(57)【要約】【課題】コンデンサの容量を大きくしつつ、コンデンサの面積を小さくすることによりフィルタ回路の集積回路の面積を小さくすることができる構造を備えた物理量検出装置を提供する。【解決手段】フィルタ回路部５０のコンデンサ５１として半導体基板７０に形成されたトランジスタ５３の接合容量を採用する。具体的には、トランジスタ５３のベース領域７４とコレクタ領域７６とが同電位とされる。また、第１基準電圧部２０によってエミッタ領域７５に第１基準電圧が印加されると共に第２基準電圧部３０によってベース領域７４に第２基準電圧が印加される。これにより、トランジスタ５３にはベース領域７４とエミッタ領域７５との接合部に逆バイアスが印加されるため、接合容量が発生する。この接合容量を容量増幅回路部５４によって増幅する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量を検出すると共に、前記物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出素子（１０）と、
半導体基板（７０）に形成された抵抗（５２）及びコンデンサ（５１）を有して構成されていると共に、前記検出信号のうち所定の周波数帯の成分を抽出するフィルタ回路部（５０）と、
第１基準電圧を発生させる第１基準電圧部（２０）と、
前記第１基準電圧よりも低い第２基準電圧を発生させる第２基準電圧部（３０）と、
を備え、
前記コンデンサ（５１）は、
前記半導体基板（７０）に形成されたベース領域（７４）、前記ベース領域（７４）の表層部に形成されたエミッタ領域（７５）、及び前記ベース領域（７４）から離間して形成されたコレクタ領域（７６）によって構成されたトランジスタ（５３）であり、前記ベース領域（７４）と前記コレクタ領域（７６）とが同電位とされると共に、前記第１基準電圧部（２０）によって前記エミッタ領域（７５）に前記第１基準電圧が印加されると共に前記第２基準電圧部（３０）によって前記ベース領域（７４）に前記第２基準電圧が印加されることで前記ベース領域（７４）と前記エミッタ領域（７５）との接合部に接合容量を発生させる接合容量部（７７）と、
前記半導体基板（７０）に形成されていると共に、前記接合容量を増幅する容量増幅回路部（５４）と、
を有していることを特徴とする物理量検出装置。
【請求項２】
前記フィルタ回路部（５０）は、ハイパスフィルタとして機能するように、前記抵抗（５２）及び前記コンデンサ（５１）が回路構成されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
【請求項３】
前記フィルタ回路部（５０）は、ローパスフィルタとして機能するように、前記抵抗（５２）及び前記コンデンサ（５１）が回路構成されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を検出する物理量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、物理量を検出する装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、物理量を検出する検出回路部、及び、検出回路部から入力した信号を処理する処理回路部を備えた装置の構成が提案されている。少なくとも処理回路部は集積回路化されている。
【０００３】
また、処理回路部は検出回路部から入力した信号のうち所定の周波数帯の信号を処理するフィルタ回路部を有している。フィルタ回路部は、コンデンサと容量増幅回路部を含んでいる。容量増幅回路部は、見かけ上、コンデンサの容量を増幅することでフィルタ回路部のサイズを小さくする役割を果たしている。ここで、一般的には、誘電体として酸化膜が用いられて容量増幅回路部が構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４７２９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、フィルタ回路部として例えばハイパスフィルタを構成した場合、容量増幅回路部で増幅するために元のコンデンサを大容量に構成する必要がある。