(57)【要約】【課題】占有面積が小さい出力回路を提供する。【解決手段】出力回路２０は、制御部２１、Ｘ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３、第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２を含んで構成される。制御部２１は、センサ出力の温度依存性を補正するための温度係数オフセットを出力する。第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２は、加速度センサ１０からの出力を、軸毎に増幅する場合に利用される。リセットフェーズにおいては、第１、第２共用回路の容量に蓄積された電荷を放出する。増幅フェーズにおいては、第１、第２共用回路及びオペアンプにより、各軸の温度係数オフセット電圧を用いて加速度センサからの信号を較正し、増幅する。ホールドフェーズにおいては、蓄積された電荷を容量にそのまま維持させることにより、各軸の出力値を保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサ測定信号が順次、供給される第１容量と、
前記第１容量の電圧を入力する第１端子と、前記センサ測定信号を補正する基準電圧を入力する第２端子とを備え、センサ毎に設けられた差分増幅回路と、
前記差分増幅回路毎に、出力端子と前記第１端子との間に設けられたホールド容量と、
センサ毎にセンサ測定信号を補正するための補正係数値を順次、供給する補正係数生成回路と、
前記補正係数生成回路からの補正係数値を蓄積し、差分増幅回路の第２端子に供給する第２容量と、
前記第２容量をセンサ測定信号に同期して各差分増幅回路に接続する第１スイッチ回路と
を備えたことを特徴とする出力回路。
【請求項２】
前記第１スイッチ回路は、前記第２容量を各差分増幅回路に接続する前に、前記第２容量の両端を短絡させるリセットフェーズを実行することを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項３】
前記差分増幅回路毎に、出力端子と前記第１端子との間に第３容量を接続するための第２スイッチ回路を更に設け、
前記第２スイッチ回路は、前記第３容量をセンサ測定信号に同期して各差分増幅回路に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の出力回路。
【請求項４】
前記第２スイッチ回路は、前記リセットフェーズにおいて、前記第３容量の両端を短絡させることを特徴とする請求項３に記載の出力回路。
【請求項５】
前記第１容量には、複数の軸の加速度を測定する加速度センサが接続され、センサ測定信号として、前記加速度センサから、各軸の加速度検出信号を時系列に並べた信号を取得することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサの検出量の出力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力や加速度等を検出する各種センサにおいては、マイクロマシニング技術を応用して小型化、量産性、高精度化が実現されつつある。このようなセンサにおいては、複数のパラメータ（例えば、複数の座標軸の値）を取り扱う場合がある。そこで、構成が簡単で低コスト化を実現するためのインターフェース回路が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に記載された技術では、インターフェース回路の値が変動する２つの容量を有する容量型センサに接続される。出力端子と反転入力端子間にサンプリング容量を接続されたオペアンプを設ける。このオペアンプの非反転入力端子と基準電圧源との間に接続されたホールド用容量を設ける。第１、第２、第３容量の各一端をアンプの反転入力端子に接続する。まず、第１、第２容量の他端を電源に接続すると共に第３容量を短絡し、次に、第１、第２容量の他端とアンプの出力端子とを各々アンプの非反転入力端子に接続する。そして、スイッチングサイクルで複数のセンサを順にインターフェース回路に接続する。
【０００３】
更に、チップサイズを低減し得る加速度センサ用ユニットも検討されている（例えば、特許文献２参照。）。この文献に記載された技術では、センサユニットは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向にそれぞれ沿った加速度値を検出する加速度センサに接続されている。センサユニットは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度値をそれぞれ補正するための温度係数値を順次生成する回路と、それら温度係数値のうちの対応する１つを用いて加速度値を順次補正して、加速度信号を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３９１９６号公報（図３）
