DE102009006546A1 - Circuit arrangement for e.g. joystick, has signal inlet for feeding measurement signal to sensor, and digital/analog converter coupled with outlet of control unit in inlet side and coupled with inlet of summing circuit in outlet side - Google Patents

Circuit arrangement for e.g. joystick, has signal inlet for feeding measurement signal to sensor, and digital/analog converter coupled with outlet of control unit in inlet side and coupled with inlet of summing circuit in outlet side Download PDF

Info

Publication number
DE102009006546A1
DE102009006546A1 DE200910006546 DE102009006546A DE102009006546A1 DE 102009006546 A1 DE102009006546 A1 DE 102009006546A1 DE 200910006546 DE200910006546 DE 200910006546 DE 102009006546 A DE102009006546 A DE 102009006546A DE 102009006546 A1 DE102009006546 A1 DE 102009006546A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
digital
input
analog
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200910006546
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009006546B4 (en
Inventor
Gerhard Oberhoffner
Martin Renaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams AG
Original Assignee
Austriamicrosystems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Austriamicrosystems AG filed Critical Austriamicrosystems AG
Priority to DE102009006546.6A priority Critical patent/DE102009006546B4/en
Publication of DE102009006546A1 publication Critical patent/DE102009006546A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009006546B4 publication Critical patent/DE102009006546B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07Hall effect devices
    • G01R33/072Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D1/00Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

The arrangement (10) has a signal inlet (11) for feeding a measurement signal (VH) to a sensor (40) e.g. magnetic field sensor. A summing circuit (12) has an inlet (13), which is coupled with the signal inlet. A control unit (16) has an inlet (17), which is connected with an outlet (15) of the summing circuit. The control unit has an outlet (18) by which a conditioned measurement signal (AM) is output. A digital/analog converter (20) is coupled with another outlet (19) of the control unit in an inlet side, and coupled with another inlet (14) of the summing circuit in an outlet side. An independent claim is also included for a method for producing a conditioned measurement signal.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines aufbereiteten Messsignals. Ein Sensor gibt üblicherweise ein Messsignal ab, das zuerst weiterzuverarbeiten ist, ehe mit Hilfe eines aufbereiteten Messsignals eine Aktion ausgelöst oder eine Information gespeichert werden kann. Umfasst beispielsweise der Sensor ein Hall-Element, so stellt das Hall-Element eine Hall-Spannung bereit, die eine Offsetkomponente aufweisen kann, deren Einfluss zu reduzieren ist.The The present invention relates to a circuit arrangement and a Method for providing a processed measurement signal. One Sensor usually outputs a measurement signal first is to be further processed, before using a processed measuring signal an action is triggered or information is stored can be. For example, does the sensor include a Hall element, Thus, the Hall element provides a Hall voltage, which is an offset component may have, whose influence is to be reduced.

Dokument DE 10 2006 059 421 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verarbeitung von Offset-behafteten Sensorsignalen. Dabei wird ein Sensor in aufeinander folgenden Phasen unterschiedlich angesteuert. Der Sensor kann ein Hall-Sensor sein.document DE 10 2006 059 421 A1 describes a method for processing offset-related sensor signals. In this case, a sensor is controlled differently in successive phases. The sensor can be a Hall sensor.

In Dokument US 2008/0094055 A1 ist ein getakteter Hall-Sensor angegeben. Dabei moduliert ein Schaltkreis eine Hall-Offsetkomponente oder eine magnetische Signalkomponente.In document US 2008/0094055 A1 a clocked Hall sensor is specified. In this case, a circuit modulates a Hall offset component or a magnetic signal component.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Bereitstellen eines aufbereiteten Messsignals anzugeben, mit dem ein Einfluss einer Störgröße in einem Messsignal verringert werden kann.task It is the object of the present invention to provide a circuit arrangement and a method for providing a conditioned measurement signal specify with which an influence of a disturbance variable can be reduced in a measurement signal.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 und dem Verfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These The object is with the subject of claim 1 and the method solved according to claim 14. further developments and embodiments are each subject of the dependent Claims.

In einer Ausführungsform umfasst eine Schaltungsanordnung einen Signaleingang, eine Summierschaltung, eine Steuereinheit und einen Digital/Analog-Wandler. Der Signaleingang ist zum Zuführen eines Messsignals, das ein an den Signaleingang ankoppelbarer Sensor bereitstellt, realisiert. Die Summierschaltung weist einen ersten, einen zweiten Eingang und einen Ausgang auf. Der erste Eingang der Summierschaltung ist mit dem Signaleingang gekoppelt. Eine Steuereinheit umfasst einen Eingang sowie einen ersten und einen zweiten Ausgang. Der Eingang ist mit dem Ausgang der Summierschaltung gekoppelt. An dem ersten Ausgang ist ein aufbereitetes Messsignal abgreifbar. Der Digital/Analog-Wandler ist eingangsseitig mit dem zweiten Ausgang der Steuereinheit und ausgangsseitig mit dem zweiten Eingang der Summierschaltung gekoppelt.In An embodiment comprises a circuit arrangement a signal input, a summing circuit, a control unit and a digital / analog converter. The signal input is for feeding a measurement signal, which can be coupled to the signal input sensor provides, realizes. The summation circuit has a first, a second input and an output. The first entrance of the Summing circuit is coupled to the signal input. A control unit includes an input and a first and a second output. The input is coupled to the output of the summing circuit. At the first output a processed measurement signal can be tapped. The digital / analogue converter is on the input side with the second output the control unit and the output side with the second input of the Summing circuit coupled.

Mit Vorteil kann die Steuereinheit ein Analogsignal mittels des Digital/Analog-Wandlers der Summierschaltung zuleiten, so dass eine Störgröße im Messsignal verringert werden kann.With Advantage, the control unit an analog signal by means of the digital / analog converter to the summing circuit, so that a disturbance can be reduced in the measurement signal.

In einer Ausführungsform gibt die Summierschaltung an ihrem Ausgang ein Summensignal ab. Die Steuereinheit kann an ihrem zweiten Ausgang ein Digitalsignal bereitstellen. Die Steuereinheit kann als digitale Signalverarbeitungseinrichtung, abgekürzt DSP, realisiert sein. Die Steuereinheit kann einen Mikrocontroller umfassen.In In one embodiment, the summation circuit is at its Output a sum signal. The control unit can be at its second Output provide a digital signal. The control unit can as digital signal processing device, abbreviated DSP, be realized. The control unit may comprise a microcontroller.

In einer Weiterbildung umfasst die Steuereinheit einen dritten Ausgang, der mit dem Sensor koppelbar ist. Der dritte Ausgang ist zum Versetzen des Sensors in einen ersten und in einen zweiten Betriebszustand vorgesehen. Der erste Betriebszustand des Sensors unterscheidet sich vom zweiten Betriebszustand des Sensors.In In a further development, the control unit comprises a third output, which can be coupled to the sensor. The third exit is for relocation of the sensor in a first and in a second operating state intended. The first operating state of the sensor differs from the second operating state of the sensor.

In einer Ausführungsform weist das Messsignal einen ersten Wert im ersten Betriebszustand und einen zweiten Wert in einen zweiten Betriebszustand auf. Der erste Wert kann vom zweiten Wert verschieden sein. Beispielsweise kann der erste Wert eine Signalkomponente, die von der mittels des Sensors zu bestimmenden Größe abhängt, und eine Offsetkomponente aufweisen. Weiter kann beispielsweise der zweite Wert ausschließlich die Offsetkomponente aufweisen. Somit kann mittels der Steuereinheit die Offsetkomponente bestimmt werden und über den Digital/Analog-Wandler ein Analogsignal an den zweiten Eingang der Summierschaltung abgegeben werden, mit dem die Offsetkomponente korrigiert werden kann. Die Korrektur kann derart erfolgen, dass das Summensignal am Ausgang der Summierschaltung im ersten und im zweiten Betriebszustand unabhängig von einem Offset im Messsignal ist. Eine Drift der Offsetkomponente kann von der Steuereinheit erfasst werden, so dass über den Digital/Analog-Wandler ein verändertes Analogsignal dem zweiten Eingang der Summierschaltung bereitgestellt wird.In According to one embodiment, the measuring signal has a first one Value in the first operating state and a second value in a second Operating state on. The first value may be different from the second value be. For example, the first value may be a signal component, that of the size to be determined by means of the sensor depends, and have an offset component. Next can For example, the second value excluding the offset component exhibit. Thus, by means of the control unit, the offset component be determined and via the digital / analog converter Analog signal delivered to the second input of the summing circuit with which the offset component can be corrected. The Correction can be made such that the sum signal at the output the summing in the first and in the second operating state independently from an offset in the measurement signal. A drift of the offset component can be detected by the control unit, so over the digital / analog converter, a modified analog signal is provided to the second input of the summing circuit.