すなわち、コンデンサの容量を大きくするためにはコンデンサを構成する酸化膜の面積を大きくする必要がある。このため、フィルタ回路部の集積回路のサイズが大きくなり、ひいては装置自体のサイズが大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑み、コンデンサの容量を大きくしつつ、コンデンサの面積を小さくすることによりフィルタ回路部の集積回路の面積を小さくすることができる構造を備えた物理量検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、物理量を検出すると共に、物理量に応じた検出信号を出力する物理量検出素子（１０）と、半導体基板（７０）に形成された抵抗（５２）及びコンデンサ（５１）を有して構成されていると共に、検出信号のうち所定の周波数帯の成分を抽出するフィルタ回路部（５０）と、第１基準電圧を発生させる第１基準電圧部（２０）と、第１基準電圧よりも低い第２基準電圧を発生させる第２基準電圧部（３０）と、を備えている。
【０００８】
また、コンデンサ（５１）は、半導体基板（７０）に形成されたベース領域（７４）、ベース領域（７４）の表層部に形成されたエミッタ領域（７５）、及びベース領域（７４）から離間して形成されたコレクタ領域（７６）によって構成されたトランジスタ（５３）であり、ベース領域（７４）とコレクタ領域（７６）とが同電位とされると共に、第１基準電圧部（２０）によってエミッタ領域（７５）に第１基準電圧が印加されると共に第２基準電圧部（３０）によってベース領域（７４）に第２基準電圧が印加されることでベース領域（７４）とエミッタ領域（７５）との接合部に接合容量を発生させる接合容量部（７７）と、半導体基板（７０）に形成されていると共に、接合容量を増幅する容量増幅回路部（５４）と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
これによると、接合容量部（７７）の接合容量はエミッタ領域（７５）とベース領域（７４）とにそれぞれ基準電圧が印加されることで半導体基板（７０）に発生する空乏層の厚さと半導体基板（７０）の比誘電率とによって制御される。そして、半導体基板（７０）の比誘電率は酸化膜よりも大きいので、酸化膜によって構成されたコンデンサよりも接合容量部（７７）の接合容量を大きくすることができる。また、空乏層の厚さと酸化膜の厚さが同じであれば接合容量の面積が酸化膜よりも小さくなるので、コンデンサ（５１）の面積を小さくすることができる。したがって、コンデンサ（５１）の容量を大きくしつつ、コンデンサ（５１）の面積を小さくすることによりフィルタ回路部（５０）の集積回路の面積を小さくすることができる。
【００１０】
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る物理量検出装置の構成図である。
【図２】図１に示された物理量検出装置の回路図である。
【図３】図２に示されたトランジスタの断面図である。
【図４】トランジスタ、ダイオード、コンデンサの関係を示した図である。
【図５】物理量検出装置の使用態様を示した図である。
【図６】増幅回路部の出力を示した図である。
【図７】フィルタ回路部の周波数特性を示した図である。
【図８】出力回路部の出力特性を示した図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る物理量検出装置の回路図である。
【図１０】第２実施形態に係る増幅回路部の出力を示した図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る物理量検出装置の回路図である。
【図１２】図１１に示されたフィルタ回路部の周波数特性を示した図である。
【図１３】図１１に示された出力回路部の出力特性を示した図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係るトランジスタ及びコンデンサの回路図である。
