻率的信號通過，且使噪聲信號衰減。同樣地，限帶濾波器24b(第二濾波器的一個示例)為用于對驅動信號的頻帶進行限制的電路，并使移相電路23b的輸出信號中所包含的與振動頻率一致的頻率的信號通過，且使噪聲信號衰減。特別是，為了使高頻帶的噪聲信號衰減，在圖7的示例中，限帶濾波器24a、24b為低通濾波器，但為了使低頻帶的噪聲信號也被衰減，也可以為帶通濾波器。

圖8為表示作為全通濾波器的移相電路23a、23b的頻率特性的一個示例的圖。此外，圖9為表示作為低通濾波器的限帶濾波器24a、24b的頻率特性的一個示例的圖。在圖8以及圖9中，實線表示振幅增益特性，虛線表示相位特性(相位滯后的方向為負)。

如圖8所示，移相電路23a、23b的振幅增益與頻率無關而為1。此外，移相電路23a、23b的相位滯后被設為，頻率越高則該相位滯后越大，相位滯后的范圍為0°～180°。

如圖9所示，限帶濾波器24a、24b的振幅增益被設為，在從dc至預定的頻率為止該振幅增益為1，且越高于該預定的頻率，該振幅增益越小。此外，限帶濾波器24a、24b的相位滯后被設為，頻率越高則該相位滯后越大，該相位滯后的范圍為0°～90°。

并且，如圖8以及圖9所示，相對于振動體112的振動頻率f0，移相電路23a、23b的相位為ph1，限帶濾波器24a、24b的相位為ph2，并成為ph1+ph2≈-90°的關系。也就是說，移相電路23a的相位滯后與限帶濾波器24a的相位滯后之和大致為90°，移相電路23b的相位滯后與限帶濾波器24b的相位滯后之和也大致為90°。由于q/v轉換器21a、21b中的相位超前為90°(相位滯后為270°)，比較器25、電平轉換電路26中的相位滯后大致為0，因此角速度檢測元件10的驅動回路中的相位滯后為360°，滿足振蕩條件。

以此方式，移相電路23a與限帶濾波器24a構成了相位調節(jié)部27a(第一相位調節(jié)部的一個示例)，該相位調節(jié)部27a根據q/v轉換器21a的輸出信號而對驅動信號的相位進行調節(jié)且對驅動信號的頻帶進行限制。同樣地，移相電路23b與限帶濾波器24b構成了相位調節(jié)部27b(第二相位調節(jié)部的一個示例)，該相位調節(jié)部27b根據q/v轉換器21b的輸出信號而對驅動信號的相位進行調節(jié)且對驅動信號的頻帶進行限制。在圖7的示例中，相位調節(jié)部27a、27b通過移相電路23a與限帶濾波器24a，或者移相電路23b與限帶濾波器24b這樣的兩個電路而實現(xiàn)，但也可以通過具有對交流電壓信號mnt或者交流電壓信號mntb的相位調節(jié)功能與頻帶限制功能的一個電路(例如使用了有源元件的濾波器或者lc濾波器等)來實現(xiàn)。

限帶濾波器24a、24b的輸出信號被輸入至比較器25。比較器25對限帶濾波器24a的輸出電壓(相位調節(jié)部27a的輸出信號的電壓)與限帶濾波器24b的輸出電壓(相位調節(jié)部27b的輸出信號的電壓)進行比較，并從同相輸出端子與反相輸出端子輸出互為反相的矩形波信號。在圖7的示例中，從比較器25的反相輸出端子輸出的矩形波信號被作為后文所述的科里奧利參照信號sdet而使用。在限帶濾波器24a的輸出電壓高于限帶濾波器24b的輸出電壓時，科里奧利參照信號sdet成為高電平。此外，在限帶濾波器24a的輸出電壓低于限帶濾波器24b的輸出電壓時，科里奧利參照信號sdet成為低電平。

從比較器25輸出的互為反相的矩形波信號被輸入至電平轉換電路26。電平轉換電路26對比較器25的輸出信號的電壓電平進行轉換。具體而言，電平轉換電路26將從比較器25輸出的互為反相的矩形波信號轉換成高電平為電壓vh、低電平為電壓vl的互為反相的矩形波信號。從電平轉換電路26輸出的互為反相的矩形波信號作為驅動信號而被分別輸入至角速度檢測元件10的固定驅動電極130、132。通過被輸入至該固定驅動電極130、132的驅動信號而對角速度檢測元件10進行驅動。