In einer Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung einen Analog/Digital-Wandler. Der Analog/Digital-Wandler ist an einem Eingang mit dem Ausgang der Summierschaltung verbunden. Der Analog/Digital-Wandler ist an einem Ausgang an den Eingang der Steuereinheit angeschlossen. Somit kann das am Ausgang der Summierschaltung bereitgestellte Summensignal mittels des Analog/Digital-Wandlers digitalisiert werden und das digitalisierte Summensignal der Steuereinheit zugeleitet werden. Durch die Verringerung des Offseteinfluss auf das Summensignal ist es nicht mehr erforderlich, einen großen Bereich für zulässige Eingangsspannungen des Analog/Digital-Wandlers zu spezifizieren. Der Aufwand für die Realisierung des Analog/Digital-Wandlers kann somit gering gehalten werden.In According to one embodiment, the circuit arrangement comprises a Analog / digital converter. The analog / digital converter is connected to one Input connected to the output of the summing circuit. The analog / digital converter is connected at an output to the input of the control unit. Thus, the sum signal provided at the output of the summing circuit be digitized by means of the analog / digital converter and the digitized sum signal to be fed to the control unit. By it is the reduction of the offset influence on the sum signal no longer required, a large area for permissible input voltages of the analog / digital converter to specify. The effort for the realization of the Analog / digital converter can thus be kept low.

In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit das Digitalsignal derart erzeugen, dass die Offsetkomponente des Messsignals kompensiert wird, welche im ersten und im zweiten Betriebszustand vorhanden ist. In einem Ausführungsbeispiel ist die Offsetkomponente näherungsweise konstant und unabhängig von den Betriebszuständen des Sensors, so dass das Digitalsignal näherungsweise konstant ist. Das Digitalsignal kann sich jedoch im Fall einer Drift des Offsetsignals ändern.In one embodiment, the control unit may generate the digital signal such that the offset component of the measurement signal compensates which is present in the first and in the second operating state. In one embodiment, the offset component is approximately constant and independent of the operating conditions of the sensor, such that the digital signal is approximately constant. However, the digital signal may change in case of drift of the offset signal.

In einer Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung einen Komparator. Der Komparator ist an einem Eingang mit dem Ausgang der Summierschaltung gekoppelt. An einem Ausgang ist der Komparator an den Eingang der Steuereinheit angeschlossen. Der Komparator stellt an seinem Ausgang das digitalisierte Summensignal bereit. Mit Vorteil kann mittels eines Komparators eine aufwandsarme Bewertung des Summensignals durchgeführt werden.In According to one embodiment, the circuit arrangement comprises a Comparator. The comparator is at an input to the output coupled to the summing circuit. At one exit is the comparator connected to the input of the control unit. The comparator presents ready at its output the digitized sum signal. With advantage can by means of a comparator a low-cost evaluation of the sum signal be performed.

In einer Ausführungsform stellt die Steuereinheit das Digitalsignal derart bereit, dass das Messsignal im ersten und im zweiten Betriebszustand nachgebildet wird. Die Steuereinheit erzeugt ein derartiges Digitalsignals, das vom Digital/Analog-Wandler in ein Analogsignal umgewandelt wird, dass das Summensignal null wird. Zur Bewertung des Summensignals ist somit ein einfacher Komparator ausreichend. Ein Schwellwert des Komparators kann beispielsweise den Wert null Volt oder null Mikroampere aufweisen.In In one embodiment, the control unit provides the digital signal so ready that the measurement signal in the first and in the second operating state simulated becomes. The control unit generates such a digital signal that is converted by the digital / analog converter into an analog signal, that the sum signal becomes zero. To evaluate the sum signal Thus, a simple comparator is sufficient. A threshold For example, the comparator may be zero volts or zero Have microampere.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung einen weiteren Komparator. Der Komparator weist ei nen ersten Schwellwert und der zweite Komparator einen weiteren Schwellwert auf. Der Schwellwert und der weitere Schwellwert sind voneinander verschieden. Der Schwellwert kann größer als der weitere Schwellwert sein. Somit kann mittels des Komparators und des weiteren Komparators bestimmt werden, ob das Summensignal einen Wert, der größer als der Schwellwert des Komparators ist, oder einen Wert, der kleiner als der weitere Schwellwert des weiteren Komparators ist, oder einen Wert zwischen dem weiteren Schwellwert und dem Schwellwert aufweist. Der Komparator und der weitere Komparator bilden somit eine Fensterkomparatoranordnung. Mit Vorteil kann mittels der zwei Komparatoren festgestellt werden, ob das Summensignal konstant ist oder zu größeren oder zu kleineren Werten hin driftet. Der Schwellwert kann einen positiven Wert und der weitere Schwellwert einen negativen Wert aufweisen. Ein Betrag des Schwellwertes kann gleich einem Betrag des weiteren Schwellwertes sein. Beispielsweise kann der Schwellwert 0,1 Volt und der weitere Schwellwert –0,1 Volt betragen.In An alternative embodiment comprises the circuit arrangement another comparator. The comparator has a first threshold and the second comparator has another threshold. The threshold and the further threshold are different from each other. The threshold can be greater than the further threshold. Thus, by means of the comparator and the further comparator determine whether the sum signal has a value greater as the threshold of the comparator, or a value that is smaller as the further threshold of the further comparator is, or one Value between the further threshold and the threshold. Of the Comparator and the other comparator thus form a window comparator arrangement. Advantageously, it can be determined by means of the two comparators whether the sum signal is constant or larger or drifting to smaller values. The threshold can be one positive value and the further threshold a negative value exhibit. An amount of the threshold may be equal to an amount be the further threshold. For example, the threshold 0.1 volts and the further threshold value is -0.1 volts.

In einer alternativen Ausführungsform ist anstelle des Komparators ein Nullpunktdetektor vorgesehen. Der Nullpunktdetektor kann ein Signal ausgangsseitig bereitstellen, welches angibt, ob das Summensignal näherungsweise null beträgt oder von null abweicht. In einer Ausführungsform stellt der Nullpunktdetektor ausgangsseitig ein Signal bereit, das angibt, ob das Summensignal aus einem Bereich zwischen einem ersten und einem zweiten Schwellwert ist oder ob das Summensignal größer als der erste beziehungsweise kleiner als der zweite Schwellwert ist. Der erste Schwellwert kann größer als der zweite Schwellwert sein. Der erste Schwellwert kann einen positiven Wert und der zweite Schwellwert einen negativen Wert aufweisen. Ein Betrag des ersten Schwellwertes kann gleich einem Betrag des zweiten Schwellwertes sein. Beispielsweise kann der erste Schwellwert 0,1 Volt und der zweite Schwellwert –0,1 Volt betragen.In an alternative embodiment is in place of the comparator provided a zero point detector. The zero point detector can be Provide signal on the output side, which indicates whether the sum signal is approximately zero or deviates from zero. In one embodiment, the zero point detector provides output provide a signal indicating whether the sum signal is from a range between a first and a second threshold or whether the sum signal greater than the first or less than the second threshold is. The first threshold can be greater than be the second threshold. The first threshold can be a positive one Value and the second threshold value have a negative value. An amount of the first threshold may be equal to an amount of second threshold. For example, the first threshold 0.1 volts and the second threshold is -0.1 volts.

