專利名稱：電路裝置、集成電路及檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電路裝置、集成電路及檢測裝置。尤其涉及ー種在使用傳感器的設備的控制中所使用的電路裝置、集成電路及檢測裝置。
背景技術：
一直以來，在包括傳感器的檢測裝置等中，僅在測量時對傳感器實施電源供給，從而抑制功率消耗。例如在專利文獻I中，在作為檢測裝置的一個示例的電子水表中，通過僅在測量時對傳感器進行電源供給，從而實現(xiàn)了低功率消耗動作。但是，在專利文獻I的發(fā)明中，僅傳感器進行間歇動作，而其它電路常時進行動 作。為了進一歩抑制功率消耗，優(yōu)選使傳感器以外的電路也進行間歇動作。例如，不僅使傳感器進行間歇動作，還使接收其輸出信號并對接收信號進行放大的放大電路、以及對傳感器輸出的信號進行轉換的轉換電路也進行間歇動作，則能夠進ー步抑制功率消耗。在進行間歇動作時，使傳感器、放大電路及轉換電路進行動作的時間越短，則功率消耗削減的效果就越好。例如，可以根據控制中所使用的脈沖信號的脈沖寬度來控制動作時間。此時，實施脈沖寬度越短則越能夠實施削減功率消耗的控制。但是，當在基于系統(tǒng)時鐘的同步設計中生成控制中所使用的脈沖信號時，系統(tǒng)時鐘的頻率將對控制中所使用的脈沖信號的脈沖寬度造成影響。此外，當考慮到制造誤差等吋，優(yōu)選為，控制中所使用的脈沖信號的脈沖寬度在例如出廠時能夠進行容易且準確地進行調節(jié)。此外，在進行間歇動作時，需要從電路的停止狀態(tài)起開始動作、直到輸出穩(wěn)定為止的建立時間。此時，優(yōu)選為，根據傳感器或放大電路的特性，來實施考慮了適當的建立時間的間歇動作。專利文獻I :日本特開2000-74709號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明為用于解決上述課題或問題點中的至少一部分的發(fā)明，其能夠作為以下的方式或應用例而實現(xiàn)。本發(fā)明所涉及的電路裝置包括放大電路，其中輸入有來自傳感器的信號；控制電路，其對傳感器及所述放大電路進行控制。該電路裝置的控制電路輸出間歇動作控制信號，以對傳感器及放大電路的間歇動作進行控制。根據這種結構，由于不僅傳感器進行間歇動作，接收其輸出信號并對信號進行放大的放大電路也進行間歇動作，因此能夠抑制電路裝置的功率消耗。在上述電路裝置中，優(yōu)選采用以下結構，S卩，間歇動作控制信號包括第一間歇動作控制信號，其對傳感器的電源供給進行控制；第二間歇動作控制信號，其對放大電路的電源供給進行控制。優(yōu)選為，第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間與第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間不同。
例如，也可以采用以下結構，即，在從所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)起經過預定的期間之后，所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)。此時，能夠使第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間短于所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間。在對從電路開始進行動作之后直到輸出變得穩(wěn)定為止的建立時間進行比較時，由電阻元件構成的傳感器的建立時間為，短于放大電路的建立時間的時間。因此，通過在從開始進行放大電路的間歇動作起經過預定的時間后，開始進行傳感器的間歇動作，從而能夠在不影響放大電路的輸出的穩(wěn)定動作的條件下，降低傳感器的電流消耗。在上述的電路裝置中，優(yōu)選采用以下的結構，S卩，包括開關，所述開關能夠對向傳感器及放大電路的電源供給進行接通斷開切換。根據這種結構，通過由間歇動作控制信號對開關的接通斷開狀態(tài)進行變更以對電源供給進行控制，從而能夠使電路低功率化。在上述的電路裝置中，優(yōu)選采用如下結構，即，控制電路包括脈沖發(fā)生電路，所述脈沖發(fā)生電路包括恒流源，其生成預定的電流值的電流；電容器，其通過來自所述恒流源的電流而被充入電荷；比較器，其根據對基于被充入所述電容器中的電荷而產生的電壓、與 具有預定的電壓值的參考電壓進行比較的結果，而輸出脈沖信號。在上述的電路裝置中，優(yōu)選為，脈沖發(fā)生電路包括恒流源；電容器，其通過上述電流而被充入電荷；比較器，其將基于被充入電容器中的電荷而產生的電壓與參考電壓進行比較。根據這種結構，通過對恒流源的電流值、電容器的電容、及參考電壓的電壓值中的至少ー個進行變更，從而能夠容易且準確地調節(jié)脈沖信號的時刻。用于對基于被充入電容器中的電荷而產生的電壓與參考電壓進行比較的、比較器的輸出成為脈沖信號。因此，例如通過改變參考電壓，從而能夠生成不同的脈沖信號，進而能夠生成與系統(tǒng)時鐘異步的脈沖信號。另外，可以使電容器中，作為ー個端子的第一端子接地，而使作為另ー個端子的第ニ端子與恒流源串聯(lián)。