由比較器25與電平轉換電路26構成的電路作為驅動信號生成部而發(fā)揮作用，該驅動信號生成部基于相位調節(jié)部27a、27b的輸出信號而生成對角速度檢測元件10進行驅動的驅動信號。

在此，在本實施方式中，考慮到從作為靜電電容型mems元件的角速度檢測元件10輸出的電流非常小，從而不通過i/v轉換器而是通過q/v轉換器21a、21b來接收該電流。從角速度檢測元件10輸出的電流(電荷)被蓄積在電容器211a、211b中，并通過運算放大器210a、210b而被充分放大，因此在q/v轉換器21a、21b的輸出信號中，能夠抑制s/n的下降，從而維持較高的s/n。

此外，如圖8以及圖9所示，相對于振動體112的振動頻率f0，移相電路23a、23b的振幅增益為1，限帶濾波器24a、24b的振幅增益也大致為1。因此，q/v轉換器21a、21b的輸出信號會在其振幅幾乎不衰減的情況下從限帶濾波器24a、24b被輸出。并且，由于限帶濾波器24a、24b分別被設置在移相電路23a、23b的后級，因此能夠通過限帶濾波器24a、24b而使在移相電路23a、23b中所產生的高頻噪聲衰減。因此，在限帶濾波器24a、24b的輸出信號中，也會維持與q/v轉換器21a、21b的輸出信號等同的較高的s/n。其結果為，驅動信號的抖動被降低，與驅動信號聯(lián)動的科里奧利參照信號sdet、正交參照信號qdet的抖動也被降低。

本實施方式中的角速度檢測電路30被構成為包括兩個q/v轉換器(電荷放大器)31a、31b、差分放大器32、科里奧利同步檢波電路33、兩個正交同步檢波電路34a、34b、兩個振幅調節(jié)電路35a、35b以及兩個相位調節(jié)電路36a、36b。

從角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號(交流電流)包含：基于作用于角速度檢測元件10的科里奧利力的角速度分量即科里奧利信號；和基于角速度檢測元件10的激勵振動的自身振動分量即正交信號(泄漏信號)。從固定檢測電極140輸出的檢測信號中所包含的正交信號(泄漏信號)與科里奧利信號(角速度分量)的相位偏離90°。同樣地，從固定檢測電極142輸出的檢測信號中所包含的正交信號(泄漏信號)與科里奧利信號(角速度分量)的相位偏離90°。此外，從固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中所包含的科里奧利信號(角速度分量)互為反相，并且正交信號(泄漏信號)互為反相。

q/v轉換器31a具有運算放大器310a，并將從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出且向運算放大器310a的反相輸入端子輸入的電流轉換為電壓。同樣地，q/v轉換器31b具有運算放大器310b，并將從角速度檢測元件10的固定檢測電極142輸出且向運算放大器310b的反相輸入端子輸入的電流轉換為電壓。

具體而言，當角速度檢測元件10的振動體112振動時，基于電容變化的電流從固定檢測電極140、142被輸出，并被輸入至q/v轉換器31a、31b所分別具有的運算放大器310a、310b的反相輸入端子。q/v轉換器31a將從固定檢測電極140輸出的交流電流轉換為以振幅調節(jié)電路35a的輸出信號為基準的電壓并將該電壓輸出。同樣地，q/v轉換器31b將從固定檢測電極142輸出的電流轉換為以振幅調節(jié)電路35b的輸出信號為基準的電壓并將該電壓輸出。從q/v轉換器31a、31b輸出的信號為相位相對于從固定檢測電極140、142輸出的交流電流分別超前了90°的信號。

從q/v轉換器31a、31b分別輸出的交流電壓信號被輸入至差分放大器32中。差分放大器32對q/v轉換器31a的輸出信號(交流電壓信號)和q/v轉換器31b的輸出信號(交流電壓信號)進行差分放大并輸出。

從差分放大器32輸出的信號被輸入至科里奧利同步檢波電路33?？评飱W利同步檢波電路33根據科里奧利參照信號sdet而對從差分放大器32輸出的信號進行同步檢波。更加詳細而言，科里奧利同步檢波電路33通過在科里奧利參照信號sdet為高電平時選擇從差分放大器32輸出的信號，在科里奧利參照信號sdet為低電平時選擇使從差分放大器32輸出的信號的極性反轉而得到的信號，從而實施全波整流，且對實施全波整流而得到的信號進行低通濾波處理并輸出。從科里奧利同步檢波電路33輸出的信號為，從由角速度檢測元件10的固定檢測電極140、142輸出的檢測信號中提取科里奧利信號(角速度分量)所得到的信號，并成為與科里奧利信號(角速度分量)的大小相對應的電壓。從該科里奧利同步檢波電路33輸出的信號作為角速度信號so而被輸出至角速度檢測裝置1的外部。如前文所述，由于科里奧利參照信號sdet的抖動被降低，因此由科里奧利同步檢波電路33所實施的同步檢波的精度會提高，其結果為，角速度的檢測精度會提高。

