電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體的製作方法
2023-05-05 04:41:26
本發明涉及電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體等。
背景技術：
一直以來，已知一種基於來自物理量變換器的檢測信號而對物理量進行檢測的物理量檢測裝置。如以陀螺儀傳感器為例，則其對作為物理量的角速度等進行檢測。陀螺儀傳感器被裝入例如數位照相機、智慧型手機等電子設備或汽車、飛機等移動體上，並使用所檢測出的角速度等物理量來實施手抖修正、姿態控制、gps自動導航等。
作為這種物理量檢測裝置的現有技術，存在例如在專利文獻1中所公開的技術。在專利文獻1中，公開了一種複合傳感器，該複合傳感器具備：形成在基板上的振動型角速度傳感器元件、形成在該基板上的加速度傳感器元件和封裝件。
如專利文獻1的複合傳感器所示，在設置有多個物理量變換器的物理量檢測裝置中，存在以下的課題。
例如，當來自第一、第二物理量變換器的檢測信號被輸入至電路裝置(ic晶片)內的檢測電路為止的信號路徑較長時，在該信號路徑的布線中將流通有作為微弱的信號(電流信號等)的檢測信號，因此可能會由於噪聲的重疊等而導致特性劣化。
此外，對作為微弱的信號的檢測信號進行處理的第一電路模塊和對較大的電壓振幅的信號進行處理的第二電路模塊在電路裝置內被靠近地配置。第一電路模塊例如為被輸入來自物理量變換器的檢測信號的檢測電路。第二電路模塊例如為對將該檢測電路的輸出信號進行了a/d轉換而得到的數位訊號實施處理的邏輯電路。在該情況下，由於來自第二電路模塊(邏輯電路)的噪聲相對於第一電路模塊(檢測電路)而迴繞，因此第一電路模塊的檢測特性或輸出特性等可能會發生劣化。
此外，相對於電路裝置而設置有與多個物理量變換器對應的多個檢測電路。在該情況下，需要對來自多個檢測電路的多個物理量信號中的某一個進行選擇的多路調製器、和實施由多路調製器所選擇的信號的a/d轉換的a/d轉換電路等。根據配置這種多路調製器和a/d轉換電路的位置，將會產生電路裝置大規模化等問題。
根據本發明的幾個方式，能夠提供一種電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備以及移動體等，所述電路裝置和物理量檢測裝置能夠減輕在設置有與多個物理量變換器對應的多個檢測電路的情況下的特性的劣化等。
專利文獻1：日本特開2010-203990號公報
技術實現要素：
本發明為用於解決上述的課題中的至少一部分而完成的發明，其能夠作為以下的形態或方式來實現。
本發明的一個方式涉及一種電路裝置，包括：第一檢測電路，其基於來自第一物理量變換器的第一檢測信號，而對與第一物理量對應的第一物理量信號進行檢測；第二檢測電路，其基於來自第二物理量變換器的第二檢測信號，而對與第二物理量對應的第二物理量信號進行檢測；多路調製器，其對包括來自所述第一檢測電路的所述第一物理量信號和來自所述第二檢測電路的所述第二物理量信號在內的多個信號中的任意一個信號進行選擇；a/d轉換電路，其對由所述多路調製器所選擇的信號實施a/d轉換並輸出數位訊號；邏輯電路，其對來自所述a/d轉換電路的所述數位訊號實施處理，在所述電路裝置中，在將沿著所述電路裝置的第一邊的方向設為第一方向、將從所述第一邊起朝向與所述第一邊為相反側的第二邊的方向設為第二方向的情況下，所述第一檢測電路被配置在與所述第一邊相比靠所述第二方向側，所述第二檢測電路被配置在與所述第一邊相比靠所述第二方向側、且與所述第一檢測電路相比靠所述第一方向側，所述a/d轉換電路被配置在所述第一檢測電路及所述第二檢測電路中的至少一方與所述邏輯電路之間。
在本發明的一個方式中，設置有與第一、第二物理量變換器對應的第一、第二檢測電路，通過多路調製器而選擇包括來自第一、第二檢測電路的第一、第二物理量信號在內的多個信號中的任意一個信號，並實施所選擇的信號的a/d轉換。並且，第一檢測電路被配置在與電路裝置的第一邊相比靠第二方向側，第二檢測電路被配置在與第一邊相比靠第二方向側、且與第一檢測電路相比靠第一方向側。此外，a/d轉換電路被配置在第一、第二檢測電路中的至少一方與邏輯電路之間。如果採用這種方式，則在與第一、第二檢測電路對應的位置處配置有第一、第二物理量變換器的情況下，能夠將第一、第二檢測電路與第一、第二物理傳感器之間的信號路徑設為最佳，從而實現特性劣化等的減輕。此外，能夠將作為噪聲源的邏輯電路配置在從對微弱的檢測信號進行處理的電路模塊遠離的位置處，從而也能夠減輕由該噪聲源所導致的特性的劣化等。因此，能夠提供一種能夠減輕在設置有與多個物理量變換器對應的多個檢測電路的情況下的特性的劣化等的電路裝置。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，所述多路調製器被配置在所述第一檢測電路及所述第二檢測電路中的至少一方與所述邏輯電路之間。
如果採用這種方式，則對於第一、第二檢測電路與多路調製器之間的信號路徑也能夠設為最佳，從而能夠減輕來自第一、第二檢測電路的第一、第二物理量信號由於該信號路徑中的信號傳輸等而劣化的情況。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，在將所述第一方向的相反方向設為第三方向的情況下，所述a/d轉換電路被配置在與所述多路調製器相比靠所述第三方向側或者所述第一方向側。
如果採用這種方式，則能夠將多路調製器與a/d轉換電路之間的信號路徑也設為最佳，從而能夠減輕來自多路調製器的信號由於該信號路徑中的信號傳輸等而劣化的情況。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，包括電源電路，所述電源電路供給電源電壓，在所述a/d轉換電路被配置在與所述多路調製器相比靠所述第三方向側的情況下，所述電源電路被配置在與所述多路調製器相比靠所述第一方向側，在所述a/d轉換電路被配置在與所述多路調製器相比靠所述第一方向側的情況下，所述電源電路被配置在與所述多路調製器相比靠所述第三方向側。
通過如此配置電源電路，能夠以最佳的方式對電源電路與電路裝置的各電路模塊之間的電源線進行布線，從而實現電源線的布線效率的提高和電源供給的阻抗的最佳化等。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，在將所述第二方向的相反方向設為第四方向的情況下，所述邏輯電路被配置在與所述第二邊相比靠所述第四方向側、且與所述第一檢測電路及所述第二檢測電路中的至少一方相比靠所述第二方向側。
如果採用這種方式，則能夠使作為噪聲源的邏輯電路遠離對微少的信號進行處理的模擬電路等。由此，能夠有效地減輕由於來自邏輯電路的噪聲而使模擬電路的特性劣化等的情況。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，包括第一低通濾波器，所述第一低通濾波器實施所述第一物理量信號的低通濾波處理，所述第一低通濾波器被配置在所述第一檢測電路與所述多路調製器之間。
如果採用這種方式，則能夠將從第一檢測電路被輸入至第一低通濾波器的信號以短路徑而向多路調製器傳輸。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，包括第二低通濾波器，所述第二低通濾波器實施所述第二物理量信號的低通濾波處理，所述第二低通濾波器被配置在所述第二檢測電路與所述多路調製器之間。
如果採用這種方式，則能夠將從第二檢測電路被輸入至第二低通濾波器的信號以短路徑而向多路調製器傳輸。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，在將與所述第一邊及所述第二邊交叉的邊設為第三邊、將與所述第一邊及所述第二邊交叉並且為所述第三邊的相反側的邊設為第四邊、將由與所述第三邊及所述第四邊平行的邊界線和所述第三邊所劃分而成的所述電路裝置的區域設為第一區域、將由所述邊界線和所述第四邊所劃分而成的所述電路裝置的區域設為第二區域的情況下，所述第一檢測電路被配置在所述第一區域內，所述第二檢測電路被配置在所述第二區域內。
如果採用這種方式，則例如在如下的情況下，即，在與電路裝置的第一區域對應的位置處配置有第一物理量變換器、且在與第二區域對應的位置處配置有第二物理量變換器的情況下，能夠將第一、第二檢測電路與第一、第二物理傳感器之間的信號路徑設為最佳，從而實現特性的劣化等的減輕。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，包括第一驅動電路，所述第一驅動電路對所述第一物理量變換器進行驅動，所述第一驅動電路被配置在所述第一區域內。
如果採用這種方式，則在與電路裝置的第一區域對應的位置處配置有第一物理量變換器的情況下，能夠將第一驅動電路與第一物理量變換器之間的信號路徑最佳化，從而能夠實現第一物理量變換器的高效的驅動。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，所述第一驅動電路被配置在所述第三邊與所述邏輯電路之間、或者所述第二邊與所述邏輯電路之間。
如果採用這種方式，則能夠例如將第一驅動電路配置在從第一檢測電路等遠離的位置處，從而能夠減少在第一驅動電路中所產生的噪聲對第一檢測電路的特性等造成的惡劣影響。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，所述a/d轉換電路被配置在所述第一區域內。
如果採用這種方式，則例如能夠縮短第一檢測電路與a/d轉換電路之間的距離，從而能夠將來自第一檢測電路的信號以短路徑而輸入至a/d轉換電路。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，包括主時鐘信號生成電路，所述主時鐘信號生成電路生成主時鐘信號，所述主時鐘信號生成電路被配置在所述第二區域內。
