電路裝置、電子設(shè)備、移動體以及物理量檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供電路裝置、電子設(shè)備、移動體以及物理量檢測裝置的制造方法。所述電路裝置能夠減輕由物理量傳感器的驅(qū)動頻率、和以基于時鐘信號的信號而進行工作的電路的工作頻率之間的干涉而導(dǎo)致的檢測性能的劣化。電路裝置包括：時鐘信號生成電路，其通過振蕩電路而生成時鐘信號；檢測電路，其具有通過基于時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路。時鐘信號生成電路包括：第一頻率調(diào)節(jié)部，其能夠在物理量傳感器與電路裝置相連接之前對振蕩頻率進行調(diào)節(jié)；第二頻率調(diào)節(jié)部，其能夠在物理量傳感器與電路裝置已被連接的狀態(tài)下對振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。
【專利說明】
電路裝置、電子設(shè)備、移動體以及物理量檢測裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電路裝置、電子設(shè)備、移動體以及物理量檢測裝置的制造方法等。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，已知一種基于來自物理量傳感器的檢測信號而對物理量進行檢測的電路裝置。如以陀螺傳感器為例，則電路裝置對作為物理量的角速度等進行檢測。陀螺傳感器被裝入例如數(shù)碼照相機、智能手機等電子設(shè)備或汽車、飛機等移動體上，并使用所檢測出的角速度等物理量來實施手抖修正、姿態(tài)控制、GPS自動導(dǎo)航等。作為陀螺傳感器的電路裝置的現(xiàn)有技術(shù)，而已知例如在專利文獻1、專利文獻2中所公開的技術(shù)。
[0003]雖然在專利文獻I的現(xiàn)有技術(shù)中，通過基于對物理量傳感器進行驅(qū)動的驅(qū)動電路的驅(qū)動信號的信號而使檢測電路工作，但驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率并沒有那么高(例如50?150KHz)。因此，例如在檢測電路上設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路或DSP部(Digital SignalProcessor:數(shù)字信號處理部)等物理量的檢測用電路的情況下，存在難以實現(xiàn)這些電路的高速工作的問題。
[0004]在該情況下，如果將具有振蕩電路的時鐘信號生成電路設(shè)置在電路裝置上，并采用通過該時鐘信號生成電路而生成高速的時鐘信號的方法，則能夠?qū)崿F(xiàn)這些電路的高速工作。
[0005]然而，當采用該方法時，在對物理量傳感器和電路裝置進行連接從而構(gòu)成為物理量檢測裝置的情況下，對物理量傳感器進行驅(qū)動的驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率成分可能對通過基于由時鐘信號生成電路所生成的時鐘信號的信號而進行工作的電路造成影響，從而使檢測性能劣化。
[0006]另外，雖然在專利文獻2中公開了如下方法，S卩，在電路裝置上設(shè)置CR振蕩電路，并通過該CR振蕩電路而生成異常檢測電路的時鐘信號，但在專利文獻2中，通過基于時鐘信號的信號而進行工作的電路并非A/D轉(zhuǎn)換電路或DSP部等物理量的檢測用的電路。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，能夠提供一種電路裝置、電子設(shè)備、移動體以及物理量檢測裝置的制造方法等，所述電路裝置能夠減輕通過物理量傳感器的驅(qū)動頻率成分對檢測電路造成影響而產(chǎn)生的檢測性能的劣化，其中，所述檢測電路具有通過基于由時鐘信號生成電路所生成的時鐘信號的信號而進行工作的電路。
[0008]專利文獻I:日本特開2008-139287號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2009-162645號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為用于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)或方式來實現(xiàn)。
[0011]本發(fā)明的一個方式涉及電路裝置，該電路裝置包:時鐘信號生成電路，其具有振蕩電路，并通過所述振蕩電路而生成時鐘信號;檢測電路，其具有通過基于所述時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路，且所述檢測電路被輸入來自物理量傳感器的檢測信號，所述時鐘信號生成電路包括:第一頻率調(diào)節(jié)部，其能夠在所述物理量傳感器與電路裝置相連接之前對所述振蕩電路的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)，第二頻率調(diào)節(jié)部，其能夠在所述物理量傳感器與電路裝置已相連接的狀態(tài)下對所述振蕩電路的所述振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方式，通過基于由具有振蕩電路的時鐘信號生成電路所生成的時鐘信號的工作用信號，而使檢測電路的電路進行工作。而且，作為生成這種時鐘信號的時鐘信號生成電路的振蕩電路的振蕩頻率的頻率調(diào)節(jié)，在物理量傳感器與電路裝置被連接之前，通過第一頻率調(diào)節(jié)部實施振蕩頻率的調(diào)節(jié)。而且，在物理量傳感器與電路裝置已相連接的狀態(tài)下，通過第二頻率調(diào)節(jié)部來實施振蕩頻率的調(diào)節(jié)。如果采用這種方式，則即使通過基于時鐘信號的工作用信號而進行工作的檢測電路的電路有可能在由于物理量傳感器與電路裝置已相連接而發(fā)生檢測性能劣化的情況下，通過第二頻率調(diào)節(jié)部而對振蕩頻率進行調(diào)節(jié)，從而也能夠減輕該檢測性能的劣化。
[0013]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述振蕩電路為CR振蕩電路，所述第一頻率調(diào)節(jié)部為所述CR振蕩電路的可變電阻電路。
[0014]如果采用這種方式，則通過對可變電阻電路的電阻值進行調(diào)節(jié)，從而能夠在物理量傳感器與電路裝置相連接之前的狀態(tài)下實現(xiàn)CR振蕩電路的振蕩頻率的粗調(diào)節(jié)等。
[0015]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述CR振蕩電路具有放大電路，所述可變電阻電路為，將所述放大電路的信號反饋至所述放大電路的輸入節(jié)點的電阻電路。
[0016]如此，通過對將放大電路的信號反饋至放大電路的輸入節(jié)點的可變電阻電路的電阻值進行調(diào)節(jié)，從而能夠在電路裝置與物理量傳感器相連接之前的狀態(tài)下適當?shù)貙R振蕩電路的振蕩頻率進彳丁調(diào)節(jié)。
[0017]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述可變電阻電路包括:多個電阻元件，其被串聯(lián)連接;多個熔斷器元件，其中各個熔斷器元件以相對于所述多個電阻元件中的各個電阻元件而并聯(lián)的方式被設(shè)置。
[0018]如果采用這種方式，則在電路裝置與物理量傳感器相連接之前的狀態(tài)下，通過切斷可變電阻電路的各熔斷器元件而對CR振蕩電路的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)，從而能夠?qū)⑵湓O(shè)定在目標振蕩頻率上。
[0019]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述可變電阻電路包括:基準電阻元件，其與所述多個電阻元件串聯(lián)連接;調(diào)制用輔助開關(guān)，其以相對于所述基準電阻元件而并聯(lián)的方式被設(shè)置，并且在熔斷器切斷前的所述振蕩頻率的第一測量模式中斷開，在所述熔斷器切斷前的所述振蕩頻率的第二測量模式中導(dǎo)通。
[0020]如果采用這種方式，則能夠在熔斷器切斷前的第一測量模式中，將調(diào)制用輔助開關(guān)設(shè)為斷開并對振蕩頻率進行測量，而在第二測量模式中，將可調(diào)用輔助開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通并對振蕩頻率進行測量。而且，使用以這種方式而被測量出的振蕩頻率，能夠確定將多個熔斷器元件中的任一個切斷。
[0021]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述振蕩電路為CR振蕩電路，所述第二頻率調(diào)節(jié)部為所述CR振蕩電路的可變電容電路。
[0022]通過采用這種方式，則通過對可變電容電路的電容值進行調(diào)節(jié)，從而在物理量傳感器與電路裝置已被連接之后的狀態(tài)下，能夠?qū)崿F(xiàn)CR振蕩電路的振蕩頻率的微調(diào)節(jié)等。
[0023]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述CR振蕩電路具有放大電路，所述可變電容電路被設(shè)置于所述放大電路的輸出節(jié)點上。
[0024]如此，通過對被設(shè)置于放大電路的輸出節(jié)點上的可變電容電路的電容值進行調(diào)節(jié)，從而在電路裝置與物理量傳感器已被連接之后的狀態(tài)下，能夠適當?shù)貙R振蕩電路的振蕩頻率進彳丁調(diào)節(jié)。
[0025]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，包括電壓生成電路，所述電壓生成電路生成電源電壓，并向所述振蕩電路供給所述電源電壓，所述電壓生成電路生成對所述振蕩電路的所述振蕩頻率的溫度特性進行補償?shù)碾娫措妷骸?br>[0026]如果采用這種方式，則即使于存在溫度變化的情況下，通過向振蕩電路供給消除由其溫度變化而導(dǎo)致的振蕩頻率的變動這樣的電源電壓，從而能夠有效地減少由溫度變化而導(dǎo)致的振蕩頻率的變動。
[0027]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，在所述電源電壓為固定電壓的情況下的所述振蕩頻率具有正溫度特性，所述電壓生成電路基于晶體管的功函數(shù)差而生成具有負溫度特性的所述電源電壓，并作為所述振蕩電路的電源而進行供給。
[0028]如果采用這種方式，則通過利用電源電壓的負溫度特性來消除CR振蕩電路的振蕩頻率的正溫度特性的至少一部分，從而能夠減少振蕩頻率相對于溫度變動的變動。
[0029]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，在與所述電路裝置連接的所述物理量傳感器為第一物理量傳感器的情況下，所述電壓生成電路將第一電壓作為所述電源電壓而進行供給，在與所述電路裝置連接的所述物理量傳感器為驅(qū)動頻率不同于所述第一物理量傳感器的第二物理量傳感器的情況下，所述電壓生成電路將不同于所述第一電壓的第二電壓作為所述電源電壓而進行供給。
[0030]如果采用這種方式，通過使與電路裝置連接的物理量傳感器為第一物理量傳感器的情況、和為第二物理量傳感器的情況，向CR振蕩電路供給不同的電源電壓，從而能夠?qū)⒄袷庪娐返恼袷庮l率設(shè)定在不同的頻率上。
[0031]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述檢測電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路基于作為所述工作用信號的采樣時鐘信號而實施輸入信號的采樣工作。
[0032]如果采用這種方式，則向A/D轉(zhuǎn)換電路供給基于由時鐘信號生成電路所生成的時鐘信號的采樣時鐘信號，從而能夠在A/D轉(zhuǎn)換電路中實施采樣工作。
[0033]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，所述檢測電路包括數(shù)字信號處理部，所述數(shù)字信號處理部基于作為所述工作用信號的工作時鐘信號而實施數(shù)字信號處理。
[0034]如果采用這種方式，則向數(shù)字信號處理部供給基于由時鐘信號生成電路所生成的時鐘信號的工作時鐘信號，從而能夠在數(shù)字信號處理部中實施各種的數(shù)字信號處理。
[0035]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，包括驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路接收來自所述物理量傳感器的反饋信號，并對所述物理量傳感器進行驅(qū)動。
[0036]通過采用這種方式，則能夠在基于來自物理量傳感器的反饋信號并通過驅(qū)動電路而對物理量傳感器進行驅(qū)動的同時，實現(xiàn)基于來自物理量傳感器的檢測信號的檢測電路的檢測處理。
[0037]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，在將所述振蕩電路的所述振蕩頻率設(shè)為f0S、將i設(shè)為I以上的整數(shù)、將j設(shè)為I以上的整數(shù)、將所述工作用信號的頻率設(shè)為fos/i的情況下，以成為j Xfdr在fos/i的方式而對所述振蕩頻率fos進行設(shè)定。
[0038]如果采用這種方式，則能夠?qū)⒄袷庮l率設(shè)定在避開了驅(qū)動頻率的諧波成分或基本波成分與工作用信號的頻率成分之間的干涉的頻率上。
[0039]此外，在本發(fā)明的一個方式中，也可以采用如下方式，S卩，在將k設(shè)為I以上的整數(shù)的情況下，以成為j Xfdr在kXfos/i的方式而對所述振蕩頻率fos進行設(shè)定。
[0040]如果采用這種方式，則能夠?qū)⒄袷庮l率設(shè)定在避開了驅(qū)動頻率的諧波成分或基本波成分與工作用信號的諧波成分或基本波成分之間的干涉的頻率上。