由差分放大器32和科里奧利同步檢波電路33構成的電路作為角速度信號生成部而發(fā)揮作用，該角速度信號生成部根據q/v轉換器31a、31b的輸出信號而生成角速度信號so。

從q/v轉換器31a、31b分別輸出的交流電壓信號還分別被輸入至正交同步檢波電路34a、34b。正交同步檢波電路34a根據q/v轉換器31a的輸出信號(交流電壓信號)而對從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出的交流電流中所包含的正交信號(泄漏信號)的電平進行檢測。此外，正交同步檢波電路34b根據q/v轉換器31b的輸出信號(交流電壓信號)而對從角速度檢測元件10的固定檢測電極142輸出的交流電流中所包含的正交信號(泄漏信號)的電平進行檢測。

具體而言，正交同步檢波電路34a根據正交參照信號qdet來對q/v轉換器31a的輸出信號(交流電壓信號)進行同步檢波，從而對正交信號(泄漏信號)的電平進行檢測。即，正交同步檢波電路34a通過在正交參照信號qdet為高電平時選擇從q/v轉換器31a輸出的交流電壓信號，在正交參照信號qdet為低電平時選擇使從q/v轉換器31a輸出的交流電壓信號的極性反轉而得到的信號，從而實施全波整流，且對實施全波整流而得到的信號進行積分處理并輸出。從正交同步檢波電路34a輸出的信號為從由角速度檢測元件10的固定檢測電極140所輸出的檢測信號中提取正交信號(泄漏信號)而得到的信號，并成為與正交信號(泄漏信號)的大小相對應的電壓。

同樣地，正交同步檢波電路34b根據正交參照信號qdet對q/v轉換器31b的輸出信號(交流電壓信號)進行同步檢波，從而對正交信號(泄漏信號)的電平進行檢測。即，正交同步檢波電路34b通過在正交參照信號qdet為高電平時選擇從q/v轉換器31b輸出的交流電壓信號，在正交參照信號qdet為低電平時選擇使從q/v轉換器31b輸出的交流電壓信號的極性反轉而得到的信號，從而實施全波整流，且對實施全波整流而得到的信號進行積分處理并輸出。從正交同步檢波電路34b輸出的信號為，從由角速度檢測元件10的固定檢測電極142所輸出的檢測信號中提取正交信號(泄漏信號)而得到的信號，并成為與正交信號(泄漏信號)的大小相對應的電壓。從正交同步檢波電路34a、34b輸出的信號互為反相。

從正交同步檢波電路34a、34b輸出的信號分別被輸入至振幅調節(jié)電路35a、35b。振幅調節(jié)電路35a輸出如下的信號，即，根據正交同步檢波電路34a的輸出信號而以消除向q/v轉換器31a輸入的正交信號(泄漏信號)的方式對交流電壓信號mnt的振幅進行調節(jié)所得到的信號。同樣地，振幅調節(jié)電路35b輸出如下的信號，即，根據正交同步檢波電路34b的輸出信號而以消除向q/v轉換器31b輸入的正交信號(泄漏信號)的方式，對交流電壓信號mnt的振幅進行調節(jié)所得到的信號。從振幅調節(jié)電路35a、35b分別輸出的信號為，具有與振動頻率(正交信號(泄漏信號)的頻率)相同的頻率且具有由正交信號(泄漏信號)的大小確定的振幅的交流電壓信號。并且，從振幅調節(jié)電路35a、35b分別輸出的交流電壓信號經由相位調節(jié)電路36a、36b而被輸入至q/v轉換器31a、31b分別所具有的運算放大器310a、310b的同相輸入端子。