如果採用這種方式，則能夠有效地減少來自主時鐘信號生成電路的噪聲對被配置在第一區域內的模擬電路的特性等造成的惡劣影響。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，包括數字接口電路，所述數字接口電路實施數位訊號的輸入及輸出中的至少一方，所述數字接口電路被配置在所述邏輯電路與所述第二邊之間。
如果採用這種方式，則能夠拉開數字接口電路與模擬系統的電路之間的距離，從而能夠減輕由於來自數字接口電路的噪聲而使模擬系統的電路的特性劣化等的情況。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，所述第一物理量為繞預定軸的角速度，所述第二物理量為繞與所述預定軸不同的軸的角速度。
如果採用這種方式，則能夠實現可檢測繞多軸的角速度的複合傳感器。
此外，在本發明的一個方式中，也可以採用如下方式，即，所述第一物理量為角速度，所述第二物理量為加速度。
如果採用這種方式，則能夠實現可對角速度與加速度這兩者進行檢測的複合傳感器。
此外，本發明的其他方式涉及一種物理量檢測裝置，其包括上述所記載的電路裝置、所述第一物理量變換器和所述第二物理量變換器。
此外，本發明的其他方式涉及一種電子設備，其包括上述所記載的電路裝置。
此外，本發明的其他方式涉及一種移動體，其包括上述所記載的電路裝置。
附圖說明
圖1為本實施方式的電路裝置的結構例。
圖2為電路裝置的電路模塊的配置結構例。
圖3為電路裝置的電路模塊的其他的配置結構例。
圖4為本實施方式的物理量檢測裝置的一個示例的俯視圖。
圖5為圖4的物理量檢測裝置的a-a剖視圖。
圖6為圖4的物理量檢測裝置的b-b剖視圖。
圖7為繞z軸用的角速度傳感器的工作說明圖。
圖8為繞x軸用的角速度傳感器的工作說明圖。
圖9為繞x軸用的角速度傳感器的工作說明圖。
圖10為本實施方式的電路裝置的詳細的結構例。
圖11為電路裝置的電路模塊的配置結構例。
圖12為本實施方式的電路模塊的配置方法的說明圖。
圖13為本實施方式的電路模塊的配置方法的說明圖。
圖14為驅動電路、檢測電路的結構例。
圖15為低通濾波器的結構例。
圖16為a/d轉換電路、多路調製器的結構例。
圖17為主時鐘信號生成電路的結構例。
圖18為數字i/f電路的結構例。
圖19為電源電路的結構例。
圖20為加速度傳感器以及加速度傳感器用的第二檢測電路的結構例。
圖21為裝入了本實施方式的電路裝置的移動體的示例。
圖22為裝入了本實施方式的電路裝置的電子設備的示例。
圖23為裝入了本實施方式的電路裝置的電子設備的示例。
圖24為裝入了本實施方式的電路裝置的移動體(電子設備)的示例。
具體實施方式
以下，對本發明的優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並不是對權利要求書所記載的本發明的內容進行不恰當限定的方式，在本實施方式中所說明的結構並不都是作為本發明的解決方法而必需的結構。
1.電路裝置
在圖1中，示出了本實施方式的電路裝置20的結構例。如圖1所示，本實施方式的電路裝置20包括第一、第二檢測電路61、62、多路調製器90、a/d轉換電路100、邏輯電路110。此外，本實施方式的物理量檢測裝置300(複合傳感器、物理量檢測傳感器)包括第一、第二物理量變換器11、12和電路裝置20。另外，電路裝置20、物理量檢測裝置300並不限定於圖1的結構，而能夠實施省略其結構要素的一部分或者追加其他的結構要素等各種的變形。
第一檢測電路61基於來自第一物理量變換器11的第一檢測信號sa(第一傳感器信號)而對與第一物理量對應的第一物理量信號psa(第一所需信號)進行檢測。並且，輸出所檢測出的第一物理量信號psa。第二檢測電路62基於來自第二物理量變換器12的第二檢測信號sb(第二傳感器信號)，而對與第二物理量對應的第二物理量信號psb(第二所需信號)進行檢測。並且，輸出所檢測出的第二物理量信號psb。第一、第二檢測信號sa、sb為例如電流信號或電壓信號等模擬的電信號。第一、第二物理量信號psa、psb也為電壓信號等模擬的電信號。另外，各個第一、第二檢測信號sa、sb或各個第一、第二物理量信號psa、psb既可以為差動信號，也可以為單端的信號。
多路調製器90對包括來自第一檢測電路61的第一物理量信號psa和來自第二檢測電路62的第二物理量信號pbs在內的多個信號中的任意一個信號進行選擇。並且，將所選擇的信號作為信號mq而進行輸出。多路調製器90由例如多個開關元件構成，並且各開關元件通過mos電晶體等來實現。
另外，在圖1中，雖然多路調製器90僅被輸入第一、第二物理量信號psa、psb，但也可以被輸入psa、psb以外的信號。例如，除了第一、第二檢測電路61、62以外，也可以設置對其他的物理量信號進行檢測的一個或多個其他的檢測電路，並將來自該其他的檢測電路的物理量信號向多路調製器90輸入。此外，也可以將來自溫度傳感器的溫度檢測信號等向多路調製器90輸入。
a/d轉換電路100對由多路調製器90所選擇的信號mq實施a/d轉換並輸出數位訊號dt。即，輸出通過對模擬的信號mq進行a/d轉換而得到的數位訊號dt。通過利用多路調製器90來選擇信號，並實施所選擇的信號的a/d轉換，從而能夠實現針對被輸入至多路調製器90的多個信號的每個的分時的a/d轉換。
作為a/d轉換電路100，能夠採用例如連續比較型或deltasigma(三角)型等各種方式的a/d轉換電路。在採用例如deltasigma(三角)型的情況下，例如能夠使用具有用於降低1/f噪聲的cds(correlateddoublesampling：相關雙採樣)或斷路器的功能等、並通過例如二次的deltasigma(三角)型調製器等而構成的a/d轉換電路。在採用連續比較型的情況下，例如能夠使用具有減輕由dac的元件偏差導致的s/n比的劣化的dem(dynamicelementmatching：動態元件匹配)的功能等、並通過電容dac及連續比較控制邏輯而構成的a/d轉換電路。另外，a/d轉換電路100也可以包括對信號mq的增益進行調節的可編程增益放大器(pga)等。
邏輯電路110對來自a/d轉換電路100的數位訊號dt實施處理。例如，邏輯電路110(dsp部)對數位訊號dt實施各種數位訊號處理。例如，邏輯電路110對來自a/d轉換電路100的數位訊號dt實施數字濾波處理或數字補正處理。作為數字濾波處理，例如存在與所需信號的應用相對應的帶域限制的數字濾波處理、或去除由a/d轉換電路100等所產生的噪聲的數字濾波處理。作為數字補正處理，存在例如零點補正處理(偏置補正)或靈敏度補正處理(增益補正)等。此外，邏輯電路110也實施電路裝置20的各種控制處理。例如，也實施電路裝置20的各電路模塊的控制處理等。該邏輯電路110能夠通過例如門陣列電路等的自動配置布線的電路等來實現。
在圖1中，第一物理量為例如繞預定軸的角速度，第二物理量為繞與該預定軸不同的軸的角速度。預定軸(例如第一軸)為x軸、y軸、z軸中的一個軸，與預定軸不同的軸(例如第二軸)為x軸、y軸、z軸中的與該一個軸不同的軸。在該情況下，第一、第二物理量變換器11、12成為角速度傳感器(陀螺傳感器)。並且，第一、第二檢測電路61、62基於來自作為角速度傳感器的第一、第二物理量變換器11、12的檢測信號(電流信號、電荷信號)，而檢測並輸出作為角速度信號的第一、第二物理量信號psa、psb。如果採用這種方式，則成為如下方式，即，使用電路裝置20而能夠對例如繞第一軸、第二軸那樣的繞多軸的角速度進行檢測。另外，也可以採用如下方式，即，在電路裝置20中還設置有用於對繞與第一軸、第二軸不同的第三軸的角速度進行檢測的檢測電路。
此外，也可以採用如下方式，即，第一物理量為角速度，第二物理量為加速度。在該情況下，第一物理量變換器11成為角速度傳感器(陀螺傳感器)，第二物理量變換器12成為加速度傳感器。並且，第一檢測電路61基於來自作為角速度傳感器的第一物理量變換器11的檢測信號，而檢測並輸出作為角速度信號的第一物理量信號psa。第二檢測電路62基於來自作為加速度傳感器的第二物理量變換器12的檢測信號，而檢測並輸出作為加速度信號的第二物理量信號psb。如果採用這種方式，則能夠使用電路裝置20來實現繞預定軸(第一、第二或第三軸)的角速度的檢測，並且能夠實現預定軸方向(第一、第二或第三軸方向)上的加速度的檢測。
另外，作為電路裝置20、物理量檢測裝置300的結構能夠實施各種的變形。例如，雖然在圖1中示出了設置有兩個物理量變換器(11、12)和與其對應的兩個檢測電路(61、62)的結構，但是也能夠實施設置三個以上的物理量變換器和與其對應的檢測電路的變形。例如，在物理量變換器為角速度傳感器的情況下，也可以設置繞多軸的角速度傳感器和與其對應的檢測電路。此外，角速度傳感器既可以為壓電型的振動陀螺儀，也可以為由矽基板等形成的靜電電容檢測方式的振動陀螺儀。此外，在物理量變換器為加速度傳感器的情況下，也可以設置多軸方向上的加速度傳感器和與其對應的檢測電路。此外，各物理量變換器也可以為對繞多軸的角速度進行檢測或者對多軸方向上的加速度進行檢測的轉換器。此外，物理量變換器也可以為對角速度或加速度以外的物理量(例如速度、移動距離、角加速度或者壓力等)進行檢測的轉換器。
在圖2中，示出了本實施方式的電路裝置20的電路模塊的配置結構例。圖2為表示電路裝置20的半導體晶片的布局配置的圖。