【特許文献２】特開２００９−２００９４号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された技術では、オペアンプを共通化して、チップサイズの低減を図っている。また、特許文献２に記載された技術では、温度係数値の生成回路を共通化して、チップサイズの低減を図っている。しかし、出力回路はアナログスイッチや容量等を備えたキャパシタからなるため、更なる面積の低減が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、占有面積が小さい出力回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、本発明は、複数のセンサ測定信号が順次、供給される第１容量と、前記第１容量の電圧を入力する第１端子と、前記センサ測定信号を補正する基準電圧を入力する第２端子とを備え、センサ毎に設けられた差分増幅回路と、前記差分増幅回路毎に、出力端子と前記第１端子との間に設けられたホールド容量と、センサ毎にセンサ測定信号を補正するための補正係数値を順次、供給する補正係数生成回路と、前記補正係数生成回路からの補正係数値を蓄積し、差分増幅回路の第２端子に供給する第２容量と、前記第２容量をセンサ測定信号に同期して各差分増幅回路に接続する第１スイッチ回
路とを備えたことを要旨とする。これにより、第２容量を複数の差分増幅回路において共用し、チップサイズの低減を図ることができる。
【０００８】
本発明の出力回路においては、前記第１スイッチ回路は、前記第２容量を各差分増幅回路に接続する前に、前記第２容量の両端を短絡させるリセットフェーズを実行することを要旨とする。これにより、他の差分増幅回路における共用の影響を除去することができる。
【０００９】
本発明の出力回路においては、前記差分増幅回路毎に、出力端子と前記第１端子との間に第３容量を接続するための第２スイッチ回路を更に設け、前記第２スイッチ回路は、前記第３容量をセンサ測定信号に同期して各差分増幅回路に接続することを要旨とする。これにより、第３容量を複数の差分増幅回路において共用し、チップサイズの低減を図ることができる。
【００１０】
本発明の出力回路においては、前記第２スイッチ回路は、前記リセットフェーズにおいて、前記第３容量の両端を短絡させることを要旨とする。これにより、他の差分増幅回路における共用の影響を除去することができる。
【００１１】
本発明の出力回路においては、前記第１容量には、複数の軸の加速度を測定する加速度センサが接続され、センサ測定信号として、前記加速度センサから、各軸の加速度検出信号を時系列に並べた信号を取得することを要旨とする。これにより、加速度センサにおけるセンサユニットのチップサイズの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、占有面積が小さい出力回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のセンサユニットの全体構成の説明図。
【図２】本実施形態の出力回路の回路構成の説明図。
【図３】本実施形態の共用回路の回路構成の説明図。
【図４】リセットフェーズにおける出力回路の動作の説明図。
【図５】増幅フェーズにおける出力回路の動作の説明図。
【図６】ホールドフェーズにおける出力回路の動作の説明図。
【図７】本実施形態の共用回路の利用状態の説明図。
【図８】本実施形態の動作の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した出力回路の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。本実施形態の出力回路は、加速度センサの出力を温度較正して出力するセンサユニットに適用される。
【００１５】
本願発明においては、図１に示す出力回路２０を用いる。この出力回路２０は、加速度センサ１０、電圧変換部１１に接続されている。
加速度センサ１０は、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の加速度を静電容量値として検知する。そして、加速度センサ１０は、各軸において検出された加速度（静電容量値）を、シリアルデータ型式により順次出力する。電圧変換部１１は、加速度センサ１０から取得した静電容量値を電圧に変換し、出力回路２０に供給する。本実施形態では、電圧変換部１１は、参照電圧Ｖrefを基準として、静電容量値に応じた電圧に変換する。
【００１６】
出力回路２０は、容量Ｃ０１，Ｃ０２、制御部２１、Ｘ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２
、Ｚ軸増幅部３３、第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２を含んで構成される。
容量Ｃ０１は、電圧変換部１１に接続されている。
【００１７】