由于被輸入至該運算放大器310a的同相輸入端子的交流電壓信號以對從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出且被輸入至運算放大器310a的反相輸入端子的電流中所包含的正交信號(泄漏信號)進行抵消的方式而發(fā)揮作用，因此，在q/v轉換器31a的輸出信號中，正交信號(泄漏信號)被大幅地衰減。同樣地，由于被輸入至運算放大器310b的同相輸入端子的交流電壓信號以對從角速度檢測元件10的固定檢測電極142輸出且被輸入至運算放大器310b的反相輸入端子的電流中所包含的正交信號(泄漏信號)進行抵消的方式而發(fā)揮作用，因此，在q/v轉換器31b的輸出信號中，正交信號(泄漏信號)被大幅地衰減。其結果為，能夠使由正交信號(泄漏信號)引起的角速度信號so的偏移減少。此外，由于在q/v轉換器31a、31b的輸出信號中所包含的正交信號(泄漏信號)的電平較小，因此，能夠在q/v轉換器31a、31b的輸出信號未飽和的范圍內使q/v轉換器31a、31b的增益增大。并且，如前文所述，在本實施方式中，正交參照信號qdet的抖動減少，因此，由正交同步檢波電路34a、34b實施的同步檢波的精度提高。其結果為，能夠提高角速度信號so的s/n。在以下，將被輸入至運算放大器310a、310b的同相輸入端子的信號稱為“正交修正信號”。

存在如下情況，即，由于振幅調節(jié)電路35a、35b中的相位滯后，分別從振幅調節(jié)電路35a、35b輸出的信號與分別向運算放大器310a、310b的反相輸入端子輸入的檢測信號(交流電流)之間的相位差會從90°偏離。因此，相位調節(jié)電路36a對向q/v轉換器31a(運算放大器310a的同相輸入端子)輸入的正交修正信號的相位進行調節(jié)。此外，相位調節(jié)電路36b對向q/v轉換器31b(運算放大器310b的同相輸入端子)輸入的正交修正信號的相位進行調節(jié)。具體而言，相位調節(jié)電路36a根據正交同步檢波電路34a所檢測出的泄漏信號的電平，以消除向q/v轉換器31a輸入的正交信號(泄漏信號)的方式，對向運算放大器310a的同相輸入端子輸入的正交修正信號的相位進行調節(jié)。此外，相位調節(jié)電路36b根據正交同步檢波電路34b所檢測出的泄漏信號的電平，以消除向q/v轉換器31b輸入的正交信號(泄漏信號)的方式，對向運算放大器310b的同相輸入端子輸入的正交修正信號的相位進行調節(jié)。例如，也可以對應于正交同步檢波電路34a、34b的各輸出信號的電平而使相位調節(jié)電路36a、36b分別具有的可變電阻的電阻值以及可變電容的電容值中的至少一方變化，從而以消除向q/v轉換器31a、31b輸入的正交信號(泄漏信號)的方式使相位調節(jié)電路36a、36b中的相位超前量變化。

通過振幅調節(jié)電路35a以及相位調節(jié)電路36a，例如以使正交同步檢波電路34a的輸出信號的電平成為最小的方式，對向q/v轉換器31a輸入的正交修正信號的振幅以及相位進行調節(jié)。由此，以使在q/v轉換器31a的輸出信號中所包含的正交信號(泄漏信號)的振幅衰減的方式施加反饋。同樣地，通過振幅調節(jié)電路35b以及相位調節(jié)電路36b，例如以使正交同步檢波電路34b的輸出信號的電平成為最小的方式，對向q/v轉換器31b輸入的正交修正信號的振幅以及相位進行調節(jié)。由此，以使q/v轉換器31b的輸出信號中所包含的正交信號(泄漏信號)的振幅衰減的方式施加反饋。

以此方式，由正交同步檢波電路34a、振幅調節(jié)電路35a和相位調節(jié)電路36a構成的電路作為第一修正信號生成部而發(fā)揮作用，所述第一修正信號生成部根據作為基于角速度檢測元件10的驅動振動的信號的交流電壓信號mnt，而生成用于使由于從角速度檢測元件10的固定檢測電極140輸出的交流電流中所包含的正交信號(泄漏信號)而產生的角速度信號so的偏移減少的正交修正信號(第一修正信號)。此外，振幅調節(jié)電路35a作為第一振幅調節(jié)部而發(fā)揮作用，所述第一振幅調節(jié)部根據正交同步檢波電路34a所檢測出的正交信號(泄漏信號)的電平而對正交修正信號的振幅進行調節(jié)。此外，相位調節(jié)電路36a作為第一相位調節(jié)部而發(fā)揮作用，所述第一相位調節(jié)部根據正交同步檢波電路34a所檢測出的正交信號(泄漏信號)的電平而對正交修正信號的相位進行調節(jié)。