【図１５】図１４に示されたトランジスタ及びコンデンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る物理量検出装置は、例えば、内燃機関であるエンジンのクランク軸に固定された回転ギアの周辺に配置され、回転ギアの回転数（回転角度）を検出する回転検出装置として用いられるものである。
【００１４】
図１に示されるように、物理量検出装置１は、物理量検出素子１０、第１基準電圧部２０、第２基準電圧部３０、増幅回路部４０、フィルタ回路部５０、及び出力回路部６０を備えて構成されている。また、物理量検出装置１は、電源端子２（Ｖｃｃ）、グランド端子３（ＧＮＤ）、及び出力端子４（Ｖｏｕｔ）を備えている。
【００１５】
物理量検出素子１０は、物理量を検出すると共に、物理量に応じた検出信号を出力するものである。第１基準電圧部２０は、電源端子２に供給された電源電圧に基づいて第１基準電圧としてＶｒ１を発生させるものである。また、第２基準電圧部３０は、電源端子２に供給された電源電圧に基づいて第１基準電圧（Ｖｒ１）よりも低い第２基準電圧としてＶｒ２を発生させるものである。
【００１６】
増幅回路部４０は、物理量検出素子１０から検出信号を入力し、第１基準電圧部２０で生成された第１基準電圧（Ｖｒ１）に基づいて所定の増幅率で検出信号を増幅処理するものである。
【００１７】
フィルタ回路部５０は、コンデンサ５１及び抵抗５２を有して構成されていると共に、検出信号のうち所定の周波数帯の成分を抽出するアクティブフィルタ回路である。コンデンサ５１は、増幅回路部４０に接続されたトランジスタ５３と、このトランジスタ５３に接続された容量増幅回路部５４と、を有している。抵抗５２は、容量増幅回路部５４と第２基準電圧部３０とを接続している。本実施形態では、フィルタ回路部５０は、ハイパスフィルタとして機能するように、抵抗５２及びコンデンサ５１によってＣＲ回路が構成されている。
【００１８】
出力回路部６０は、第２基準電圧部３０で生成された第２基準電圧（Ｖｒ２）に基づいて、出力端子４から検出信号を図示しない外部機器に出力するものである。
【００１９】
続いて、上記の物理量検出装置１の具体的な回路構成について、図２を参照して説明する。図２に示されるように、第１基準電圧部２０は、ボルテージホロワで構成された第１オペアンプ２１を備えている。第１基準電圧部２０は、直列接続された３つの抵抗２２〜２４のうちの抵抗２２及び抵抗２３の接続点の電位を第１オペアンプ２１の非反転入力端子に印加することにより当該電位を基準として第１基準電圧Ｖｒ１を生成する。
【００２０】
第２基準電圧部３０は、ボルテージホロワで構成された第２オペアンプ３１を備えている。第２基準電圧部３０は、直列接続された３つの抵抗２２〜２４のうちの抵抗２３及び抵抗２４の接続点の電位を第２オペアンプ３１の非反転入力端子に印加することにより当該電位を基準として第２基準電圧（Ｖｒ２）を生成する。
【００２１】
物理量検出素子１０は、磁界の変化に応じて抵抗値が変化する４つの第１〜第４磁気抵抗素子１１ａ〜１１ｄがブリッジ回路を構成するように電気的に接続されて構成されている。そして、第３磁気抵抗素子１１ｃと第４磁気抵抗素子１１ｄの第１中点１２（Ｖ＋）、及び第１磁気抵抗素子１１ａと第２磁気抵抗素子１１ｂの第２中点１３（Ｖ−）の各電位が物理量検出素子１０の検出信号として出力される。
【００２２】
増幅回路部４０は、第３オペアンプ４１、第４オペアンプ４２、及び４つの抵抗４３〜４６を備えている。第３オペアンプ４１の非反転入力端子は物理量検出素子１０の第１中点１２に接続されている。第３オペアンプ４１の反転入力端子と出力端子との間に抵抗値がＲ２の抵抗４３が接続されている。また、抵抗４３と第４オペアンプ４２の出力端子との間に抵抗値がＲ１の抵抗４４が接続されている。
【００２３】
一方、第４オペアンプ４２の非反転入力端子は物理量検出素子１０の第２中点１３に接続されている。第４オペアンプ４２の反転入力端子と出力端子との間に抵抗値がＲ１の抵抗４５が接続されている。また、抵抗４５と第１基準電圧部２０の第１オペアンプ２１の出力端子との間に抵抗値がＲ２の抵抗４６が接続されている。
