传感器驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种传感器驱动电路，其能够通过比较简单的电路结构来高精度地修正基于温度的传感器的输出误差。传感器驱动电路通过电流来驱动灵敏度的温度特性的一次系数为负，二次系数为正的传感器，具备：第一电流源，其生成温度特性的一次系数为正，二次系数为负的第一电流；第二电流源，其生成温度特性的一次系数为负，二次系数为负的第二电流；第一电流运算部，其将所述第一电流与所述第二电流相加来生成第三电流；电流放大部，其将所述第三电流放大来生成放大后电流；恒流源，其生成温度修正后的恒流；以及第二电流运算部，其对所述放大后电流相加所述恒流来生成驱动所述传感器的驱动电流。驱动电流。驱动电流。

【技术实现步骤摘要】
传感器驱动电路


[0001]本专利技术涉及一种传感器驱动电路。

技术介绍

[0002]目前研究出一种技术，通过使传感器的驱动电流或驱动电压具有温度特性，能够改善传感器的跨距(Span)电压的温度特性。
[0003]例如，在下述专利文献1、2中公开了如下技术：在生成驱动电流时，通过由感温电阻(热敏电阻或温度特性系数不同的电阻的组)进行的电源电压的分压，能够对传感器的温度特性的一次分量进行补偿。
[0004]另外，在下述专利文献3中公开了如下技术：通过在从BGR(Band Gap Reference带隙基准)电压生成传感器的驱动电压时的增益(Gain)中加入感温电阻，能够补偿到传感器的温度特性的二次分量。
[0005]另外，在下述专利文献4中公开了如下技术：参照温度传感器的输出，根据其输出使电流增减，由此能够对温度传感器的温度特性进行补偿。
[0006]然而，上述专利文献1～4的技术都不是能够通过比较简单的电路结构对传感器的跨距电压的温度特性的二次分量进行补偿的技术。因此，上述专利文献1～4的技术均不是能够通过比较简单的电路结构来高精度地修正基于温度的传感器的输出误差的技术。
[0007]另外，在基于高精度的温度来修正传感器的输出误差的情况下，考虑数字方法的修正。所谓数字方法的修正是以下方法：取得温度数据，在存储区域(NVM(非易失性存储器)等)中预先存储与温度对应的修正量(函数)，由此在将传感器的输出误差进行A
‑
D转换的数字化之后，通过运算器进行修正。例如，在采用了相对于用于取得温度的温度传感器以及想要进行修正的传感器，仅有一个A
‑
D转换器的结构时，需要通过多路选择器(Multiplexer)切换并取得想要进行修正的传感器的输出和温度传感器的输出，并对各个输出进行A
‑
D转换。在该情况下，与不进行该切换动作的情况相比，由于取得温度的切换动作，一般会产生数毫秒的多余时间。通过准备多个A
‑
D转换器，能够不产生多余的时间，但准备多个A
‑
D转换器会扩大芯片的面积，关系到传感器驱动电路单价的上升，不是希望的方法。
[0008]专利文献1：日本特开2001
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091296号公报
[0009]专利文献2：日本特开平09
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101211号公报
[0010]专利文献3：日本特开2001
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091387号公报
[0011]专利文献4：日本特开平11
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108786号公报