In einer Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung einen Verstärker, der zwischen den Signaleingang und den ersten Eingang der Summierschaltung geschaltet ist. Der Verstärker konvertiert das Messsignal in ein verstärktes Messsignal. Der Verstärker kann als Zerhacker-Verstärker, englisch chopper amplifier, realisiert sein. Der Verstärker ist auf geringes Rauschen ausgelegt. Der Verstärker kann als analoge Verstärkerkette ausgebildet sein. Mit Vorteil kann mittels des Verstärkers die Erzeugung des Messsignals von der Verarbeitung des Messsignals entkoppelt werden.In According to one embodiment, the circuit arrangement comprises a Amplifier between the signal input and the first Input of the summing circuit is connected. The amplifier converts the measurement signal into an amplified measurement signal. The amplifier can be used as a chopper amplifier, English chopper amplifier, be realized. The amplifier is designed for low noise. The amplifier can be designed as an analog amplifier chain. With advantage can by means of the amplifier, the generation of the measuring signal be decoupled from the processing of the measurement signal.

In einer Weiterbildung umfasst die Summierschaltung ein Filter. Das Filter kann als Tiefpass implementiert sein. Das Filter kann als Anti-Aliasing Filter realisiert sein.In In a further development, the summation circuit comprises a filter. The Filter can be implemented as a low-pass filter. The filter can as Realized anti-aliasing filter.

In einer Ausführungsform ist die Summierschaltung ausgebildet, Stromsignale zu addieren. Der Digital/Analog-Wandler kann ausgangsseitig das Analogsignal als Stromsignal bereitstellen. Der Verstärker kann als Transkonduktanzverstärker, englisch Operational Transconductance Amplifier, abgekürzt OTA, implementiert sein.In According to one embodiment, the summing circuit is designed To add current signals. The digital / analog converter can output side provide the analog signal as a current signal. The amplifier can be used as a transconductance amplifier, English Operational Transconductance Amplifier, abbreviated OTA, implemented be.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Summierschaltung ausgebildet, Spannungssignale zu addieren. Der Digital/Analog-Wandler kann ausgebildet sein, ausgangsseitig das Analogsignal als Spannungssignal bereitzustellen. Der Verstärker kann als Operationsverstärker, englisch Operational Amplifier, abgekürzt OP, realisiert sein.In an alternative embodiment is the summing circuit designed to add voltage signals. The digital / analog converter can be formed on the output side, the analog signal as a voltage signal provide. The amplifier can be used as an operational amplifier, English Operational Amplifier, abbreviated to OP, realized be.

In einer Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung den Sensor. Der Sensor gibt das Messsignal ab. Der Sensor ist ausgangsseitig mit dem Signaleingang verbunden.In According to one embodiment, the circuit arrangement comprises Sensor. The sensor outputs the measurement signal. The sensor is on the output side connected to the signal input.

Der Sensor kann ein lichtempfindliches Element, insbesondere eine Photodiode, aufweisen. Die Offsetkomponente im Messsignal kann durch eine Hintergrundbeleuchtung verursacht sein. Hingegen kann die vom lichtempfindlichen Element zu messende Größe das Licht einer Leuchtquelle sein, die in einem ersten Betriebszustand angeschaltet und in einem zweiten Betriebszustand ausgeschaltet ist.The sensor may comprise a photosensitive element, in particular a photodiode. The offset component in the measurement signal can be caused by a backlight. On the other hand For example, the quantity to be measured by the photosensitive element may be the light of a luminous source which is switched on in a first operating state and switched off in a second operating state.

Der Sensor kann ein Druck-, ein Beschleunigungs-, ein Rotations- oder ein Kraftsensorelement umfassen.Of the Sensor can be a pressure, an acceleration, a rotation or comprise a force sensor element.

Alternativ kann der Sensor einen Magnetfeldsensor aufweisen. Der Sensor kann ein Hall-Element umfassen. Alternativ kann der Sensor mehrere Hall-Elemente umfassen. Das Hall-Element kann vier Anschlüsse aufweisen. In einer Weiterbildung kombiniert die Schaltungsanordnung somit ein oder mehrere Hall-Elemente, einen Verstärker und eine Steuereinheit.alternative the sensor may have a magnetic field sensor. The sensor can include a Hall element. Alternatively, the sensor can have several Hall elements include. The Hall element can have four connections. In a further development, the circuit arrangement thus combines one or more Hall elements, an amplifier and a Control unit.

In einer Ausführungsform kann im Hall-Element periodisch die Stromrichtung geändert werden. Im Englischen wird dies als Current Spinning bezeichnet.In In an embodiment, in the Hall element periodically Current direction to be changed. In English, this is referred to as current spinning.

In einer Ausführungsform kann in einem ersten Betriebszustand die Hall-Spannung zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss des Hall-Elements abgegriffen werden und als Messsignal am Signaleingang bereitgestellt werden. Im ersten Betriebszustand kann zwischen einem dritten und einem vierten Anschluss eine Betriebsspannung an das Hall-Element angelegt werden. Alternativ kann im ersten Betriebszustand über den dritten Anschluss ein Versorgungsstrom dem Hall-Element zugeleitet werden, der über den vierten Anschluss des Hall-Elements abgeführt wird.In an embodiment may in a first operating state the Hall voltage between a first and a second terminal of the Hall element are tapped and as a measurement signal at the signal input to be provided. In the first operating state can be between a third and a fourth terminal an operating voltage to the Hall element to be created. Alternatively, in the first operating state via supplying the third terminal with a supply current to the Hall element be that over the fourth port of the reverb element is dissipated.

Im zweiten Betriebszustand kann zwischen dem dritten und dem vierten Anschluss die Hall-Spannung abgegriffen werden und als Messsignal am Signaleingang bereitgestellt werden. Dabei kann im zweiten Betriebszustand zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss die Betriebsspannung angelegt werden. Alternativ kann im zweiten Betriebszustand über den ersten Anschluss der Versorgungsstrom zugeleitet werden, der über den vierten Anschluss abgeleitet wird.in the second operating state can between the third and the fourth Connection the Hall voltage can be tapped and used as a measurement signal be provided at the signal input. It can in the second operating state between the first and the second terminal, the operating voltage be created. Alternatively, in the second operating state via the first terminal to be supplied with the supply current via the fourth connection is derived.

In einer alternativen Ausführungsform wird zwischen dem dritten und dem vierten Anschluss des Hall-Elements eine Betriebsspannung angelegt. Alternativ kann über den dritten Anschluss ein Versorgungsstrom zum Betrieb des Hall-Elements zugeführt werden, der über den vierten Anschluss abgeleitet wird. Die Betriebsspannung beziehungsweise der Versorgungsstrom sind konstant und ändern sich nicht in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Betriebszustand. Eine Hall-Spannung wird zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss des Hall-Elements abgegriffen. Der Sensor gibt als Messsignal im ersten Betriebszustand die Hall-Spannung und im zweiten Betriebszustand eine invertierte Hall-Spannung ab. Die invertierte Hall-Spannung wird durch Umpolen der Verbindungen zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss einerseits und dem Signaleingang andererseits erzeugt. Durch das Umpolen kann sich die Polarität des Messsignals bei einem Wechsel vom ersten zum zweiten Betriebszustand beziehungsweise vom zweiten zum ersten Betriebszustand ändern.In an alternative embodiment is between the third and the fourth terminal of the Hall element, an operating voltage created. Alternatively, via the third port a Supply current supplied to operate the Hall element which is derived via the fourth connection. The operating voltage or the supply current are constant and do not change depending on the first one and second operating state. A Hall voltage is between the tapped first and the second terminal of the Hall element. The sensor outputs the Hall voltage as a measuring signal in the first operating state and in the second operating state, an inverted Hall voltage. The inverted Hall voltage is achieved by reversing the connections between the first and the second connection on the one hand and the On the other hand, signal input is generated. By the Umpolen can itself the polarity of the measuring signal when changing from the first one to the second operating state or from the second to the first Change operating state.