[0041]本發(fā)明的其他方式涉及一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包含上述的任一個所述的電路
目.ο
[0042]本發(fā)明的其他方式涉及一種移動體，該移動體包含上述的任一個所述的電路裝置。
[0043]本發(fā)明的其他方式涉及一種物理量檢測裝置的制造方法，所述物理量檢測裝置具有物理量傳感器和電路裝置，所述物理量檢測裝置的制造方法包括:制造所述電路裝置的工序，所述電路裝置包括時鐘信號生成電路和檢測電路，所述時鐘信號生成電路具有振蕩電路，并通過所述振蕩電路而生成時鐘信號，所述檢測電路具有通過基于所述時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路，并被輸入來自所述物理量傳感器的檢測信號;第一頻率調(diào)節(jié)工序，其在所述物理量傳感器與所述電路裝置相連接之前，對所述振蕩電路的振蕩頻率進行調(diào)節(jié);第二頻率調(diào)節(jié)工序，其在所述物理量傳感器與所述電路裝置已相連接的狀態(tài)下，對所述振蕩電路的所述振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的其他的一個方式，作為時鐘信號生成電路所具有的振蕩電路的振蕩頻率的頻率調(diào)節(jié)，在物理量傳感器與電路裝置相連接之前，通過第一頻率調(diào)節(jié)工序來實施振蕩頻率的調(diào)節(jié)。另外，在物理量傳感器與電路裝置已相連接的狀態(tài)下，通過第二頻率調(diào)節(jié)工序來實施振蕩頻率的調(diào)節(jié)。如果采用這種方式，則即使通過基于時鐘信號的工作用信號而進行工作的檢測電路的電路，在受到由物理量傳感器與電路裝置已被連接所帶來的影響而可能發(fā)生檢測性能劣化的情況下，通過第二頻率調(diào)節(jié)工序而對振蕩頻率進行調(diào)節(jié)，從而也能夠減輕該檢測性能的劣化。
【附圖說明】
[0045]圖1為本實施方式的電路裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0046]圖2為本實施方式的電路裝置的具體的結(jié)構(gòu)的一個示例。
[0047]圖3為時鐘信號生成電路的結(jié)構(gòu)例。
[0048]圖4為本實施方式的電路裝置、電子設(shè)備、陀螺傳感器(物理量檢測裝置)的結(jié)構(gòu)例。
[0049]圖5為本實施方式的電路裝置的詳細的結(jié)構(gòu)例。
[0050]圖6為通過基于時鐘信號的工作用信號的檢測電路的工作的說明圖。
[0051 ]圖7為對于干涉頻率的說明圖。
[0052]圖8為將振蕩頻率設(shè)定在避開了干涉頻率的頻率上的方法的說明圖。
[0053]圖9為時鐘信號生成電路的詳細的結(jié)構(gòu)例。
[0054]圖10(A)為電源電壓固定時的振蕩頻率的溫度特性，圖10(B)為表示由電源電壓生成電路所生成的電源電壓的溫度特性的圖。
[0055]圖11為表示振蕩頻率的變動率的溫度特性的圖。
[0056]圖12為表示熔斷器切斷前的振蕩頻率與熔斷器目標值以及熔斷器值之間的關(guān)系的圖。
[0057]圖13(A)、圖13(B)為使用了調(diào)制用輔助開關(guān)的振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法的說明圖。
[0058]圖14為使用了可調(diào)用輔助開關(guān)的振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法的說明圖。
[0059]圖15為表示使用了本實施方式的調(diào)節(jié)方法的情況下的、熔斷器切斷前的振蕩頻率與熔斷器目標值以及熔斷器值之間的關(guān)系的圖。
[0060]圖16為對本實施方式的物理量檢測裝置的制造方法進行說明的流程圖。
[0061]圖17為對于振蕩頻率的粗調(diào)節(jié)、即第一頻率調(diào)節(jié)的說明圖。
[0062]圖18為對于振蕩頻率的微調(diào)節(jié)、即第二頻率調(diào)節(jié)的說明圖。
[0063 ]圖19為檢測電路的詳細的結(jié)構(gòu)例。
[0064]圖20為概要地表示作為移動體的一個具體例的汽車的結(jié)構(gòu)的概念圖。
【具體實施方式】
[0065]以下，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。另外，在下文中所說明的本實施方式并未不恰當?shù)貙?quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進行限定，在本實施方式中所說明的所有結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的解決方法，并不一定是必需的結(jié)構(gòu)。
[0066]1.電路裝置
[0067]在圖1中，圖示了本實施方式的電路裝置(檢測裝置)的基本的結(jié)構(gòu)例。本實施方式的電路裝置包括檢測電路60和時鐘信號生成電路150。通過該電路裝置和物理量傳感器18而構(gòu)成物理量檢測裝置(傳感器裝置)。另外，本實施方式的電路裝置、物理量檢測裝置并不限定于圖1的結(jié)構(gòu)，而能夠?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)要素等各種的變形。
[0068]時鐘信號生成電路150具有振蕩電路190，并通過該振蕩電路190而生成時鐘信號。即、通過振蕩電路190的振蕩工作而生成時鐘信號。作為振蕩電路190，能夠使用利用電阻與電容來進行振蕩的CR振蕩電路等。
[0069]在檢測電路60上，輸入有來自物理量傳感器18的檢測信號。而且，檢測電路60基于來自物理量傳感器18的檢測信號而實施物理量(所需信號)的檢測處理。此外，檢測電路60具有通過基于由時鐘信號生成電路150所生成的時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路。在圖1中，作為通過基于時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路，而在檢測電路60上設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路100和DSP部110 (數(shù)字信號處理部)。
[0070]另外，通過基于時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路，并不限定于這些電路。例如作為通過工作用信號而進行工作的電路，也可以僅設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換電路100和DSP部110中的一方，也可以設(shè)置不同于A/D轉(zhuǎn)換電路100和DSP部110的物理量檢測用的電路。
[0071]此外，基于時鐘信號的工作用信號也可以為對時鐘信號進行了分頻的信號，也可以為與時鐘信號相同頻率的信號(時鐘信號本身或?qū)r鐘信號進行了緩沖的信號)。
[0072]例如在圖1中，基于時鐘信號的工作用信號為，A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣時鐘信號或DSP部110的工作時鐘信號。這些采樣時鐘信號、工作時鐘信號為，對時鐘信號進行了分頻的信號。例如A/D轉(zhuǎn)換電路100基于作為工作用信號的采樣時鐘信號而實施輸入信號的采樣工作。而且，實施基于采樣時鐘信號所采樣的信號的A/D轉(zhuǎn)換。此外，DSP部110基于作為工作用信號的工作時鐘信號而實施數(shù)字信號處理。例如作為數(shù)字信號處理而實施數(shù)字濾波處理(低通濾波處理等)。或者實施各種的數(shù)字補正處理。
[0073]而且，在本實施方式中，時鐘信號生成電路150具有第一頻率調(diào)節(jié)部191和第二頻率調(diào)節(jié)部192。第一頻率調(diào)節(jié)部191為，在物理量傳感器18與電路裝置被連接之前能夠?qū)φ袷庪娐?90的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)的頻率調(diào)節(jié)部。第二頻率調(diào)節(jié)部192為，在物理量傳感器18與電路裝置已被連接的狀態(tài)下能夠?qū)φ袷庪娐?90的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)的頻率調(diào)節(jié)部。
[0074]第一頻率調(diào)節(jié)部191所實施的第一頻率調(diào)節(jié)為，例如振蕩電路190的振蕩頻率的粗調(diào)節(jié)。第二頻率調(diào)節(jié)部192所實施的第二頻率調(diào)節(jié)為，例如振蕩頻率的微調(diào)節(jié)。例如第二頻率調(diào)節(jié)與第一頻率調(diào)節(jié)相比調(diào)節(jié)解像能力較高。此外，例如第一頻率調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)范圍較寬，而第二頻率調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)范圍與第一頻率調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)范圍相比較窄。
[0075]例如電路裝置的芯片通過對半導(dǎo)體晶片進行切割而形成。該電路裝置和物理量傳感器18被收納于物理量檢測裝置(傳感器設(shè)備)的封裝件中。而且，電路裝置的端子和物理量傳感器18的端子通過金屬制的導(dǎo)線等而被電連接。即，物理量檢測裝置由封裝件、物理量傳感器18、電路裝置(半導(dǎo)體芯片)構(gòu)成，所述電路裝置與物理量傳感器18連接，并與物理量傳感器18—起被收納于封裝件中。第一頻率調(diào)節(jié)部191所實施的第一頻率調(diào)節(jié)為，在這種電路裝置與物理量傳感器18的連接前所實施的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。另一方面，第二頻率調(diào)節(jié)部192所實施的第二頻率調(diào)節(jié)為，在電路裝置與物理量傳感器18連接后所實施的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。
[0076]例如第一頻率調(diào)節(jié)在半導(dǎo)體晶片的狀態(tài)下的檢查中被實施。例如，制造形成有多個電路裝置的半導(dǎo)體晶片，并在該半導(dǎo)體晶片的狀態(tài)下，通過電路試驗器而實施針對各電路裝置的襯墊的檢驗，從而執(zhí)行各電路裝置的檢查。而且，在該檢查中，例如對各電路裝置的振蕩頻率進行測量，并實施通過第一頻率調(diào)節(jié)部191的振蕩頻率的調(diào)節(jié)(粗調(diào)節(jié))。該振蕩頻率的調(diào)節(jié)例如能夠通過后述的熔斷器切斷等來實現(xiàn)。另外，第一頻率調(diào)節(jié)只要為在電路裝置與物理量傳感器I8的連接前所實施的調(diào)節(jié)即可，而并不限定于在這樣的半導(dǎo)體晶片的狀態(tài)下所實施的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。
[0077]在由此實施了第一頻率調(diào)節(jié)之后，實施半導(dǎo)體晶片的切割，從而使各電路裝置的芯片分離。而且，使電路裝置和物理量傳感器18被收納于封裝件中的同時進行電連接，從而制造出物理量檢測裝置。在該物理量檢測裝置的模塊檢查中，實施第二頻率調(diào)節(jié)部192的第二頻率調(diào)節(jié)。即，相對于作為粗調(diào)節(jié)的第一頻率調(diào)節(jié)，而實施微調(diào)節(jié)的第二頻率調(diào)節(jié)。具體而言，例如，如后文所述，對驅(qū)動頻率進行測量，并實施第二頻率調(diào)節(jié)，即，將振蕩電路190的振蕩頻率設(shè)定為避開了干涉頻率的頻率。
[0078]如后文所述，振蕩電路190例如為CR振蕩電路。另外，也可以采用與CR振蕩電路不同方式的振蕩電路。例如也可以利用其他的振子(水晶振子等)來實現(xiàn)振蕩電路190的振蕩工作。在作為振蕩電路190而使用CR振蕩電路的情況下，第一頻率調(diào)節(jié)能夠例如通過CR振蕩電路的電阻值的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)，第二頻率調(diào)節(jié)例如能夠通過CR振蕩電路的電容值的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。另外，能夠?qū)嵤┤缦碌母鞣N變形，即，通過電容值的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)第一頻率調(diào)節(jié)、且通過電阻值的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)第二頻率調(diào)節(jié)，或者，通過電容值或電阻值以外的電路常數(shù)參數(shù)(例如電源電壓值)的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)第一頻率調(diào)節(jié)、第二頻率調(diào)節(jié)中的一方。
[0079]在圖2中，圖示了電路裝置的具體結(jié)構(gòu)的一個示例。在圖2中，電路裝置具有驅(qū)動電路30 ο此外，在電路裝置上還設(shè)置有存儲部130。
[0080]驅(qū)動電路30接收來自物理量傳感器18的反饋信號DI，從而對物理量傳感器18進行驅(qū)動。例如驅(qū)動電路30接收來自物理量傳感器18的反饋信號DI，并向物理量傳感器18輸出矩形波或正弦波的驅(qū)動信號DQ。由此，物理量傳感器18以固定的驅(qū)動頻率而被驅(qū)動，并例如以與驅(qū)動頻率相對應(yīng)的頻率來進行振動等。