電路裝置20(半導體晶片)具有第一、第二、第三、第四邊sd1、sd2、sd3、sd4。第一邊sd1的相反側的邊為第二邊sd2。第三、第四邊sd3、sd4為與第一、第二邊sd1、sd2交叉(正交)的邊，第三邊sd3的相反側的邊為第四邊sd4。並且，在圖2中，將沿著電路裝置20的第一邊sd1的方向設為第一方向dr1，將從第一邊sd1起朝向與第一邊sd1為相反側的第二邊sd2的方向設為第二方向dr2。第二方向dr2為與第一方向dr1交叉(正交)的方向。此外，將第一方向dr1的相反方向設為第三方向dr3，將第二方向dr2的相反方向設為第四方向dr4。
在該情況下，第一檢測電路61被配置在與電路裝置20的第一邊sd1相比靠第二方向dr2側。例如，第一檢測電路61在與第一邊sd1相比靠第二方向dr2側的區域(預定寬度的區域)內沿著第一方向dr1而配置。例如，以第一方向dr1作為長邊方向的方式而配置第一檢測電路61。
此外，第二檢測電路62被配置在與第一邊sd1相比靠第二方向dr2側、且與第一檢測電路61相比靠第一方向dr1側。在圖2中，在與第一檢測電路61相比靠第一方向dr1側處，以與第一檢測電路61相鄰的方式而配置第二檢測電路62。例如，第二檢測電路62在與第一邊sd1相比靠第二方向dr2側的區域(預定寬度的區域)內，沿著第一方向dr1而配置。例如，以第一方向dr1作為長邊方向的方式而配置第二檢測電路62。
而且，a/d轉換電路100被配置在第一檢測電路61及第二檢測電路62中的至少一方與邏輯電路110之間。例如，在圖2中，在第一檢測電路61與邏輯電路110之間配置有a/d轉換電路100。即，在與第一檢測電路61相比靠第二方向dr2側處配置有a/d轉換電路100，並且在與a/d轉換電路100相比靠第二方向dr2側處配置有邏輯電路110。另外，也可以在第二檢測電路62與邏輯電路110之間配置a/d轉換電路100。即，也可以在與第二檢測電路62相比靠第二方向dr2側處配置a/d轉換電路100。或者，也可以採用如下方式，即，以位於第一、第二檢測電路61、62的雙方與邏輯電路110之間的方式而配置a/d轉換電路100。
例如，圖3為本實施方式的電路裝置20的其他的配置結構例(布局配置例)。在圖3中，a/d轉換電路100被配置在第一、第二檢測電路61、62的雙方與邏輯電路110之間。即，在第一、第二檢測電路61、62的雙方的第二方向dr2側處配置有a/d轉換電路100。
此外，在本實施方式中，多路調製器90被配置在第一檢測電路61及第二檢測電路62中的至少一方與邏輯電路110之間。例如，在圖2中，多路調製器90被配置在第一檢測電路61與邏輯電路110之間。即，在與第一檢測電路61相比靠第二方向dr2側處配置有多路調製器90，在與多路調製器90相比靠第二方向dr2側處配置有邏輯電路110。另外，也可以將多路調製器90配置在第二檢測電路62與邏輯電路110之間。即，也可以在與第二檢測電路62相比靠第二方向dr2側處配置多路調製器90。或者，也可以採用如下方式，即，以位於第一、第二檢測電路61、62的雙方與邏輯電路110之間的方式而配置多路調製器90。或者，如圖3的其他的配置結構例所示，也可以在第一檢測電路61與第二檢測電路62之間配置多路調製器90。
此外，在本實施方式中，在將第一方向dr1的相反方向設為第三方向dr3的情況下，a/d轉換電路100被配置在與多路調製器90相比靠第三方向dr3側或者第一方向dr1側。例如，在圖2中，a/d轉換電路100被配置在與多路調製器90相比靠第三方向dr3側。或者，也可以將a/d轉換電路100配置在與多路調製器90相比靠第一方向dr1側。另外，在圖3的其他的配置結構例中，在與多路調製器90相比靠第二方向dr2側處配置有a/d轉換電路100。
此外，在本實施方式中，在將第二方向dr2的相反方向設為第四方向dr4的情況下，邏輯電路110被配置在與第二邊sd2相比靠第四方向dr4側、且與第一檢測電路61及第二檢測電路62中的至少一方相比靠第二方向dr2側。例如，在圖2、圖3中，邏輯電路110被配置在與第二邊sd2相比靠第四方向dr4側、且第一、第二檢測電路61、62的雙方的第二方向dr2側。另外，也可以採用如下方式，即，將邏輯電路110僅配置在第一檢測電路61的第二方向dr2側，或者僅配置在第二檢測電路62的第二方向dr2側。
在圖2、圖3中，邏輯電路110以與沿著第二邊sd2的i/o區域(焊盤配置區域)的第四方向dr4側相鄰的方式而配置。i/o區域為配置有焊盤、i/o電路以及保護電路(靜電保護等)中的至少一個的區域。例如，以邏輯電路110的第二方向dr2側的長邊沿著該i/o區域的長邊的方式而配置有邏輯電路110。在該i/o區域內配置有例如邏輯電路110用的焊盤(在廣義上為端子)等。
另一方面，第一、第二檢測電路61、62以與沿著第一邊sd1的i/o區域(焊盤配置區域)的第二方向dr2側相鄰的方式而配置。例如，以第一、第二檢測電路61、62的第四方向dr4側的長邊沿著該i/o區域的長邊的方式而配置有第一、第二檢測電路61、62。在該i/o區域內配置有第一檢測電路61用的焊盤ta1、ta2和第二檢測電路62用的焊盤tb1、tb2。例如，第一檢測電路61經由焊盤ta1、ta2(端子)而被輸入圖1的檢測信號sa(差動的檢測信號)。第二檢測電路62經由焊盤tb1、tb2(端子)而被輸入檢測信號sb(差動的檢測信號)。
如上文所述，在本實施方式中，第一檢測電路61被配置在與電路裝置20的第一邊sd1相比靠第二方向dr2側，第二檢測電路62被配置在與第一邊sd1相比靠第二方向dr2側、且與第一檢測電路61相比靠第一方向dr1側。即，在第一邊sd1的第二方向dr2側處，第一、第二檢測電路61、62沿著第一方向dr1而被配置。因此，成為如下方式，即，能夠以較短的布線的信號路徑來實現圖1的第一物理量變換器11與第一檢測電路61之間的第一信號路徑(第一信號布線)、和第二物理量變換器12與第二檢測電路62之間的第二信號路徑(第二信號布線)。
例如，在後述的圖4至圖6的物理量檢測裝置300中，第一物理量變換器11(例如z軸用的角速度傳感器)被配置在第一檢測電路61的上方(鉛直方向上的上方向)，第二物理量變換器12(例如x軸用的角速度傳感器)被配置在第二檢測電路62的上方。在這種配置結構的情況下，如圖2、圖3所示，如果在第一邊sd1的第二方向dr2側處將第一、第二檢測電路61、62沿著第一方向dr1而配置，則成為如下方式，即，能夠以較短的信號路徑來實現第一、第二物理量變換器11、12與第一、第二檢測電路61、62之間的第一、第二信號路徑。由於微小振幅的信號(電流信號)在所述第一、第二信號路徑中被傳輸，因此當信號路徑的布線變長時，噪聲會重疊，從而第一、第二檢測電路61、62的檢測特性等可能會劣化。關於這一點，根據本實施方式的配置結構，由於能夠將第一、第二信號路徑設為較短的布線的信號路徑，因此能夠減輕由噪聲等所導致的特性的劣化。
此外，在本實施方式中，由於在第一、第二檢測電路61、62中的至少一方與邏輯電路110之間配置有a/d轉換電路100，因此能夠將邏輯電路110配置在第二邊sd2側。因此，成為如下方式，即，能夠將作為噪聲源的邏輯電路110配置在從第一、第二檢測電路61、62中的至少一方遠離的位置處。因此，能夠有效地減輕來自邏輯電路110的噪聲被傳遞至對第一、第二檢測電路61、62等微弱的信號進行處理的模擬系統的電路而使模擬特性劣化的情況。因此，能夠提供一種能夠減輕在設置有與多個物理量變換器對應的多個檢測電路的情況下的特性的劣化等的電路裝置20。
此外，在本實施方式中，將a/d轉換電路100配置在第一、第二檢測電路61、62中的至少一方與邏輯電路110之間。通過採用這種設置，由於能夠有效利用第一、第二檢測電路61、62中的至少一方與邏輯電路110之間的區域而配置a/d轉換電路100，因此能夠提高布局效率，從而也會實現電路裝置20的小規模化(小面積化)。因此，也能夠同時實現特性的劣化的減輕和電路裝置20的小規模化。
此外，在本實施方式中，多路調製器90被配置在第一、第二檢測電路61、62中的至少一方與邏輯電路110之間。如果採用這種方式，則能夠將第一檢測電路61與多路調製器90之間的第三信號路徑、和第二檢測電路62與多路調製器90之間的第四信號路徑也設為較短的信號路徑。因此，能夠減輕來自第一、第二檢測電路61、62的第一、第二物理量信號psa、psb由於該第三、第四信號路徑中的信號傳輸而劣化的情況，從而實現信號特性的劣化的減輕。
而且，在本實施方式中，a/d轉換電路100被配置在與多路調製器90相比靠第三方向dr3側或者第一方向dr1側。例如，a/d轉換電路100以與多路調製器90相鄰的方式而配置。如果採用這種方式，則能夠將多路調製器90與a/d轉換電路100之間的第五信號路徑也設為較短的信號路徑。因此，能夠減輕來自多路調製器90的信號mq由於該第五信號路徑中的信號傳輸而劣化的情況，從而實現信號特性的劣化的減輕。例如，多路調製器90為信號的選擇電路，並且信號mq的輸出阻抗升高。因此，當傳輸信號mq的第五信號路徑成為較長的布線時，噪聲與信號重疊，從而信號特性可能會劣化。關於這一點，根據本實施方式，由於能夠以較短的布線而實現該第五信號路徑，因此能夠有效地減輕這樣的信號特性的劣化。
此外，在本實施方式中，邏輯電路110被配置在與第二邊sd2相比靠第四方向dr4側、且與第一、第二檢測電路61、62中的至少一方相比靠第二方向dr2側。即，能夠將邏輯電路110配置在與第一邊sd1相比而靠近第二邊sd2的位置處。因此，能夠儘可能地使作為噪聲源的邏輯電路110遠離第一、第二檢測電路61、62等對微小信號進行處理的電路。例如，通過將邏輯電路110配置在第二邊sd2側，從而能夠使例如邏輯系統的電路被配置在第二邊sd2側，而模擬系統的電路被配置第二邊sd2的相反側的第一邊sd1側。因此，能夠有效地減輕由來自邏輯電路110的噪聲所導致的模擬系統的電路的特性的劣化。
2.物理量檢測裝置
接下來，對本實施方式的物理量檢測裝置300(複合傳感器)的一個示例進行說明。圖4為本實施方式的物理量檢測裝置300的一個示例的俯視圖。圖5為圖4的物理量檢測裝置300的a-a剖視圖，圖6為b-b剖視圖。