同樣地，由正交同步檢波電路34b、振幅調節(jié)電路35b和相位調節(jié)電路36b構成的電路作為第二修正信號生成部而發(fā)揮作用，所述第二修正信號生成部根據作為基于角速度檢測元件10的驅動振動的信號的交流電壓信號mnt，而生成用于使由于從角速度檢測元件10的固定檢測電極142輸出的交流電流中所包含的正交信號(泄漏信號)而產生的角速度信號so的偏移減少的正交修正信號(第二修正信號)。此外，振幅調節(jié)電路35b作為第二振幅調節(jié)部而發(fā)揮作用，所述第二振幅調節(jié)部根據正交同步檢波電路34b所檢測出的正交信號(泄漏信號)的電平而對正交修正信號的振幅進行調節(jié)。此外，相位調節(jié)電路36b作為第二相位調節(jié)部而發(fā)揮作用，所述第二相位調節(jié)部根據正交同步檢波電路34b所檢測出的正交信號(泄漏信號)的電平而對正交修正信號的相位進行調節(jié)。

接下來，使用圖10的波形圖，對由圖7所示的角速度檢測裝置1去除正交信號(泄漏信號)的原理進行說明。圖10為表示圖7的a點～m點處的信號波形的一個示例的圖，橫軸表示時間，縱軸表示電壓或電流。圖10為未對角速度檢測元件10施加科里奧利力的情況的示例，但是在施加了科里奧利力的情況下也能夠同樣地進行說明。

在角速度檢測元件10的振動體112振動的狀態(tài)下，從電平轉換電路26輸出的驅動信號(a點、a’點的信號)為互為反相的矩形波。此外，被輸入至q/v轉換器21a、21b的交流電流(b點、b’點的信號)互為反相，從q/v轉換器21a、21b輸出的交流電壓信號mnt、mntb(c點、c’點的信號)也互為反相。該交流電壓信號mnt、mntb(c點、c’點的信號)相對于被輸入至q/v轉換器21a、21b的各交流電流(b點、b’點的信號)，相位分別超前了90°。

由于未對角速度檢測元件10施加科里奧利力，因此被輸入至q/v轉換器31a、31b的檢測信號(d點、d’點的信號)不包含科里奧利信號，而僅包含正交信號(泄漏信號)。被輸入至該q/v轉換器31a、31b的正交信號(泄漏信號)(d點、d’點的信號)互為反相，并分別與被輸入至q/v轉換器21a、21b的各交流電流(b點、b’點的信號)為同相。

向q/v轉換器31a輸入的正交修正信號(i點的信號)為通過振幅調節(jié)電路35a對應于正交同步檢波電路34a的輸出信號(h點的信號)的波形而對交流電壓信號mnt(c點的信號)的振幅進行調節(jié)所得到的波形。同樣地，向q/v轉換器31b輸入的正交修正信號(i’點的信號)為通過振幅調節(jié)電路35b對應于正交同步檢波電路34b的輸出信號(h’點的信號)的波形而對交流電壓信號mnt(c點的信號)的振幅進行調節(jié)所得到的波形。

向q/v轉換器31a輸入的正交修正信號(i點的信號)相對于向q/v轉換器31a輸入的檢測信號(正交信號(泄漏信號))(d點的信號)，相位超前90°，并且在q/v轉換器31a中，與將該檢測信號(交流電流)轉換為電壓而得到的交流電壓信號(相位相對于檢測信號(交流電流)超前了90°的信號)相加。因此，q/v轉換器31a的輸出信號(e點的信號)成為正交信號(泄漏信號)的振幅被衰減的波形(實線的波形)。

同樣地，向q/v轉換器31b輸入的正交修正信號(i’點的信號)相對于向q/v轉換器31b輸入的檢測信號(正交信號(泄漏信號))(d’點的信號)，相位超前90°，并且在q/v轉換器31b中，與將該檢測信號(交流電流)轉換為電壓而得到的交流電壓信號(相位相對于檢測信號(交流電流)而超前了90°的信號)相加。因此，q/v轉換器31b的輸出信號(e’點的信號)成為正交信號(泄漏信號)的振幅被衰減的波形(實線的波形)。

此外，在正交同步檢波電路34a中，通過正交參照信號qdet(f點的信號)而對q/v轉換器31a的輸出信號(e點的信號(實線的波形))進行全波整流所得到的信號(g點的信號)成為振幅較小的正極性的波形。因此，該全波整流信號(g點的信號)的積分信號(h點的信號)成為電平較低且接近dc(directcurrent，直流)的正極性的電壓波形。并且，通過振幅調節(jié)電路35a以及相位調節(jié)電路36a，例如以使正交同步檢波電路34a的輸出信號(h點的信號)的電平成為最小的方式，對向q/v轉換器31a輸入的正交修正信號(i點的信號)的振幅以及相位進行調節(jié)。由此，以使q/v轉換器31a的輸出信號(e點的信號)的振幅衰減的方式施加反饋。