In einer Ausführungsform umfasst die Schaltungsanordnung einen weiteren Signaleingang. Der Verstärker kann einen weiteren Eingang aufweisen. Die Hall-Spannung und damit das Messsignal liegen im Allgemeinen als differentielles Signal vor. Der Verstärker kann das differentielle Signal, das zwischen seinem Eingang und seinem weiteren Eingang anliegt, in ein verstärktes Messsignal konvertieren. Das verstärkte Messsignal kann ein auf ein Bezugspotential bezogenes Spannungssignal sein.In According to one embodiment, the circuit arrangement comprises a further signal input. The amplifier can be another Entrance have. The Hall voltage and thus the measurement signal are in Generally as a differential signal. The amplifier can be the differential signal between its input and its further input is applied, in an amplified measurement signal convert. The amplified measuring signal can be switched on Be reference potential related voltage signal.

Die Schaltungsanordnung kann für einen Joystick, eine Winkeldetektion oder für eine Detektion einer Position auf einem linearen Maßstab, englisch Linear Encoder, verwendet werden. Mit der Schaltungsanordnung kann die Position eines Magneten bestimmt werden.The Circuitry can be for a joystick, an angle detection or for a detection of a position on a linear Scale, English Linear Encoder, can be used. With the circuit arrangement can determine the position of a magnet become.

In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bereitstellen eines aufbereiteten Messsignals ein Zuführen eines Messsignals. Ein Analogsignal und das Messsignal oder alternativ ein vom Messsignal abgeleitetes Signal werden zu einem Summensignal summiert und das Summensignal abgegeben. Das aufbereitete Messsignal und ein Digitalsignal werden in Abhängigkeit des Summensignals bereitgestellt. Das Digitalsignal wird in das Analogsignal gewandelt.In An embodiment comprises a method for providing a conditioned measuring signal, supplying a measuring signal. An analog signal and the measurement signal or alternatively one from the measurement signal derived signal are summed to a sum signal and the Sum signal delivered. The prepared measurement signal and a digital signal are provided in response to the sum signal. The digital signal is converted to the analog signal.

In einer Ausführungsform sind mehrere Sensoren mit der Summierschaltung verbunden. Mehrere Sensoren arbeiten auf den Summierknoten.In In one embodiment, multiple sensors are included with the summing circuit connected. Several sensors work on the summing node.

In einer Ausführungsform wird das Messsignal verstärkt und als vom Messsignal abgeleitetes Signal ein verstärktes Messsignal eingesetzt.In In one embodiment, the measurement signal is amplified and an amplified signal derived from the measurement signal Measuring signal used.

In einer Ausführungsform kombiniert das Verfahren eine Offsetkompensation mit einer Analog/Digitalwandlung. Aufgrund der Kombination der Offsetverringerung und der Analog/Digitalwandlung kann die Schaltungsanordnung auf einer kleinen Fläche auf einem Halbleiterkörper realisiert werden.In In one embodiment, the method combines offset compensation with an analog / digital conversion. Due to the combination of offset reduction and the analog / digital conversion, the circuit arrangement on a small area on a semiconductor body will be realized.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Bauelemente und Schaltungselemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Schaltungsteile oder Bauelemente in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments with reference to FIGS. Functionally or functionally identical components and circuit elements bear the same reference numerals. Insofar as circuit parts or components correspond in their function, the description thereof is not repeated in each of the following figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1A bis 1C beispielhafte Ausführungsformen einer Schaltungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, 1A to 1C exemplary embodiments of a circuit arrangement according to the proposed principle,

2A bis 2D beispielhafte Signalverläufe in einer Schaltungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip, 2A to 2D exemplary signal curves in a circuit arrangement according to the proposed principle,

3 eine beispielhafte Ausführungsform eines Sensors nach dem vorgeschlagenen Prinzip und 3 an exemplary embodiment of a sensor according to the proposed principle and

4A bis 4C beispielhafte Ausführungsformen einer Summierschaltung. 4A to 4C exemplary embodiments of a summing circuit.

1A zeigt eine beispielhafte Schaltungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Schaltungsanordnung 10 umfasst einen Signaleingang 11, eine Summierschaltung 12, eine Steuereinheit 16, und einen Digital/Analog-Wandler 20, abgekürzt DAC. Die Summierschaltung 12 umfasst einen ersten und einen zweiten Eingang 13, 14 sowie einen Ausgang 15. Der Signaleingang 11 ist mit dem ersten Eingang 13 der Summierschaltung 12 gekoppelt. Der Ausgang 15 der Summierschaltung 12 ist mit einem Eingang 17 der Steuereinheit 16 gekoppelt. Die Steuereinheit weist einen ersten und einen zweiten Ausgang 18, 19 auf. Der zweite Ausgang 19 der Steuereinheit 16 ist am Eingang 21 des Digital/Analog-Wandlers 20 angeschlossen. Ein Ausgang 22 des Digital/Analog-Wandlers 20 ist mit dem zweiten Eingang 14 der Summierschaltung 12 verbunden. Ein weiterer Ausgang 22' des Digital/Analog-Wandlers 20 ist mit einem weiteren zweiten Eingang 14' der Summierschaltung 12 verbunden. Darüber hinaus umfasst die Schaltungsanordnung 10 einen Analog/Digital-Wandler 23, abgekürzt ADC. Der Ausgang 15 der Summierschaltung 12 ist mit einem Eingang 24 des Analog/Digital-Wandlers 23 verbunden. Ein Ausgang 25 des Analog/Digital-Wandlers 23 ist an den Eingang 17 der Steuereinheit 16 angeschlossen. 1A shows an exemplary circuit arrangement according to the proposed principle. The circuit arrangement 10 includes a signal input 11 , a summing circuit 12 , a control unit 16 , and a digital / analog converter 20 , abbreviated DAC. The summation circuit 12 includes a first and a second entrance 13 . 14 as well as an exit 15 , The signal input 11 is with the first entrance 13 the summing circuit 12 coupled. The exit 15 the summing circuit 12 is with an entrance 17 the control unit 16 coupled. The control unit has a first and a second output 18 . 19 on. The second exit 19 the control unit 16 is at the entrance 21 of the digital / analog converter 20 connected. An exit 22 of the digital / analog converter 20 is with the second entrance 14 the summing circuit 12 connected. Another exit 22 ' of the digital / analog converter 20 is with another second entrance 14 ' the summing circuit 12 connected. In addition, the circuitry includes 10 an analog / digital converter 23 , abbreviated ADC. The exit 15 the summing circuit 12 is with an entrance 24 of the analog / digital converter 23 connected. An exit 25 of the analog / digital converter 23 is at the entrance 17 the control unit 16 connected.

Weiter umfasst die Schaltungsanordnung 10 einen Verstärker 26. Der Signaleingang 11 ist mit einem Eingang 27 des Verstärkers 26 verbunden. Ein Ausgang 28 des Verstärkers 26 ist mit dem ersten Eingang 13 der Summierschaltung 12 verbunden. Ein weiterer Ausgang 28' des Verstärkers 26 ist an einen weiteren ersten Eingang 13' der Summierschaltung 12 angeschlossen. Der weitere erste Eingang 13' und der weitere zweite Eingang 14' der Summierschaltung 12 sind mit einem Bezugspotentialanschluss 32 verbunden. Der erste und der zweite Eingang 13, 14 der Summierschaltung 12 sind an einen Knoten 33 der Summierschaltung 12 angeschlossen. Der Knoten 33 ist ebenfalls an den Ausgang 15 der Summierschaltung 12 angeschlossen. Der Knoten 33 ist über ein Filter 29 mit dem Be zugspotentialanschluss 32 verbunden. Das Filter 29 umfasst einen Kondensator 31 und einen Widerstand 30. Der Kondensator 31 und der Widerstand 30 sind parallel zueinander geschaltet. Somit sind der Kondensator 31 und der Widerstand 30 jeweils zwischen den Knoten 33 und den Bezugspotentialanschluss 32 geschaltet.Furthermore, the circuit arrangement comprises 10 an amplifier 26 , The signal input 11 is with an entrance 27 of the amplifier 26 connected. An exit 28 of the amplifier 26 is with the first entrance 13 the summing circuit 12 connected. Another exit 28 ' of the amplifier 26 is at another first entrance 13 ' the summing circuit 12 connected. The further first entrance 13 ' and the second input 14 ' the summing circuit 12 are with a reference potential connection 32 connected. The first and the second entrance 13 . 14 the summing circuit 12 are at a node 33 the summing circuit 12 connected. The knot 33 is also at the exit 15 the summing circuit 12 connected. The knot 33 is over a filter 29 with the reference potential connection 32 connected. The filter 29 includes a capacitor 31 and a resistance 30 , The capacitor 31 and the resistance 30 are connected in parallel. Thus, the capacitor 31 and the resistance 30 each between the nodes 33 and the reference potential terminal 32 connected.