【００２４】
したがって、増幅回路部４０は、第１中点１２の電位と第２中点１３の電位との差分を、抵抗値Ｒ１、Ｒ２に基づいて増幅する差動増幅回路として構成されている。すなわち、増幅回路部４０は、物理量検出素子１０の出力信号（Ｖ＋、Ｖ−）を差動増幅することで、増幅回路部４０の出力Ｖａを取得する。この電圧Ｖａがコンデンサ５１に印加される。
【００２５】
フィルタ回路部５０のトランジスタ５３は、エミッタが増幅回路部４０の第３オペアンプ４１の出力端子に接続され、コレクタが容量増幅回路部５４に接続されている。また、トランジスタ５３のベースはコレクタに接続されている。
【００２６】
図３に示されるように、トランジスタ５３はＰ−型の半導体基板７０に形成されている。半導体基板７０は一面７１を有する板状のチップである。この半導体基板７０には、図１及び図２に示された各構成、例えばコンデンサ５１や抵抗５２等が形成されている。半導体基板７０は例えばＳｉ基板である。
【００２７】
そして、半導体基板７０のうちの一面７１側にＮ−型のエピタキシャル領域７２が形成されている。エピタキシャル領域７２の底部すなわちエピタキシャル領域７２と半導体基板７０の領域との境界部にはＮ＋型の埋込領域７３が形成されている。
【００２８】
また、エピタキシャル領域７２の表層部にはＰ＋型のベース領域７４が形成され、ベース領域７４の表層部にはエミッタ領域７５が形成されている。このエミッタ領域７５は、増幅回路部４０に接続されている。さらに、エピタキシャル領域７２のうちベース領域７４から離間して形成されたコレクタ領域７６が形成されている。コレクタ領域７６はベース領域７４に電気的に接続されている。このコレクタ領域７６の電位をＶｂとする。この電位Ｖｂが容量増幅回路部５４に印加される。
【００２９】
上記のようなトランジスタ５３の構成において、ベース領域７４とコレクタ領域７６とが同電位とされる。また、第１基準電圧部２０によってエミッタ領域７５に第１基準電圧（Ｖｒ１）が印加されると共に第２基準電圧部３０によってベース領域７４に第２基準電圧（Ｖｒ２）が印加される。これにより、ベース領域７４とエミッタ領域７５との接合部に接合容量を発生させる接合容量部７７が形成される。
【００３０】
接合容量部７７はＰＮ接合の容量を発生させる部分である。つまり、接合容量部７７は、ベース領域７４とエミッタ領域７５とに逆バイアスが印加されることで生じる空乏層によって成立するコンデンサである。言い換えると、接合容量を発生させる接合容量部７７は、極性があるコンデンサであると言える。
【００３１】
図４に示されるように、トランジスタ５３の接合容量部７７はダイオードと等価であり、ダイオードはコンデンサと等価であるから、トランジスタ５３の接合容量部７７はコンデンサとして機能する。したがって、Ｖａ＞Ｖｂとなるようにエミッタ領域７５、コレクタ領域７６、及びベース領域７４に電圧が印加される。
【００３２】
図２に示されるように、容量増幅回路部５４は、第５オペアンプ５４ａ、第６オペアンプ５４ｂ、抵抗５４ｃ〜５４ｆを備えている。これらは半導体基板７０に形成されている。
【００３３】
第５オペアンプ５４ａの非反転入力端子にはトランジスタ５３のコレクタが接続されている。第５オペアンプ５４ａの出力は抵抗値をＲ３とする抵抗５４ｃから帰還抵抗であり抵抗値をＲ４とする抵抗５４ｄを介して非反転入力端子にフィードバックされる。また、第５オペアンプ５４ａの出力端子は抵抗値をＲ４とする抵抗５４ｅを介して反転入力端子に接続されている。
【００３４】
そして、抵抗５４ｃと抵抗５４ｄとの接続点に抵抗５４ｆが接続されている。この抵抗５４ｆは第２基準電圧部３０に接続されている。したがって、第５オペアンプ５４ａの非反転入力端子の電位すなわちトランジスタ５３のコレクタの電位ＶｂはＶｂ≒Ｖｒ２となる。トランジスタ５３の接合容量部７７、第５オペアンプ５４ａ、及び抵抗５４ｃ〜５４ｆによって上述のコンデンサ５１及び抵抗５２のＣＲ回路が構成されている。
【００３５】