物理量檢測裝置300包括角速度傳感器13、14和封裝件310。封裝件310具有基座312和蓋314。基座312為具有在上表面開口的凹部的空腔狀的部件。蓋314為以封堵基座312的凹部的開口的方式與基座312相接合的部件。
角速度傳感器13為例如用於對繞z軸的角速度進行檢測的傳感器，角速度傳感器14為例如用於對繞x軸的角速度進行檢測的傳感器。此處，將相互正交的三個軸(第一、第二、第三軸)設為x軸、y軸、z軸。z軸為在圖4的俯視觀察時沿著鉛直方向(與紙面垂直的方向)的軸，並且為沿著與蓋314正交的方向的軸。x軸、y軸為與z軸正交的軸。
角速度傳感器13、14分別由振動片340、360構成。振動片340、360呈在由水晶基板的結晶軸及電軸所規定的平面上具有展寬、且在光軸方向上具有厚度的板狀。通過各振動片340、360而實現的振子為，例如at切割型或sc切割型等的厚度切變振動型的水晶振子等或彎曲振動型等的壓電振子。另外，作為振子，也可以採用作為壓電振子的saw(surfaceacousticwave：表面聲波)共振子，作為矽制振子的mems(microelectromechanicalsystems：微機電系統)振子等。作為振子(振動片)的基板材料，能夠使用水晶、鉭酸鋰、鈮酸鋰等壓電單晶體、或鋯鈦酸鉛等壓電陶瓷等的壓電材料、或者矽半導體材料等。作為振子的激勵單元，既可以使用利用壓電效應所形成的單元，也可以使用由庫侖力所形成的靜電驅動。
振動片340為雙t型的振動片，並具有驅動臂341、342、檢測臂343、基部344、對基部344和驅動臂341、342進行連結的連結臂345、346。在基部344的下表面側(z軸的負方向側)設置有多個電極(未圖示)，所述電極與引線351、352、353、354、355、356連接。引線351、352及與所述引線連接的電極為例如檢測用(檢測信號用、檢測接地用)的引線及電極。引線353、354、355、356及與所述引線連接的電極為例如驅動用(驅動信號用、驅動接地用)的引線及電極。
振動片360為h型的振動片，並具有驅動臂361、362、檢測臂363、364、基部365。在基部365的下表面側(z軸的負方向側)設置有多個電極(未圖示)，所述電極與引線371、372、373、374、375、376連接。引線371、372及與所述引線連接的電極為例如驅動用(驅動信號用、驅動接地用)的引線及電極。引線373、374、375、376及與其連接的電極為檢測用(檢測信號用、檢測接地用)的引線及電極。另外，除了驅動臂361、362、檢測臂363、364以外也可以設置一對調節臂。
如圖5、圖6所示，封裝件310具有通過由蓋314將基座312的凹部的開口封閉而形成的內部空間s。而且，在該內部空間s內收納有角速度傳感器13、14(振動片340、360)、電路裝置20(ic)。內部空間s被氣密密封而成為減壓狀態(例如真空)。
在基座312上，以包圍內部空間s的方式而設置有多個內部端子316及多個內部端子318。內部端子318經由形成在基座312內的未圖示的內部布線而與形成在基座312的底面上的外部端子315連接。此外，內部端子318經由接合引線382而與電路裝置20連接，並且經由未圖示的內部布線而與內部端子316連接。而且，在圖5中，內部端子316經由引線352(351、353～356)而與角速度傳感器13(振動片340)電連接，由此能夠對電路裝置20與角速度傳感器13進行電連接。此外，在圖6中，內部端子316經由引線372(371、373～376)而與角速度傳感器14(振動片360)電連接，由此能夠對電路裝置20與角速度傳感器14進行電連接。
支承基板330為所謂的tab(tapeautomatedbonding(卷帶自動結合))安裝用的tab基板。如圖3至圖5所示，支承基板330具有框狀的基部332、和設置在基部332上的多個引線351～356、371～376。基部332被固定在基座312上。而且，在引線351～356的頂端部處固定有角速度傳感器13的振動片340。此外，在引線371～376的頂端部處固定有角速度傳感器14的振動片360。由此，成為振動片340、360經由支承基板330而被固定(支承)在基座312上的狀態。
具體而言，引線351～356、371～376分別在中途傾斜，並且如圖5、圖6所示，各引線的頂端部穿過支承基板330的開口334而位於與基部332相比靠上方處。由此，不會妨礙基部332而能夠在支承基板330的上方將振動片340、360固定在引線351～356、371～376的頂端部處。
圖7為示意性地對角速度傳感器13的工作進行說明的圖。角速度傳感器13為對繞z軸的角速度進行檢測的雙t型的陀螺傳感器。
當通過後述的圖10的第一驅動電路31而被施加交流的驅動信號dsa時，驅動臂341a、341b、342a、342b通過逆壓電效應而實施如箭頭標記c1所示的彎曲振動(激勵振動)。例如，以預定的頻率而反覆實施實線的箭頭標記所示的振動姿態和虛線的箭頭標記所示的振動姿態。即，實施驅動臂341a、342a的頂端反覆進行相互接近和遠離、且驅動臂341b、342b的頂端也反覆進行相互接近和遠離的彎曲振動。此時，由於驅動臂341a、341b和驅動臂342a、342b相對於穿過基部344的重心位置的x軸而實施線對稱的振動，因此基部344、連結臂345、346、檢測臂343a、343b幾乎不會進行振動。
在該狀態下，當對振動片340施加以z軸為旋轉軸的角速度時(當振動片340以繞z軸的方式進行旋轉時)，通過科裡奧利力而使驅動臂341a、341b、342a、342b如箭頭標記c2所示而進行振動。即，通過與箭頭標記c1的方向和z軸的方向正交的箭頭標記c2的方向上的科裡奧利力作用於驅動臂341a、341b、342a、342b，從而產生箭頭標記c2的方向上的振動成分。該箭頭標記c2的振動經由連結臂345、346而向基部344傳遞，由此檢測臂343a、343b在箭頭標記c3的方向上實施彎曲振動。通過該檢測臂343a、343b的彎曲振動所形成的壓電效應所產生的電荷信號作為檢測信號sa(差動的檢測信號)而被輸入至圖10的第一檢測電路61，從而檢測出繞z軸的角速度。該檢測信號sa成為相對於圖10的驅動信號dsa而相位偏移了90度的信號。
例如，當將繞z軸的振動片340的角速度設為ω，將質量設為m，將振動速度設為v時，科裡奧利力被表示為fc＝2m·v·ω。因此，通過第一檢測電路61對作為與科裡奧利力相對應的信號的所需信號進行檢測，從而能夠求出繞z軸的角速度ω。
圖8、圖9為示意性地對角速度傳感器14的工作進行說明的圖。角速度傳感器14為對繞x軸的角速度進行檢測的h型的陀螺傳感器。
當通過圖10的第二驅動電路32而被施加交流的驅動信號dsb時，如圖8的d1的箭頭標記所示，驅動臂361、362在y軸方向上以反相進行彎曲振動。例如以預定的頻率而反覆實施實線的箭頭標記所示的振動姿態和虛線的箭頭標記所示的振動姿態。在該狀態下，由於驅動臂361、362的振動被相互抵消，因此檢測臂363、364實質上不會進行振動。在該狀態下，當對振動片360施加以x軸為旋轉軸的角速度時(當振動片360以繞x軸的方式進行旋轉時)，科裡奧利力作用於驅動臂361、362，從而如圖9所示，z軸方向的彎曲振動被激勵。而且，檢測臂363、364在z軸方向上進行彎曲振動，以與該驅動臂361、362的彎曲振動相呼應。通過這樣的彎曲振動的壓電效應而產生的電荷信號作為檢測信號sb(差動信號)而被輸入至圖10的第二檢測電路62，從而檢測出繞x軸的角速度。
如上文所述，在本實施方式的物理量檢測裝置300中，作為圖1的第一、第二物理量變換器11、12，而設置有圖4所示的角速度傳感器13、14。而且，如圖5、圖6所示，角速度傳感器13、14被配置在電路裝置20的上方側(z軸的正方向側)。更具體而言，在圖2、圖3的第一檢測電路61的上方側配置有角速度傳感器13，在第二檢測電路62的上方側配置有角速度傳感器14。例如圖2、圖3的第三方向dr3與圖4的y軸方向相對應，第三方向dr4與x軸方向相對應。
以此方式，根據圖2、圖3的配置結構例，在第一檢測電路61的上方側(靠近上方側的位置)配置有角速度傳感器13，在第二檢測電路62的上方側(靠近上方側的位置)配置有角速度傳感器14。因此，能夠將第一檢測電路61與角速度傳感器13之間的第一信號路徑、或第二檢測電路62與角速度傳感器14之間的第二信號路徑設為更短的信號路徑。
例如，在圖5中，能夠將從電路裝置20起經由接合引線382、內部端子318、未圖示的內部布線、內部端子316、引線352而到達角速度傳感器13的第一信號路徑設為更短的信號路徑。此外，在圖6中，能夠將從電路裝置20起經由接合引線382、內部端子318、未圖示的內部布線、內部端子316、引線372而到達角速度傳感器14的第二信號路徑設為更短的信號路徑。因此，在通過所述第一、第二信號路徑而傳輸了微小振幅的信號(sa、sb等)的情況下，能夠減少與所述信號重疊的噪聲，從而能夠有效地減輕檢測特性等的劣化。
另外，圖5的接合引線382與圖2、圖3的第一檢測電路61用的焊盤ta1、ta2(作為差動信號的檢測信號的輸入用的兩個焊盤)連接。圖6的接合引線382與第二檢測電路62用的焊盤tb1、tb2(作為差動信號的檢測信號的輸入用的兩個焊盤)連接。
3.詳細的結構例