Ein Sensor 40 ist ausgangsseitig an den Signaleingang 11 angeschlossen. Der Sensor 40 umfasst ein Hall-Element 41. Das Hall-Element 41 ist ausgangsseitig mit dem Signaleingang 11 verbunden. Weiter umfasst der Sensor 40 einen Modulator 42 und eine Hall-Versorgungsquelle 43. Die Hall-Versorgungsquelle 43 ist über den Modulator 42 mit dem Hall-Element 41 verbunden. Die Hall-Versorgungsquelle 43 ist als Stromquelle ausgebildet. Ein Anschluss der Hall-Versorgungsquelle 43 ist an den Bezugspotentialanschluss 32 angeschlossen. Ein weiterer Anschluss der Hall-Versorgungsquelle 43 ist über den Modulator 42 mit dem Hall-Element 41 verbunden. Ein Steuerausgang 44 der Steuereinheit 16 ist mit einem Steuereingang des Modulators 42 verbunden. Die Steuereinheit 16 umfasst einen Speicher 37.A sensor 40 is the output side to the signal input 11 connected. The sensor 40 includes a Hall element 41 , The Hall element 41 is the output side with the signal input 11 connected. Next includes the sensor 40 a modulator 42 and a Hall supply source 43 , The Hall supply source 43 is over the modulator 42 with the Hall element 41 connected. The Hall supply source 43 is designed as a power source. One connection of the Hall supply source 43 is connected to the reference potential connection 32 connected. Another connection to the Hall supply source 43 is over the modulator 42 with the Hall element 41 connected. A control output 44 the control unit 16 is with a control input of the modulator 42 connected. The control unit 16 includes a memory 37 ,

Der Sensor 40 stellt ausgangsseitig ein Messsignal VH bereit. Das Messsignal VH wird dem Signaleingang 11 zugeleitet. Der Verstärker 26 wandelt das Messsignal VH in ein verstärktes Messsignal SH. Der Verstärker 26 ist als Transkonduktanzverstärker ausgebildet. Während das Messsignal VH als Spannungssignal vorliegt, liegt das verstärkte Messsignal SH als Stromsignal vor. Das verstärkte Messsignal SH wird über den ersten Eingang 13 der Summierschaltung 12 zugeführt. Am Ausgang der Summierschaltung 12 liegt ein Summensignal VS bereit. Das Summensignal VS wird dem Eingang 24 des Analog/Digital-Wandlers 23 zugeleitet. Der Analog/Digital-Wandler 23 generiert aus dem Summensignal VS ein digitalisiertes Summensignal DS. Das digitalisierte Summensignal DS wird vom Analog/Digital-Wandler 23 dem Eingang 17 der Steuereinheit 16 zugeführt. Die Steuereinheit 16 erzeugt aus dem digitalisierten Summensignal DS ein aufbereitetes Messsignal AM, das am ersten Ausgang 18 bereitgestellt wird. Weiter stellt die Steuereinheit 16 am zweiten Ausgang 19 ein Digitalsignal SD bereit. Das Digitalsignal SD wird dem Eingang 21 des Digital/Analog-Wandlers 20 zugeführt. Der Digital/Analog-Wandler 20 generiert aus dem Digitalsignal SD ein Analogsignal SAN. Das Analogsignal SAN wird dem zweiten Eingang 14 der Summierschaltung 12 zugeleitet. Die Summierschaltung 12 bildet am Knoten 33 eine Summe aus dem verstärkten Messsignal SH und dem Analogsignal SAN. Die Summe der beiden Ströme nämlich aus dem verstärkten Messsignal SH und dem Analogsignal SAN fließt über das Filter 29 zum Bezugspotentialanschluss 32 und erzeugt dabei das Summensignal VS. Das Summensignal VS ist der Spannungsabfall, der von den Strömen SH und SAN am Filter 29 erzeugt wird.The sensor 40 provides a measurement signal VH on the output side. The measuring signal VH becomes the signal input 11 fed. The amplifier 26 converts the measurement signal VH into an amplified measurement signal SH. The amplifier 26 is designed as a transconductance amplifier. While the measurement signal VH is present as a voltage signal, the amplified measurement signal SH is present as a current signal. The amplified measurement signal SH is via the first input 13 the summing circuit 12 fed. At the output of the summing circuit 12 is a sum signal VS ready. The sum signal VS becomes the input 24 of the analog / digital converter 23 fed. The analog / digital converter 23 generates from the sum signal VS a digitized sum signal DS. The digitized sum signal DS is from the analog / digital converter 23 the entrance 17 the control unit 16 fed. The control unit 16 generates from the digitized sum signal DS a processed measurement signal AM, which at the first output 18 provided. Next represents the control unit 16 at the second exit 19 a digital signal SD ready. The digital signal SD becomes the input 21 of the digital / analog converter 20 fed. The digital / analog converter 20 generates from the digital signal SD an analog signal SAN. The analog signal SAN becomes the second input 14 the summing circuit 12 fed. The summation circuit 12 forms at the node 33 a sum of the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN. Namely, the sum of the two currents from the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN flows through the filter 29 to the reference potential connection 32 and thereby generates the sum signal VS. The sum signal VS is the voltage drop of the currents SH and SAN at the filter 29 is produced.

Die Steuereinheit 16 stellt am Steuerausgang 44 ein Taktsignal CL bereit, das dem Steuereingang des Modulators 42 zugeleitet wird. Die Steuereinheit 16 bildet mit Hilfe des digitalisierten Summensignals DS jeweils aktuelle Werte des aufbereiteten Messsignals AM sowie aktuelle Werte des Digitalsignals SD, welches dem Digital/Analog-Wandler 20 zugeleitet wird. Der Sensor 40 wird so entsprechend dem Taktsignal CL in einer ersten Taktphase A in einen ersten Betriebszustand AA und in einer zweiten Taktphase B in einem zweiten Betriebszustand BB eingestellt. Die erste und die zweite Taktphase A, B wechseln sich periodisch ab. Das Digitalsignal SD ist näherungsweise konstant. Das Digitalsignal SD ändert sich nicht notwendigerweise mit dem Wechsel von der ersten zur zweiten Taktphase oder von der zweiten zur ersten Taktphase. Das Digitalsignal SD ist unabhängig davon, ob sich der Sensor 40 im ersten oder im zweiten Betriebszustand AA, BB befindet. Das Digitalsignal SD ändert sich, wenn die Steuereinheit 16 mit Hilfe des Speichers 34 und des digitalisierten Summensignals DS einen neuen Wert für die Offsetkomponente des verstärkten Messsignals SH berechnet. Die Hall-Versorgungsquelle 43 ist als Stromquelle realisiert und gibt einen Strom I ab.The control unit 16 puts at the control output 44 a clock signal CL ready to the control input of the modulator 42 is forwarded. The control unit 16 forms with the help of the digitized sum signal DS respectively current values of the processed measurement signal AM and current values of the digital signal SD, which the digital / analog converter 20 is forwarded. The sensor 40 is set according to the clock signal CL in a first clock phase A in a first operating state AA and in a second clock phase B in a second operating state BB. The first and the second clock phase A, B alternate periodically. The digital signal SD is approximately constant. The digital signal SD does not necessarily change with the change from the first to the second clock phase or from the second to the first clock phase. The digital signal SD is independent of whether the sensor 40 in the first or in the second operating state AA, BB is located. The digital signal SD changes when the control unit 16 with the help of the memory 34 and the digitized sum signal DS calculates a new value for the offset component of the amplified measurement signal SH. The Hall supply source 43 is realized as a current source and outputs a current I.