此外，基于被充入電容器中的電荷而產生的電壓也可以為第二端子的電壓。例如，恒流源的電流值、電容器的電容、參考電壓的電壓值也可以根據來自脈沖發(fā)生電路的外部的信號而連動地，或者単獨地進行變化。在上述的電路裝置中，優(yōu)選為，包括上拉用晶體管，所述上拉用晶體管將所述比較器的輸出端子上拉至高電位側的電源電位。在上述的電路裝置中，優(yōu)選為，所述控制電路生成第一使能信號和第二使能信號，其中，所述第二使能信號在所述第一使能信號成為激活狀態(tài)后，間隔給定的期間，而成為激活狀態(tài)，所述第一使能信號及所述第二使能信號被使用在所述脈沖發(fā)生電路中，所述恒流源及所述參考電壓通過所述第一使能信號成為激活狀態(tài)，而被設定為開啟狀態(tài)，所述比較器通過所述第二使能信號成為激活狀態(tài)，而被設定為開啟狀態(tài)，所述上拉用晶體管在所述第二使能信號為非激活狀態(tài)時，被設定為導通狀態(tài)。在上述的電路裝置中，優(yōu)選為，包括放電用晶體管，所述放電用晶體管在所述第一使能信號為激活狀態(tài)且所述第二使能信號為非激活狀態(tài)時，釋放所述電容器的電荷。根據這些結構，通過具有對比較器的輸出端子進行上拉的上拉用晶體管，從而能夠避免傳輸不定電平的信號。因此，能夠使對比較器的輸入信號進行供給的恒流源、參考電壓、以及比較器自身置于關閉狀態(tài)，從而能夠抑制脈沖發(fā)生電路中的功率消耗。在此，通常的信號是指，采用高電位側的高電平(以下，稱為H電平)或低電位側的低電平(以下，稱為L電平)的信號。不定電平的信號是指，前兩者之間的電平的信號。此時，例如，可以輸入使恒流源及參考電壓置于開啟狀態(tài)的第一使能信號、和而后使比較器置于開啟狀態(tài)的第二使能信號。也可以在第一使能信號成為激活狀態(tài)之后，間隔給定的時間，而使第二使能信號成為激活狀態(tài)。給定的時間可以是例如系統(tǒng)時鐘的I至1023個周期，也可以是幾ms等的具體的時間。在輸入第一及第ニ使能信號時，可以在第二使能信號為非激活狀態(tài)時，使上拉用晶體管成為導通狀態(tài)。由此，能夠切實地避免傳輸不定電平的信號。在上述的電路裝置中，優(yōu)選為，脈沖發(fā)生電路還包括釋放電容器的電荷的放電用 晶體管，并且，當第一使能信號為激活狀態(tài)且第二使能信號為非激活狀態(tài)時，通過放電用晶體管來釋放電容器的電荷。根據這種結構，脈沖發(fā)生電路能夠定期地產生脈沖信號。在上述的電路裝置中，優(yōu)選為，根據所述脈沖信號，來輸出對所述傳感器及所述放大回路的間歇動作進行控制的間歇動作控制信號。根據這種結構，通過使用能夠與系統(tǒng)時鐘異步產生，且能夠實現(xiàn)脈沖寬度的調節(jié)的脈沖信號，以作為傳感器及放大電路的間歇動作控制信號，從而能夠使傳感器及放大電路僅進行短時間的動作，進而能夠抑制傳感器及放大電路中的功率消耗。此外，通過將上述的電路裝置以集成在一個芯片中的方式而包含在集成電路裝置內，從而能夠使該電路裝置小型化，進而能夠實現(xiàn)應用范圍的擴大。本發(fā)明所涉及的集成電路的特征在于，具有電路裝置，所述電路裝置包括放大電路，其中輸入有來自傳感器的信號；控制電路，其對所述傳感器及所述放大電路進行控制，其中，所述傳感器的間歇動作及所述放大電路的間歇動作通過由所述控制電路所輸出的間歇動作控制信號而被控制，所述間歇動作控制信號包括第一間歇動作控制信號，其實施對所述傳感器的間歇動作的控制；第二間歇動作控制信號，其實施對所述放大電路的間歇動作的控制，其中，所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間與所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間不同。根據這種結構，不僅傳感器進行間歇動作，接收其輸出信號并對信號進行放大的放大電路也進行間歇動作，因此能夠抑制集成電路的功率消耗。本發(fā)明可以采用如下結構，S卩，包括所述任ー項內容所記載的脈沖發(fā)生電路、傳感器、將來自所述傳感器的信號作為輸入的放大電路、和根據所述放大電路的輸出信號而對所述傳感器所檢測的測定量進行計算的電路，其中，所述脈沖發(fā)生電路輸出第一脈沖信號和第二脈沖信號，所述第一脈沖信號成為激活狀態(tài)的期間短于所述第二脈沖信號成為激活狀態(tài)的期間，根據所述第一脈沖信號，來輸出對所述傳感器的間歇動作進行控制的第一間歇動作控制信號，根據所述第二脈沖信號，來輸出對所述放大電路的電源供給進行控制的第二間歇動作控制信號，從而對間歇動作進行控制。本發(fā)明的電路裝置向傳感器、放大電路分別提供在不同時刻成為激活狀態(tài)的間歇動作控制信號。考慮到傳感器、放大電路的啟動后的輸出不穩(wěn)定時間、即到輸出通常的信號為止的時間，從而能夠進一歩抑制功率消耗。具體而言，放大電路與傳感器相比，到輸出通常的信號為止，較為花費時間。因此，準備了第一間歇動作控制信號和第二間歇動作控制信號，其中，所述第二間歇動作控制信號在所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)之前，提前給定的期間而成為激活狀態(tài)。