技术实现思路

[0012]一实施方式的传感器驱动电路是通过电流对灵敏度的温度特性的一次系数为负，二次系数为正的传感器进行驱动的传感器驱动电路，其具备：第一电流源，其生成温度特性的一次系数为正，二次系数为负的第一电流；第二电流源，其生成温度特性的一次系数为负，二次系数为负的第二电流；第一电流运算部，其将所述第一电流与所述第二电流相加来
生成第三电流；电流放大部，其将所述第三电流放大来生成放大后电流；恒流源，其生成进行温度修正后的恒流；以及第二电流运算部，其对所述放大后电流加上所述恒流来生成驱动所述传感器的驱动电流。
[0013]根据一实施方式的传感器驱动电路，能够通过比较简单的电路结构高精度地修正基于温度的传感器的输出误差。另外，根据一实施方式的传感器驱动电路，通过模拟的方法，在已输入给A
‑
D转换器的时间点修正了基于温度的传感器的输出误差，因此不需要为了取得温度而切换A
‑
D转换器，因此不会产生用于取得温度的时间。
附图说明
[0014]图1表示第一实施方式的传感器驱动电路的电路结构。
[0015]图2表示基于第一实施方式的传感器驱动电路的MEMS压力传感器的跨距电压的温度特性的修正结果的一例。
[0016]图3表示第二实施方式的传感器驱动电路的电路结构。
[0017]图4表示第三实施方式的传感器驱动电路的电路结构。
[0018]图5表示第四实施方式的传感器驱动电路的电路结构。
具体实施方式
[0019]以下，参照附图对一实施方式进行说明。
[0020](第一实施方式)
[0021]图1表示第一实施方式的传感器驱动电路100的电路结构。图1所示的传感器驱动电路100能够对MEMS压力传感器12进行电流驱动。特别是传感器驱动电路100使MEMS压力传感器12的驱动电流lout具有与MEMS压力传感器12的跨距电压的温度特性相反的温度特性(包含二次分量)，从而能够消除MEMS压力传感器12的跨距电压的温度特性的二次分量。由此，传感器驱动电路100能够高精度地修正基于温度的MEMS压力传感器12的输出误差。在图1所示的例子中，MEMS压力传感器12的检测信号(模拟信号)被提供给A
‑
D转换器14，通过A
‑
D转换器14转换为数字信号。
[0022]如图1所示，MEMS压力传感器12由4个压电电阻元件12a～12d构成桥接电路。第一实施方式的传感器驱动电路100不限于用于驱动MEMS压力传感器12，也可以用于驱动其他传感器(例如力传感器、半导体应变计、加速度传感器、陀螺仪传感器等)。
[0023]如图1所示，传感器驱动电路100具备：第一电流源110、第二电流源120、连接点A、电流放大部130、第一恒流源140、连接点B以及微调块150。
[0024]第一电流源110生成温度特性的一次系数为正，二次系数为负的第一电流I1。具体而言，第一电流源110通过I1＝V1/R1来生成第一电流I1。电压V1和电阻R1均具有正的温度特性。在图1所示的例子中，第一电流源110构成为具备双极晶体管111和NMOSFET112(“第一电阻”的一例)。并且，在图1所示的例子中，第一电流源110使用来源于带隙基准电压(PTAT(Proportional To Absolute Temperature：与绝对温度成正比)电压)的恒定电压(即，温度特性平坦的恒定电压)Vref减去双极晶体管111的阈值电压Vf1而得到的电压(Vref－Vf1)来作为电压V1。另外，第一电流源110使用导通状态的NMOSFET112作为电阻R1。并且，在图1所示的例子中，第一电流源110对NMOSFET112的漏极端子施加上述电压(Vref－Vf1)，由
此生成第一电流I1。
[0025]第二电流源120生成温度特性的一次系数为负，二次系数为负的第二电流I2。具体而言，第二电流源120通过I2＝V2/R2来生成第二电流I2。电压V2及电阻R2均具有负的温度特性。在图1所示的例子中，第二电流源120构成为具备双极晶体管121以及多晶硅电阻122(“第二电阻”的一例)。并且，在图1所示的例子中，第二电流源120使用双极晶体管121的阈值电压Vf2作为电压V2。另外，第二电流源120使用多晶硅电阻122作为电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器驱动电路，其通过电流驱动传感器，其特征在于，所述传感器驱动电路生成具有与所述传感器的输出电压的温度特性相反的温度特性的所述传感器的驱动电流。2.根据权利要求1所述的传感器驱动电路，其特征在于，所述传感器驱动电路是通过电流对灵敏度的温度特性的一次系数为负，二次系数为正的所述传感器进行驱动，所述传感器驱动电路具备：第一电流源，其生成温度特性的一次系数为正，二次系数为负的第一电流；第二电流源，其生成温度特性的一次系数为负，二次系数为负的第二电流；第一电流运算部，其将所述第一电流与所述第二电流相加来生成第三电流；电流放大部，其将所述第三电流放大来生成放大后电流；恒流源，其生成温度修正后的恒流；以及第二电流运算部，其对所述放大后电流加上所述恒流来生成驱动所述传感器的驱动电流。3.根据权利要求2所述的传感器驱动电路，其特征在于，所述驱动电流消除所述传感器的输出电压的温度特性的一次系数以及二次系数。4.根据权利要求2或3所述的传感器驱动电路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村一，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：