制御部２１は、センサ出力の温度依存性を補正するための温度係数オフセット電圧を出力する。具体的には、制御部２１は、温度係数オフセット値（補正係数値）を設定するトリミング信号が供給される。そして、制御部２１は、トリミング信号を受信するデコーダと、各軸の温度係数オフセット値を保持するレジスタとを含んで構成される。制御部２１は、Ｘ軸トリミング信号をデコーダによりデコードし、そのデコード結果に基づいて、レジスタからＸ軸温度係数オフセット値を読み出す。読み出されたＸ軸温度係数オフセット値に対応するＸ軸温度係数オフセット電圧は、Ｘ軸増幅部３１のオペアンプ（差分増幅回路）に基準電圧として供給される。同様に、制御部２１は、Ｙ軸やＺ軸のトリミング信号をデコードして、Ｙ軸やＺ軸の温度係数オフセットをＹ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３のオペアンプに供給する。これにより、制御部２１は、補正係数生成回路として機能する。
【００１８】
更に、制御部２１は、各回路部のスイッチ（ＭＯＳトランジスタ）を制御することにより、センサの出力や温度係数オフセット電圧を、各軸のＸ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３に供給する。
【００１９】
更に、参照電圧Ｖrefの供給ラインが、容量Ｃ０２を介してＸ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅
部３２、Ｚ軸増幅部３３に接続されている。この容量Ｃ０２の容量は容量Ｃ０１と同値である。そして、この容量Ｃ０２は、オペアンプの非反転入力端子の入力負荷と反転入力端子の入力負荷とを同等にして、スイッチングによる同相ノイズのキャンセルするために用いられる。この参照電圧Ｖrefは、電源電圧の半分の値が設定されている。常温（２７℃
）においては、この参照電圧Ｖrefと比較することになる。一方、常温とは異なる場合に
は、温度係数を考慮したオフセット電圧を加減して用いる。
【００２０】
温度係数オフセット電圧は、センサの配置や形状により、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸によって異なる。本実施形態では、温度係数オフセットとして、４種類の信号を用いる。具体的には、各軸の温度係数オフセット電圧についての信号（Ｘ軸オフセット信号、Ｙ軸オフセット信号、Ｚ軸オフセット信号の３種類）と、各軸の温度係数オフセット電圧を時系列に並べて供給するオフセット共通信号とを用いる。制御部２１は、各軸のトリミング信号とクロック信号を取得し、各軸のオフセット信号を、それぞれＸ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３に供給するとともに、時系列に並べたオフセット共通信号を生成して第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２に供給する。
【００２１】
第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２は、加速度センサ１０からの出力を、軸毎に増幅する場合に利用される。第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の信号に同期して、Ｘ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３に接続されて共用される。
【００２２】
次に、Ｘ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３の構成を、図２を用いて説明する。
Ｘ軸増幅部３１には、オペアンプＯＰ１、容量Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３、スイッチＳＸ１１，ＳＸ１２，ＳＸ１３，ＳＸ３１，ＳＸ３４が設けられている。
【００２３】
Ｙ軸増幅部３２には、オペアンプＯＰ２、容量Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３、スイッチＳＹ１１，ＳＹ１２，ＳＹ１３，ＳＹ３１，ＳＹ３４が設けられている。
Ｚ軸増幅部３３には、オペアンプＯＰ３、容量Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ３３、スイッチＳＺ１１，ＳＺ１２，ＳＺ１３，ＳＺ３１，ＳＺ３４が設けられている。
【００２４】
容量Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１は、オペアンプＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の出力を保持するためのホールド容量として機能する。
Ｘ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３内の接続関係は共通しているので、ここではＸ軸増幅部３１を用いて説明する。
【００２５】