在圖10中，示出了本實施方式的電路裝置20、物理量檢測裝置300的詳細的結構例。在圖10中，作為圖1的第一、第二物理量變換器11、12而設置有角速度傳感器13、14。如圖4至圖9所說明的那樣，角速度傳感器13為用於對繞z軸的角速度進行檢測的傳感器，角速度傳感器14為用於對繞x軸的角速度進行檢測的傳感器。而且，在電路裝置20中，除了圖1所說明的第一、第二檢測電路61、62、多路調製器90、a/d轉換電路100、邏輯電路110以外，還設置有第一、第二驅動電路31、32、第一、第二低通濾波器87、88、主時鐘信號生成電路120、數字i/f電路(數字接口電路)130、電源電路140。另外，電路裝置20、物理量檢測裝置300並不限定於圖10的結構，也能夠實施省略其結構要素的一部分、或追加其他的結構要素等的各種變形。
第一驅動電路31為對角速度傳感器13(在廣義上為第一物理量變換器)進行驅動的電路。例如，第一驅動電路31輸出驅動信號dsa並對角速度傳感器13進行驅動。具體而言，實施以驅動頻率而使角速度傳感器13的振動片340(圖4)進行振動的驅動。例如，接收來自角速度傳感器13的反饋信號dga而向角速度傳感器13輸出矩形波或正弦波的驅動信號dsa。由此，角速度傳感器13以固定的驅動頻率而被驅動，並且例如以與驅動頻率相對應的頻率而使振動片340進行振動。此外，第一驅動電路31向第一檢測電路61輸出用於同步檢波的同步信號syca。
第二驅動電路32為對角速度傳感器14(在廣義上為第二物理量變換器)進行驅動的電路。例如，第二驅動電路32輸出驅動信號dsb並對角速度傳感器14進行驅動。具體而言，實施以驅動頻率而使角速度傳感器14的振動片360(圖4)進行振動的驅動。例如，接收來自角速度傳感器14的反饋信號dgb而向角速度傳感器14輸出矩形波或正弦波的驅動信號dsb。由此，角速度傳感器14以固定的驅動頻率而被驅動，並且例如以與驅動頻率相對應的頻率而使振動片360進行振動。此外，第二驅動電路32向第二檢測電路62輸出用於同步檢波的同步信號sycb。
第一檢測電路61接收來自通過第一驅動電路31而被驅動的角速度傳感器13的檢測信號sa(差動信號)，並對角速度信號ava(在廣義上為第一物理量信號)進行檢測。具體而言，實施使用了來自第一驅動電路31的同步信號syca的同步檢波，並且對作為所需信號的角速度信號ava進行檢測並輸出。角速度信號ava例如為表示繞z軸的角速度(在廣義上為第一物理量)的信號。
第二檢測電路62接收來自通過第二驅動電路32而被驅動的角速度傳感器14的檢測信號sb(差動信號)，並對角速度信號avb(在廣義上為第二物理量信號)進行檢測。具體而言，實施使用了來自第二驅動電路32的同步信號sycb的同步檢波，並且對作為所需信號的角速度信號avb進行檢測並輸出。角速度信號avb例如為表示繞x軸的角速度(在廣義上為第二物理量)的信號。
第一低通濾波器87(lpfa)實施來自第一檢測電路61的角速度信號ava(第一物理量信號)的低通濾波處理。例如，第一低通濾波器87被設置於第一檢測電路61與多路調製器90之間。並且，第一低通濾波器87為例如由電阻或電容器等無源元件構成的無源濾波器，並實施模擬的低通濾波處理，且向多路調製器90輸出低通濾波處理後的角速度信號ava』。
第二低通濾波器88(lpfb)實施來自第二檢測電路62的角速度信號avb(第二物理量信號)的低通濾波處理。例如，第二低通濾波器88被設置於第二檢測電路62與多路調製器90之間。並且，第二低通濾波器88為例如由電阻或電容器等無源元件構成的無源濾波器，並實施模擬的低通濾波處理，且向多路調製器90輸出低通濾波處理後的角速度信號avb』。
第一、第二低通濾波器87、88作為a/d轉換電路100的前置濾波器(抗混疊濾波器)而發揮功能。此外，通過第一、第二低通濾波器87、88而將偏移頻率的頻率成分去除。偏移頻率為相當於驅動振動的模式的諧振頻率(驅動頻率)與檢測振動的模式的諧振頻率(檢測頻率)之差的頻率。偏移頻率為例如數百hz～數khz的範圍內的頻率。由於該偏移頻率的頻率成分通過同步檢波而無法去除，因此需要通過第一、第二低通濾波器87、88的低通濾波處理而被充分衰減。
多路調製器90對從第一、第二檢測電路61、62經由第一、第二低通濾波器87、88而被輸入的包括角速度信號ava』、avb』在內的多個信號中的任意一個信號進行選擇。並且，將所選擇的信號作為信號mq而向a/d轉換電路100輸出。具體而言，多路調製器90在a/d轉換電路100中實施用於進行分時的a/d轉換的信號的選擇處理。例如，在第一期間內，多路調製器90對來自第一檢測電路61(第一低通濾波器87)的角速度信號ava』進行選擇並作為信號mq而向a/d轉換電路100輸出，從而a/d轉換電路100實施作為信號mq的角速度信號ava』的a/d轉換。此外，在接著第一期間的第二期間內，多路調製器90對來自第二檢測電路62(第二低通濾波器88)的角速度信號avb』進行選擇並作為信號mq而向a/d轉換電路100輸出，a/d轉換電路100實施作為信號mq的角速度信號avb』的a/d轉換。多路調製器90中的信號選擇是基於來自邏輯電路110的控制信號而被實施的。另外，也可以向多路調製器90輸入角速度信號ava』、avb』以外的模擬信號(例如溫度檢測信號等)，在該情況下，a/d轉換電路100以分時的方式對角速度信號ava』、avb』和該模擬信號進行a/d轉換。
主時鐘信號生成電路120生成電路裝置20的主時鐘信號mck。邏輯電路110基於該主時鐘信號mck而進行工作。主時鐘信號mck為成為邏輯電路110等電路模塊的基準的時鐘信號。例如，邏輯電路110實施主時鐘信號mck的分頻，並將分頻後的各種時鐘信號供給至第一、第二驅動電路31、32、第一、第二檢測電路61、62、a/d轉換電路100等各電路模塊，從而使所述電路模塊工作。
數字i/f電路130為實施數位訊號的輸入及輸出中的至少一方的電路。例如，數字i/f電路130能夠通過實施串行接口處理的電路而實現。例如，數字i/f電路130能夠通過包括串行數據線和串行時鐘線在內的2線、3線或4線的串行接口電路等而實現。即，數字i/f電路130的接口處理能夠通過使用了串行時鐘線和串行數據線的同步式的串行通信方式而實現。例如，通過3線或4線的spi(serialperipheralinterface：串行外設接口)方式、或i2c(inter-integratedcircuit：內置集成電路)方式等而實現。
電源電路140生成各種的電源電壓並供給至電路裝置20的各電路模塊。例如，實施經由電路裝置20的外部連接端子(焊盤)而被輸入的電源電壓的調節工作等，並生成各種電壓的電源電壓。並且，將各種電壓的電源電壓供給至第一、第二驅動電路31、32、第一、第二檢測電路61、62、a/d轉換電路100、邏輯電路110、主時鐘信號生成電路120、數字i/f電路130等各電路模塊。該電源電路140能夠通過實施電壓的調節工作的穩壓電路、或生成基準電流或基準電壓的電路等而實現。
在圖11中，示出了圖10的電路裝置20的電路模塊的配置結構例。圖11為表示電路裝置20的半導體晶片的布局配置例的圖。在圖11中，與圖2、圖3同樣，第一檢測電路61被配置在與第一邊sd1相比靠第二方向dr2側，第二檢測電路62被配置在與第一邊sd1相比靠第二方向dr2側，且被配置在與第一檢測電路61相比靠第一方向dr1側。通過以此方式而配置第一、第二檢測電路61、62，從而在圖4的角速度傳感器13的下方配置第一檢測電路61，並且在角速度傳感器14的下方配置第二檢測電路62。
而且，a/d轉換電路100被配置在第一、第二檢測電路61、62中的至少一方與邏輯電路110之間。在圖11中，a/d轉換電路100被配置在第一檢測電路61與邏輯電路110之間。此外，多路調製器90被配置在第一、第二檢測電路61、62中的至少一方與邏輯電路110之間。在圖11中，多路調製器90被配置在第一檢測電路61與邏輯電路110之間。
此外，在圖11中，a/d轉換電路100被配置在與多路調製器90相比靠第三方向dr3側。另外，也可以採用如下方式，即，將a/d轉換電路100配置在與多路調製器90相比靠第一方向dr1側。
而且，電路裝置20包括供給電源電壓的電源電路140。電源電路140向電路裝置20的各電路模塊供給電源電壓。而且，在圖11中，a/d轉換電路100被配置在多路調製器90的第三方向dr3側，在該情況下，電源電路140被配置在與多路調製器90相比靠第一方向dr1側。即，在a/d轉換電路100與電源電路140之間配置有多路調製器90。另外，在a/d轉換電路100被配置在多路調製器90的第一方向dr1側的情況下，只需將電源電路140配置在多路調製器90的第三方向dr3側即可。
若如圖11所示而對電源電路140進行配置，則能夠將電源電路140配置在電路裝置20的中央部附近。電源電路140向電路裝置20的各電路模塊(第一、第二檢測電路61、62、第一、第二驅動電路31、32、a/d轉換電路100等)分配並供給電源電壓。因此，通過將電源電路140配置在電路裝置20的中央附近，從而能夠將電源電路140與各電路模塊之間的電源線的長度設為最佳。即，在來自電源電路140的電源電壓被供給至多個電路模塊的情況下，能夠防止對於一部分電路模塊的電源線的長度變得特別長的狀況。因此，在提高電源線的布線效率的同時，實現電源供給的電阻的最佳化。
另外，在圖11中，也與圖2、圖3同樣，邏輯電路110被配置在與第二邊sd2相比靠第四方向dr4側，且被配置在第一、第二檢測電路61、62中的至少一方(在圖11中為雙方)的第二方向dr2側。
此外，電路裝置20包括實施角加速度信號ava(第一物理量信號)的低通濾波處理的第一低通濾波器87(lpfa)。而且，第一低通濾波器87被配置在第一檢測電路61與多路調製器90(a/d轉換電路100)之間。例如，第一低通濾波器87位於第一檢測電路61與多路調製器90之間的信號路徑上。例如，第一低通濾波器87以與多路調製器90相鄰的方式被配置。例如，在圖11中，在與第一檢測電路61相比靠第二方向dr2側配置有第一低通濾波器87，在與第一低通濾波器87相比靠第二方向dr2側配置有多路調製器90。如果採用這種方式，則能夠以短路徑而從第一低通濾波器87向多路調製器90傳輸從第一檢測電路61被輸入至第一低通濾波器87的信號。