[0081]存儲部130對振蕩頻率的頻率調(diào)節(jié)值進行存儲。例如對通過第二頻率調(diào)節(jié)部192的振蕩頻率的頻率調(diào)節(jié)值進行存儲。即，對在物理量傳感器18與電路裝置已被連接的狀態(tài)下所實施的第二頻率調(diào)節(jié)的頻率調(diào)節(jié)值進行存儲。例如存儲部130能夠通過非易失性存儲器而構(gòu)成。作為非易失性存儲器而例如能夠使用EPROM(Erasable Programmable Read-OnlyMemory:可擦可編程只讀存儲器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:電可擦可編程只讀存儲器)、或者閃存等。作為EPROM能夠使用例如0TP(0neTime PR0M:—次性可編程只讀存儲器)等，作為OTP例如能夠使用M0N0S(Metal-0xide_Nitride-Oxide-Si I icon:金屬氧化氮氧化娃)等。另外，作為存儲部130也可以采用非易失性存儲器以外的存儲裝置(例如使用了熔斷器的存儲裝置等)。
[0082]例如物理量傳感器18和電路裝置通過被收納于封裝件中的物理量檢測裝置的模塊檢查而對驅(qū)動電路30的驅(qū)動頻率進行測量。而且，求出后述的將振蕩電路190的振蕩頻率調(diào)節(jié)為避開了干涉頻率的頻率的頻率調(diào)節(jié)值，并存儲于存儲部130中。在該情況下，如果通過非易失性存儲器來構(gòu)成存儲部130，則即使在向物理量檢測裝置的電源供給已被停止的情況下，也可以在存儲部130中保持頻率調(diào)節(jié)值的信息。而且，在接下來的電源接通時，通過從存儲部130讀取該頻率調(diào)節(jié)值，從而能夠?qū)崿F(xiàn)通過第二頻率調(diào)節(jié)部192實施的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。
[0083]在圖3中，圖示了時鐘信號生成電路150的結(jié)構(gòu)例。在圖3中，圖1、圖2的振蕩電路190通過CR振蕩電路170來實現(xiàn)。另外，時鐘信號生成電路150并不限定于圖3的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分、追加其他的結(jié)構(gòu)要素等各種變形。
[0084]電壓生成電路160生成電源電壓VDOS并向CR振蕩電路170進行供給。例如，如下文所述，生成基于功函數(shù)差的電源電壓VDOS并進行供給。
[0085]CR振蕩電路170具有電容器C、可變電阻電路196、可變電容電路197和放大電路180(緩沖電路)。CR振蕩電路170被供給有電源電壓VDOS而進行工作，從而生成時鐘信號CLK(振蕩信號)。具體而言，CR振蕩電路170使用由電容器和電阻構(gòu)成的RC電路，并將信號反饋至輸入從而生成振蕩信號。而且，對所生成的振蕩信號進行了波形整形的信號作為時鐘信號CLK而被輸出。
[0086]放大電路180(反相放大電路)具有倒相電路1￥0、1￥1、1￥2。倒相電路1￥1的輸出經(jīng)由電容器C而被反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI。倒相電路IV2的輸出經(jīng)由可變電阻電路196 (R)而被反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI。倒相電路IVO的輸入成為放大電路180的輸入。
[0087]從倒相電路IV2被輸出的振蕩信號通過倒相電路IV3而被波形整形，并作為矩形波的時鐘信號CLK而被輸出。例如振蕩信號成為上升沿及下降沿變緩的波形。倒相電路IV3將這種波形的振蕩信號波形整形為上升沿及下降沿急劇的矩形波。另外，也可以采用如下方式，即，在倒相電路IV3的后段上設(shè)置分頻電路，并輸出通過對時鐘信號CLK進行分頻而得到的一個或多個時鐘信號。
[0088]由此，在圖3中，圖1、圖2的振蕩電路190通過CR振蕩電路170來實現(xiàn)。而且，圖1、圖2的第一頻率調(diào)節(jié)部191通過CR振蕩電路170的可變電阻電路196來實現(xiàn)。此外，CR振蕩電路170具有放大電路180，可變電阻電路196成為將放大電路180的信號反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI的電阻電路。
[0089]此外，在圖3中，圖1、圖2的第二頻率調(diào)節(jié)部192通過CR振蕩電路170的可變電容電路197來實現(xiàn)。此外，CR振蕩電路170具有放大電路180，可變電容電路197被設(shè)置于放大電路180的輸出節(jié)點NQ上。即，可變電容電路197的電容的一端與放大電路180的輸出節(jié)點NQ連接。
[0090]另外，可變電阻電路196或可變電容電路197的連接結(jié)構(gòu)并不限定于圖3，也能夠?qū)嵤└鞣N變形。例如在圖3中，經(jīng)由可變電阻電路196而將放大電路180的最終段的倒相電路IV2的輸出反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI。但是，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，例如經(jīng)由可變電阻電路196而將放大電路180的第一段倒相電路IVO的輸出反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI。此外，可變電容電路197的連接位置也并不限定于圖3的位置，只要為能夠?qū)C電路的電容值進行變更的連接結(jié)構(gòu)，則能夠?qū)嵤└鞣N的變形。
[0091 ]而且，在圖3中，在物理量傳感器18與電路裝置被連接之前，CR振蕩電路170的振蕩頻率通過作為第一頻率調(diào)節(jié)部191的可變電阻電路196而被調(diào)節(jié)。即，可變電阻電路196成為能夠?qū)ζ潆娮柚颠M行可變調(diào)節(jié)的電路，并通過使可變電阻電路196的電阻值變化而使RC電路的電阻值變化，從而對CR振蕩電路170的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。
[0092]另一方面，在物理量傳感器18與電路裝置已被連接的狀態(tài)下，CR振蕩電路170的振蕩頻率通過作為第二頻率調(diào)節(jié)部192的可變電容電路197而被調(diào)節(jié)。即，可變電容電路197成為能夠?qū)ζ潆娙葜颠M行可變調(diào)節(jié)的電路，并通過使可變電容電路197的電容值變化而使RC電路的電容值變化，從而對振蕩電路170的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。
[0093]通過采用這種方式，在本實施方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)物理量傳感器18與電路裝置被連接之前的狀態(tài)下的、振蕩頻率的第一頻率調(diào)節(jié)(粗調(diào)節(jié))、和物理量傳感器18與電路裝置已被連接的狀態(tài)下的、振蕩頻率的第二頻率調(diào)節(jié)(微調(diào)節(jié))。
[0094]例如在通過物理量傳感器18而對物理量進行檢測的現(xiàn)有的電路裝置中，在檢測電路60所具有的電路中，存在通過由物理量傳感器18的驅(qū)動頻率引起的干涉而使檢測性能劣化的可能性。即，檢測電路60具有A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110，A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110為，通過基于由時鐘信號生成電路150所生成的時鐘信號的信號(采樣時鐘信號、工作時鐘信號)而進行工作的電路。而且，對于具有這些電路的檢測電路60，可能產(chǎn)生由物理量傳感器18的驅(qū)動頻率而引起的干涉的影響以及檢測電路60的檢測性能的劣化等情況。例如當物理量傳感器18與電路裝置連接時，存在由驅(qū)動電路30的驅(qū)動頻率成分與檢測電路60的工作頻率之間的干涉而導(dǎo)致的檢測電路60的檢測性能劣化的情況。
[0095]對于這一點，根據(jù)本實施方式，即使在物理量傳感器18與電路裝置已被連接之后，也能夠通過第二頻率調(diào)節(jié)部192實施振蕩頻率的第二頻率調(diào)節(jié)。因此，通過該第二頻率調(diào)節(jié)而對振蕩電路190的振蕩頻率進行微調(diào)節(jié)，從而能夠減輕由物理量傳感器18的驅(qū)動頻率引起的干涉而導(dǎo)致的檢測電路60的檢測性能的劣化。
[0096]例如當向檢測電路60側(cè)卷繞有驅(qū)動頻率成分時，可能會產(chǎn)生驅(qū)動頻率成分與基于時鐘信號的工作用信號(采樣時鐘信號等)的頻率成分一致這樣的干涉頻率的問題。當產(chǎn)生這樣的干涉頻率的問題時，產(chǎn)生檢測電路60的檢測值的偏差等，使檢測性能劣化。
[0097]根據(jù)本實施方式，即使在這樣的情況下，通過由第二頻率調(diào)節(jié)部192實施的第二頻率調(diào)節(jié)，能夠在避開了干涉頻率的頻率上設(shè)定振蕩頻率，從而能夠減輕如上所述的檢測性能的劣化。
[0098]尤其在通過驅(qū)動電路30而對物理量傳感器18進行驅(qū)動的情況下，由于物理量傳感器18的元件偏差，因此在驅(qū)動頻率中也會發(fā)生偏差。因此，在基于驅(qū)動頻率成分的干涉頻率中，也會發(fā)生由偏差導(dǎo)致的變動。此外，振蕩電路190的振蕩頻率也會發(fā)生由溫度變化導(dǎo)致的變動。如此，在驅(qū)動頻率或振蕩頻率變動的情況下，根據(jù)本實施方式而具有如下優(yōu)點，即，通過在作為粗調(diào)節(jié)的第一頻率調(diào)節(jié)之后實施作為微調(diào)節(jié)的第二頻率調(diào)節(jié)，從而使向避開了干涉頻率的頻率的振蕩頻率的設(shè)定變得容易。
[0099]此外，在本實施方式中，將具有振蕩電路190的時鐘信號生成電路150設(shè)置在電路裝置上，并通過基于所生成的時鐘信號的工作用信號，而使檢測電路60的A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110工作。因此，與通過基于驅(qū)動電路30的驅(qū)動信號的信號而使這些電路工作的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)電路的高速工作。
[0100]S卩，一直以來，由于通過基于驅(qū)動電路30的驅(qū)動信號的信號而使檢測電路60的電路工作，但由于驅(qū)動信號的頻率并沒有那么高(例如50?150KHZ)，因此無法實現(xiàn)該電路的高速工作。例如無法實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換電路100的高速的A/D轉(zhuǎn)換工作、或DSP部110的高速的數(shù)字信號處理。
[0101 ]對于這一點，在本實施方式中，通過時鐘信號生成電路150的振蕩電路190而生成例如5MHz以上這樣的高速的原振時鐘，并使用對該原振時鐘進行了分頻的采樣時鐘信號或工作時鐘信號，從而能夠使A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110工作。因此，能夠使這些各電路中的處理高速地結(jié)束，從而能夠?qū)崿F(xiàn)由基于驅(qū)動信號的信號無法實現(xiàn)的處理。
[0102]而且，當為了實現(xiàn)這樣的電路工作的高速化而通過基于時鐘信號生成電路150的時鐘信號的工作用信號來使檢測電路60的電路工作時，可能產(chǎn)生在基于驅(qū)動信號的信號而使檢測電路60的電路工作的情況下并未產(chǎn)生的問題。例如，如在下文中所詳述的那樣，將產(chǎn)生驅(qū)動信號的頻率成分與采樣時鐘信號等工作用信號的頻率成分之間的干涉的問題，并導(dǎo)致檢測電路60的檢測性能劣化等問題。
[0103]對于這一點，在本實施方式中，除了物理量傳感器18與電路裝置連接前的第一頻率調(diào)節(jié)以外，還能夠?qū)嵤┪锢砹總鞲衅?8與電路裝置連接后的第二頻率調(diào)節(jié)。因此，即使在受到由物理量傳感器18與電路裝置已被連接所帶來的影響而能夠使檢測性能劣化的情況下，也能夠通過振蕩頻率的第二頻率調(diào)節(jié)來避免。因此，在實現(xiàn)檢測電路60的電路的高速工作的同時，能夠減輕通過物理量傳感器18與電路裝置已被連接而給檢測電路60的電路帶來的檢測性能劣化的影響。
[0104]2.電子設(shè)備、陀螺傳感器、電路裝置的詳細的結(jié)構(gòu)
[0105]在圖4中，圖示了本實施方式的電路裝置20、包含該電路裝置20的陀螺傳感器510(在廣義上為物理量檢測裝置)、包含該陀螺傳感器510的電子設(shè)備500的詳細的結(jié)構(gòu)例。
[0106]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4的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分、或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等各種的變形。此外，作為本實施方式的電子設(shè)備500而能夠假定數(shù)碼照相機、攝像機、智能手機、便攜式電話、導(dǎo)航系統(tǒng)、自動裝置、游戲機、時鐘、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片(振動陀螺儀)、傳感器為陀螺傳感器的情況為例進行了說明，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方式的振動陀螺儀、或?qū)εc角速度信息等價的物理量或角速度信息以外的物理量進行檢測的物理量傳感器等中。
[0107]電子設(shè)備500包括陀螺傳感器510和處理部520。此外，能夠包含存儲器530、操作部540、顯示部550。處理部520(CPU、MPU等)實施陀螺傳感器510等控制或電子設(shè)備500的整體控制。此外，處理部520基于由陀螺傳感器510所檢測出的角速度信息(在廣義上為物理量)而實施處理。例如基于角速度信息而實施用于手抖修正、姿態(tài)控制、GPS自動導(dǎo)航等的處理。存儲器530(R0M、RAM等)對控制程序或各種數(shù)據(jù)進行存儲，或作為工作區(qū)域或數(shù)據(jù)儲存區(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的結(jié)構(gòu)，顯示部550向用戶顯示各種的信息。