Das Magnetfeld wird mittels des Sensors 40 unter Verwendung einer Zweiphasenstromumkehrtechnik, englisch Two Phase Current Spinning Technique, detektiert. Das Messsignal VH ergibt sich somit gemäß folgender Gleichung: VH = VOffset ± VSignal,wobei VOffset die Offsetkomponente der Hall-Spannung VHall und VSignal des Signalkomponente der Hall-Spannung VHall sind. Das Pluszeichen gilt in der ersten Taktphase A und das Minuszeichen in der zweiten Taktphase B. Der Verstärker 26 ist als Operational Transconductance Amplifier realisiert. Mittels des Verstärkers 26 wird eine Spannungs-/Stromwandlung durchgeführt. Der Verstärker 26 ist für geringes Rauschen ausgelegt. Das verstärkte Messsignal SH ergibt sich somit gemäß folgender Gleichung: SH = gm·VH,wobei gm die Steilheit des Verstärkers 26 ist. Der Offset der analogen Kette wird mittels des Digital/Analog-Wandlers 20 kompensiert. Die Kompensation erfolgt auf der Stromebene. Der durch das Filter 29 fließende Strom ergibt sich somit aus der Addition des verstärkten Messsignals SH und des Analogsignals SAN. Da das Analogsignal SAN negative Werte annimmt, ist der Betrag des durch das Filter 29 fließenden Stromes kleiner als der Betrag des verstärkten Messsignals SH. Das Summensignal VS ergibt sich gemäß folgender Gleichung: VS = Z·(SH + SAN)beziehungsweise VS = Z·(SH – |SAN|),wobei Z die Impedanz des Filters 12 ist. Im eingeschwungenen Zustand ergibt sich das Summensignal VS gemäß folgender Gleichung: VS = R·(SH + SAN)beziehungsweise VS = R·(SH – |SAN|),wobei R der Widerstandswert des Widerstand 30 ist.The magnetic field is detected by the sensor 40 using a two-phase current reversal technique, English Two Phase Current Spinning Technique detected. The measurement signal VH thus results according to the following equation: VH = VOffset ± VSignal, where VOffset is the offset component of the Hall voltage VHall and VSignal of the signal component of the Hall voltage VHall. The plus sign applies in the first clock phase A and the minus sign in the second clock phase B. The amplifier 26 is realized as Operational Transconductance Amplifier. By means of the amplifier 26 a voltage / current conversion is performed. The amplifier 26 is designed for low noise. The amplified measurement signal SH thus results according to the following equation: SH = gm * VH, where gm is the steepness of the amplifier 26 is. The offset of the analogue chain is made by means of the digital / analogue converter 20 compensated. The compensation takes place at the current level. The through the filter 29 flowing current thus results from the addition of the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN. Since the analog signal SAN takes negative values, the amount of the filter is through 29 flowing current smaller than the magnitude of the amplified measurement signal SH. The sum signal VS results according to the following equation: VS = Z · (SH + SAN) respectively VS = Z · (SH - | SAN |), where Z is the impedance of the filter 12 is. In the steady state, the sum signal VS results according to the following equation: VS = R · (SH + SAN) respectively VS = R · (SH - | SAN |), where R is the resistance of the resistor 30 is.

Der Analog/Digital-Wandler 23 führt die Analog/Digital-Wandlung des Summensignals VS durch. Die Steuereinheit 16 führt eine digitale Signalverarbeitung durch, um die Signalkomponente VSignal und die Offsetkomponente VOffset der Hall-Spannung VHall aus dem Wert des digitalen Signals DS in der ersten Betriebsphase AA und in der zweiten Betriebsphase BB zu bestimmen. Dabei berechnet die Steuereinheit 16 die Bewegung des Magneten und kompensiert den Offset.The analog / digital converter 23 performs the analog / digital conversion of the sum signal VS. The control unit 16 performs digital signal processing to determine the signal component VSignal and the offset component VOffset of the Hall voltage VHall from the value of the digital signal DS in the first operating phase AA and in the second operating phase BB. The control unit calculates 16 the movement of the magnet and compensates for the offset.

Mit Vorteil kann mittels des Digital/Analog-Wandlers 20 ein Analogsignal SAN bereitgestellt werden, mit dem bereits im analogen Teil der Schaltungsanordnung 10 die Offsetkomponente, welche sich im verstärkten Messsignal SH befindet, korrigiert werden kann. Somit ist ein möglicher Spannungsbereich des Summensignals VS kleiner verglichen mit einem Fall ohne Offsetkompensation. Der Analog/Digital-Wandler 23 kann somit für einen kleineren Spannungsbereich für eine Spannung am Eingang 24, nämlich die Summenspannung VS, spezifiziert werden. Dadurch sinkt mit Vorteil der Aufwand für die Realisierung der Schaltungsanordnung 10 verglichen mit einer Anordnung ohne Offsetkompensation.Advantageously, by means of the digital / analog converter 20 an analog signal SAN be provided, with which already in the analog part of the circuitry 10 the offset component, which is in the amplified measurement signal SH, can be corrected. Thus, a possible voltage range of the sum signal VS is smaller compared with a case without offset compensation. The analog / digital converter 23 thus allows for a smaller voltage range for a voltage at the input 24 , namely, the sum voltage VS, are specified. As a result, the effort for the realization of the circuit arrangement decreases with advantage 10 compared with an arrangement without offset compensation.

Die Anordnung, umfassend die Summierschaltung 12, den Analog/Digital-Wandler 23, die Steuereinheit 16 und den Digital/Analog-Wandler 20, bildet einen Regelkreis.The arrangement comprising the summing circuit 12 , the analog / digital converter 23 , the control unit 16 and the digital / analog converter 20 , forms a control loop.

Mit der Schaltungsanordnung 10 kann auch ein großes Offset des Sensors 40 von dem Nutzsignal getrennt werden. Der Digital/Analog-Wandler 20 dient der Offsetkompensation. Vom verstärkten Messsignal SH wird die Offsetkomponente abgezogen. Die Summenspannung VS ist ein offsetfreies Signal. Ein dynamischer Eingangsbereich des Analog/Digital-Wandlers 23 kann mit Vorteil effizient eingesetzt werden. Das digitalisierte Summensignal DS wird von der Steuereinheit 16 verwendet, um die Magnetposition und die Offsetkomponente im verstärkten Messsignal SH zu bestimmen. Das Digitalsignal SD, welches einen digitalen Kompensationscode darstellt, wird von der Offsetkomponente des verstärkten Messsignals SH berechnet und zum Digital/Analog-Wandler 20 zurückgekoppelt.With the circuit arrangement 10 can also have a large offset of the sensor 40 be separated from the useful signal. The digital / analog converter 20 is used for offset compensation. The amplified measurement signal SH subtracts the offset component. The sum voltage VS is an offset-free signal. A dynamic entrance area of the Ana log / digital converter 23 can be used efficiently with advantage. The digitized sum signal DS is from the control unit 16 used to determine the magnetic position and the offset component in the amplified measurement signal SH. The digital signal SD, which represents a digital compensation code, is calculated by the offset component of the amplified measurement signal SH and the digital / analog converter 20 fed back.

In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform kann zwischen der Summierschaltung 12 und dem Analog/Digital-Wandler 23 ein Abtast- und Halteglied vorgesehen sein.In an alternative embodiment, not shown, between the summation circuit 12 and the analog-to-digital converter 23 a sample and hold member may be provided.