此外，電路裝置20包括實施角加速度信號avb(第二物理量信號)的低通濾波處理的第二低通濾波器88(lpfb)。而且，第二低通濾波器88被配置在第二檢測電路62與多路調製器90(a/d轉換電路100)之間。例如，第二低通濾波器88位於第二檢測電路62與多路調製器90之間的信號路徑上。例如，第二低通濾波器88以與多路調製器90相鄰的方式被配置。如果採用這種方式，則能夠以短路徑而從第二低通濾波器88向多路調製器90傳輸從第二檢測電路62被輸入至第二低通濾波器88的信號。
例如，在第一、第二低通濾波器87、88為無源濾波器的情況下，其輸出阻抗較高。尤其是在第一、第二低通濾波器87、88具有將偏移頻率成分去除的低通濾波器特性的情況下，其輸出阻抗變得非常高。因此，當第一低通濾波器87與多路調製器90(a/d轉換電路100)之間的信號布線變長，或者第二低通濾波器88與多路調製器90(a/d轉換電路100)之間的信號布線變長時，所傳輸的信號的特性(s/n等)將會劣化。
關於這一點，在本實施方式中，如圖12所示，在第一檢測電路61與多路調製器90之間配置有第一低通濾波器87，並且以與第一低通濾波器87相鄰的方式而配置有多路調製器90。由此，能夠縮短第一低通濾波器87與多路調製器90之間的信號布線。因此，即使在第一低通濾波器87為無源濾波器、且其輸出阻抗較高的情況下，由於能夠縮短該信號布線，因此能夠減輕信號的劣化。
此外，在本實施方式中，如圖12所示，在第二檢測電路62與多路調製器90之間配置有第二低通濾波器88，並且以與第二低通濾波器88相鄰的方式而配置有多路調製器90。由此，能夠縮短第二低通濾波器88與多路調製器90之間的信號布線。因此，即使在第二低通濾波器88為無源濾波器、且其輸出阻抗較高的情況下，由於也能夠縮短該信號布線，因此能夠減輕信號的劣化。即，由於第二檢測電路62例如使用緩衝電路等而輸出信號，因此第二檢測電路62的輸出阻抗較低。因此，即使第二檢測電路62與第二低通濾波器88之間的信號布線變長，也不會受到那麼惡劣的影響。相對於此，由於第二低通濾波器88的輸出阻抗非常高，因此當第二低通濾波器88與多路調製器90之間的信號布線變長時，將會產生信號劣化的問題。關於這一點，在本實施方式中，由於同第二低通濾波器88與第二檢測電路62之間的信號布線相比，第二低通濾波器88與多路調製器90之間的信號布線變短，因此能夠解決上述的信號劣化的問題。
此外，a/d轉換電路100以與多路調製器90相鄰的方式被配置。在圖12中，在與多路調製器90相比靠第三方向dr3側處，以與多路調製器90相鄰的方式而配置有a/d轉換電路100。如果採用這種方式，則能夠以短路徑而向a/d轉換電路100輸入多路調製器90的輸出信號。因此，相對於來自輸出阻抗較高的多路調製器90的輸出信號，能夠減輕噪聲等發生重疊從而信號特性劣化的情況。例如，a/d轉換電路100在其前段側如後文所述而具有程序增益放大器等放大電路。而且，雖然該放大電路的輸入信號(多路調製器90的輸出信號)的信號劣化成為問題，但由於放大電路的輸出阻抗較低，因此即使對於放大電路的輸出信號而言信號布線較長，信號劣化也不會那麼成為問題。
此外，在圖13中，電路裝置20的第三邊sd3為與第一、第二邊sd1、sd2交叉的邊。第四邊sd4為與第一、第二邊sd1、sd2交叉並且與第三邊sd3為相反側的邊。而且，將與第三邊sd3和第四邊sd4平行的線設為邊界線bdl。該邊界線bdl為被設定於第三邊sd3與第四邊sd4之間的線(假想線)，並且為在電路裝置20的中央附近沿著第二方向dr2而延伸的線。而且，將由邊界線bdl和第三邊sd3所劃分形成的電路裝置20的區域設為第一區域ar1，將由邊界線bdl和第四邊sd4所劃分形成的電路裝置20的區域設為第二區域ar2。
在該情況下，在本實施方式中，如圖13所示，第一檢測電路61被配置第一區域ar1內，第二檢測電路62被配置第二區域ar2內。即，第一檢測電路61被配置在與電路裝置20的中央附近的邊界線bdl相比靠第三方向dr3側的區域內，第二檢測電路62被配置在與邊界線bdl相比靠第一方向dr1側的區域內。
如果採用這種方式，則如圖4所示，在於電路裝置20的第一區域ar1的上方側配置有角速度傳感器13、而於第二區域ar2的上方側配置有角速度傳感器14的情況下，能夠縮短第一、第二檢測電路61、62與角速度傳感器13、14之間的信號路徑。通過縮短所述信號路徑，從而在第一、第二檢測電路61、62檢測出來自角速度傳感器13、14的微弱的信號的情況下，能夠有效地減輕該微弱的信號與噪聲重疊而使檢測特性劣化的情況。
此外，電路裝置20包括對角速度傳感器13(第一物理量變換器)進行驅動的第一驅動電路31。而且，如圖13所示，該第一驅動電路31也被配置在第一區域ar1內。即，對來自角速度傳感器13的信號進行檢測的第一檢測電路61、和對角速度傳感器13進行驅動的第一驅動電路31雙方均被配置在第一區域ar1內。
如果採用這種方式，則如圖4所示，在於電路裝置20的第一區域ar1的上方側配置有角速度傳感器13的情況下，能夠縮短第一驅動電路31與角速度傳感器13之間的信號路徑。通過以此方式縮簡訊號路徑，從而能夠將來自第一驅動電路31的驅動信號以短路徑而輸出至角速度傳感器13，從而能夠實現角速度傳感器13的高效的驅動。
另外，對角速度傳感器14(第二物理量變換器)進行驅動的第二驅動電路32如圖13所示而被配置在第二區域ar2內。即，對來自角速度傳感器14的信號進行檢測的第二檢測電路62和對角速度傳感器14進行驅動的第二驅動電路32雙方均被配置在第二區域ar2內。如果採用這種方式，則如圖4所示，在於電路裝置20的第二區域ar2的上方側配置有角速度傳感器14的情況下，能夠縮短第二驅動電路32與角速度傳感器14之間的信號路徑。由此，能夠將來自第二驅動電路32的驅動信號以短路徑而輸出至角速度傳感器14，從而能夠實現角速度傳感器14的高效的驅動。另外，在第二物理量變換器12為加速度傳感器等的情況下，無需圖13那樣的第二驅動電路32向第二區域ar2的配置。
此外，在本實施方式中，第一驅動電路31被配置在電路裝置20的第三邊sd3與邏輯電路110之間、或者第二邊sd2與邏輯電路110之間。例如，在圖11中，第一驅動電路31被配置在電路裝置20的第三邊sd3與邏輯電路110之間。例如，在沿著第三邊sd3而配置的i/o區域(焊盤配置區域)的第一方向dr1側配置有第一驅動電路31。此外，在第一驅動電路31的第一方向dr1側配置有邏輯電路110。在該情況下，該i/o區域和第一驅動電路31以在第一方向dr1上例如相鄰的方式被配置。此外，第一驅動電路31和邏輯電路110也以在第一方向dr1上相鄰的方式被配置。在將第一驅動電路31配置在第二邊sd2與邏輯電路110之間的情況下，也成為相同的布局配置。例如，在沿著第一邊sd2的i/o區域的第四方向dr4側，例如以相鄰的方式配置第一驅動電路31。此外，在第一驅動電路31的第四方向dr4側，例如以相鄰的方式配置有邏輯電路110。
若以此方式配置第一驅動電路31，則能夠拉開例如第一驅動電路31與第一檢測電路61之間的距離。例如，通過將第一驅動電路31配置在與第二邊sd2和第三邊sd3交叉的拐角部分處，從而能夠延長第一驅動電路31與第一檢測電路61之間的距離。如果採用這種方式，則能夠減小由第一驅動電路31所產生的噪聲對第一檢測電路61的檢測特性造成的惡劣影響。例如，在第一驅動電路31利用矩形波的驅動信號等而對角速度傳感器13進行了驅動的情況下，在第一驅動電路31中將會產生較大的噪聲。由於該噪聲為驅動頻率的噪聲，因此當該噪聲傳遞至第一檢測電路61時，檢測特性將會大幅度地劣化。例如，當接近檢測頻率的頻率亦即驅動頻率的噪聲傳遞至第一檢測電路61時，由於去除該噪聲變得困難，因此檢測特性將會大幅度地劣化。關於這一點，在圖11中，由於能夠最大限度地使第一驅動電路31與第一檢測電路61之間遠離，因此能夠有效地減輕由於該噪聲而使檢測特性的劣化的情況。
另外，在本實施方式中，對於第二驅動電路32，也優選為將其配置在電路裝置20的第四邊sd4與邏輯電路110之間、或第二邊sd2與邏輯電路110之間。例如，在圖11中，第二驅動電路32被配置在電路裝置20的第四邊sd4與邏輯電路110之間。例如，在沿著第四邊sd4的i/o區域的第三方向dr3側，例如以相鄰的方式而配置有第二驅動電路32。具體而言，在與第二邊sd2和第四邊sd4交叉的拐角部分處配置有第二驅動電路32。通過以此方式進行配置，從而能夠例如拉開第二驅動電路32與第二檢測電路62之間的距離，由此能夠減小由第二驅動電路32所產生的噪聲對第二檢測電路62的檢測特性造成的惡劣影響。
此外，如圖13所示，a/d轉換電路100被配置在第一區域ar1內。即，a/d轉換電路100與第一檢測電路61一起被配置在第一區域ar1內。如果採用這種方式，則能夠縮短第一檢測電路61與a/d轉換電路100之間的距離，由此能夠將來自第一檢測電路61的信號以短路徑而輸入至a/d轉換電路100。因此，能夠在最大限度地進行抑制與模擬信號重疊的噪聲的同時，執行該模擬信號的a/d轉換。
此外，電路裝置20包括生成主時鐘信號的主時鐘信號生成電路120。而且，如圖13所示，主時鐘信號生成電路120被配置在第二區域ar2內。如果採用這種方式，則能夠拉長主時鐘信號生成電路120與a/d轉換電路100之間的距離。此外，也能夠拉長主時鐘信號生成電路120與第一檢測電路61之間的距離。例如，由於主時鐘信號的頻率較高(例如數mhz～數十mhz)，因此主時鐘信號生成電路120成為較大的噪聲源。例如，主時鐘信號生成電路120如後文所述具有振蕩電路，並且從該振蕩電路中將產生較大的噪聲。若將該主時鐘信號生成電路120配置在第二區域ar2內，且將a/d轉換電路100配置在第一區域ar1內，則能夠拉開主時鐘信號生成電路120與a/d轉換電路100之間的距離，從而能夠有效地減小來自主時鐘信號生成電路120的噪聲對a/d轉換電路100的模擬特性造成的惡劣影響。