而且，將第一間歇動作控制信號供給至傳感器，將第二間歇動作控制信號供給至放大電路。此時，一個間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間短于另ー個間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間。本發(fā)明所涉及的檢測裝置的特征在于，包括電路裝置；傳感器；微控制單元，其對所述電路裝置進行控制，所述電路裝置包括放大電路，其中輸入有來自傳感器的信號；控制電路，其對所述傳感器及所述放大電路進行控制，所述傳感器的間歇動作及所述放大電路的間歇動作通過由所述控制電路所輸出的間歇動作控制信號而被控制，所述間歇動作控制信號包括第一間歇動作控制信號，其實施對所述傳感器的間歇動作的控制；第ニ間歇動作控制信號，其實施對所述放大電路的間歇動作的控制，其中，所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間與所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間不同。根據這種結構，即使存在制造誤差或動作環(huán)境的變化，也能夠進行準確的測定。另夕卜，通過在停止MCU的動作的同時，使本發(fā)明的電路裝置進行動作，從而也能夠抑制檢測裝置的功率消耗。 另外，MCU(Micro Controller Unit :微控制單元)可以為例如處理器，且包括ROM或RAM等的存儲器或接ロ相關的外圍功能等。此外，MCU可以對電路裝置進行控制，且對傳感器所檢測的測定量進行例如積算，并將結果顯示在顯示部等中。


圖I為第一實施方式的脈沖發(fā)生電路的電路圖的示例。圖2(A)至圖2(B)為表示間歇動作中的、到通常輸出開始為止的動作的圖。圖3為第一實施方式的輸出脈沖信號等的波形圖。圖4(A)為設置有旋轉檢測裝置的流道的俯視圖，圖4(B)為其局部剖視圖。圖5為包括第一實施方式的脈沖發(fā)生電路的電路裝置和檢測裝置。圖6為第二實施方式的脈沖發(fā)生電路的電路圖的示例。圖7為第二實施方式的輸出脈沖信號等的波形圖。圖8為包括第二實施方式的脈沖發(fā)生電路的電路裝置和檢測裝置。圖9為表示比較器的結構例的圖。
具體實施例方式以下，利用附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。并且，說明中所使用的附圖為便于進行說明的圖，圖中所記載的并不全是構成裝置所必須的結構要素。I.第一實施方式參照圖I至圖5、圖9對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。以下，首先對第一實施方式的脈沖發(fā)生電路進行說明，然后，對包括第一實施方式中的脈沖發(fā)生電路的電路裝置和檢測裝置進行說明。I. I.本實施方式的脈沖發(fā)生電路的結構圖I為本實施方式的脈沖發(fā)生電路20的電路圖。脈沖發(fā)生電路20包括恒流源32、電容器36、和比較器40。恒流源32在傳輸門34處于導通狀態(tài)時，流通預定電流值的電流。
電容器36的ー個端子(第一端子)被接地，另ー個端子(第二端子)經由傳輸門34而與恒流源32相連接。因此，在傳輸門34處于導通狀態(tài)時，在電容器36中逐漸充入有電荷。電容器36的第二端子與傳輸門38并聯(lián)。當傳輸門38處于導通狀態(tài)時，電容器36中的電荷被釋放。即，傳輸門38為放電用晶體管，因此在以下將其記作為放電用晶體管38。比較器40對基于被充入電容器36中的電荷而產生的電壓即充電電壓130、與參考電壓42的電平進行比較。在本實施方式中，參考電壓42取預定的電壓值Vk。例如，在充電電壓130小于電壓值Vk的情況下，比較器輸出信號126成為L電平。而且，由反相器48對該信號進行反相而得到的輸出脈沖信號120成為H電平。比較器40的輸出端子與傳輸門44相連接。比較器輸出信號126在傳輸門44處于導通狀態(tài)時，被上拉至H電平。S卩，傳輸門44為上拉用晶體管，因此在以下將其記作上拉用晶體管44。
在此，為了抑制功率消耗，脈沖發(fā)生電路20也可以包括在未被使用時處于開啟狀態(tài)的要素。在本實施方式中，恒流源32和參考電壓42通過作為第一使能信號的脈沖電源使能信號124，而成為開啟狀態(tài)。脈沖電源使能信號124為，在使用脈沖發(fā)生電路20時成為激活狀態(tài)的信號。此外，在本實施方式中，比較器40通過作為第二使能信號的脈沖發(fā)生使能信號122，而成為開啟狀態(tài)。脈沖發(fā)生使能信號122在脈沖電源使能信號124成為激活狀態(tài)之后，間隔給定的期間(例如，以系統(tǒng)時鐘的方式，為多個周期)，而成為激活狀態(tài)。由此，在足夠的建立時間之后，開始進行從比較器40的輸出(即輸出脈沖信號120的輸出)。本實施方式的脈沖發(fā)生電路20包括由NAND (與非運算)電路60、62和反相器64構成的觸發(fā)器。該觸發(fā)器的輸出通過反相器66而被反相輸出。該觸發(fā)器保持與脈沖發(fā)生使能信號122和輸出脈沖信號120的組合相對應的值。電容器36根據該觸發(fā)器所保持的值，而充入電荷、或者釋放電荷。