1B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Schaltungsanordnung 10' umfasst den Signaleingang 11, die Summierschaltung 12, die Steuereinheit 16 und den Digital/ Analog-Wandler 20. Weiter umfasst die Schaltungsanordnung 10' einen Komparator 34, welcher zwischen die Summierschaltung 12 und die Steuereinheit 16 geschaltet ist. Der Ausgang 15 der Summierschaltung 12 ist mit einem Eingang 35 des Komparators 34 verbunden. Ein Ausgang 36 des Komparators 34 ist an den Eingang 17 der Steuereinheit 16 angeschlossen. 1B shows a further exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the proposed principle. The circuit arrangement 10 ' includes the signal input 11 , the summation circuit 12 , the control unit 16 and the digital / analog converter 20 , Furthermore, the circuit arrangement comprises 10 ' a comparator 34 which is between the summation circuit 12 and the control unit 16 is switched. The exit 15 the summing circuit 12 is with an entrance 35 of the comparator 34 connected. An exit 36 of the comparator 34 is at the entrance 17 the control unit 16 connected.

Der Verstärker 26 ist als Operationsverstärker ausgebildet. Der Verstärker 26 gibt an seinem Ausgang 28 das verstärkte Messsignal SH als Spannungssignal ab. Ebenfalls gibt der Digital/Analog-Wandler 20 das Analogsignal SAN am Ausgang 22 als Spannungssignal ab. Die Summierschaltung 12 ist dazu ausgelegt, das verstärkte Messsignal SH und das Analogsignal SAN zu addieren. Dabei erhält einer der beiden Summanden ein negatives Vorzeichen. Das am Ausgang 15 der Summierschaltung 12 abgreifbare Summensignal VS gibt sich somit aus folgender Gleichung: VS = SH – SAN,wobei SH das verstärkte Messsignal und SAN das Analogsignal sind. Das verstärkte Messsignal SH, das Analogsignal SAN und das Summensignal VS sind Spannungssignale, die auf ein am Bezugspotentialanschluss 32 anliegendes Bezugspotential bezogen sind. Der Komparator 34 vergleicht das Summensignal VS mit einem Komparatorschwellwert. Der Komparatorschwellwert ist auf 0 Volt eingestellt. Ist der Wert des verstärkten Messsignals SH größer als das Analogsignal SAN, so gibt der Komparator 34 als digitalisiertes Summensignal DS den Wert 1 ab. Ist hingegen der Wert des verstärkten Messsignals SH kleiner oder gleich dem Wert des Analogsignals SAN, so gibt der Komparator 34 den Wert –1 oder alternativ den Wert O als digitalisiertes Summensignal DS ab.The amplifier 26 is designed as an operational amplifier. The amplifier 26 gives at his exit 28 the amplified measurement signal SH as a voltage signal. Also gives the digital / analog converter 20 the analog signal SAN at the output 22 as voltage signal. The summation circuit 12 is designed to add the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN. One of the two summands receives a negative sign. That at the exit 15 the summing circuit 12 can be tapped sum signal VS thus follows from the equation: VS = SH - SAN, where SH is the amplified measurement signal and SAN is the analog signal. The amplified measurement signal SH, the analog signal SAN and the sum signal VS are voltage signals which are at one at the reference potential terminal 32 applied reference potential. The comparator 34 compares the sum signal VS with a comparator threshold. The comparator threshold is set to 0 volts. If the value of the amplified measurement signal SH is greater than the analog signal SAN, then the comparator is 34 as digitized sum signal DS from the value 1. If, on the other hand, the value of the amplified measurement signal SH is less than or equal to the value of the analog signal SAN, then the comparator outputs 34 the value -1 or alternatively the value O as digitized sum signal DS.

Der Sensor 40' umfasst das Hall-Element 41, den Modulator 42, die Hall-Versorgungsquelle 43 und einen weiteren Modulator 45. Der weitere Modulator 45 ist zwischen das Hall-Element 41 und den Signaleingang 11 geschaltet. Das Hall-Element 41 stellt eine Hall-Spannung VHall zwischen zwei Anschlüssen des Hall-Elements 41 bereit. Die Hall-Spannung teilt sich gemäß folgender Gleichung auf die Signalkomponenten VSignal und die Offsetkomponente VOffset auf: VHall = VSignal + VOffset The sensor 40 ' includes the Hall element 41 , the modulator 42 , the Hall supply source 43 and another modulator 45 , The further modulator 45 is between the Hall element 41 and the signal input 11 connected. The Hall element 41 represents a Hall voltage VHall between two terminals of the Hall element 41 ready. The Hall voltage is divided according to the following equation to the signal components VSignal and the offset component VOffset: VHall = VSignal + VOffset

Somit ist das Messsignal VH keine auf das Bezugspotential bezogene Spannung. Der weitere Modulator 45 weist zwei Eingänge und zwei Ausgänge auf. Die Schaltungsanordnung 10' umfasst einen weiteren Signaleingang 11'. Die Messspannung VH liegt zwischen dem Signaleingang 11 und dem weiteren Signaleingang 11' an. Der weitere Modulator 45 stellt somit in Abhängigkeit der zwischen zwei Anschlüssen des Hall-Elements 41 abgreifbaren Hall-Spannung VHall das Messsignal VH ausgangsseitig bereit. Der Signaleingang 11 ist mit dem Eingang 27 des Verstärkers 26 verbunden. Der weitere Signaleingang 11' ist hingegen mit einem weiteren Eingang 27' des Verstärkers 26 verbunden. Der Eingang 27 ist als nicht-invertierender Eingang und der weitere Eingang 27' als invertierender Eingang des Verstärkers 26 ausgebildet. Der Verstärker 26 gibt das verstärkte Messsignal SH als Spannung ab, die auf den Bezugspotentialanschluss 32 bezogen ist.Thus, the measurement signal VH is not related to the reference potential voltage. The further modulator 45 has two inputs and two outputs. The circuit arrangement 10 ' includes another signal input 11 ' , The measuring voltage VH lies between the signal input 11 and the further signal input 11 ' at. The further modulator 45 thus represents depending on the between two terminals of the Hall element 41 tapped Hall voltage VHall the measurement signal VH output side ready. The signal input 11 is with the entrance 27 of the amplifier 26 connected. The further signal input 11 ' is, however, with another entrance 27 ' of the amplifier 26 connected. The entrance 27 is as non-inverting input and the further input 27 ' as the inverting input of the amplifier 26 educated. The amplifier 26 outputs the amplified measurement signal SH as voltage, which is applied to the reference potential terminal 32 is related.

Die Steuereinheit 16 stellt das Digitalsignal SD in Abhängigkeit des Taktsignals CL bereit. Das heißt, dass das Digitalsignal SD einen ersten Wert in der ersten Taktphase A und einen zweiten Wert in der zweiten Taktphase B des Taktsignals CL aufweist. Die Steuereinheit 16 generiert das Digitalsignal SD derart, dass das Analogsignal SAN dem zu erwartenden verstärkten Messsignal SH entspricht. Das Digitalsignal SD hat somit im ersten Betriebszustand AA den ersten Wert und im zweiten Betriebszustand BB den zweiten Wert. Die Steuereinheit 16 verwendet zur Bestimmung des Digitalsignals SD einen Aufwärts-/Abwärtszähler. Ein weiteres Taktsignal CL wird wie bei 1A dem Steuereingang des weiteren Modulators 45 zugeleitet. Mit dem Komparator 34 wird überprüft, inwieweit das Analogsignal SAN von dem verstärkten Messsignal SH abweicht. Entsprechend dem digitalisierten Summensignal DS erhöht oder verringert der Aufwärts-/Abwärtszähler das Digitalsignal SD. Die Anordnung, umfassend die Summierschaltung 12, den Komparator 34, die Steuereinheit 16 und den Digital/Analog-Wandler 20, bildet einen Regelkreis.The control unit 16 provides the digital signal SD in response to the clock signal CL. That is, the digital signal SD has a first value in the first clock phase A and a second value in the second clock phase B of the clock signal CL. The control unit 16 generates the digital signal SD such that the analog signal SAN corresponds to the expected amplified measurement signal SH. The digital signal SD thus has the first value in the first operating state AA and the second value in the second operating state BB. The control unit 16 uses an up / down counter to determine the digital signal SD. Another clock CL is as in 1A the control input of the other modulator 45 fed. With the comparator 34 It is checked to what extent the analog signal SAN deviates from the amplified measurement signal SH. According to the digitized sum signal DS, the up / down counter increases or decreases the digital signal SD. The arrangement comprising the summing circuit 12 , the comparator 34 , the control unit 16 and the digital / analog converter 20 , forms a control loop.