同樣地，在正交同步檢波電路34b中，通過正交參照信號qdet(f’點的信號)而對q/v轉換器31b的輸出信號(e’點的信號(實線的波形))進行全波整流所得到的信號(g’點的信號)成為振幅較小的負極性的波形。因此，該全波整流信號(g’點的信號)的積分信號(h’點的信號)成為電平較低且接近dc的負極性的電壓波形。并且，通過振幅調節(jié)電路35b以及相位調節(jié)電路36b，例如以使正交同步檢波電路34b的輸出信號(h’點的信號)的電平成為最小的方式，對向q/v轉換器31b輸入的正交修正信號(i’點的信號)的振幅以及相位進行調節(jié)。由此，以使q/v轉換器31b的輸出信號(e’點的信號)的振幅衰減的方式施加反饋。

其結果為，在科里奧利同步檢波電路33中，通過科里奧利參照信號sdet(k點的信號)而對差分放大器32的輸出信號(j點的信號)進行全波整流所得到的信號(l點的信號)成為使正極性與負極性反復的振幅較小的波形(實線的波形)。因此，即使全波整流信號(l點的信號)的正極性的波形與負極性的波形的對稱性稍微偏離，對全波整流信號(l點的信號)進行低通濾波處理所得到的信號即角速度信號so(m點的信號)也會成為與模擬接地電壓agnd大致相等的電壓(實線的波形)。即，由于正交信號(泄漏信號)而產生的角速度信號so的偏移非常小。

另外，在假設對運算放大器310a、310b的同相輸入端子未供給正交修正信號(i點、i’點的信號)而供給模擬接地電壓agnd的情況下，e點、e’點、j點、l點、m點的各信號成為如圖10的虛線那樣的波形，角速度信號so(m點的信號)成為對應于全波整流信號(l點的信號)中的正極性的波形與負極性的波形的對稱性的偏離而從模擬接地電壓agnd偏離的電壓。即，由于正交信號(泄漏信號)而產生的角速度信號so的偏移較大。

作用效果

如以上所說明的那樣，根據本實施方式的角速度檢測裝置1，在驅動電路20中，q/v轉換器21a、21b并不是通過使從角速度檢測元件10的固定監(jiān)控電極160、162輸出的電流(電荷)流經電阻而轉換為電壓，而是將該電流(電荷)蓄積在電容器211a、211b中而轉換為電壓，因此，即使該電流(電荷)較小也能夠充分地放大。在該q/v轉換器21a、21b中被充分地放大的信號相對于從固定監(jiān)控電極160、162輸出的電流(電荷)，相位超前90°，因此，在相位調節(jié)部27a、27b中，實施相位調節(jié)而滿足激振條件，并且對頻帶進行限制而使噪聲成分衰減，從而使s/n提高。此外，由于移相電路23a、23b為全通濾波器，并且限帶濾波器24a、24b為低通濾波器，因此，q/v轉換器21a、21b的輸出信號在經過相位調節(jié)部27a、27b時，振幅不衰減，而高頻噪聲衰減。而且，由于限帶濾波器24a、24b被設置在移相電路23a、23b的后級，因此即使q/v轉換器21a、21b的輸出信號在經過移相電路23a、23b時，重疊有在移相電路23a、23b中所產生的高頻噪聲，該高頻噪聲也通過限帶濾波器24a、24b而被衰減。因此，能夠提高相位調節(jié)部27a、27b的輸出信號的s/n。并且，由于比較器25以及電平轉換電路26根據提高了s/n的相位調節(jié)部27a、27b的輸出信號而生成對角速度檢測元件10進行驅動的驅動信號，因此能夠使驅動信號的抖動減少。其結果為，科里奧利參照信號sdet、正交參照信號qdet的抖動也被減少，因此，能夠提高通過角速度檢測裝置1(角速度檢測電路30)實施的角速度的檢測精度。

此外，根據本實施方式的角速度檢測裝置1，在驅動電路20中能夠獨立地進行由移相電路23a、23b實施的驅動信號的相位調節(jié)以及由限帶濾波器24a、24b實施的驅動信號的頻帶的限制，因此,電路設計較容易，并易于實現(xiàn)電路面積的減小以及激振動作的穩(wěn)定。