例如,在反相器66的輸出值為H電平時，傳輸門34成為導通狀態(tài)，電容器36被充入電荷。相反，反相器66的輸出值為L電平而觸發(fā)器的輸出為H電平時，放電用晶體管38成為導通狀態(tài),從而電容器36釋放電荷。另外，在本實施方式中，上拉用晶體管44通過脈沖發(fā)生使能信號122而被控制。當脈沖發(fā)生使能信號122處于非激活狀態(tài)(在此，為L電平)吋，由于比較器40已處于關閉狀態(tài)，因此需要上拉該輸出端子。本實施方式的脈沖發(fā)生電路20用反相器46對脈沖發(fā)生使能信號122進行反相，并與上拉用晶體管44相連接，從而實現(xiàn)該動作。I. 2.關于間歇動作中的比較器的輸出圖2㈧至圖2⑶為對比較器CMP的間歇動作中的動作進行說明的圖。使比較器進行間歇動作，會帶來對功率消耗的抑制。圖2(A)圖示了比較器CMP的結構。除了被輸入有信號Vinn的反相輸入端子、被輸入有信號Vinp的非反相輸入端子、對輸出信號Vmjt進行輸出的輸出端子之外，還具備接收使能信號EN的使能端子。當使能信號EN例如處于L電平吋，由于比較器不進行動作(關閉狀態(tài))，也不需要進行電源供給，因而不消耗電功率。但是,在將比較器CMP置于關閉狀態(tài)的情況下,作為其輸出信號Vmjt,有可能傳輸不定電平的信號。此外，當啟動比較器CMP時，在輸出通常的信號之前，將花費一定的時間。也就是說，在比較器CMP啟動后，存在輸出不穩(wěn)定時間。圖2 (B)為比較器CMP的輸出信號Vtot的示例。通過使能信號EN從L電平變化為H電平,從而比較器CMP啟動。但是，直到啟動，輸出信號Vmjt —直輸出不定電平的信號。而且，在啟動后，將輸出信號Votjt為通常的信號的H電平輸出之前,也存在輸出不穩(wěn)定時間tidle0在由包括比較器在內的電路進行間歇動作時，需要考慮通常信號未被輸出的期間。另夕卜，該示例中的輸入端子的施加電壓成為Vinp > Vlffl的關系。例如，在圖I的脈沖發(fā)生電路20中，通過脈沖發(fā)生使能信號122來切換比較器40的開啟狀態(tài)、關閉狀態(tài)。而且，具備上拉用晶體管44，從而在比較器40處于關閉狀態(tài)時，不會傳輸不定電平的信號。此外，在包括例如傳感器的檢測裝置等中，有時會對接收了來自傳感器的模擬信號的、放大電路的輸出進行采樣。此時，需要考慮到所述的輸出不穩(wěn)定時間根據例如制造誤差而發(fā)生變動的情況。因此，為了即使存在所述的輸出不穩(wěn)定時間的變動也能夠獲取恰當 的數據，而需要使提供采樣時刻的脈沖信號非常準確。在此，雖然在采用與系統(tǒng)時鐘同步的脈沖信號時將提供準確的時刻，但是在系統(tǒng)時鐘的頻率較低的情況下，采樣將花費時間。因此，由于檢測裝置的檢測性能變差，傳感器等的啟動時間變長，因此抑制功率消耗的效果將消失。因此，用于提供對放大電路的輸出進行采樣的時刻的脈沖信號，要求與系統(tǒng)時鐘異步，且時刻準確。本實施方式的脈沖發(fā)生電路通過以與系統(tǒng)時鐘異步的方式對恒流源的電流值、電容器的電容及參考電壓的電壓值中的至少ー個進行變更，從而能夠容易且準確地調節(jié)脈沖信號的時刻。在此，本實施方式的比較器例如為如圖9所示的結構。在本實施方式的比較器40中，用于接收非反相輸入Vinp和反相輸入Vinn的兩個N型晶體管、構成電流鏡電路的兩個P型晶體管、根據非反相輸入Vinp與反相輸入Vinn之間的大小關系而作為開關來發(fā)揮功能的P型晶體管、以及恒流源，以如圖9所示的方式而連接。在本實施方式的比較器40中，比較器輸出信號126從H電平變化為L電平時的壓擺率(slew rate)較小。因此，可以獲得低功率消耗化、電路規(guī)模削減的效果。在此，比較器輸出信號126平緩地從H電平向L電平變化(參照圖3中的比較器輸出信號126在時刻h至t3中的變化)。因此，雖然有可能在后段的反相器48 (圖I參照)中流有通穿通電流，但通過將柵極長度設計得較長，從而能夠降低貫穿電流。因此，利用圖9中的比較器40，能夠獲得脈沖發(fā)生電路20的低功率消耗化、電路規(guī)模削減的效果。1.3.波形3為本實施方式的脈沖發(fā)生電路的波形圖。參照圖3，對能夠容易且準確地調節(jié)輸出脈沖信號120的時刻的情況進行說明。另外，對與圖I相同的信號標注了相同的符號，并省略其說明。圖3的系統(tǒng)時鐘在此為，脈沖發(fā)生電路及包括脈沖發(fā)生電路的系統(tǒng)所使用的時鐘。脈沖發(fā)生電路生成與系統(tǒng)時鐘異步的輸出脈沖信號120。首先，在時刻b處，脈沖電源使能信號124成為激活狀態(tài)，從而圖I中的恒流源32和參考電壓42成為開啟狀態(tài)。而且，將與系統(tǒng)時鐘的ー個周期相對應的期間、即期間Ttl設定為設置期間，在此后的時刻も處，脈沖發(fā)生使能信號122成為激活狀態(tài)。