さらに、抵抗５４ｃと抵抗５４ｄとの接続点には、電流ブースタとしてのボルテージホロワを構成する第６オペアンプ５４ｂが接続されている。この第６オペアンプ５４ｂの出力が容量増幅回路部５４の出力Ｖｃとなる。
【００３６】
出力回路部６０は、コンパレータ６１及びトランジスタ６２を備えている。コンパレータ６１は、容量増幅回路部５４の出力Ｖｃと第２基準電圧部３０で生成された第２基準電圧（Ｖｒ２）とを比較する。そして、コンパレータ６１は、ＶｃがＶｒ２を上回った場合に例えばＨｉの信号を出力し、ＶｃがＶｒ２を下回った場合に例えばＬｏの信号を出力する。なお、コンパレータ６１はヒステリシス特性を有している。
【００３７】
トランジスタ６２は、ベースがコンパレータ６１の出力端子に接続され、エミッタが出力端子４に接続され、コレクタがグランド端子３に接続されている。出力端子４には抵抗６３が接続されている。そして、電源端子に印加される電源電圧をＶｃｃとすると、コンパレータ６１がトランジスタ５３をオンすることにより出力端子４の電圧がＧＮＤとなり、トランジスタ５３をオフすることにより出力端子４の電圧がＶｃｃとなる。以上が、本実施形態に係る物理量検出装置１の全体構成である。
【００３８】
次に、物理量検出装置１の作動について説明する。まず、図５に示されるように、物理量検出装置１は回転ギア１００の山谷に対向する位置に配置される。そして、物理量検出装置１では、第１基準電圧部２０では第１基準電圧（Ｖｒ１）が生成され、第２基準電圧部３０では第２基準電圧（Ｖｒ２）が生成される。これにより、トランジスタ５３のエミッタ電位であるＶａはＶｒ１となり、トランジスタ５３のコレクタ及びベースの電位であるＶｂはＶｒ２と同等になる。
【００３９】
また、Ｖｒ１＞Ｖｒ２であるから、Ｖａ＞Ｖｂとなる。したがって、トランジスタ５３の接合容量部７７には逆バイアスが掛かり、接合容量部７７の面積に応じた接合容量が発生する。すなわち、トランジスタ５３の接合容量部７７に正しくバイアスが印加されているので、トランジスタ５３に接合容量が正常に発生し、この接合容量を利用することができる。なお、接合容量部７７の面積とは、半導体基板７０の一面７１に平行な面における接合容量部７７の面積である。
【００４０】
この後、回転ギア１００が回転を始めると、物理量検出素子１０の各磁気抵抗素子１１ａ〜１１ｄが外部の磁場の影響を受けて抵抗値が変化する。これにより、ブリッジ回路の各中点１２、１３の電位が変化する。したがって、図６に示されるように、増幅回路部４０の出力ＶａはＶａ≒（［Ｖ＋］−［Ｖ−］）×（Ｒ２／Ｒ１）＋Ｖｒ１となり、回転ギア１００の山谷に応じて大きさが変化する。このとき、常にＶａ＞Ｖｂが維持されているので、トランジスタ５３の接合容量部７７がコンデンサとして機能している。
【００４１】
フィルタ回路部５０では、接合容量部７７の接合容量が増幅される。具体的には、フィルタ回路部５０の入力電圧であるＶａが容量増幅回路部５４の第５オペアンプ５４ａの非反転入力端子に入力されると、第５オペアンプ５４ａの入力電圧は両端とも同じ電位になるよう働くので、抵抗値がＲ３の抵抗５４ｃと抵抗値がＲ４の抵抗５４ｄとで出力電流はこの抵抗の比で分流し、見掛け上、接合容量部７７であるコンデンサの充放電が、見掛け上大きい容量値であるかのように第５オペアンプ５４ａで増幅される。すなわち、接合容量部７７の接合容量をＣ１とすると、容量増幅回路部５４はＣ１をＣ＝Ｃ１×（Ｒ４／Ｒ３）として増幅する。
【００４２】
そして、抵抗５４ｆにとっては時定数の大きな電流動作をする。つまり、容量増幅回路部５４で増幅された合成容量Ｃが抵抗５４ｆと時定数の大きいＣＲ回路を形成することになる。その遮断周波数ｆｃｈｐは、抵抗５４ｆの抵抗値をＲ５とすると、ｆｃｈｐ＝１／（２π×Ｃ１×Ｒ５×Ｒ３／Ｒ４）となる。したがって、図７に示されるように、フィルタ回路部５０は低周波成分をカットするハイパスフィルタとしての機能を果たす。
【００４３】