電圧変換部１１に接続された容量Ｃ０１と、制御部２１から出力されるＸ軸オフセット信号の供給ラインとは、スイッチＳＸ１１を介して接続される。
更に、容量Ｃ０１は第１容量として機能し、スイッチＳＸ３１を介してオペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続される。
【００２６】
また、Ｘ軸オフセット信号の供給ラインは、スイッチＳＸ１２を介してオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に接続される。
オペアンプＯＰ１の反転入力端子（第１端子）と出力端子との間には容量Ｃ１１は設けられている。オペアンプＯＰ１は、入力信号と温度係数値（基準電圧）との差を求め、その差を増幅して加速度信号を生成する。
【００２７】
又、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（第２端子）には、接地された容量Ｃ１３が設けられている。更に、この非反転入力端子には、容量Ｃ１２を介してＸ軸オフセット信号の供給ラインに接続されている。
【００２８】
参照電圧Ｖrefの供給ラインに接続された容量Ｃ０２は、スイッチＳＸ３４を介して、
容量Ｃ１２と容量Ｃ１３の接続ノードに接続されている。又、容量Ｃ０２は、スイッチＳＸ１３，ＳＸ１２を介して、オペアンプＯＰ１の反転入力端子に接続されている。
【００２９】
次に、第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２の接続関係について、図３を用いて説明する。
第１共用回路ＣＣ１は、第１容量としての容量Ｃ０３を備えている。そして、この容量Ｃ０３の一端は、スイッチＳＸ３２，ＳＹ３２，ＳＺ３２を介して、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の反転入力端子に接続される。この容量Ｃ０３の他端は、スイッチＳＸ３２，ＳＹ３２，ＳＺ３２を介して、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の出力端子に接続される。更に、容量Ｃ０３は、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を介して、オフセット共通信号の供給ラインに接続される。これにより、スイッチＳＸ３２，ＳＹ３２，ＳＺ３２，ＳＸ３３，ＳＹ３３，ＳＺ３３，ＳＷ２１，ＳＷ２２が、第２スイッチ回路として機能する。
【００３０】
一方、第２共用回路ＣＣ２は、第２容量としての容量Ｃ０４を備えている。そして、この容量Ｃ０４の一端は、スイッチＳＸ３５，ＳＹ３５，ＳＺ３５を介して、各オペアンプＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３の非反転入力端子に接続される。この容量Ｃ０４の他端は、スイッチＳＷ４１を介して、オフセット共通信号の供給ラインに接続される。この容量Ｃ０４は、反転入力端子側の容量とスイッチのチャージインジェクションによる出力電圧のスパイク及びノイズをキャンセルする機能を実現する。そして、これにより、スイッチＳＸ３５，ＳＹ３５，ＳＺ３５，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ４１が第１スイッチ回路として機能する。
【００３１】
（動作）
このような出力回路２０を用いて、加速度センサ１０からの信号を補正して出力する場合の動作を説明する。ここでは、第１、第２共用回路ＣＣ１，ＣＣ２を共用するために、三つのフェーズ（リセットフェーズ、増幅フェーズ、ホールドフェーズ）を順次、実行する。
【００３２】
リセットフェーズにおいては、第１、第２共用回路ＣＣ１，ＣＣ２の容量に蓄積された電荷を放出することによりリセットする。
増幅フェーズにおいては、各軸の温度係数オフセット電圧を用いて加速度センサからの信号を較正し、増幅する。
ホールドフェーズにおいては、蓄積された電荷を容量にそのまま維持させることにより、各軸の出力値を保持する。
【００３３】
以下では、代表としてＸ軸における各フェーズにおけるスイッチ動作を説明する。ここでは、各スイッチを４つのグループに分類する。
・Ｘ軸クロックスイッチ群：スイッチＳＸ１１、スイッチＳＸ１２，スイッチＳＸ１３。・共通クロックスイッチ群：スイッチＳＷ２１、スイッチＳＷ２２，スイッチＳＷ２３，ＳＷ２４。
・反転Ｘ軸クロックスイッチ群：スイッチＳＸ３１，スイッチＳＸ３２，スイッチＳＸ３３，スイッチＳＸ３４、スイッチＳＸ３５。
・反転共通クロックスイッチ群：スイッチＳＷ４１。
【００３４】
そして、オフセット共通信号として、図８に示す信号Ｓ００を供給する。この信号Ｓ００においては、Ｘ軸〜Ｚ軸の出力を較正するための温度係数オフセット電圧が時系列に出力される。
【００３５】
Ｘ軸クロックスイッチ群には信号Ｓ１０が供給され、反転Ｘ軸クロックスイッチ群には信号Ｓ１１が供給される。又、共通クロックスイッチ群には信号Ｓ４０が供給され、反転共通クロックスイッチ群には信号Ｓ４１が供給される。