通過脈沖發(fā)生使能信號122，從而比較器40(參照圖I)啟動。在時刻h處，由于之前還處于導通狀態(tài)的上拉用晶體管44(參照圖I)的影響，從而比較器輸出信號126為H電平。當脈沖發(fā)生使能信號122變化為H電平吋，比較器40開始工作。在時刻h處，由于充電電壓130為L電平而低于參考電壓(Vk),因此比較器輸出信號126逐漸變化為L電平，在時刻t2處,使輸出脈沖信號120變化為H電平。而且,觸發(fā)器輸出發(fā)生變化,從而傳輸門34成為導通狀態(tài)，由此充電電壓130開始上升。比較器40 (參照圖I)對充電電壓130與參考電壓(Vk)進行比較。而且，在充電電壓130超過參考電壓(Vk)的時刻t3處，比較器輸出信號126變化為H電平。而且，輸出脈沖信號120反相為L電平。該時刻與例如系統(tǒng)時鐘的下降的時刻t4無關。因此，脈沖發(fā)生電路能夠輸出與系統(tǒng)時鐘異步的輸出脈沖信號120。
如此，在本實施方式的脈沖發(fā)生電路中，通過充電電壓130和參考電壓(Vk)之間的關系來決定輸出脈沖信號120的時刻。因此，通過在例如出廠時，對決定充電電壓130的變化的、恒流源的電流值和電容器的電容中的至少的一個進行調節(jié)，從而能夠產生準確的脈沖信號。此外，通過對參考電壓的電壓值Vk進行調節(jié)，也能夠產生準確的脈沖信號。本實施方式的脈沖發(fā)生電路由于能夠產生與系統(tǒng)時鐘異步從而可容易且準確地進行調節(jié)的脈沖信號，因此如后文所述，能夠應用于檢測裝置等中。例如，在包括傳感器的檢測裝置中，有時會使用將傳感器及放大電路的電源置于導通狀態(tài)的間歇動作控制信號(間歇動作控制信號222)。此時，通過根據輸出脈沖信號120來生成間歇動作控制信號222，從而能夠僅在必要時將傳感器等置于開啟狀態(tài)，進而能夠抑制功率消耗。此時，如果放大電路為比較器，則可能會在各個檢測裝置中具有不同的輸出不穩(wěn)定時間。于是，需要用于提供在留出足夠的保持期間T2的同時，使傳感器輸出取樣信號200足夠穩(wěn)定的期間T1的時刻的、準確的脈沖信號。在本實施方式的脈沖發(fā)生電路中，通過對恒流源的電流值、電容器的電容及參考電壓的電壓值中的至少ー個進行變更，從而能夠容易且準確地調節(jié)脈沖信號的時刻。因此，如后文所述，能夠良好地應用于檢測裝置等中。另外，間歇動作控制信號222和傳感器輸出采樣信號200與圖5的框圖中的相同符號的信號相對應。1.4.旋轉檢測裝置的動作在此，參照圖4(A)至圖4(B)，對作為檢測裝置之ー的旋轉檢測裝置進行說明。圖4(A)為設置有旋轉檢測裝置的流道的俯視圖，圖4(B)圖示了其局部剖視圖。另外，在圖4(A)中，省略了作為傳感器之一的磁傳感器的圖示。在旋轉檢測裝置中，將欲測定的量(被測定量)置換為轉數，并通過例如磁傳感器來對該轉數進行檢測，從而輸出電信號。電信號由例如MCU進行處理，從而獲得被測定量。被測定量可以為例如水等的液體的流量，也可以為煤氣等的氣體的流量。以下，對用于檢測液體的流量的旋轉檢測裝置進行說明。例如液體為水，此時能夠應用于水表中。圖4(A)中，在液體的流道104中設置有葉輪100。液體沿著箭頭標記Xl的方向流動時，葉輪100如箭頭標記X2所示這樣順時針旋轉。通過測定轉數,從而可知液體的流量。在此，在葉輪100的軸上安裝有磁鐵102，由于葉輪100進行旋轉，從而其磁力發(fā)生變化。
圖4 (B)為圖4⑷的液體的流道104的剖視圖。在葉輪100的附近，磁傳感器106以被安裝在基板108上的方式而被設置。此時，磁傳感器106與葉輪100不接觸。磁傳感器106對葉輪100旋轉時因磁鐵102而發(fā)生改變的磁力進行檢測。而且，根據檢測結果，而輸出電信號，并由例如被安裝在基板108上的MCU(未圖示)接收該信號并計算轉數。此外，MCU根據轉數而對液體的流量進行計算。例如水表這種旋轉檢測裝置有時會由電池進行驅動。因此，由于通過電池而使旋轉檢測裝置進行長時間動作，因此對減小功率消耗的要求較強烈。此外，為了進行準確的測定，需要在適當的時刻對傳感器的輸出進行采樣。因此，作為檢測裝置，或者作為包括檢測電路的電路裝置，通過裝入本實施方式的脈沖發(fā)生電路，從而能夠如后文所述這樣，以低功率消耗來實施準確的采樣。I. 5.電路裝置、檢測裝置 圖5為表示包括本實施方式的脈沖發(fā)生電路20的電路裝置2和檢測裝置I。另夕卜，對于與圖I、圖3相同的結構要素標注相同的編號、符號，并省略其說明。雖然本實施方式的檢測裝置I為所述的旋轉檢測裝置，但不限定于此。如圖5所示，脈沖發(fā)生電路20被包含在控制電路10中。此時，控制電路10可以與傳感器70、放大電路72及傳輸門76 一起，作為電路裝置2而集成在一個芯片中，從而成為集成電路裝置。傳輸門76作為開關電路而進行動作。該開關電路也可以采用其它的電路結構。傳感器70為對磁力變化進行檢測的磁傳感器，以下、將傳感器70表示為傳感器。此外，放大電路72接收傳感器的輸出，并將傳感器的輸出轉換為傳感器輸出采樣信號200而輸出。放大電路72也可以使用運算放大器。此外，放大電路72也可以作為比較器。也可以包括多個傳感器和放大電路。電路裝置2為了抑制功率消耗，不僅使傳感器進行間歇動作，還使放大電路也進行間歇動作。此時，通過由間歇動作控制信號222來切換傳輸門的導通狀態(tài)和截止狀態(tài)，從而控制電路10控制對傳感器和放大電路的間歇動作。在本實施方式中，僅當間歇動作控制信號222為I吋，傳輸門76才成為導通狀態(tài)，從而傳感器輸出采樣信號200的有效信號被輸入至控制電路10中。