2.改變例

2-1.改變例1

雖然在上述的實施方式中，從角速度檢測元件10的固定監(jiān)控電極160、162輸出互為反相的兩個信號并向q/v轉換器21a、21b輸入，但也可以改變?yōu)榻撬俣葯z測元件10不具有固定監(jiān)控電極162且沒有q/v轉換器21b的結構。

圖11表示改變例1的角速度檢測裝置1的結構。在圖11所示的改變例1的角速度檢測裝置1中，角速度檢測元件10不具有固定驅動電極132、固定監(jiān)控電極162以及固定檢測電極142。與此相對應，驅動電路20不具有q/v轉換器21b以及相位調節(jié)部27b，此外，電平轉換電路26的結構也被簡化。此外，角速度檢測電路30不具有q/v轉換器31b、正交同步檢波電路34b、振幅調節(jié)電路35b以及相位調節(jié)電路36b，此外，差分放大器32被置換為反相放大器39。

根據這種改變例1的角速度檢測裝置1，能夠起到與上述實施方式相同的效果。

2-2.其它的改變例

在上述的實施方式中，移相電路23a也可以被設置在限帶濾波器24a的后級。同樣地，移相電路23b也可以被設置在限帶濾波器24b的后級。此外，在上述的實施方式中，比較器25也可以不被設置在相位調節(jié)部27a、27b與電平轉換電路26之間，從而相位調節(jié)部27a、27b的輸出信號可以直接向電平轉換電路26輸入。

3.電子設備

圖12為本實施方式所涉及的電子設備500的功能框圖。另外，對與上述的各實施方式相同的結構標注相同的符號，并省略詳細的說明。

本實施方式所涉及的電子設備500為包括角速度檢測裝置1的電子設備500。在圖12所示的示例中，電子設備500被構成為包括角速度檢測裝置1、運算處理裝置510、操作部530、rom(readonlymemory，只讀存儲器)540、ram(randomaccessmemory，隨機存取存儲器)550、通信部560、顯示部570、聲音輸出部580。另外，在本實施方式所涉及的電子設備500中，既可以省略或者變更圖12所示的結構要素(各部)的一部分，也可以采用附加了其他的結構要素的結構。

運算處理裝置510按照存儲在rom540等中的程序來進行各種計算處理、控制處理。具體而言，運算處理裝置510進行如下的處理：與角速度檢測裝置1的輸出信號、來自操作部530的操作信號相對應的各種處理；為了與外部進行數(shù)據通信而對通信部560進行控制的處理；發(fā)送用于使顯示部570顯示各種信息的顯示信號的處理；使聲音輸出部580輸出各種聲音的處理等。

操作部530為由操作鍵、按鈕開關等構成的輸入裝置，并將與用戶所實施的操作相對應的操作信號向運算處理裝置510輸出。

rom540對供運算處理裝置510進行各種計算處理、控制處理的程序、數(shù)據等進行存儲。

ram550作為運算處理裝置510的工作區(qū)域而使用，并對從rom540讀取的程序或數(shù)據、從操作部530輸入的數(shù)據、運算處理裝置510按照各種程序執(zhí)行所得到的運算結果等進行臨時存儲。

通信部560進行用于使運算處理裝置510與外部裝置之間的數(shù)據通信成立的各種控制。

顯示部570為由lcd(liquidcrystaldisplay，液晶顯示器)或電泳顯示器等構成的顯示裝置，并根據從運算處理裝置510輸入的顯示信號來顯示各種信息。

而且，聲音輸出部580為揚聲器等輸出聲音的裝置。

根據本實施方式所涉及的電子設備500，由于被構成為包括能夠使角速度的檢測精度提高的角速度檢測裝置1，因此可實現(xiàn)能夠以更高的精度來進行基于角速度的變化的處理(例如與姿態(tài)相對應的控制等)的電子設備500。

作為電子設備500而考慮有各種電子設備。例如，可列舉出個人計算機(例如便攜型個人計算機、膝上型個人計算機、平板型個人計算機)、移動電話機等移動體終端、數(shù)碼相機、噴墨式噴出裝置(例如噴墨式打印機)、路由器或交換機等存儲區(qū)域網絡設備、局域網設備、移動體終端基站用設備、電視機、攝像機、錄像機、車輛導航裝置、尋呼機、電子記事本(也包括附帶有通信功能的設備)、電子辭典、計算器、電子游戲設備、游戲用控制器、文字處理器、工作站、可視電話、安防用視頻監(jiān)控器、電子雙筒望遠鏡、pos(pointofsale，銷售點)終端、醫(yī)療設備(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子內窺鏡)、魚群探測器、各種測量設備、計量儀器類(例如車輛、飛機、船舶的計量儀器類)、飛行模擬器、頭戴式顯示器、運動記錄器、運動追蹤器、運動控制器、pdr(步行者航位推算裝置)等。