【００３６】
また、Ｙ軸やＺ軸のクロックスイッチ群や反転クロックスイッチ群にも、信号Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ３０，Ｓ３１が、それぞれ供給される。
このような信号Ｓ１０、信号Ｓ１１はクロック信号Ｓ５１に同期して生成され、信号Ｓ２０，Ｓ２１はクロック信号Ｓ５２に同期して生成され、信号Ｓ３０，Ｓ３１はクロック信号Ｓ５３に同期して生成される。また、信号Ｓ４０は信号Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０に同期し、信号Ｓ４１は信号Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ４１に同期している。
【００３７】
〔リセットフェーズ〕
リセットフェーズにおいては、Ｘ軸クロックスイッチ群及び共通クロックスイッチ群は「閉」にして、反転Ｘ軸クロックスイッチ群、反転共通クロックスイッチ群は「開」とする。この結果、接続関係は図４のようになる。
【００３８】
この場合、Ｘ軸温度係数オフセット電圧が、スイッチＳＸ１１を介して容量Ｃ０１に供給されるとともに、スイッチＳＸ１２を介して容量Ｃ１３，Ｃ１２に供給される。この結果、容量Ｃ１３の電圧は、Ｘ軸温度係数オフセット電圧になり、この電圧に対応する電荷が蓄積される。また、容量Ｃ１２の両端には、Ｘ軸温度係数オフセット電圧が印加されるため、放電されて電位差はゼロになる。
【００３９】
そして、容量Ｃ０１には、Ｘ軸温度係数オフセット電圧と、電圧変換部１１から供給される電圧（参照電圧Ｖrefを基準として静電容量値に応じた電圧）との差分の電荷が蓄積
される。
【００４０】
容量Ｃ０２には、参照電圧ＶrefとＸ軸の温度係数オフセット電圧との差分の電荷が蓄
積される。
更に、容量Ｃ０３，Ｃ０４の両端は、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２４によりオフセット共通信号の供給ラインを介して短絡され、同時に放電（リセット）される。
なお、容量Ｃ１１には、前サイクルの電荷が蓄積されている。
【００４１】
〔増幅フェーズ〕
増幅フェーズにおいては、Ｘ軸クロックスイッチ群及び共通クロックスイッチ群は「開」にして、反転Ｘ軸クロックスイッチ群、反転共通クロックスイッチ群は「閉」とする。この結果、接続関係は図５のようになる。
【００４２】
この場合、電圧変換部１１から供給されて容量Ｃ０１に蓄積された電荷による電圧は、スイッチＳＸ３１を介して、オペアンプＯＰ１の反転入力端子に供給される。
また、容量Ｃ１３は、蓄積した電荷を維持することにより、電位差としてＸ軸温度係数オフセット電圧を維持する。
【００４３】
容量Ｃ０２には、参照電圧Ｖrefと、容量Ｃ１３に蓄積されたＸ軸の温度係数オフセッ
ト電圧との差分の電荷が維持される。
容量Ｃ０４には、Ｘ軸温度係数オフセット電圧と共通オフセット電圧の差分の電荷が蓄積されるが、共通オフセット電圧は、Ｘ軸の温度係数オフセット電圧となっているため、電位差はゼロになる。
【００４４】
また、容量Ｃ１２の両端には、Ｘ軸温度係数オフセット電圧が印加されるため、放電された状態で電位差はゼロを維持する。
オペアンプＯＰ１の非反転入力端子には、容量Ｃ１３に蓄積されたＸ軸の温度係数オフセット電圧が供給される。このとき、オペアンプＯＰ１は、容量Ｃ１３の電圧を基準として、電圧変換部１１から供給された電圧との差分を増幅して出力端子から出力する。
【００４５】
〔ホールドフェーズ〕
ホールドフェーズにおいては、Ｘ軸クロックスイッチ群及び共通クロックスイッチ群は「開」にして、反転Ｘ軸クロックスイッチ群、反転共通クロックスイッチ群も「開」とする。この結果、接続関係は図６のようになる。
【００４６】
容量Ｃ１３には、そのままの電荷が維持され、電位差としてＸ軸温度係数オフセット電圧を維持する。
また、容量Ｃ１２の両端には、Ｘ軸温度係数オフセット電圧が印加されるため、放電された状態で電位差はゼロを維持する。
【００４７】
この場合、容量Ｃ１１，Ｃ１３に蓄積された電荷による電圧が保持される。すなわち、オペアンプＯＰ１の出力端子には、容量Ｃ１１，Ｃ１３の電圧による出力が維持され、出力回路２０は出力バッファとして機能する。この電圧は、直前の増幅フェーズにおいて蓄積された電荷による電圧である。このホールドフェーズは、Ｙ軸又はＺ軸が増幅フェーズの期間、継続される。
【００４８】
Ｙ軸、Ｚ軸についても、それぞれずれたタイミングで、上述したＸ軸と同様に動作する。この場合、図７に示すように、第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２は、各軸の増幅部によって、順次使い回される。すなわち、最初にＸ軸の増幅に利用され、次にＹ軸の増幅に利用される。更に、Ｚ軸の増幅に利用された後で、再度、Ｘ軸の増幅に利用される。
【００４９】
上記実施形態の出力回路によれば、以下のような効果を得ることができる。