除此以外，由于不僅傳感器不消耗電功率，放大電路也不消耗電功率，因此能夠減小功率消耗。此時，控制電路10根據來自脈沖發(fā)生電路20的輸出脈沖信號120而生成間歇動作控制信號222，井根據輸出脈沖信號120，對傳感器輸出采樣信號200進行采樣(參照圖3)。由于能夠僅在對來自傳感器的數據進行采樣所需的最小限度的時間內，將傳感器等置于開啟狀態(tài)，因此能夠抑制功率消耗。此外，在本實施方式的脈沖發(fā)生電路20中，通過對恒流源的電流值、電容器的電容、及參考電壓的電壓值中的至少ー個值進行變更，從而能夠容易且準確地對輸出脈沖信號120的時刻進行調節(jié)。因此，能夠在傳感器輸出采樣信號200足夠穩(wěn)定時進行采樣。在此，檢測裝置I除電路裝置2之外，還包括MCU3。電路裝置2也可以根據旋轉或旋轉停止，而對中斷信號211進行輸出。MCU3也可以根據中斷信號211，而使用計數器等來求出例如流量的積算值。中斷信號211也可以根據正轉、反轉、旋轉停止等而準備多個。
另外，在檢測裝置I中，控制電路10根據來自MCU3的控制信號201，而向脈沖發(fā)生電路20提供脈沖電源使能信號124和脈沖發(fā)生使能信號122。如此，本實施方式的脈沖發(fā)生電路由于能夠容易且準確地調節(jié)脈沖信號的時刻，因此能夠良好地應用于檢測裝置I或其電路裝置2中。2.第二實施方式參照圖6至圖8，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。在第二實施方式的電路裝置中，通過生成并輸出多個間歇動作控制信號，從而能夠在應用于檢測裝置等吋，進ー步抑制功率消耗。另外，雖然間歇動作控制信 號可以為三個以上，但是在本實施方式中設為兩個。2. I.本實施方式的脈沖發(fā)生電路的結構利用圖6對本實施方式的脈沖發(fā)生電路進行說明。圖6為本實施方式的脈沖發(fā)生電路20A的電路圖。對于與圖I至圖5相同的元件，標注相同的編號、符號，并省略其說明。脈沖發(fā)生電路20A包括兩個比較器40A、40B。作為各自的輸出的第一比較器輸出信號126A、第二比較器輸出信號126B經由邏輯電路,而分別作為第一脈沖信號即第一輸出脈沖信號120A、和第二脈沖信號即第二輸出脈沖信號120B而被輸出。在此，兩個比較器40A、40B對充電電壓130和參考電壓的電平進行比較。在此，兩個比較器40A、40B分別采用不同的參考電壓(第一參考電壓42A、第二參考電壓42B)。例如，比較器40A的第一參考電壓42A可以將電壓值設為VKQ，比較器40B的第二參考電壓42B可以將電壓值設為Vki ( > Veo)。在本實施方式中，第二輸出脈沖信號120B通過由反相器48將第二比較器輸出信號126B反相而被得到。而且,第一輸出脈沖信號120A為，輸入了第二輸出脈沖信號120B和第一比較器輸出信號126A的AND(與運算)電路49的輸出信號。如此，還能夠通過多個信號的組合，來生成輸出脈沖信號。在此，比較器40A、40B例如也可以為如圖9所示的結構。在本實施方式中，由于使用兩個比較器40A、40B,因此能夠輸出第一輸出脈沖信號120A和第二輸出脈沖信號120B。本實施方式的脈沖發(fā)生電路20A能夠輸出時刻不同的兩個脈沖信號。例如，如果根據上述脈沖信號而生成多個間歇動作控制信號，則對于每ー個被供給了該間歇動作控制信號的電路，都會不浪費地使其進行間歇動作，從而能夠進一歩抑制功率消耗。另外，在兩個比較器40A、40B各自的輸出端子上，還連接有作為傳輸門的上拉用晶體管44A、44B。由此，不會傳輸不定電平的信號。另外，上拉用晶體管44A、44B分別在由反相器46A、46B對脈沖發(fā)生使能信號122進行了反相而得到的信號為H電平吋，處于導通狀態(tài)。2.2.波形7為本實施方式的脈沖發(fā)生電路的波形圖。另外，對于與圖I、圖3、圖6相同的信號，標注相同的符號，并省略其說明。脈沖發(fā)生電路生成與系統(tǒng)時鐘異步的輸出脈沖信號120AU20B。與第一實施方式(圖3)相同，在時刻、處，由于之前處于導通狀態(tài)的上拉用晶體管44A、44B(參照圖6)的影響，從而第一比較器輸出信號126A、第二比較器輸出信號126B為H電平。當脈沖發(fā)生使能信號122變化為H電平吋，比較器40A、40B將開始進行工作。由于第二參考電壓42B為高于充電電壓130的L電平的電壓，因此第二比較器輸出信號126B逐漸向L電平發(fā)生變化，在時刻t2處，使第二輸出脈沖信號120B變化為H電平。而且，傳輸門34成為導通狀態(tài)從而充電電壓130開始上升。而且，在充電電壓130超過了第一參考電壓(Vkq)的時刻t2A,第一比較器輸出信號126A變化為H電平。而且，第一輸出脈沖信號120A變化為H電平。在充電電壓130超過了第二參考電壓(Vki)的時刻t3，第二比較器輸出信號126B也變化為H電平。此時，第一輸出脈沖信號120A、第二輸出脈沖信號120B均變化為L電平。如此，通過因參考電壓的差而引起的比較器輸出信號進行反相的時刻的不同、以及經由例如圖6的AND電路49的方式,從而生成兩個不同的輸出脈沖信號(第一輸出脈沖信號120A、第二輸出脈沖信號120B)。 