容量増幅回路部５４の出力はＶｃとして出力回路部６０のコンパレータ６１に入力され、第２基準電圧（Ｖｒ２）と比較される。そして、Ｖｒ２＜Ｖｃであればコンパレータ６１によってトランジスタ５３がオフされる。その結果、図８に示されるように、回転ギア１００の山に対応したＨｉの信号が出力端子４から外部機器に出力される。一方、Ｖｒ２＞Ｖｃであればコンパレータ６１によってトランジスタ５３がオンされ、回転ギア１００の谷に対応したＬｏの信号が出力端子４から外部機器に出力される。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態では、トランジスタ５３の接合容量部７７に発生した接合容量を容量増幅回路部５４で増幅する構成となっている。ここで、接合容量は半導体基板７０の材料であるＳｉの比誘電率と空乏層の厚さで決まる。Ｓｉの比誘電率は約１２で酸化膜の約３倍である。空乏層の厚さと酸化膜の厚さが同じであれば接合容量の面積は酸化膜の１／３となる。また、一般的なＮＰＮトランジスタのエミッタとベース間の空乏層は約０．０５μｍであるためさらにコンデンサ５１の面積低減が可能である。
【００４５】
したがって、コンデンサ５１としてトランジスタ５３のエミッタとベース間の接合容量を用いることにより、コンデンサ５１の容量を大きくしつつ、コンデンサ５１の面積を小さくすることができる。これに伴い、フィルタ回路部５０の集積回路の面積を小さくすることができる。
【００４６】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図９に示されるように、トランジスタ５３のコレクタ（ベース）が増幅回路部４０に接続され、エミッタが容量増幅回路部５４の第５オペアンプ５４ａの非反転入力端子に接続されている。つまり、第１実施形態に対して接合容量部７７の極性が異なる。
【００４７】
また、第１基準電圧部２０の第１オペアンプ２１の出力端子が抵抗５４ｆと出力回路部６０のコンパレータ６１の非反転入力端子に接続されている。一方、第２基準電圧部３０の第２オペアンプ３１の出力端子が抵抗４６に接続されている。なお、他の回路構成は第１実施形態と同じである。
【００４８】
このような回路構成によると、トランジスタ５３のコレクタ及びベース電位であるＶａは第２基準電圧（Ｖｒ２）と同等となり、トランジスタ５３のエミッタ電位であるＶｂは第１基準電圧（Ｖｒ１）と同等となる。Ｖｒ１＞Ｖｒ２であるから、Ｖｂ＞Ｖａとなる。したがって、トランジスタ５３の接合容量部７７には逆バイアスが掛かり、接合容量部７７の面積に応じた接合容量が発生する。
【００４９】
そして、回転ギア１００が回転すると、図１０に示されるように増幅回路部４０の出力ＶａはＶａ≒（［Ｖ＋］−［Ｖ−］）×（Ｒ２／Ｒ１）＋Ｖｒ２となり、回転ギア１００の山谷に応じて大きさが変化する。このとき、常にＶｂ＞Ｖａが維持されているので、トランジスタ５３の接合容量部７７がコンデンサとして常に機能している。なお、本実施形態に係るフィルタ回路部５０の周波数特性は第１実施形態と同じである（図７参照）。
【００５０】
また、出力回路部６０のコンパレータ６１では容量増幅回路部５４の出力Ｖｃと第１基準電圧（Ｖｒ１）とが比較される。そして、Ｖｒ１＜Ｖｃであればコンパレータ６１によってトランジスタ５３がオフされ、回転ギア１００の山に対応したＨｉの信号が出力端子４から外部機器に出力される。一方、Ｖｒ１＞Ｖｃであればコンパレータ６１によってトランジスタ５３がオンされ、回転ギア１００の谷に対応したＬｏの信号が出力端子４から外部機器に出力される。なお、出力回路部６０の出力特性は、比較対象が第１基準電圧（Ｖｒ１）であることを除けば、第１実施形態と同じである（図８参照）。
【００５１】
以上のように、トランジスタ５３の極性を変化させたとしても、接合容量部７７に逆バイアスが掛かるようにフィルタ回路部５０に第１基準電圧（Ｖｒ１）及び第２基準電圧（Ｖｒ２）を印加すれば良い。
【００５２】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態に係る物理量検出装置１は、圧力媒体の圧力を検出するように構成されている。
【００５３】