[0108]陀螺傳感器510(物理量檢測裝置)包括振動片10和電路裝置20。圖4的振動片10(在廣義上為物理量傳感器)為由水晶等壓電材料的薄板所形成的音叉型的壓電振動片，并具有驅(qū)動用振動片11、12和檢測用振動片16、17。在驅(qū)動用振動片11、12上設(shè)置有驅(qū)動端子
2、4，在檢測用振動片16、17上設(shè)置有檢測端子6、8。
[0109]電路裝置20包括驅(qū)動電路30、檢測電路60、存儲部130、控制部140、時鐘信號生成部150。另外，能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等各種的變形。
[0110]驅(qū)動電路30輸出驅(qū)動信號(驅(qū)動電壓)并對振動片10進行驅(qū)動。而且，從振動片10接收反饋信號，并由此使振動片10激振。檢測電路60從通過驅(qū)動信號而被驅(qū)動的振動片10接收檢測信號(檢測電流、電荷)，并從檢測信號中對與被施加在振動片10上的物理量相對應(yīng)的所需信號(科里奧利力信號)進行檢測(提取)。
[0111]具體而言，來自驅(qū)動電路30的交流的驅(qū)動信號(驅(qū)動電壓)被施加在驅(qū)動用振動片11的驅(qū)動端子2上。于是，通過逆壓電效應(yīng)而使驅(qū)動用振動片11開始振動，并通過音叉振動而使驅(qū)動用振動片12也開始振動。此時，通過驅(qū)動用振動片12的壓電效應(yīng)所產(chǎn)生的電流(電荷)，作為反饋信號而從驅(qū)動端子4反饋至驅(qū)動電路30。由此，形成包含振動片10的振蕩環(huán)。
[0112]當驅(qū)動用振動片11、12進行振動時，檢測用振動片16、17在圖4所示的方向上以振動速度V而進行振動。于是，通過檢測用振動片16、17的壓電效應(yīng)所產(chǎn)生的電流(電荷)，作為檢測信號(第一、第二檢測信號)而從檢測端子6、8被輸出。于是，檢測電路60接收來自該振動片10的檢測信號，并對作為與科里奧利力相對應(yīng)的信號的所需信號(所需波)進行檢測。即，當振動片1 (陀螺傳感器)以檢測軸19為中心而進行旋轉(zhuǎn)時，在與振動速度V的振動方向正交的方向上產(chǎn)生科里奧利力Fe。例如，當將以檢測軸19為中心而進行旋轉(zhuǎn)時的角速度設(shè)為ω，將振動片的質(zhì)量設(shè)為m，將振動片的振動速度設(shè)為V時，科里奧利力被表示為Fc = 2m.V.ω。因此，通過檢測電路60對作為與科里奧利力相對應(yīng)的信號的所需信號進行檢測，從而能夠求出陀螺傳感器的旋轉(zhuǎn)角速度ω。而且，通過使用所求得的角速度ω，從而能夠使處理部520實施用于手抖修正、姿態(tài)控制、或者GPS自動導(dǎo)航等各種處理。
[0113]控制部140基于來自時鐘信號生成電路150的時鐘信號，而實施各種控制處理。例如基于時鐘信號(對時鐘信號進行了分頻的信號)而對驅(qū)動電路30及檢測電路60進行控制。
[0114]此外，控制部140也實施向存儲部130寫入頻率調(diào)節(jié)值的處理(存儲處理)、或從存儲部130讀取頻率調(diào)節(jié)值的處理。
[0115]時鐘信號生成電路150通過電源接通復(fù)位解除而被設(shè)定為工作有源狀態(tài)，并對控制部140供給時鐘信號。而且，通過時鐘信號的供給而開始工作的控制部140將驅(qū)動電路30、檢測電路60啟動，并使這些電路的工作開始。
[0116]檢測電路60具有A/D轉(zhuǎn)換電路100和DSP部110 j/D轉(zhuǎn)換電路100通過基于來自時鐘信號生成電路150的時鐘信號的采樣時鐘信號，而實施輸入信號的采樣工作，從而執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。例如將模擬的檢測信號(所需信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(數(shù)字數(shù)據(jù))^SP部110接收來自A/D轉(zhuǎn)換電路100的數(shù)字信號，并對數(shù)字信號實施數(shù)字信號處理。該DSP(Digital SignalProcessing:數(shù)字信號處理部)部110通過基于來自時鐘信號生成電路150的時鐘信號的工作時鐘信號而進行工作，從而執(zhí)行濾波處理等各種數(shù)字信號處理。
[0117]另外，雖然在圖4中圖示了振動片10為音叉型的情況下的示例，但本實施方式的振動片10并不限定于這樣的結(jié)構(gòu)。例如也可以為T字型或雙T字型等。此外，振動片10的壓電材料也可以為水晶以外的材料。
[0118]在圖5中圖示了本實施方式的電路裝置20的更加詳細的結(jié)構(gòu)例。電路裝置20包括:接收來自振動片10(物理量傳感器)的反饋信號DI而對振動片10進行驅(qū)動的驅(qū)動電路30、和接收來自振動片10的檢測信號IQ1、IQ2而對所需信號進行檢測的檢測電路60。此外，電路裝置20包括控制部140、時鐘信號生成電路150。而且，還能夠包括輸入有電源電壓VDD的電源端子TVDD、穩(wěn)壓電路22、緩沖電路24。
[0119]在電源端子TVDD上輸入有例如外部電源電壓VDD。該電源電壓VDD被供給至穩(wěn)壓電路22或緩沖電路24。電源端子TVDD為例如電路裝置(IC芯片)中的襯墊。
[0120]穩(wěn)壓電路22實施對從電源端子TVDD被供給的電源電壓VDD進行降壓的電壓調(diào)節(jié)。而且，將由電壓調(diào)節(jié)而得到的調(diào)節(jié)電源電壓VDDL作為工作電源電壓而供給至驅(qū)動電路30及檢測電路60。此外，穩(wěn)壓電路22向控制部140、時鐘信號生成電路150供給調(diào)節(jié)電源電壓VDDL。例如在作為來自外部的電源電壓VDD而供給了 2.7V?3.3V的電壓的情況下，穩(wěn)壓電路22實施對該電源電壓VDD進行降壓的電壓調(diào)節(jié)，例如向驅(qū)動電路30、檢測電路60、控制部140、時鐘信號生成電路150供給1.8V的固定電壓的調(diào)節(jié)電源電壓VDDL。
[0121]而且，圖3所示的時鐘信號生成電路150的電壓生成電路160基于該調(diào)節(jié)電源電壓VDDL而生成電源電壓VD0S。例如生成進一步對調(diào)節(jié)電源電壓VDDL進行了降壓的電源電壓VDOS0
[0122]在緩沖電路24上供給有電源電壓VDD。該電源電壓VDD作為緩沖電路24的高電位側(cè)電源電壓而被使用。而且，緩沖電路24接收來自驅(qū)動電路30的驅(qū)動信號DQ，并向振動片1(物理量傳感器)輸出使驅(qū)動信號DQ的振幅增加的高振幅的驅(qū)動信號(放大驅(qū)動信號)DQB。例如在將驅(qū)動信號DQ的振幅設(shè)為第一振幅的情況下，向振動片10輸出與第一振幅相比較大的第二振幅的驅(qū)動信號DQB。在該情況下，驅(qū)動信號DQ、DQB可以為矩形波的信號，也可以為正弦波的信號。
[0123]驅(qū)動電路30包括:輸入有來自振動片1的反饋信號DI的放大電路32、實施自動增益控制的增益控制電路40、向振動片10輸出驅(qū)動信號DQ的驅(qū)動信號輸出電路50。此外，包括向檢測電路60輸出同步信號SYC的同步信號輸出電路52。另外，驅(qū)動電路30的結(jié)構(gòu)并不限定于圖5，也能夠?qū)嵤┦÷赃@些結(jié)構(gòu)要素的一部分、或追加其他的結(jié)構(gòu)要素等各種變形。
[0124]放大電路32(I/V轉(zhuǎn)換電路)對來自振動片10的反饋信號DI進行放大。例如將來自振動片10的電流的信號DI轉(zhuǎn)換為電壓的信號DV并輸出。該放大電路32能夠通過電容器、電阻元件、運算放大器等來實現(xiàn)。
[0125]驅(qū)動信號輸出電路50基于由放大電路32實現(xiàn)的放大后的信號DV而輸出驅(qū)動信號DQ。例如在驅(qū)動信號輸出電路50輸出矩形波(或者正弦波)的驅(qū)動信號的情況下，驅(qū)動信號輸出電路50能夠通過比較器等來實現(xiàn)。
[0126]增益控制電路40(AGC)向驅(qū)動信號輸出電路50輸出控制電壓DS，并對驅(qū)動信號DQ的振幅進行控制。具體而言，增益控制電路40對信號DV進行監(jiān)視，并對振蕩環(huán)的增益進行控制。例如在驅(qū)動電路30中，為了使陀螺傳感器的靈敏度維持在固定，而需要將向振動片10(驅(qū)動用振動片)供給的驅(qū)動電壓的振幅維持在固定。因此，在驅(qū)動振動系統(tǒng)的振蕩環(huán)內(nèi)，設(shè)置有用于自動調(diào)節(jié)增益的增益控制電路40。增益控制電路40以使來自振動片10的反饋信號DI的振幅(振動片的振動速度V)成為固定的方式，而可變地對增益進行自動調(diào)節(jié)。該增益控制電路40通過對放大電路32的輸出信號DV進行全波整流的全波整流器、或?qū)嵤┤ㄕ髌鞯妮敵鲂盘柕姆e分處理的積分器等來實現(xiàn)。
[0127]同步信號輸出電路52接收由放大電路32實施的放大后的信號DV，并向檢測電路60輸出同步信號SYC(參照信號)。該同步信號輸出電路52能夠通過比較器或相位調(diào)節(jié)電路(移相器)等來實現(xiàn)，其中，所述比較器實施正弦波(交流)信號DV的二進制處理并生成矩形波的同步信號SYC，所述相位調(diào)節(jié)電路(移相器)實施同步信號SYC的相位調(diào)節(jié)。
[0128]檢測電路60包括放大電路61、同步檢波電路81、A/D轉(zhuǎn)換電路100、DSP部110。放大電路61接收來自振動片10的第一檢測信號IQ1、第二檢測信號、IQ2，并實施差動的信號放大或電荷一電壓轉(zhuǎn)換。同步檢波電路81基于來自驅(qū)動電路30的同步信號SYC而實施同步檢波。A/D轉(zhuǎn)換電路100實施同步檢波后的信號的A/D轉(zhuǎn)換。DSP部110對來自A/D轉(zhuǎn)換電路100的數(shù)字信號實施數(shù)字濾波處理或數(shù)字補正處理等數(shù)字信號處理。
[0129]控制部140實施電路裝置20的控制處理。該控制部140能夠通過邏輯電路(門陣列等)或處理器等來實現(xiàn)。電路裝置20中的各種開關(guān)控制或模式設(shè)定等通過該控制部140而被實施。
[0130]3.干涉頻率
[0131]在對振動片10進行驅(qū)動并檢測角速度等物理量的電路裝置中，存在由于振動片10的驅(qū)動頻率與檢測電路60的A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣時鐘信號等(工作用信號)之間的干涉而使檢測性能劣化的可能性。例如，在驅(qū)動頻率成分與A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣頻率成分一致的干涉頻率中，會發(fā)生角速度編碼的偏差等，并使檢測性能劣化。
[0132]另外，在本實施方式中，將驅(qū)動頻率的基本波成分(基本頻率成分)或諧波成分(諧波頻率成分)稱為驅(qū)動頻率成分，將A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣頻率的基本頻率成分以及諧波頻率成分稱為采樣頻率成分。
[0133]圖6為對被供給至檢測電路60的A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣時鐘信號或DSP部110的工作時鐘信號的說明圖。
[0134]如圖6所示，振動片10通過驅(qū)動頻率fdr而被驅(qū)動。此外，同步檢波電路81基于該驅(qū)動頻率f dr的同步信號而實施同步檢波處理。在該驅(qū)動頻率f dr中，存在由振動片10的個體差而導(dǎo)致的偏差。
[0135]此處，作為本實施方式的比較例的方法，即使對于檢測電路60的A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110等，也會考慮通過基于驅(qū)動頻率fdr的驅(qū)動信號的信號而使其工作的方法。然而，在該比較例的方法中，在驅(qū)動頻率fdr例如為10KHz左右的情況下，由于基于驅(qū)動信號的信號成為I OOKHz以下，因此無法實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110的高速工作。
[0136]因此，在本實施方式中，采用如下方法，S卩，設(shè)置具有振蕩電路190的時鐘信號生成電路150，并通過基于所生成的時鐘信號的工作用信號而使A/D轉(zhuǎn)換電路100或DSP部110等工作。例如在圖6中，對振蕩頻率fos的時鐘信號進行i分頻，并基于通過分頻而得到的采樣頻率fsm = f0s/i的采樣時鐘信號而使A/D轉(zhuǎn)換電路100工作。此外，基于通過對振蕩頻率fos的時鐘信號進行分頻所得到的時鐘頻率fdsp的工作時鐘信號，而使DSP部110工作。
[0137]在這種本實施方式的電路裝置中，由于與驅(qū)動信號的頻率之間的干涉而可能產(chǎn)生角速度編碼的偏差的問題。
[0138]圖7為對干涉頻率的說明圖。圖7的橫軸為振蕩頻率，縱軸為表示角速度編碼偏差的大小的軸。由于驅(qū)動頻率成分與檢測電路60側(cè)的工作頻率之間的干涉，會產(chǎn)生角速度編碼偏差的問題。
[0139]例如將振蕩電路190的振蕩頻率設(shè)為fos，將1、j、k設(shè)為I以上的整數(shù)，將采樣時鐘信號等工作用信號的頻率設(shè)為fos/i。在i^2的情況下，i相當于時鐘信號的分頻比，fos/i成為以分頻比i而被分頻的采樣時鐘信號等工作用信號的頻率。
[OMO] 在該情況下，干涉頻率為j Xfdr = k Xfos/i成立時的振蕩頻率。即，當將干涉頻率設(shè)為fin時，在fos = fin的情況下，j Xfdr = kXfos/i的關(guān)系式成立。