如果根據上述輸出脈沖信號120A、120B中的每ー個，來生成間歇動作控制信號，則對于每ー個電路而能夠不浪費地使其進行間歇動作，從而能夠進一歩抑制功率消耗。具體而言，對于在輸出通常的信號之前耗費時間的電路，較早地供給成為激活狀態(tài)的第一間歇動作控制信號222A。而且，對于立即輸出通常的信號的電路(例如，傳感器)，供給在從第一間歇動作控制信號222A成為激活狀態(tài)起經過預定的期間T4之后成為激活狀態(tài)的第二間歇動作控制信號222B。另外，在本實施方式中，第一間歇動作控制信號222A為，根據第二輸出脈沖信號120B而被生成的第二間歇動作控制信號，第二間歇動作控制信號222B為，根據第一輸出脈沖信號120A而被生成的第一間歇動作控制信號。2. 3.電路裝置、檢測裝置圖8表示包含本實施方式的脈沖發(fā)生電路20A的電路裝置2A和檢測裝置1A。另夕卜，對于與圖I、圖3、圖5至圖7相同的要素，標注了相同的編號、符號，并省略其說明。雖然與第一實施方式相同，將本實施方式的檢測裝置IA設定為旋轉檢測裝置，但不限定于此。如圖8所示，本實施方式的控制電路IOA包括脈沖發(fā)生電路20A，且可以作為檢測裝置IA的一部分而被使用。此時，放大電路72、傳輸門76A、76B及控制電路IOA也可以作為電路裝置2A而成為集成在一個芯片上的集成電路。脈沖發(fā)生電路20A向控制電路IOA輸出時刻不同的兩個脈沖信號(第一輸出脈沖信號120A、第二輸出脈沖信號120B)。而且，控制電路IOA如前文所述，根據第二輸出脈沖信號120B而生成第一間歇動作控制信號222A,且根據第一輸出脈沖信號120A而生成第二間歇動作控制信號222B。如圖2(B)所示,放大電路72在啟動時存在輸出不穩(wěn)定時間tidle，在此期間，即使傳感器進行工作，也不會向控制電路IOA傳輸正確的數據。也就是說，需要到輸出穩(wěn)定為止的建立時間。在傳感器的建立時間為短于放大電路72的建立時間的時間的情況下，在放大電路72的輸出不穩(wěn)定時間tidle內，通過將傳感器設為關閉狀態(tài)，從而能夠將功率消耗抑制得更低。因此，通過準備第一間歇動作控制信號222A和第二間歇動作控制信號222B，從而改變放大電路和傳感器成為開啟狀態(tài)的時刻，由此抑制檢測裝置IA的功率消耗。具體而言，第一間歇動作控制信號222A被輸入至傳輸門76A,從而根據圖7的時刻t2處的時刻，而使放大電路72啟動。另ー方面，第二間歇動作控制信號222B被輸入至傳輸門76B，從而根據圖7的時刻t2A處的時刻，而使傳感器啟動。此時，由于在放大電路72的輸出不穩(wěn)定時間內，傳感器未啟動，因此作為檢測裝置IA的動作而未產生浪費，從而能夠抑制功率消耗。本發(fā)明并不限于這些例示，其包括與實施方式中所說明的結構實質上相同的結構(例如，功能、方法及結果相同的結構、或者目的及效果相同的結構)。例如，雖然對傳感器的建立時間為短于放大電路72的建立時間的時間的情況進行了說明，但是相反地，在傳感器的建立時間為長于放大電路72的建立時間的時間的情況下，能夠采取在從傳感器的間歇動作開始起經過預定時間后，開始進行放大電路72的間歇動作的結構。例如，雖然在本實施方式和改變例中，利用磁傳感器而進行了說明，但是不限于磁傳感器，也可以利用壓カ傳感器、照度傳感器、溫度傳感器。
此外，放大電路72也可以利用運算放大器、比較器、模擬數字轉換電路。例如，雖然傳輸門76、76A、76B作為電源供給開關，而對間歇動作進行控制，但也可以利用具有這些開關的功能的傳感器或放大電路。此外，也可以采用將控制電路10、控制電路10A、電路裝置2或電路裝置2A包含于MCU中的結構。此外，本發(fā)明包括將實施方式中所說明的結構中的非本質性的部分進行置換的結構。此外，本發(fā)明還包括起到與實施方式中所說明的結構相同的作用效果的結構或實現(xiàn)相同目的的結構。此外，本發(fā)明包括在實施方式中所說明的結構中附加了公知技術的結構。本發(fā)明能夠在不脫離本發(fā)明的主g的范圍內進行廣泛應用。符號說明I 檢測裝置、IA 檢測裝置、2 電路裝置、2A 電路裝置、3 MCU、10 控制電路、IOA 控制電路、20 脈沖發(fā)生電路、20A 脈沖發(fā)生電路、32 恒流源、34 傳輸門、36 電容器、38 傳輸門(放電用晶體管)、40 比較器、40A 比較器、40B 比較器、42 參考電壓、42A第一參考電壓、42B第二參考電壓、
44傳輸門(上拉用晶體管)、44A傳輸門(上拉用晶體管)、44B傳輸門(上拉用晶體管)、46反相器、46A反相器、46B反相器、48反相器、49AND 電路、
60NAND 電路、62NAND 電路、64反相器、66反相器、70傳感器、72放大電路、76傳輸門、76A傳輸門、76B傳輸門、100葉輪、102磁鐵、104流道、106磁傳感器、108基板、120輸出脈沖信號、120A第一輸出脈沖信號、120B第二輸出脈沖信號、122脈沖發(fā)生使能信號、124脈沖電源使能信號、126比較器輸出信號、126A第一比較器輸出信號、126B第二比較器輸出信號、130充電電壓、200傳感器輸出米樣信號、201控制信號、211中斷信號、222間歇動作控制信號、222A第一間歇動作控制信號、222B第二間歇動作控制信號。