具体的には、図１１に示されるように、物理量検出素子１０は圧力の印加に応じて歪むことにより抵抗値が変化する４つの第１〜第４ピエゾ抵抗素子１４ａ〜１４ｄがブリッジ回路を構成するように電気的に接続されて構成されている。第３ピエゾ抵抗素子１４ｃと第４ピエゾ抵抗素子１４ｄの第１中点１５（Ｖ＋）、及び第１ピエゾ抵抗素子１４ａと第２ピエゾ抵抗素子１４ｂの第２中点１６（Ｖ−）の各電位が物理量検出素子１０の検出信号とされる。
【００５４】
第１基準電圧部２０、第２基準電圧部３０、及び増幅回路部４０の各構成は、第１実施形態と同じである。
【００５５】
フィルタ回路部５０については、第１実施形態に対して回路構成が異なっている。上述の容量増幅回路部５４の第５オペアンプ５４ａ及び抵抗５４ｃ〜抵抗５４ｆについては、抵抗５４ｆが増幅回路部４０の第３オペアンプ４１の出力端子に接続されている。
【００５６】
また、第５オペアンプ５４ａの非反転入力端子と第２基準電圧部３０の第２オペアンプ３１との間にトランジスタ５３が接続されている。トランジスタ５３のエミッタが第５オペアンプ５４ａの非反転入力端子に接続され、トランジスタ５３のコレクタが第２オペアンプ３１の出力端子に接続されている。このため、トランジスタ５３のエミッタ電位であるＶａは第１基準電圧（Ｖｒ１）と同等となり、トランジスタ５３のコレクタ及びベース電位であるＶｂは第２基準電圧（Ｖｒ２）と同等となる。
【００５７】
このような回路構成により、フィルタ回路部５０はＲＣ回路となっている。すなわち、フィルタ回路部５０は、ローパスフィルタとして機能するように、抵抗５２及びコンデンサ５１が回路構成されている。したがって、図１２に示されるように、フィルタ回路部５０は高周波成分をカットするローパスフィルタとしての機能を果たす。
【００５８】
出力回路部６０は、第７オペアンプ６４、抵抗６５、及び抵抗６６によって差動増幅回路として構成されている。これにより、出力回路部６０は第２基準電圧（Ｖｒ２）を基準として抵抗６５及び抵抗６６の抵抗比に応じた出力を行う。すなわち、図１３に示されるように、出力回路部６０は、フィルタ回路部５０の出力（圧力）が大きくなると、出力端子４の電圧Ｖｏｕｔが大きくなるように動作する。
【００５９】
以上のように、物理量検出装置１が圧力検出装置として用いられる場合にも、フィルタ回路部５０のコンデンサ５１としてトランジスタ５３の接合容量を利用することができる。
【００６０】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分について説明する。図１４に示されるように、トランジスタ５３に対してコンデンサ５５を並列に接続することもできる。このコンデンサ５５は、図１５に示されるように、エミッタ領域７５の上に形成されたＳｉＯ2等の酸化膜７８で構成することができる。
【００６１】
これによると、トランジスタ５３の接合容量部７７と酸化膜７８のコンデンサ５５とが並列接続されるので、コンデンサ５５の容量をＣ２とすると、Ａ１−Ａ２間の容量ＣはＣ≒（Ｃ１＋Ｃ２）×（Ｒ４／Ｒ３）となり、さらなる容量増加が可能となる。
【００６２】
Ｃ１（接合容量）とＣ２（酸化膜７８の容量）の合成容量であるが、コンデンサ５５のサイズはトランジスタ５３のエミッタ領域７５と同じサイズで実現することができる。以上のように、フィルタ回路部５０で合成容量を利用しても良い。
【００６３】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示された物理量検出装置１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、第４実施形態で示された合成容量の構成を第１〜第３実施形態に適用しても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１０  物理量検出素子
２０  第１基準電圧部
３０  第２基準電圧部
５０  フィルタ回路部
５１  コンデンサ
５２  抵抗
５３  トランジスタ
５４  容量増幅回路部
７０  半導体基板
７７  接合容量部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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