此外，如後文所述，在第一檢測電路61為角速度傳感器用的檢測電路，且第二檢測電路62為加速度傳感器用的檢測電路的情況下，由於與第二檢測電路62相比，第一檢測電路61會處理更微弱的信號，因此噪聲對檢測特性造成的惡劣影響的程度較大。關於這一點，若將主時鐘信號生成電路120配置在第二區域ar2內，且將第一檢測電路61配置在第一區域ar1內，則能夠拉開主時鐘信號生成電路120與第一檢測電路61之間的距離。因此，能夠有效地減小由主時鐘信號的生成而產生的噪聲對第一檢測電路61的檢測特性造成的惡劣影響。
此外，本實施方式的電路裝置20包括實施數位訊號的輸入及輸出中的至少一方的數字i/f電路130。而且，如圖11所示，數字i/f電路130被配置在邏輯電路110與第二邊sd2之間。例如，在沿著第二邊sd2而配置的i/o區域(焊盤配置區域)的第四方向dr4側配置有數字i/f電路130，而在數字i/f電路130的第四方向dr4側配置有邏輯電路110。具體而言，以與該i/o區域的第四方向dr4側相鄰的方式配置有數字i/f電路130，並且以與數字i/f電路130的第四方向dr4側相鄰的方式配置有邏輯電路110。
另外，也可以將構成數字i/f電路130的一部分的電路配置在沿著第二邊sd2的i/o區域內。例如，也可以將數字i/f電路130的i/o緩衝電路等配置在該i/o區域的焊盤與焊盤之間。在該情況下，構成數字i/f電路130的電路也被配置在邏輯電路110與第二邊sd2之間。
由於在數字i/f電路130中，時鐘信號線或數據線的信號以例如3v～5v左右的電壓振幅而發生變化，因此將會產生較大的數字噪聲。此外，噪聲的產生時刻等也依賴於外部裝置的處理時刻等，並且不與電路裝置20的內部時刻同步。因此，當來自數字i/f電路130的數字噪聲傳遞至第一、第二檢測電路61、62或a/d轉換電路100時，將會對檢測特性或a/d轉換特性等特性造成較大的惡劣影響。
關於這一點，在圖11、圖13中，數字i/f電路130沿著第二邊sd2而配置，從而能夠充分地拉開數字i/f電路130與第一、第二檢測電路61、62或a/d轉換電路100之間的距離。因此，能夠減輕由於來自數字i/f電路130的數字噪聲而導致的第一、第二檢測電路61、62、a/d轉換電路100的特性的劣化的情況。尤其是，雖然在數字i/f電路130的時鐘信號或數據信號的焊盤(端子)中產生較大的數字噪聲，但通過拉開所述焊盤與第一、第二檢測電路61、62、a/d轉換電路100之間的距離，從而能夠將特性的劣化抑制在最小限度內。
另外，在圖11中，邏輯用的穩壓電路141被配置在與第四邊sd4相比靠第三方向dr3側。例如，以與沿著第四邊的i/o區域(焊盤配置區域)的第三方向dr3側相鄰的方式配置有穩壓電路141。該穩壓電路141為電源電路140的結構電路的一部分。例如，穩壓電路141所生成的數字用的電源電壓通過作為外置部件的外部電容器(旁路電容器)而實現電壓的穩定化。因此，在穩壓電路141的第一方向dr1側的i/o區域內配置有用於對該外部電容器進行連接的連接用焊盤(端子)。因此，通過將穩壓電路141配置在與第四邊sd4相比靠第三方向dr3側，從而能夠縮短穩壓電路141與該連接用焊盤之間的布線，由此能夠降低該布線的電阻。由此，能夠實現通過外部電容器的數字用電源電壓的穩定化。此外，由於在穩壓電路141所生成的電源電壓上重疊有由數字電路產生的較大的噪聲，因此穩壓電路141成為較大的噪聲源。因此，如圖11所示，通過配置穩壓電路141，從而能夠拉開作為噪聲源的穩壓電路141與第一檢測電路61或a/d轉換電路100之間的距離，由此能夠有效地減輕由於噪聲而導致的特性的劣化的情況。
4.各電路模塊的詳細的結構例
接下來，對電路裝置20的各電路模塊的詳細的結構例進行說明。圖14為驅動電路30、檢測電路60的結構例。另外，在圖14中，為了簡化說明而示出了第一、第二驅動電路31、32的結構以作為驅動電路30的結構，並且示出了第一、第二檢測電路61、62的結構以作為檢測電路60的結構。
驅動電路30(31、32)包括被輸入來自角速度傳感器(13、14)的反饋信號dg(dga、dgb)的放大電路34、實施自動增益控制的增益控制電路40、和向角速度傳感器(13、14)輸出驅動信號ds(dsa、dsb)的驅動信號輸出電路50。此外，包括向檢測電路60輸出同步信號syc(syca、sycb)的同步信號輸出電路52。
放大電路34(i/v轉換電路)對來自角速度傳感器(振動片)的反饋信號dg進行放大。例如，將來自角速度傳感器的電流的信號dg轉換為電壓的信號dv並輸出。該放大電路34能夠通過運算放大器、反饋電阻、反饋電容器等來實現。
驅動信號輸出電路50基於由放大電路34放大後的信號dv而輸出驅動信號ds。例如，在驅動信號輸出電路50輸出矩形波(或者正弦波)的驅動信號的情況下，驅動信號輸出電路50能夠通過比較器等來實現。
增益控制電路40(agc)向驅動信號輸出電路50輸出控制電壓cv，並對驅動信號ds的振幅進行控制。具體而言，增益控制電路40對信號dv進行監視，並對振蕩環的增益進行控制。例如，在驅動電路30中，為了將陀螺儀傳感器的靈敏度保持為固定，而需要將向角速度傳感器(振動片)供給的驅動電壓的振幅保持為固定。因此，在驅動振動系的振蕩環內，設置有用於對增益進行自動調節的增益控制電路40。增益控制電路40可變地對增益進行自動調節，以使來自角速度傳感器的反饋信號dg的振幅(振動片的振動速度)成為固定。該增益控制電路40能夠通過對放大電路34的輸出信號dv進行全波整流的全波整流器、或實施全波整流器的輸出信號的積分處理的積分器等來實現。
同步信號輸出電路52接收由放大電路34放大後的信號dv，並向檢測電路60輸出同步信號syc(參照信號)。該同步信號輸出電路52能夠通過實施正弦波(交流)的信號dv的二值化處理從而生成矩形波的同步信號syc的比較器、或實施同步信號syc的相位調節的相位調節電路(移相器)等來實現。
檢測電路60(61、62)包括放大電路64、同步檢波電路81。放大電路64接收來自角速度傳感器的差動的第一、第二檢測信號s1、s2，並實施電荷-電壓轉換或差動的信號放大或增益調節等。同步檢波電路81基於來自驅動電路30的同步信號syc而實施同步檢波。並且，輸出作為所需波的信號的角速度信號av(ava、avb)。
圖15為低通濾波器86的結構例。在圖15中，為了簡化說明而示出了第一、第二低通濾波器87、88的結構，以作為低通濾波器86的結構。
低通濾波器86包括電阻ra1、ra2、ra3、ra4和電容器ca1、ca2，並且構成rc的無源低通濾波器。低通濾波器86被輸入差動的信號ipa、ina，並輸出差動的信號qpa、qna。信號ipa、ina為從檢測電路60(61、62)被輸入的角速度信號(ava、avb)，信號qpa、qna為被輸出至多路調製器90的低通濾波處理後的角速度信號(ava』、avb』)。此外，ra1～ra4例如通過多晶電阻來實現，ca1、ca2例如通過mim(metal-insulator-metal：金屬-絕緣體-金屬)的電容器來實現。如前文所述，由於在低通濾波器86中需要具有能夠使偏移頻率的頻率成分充分衰減的截止頻率，因此ra1～ra4的電阻或ca1、ca2的電容值增大。因此，低通濾波器86的輸出阻抗升高。關於這一點，在本實施方式中如圖12所說明的那樣，以使低通濾波器86(87、88)與多路調製器90之間的布線長度縮短的方式進行布局配置。因此，能夠將由於低通濾波器86的輸出阻抗較高而導致的信號特性的劣化抑制在最小限度內。
圖16為多路調製器90，a/d轉換電路100的結構例。在多路調製器90中，輸入有多個信號ip1、in1、ip2、in2、ip3、in3……ipm、inm。ip1及in1構成一對差動信號。ip2及in2、ip3及in3……ipm及inm也分別構成一對差動信號。在多路調製器90中，作為其信號ip1、in1……ipm、inm而輸入有來自第一檢測電路61的信號(差動信號)或來自第二檢測電路62的信號(差動信號)。除此以外，例如也輸入有來自溫度傳感器等的信號。
來自多路調製器90的差動的輸出信號mqp、mqn被輸入至a/d轉換電路100。a/d轉換電路100包括可編程增益放大器(pga)101和a/d轉換器102。可編程增益放大器(pga)101可變地對輸入信號mqp、mqn的增益進行調節。a/d轉換器102實施增益調節後的模擬信號的a/d轉換，並輸出數位訊號dt。
在圖17中，示出了主時鐘信號生成電路120的結構例。主時鐘信號生成電路120包括穩壓電路122和振蕩電路124。穩壓電路122基於數字用的電源電壓vddd而進行調節工作，並生成恆電壓的電源電壓vosc而供給至振蕩電路124。振蕩電路124被供給電源電壓vosc而進行振蕩工作，並生成主時鐘信號mck。振蕩電路124能夠通過利用例如兩個狀態相互切換而進行振蕩的多諧振蕩器來實現。或者也可以通過將奇數個反相電路連接成環狀而構成的環形振蕩器、或使反相電路的輸出在cr電路(由電容器和電阻構成的電路)中反饋的cr振蕩電路等而實現振蕩電路124。
在圖18中，示出了數字i/f電路130的結構例。圖18為通過spi方式而實現了數字i/f電路130的情況下的結構例。但是，數字i/f電路130也可以通過i2c方式等來實現。