權利要求
1.一種電路裝置，其特征在于，包括 放大電路，其中輸入有來自傳感器的信號； 控制電路，其對所述傳感器及所述放大電路進行控制， 所述傳感器的間歇動作及所述放大電路的間歇動作通過由所述控制電路所輸出的間歇動作控制信號而被控制。
2.如權利要求I所述的電路裝置，其特征在干， 所述間歇動作控制信號包括 第一間歇動作控制信號，其實施對所述傳感器的間歇動作的控制； 第二間歇動作控制信號，其實施對所述放大電路的間歇動作的控制， 所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間與所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間不同。
3.如權利要求2所述的電路裝置，其特征在干， 所述第一間歇動作控制信號在從所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)起經過了預定的期間之后成為激活狀態(tài)。
4.如權利要求I至3中任一項所述的電路裝置，其特征在干， 還包括開關，所述開關能夠對向所述傳感器及所述放大電路的電源供給的接通與斷開進行切換， 所述間歇動作控制信號被輸出至所述開關，從而被用于對所述電源供給的接通與斷開的切換的控制。
5.如權利要求I至3中任一項所述的電路裝置，其特征在干， 所述控制電路包括脈沖發(fā)生電路， 所述脈沖發(fā)生電路包括 恒流源，其生成預定的電流值的電流； 電容器，其通過來自所述恒流源的電流而被充入電荷； 比較器， 所述比較器根據對基于被充入所述電容器中的電荷而產生的電壓、與具有預定的電壓值的參考電壓進行比較的結果，而輸出脈沖信號。
6.如權利要求5所述的電路裝置，其特征在干， 所述脈沖發(fā)生電路還包括上拉用晶體管， 所述上拉用晶體管將所述比較器的輸出端子上拉至高電位側的電源電位。
7.如權利要求6所述的電路裝置，其特征在干， 所述脈沖發(fā)生電路生成第一使能信號和第二使能信號，其中，所述第二使能信號在所述第一使能信號成為激活狀態(tài)之后，間隔給定的期間，而成為激活狀態(tài)， 所述第一使能信號及所述第二使能信號被使用在所述脈沖發(fā)生電路中， 所述恒流源及所述參考電壓通過所述第一使能信號成為激活狀態(tài)，而被設定為開啟狀態(tài)， 所述比較器通過所述第二使能信號成為激活狀態(tài)，而被設定為開啟狀態(tài)， 所述上拉用晶體管在所述第二使能信號為非激活狀態(tài)時，被設定為導通狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的電路裝置，其特征在干，所述脈沖發(fā)生電路還包括放電用晶體管， 當所述第一使能信號為激活狀態(tài)且所述第二使能信號為非激活狀態(tài)時，充入所述電容器中的電荷通過所述放電用晶體管而被釋放。
9.如權利要求5所述的電路裝置，其特征在干， 所述控制電路根據所述脈沖信號，生成所述間歇動作控制信號。
10.ー種集成電路，其特征在干， 具有電路裝置， 所述電路裝置包括放大電路，其中輸入有來自傳感器的信號；控制電路，其對所述傳感器及所述放大電路進行控制，所述傳感器的間歇動作及所述放大電路的間歇動作通過由所述控制電路所輸出的間歇動作控制信號而被控制， 所述間歇動作控制信號包括第一間歇動作控制信號，其實施對所述傳感器的間歇動作的控制；第二間歇動作控制信號，其實施對所述放大電路的間歇動作的控制，所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間與所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間不同。
11.一種檢測裝置，其特征在于，包括 電路裝置； 傳感器； 微控制単元，其對所述電路裝置進行控制， 所述電路裝置包括放大電路，其中輸入有來自傳感器的信號；控制電路，其對所述傳感器及所述放大電路進行控制，所述傳感器的間歇動作及所述放大電路的間歇動作通過由所述控制電路所輸出的間歇動作控制信號而被控制， 所述間歇動作控制信號包括第一間歇動作控制信號，其實施對所述傳感器的間歇動作的控制；第二間歇動作控制信號，其實施對所述放大電路的間歇動作的控制，所述第一間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間與所述第二間歇動作控制信號成為激活狀態(tài)的期間不同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路裝置、集成電路及檢測裝置，其實現(xiàn)使用了傳感器的電路裝置的低功率消耗化。電路裝置的特征在于，包括輸入有來自傳感器的信號的放大電路、和對所述傳感器及所述放大電路進行控制的控制電路，其中，所述傳感器的間歇動作及所述放大電路的間歇動作通過由所述控制電路輸出的間歇動作控制信號而被控制。
文檔編號G01F15/075GK102692258SQ20121007651
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2011年3月22日
發(fā)明者久保田哲, 桑野俊一 申請人:精工愛普生株式會社