[0141 ] 例如在圖7的11所示的干涉頻率中，I Xfdr = fsm = fos/i成立。例如，當將11的干涉頻率設(shè)為fos = f ini時，I Xfdr = fos/i = f inl/i成立。在j X fdr = k X fos/i的關(guān)系式(干涉條件)中相當于j = l、k=l的情況。
[0142]此外，在12所示的干涉頻率中，2 Xfdr = f Sm = fos/i成立。例如，當將12所示的干涉頻率設(shè)為fos = fin2時，2 X fdr = fos/i = f in2/i成立。在j X fdr = k X fos/i的關(guān)系式中相當于j = 2、k=l的情況。
[OH3] 此外，在13所示的干涉頻率中，3 Xfdr = f sm = fos/i成立。例如，當將13所示的干涉頻率設(shè)為fos = fin3時，3 X fdr = fos/i = f in3/i成立。在j X fdr = k X fos/i的關(guān)系式中相當于j = 3、k=l的情況。
[0144]在14所示的干涉頻率中，3 X fdr = 2 X fsm=2 Xfos/i成立。例如，當將14所示的干涉頻率設(shè)為fos = f in4時，3Xfdr = 2Xfos/i = 2 X f in4/i 成立。在 j Xfdr = kXfos/i 的關(guān)系式中相當于j = 3、k = 2的情況。
[0145]在15所示的干涉頻率中，5 X fdr = 2 X fsm=2 Xfos/i成立。例如，當將15所示的干涉頻率設(shè)為fos = f in5時，5Xfdr = 2Xfos/i = 2 X f in5/i 成立。在 j Xfdr = kXfos/i 的關(guān)系式中相當于j = 5、k = 2的情況。
[OH6] 如此，在干涉頻率中，通過j Xfdr = kXfsm = kXfos/i的關(guān)系式來表示的干涉條件成立。此處，j X f dr相當于驅(qū)動頻率f dr的諧波成分(j 2 2)或基本波成分(j = I)。此外，fsm = f0s/i為A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣頻率(在廣義上為工作用信號的頻率)。因此，作為干涉條件的j X fdr = k X fos/i成為，驅(qū)動頻率fdr的諧波成分(j 2 2)或基本波成分(j = I)與采樣頻率fos/i的k倍一致這樣的條件。
[0147]另外，圖7所示的干涉頻率中的角速度編碼偏差由于如下的原因等而產(chǎn)生，S卩，混入到A/D轉(zhuǎn)換電路100的輸入信號中的干擾信號的頻率成分(驅(qū)動頻率成分)，通過A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣工作而在信號帶上波動。因此，干涉頻率中的角速度編碼偏差實際上并非在j Xfdr與kXfsm完全一致的情況下表現(xiàn)出來，而是在j Xfdr與kXfsm的頻率差Δ f充分小的情況下被顯著地表現(xiàn)出來。具體而言，由于在頻率差A(yù) f低于作為所需信號的頻帶的信號帶的頻率(例如200Hz?1Hz)的情況下，由于由頻率差A(yù)f導(dǎo)致的波動噪聲會顯現(xiàn)于信號帶上，因此會產(chǎn)生角速度編碼偏差(波動)的問題。在頻率差A(yù)f較大的情況下，由于通過DSP部110的帶域限制用的低通濾波而使波動噪聲充分地減少，因此，不會發(fā)生角速度編碼偏差。如此，可以說在本實施方式中應(yīng)當避開的干涉頻率是具有給定的頻帶寬度(信號帶寬，Af)的頻率。
[0148]而且，在本實施方式中，采用將振蕩電路190的振蕩頻率設(shè)定為避免了這樣的干涉頻率的頻率的方法。即，在將振蕩頻率設(shè)為f0S，將1、j設(shè)為I以上的整數(shù)，將工作用信號的頻率設(shè)為fos/i的情況下，以成為j Xfdr在fos/i的方式而對振蕩頻率fos進行設(shè)定。工作用信號的頻率f0S/i為，A/D轉(zhuǎn)換電路100的采樣時鐘信號或DSP部110的工作時鐘信號(輸出數(shù)據(jù)率)的頻率。
[OH9] 如此，如果以成為j Xfdr在fos/i的方式而對振蕩頻率fos進行設(shè)定，則能夠?qū)⒄袷庮l率fos設(shè)定在避開了圖7的11、12、13所示的干涉頻率的頻率上。因此，能夠減少11、12、13所示的較大值的角速度編碼偏差的產(chǎn)生，從而能夠減輕檢測性能的劣化。
[0150]而且，在本實施方式中，在將k設(shè)為I以上的整數(shù)的情況下，優(yōu)選為，以成為jXfdr在kXfos/i的方式而對振蕩頻率fos進行設(shè)定。即，不僅將振蕩頻率fos設(shè)定在避開了圖7的
11、12、13所示的k= I的情況下的干涉頻率的頻率上，而且設(shè)定在避開了 14、15所示的k > 2的情況下的干涉頻率的頻率上。通過采用這種方式，不僅能夠防止11、12、13所示的較大值的角速度編碼偏差的產(chǎn)生，而且能夠防止14、15所示的較小值的角速度編碼偏差的產(chǎn)生。
[0151]而且，在本實施方式中，通過由圖1的第二頻率調(diào)節(jié)部192等實施的頻率調(diào)節(jié)來實現(xiàn)這樣的成為j Xfdr在kX fos/i的振蕩頻率fos的調(diào)節(jié)。例如，通過圖3的可變電容電路197的電容值的調(diào)節(jié)等來實現(xiàn)。
[0152]例如，在通過基于驅(qū)動信號的信號而使檢測電路60的電路工作的比較例的方法中，不會產(chǎn)生如圖7所示的干涉頻率的問題。
[0153]相對于此，在本實施方式中，為了實現(xiàn)檢測電路60的電路的高速工作而設(shè)置具有振蕩電路190的時鐘信號生成電路150，并通過基于所生成的時鐘信號的工作用信號而使檢測電路60的電路(A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP部)工作。而且，驅(qū)動信號的驅(qū)動頻率與振蕩電路190的振蕩頻率為個別獨立的頻率，而不具有相關(guān)性。因此，會產(chǎn)生如圖7所示的干涉頻率的問題。而且，為了消除這種干涉頻率的問題，在本實施方式中，采用在下文中所說明的振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法。
[0154]圖8為本實施方式的振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法的說明圖。在圖8中，橫軸為驅(qū)動頻率，縱軸為頻率調(diào)節(jié)的目標振蕩頻率。
[0155]在圖8中，ILl、IL2為由圖7所說明的干涉頻率的線。在該干涉頻率線ILl、IL2上，會產(chǎn)生角速度編碼偏差的問題。此外，在圖8中，圖示了振動片A和振動片B的示例。在振動片A和振動片B中，驅(qū)動頻率(典型值)不同。例如，作為與電路裝置成對地被安裝于封裝件中的振動片而存在兩種振動片A、B。通過使用驅(qū)動頻率不同的振動片A、B，從而也能夠減少例如多軸陀螺傳感器中的軸間干涉等。
[0156]如圖8所示，在振動片A、B的驅(qū)動頻率中存在個體差，振動片A的驅(qū)動頻率在RDA的范圍內(nèi)產(chǎn)生偏差，振動片B的驅(qū)動頻率在RDB的范圍內(nèi)產(chǎn)生偏差。RDA為以振動片A的驅(qū)動頻率的典型值f da為中心的驅(qū)動頻率的偏差范圍。RDB為以振動片B的驅(qū)動頻率的典型值fdb為中心的驅(qū)動頻率的偏差范圍。
[0157]而且，根據(jù)電路裝置與振動片A和振動片B中的任一個連接(根據(jù)由任一個振動片和電路裝置來構(gòu)成物理量檢測裝置)，而實施圖8的RCA的范圍的粗調(diào)節(jié)。該粗調(diào)節(jié)通過圖3的電壓生成電路160所供給的電源電壓VDOS的電壓調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。在圖8中，通過電源電壓VDOS的電壓調(diào)節(jié)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)例如500KHz/步中的振蕩頻率的粗調(diào)節(jié)。
[0158]例如，在與電路裝置連接的振動片為振動片A(在廣義上為第一物理量傳感器)的情況下，電壓生成電路160作為電源電壓VDOS而供給第一電壓。另一方面，在與電路裝置連接的振動片為驅(qū)動頻率不同于振動片A的振動片B(在廣義上為第二物理量傳感器)的情況下，電壓生成電路160作為電源電壓VDOS而供給不同于第一電壓的第二電壓。
[0159]具體而言，振動片A與振動片B相比驅(qū)動頻率較低。因此，在由振動片A與電路裝置連接而構(gòu)成物理量檢測裝置的情況下，優(yōu)選為，對應(yīng)于振動片A的較低的驅(qū)動頻率而將振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍也設(shè)定在較低的頻率范圍內(nèi)。因此，在振動片A被連接的情況下，電壓生成電路160作為電源電壓VDOS而向CR振蕩電路170(在廣義上為振蕩電路190)供給與第二電壓相比較低的第一電壓。通過采用這種方式，CR振蕩電路170的振蕩頻率降低，從而能夠?qū)?yīng)于振動片A的較低的驅(qū)動頻率而將振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍設(shè)定在較低的頻率范圍內(nèi)。
[0160]另一方面，振動片B與振動片A相比驅(qū)動頻率較高。因此，在由振動片B與電路裝置連接而構(gòu)成物理量檢測裝置的情況下，優(yōu)選為，對應(yīng)于振動片B的較高的驅(qū)動頻率而將振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍也設(shè)定在較高的頻率范圍內(nèi)。因此，在振動片B被連接的情況下，電壓生成電路160作為電源電壓VDOS而向CR振蕩電路170供給與第一電壓相比較高的第二電壓。通過米用這種方式，CR振蕩電路170的振蕩頻率升尚，從而能夠?qū)?yīng)于振動片13的$父尚的驅(qū)動頻率而將振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍設(shè)定在較高的頻率范圍內(nèi)。
[0161]此外，在圖8中，VLA為振動片A的情況下的振蕩頻率的調(diào)節(jié)線，VLB為振動片B的情況下的振蕩頻率的調(diào)節(jié)線。例如，在振動片A與電路裝置已被連接的情況下，使用調(diào)節(jié)線VLA而對振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)線VLA為被設(shè)定于干涉頻率線ILl與IL2中間的線。
[0162]如圖8的RDA所示，在振動片A的驅(qū)動頻率中存在由個體差導(dǎo)致的偏差。另一方面，在電路裝置與振動片A連接并作為物理量檢測裝置而被封裝的狀態(tài)下，通過對驅(qū)動頻率進行測量，從而能夠?qū)⒄駝悠珹的驅(qū)動頻率唯一特定。而且，在被測量出的驅(qū)動頻率為f dr =fdI的情況下，如圖8所示，根據(jù)fdr = fdI和調(diào)節(jié)線VLA而求出目標振蕩頻率f11。例如，根據(jù)fdr = fdI的線與調(diào)節(jié)線VLA的交點能夠求出目標振蕩頻率f11。而且，通過第二頻率調(diào)節(jié)部192而實施頻率調(diào)節(jié)，以使振蕩頻率被設(shè)定為fos = ftl。具體而言，以使振蕩頻率被設(shè)定為fos = ft I的方式而對可變電容電路197的電容值進行調(diào)節(jié)。
[0163]此外，在被測量出的驅(qū)動頻率為fdr = fd2的情況下，根據(jù)fdr = fd2和調(diào)節(jié)線VLA而求出目標振蕩頻率ft2。而且，通過第二頻率調(diào)節(jié)部192(可變電容電路197)而實施頻率調(diào)節(jié)，以使振蕩頻率被設(shè)定為fos = ft2。
[0164]同樣，如圖8的RDB所示，雖然在振動片B的驅(qū)動頻率中存在由個體差導(dǎo)致的偏差，但在電路裝置已被連接在振動片B上的狀態(tài)下，通過對驅(qū)動頻率進行測量，從而能夠?qū)⒄駝悠珺的驅(qū)動頻率唯一特定。而且，在被測量出的驅(qū)動頻率為fdr = fd3的情況下，根據(jù)fdr =fd3和調(diào)節(jié)線VLB而求出目標振蕩頻率ft3。而且，通過第二頻率調(diào)節(jié)部192(可變電容電路197)而實施頻率調(diào)節(jié)，以使振蕩頻率被設(shè)定為fos = ft3。
[0165]通過采用以上的方式，從而在本實施方式中能夠?qū)⒄袷庮l率fos設(shè)定在避開了干涉頻率的頻率上。即，通過由第二頻率調(diào)節(jié)部192(可變電容電路197)實施的頻率調(diào)節(jié)，從而能夠以成為j Xfdr在kXfos/i的方式對振蕩頻率fos進行設(shè)定。
[0166]而且，如圖8所示，振蕩頻率的調(diào)節(jié)線VLA、VLB位于干涉頻率線ILl、IL2的中間。因此，如后述的圖11所示，即使在由溫度變化而導(dǎo)致振蕩頻率變動的情況下，也能夠減少由圖7所說明的干涉頻率引起的角速度編碼偏差的發(fā)生。例如，在驅(qū)動頻率為f dr = f dl的情況下，只要由溫度變化導(dǎo)致的振蕩頻率的變動落入頻率范圍RSl內(nèi)，則能夠避免與干涉頻率線IL1、IL2之間的干涉。在驅(qū)動頻率為fdr = fd2的情況下，只要由溫度變化導(dǎo)致的振蕩頻率的變動落入頻率范圍RS2內(nèi)，則能夠避免與干涉頻率線IL1、IL2之間的干涉。fdr = fd3的情況也同樣。
[0167]4.時鐘信號生成電路的詳細結(jié)構(gòu)
[0168]接下來，使用圖9，對時鐘信號生成電路150的詳細的結(jié)構(gòu)例進行說明。在圖9中，圖示了電壓生成電路160、構(gòu)成CR振蕩電路170的放大電路180、可變電阻電路196以及可變電容電路197的相信的結(jié)構(gòu)例。