數字i/f電路130包括spi控制電路132和寄存電路134。在spi控制電路132中，從外部裝置經由串行時鐘線而輸入有串行時鐘信號sck，且經由第一串行數據線而輸入有接收串行數據mosi，並且經由從選擇線而輸入有從選擇信號ss。此外，spi控制電路132經由第二串行數據線而向外部裝置輸出發送串行數據miso。具體而言，spi控制電路132包括物理層電路、通信處理電路。例如，物理層電路為，實施如下數據或信號的接收發送的i/o緩衝電路，即：串行時鐘信號sck、接收串行數據mosi、發送串行數據miso、從選擇信號ss。通信處理電路為實施spi通信的通信處理的邏輯電路。例如，通信處理電路實施接收串行數據mosi的串行並行轉換、指令的解釋處理、發送串行數據miso的生成處理、發送串行數據miso的並行串行轉換、寄存電路134的讀寫控制等。而且，在寄存電路134中設定有通過spi控制電路132而接收到的信息或通過spi控制電路132而發送的信息等。
在圖19中，示出了電源電路140的結構例。電源電路140包括穩壓電路141、142、基準電流生成電路143、帶隙電路144、基準電壓生成電路145。來自外部的電源電壓vdd被供給至焊盤(端子)tvdd。在電路裝置20內，電源線分支為第一電源線和第二電源線。而且，經由第一電源線而向穩壓電路142供給模擬用的電源電壓vdda。此外，經由第二電源線而向穩壓電路141供給數字用的電源電壓vddd。
穩壓電路142基於模擬用的電源電壓vdda而進行調節工作，從而生成恆電壓的電源電壓vddr。基準電流生成電路143被供給電源電壓vddr，並生成各種基準電流。所生成的基準電流被供給至電路裝置20的各模擬電路。帶隙電路144被供給電源電壓vddr，並生成帶隙參考電壓vbg。基準電壓生成電路145基於帶隙參考電壓vbg而生成向電路裝置20的各電路模塊供給的各種基準電壓。例如，生成檢測電路用的基準電壓、驅動電路用的基準電壓、或者a/d轉換電路用的基準電壓等。
穩壓電路141基於數字用電源電壓vddd而進行調節工作，從而生成恆電壓的電源電壓vddl。該電源電壓vddl被供給至邏輯電路110等。此外，如前文所述，電源電壓vddl通過作為外置部件的外部電容器cl而實現電壓的穩定化。
圖20為表示第二物理量變換器12是加速度傳感器15的情況下的該加速度傳感器15的結構例、和加速度傳感器用的第二檢測電路62的結構例的圖。
圖20的加速度傳感器15為靜電電容型的加速度傳感器。該加速度傳感器15包括可動電極16、17和固定電極18、19。可動電極16、17、固定電極18、19例如由梁結構體等而構成。通過可動電極16和固定電極18而形成電容cs1，且通過可動電極17和固定電極19而形成電容cs2。基準信號pf1(載波)被輸入至電容cs1的固定電極18。通過逆變器電路而將基準信號pf1反相了的信號pf2(載波)被輸入至電容cs2的固定電極19。以此方式，通過周期性地對固定電極18、19施加互為反相的電壓，從而能夠實施根據與可動電極16、17的位移相對應的差動電容的變化的加速度的檢測。
第二檢測電路62包括c/v轉換電路66(電荷放大器)和採樣保持電路67。c/v轉換電路66為將上述的差動電容的變化轉換為電壓的信號的電路，並且將所得到的電壓信號輸出至採樣保持電路67。c/v轉換電路66能夠通過例如運算放大器、反饋電阻、反饋電容器等來實現。採樣保持電路67對來自c/v轉換電路66的電壓信號進行採樣並保持一定期間。通過從採樣保持電路67的輸出電壓中僅提取例如預定的頻率帶的成分，從而檢測出作為第二物理量信號的加速度信號ac。另外，加速度傳感器15並不限定於圖20那樣的靜電電容型，也能夠使用壓電電阻型或熱檢測型等的各種方式的加速度傳感器。
在作為第二物理量變換器12而使用了加速度傳感器15的情況下，例如在圖4的角速度傳感器14的位置處配置該加速度傳感器15。該加速度傳感器15也可以為能夠對例如像第一軸的方向、第二軸的方向那樣的多軸的方向上的加速度進行檢測的傳感器。而且，在圖4中，在電路裝置20的第一檢測電路61的上方側配置有角速度傳感器13，在第二檢測電路62的上方側配置有加速度傳感器15。在該情況下，也能夠縮短第一檢測電路61與角速度傳感器13之間的信號路徑、或第二檢測電路62與加速度傳感器15之間的信號路徑，從而能夠減輕由於噪聲等而導致的檢測特性的劣化的情況。
此外，以此方式，在作為第二物理量變換器12而使用了加速度傳感器15的情況下，不再設置圖11的第二驅動電路32。而且，由於與第二檢測電路62相比，第一檢測電路61處理更微弱的信號，因此由噪聲導致的檢測特性的劣化的程度較大。因此，如圖13所示，通過將第一檢測電路61配置在第一區域ar1內，將數字i/f電路130或主時鐘信號生成電路120配置在第二區域ar2內，從而能夠將成為噪聲源的數字i/f電路130或主時鐘信號生成電路120配置在從第一檢測電路61偏離了的位置處。其結果為，能夠有效地減輕由於來自所述噪聲源的噪聲而導致的第一檢測電路61的檢測特性的劣化的情況。
5.移動體、電子設備
圖21至圖24為包括本實施方式的電路裝置20的移動體、電子設備的示例。本實施方式的電路裝置20例如能夠裝入汽車、航空器、摩託車、自行車或者船舶等各種移動體中。移動體為，具備例如發動機或電機等驅動機構、方向盤或船舵等轉向機構、各種電子設備，並在陸地上或空中或海上移動的設備和裝置。
圖21概要式地圖示了作為移動體的具體例的汽車206。在汽車206上，裝入具有第一、第二物理量變換器11、12和電路裝置20的物理量檢測裝置300。物理量檢測裝置300(陀螺傳感器、複合傳感器)能夠對車身207的姿態進行檢測。物理量檢測裝置300的檢測信號被供給至車身姿態控制裝置208。車身姿態控制裝置208能夠根據例如車身207的姿態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控制。可以在為了實現姿態控制時將物理量檢測裝置300(電路裝置20)裝入移動體。
圖22、圖23為概要性地圖示了作為電子設備的具體例的數位照相機210、生物體信息檢測裝置220的圖。以此方式，本實施方式的電路裝置20能夠應用於數位照相機210或生物體信息檢測裝置220(可佩戴式健康設備，例如脈搏器、計步器、活動量儀等)等各種電子設備中。例如，在數位照相機210中，能夠實施使用了陀螺儀傳感器或加速度傳感器的手抖修正等。此外，在生物體信息檢測裝置220中，能夠使用陀螺儀傳感器或加速度傳感器而對用戶的身體活動進行檢測或者對運動狀態進行檢測。
另外，數位照相機210、生物體信息檢測裝置220等電子設備能夠包括本實施方式的電路裝置20、處理部、存儲部、操作部等。此外，也可以包括顯示部等。通過半導體存儲器(ram、rom)或hdd等而實現的存儲部對各種信息進行存儲。通過cpu、mpu等而實現的處理部(處理器)基於被存儲在存儲部(存儲器)中的信息而實施各種處理。操作部為用戶用於對電子設備進行操作的裝置，顯示部向用戶顯示各種信息。另外，作為電子設備，除了數位照相機210或生物體信息檢測裝置220以外，也能夠假定智慧型手機、可攜式電話、導航系統、遊戲機、時鐘、健康器具或者可攜式信息終端等各種設備。
圖24為概要性地圖示了作為移動體或電子設備的具體例的機器人230的圖。以此方式，本實施方式的電路裝置20也能夠應用於機器人230的可動部(手臂、關節)或主體部上。機器人230能夠假定為移動體(行駛或步行機器人)、電子設備(非行駛或非步行機器人)中的任意一個。在行駛或步行機器人的情況下，例如能夠在自動行駛中利用本實施方式的電路裝置20。
另外，雖然以上述的方式對本實施方式進行了詳細說明，但本領域技術人員能夠很容易理解在實體上不脫離本發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明的範圍內。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(第一物理量變換器、第二物理量變換器、第一物理量、第二物理量、端子等)一起記載的用語(角速度傳感器、角速度傳感器或加速度傳感器、角速度、角速度或加速度、焊盤等)在說明書或附圖中的任意位置處均能夠置換為其不同的用語。此外，電路裝置、物理量檢測裝置、電子設備、移動體的結構、振動片的結構等均不限定於本實施方式中所說明的內容，能夠實施各種改變。
符號說明
sd1～sd4…第一～第四邊；dr1～dr4…第一～第四方向；ar1…第一區域；ar2…第二區域；11…第一物理量變換器；12…第二物理量變換器；13…角速度傳感器(z軸用)；14…角速度傳感器(x軸用)；15…加速度傳感器；16、17…可動電極；18、19…固定電極；20…電路裝置；30…驅動電路；31…第一驅動電路；32…第二驅動電路；34…放大電路；40…增益控制電路；50…驅動信號輸出電路；52…同步信號輸出電路；60…檢測電路；61…第一檢測電路；62…第二檢測電路；64…放大電路；66…c/v轉換電路；67…採樣保持電路；81…同步檢波電路；86…低通濾波器；87…第一低通濾波器；88…第二低通濾波器；90…多路調製器；100…a/d轉換電路；101…可編程增益放大器；102…a/d轉換器；110…邏輯電路；120…主時鐘信號生成電路；122…穩壓電路；124…振蕩電路；130…數字i/f電路；132…spi控制電路；134…寄存電路；140…電源電路；141、142…穩壓電路；143…基準電流生成電路；144…帶隙電路；145…基準電壓生成電路；206…汽車；207…車身；208…車身姿態控制裝置；209…車輪；210…數位照相機；220…生物體信息檢測裝置；230…機器人；300…物理量檢測裝置；310…封裝件；312…基座；314…蓋；315…外部端子；316、318…內部端子；330…支承基板；332…基部；334…開口；340…振動片；341、342…驅動臂；343…檢測臂；344…基部；345、346…連結臂；351～356…引線；360…振動片；361、362…振動臂；363、364…檢測臂；365…基部；371～376…引線；382…接合引線。