・  上記実施形態では、第１共用回路ＣＣ１、第２共用回路ＣＣ２は、各軸について増幅を同時に行なうことがなく、各軸の増幅フェーズにおいて共用される。このため、各増幅部において、このための容量Ｃ０３、Ｃ０４を設ける必要はない。従って、出力回路２
０の面積の低減を図ることができる。
【００５０】
・  上記実施形態では、リセットフェーズにおいて、容量Ｃ０３，Ｃ０４を放電する。これにより、他の軸における電荷の影響をリセットすることができる。
この場合、容量Ｃ０３，Ｃ０４の両端は、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２４によりオフセット共通信号の供給ラインを介して短絡される。グランドでの短絡させる場合には、スイッチに使用しているＭＯＳトランジスタのゲートとドレイン（ソース）間の容量の電荷が、増幅フェーズに移行した時に、その電荷の変化量が多いため、電圧が安定するまでの時間が長くなる。また、そのスイッチの寄生容量の電荷が大きいため、ノイズも大きくなることがある。
【００５１】
一方、リセットフェーズにおいて、オフセット共通信号の供給ラインで短絡させる場合には、電源電圧の中間に近い温度係数オフセット電圧にて容量Ｃ０３，Ｃ０４を放電させることによって、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２４内のＭＯＳトランジスタのゲートとドレイン（ソース）間の容量に溜まる電荷量を減らすことができる。
【００５２】
次に、増幅フェーズにおいて、オペアンプの非反転端子は容量Ｃ１３に蓄積されたＸ軸の温度係数オフセット電圧になり、反転入力端子はＸ軸温度係数オフセット電圧になる（バーチャル・ショート）。このため、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２４のゲートとドレイン（ソース）間の容量の電荷が少なく、電圧が安定するまでの時間の短縮化を期待できる。そして、スイッチの容量の電荷も少ないので、チャージ、ディスチャージ時のノイズの抑制についても期待できる。従って、オフセット共通信号の供給ラインを使用することにより、リセットフェーズから増幅フェーズに移行した時の電圧を早く安定させるとともに、ノイズ低減を図ることができる。
【００５３】
・  上記実施形態では、増幅フェーズにおいて、容量Ｃ１１，Ｃ０３が並列に接続される。リセットフェーズにおいて、容量Ｃ０３は放電され、容量Ｃ１１は、その前のサイクルの電荷をホールドし続ける。次に、増幅フェーズにおいて、容量Ｃ０３には、容量Ｃ０１の電荷が蓄積され、容量Ｃ１１には、その前のサイクルとの差分が蓄積される。その時のオペアンプＯＰ１のゲインは、〔容量Ｃ０１〕／〔容量Ｃ０３〕になる。また、容量Ｃ１１と容量Ｃ０３とサンプリング周波数の関係により、カットオフ周波数のローパスフィルタとして機能する。ここで、カットオフ周波数ｆｃは以下のように表わされる。
ｆｃ＝１／２π／（〔Ｃ１１〕／〔Ｃ０３〕＊１／サンプリング周波数）
・  上記実施形態では、各軸のＸ軸増幅部３１、Ｙ軸増幅部３２、Ｚ軸増幅部３３毎に、容量Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１を設けた。これにより、各軸の出力電圧を独立して保持することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  上記実施形態では、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の加速度センサの出力に利用したが、３軸に限定されるものではない。２軸においても、容量を共通化して共用することにより、回路面積を小さくすることができる。
【００５５】
○  上記実施形態では、加速度センサの出力回路として適用したが、適用対象はこれに限定されるものではない。
○  上記実施形態では、容量Ｃ０３を第１共用回路ＣＣ１内に設け、容量Ｃ０４を第２共用回路ＣＣ２内に設けた。これに代えて、容量Ｃ０３を各軸の増幅部毎に設けてもよい。この場合には、容量Ｃ０４のみを共用することになる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…加速度センサ、１１…電圧変換部、２０…出力回路、２１…制御部、３１…Ｘ軸
増幅部、３２…Ｙ軸増幅部、３３…Ｚ軸増幅部、ＣＣ１…第１共用回路、ＣＣ２…第２共用回路、Ｃ０１，Ｃ０２，Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ１３，Ｃ２３，Ｃ３３…容量、ＳＸ１１〜ＳＸ１３，ＳＸ３１〜ＳＸ３３，ＳＹ１１〜ＳＹ１３，ＳＹ３１〜ＳＹ３３，ＳＺ１１〜ＳＺ１３，ＳＺ３１〜ＳＺ３３…スイッチ、ＯＰ１〜ＯＰ３…オペアンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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