[0169]電壓生成電路160具有運算放大器0?六、電阻元件1^1、1^2、1^3、開關(guān)元件381、382。電阻元件RB 1、RB2、RB3被串聯(lián)連接于電源電壓VDOS的輸出節(jié)點與VSS的節(jié)點之間。運算放大器OPA的反相輸入端子(第一端子)與運算放大器OPA的輸出節(jié)點連接。運算放大器OPA的非反相輸入端子(第二端子)經(jīng)由開關(guān)元件SBl而被連接于電阻元件RBl與RB2的連接節(jié)點上，并且經(jīng)由開關(guān)元件SB2而被連接于電阻元件RB2與RB3的連接節(jié)點上。在運算放大器OPA的反相輸入端子與非反相輸入端子之間，將產(chǎn)生基于功函數(shù)差的電壓。
[0170]基于由圖8所說明的電源電壓的粗調(diào)節(jié)(RCA)，通過開關(guān)元件SB1、SB2的導(dǎo)通和斷開控制來實現(xiàn)。例如，在振動片A與電路裝置連接的情況下，將開關(guān)元件SB2導(dǎo)通，并將開關(guān)元件SBl斷開。通過采用這種方式，電源電壓VDOS被設(shè)定為較低的第一電壓而使CR振蕩電路170的振蕩頻率降低。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)圖8的調(diào)節(jié)線VLA中的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。
[0171]另一方面，在振動片B與電路裝置連接的情況下，將開關(guān)元件SBl導(dǎo)通，并將開關(guān)元件SB2斷開。通過采用這種方式，電源電壓VDOS被設(shè)定為較高的第二電壓而使CR振蕩電路170的振蕩頻率升高。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)線VLB中的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。
[0172]放大電路180具有“與非”電路NA、倒相電路IVl、IV2。倒相電路IVl的輸出經(jīng)由電容器C而被反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI。倒相電路IV2的輸出經(jīng)由可變電阻電路196而被反饋至放大電路180的輸入節(jié)點NI?！芭c非”電路NA的第一輸入成為放大電路180的輸入，并且在“與非”電路NA的第二輸入中，輸入有有源信號EN。當有源信號EN成為H電平時，CR振蕩電路170被設(shè)定為工作有源狀態(tài)，而當有源信號EN成為L電平時，被設(shè)定為工作無源狀態(tài)。
[0173]可變電阻電路196具有:被串聯(lián)連接的多個電阻元件Rl?R6、和相對于多個電阻元件Rl?R6的各電阻元件而使各熔斷器元件并聯(lián)地連接的多個熔斷器元件FUl?FU6(在廣義上為開關(guān)元件)。例如，熔斷器元件FUl與電阻元件Rl并聯(lián)地連接，熔斷器元件FU2與電阻元件R2并聯(lián)地連接。熔斷器元件FU3?FU6與電阻元件R3?R6的連接結(jié)構(gòu)也同樣。此外，可變電阻電路196具有被串聯(lián)連接于多個電阻元件Rl?R6上的基準電阻元件R7。即，多個電阻元件Rl?R6及基準電阻元件R7被串聯(lián)連接于放大電路180的輸出節(jié)點NQ與輸入節(jié)點NI之間。
[0174]可變電容電路197具有可變電容元件CVl?CV4和電容控制電壓輸出電路BCl?BC4。可變電容元件CVl?CV4的一端與放大電路180的輸出節(jié)點NQ連接，另一端與電容控制電壓輸出電路BCl?BC4的輸出連接?？勺冸娙菰﨏Vl?CV4為，通過電容控制電壓輸出電路BCl?BC4所輸出的電容控制電壓而使電容變化的元件?？勺冸娙菰﨏Vl?CV4例如能夠通過可變電抗二極管(變?nèi)荻O管)等來實現(xiàn)。可變電容電路197能夠通過例如被二進制加權(quán)了的可變電容元件的陣列來實現(xiàn)，在該情況下，通過電容控制電壓實施的控制成為高電平和低電平的二值控制。通過該可變電容電路197能夠?qū)崿F(xiàn)例如30KHz/步中的振蕩頻率的微調(diào)節(jié)。
[0175]電壓生成電路160基于晶體管的功函數(shù)差而生成具有例如負溫度特性(第一溫度特性)的電源電壓VDOS，并作為CR振蕩電路170的放大電路180的電源而進行供給。例如向電壓生成電路160(穩(wěn)壓電路)供給有高電位側(cè)的電源電壓VDDL和低電位側(cè)的電源電壓VSS(GND)。而且，電壓生成電路160具有第一晶體管和柵極電極的導(dǎo)電性不同于第一晶體管的第二晶體管。例如，在第一晶體管的柵極電極為N型的情況下，第二晶體管的柵極電極成為P型。而且，電壓生成電路160作為電源電壓VDOS而供給與第一晶體管、第二晶體管的功函數(shù)差相對應(yīng)的電壓。即，供給基于異種柵極的功函數(shù)差的電源電壓VD0S。基于功函數(shù)差的電源電壓VDOS例如具有負溫度特性，當溫度上升時電源電壓VDOS降低。
[0176]具體而言，電壓生成電路160的運算放大器OPA具有差動部和輸出部。差動部具有電流鏡電路、構(gòu)成差動對的第一晶體管、第二晶體管、電流源。而且，構(gòu)成差動對的第一晶體管成為柵極電極的導(dǎo)電性不同于第二晶體管的晶體管。例如，第一晶體管的柵極電極為N型，第二晶體管的柵極電極成為P型。例如，雖然第一晶體管和第二晶體管為基板的雜質(zhì)濃度或溝道的雜質(zhì)濃度相同的晶體管，但柵極電極的導(dǎo)電性不同，因而柵極電極的雜質(zhì)濃度不同。
[0177]例如MOS晶體管的閾值電壓能夠表不為Vth= Φms — Qss/Cqx+24)F+Qd/Cc)x。此處，<})ms為柵極電極與基板的功函數(shù)差，Qss為氧化膜內(nèi)的固定電荷，Cox為每單位面積柵極氧化膜的電容，為費米能級，Qd為耗盡層內(nèi)的電荷。通過第一晶體管的N型柵極電極的雜質(zhì)濃度和第二晶體管的P型柵極電極的雜質(zhì)濃度的設(shè)定，從而使衰減型的第一晶體管的閾值電壓VTN被設(shè)定為例如一 0.52V。另一方面，增強型的第二晶體管的閾值電壓VTP被設(shè)定為例如
0.45V。由此，在運算放大器OPA的反相輸入端子與非反相輸入端子之間，將產(chǎn)生基于功函數(shù)差的電壓VOF = VTP—VTN=0.97 V。因此，通過基于該功函數(shù)差的電壓VOF而被設(shè)定的電源電壓VDOS即使在電源電壓VDDL變動的情況下也會成為固定的電壓，并具有負溫度特性。
[0178]另一方面，CR振蕩電路170的振蕩頻率在電源電壓VDOS為固定電壓(一定)的情況下具有正溫度特性。即，在電源電壓VDOS成為固定的條件下，當溫度上升時振蕩頻率升高。
[0179]例如將除去了“與非”電路NA或倒相電路IV1、IV2的各電路的信號延遲的影響的情況下的CR振蕩電路170的振蕩頻率設(shè)為f O ο于是，CR振蕩電路170的振蕩頻率f O—般如下式
(I)來表示。
[0180]fO = l/(2.2XCXR) (I)
[0181]在本實施方式中，作為電阻R(R1?R7)而使用負溫度特性的電阻。例如作為電阻R(Rl?R7)而使用多晶硅電阻等。由于多晶硅電阻具有負溫度特性，因此當溫度上升時電阻R的電阻值降低。因此，當溫度上升時，振蕩頻率fO = l/(2.2XCXR)升高。即，除去了“與非”電路等各電路的信號延遲的影響的振蕩頻率f0具有正溫度特性。
[0182]此外，構(gòu)成“與非”電路NA、倒相電路IVl、IV2的各電路的MOS的晶體管的閾值電壓具有負溫度特性，當溫度上升時閾值電壓下降。當閾值電壓下降時，“與非”電路等各電路中的信號的延遲時間縮短，從而CR振蕩電路170的振蕩頻率上升。例如，當將各電路的負載電容設(shè)為CL，將漏極電流設(shè)為ID，將電源電壓設(shè)為VDOS，將預(yù)定系數(shù)設(shè)為k時，各電路中的延遲時間能夠如下式(2)來表示。
[0183]td = k{(CLXVD0S)/ID} (2)
[0184]根據(jù)上式(2)，當溫度上升且閾值電壓下降時，通過增加漏極電流ID而使延遲時間td縮短，從而使電源電壓VDOS為固定的情況下的振蕩頻率上升。
[0185]圖10(A)為表示電源電壓VDOS為固定的情況下的振蕩頻率的溫度特性(模擬結(jié)果)的圖。如上文所述，當溫度上升時，電阻R(R1?R7)的電阻值降低，從而f O =1/(2.2XCXR)升高的同時“與非”電路等各電路的延遲時間td縮短。因此，如圖10(A)所示，當溫度上升時，在電源電壓VDOS為固定的情況下的CR振蕩電路170的振蕩頻率升高，并具有正溫度特性。
[0186]圖10(B)為表示電源電壓VDOS的溫度特性(模擬結(jié)果)的圖。如上文所述，在本實施方式中，電壓生成電路160基于晶體管的功函數(shù)差而生成負溫度特性的電源電壓VD0S。因此，如圖10⑶所示，當溫度上升時，電源電壓VDOS減少，并具有負溫度特性。
[0187]圖11為表示CR振蕩電路170的振蕩頻率的變動率(實機測量結(jié)果)的圖。在本實施方式中，如圖10(A)所示，相對于在電源電壓VDOS為固定的情況下振蕩頻率具有正溫度特性的CR振蕩電路170，而如圖10(B)所示，供給負溫度特性的電源電壓VD0S。如果采用這種方式，能夠利用電源電壓VDOS的負溫度特性(圖10 (B))來消除CR振蕩電路170的單體中的振蕩頻率所具有的正溫度特性(圖10(A))。由此，如圖11所示，能夠?qū)⒄袷庮l率相對于溫度變動的變動率抑制得較低。如此，根據(jù)本實施方式，能夠?qū)嵤┱袷庮l率的適當?shù)臏囟妊a償，從而能夠供給頻率相對于溫度變動的變動率較低的時鐘信號。
[0188]例如，一直以來，為了實現(xiàn)振蕩頻率的溫度補償，除了基準電壓生成電路或振蕩電路的放大電路以外，還需要另外設(shè)置運算放大器等其他的電路要素。因此，存在導(dǎo)致消耗電力或電路規(guī)模的增加這樣的問題。
[0189]相對于此，在本實施方式中，僅通過設(shè)置對CR振蕩電路170供給圖10(B)所示的負溫度特性的電源電壓VDOS的電壓生成電路160，就能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩頻率的溫度補償。因此，能夠在抑制消耗電流或電路規(guī)模的增加的同時，實現(xiàn)振蕩頻率的溫度補償。
[0190]S卩，一般的溫度補償通過將正負不同的溫度特性的電路元件組合來實現(xiàn)。相對于此，在本實施方式中，著眼于電源電壓固定時的CR振蕩電路170的振蕩頻率具有圖1O (A)所示的正溫度特性，并向CR振蕩電路170供給消除(抵消)其正溫度特性的負溫度特性的電源電壓VD0S。由于這種負溫度特性的電源電壓VDOS能夠利用晶體管的功函數(shù)差而以較小的電路規(guī)模的簡單的電路結(jié)構(gòu)來生成，因此能夠?qū)㈦娐芬?guī)模的增加抑制在最小限度內(nèi)。此外，通過利用功函數(shù)差，從而也能夠?qū)⒄袷庮l率相對于電源電壓變動的變動抑制得較低。即，在電源電壓VDDL變動的情況下，能夠使基于功函數(shù)差的電源電壓VDOS的變動在最小限度內(nèi)。因此，只要通過這種基于功函數(shù)差的負溫度特性的電源電壓VDOS的供給而將CR振蕩電路170的正溫度特性抵消，則除了振蕩頻率相對于溫度變動的變動以外，還能夠?qū)⒄袷庮l率相對于電源電壓變動的變動也抑制在最小限度內(nèi)。
[0191 ]此外，CR振蕩電路170與例如使用了水晶等振動片的振蕩電路相比，具有啟動時間較短且能夠早期提供穩(wěn)定的高速的時鐘信號這樣的優(yōu)點。因此，如果使用由CR振蕩電路170所生成的時鐘信號來生成電路裝置的工作用信號，則能夠?qū)崿F(xiàn)電路裝置的啟動或工作速度的高速化。
[0192]5.使用可變電阻電路的振蕩頻率的調(diào)節(jié)
[0193]接下來，對使用可變電阻電路196的振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法進行說明。對于振蕩頻率的調(diào)節(jié)，其目的在于，使用可變電阻電路196而將由半導(dǎo)體晶片處理導(dǎo)致的晶體管或電阻等元件偏差調(diào)節(jié)為所需的振蕩頻率。
[0194]圖9的可變電阻電路196的電阻元件Rl?R6的電阻值例如以二進制被加權(quán)。例如Rl?R6的各電阻元件由一個或多個單元電阻而構(gòu)成。例如Rl由2^ = 1個的電阻單元而構(gòu)成，R2由被串聯(lián)連接的21 = 2個的電阻單元而構(gòu)成，R3由被串聯(lián)連接的22個電阻單元而構(gòu)成。同樣，R4、R5、R6分別由被串聯(lián)連接的23個、24個、25個電阻單元而構(gòu)成。因此，當將單元電阻的電阻值設(shè)為RU時，Rl的電阻值被設(shè)定為2Q X RU(= RU)，R2的電阻值被設(shè)定為21 X RU(= 2 X RU)，R3的電阻值被設(shè)定為22 X RU，R4的電阻值被設(shè)定為23 X RU，R5的電阻值被設(shè)定為24 X RU，R6的電阻值被設(shè)定為25 X RU。
[0195]另一方面，R7為用于對成為基準的振蕩頻率進行設(shè)定的基準電阻元件，當將作為R7的電阻值的基準電阻值設(shè)為RB時，能夠?qū)B設(shè)定為例如與R6相同程度的電阻值。通過以這種方式進行設(shè)定，從而能夠在預(yù)定范圍內(nèi)(例如RB?RB+RU X(26-l)的范圍)可變地對可變電阻電路196的電阻值設(shè)定。
[0196]如圖9所示，F(xiàn)Ul?FU6的各熔斷器元件與Rl?R6的各電阻元件并聯(lián)地被設(shè)置。而且，在熔斷器切斷前，所有的熔斷器元件FUl?FU6成為非切斷狀態(tài)。因此，可變電阻電路196的電阻值被設(shè)定為R7的基準電阻值RB(準確地說為RB+熔斷器元件等寄生電阻值)。而且，在該狀態(tài)下，對CR振蕩電路170的振蕩頻率進行測量。當將被測量出的振蕩頻率設(shè)為fr時，例如通過下式(3)所示的、由fr的一次式來表示的可調(diào)式而對熔斷器值進行計算。另外，a、b為常數(shù)。
[0197]恪斷器值=aXfr+b (3)
[0198]基于所計算出的熔斷器值，而確定切斷(微調(diào))熔斷器元件FUl?FU6中的任一個。例如，基于由可調(diào)式所計算出的熔斷器值而切斷熔斷器?1]^1]3、？1]4、？1]5。在該情況下，可變電阻電路196的電阻值成為RB+R1+R3+R4+R5(+寄生電阻值)。