圖13a為表示作為電子設備500的一個示例的智能手機的外觀的一個示例的圖，圖13b為表示作為電子設備500的一個示例的手臂佩戴型的移動設備的外觀的一個示例的圖。在圖13a所示的作為電子設備500的智能手機中，作為操作部530而具備按鈕，作為顯示部570而具備lcd。在圖13b所示的作為電子設備500的手臂佩戴型的移動設備中，作為操作部530而具備按鈕以及轉柄，作為顯示部570而具備lcd。由于這些電子設備500被構成為包括能夠提高角速度的檢測精度的角速度檢測裝置1，因此可實現(xiàn)能夠以更高的精度來進行基于角速度的變化的處理(例如與姿態(tài)相對應的顯示控制等)的電子設備500。

4.移動體

圖14為表示本實施方式所涉及的移動體400的一個示例的圖(俯視圖)。另外，對與上文所述的各實施方式相同的結構標注相同的符號，并省略詳細的說明。

本實施方式所涉及的移動體400為包括角速度檢測裝置1的移動體400。在圖14所示的示例中，移動體400被構成為包括進行發(fā)動機系統(tǒng)、制動器系統(tǒng)、無鑰匙進入系統(tǒng)等的各種控制的控制器420、控制器430、控制器440、蓄電池450以及備用蓄電池460。另外，本實施方式所涉及的移動體400既可以省略或變更圖14所示的結構要素(各部)的一部分，也可以采用附加了其他的結構要素的結構。

根據本實施方式所涉及的移動體400，由于包括能夠提高角速度的檢測精度的角速度檢測裝置1，因此可實現(xiàn)能夠以更高的精度來進行基于角速度的變化的處理(例如側滑或側翻的抑制控制等)的移動體400。

作為這種移動體400而考慮有各種移動體，例如可列舉出汽車(也包括電動汽車)、噴氣式飛機或直升飛機等飛機、船舶、火箭、人造衛(wèi)星等。

本發(fā)明并不限定于本實施方式，能夠在本發(fā)明的主旨的范圍內實施各種改變。

上述的實施方式以及改變例為一個示例，本發(fā)明并不是限定于此。例如，也能夠將各實施方式以及各改變例適當?shù)亟M合。

本發(fā)明包括實質上與實施方式中所說明的結構相同的結構(例如，功能、方法以及結果相同的結構，或者目的以及效果相同的結構)。此外，本發(fā)明包括對實施方式中所說明的結構的非本質的部分進行了置換的結構。此外，本發(fā)明包括能夠取得與實施方式中所說明的結構相同的作用效果的結構，或者能夠達到相同的目的的結構。此外，本發(fā)明包括對實施方式中所說明的結構附加了公知技術而得到的結構。

符號說明

1…角速度檢測裝置；10…角速度檢測元件；11…基板；13…空腔；14…凹部；20…驅動電路；21a、21b…q/v轉換器(電荷放大器)；22…比較器；23a、23b…移相電路；24a、24b…限帶濾波器；25…比較器；26…電平轉換電路；27a、27b…相位調節(jié)部；30…角速度檢測電路；31a、31b…q/v轉換器(電荷放大器)；32…差分放大器；33…科里奧利同步檢波電路；34a、34b…正交同步檢波電路；35a、35b…振幅調節(jié)電路；36a、36b…相位調節(jié)電路；37a、37b…存儲部；38a、38b…電阻；39…反相放大器；106…第一結構體；108…第二結構體；112…振動體；112a…振動體；112b…振動體；114…第一彈簧部；116…可動驅動電極；118…可動監(jiān)控電極；122…位移部；122a…位移部；122b…位移部；124…第二彈簧部；126…可動檢測電極；130、132…固定驅動電極；140、142…固定檢測電極；150…固定部；160、162…固定監(jiān)控電極；210a、210b…運算放大器；211a、211b…電容器；310a、310b…運算放大器；400…移動體；420…控制器；430…控制器；440…控制器；450…蓄電池；460…備用蓄電池；500…電子設備；510…運算處理裝置；530…操作部；540…rom；550…ram；560…通信部；570…顯示部；580…聲音輸出部。