[0199]具體而言，通過將熔斷器值(轉(zhuǎn)換為整數(shù)后的熔斷器值)轉(zhuǎn)換為二進制的數(shù)據(jù)，從而能夠確定所切斷的熔斷器元件。例如如果熔斷器值= 1 = 2°，則切斷熔斷器元件FUl，如果熔斷器值= 2 = 21,則切斷熔斷器元件FU2。此外，如果熔斷器值=3 = 20+21，則切斷熔斷器元件FUl及FU2，如果熔斷器值=4 = 22，則切斷熔斷器元件FU3，如果熔斷器值=5 = 2^+22，則切斷熔斷器元件FUl及FU3。即，熔斷器FUl相當于二進制的熔斷器值的LSB，熔斷器FU2相當于LSB的下一個的位，熔斷器FU3相當于其下一個的位。同樣，熔斷器FU6相當于二進制的熔斷器值的MSB。而且，如果熔斷器值的LSB為1，則切斷熔斷器FUl，而如果為O則不切斷。如果LSB的下一個的位為I，則切斷熔斷器FU2，而如果為O則不切斷。
[0200]圖12為表示在熔斷器切斷前所測量出的振蕩頻率fr、與由熔斷器目標值及可調(diào)式(式(3))所計算出的熔斷器值之間的關(guān)系的圖。
[0201]例如圖12為實施改變了處理條件的模擬，并求出將振蕩頻率設(shè)定在目標頻率上的熔斷器目標值(熔斷器值的目標值)的圖。圖12的FTl(黑心圓)為，恪斷器切斷前的振蕩頻率為fr = fa的情況下的、熔斷器目標值。此外，圖12的TRl為，相對于熔斷器目標值FTl而被設(shè)定的熔斷器目標范圍。在目標頻率例如為4MHz的情況下，恪斷器目標范圍TRl相對于振蕩頻率成為例如4MHz±5%的范圍內(nèi)而被設(shè)定。即，在特定的處理條件下，在熔斷器切斷前的振蕩頻率為fr = fa的情況下，如果熔斷器值進入熔斷器目標范圍TRl內(nèi)，則振蕩頻率落入4MHz±5%的范圍內(nèi)。
[0202]如圖12的則、82、83、84所示，熔斷器目標值對應(yīng)于處理條件而變化。
[0203]例如圖12的BI為，與放大電路180的晶體管的閾值電壓較高且可變電阻電路196的電阻值或電容器C的電容值較大這樣的處理條件相對應(yīng)的熔斷器目標值。即，在該處理條件下所實施的熔斷器目標值的模擬結(jié)果。在該情況下，熔斷器切斷前的振蕩頻率fr成為較低的頻率，而將振蕩頻率設(shè)定在目標頻率上的熔斷器值成為較小的值。因此，通過以熔斷器值成為較小的值的設(shè)定(被切斷的熔斷器的個數(shù)較少)來切斷熔斷器，從而能夠使振蕩頻率接近目標頻率。
[0204]另一方面，圖12的B4為，與放大電路180的晶體管的閾值電壓較低且可變電阻電路196的電阻值或電容器C的電容值較小這樣的處理條件相對應(yīng)的熔斷器目標值。在該情況下，熔斷器切斷前的振蕩頻率fr成為較高的頻率，而將振蕩頻率設(shè)定在目標頻率上的熔斷器值成為較大的值。因此，通過以熔斷器值成為較大的值的設(shè)定(被切斷的熔斷器的個數(shù)較多)來切斷熔斷器，從而能夠使振蕩頻率接近目標頻率。
[0205]而且，上式(3)的熔斷器值的可調(diào)式的系數(shù)a、b能夠基于圖12的熔斷器目標值的模擬結(jié)果來設(shè)定。
[0206]然而，如圖12的A1、A2所示，存在根據(jù)可調(diào)式而所求得的熔斷器值超出熔斷器目標范圍(目標頻率±5%)的情況。例如熔斷器切斷前的振蕩頻率為fr = fa的情況下的熔斷器值(白心圓)，超出熔斷器目標值FTl (黑心圓)的熔斷器目標范圍TRl(4MHz±5%)。這是由于，上式(3)的微調(diào)式為f r的一次式，如圖12的B1、B2、B3、B4所示，改變了處理條件的情況下的熔斷器目標值無法以這樣的一次式的可調(diào)式而準確地擬合。即，由于晶體管的閾值電壓的偏差等原因，因而使與B1、B2、B3、B4的各處理條件相對應(yīng)的一次式的切片的值，成為每個處理條件均不同的值。
[0207]因此，在如下方法中，還存在難以使振蕩頻率落入所需的熔斷器目標范圍(4MHz土5%)內(nèi)的問題，S卩，使用上式(3)的可調(diào)式且基于熔斷器切斷前的振蕩頻率fr而求出熔斷器值，并基于所求得的熔斷器值來確定所切斷的熔斷器的方法。
[0208]為了解決這樣的問題，在本實施方式中，設(shè)置有如圖13(A)所示的可調(diào)用輔助開關(guān)SWAX。例如在圖13(A)中，可變電阻電路196具有被串聯(lián)連接的多個電阻元件Rl?R6以及基準電阻元件R7、相對于多個電阻元件Rl?R6的各電阻元件而使各熔斷器元件并聯(lián)地被設(shè)置的多個熔斷器元件FUl?FU6。而且，調(diào)制用輔助開關(guān)SWAX相對于基準電阻元件R7而并聯(lián)地被設(shè)置。
[0209]如圖13(A)所示，該可調(diào)用輔助開關(guān)SWAX在熔斷器切斷前的振蕩頻率的第一測量模式中斷開。由此，在輸出節(jié)點NQ與輸入節(jié)點NI之間，能夠?qū)崿F(xiàn)基準電阻元件R7以及熔斷器元件FUl?FU6被串聯(lián)連接的狀態(tài)。
[0210]另一方面，如圖13(B)所示，調(diào)制用輔助開關(guān)SWAX在熔斷器切斷前的振蕩頻率的第二測量模式中導(dǎo)通。由此，在輸出節(jié)點NQ與輸入節(jié)點NI之間，能夠?qū)崿F(xiàn)熔斷器元件FUl?FU6以及調(diào)制用輔助開關(guān)SWAX被串聯(lián)連接的狀態(tài)。
[0211 ]例如，將熔斷器切斷前的第一測量模式(圖13(A))中的振蕩頻率設(shè)為frl，將熔斷器切斷前的第二測量模式(圖13(B))中的振蕩頻率設(shè)為fr2。在該情況下，通過由frl及fr2的一次式所表達的下式(4)的可調(diào)式而對熔斷器值進行計算。另外，c、d、e為常數(shù)。
[0212]恪斷器值=cX frl+d X fr2+e (4)
[0213]基于由上式(4)的可調(diào)式所計算出的熔斷器值，而如圖14所示將熔斷器切斷。在圖14中，熔斷器FU1、FU3、FU4、FU5被切斷。
[0214]根據(jù)以上的本實施方式的方法，如圖13(A)、圖13(B)所示，在基準電阻元件R7為連接狀態(tài)的情況、和為非連接狀態(tài)的情況的這兩種狀態(tài)下，能夠?qū)θ蹟嗥髑袛嗲暗恼袷庮l率f r 1、f r 2進行測量。因此，如圖13 (B)所示，能夠?qū)τ煞糯箅娐?80的晶體管的閾值電壓與電容器C的電容的特性決定的振蕩頻率fr2進行測量。由此，能夠適當?shù)貙τ删w管的閾值電壓的偏差而引起的熔斷器值的偏差進行補正。其結(jié)果為，容易使基于微調(diào)式的計算值而切斷了熔斷器元件的情況下的振蕩頻率落入目標頻率范圍內(nèi)。
[0215]例如，圖15為表示使用了本實施方式的調(diào)節(jié)方法的情況下的、熔斷器切斷前的振蕩頻率與熔斷器值之間的關(guān)系的圖。圖15的熔斷器值為由上式(4)的微調(diào)式所計算出的值。
[0216]例如，雖然與振蕩頻率fa相對應(yīng)的熔斷器值在圖12中如Al所示而超出熔斷器目標范圍TRl，但在圖15中如Cl所示而落入熔斷器目標范圍TRl內(nèi)。因此，根據(jù)本實施方式的調(diào)節(jié)方法，由上式(4)的可調(diào)式而對熔斷器值進行計算，并通過基于所計算出的熔斷器值而切斷熔斷器，從而能夠使振蕩頻率落入所需的熔斷器目標范圍(4MHz ± 5 % )內(nèi)。
[0217]S卩，在本實施方式中，即使由于晶體管的閾值電壓的偏差等原因，而使與圖15的Dl、D2、D3、D4的各處理條件相對應(yīng)的一次式的切片的值成為每個處理條件均不同的值的情況下，也能夠?qū)Ρ热蹟嗥髂繕酥蹈咏娜蹟嗥髦颠M行計算，并切斷熔斷器。即，通過使用上式(4)的可調(diào)式，能夠使熔斷器值相對于熔斷器目標值而進一步擬合，從而能夠使振蕩頻率落入所需的熔斷器目標范圍(4MHz±5% )內(nèi)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法。
[0218]6.物理量檢測裝置的制造方法
[0219]接下來，使用圖16的流程圖，對具有物理量傳感器和電路裝置的物理量檢測裝置的制造方法(振蕩頻率的調(diào)節(jié)方法)進行說明。
[0220]首先，制造半導(dǎo)體晶片(電路裝置)(步驟SI)。即，通過公知的制造方法而在半導(dǎo)體晶片的基板(硅基板)上形成構(gòu)成電路裝置(半導(dǎo)體芯片)的晶體管、電阻元件、電容元件等電路元件和配線。即，通過成膜、顯影、曝光、涂覆抗蝕劑、蝕刻、抗蝕劑剝離、雜質(zhì)注入等制造工序而形成電路元件和配線，并由此制造形成有多個電路裝置的半導(dǎo)體晶片。
[0221]接下來，實施半導(dǎo)體晶片的狀態(tài)下的檢查(步驟S2)。具體而言，對各電路裝置的振蕩電路190的振蕩頻率進行測量(步驟S3)。例如實施向半導(dǎo)體晶片的電路裝置的探測，并對振蕩頻率進行測量。而且，求出將振蕩頻率設(shè)定在目標振蕩頻率上的頻率調(diào)節(jié)值(步驟S4)。例如通過由圖13(A)至圖15等所說明的方法，作為頻率調(diào)節(jié)值而求出熔斷器值。而且，基于所求得的頻率調(diào)節(jié)值(熔斷器值)而切斷熔斷器(步驟S5)。即，如圖14所示，切斷由熔斷器值而被特定的熔斷器元件。由此，在實施了半導(dǎo)體晶片中的檢查之后，實施半導(dǎo)體晶片的切割進而制造電路裝置的芯片。
[0222]接下來，實施振動片10(物理量傳感器)和電路裝置(IC)的封裝后的檢查(步驟S6)。即，實施物理量檢測裝置的模塊檢查，所述物理量檢測裝置通過將振動片10與電路裝置連接并收納于封裝件中而構(gòu)成。具體而言，首先，對驅(qū)動頻率進行測量(步驟S7)。即，對與電路裝置連接的振動片10的驅(qū)動頻率的實測值進行測量。而且，求出設(shè)定在避開了干涉頻率的振蕩頻率上的頻率調(diào)節(jié)值(步驟S8)。
[0223]S卩，如圖8所說明的那樣，使用所測量出的驅(qū)動頻率(fdl、fd2、fd3)而求出能夠避開干涉頻率的目標振蕩頻率(ftl、ft2、ft3)。而且，求出用于設(shè)定在所求得的目標振蕩頻率上的頻率調(diào)節(jié)值。具體而言，作為用于設(shè)定在目標振蕩頻率上的頻率調(diào)節(jié)值，求出可變電容電路197的電容調(diào)節(jié)值。而且，將所求得的頻率調(diào)節(jié)值(電容調(diào)節(jié)值)存儲于存儲部130中(步驟S9)。例如，存儲部130為非易失性存儲器，并向該非易失性存儲器寫入頻率調(diào)節(jié)值。通過采用這種方式，從而在電路裝置的電源接通時等從作為存儲部130的非易失性存儲器中讀取頻率調(diào)節(jié)值，并根據(jù)該頻率調(diào)節(jié)值而實施振蕩電路190的振蕩頻率的調(diào)節(jié)。具體而言，基于作為頻率調(diào)節(jié)值的電容調(diào)節(jié)值，并通過對可變電容電路197的電容值進行調(diào)節(jié)，從而將振蕩頻率設(shè)定在避開了干涉頻率的頻率上。
[0224]如上文所述，在本實施方式的制造方法中，制造具有檢測電路60、時鐘信號生成電路150等的電路裝置(圖16的步驟SI)。接下來，在振動片10(物理量傳感器)與電路裝置被連接之前，實施對振蕩電路190的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)的第一頻率調(diào)節(jié)(步驟S3、S4、S5)。該第一頻率調(diào)節(jié)通過第一頻率調(diào)節(jié)部191(可變電阻電路196)而被實施。例如在圖17中，圖示了第一頻率調(diào)節(jié)中的頻率調(diào)節(jié)值(熔斷器值)與振蕩頻率的關(guān)系。如圖17所示，雖然在第一頻率調(diào)節(jié)中，振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍較寬，但振蕩頻率的調(diào)節(jié)步驟較粗，從而能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩頻率的粗調(diào)節(jié)。
[0225]接下來，在振動片10與電路裝置已被連接的狀態(tài)下，實施對振蕩電路190的振蕩頻率進行調(diào)節(jié)的第二頻率調(diào)節(jié)(步驟S7、S8)。該第二頻率調(diào)節(jié)通過第二頻率調(diào)節(jié)部192(可變電容電路197)而被實施。例如在圖18中，圖示了第二頻率調(diào)節(jié)中的頻率調(diào)節(jié)值(電容調(diào)節(jié)值)與振蕩頻率的關(guān)系。如圖18所示，雖然在第二頻率調(diào)節(jié)中，振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍較窄，但振蕩頻率的調(diào)節(jié)步驟較細，從而能夠?qū)崿F(xiàn)振蕩頻率的微調(diào)節(jié)。
[0226]通過采用以上的方式，根據(jù)本實施方式，能夠制造出一種物理量檢測裝置，所述物理量檢測裝置能夠減輕通過振動片10的驅(qū)動頻率成分給具有通過基于時鐘信號的信號而進行工作的電路的檢測電路帶來影響從而產(chǎn)生的檢測性能的劣化。
[0227]7.檢測電路
[0228]在圖19中，圖示了檢測電路60的詳細的結(jié)構(gòu)例。圖19為全差分開關(guān)混頻方式的檢測電路60的示例。
[0229]在Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64(電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路)中輸入有來自振動片10的差動的第一、第二檢測信號IQ1、IQ2。而且，Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64將振動片10所產(chǎn)生的電荷(電流)轉(zhuǎn)換為電壓。這些Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64為具有反饋電阻的連續(xù)型的電荷-電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0230]增益調(diào)節(jié)放大器72、74對Q/V轉(zhuǎn)換電路62、64的輸出信號QA1、QA2進行增益調(diào)節(jié)并放大。增益調(diào)節(jié)放大器72、74為所謂的可編程增益放大器，并以所設(shè)定的增益而對信號QA1、QA2進行放大。例如放大為適合于A/D轉(zhuǎn)換電路100的電壓轉(zhuǎn)換范圍的振幅的信號。
[0231]開關(guān)混頻器80為，基于來自驅(qū)動電路30的同步信號SYC而實施差動的同步檢波的混頻器。具體而言，在開關(guān)混頻器80中，增益調(diào)節(jié)放大器72的輸出信號QBl被輸入至第一輸入節(jié)點NI I，增益調(diào)節(jié)放大器74的輸出信號QB2被輸入至第二輸入節(jié)點NI2。而且，通過來自驅(qū)動電路30的同步信號SYC而實施差動的同步檢波，從而向第一輸出節(jié)點NQl、第二輸出節(jié)點NQ2輸出差動的第一輸出信號QC1、第二輸出信號QC2。通過該開關(guān)混頻器80，前段的電路(Q/V轉(zhuǎn)換電路、增益調(diào)節(jié)放大器)所產(chǎn)生的噪聲(Ι/f噪聲)等干擾信號被頻率轉(zhuǎn)換為高頻帶。此外，作為與科里奧利力相對應(yīng)的信號的所需信號降入直流信號。
[0232]在濾波器92中，輸入有來自開關(guān)混頻器80的第一輸出節(jié)點NQI的第一輸出信號QCl。在濾波器94中，輸入有來自開關(guān)混頻器80的第二輸出節(jié)點NQ2的第二輸出信號QC2。這些濾波器92、94為，具有去除例如干擾信號(衰減)而使所需信號穿過的頻率特性的低通濾波器。例如，由開關(guān)混頻器80而被頻率轉(zhuǎn)換為高頻帶的Ι/f噪聲等干擾信號通過濾波92、94而被去除。此外，濾波器92、94為，例如由無源元件(電阻元件、電容器等)而構(gòu)成的無源濾波器。
[0233]A/D轉(zhuǎn)換電路100接收來自濾波器92的輸出信號QDI和來自濾波器94的輸出信號QD2，從而實施差動的A/D轉(zhuǎn)換。具體而言，A/D轉(zhuǎn)換電路100將濾波器92、94作為抗頻混用濾波器(前置濾波)，而實施輸出信號QD1、QD2的采樣并實施A/D轉(zhuǎn)換。而且，在本實施方式中，來自濾波器92的輸出信號QDl以及來自濾波器94的輸出信號QD2未經(jīng)由有源元件而被輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路100。
[0234]作為A/D轉(zhuǎn)換電路100而能夠采用例如DeltaSigma(三角)型或連續(xù)比較型等各種方式的A/D轉(zhuǎn)換電路。在采用Delta Sigma(三角)型的情況下，例如能夠使用具有用于降低Ι/f噪聲的⑶S(Correlated double sampling:相關(guān)雙采樣)或斷路器的功能等，并通過例如二次的Delta Sigma(三角)型調(diào)制器等而構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換電路。此外，在采用連續(xù)比較型的情況下，例如能夠使用具有減輕由DAC的元件偏差導(dǎo)致的S/N比的劣化的DEM(DynamicElement Matching:動態(tài)元件匹配)的功能等，并通過電容DAC及逐次比較控制邏輯而構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0235]DSP部110實施各種數(shù)字信號處理。例如DSP部110實施與所需信號的應(yīng)用相對應(yīng)的帶域限制的數(shù)字濾波處理、或?qū)嵤┤コ葾/D轉(zhuǎn)換電路100所產(chǎn)生的噪聲的數(shù)字濾波處理。此外，實施增益補正(靈敏度調(diào)節(jié))、偏差補正等數(shù)字補正處理。
[0236]另外，本實施方式的電路裝置20并不限定于全差動開關(guān)混頻方式的結(jié)構(gòu)。例如也能夠采用如下各種的結(jié)構(gòu)，即，由離散型Q/V轉(zhuǎn)換電路和與該離散型Q/V轉(zhuǎn)換電路直接連接的A/D轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成的直接采樣方式的結(jié)構(gòu)等。
[0237]在圖20中，圖示了包含本實施方式的電路裝置20的移動體的示例。本實施方式的電路裝置20例如能夠裝入汽車、飛機、摩托車、自行車、或者船舶等各種移動體中。移動體為，具備例如發(fā)動機或電機等驅(qū)動機構(gòu)、方向盤或船舵等轉(zhuǎn)向機構(gòu)、各種電子設(shè)備，并在地上或空中或海上移動的設(shè)備和裝置。圖20概要地圖示了作為移動體的具體例的汽車206。在汽車206上，裝入具有振動片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)進行檢測。陀螺傳感器510的檢測信號能夠被供給至車身姿態(tài)控制裝置208。車身姿態(tài)控制裝置208能夠根據(jù)例如車身207的姿態(tài)而對懸架的軟硬進行控制或者對每個車輪209的制動器進行控制。此外，能夠在兩足步行機器人或航空器、直升飛機等各種移動體中利用這樣的姿態(tài)控制。可以在為了實現(xiàn)姿態(tài)控制時裝入陀螺傳感器510。
[0238]另外，雖然以上述的方式對本實施方式進行了詳細說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠很容易理解如下內(nèi)容，即，能夠?qū)嵤┰趯嶓w上不脫離本發(fā)明的新穎事項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(物理量檢測裝置、物理量傳感器等)一起記載的用語(陀螺傳感器、振動片等)，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。此外，電路裝置、物理量檢測裝置、電子設(shè)備、移動體的結(jié)構(gòu)、振動片的結(jié)構(gòu)等均不限定于本實施方式中所說明的內(nèi)容，能夠?qū)嵤└鞣N改變。
[0239]符號說明
[0240]OPA運算放大器;C電容器;NA“與非”電路；IVO?IV3倒相電路;Rl?R7、RB1?RB3電阻元件;R7基準電阻元件;FUl?FU6熔斷器元件;CVl?CV4可變電容元件;BCl?BC4電容控制電壓輸出電路;SWAX調(diào)制用輔助開關(guān)；10振動片；18物理量傳感器;20電路裝置;22穩(wěn)壓電路;24緩沖電路;30，驅(qū)動電路;32放大電路(I/V轉(zhuǎn)換電路)；40增益控制電路;52同步信號輸出電路;60檢測電路;61放大電路;62、64 Q/V轉(zhuǎn)換電路;72、74增益調(diào)節(jié)放大器;80開關(guān)混頻器;81同步檢波電路;90濾波部；92、94濾波器；100 A/D轉(zhuǎn)換電路；110 DSP部；130存儲部；140控制部；150時鐘信號生成電路；160電壓生成電路；170 CR振蕩電路；180放大電路；190振蕩電路；191第一頻率調(diào)節(jié)部；192第二頻率調(diào)節(jié)部；196可變電阻電路；197可變電容電路；206移動體(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存儲器;540操作部；550顯示部。
【主權(quán)項】
1.一種電路裝置，其特征在于，包括: 時鐘信號生成電路，其具有振蕩電路，并通過所述振蕩電路而生成時鐘信號； 檢測電路，其具有通過基于所述時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路，且所述檢測電路被輸入來自物理量傳感器的檢測信號， 所述時鐘信號生成電路包括: 第一頻率調(diào)節(jié)部，其能夠在所述物理量傳感器與電路裝置相連接之前對所述振蕩電路的振蕩頻率進彳丁調(diào)節(jié)； 第二頻率調(diào)節(jié)部，其能夠在所述物理量傳感器與電路裝置已相連接的狀態(tài)下對所述振蕩電路的所述振蕩頻率進彳丁調(diào)節(jié)。2.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述振蕩電路為CR振蕩電路， 所述第一頻率調(diào)節(jié)部為所述CR振蕩電路的可變電阻電路。3.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 所述CR振蕩電路具有放大電路， 所述可變電阻電路為，將所述放大電路的信號反饋至所述放大電路的輸入節(jié)點的電阻電路。4.如權(quán)利要求2所述的電路裝置，其特征在于， 所述可變電阻電路包括: 多個電阻元件，其被串聯(lián)連接； 多個熔斷器元件，其中各個熔斷器元件以相對于所述多個電阻元件中的各個電阻元件而并聯(lián)的方式被設(shè)置。5.如權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于， 所述可變電阻電路包括: 多個電阻元件，其被串聯(lián)連接； 多個熔斷器元件，其中各個熔斷器元件以相對于所述多個電阻元件中的各個電阻元件而并聯(lián)的方式被設(shè)置。6.如權(quán)利要求4所述的電路裝置，其特征在于， 所述可變電阻電路包括: 基準電阻元件，其與所述多個電阻元件串聯(lián)連接； 調(diào)制用輔助開關(guān)，其以相對于所述基準電阻元件而并聯(lián)的方式被設(shè)置，并且在熔斷器切斷前的所述振蕩頻率的第一測量模式中斷開，在所述熔斷器切斷前的所述振蕩頻率的第二測量模式中導(dǎo)通。7.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述振蕩電路為CR振蕩電路， 所述第二頻率調(diào)節(jié)部為所述CR振蕩電路的可變電容電路。8.如權(quán)利要求7所述的電路裝置，其特征在于， 所述CR振蕩電路具有放大電路， 所述可變電容電路被設(shè)置于所述放大電路的輸出節(jié)點上。9.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括電壓生成電路，所述電壓生成電路生成電源電壓，并向所述振蕩電路供給所述電源電壓， 所述電壓生成電路生成對所述振蕩電路的所述振蕩頻率的溫度特性進行補償?shù)碾娫措妷骸?0.如權(quán)利要求9所述的電路裝置，其特征在于， 在所述電源電壓為固定電壓的情況下的所述振蕩頻率具有正溫度特性，所述電壓生成電路基于晶體管的功函數(shù)差而生成具有負溫度特性的所述電源電壓，并作為所述振蕩電路的電源而進行供給。11.如權(quán)利要求9所述的電路裝置，其特征在于， 在與所述電路裝置連接的所述物理量傳感器為第一物理量傳感器的情況下，所述電壓生成電路將第一電壓作為所述電源電壓而進行供給， 在與所述電路裝置連接的所述物理量傳感器為驅(qū)動頻率不同于所述第一物理量傳感器的第二物理量傳感器的情況下，所述電壓生成電路將不同于所述第一電壓的第二電壓作為所述電源電壓而進行供給。12.如權(quán)利要求10所述的電路裝置，其特征在于， 在與所述電路裝置連接的所述物理量傳感器為第一物理量傳感器的情況下，所述電壓生成電路將第一電壓作為所述電源電壓而進行供給， 在與所述電路裝置連接的所述物理量傳感器為驅(qū)動頻率不同于所述第一物理量傳感器的第二物理量傳感器的情況下，所述電壓生成電路將不同于所述第一電壓的第二電壓作為所述電源電壓而進行供給。13.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述檢測電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路，所述A/D轉(zhuǎn)換電路基于作為所述工作用信號的采樣時鐘信號而實施輸入信號的采樣工作。14.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 所述檢測電路包括數(shù)字信號處理部，所述數(shù)字信號處理部基于作為所述工作用信號的工作時鐘信號而實施數(shù)字信號處理。15.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于， 包括驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路接收來自所述物理量傳感器的反饋信號，而對所述物理量傳感器進行驅(qū)動。16.如權(quán)利要求15所述的電路裝置，其特征在于， 在將所述振蕩電路的所述振蕩頻率設(shè)為fos、將i設(shè)為I以上的整數(shù)、將j設(shè)為I以上的整數(shù)、將所述工作用信號的頻率設(shè)為fos/i的情況下，以成為j Xfdr在fos/i的方式對所述振蕩頻率fos進行設(shè)定。17.如權(quán)利要求14所述的電路裝置，其特征在于， 在將k設(shè)為I以上的整數(shù)的情況下，以成為j Xfdr在kXfos/i的方式對所述振蕩頻率fos進行設(shè)定。18.一種電子設(shè)備，其特征在于， 包括權(quán)利要求1所述的電路裝置和所述物理量傳感器。19.一種移動體，其特征在于， 包含權(quán)利要求1所述的電路裝置。20.一種物理量檢測裝置的制造方法，其特征在于， 所述物理量檢測裝置具有物理量傳感器和電路裝置，所述物理量檢測裝置的制造方法包括: 制造所述電路裝置的工序，所述電路裝置包括時鐘信號生成電路和檢測電路，所述時鐘信號生成電路具有振蕩電路，并通過所述振蕩電路而生成時鐘信號，所述檢測電路具有通過基于所述時鐘信號的工作用信號而進行工作的電路，并被輸入來自所述物理量傳感器的檢測信號； 第一頻率調(diào)節(jié)工序，其在所述物理量傳感器與所述電路裝置相連接之前，對所述振蕩電路的振蕩頻率進彳丁調(diào)節(jié)； 第二頻率調(diào)節(jié)工序，其在所述物理量傳感器與所述電路裝置已相連接的狀態(tài)下，對所述振蕩電路的所述振蕩頻率進行調(diào)節(jié)。
【文檔編號】G01C19/5628GK105823473SQ201610006275
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月5日
【發(fā)明人】樋口哲平, 牧克彥
【申請人】精工愛普生株式會社