Mit Vorteil ist ein einfacher Komparator 34 ausreichend, um das Summensignal VS zu bewerten. Verglichen mit der Schaltungsanordnung 10 gemäß 1A kann die Schaltungsanordnung 10' gemäß 1B mit noch geringerem Aufwand realisiert werden. In der Schaltungsanordnung 10' gemäß 1B ist ein zusätzlicher Analog/Digital-Wandler nicht erforderlich. Die Schaltungsanordnung 10' benötigt nur eine geringe Fläche auf einem Halbleiterkörper. Die Schaltungsanordnung 10' ist für niedrige Spannungen geeignet. Die Schaltungsanordnung 10' setzt den Digital/Analog-Wandler 20 in der Rückkopplungsschleife dazu ein, um vom verstärkten Messsignal SH ein synthetisiertes Signal, nämlich das Analogsignal SAN, abzuziehen. Das Analogsignal SAN ist ein synthetisiertes Rückkopplungssignal. Die Schaltungsanordnung 10' ist ausgelegt dazu, ein Gleichgewicht zwischen dem verstärkten Messsignal SH und dem Analogsignal SAN zu ermittelten. Im Gleichgewichtsfall ist das Analogsignal SAN eine genaue Wiedergabe des Messsignals SH. Der Komparator 34 kann in Verbindung mit dem Digi tal/Analog-Wandler 20 einen separaten Analog/Digital-Wandler ersetzen.An advantage is a simple comparator 34 sufficient to evaluate the sum signal VS. Compared with the circuit arrangement 10 ge Mäss 1A can the circuitry 10 ' according to 1B be realized with even less effort. In the circuit arrangement 10 ' according to 1B An additional analog / digital converter is not required. The circuit arrangement 10 ' requires only a small area on a semiconductor body. The circuit arrangement 10 ' is suitable for low voltages. The circuit arrangement 10 ' sets the digital / analog converter 20 in the feedback loop for subtracting from the amplified measurement signal SH a synthesized signal, namely the analog signal SAN. The analog signal SAN is a synthesized feedback signal. The circuit arrangement 10 ' is designed to determine a balance between the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN. In the case of equilibrium, the analog signal SAN is an exact reproduction of the measurement signal SH. The comparator 34 Can in conjunction with the Digi tal / analog converter 20 replace a separate analogue to digital converter.

In einer nicht gezeigten, alternativen Ausführungsform ist der Verstärker 26 als Transkonduktanzverstärker realisiert. Der Digital/Analog-Wandler 20 gibt ausgangsseitig das Analogsignal SAN als Stromsignal ab. Somit sind das Analogsignal SAN sowie das verstärkte Messsignal SH als Stromsignale realisiert. Die Summierschaltung 12 ist dazu ausgelegt, Stromwerte zu addieren. Am Ausgang 15 stellt die Summierschaltung 12 das Summensignal VS als Spannungssignal bereit, wie in 1A gezeigt.In an alternative embodiment, not shown, is the amplifier 26 implemented as a transconductance amplifier. The digital / analog converter 20 On the output side, the analog signal SAN is output as a current signal. Thus, the analog signal SAN and the amplified measurement signal SH are realized as current signals. The summation circuit 12 is designed to add current values. At the exit 15 sets the summing circuit 12 the sum signal VS as a voltage signal ready, as in 1A shown.

In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist zwischen der Summierschaltung 12 und dem Komparator 34 ein Filter vorgesehen. Das Filter kann als Tiefpass realisiert sein.In an alternative, not shown embodiment is between the summing circuit 12 and the comparator 34 a filter provided. The filter can be realized as a low pass.

In alternativen Ausführungsformen verwendet die Steuereinheit 16 zur Bestimmung des Digitalsignals SD anstelle des Aufwärts-/Abwärtszählers einen Algorithmus zur sukzessiven Annäherung, englisch successive approximation algorithm, oder einen Sigma/Delta-Ansatz.In alternative embodiments, the control unit uses 16 for determining the digital signal SD instead of the up / down counter, a successive approximation algorithm, or a sigma / delta approach.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Komparator 34 als Fensterkomparator ausgebildet.In an alternative embodiment, the comparator is 34 designed as a window comparator.

1C zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Schaltungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Schaltungsanordnung 10'' umfasst den Signaleingang 11, die Summierschaltung 12, die Steuereinheit 16 und den Digital/Analog-Wandler 20. Der Komparator 34 koppelt den Ausgang 15 der Summierschaltung 12 mit dem Eingang 17 der Steuerein heit 16. Ferner umfasst die Schaltungsanordnung 10'' den Verstärker 26. Der Signaleingang 11 ist an den Eingang 27 des Verstärkers 26 angeschlossen. Weiter umfasst die Schaltungsanordnung 10'' eine Abtast- und Halteschaltung 48. Der Ausgang 28 des Verstärkers 26 ist an einen Eingang der Abtast- und Halteschaltung 48 angeschlossen. Darüber hinaus umfasst die Schaltungsanordnung 10'' eine Versorgungsquelle 49. Die Versorgungsquelle 49 ist zwischen einem Versorgungsspannungsanschluss 50 und dem ersten Eingang 13 der Summierschaltung 12 geschaltet. Ein Ausgang der Abtast- und Halteschaltung 48 ist mit einem Steuereingang der Versorgungsquelle 49 verbunden. Ein weiterer Ausgang 51 des Digital/Analog-Wandlers 20 ist mit einem weiteren Eingang der Abtast- und Halteschaltung 48 verbunden. Die Steuereinheit 16 ist an einem dritten Ausgang 52 mit einem Steuereingang der Hall-Versorgungsquelle 43 verbunden. Der Steuerausgang 44 der Steuereinheit 16 ist an einen Steueranschluss der Abtast- und Halteschaltung 48 angeschlossen. 1C shows a further exemplary embodiment of a circuit arrangement according to the proposed principle. The circuit arrangement 10 '' includes the signal input 11 , the summation circuit 12 , the control unit 16 and the digital / analog converter 20 , The comparator 34 couples the output 15 the summing circuit 12 with the entrance 17 the Steuerein unit 16 , Furthermore, the circuit arrangement comprises 10 '' the amplifier 26 , The signal input 11 is at the entrance 27 of the amplifier 26 connected. Furthermore, the circuit arrangement comprises 10 '' a sample and hold circuit 48 , The exit 28 of the amplifier 26 is to an input of the sample and hold circuit 48 connected. In addition, the circuitry includes 10 '' a supply source 49 , The supply source 49 is between a supply voltage connection 50 and the first entrance 13 the summing circuit 12 connected. An output of the sample and hold circuit 48 is with a control input of the supply source 49 connected. Another exit 51 of the digital / analog converter 20 is connected to another input of the sample and hold circuit 48 connected. The control unit 16 is at a third exit 52 with a control input of the Hall supply source 43 connected. The control output 44 the control unit 16 is to a control terminal of the sample and hold circuit 48 connected.

Die Steuereinheit 16 stellt an ihrem dritten Ausgang 52 ein Steuersignal SI bereit, das dem Steuereingang der Hall-Versorgungsquelle 43 zugeleitet wird. Die Hall-Versorgungsquelle 43 ist als Stromquelle ausgebildet. Somit kann mittels des Steuersignals SI ein Wert des durch die Hall-Versorgungsquelle 43 fließenden Stromes I eingestellt werden. Das vom Sensor 40 abgegebene Messsignal VH wird über den Signaleingang 11 dem Verstärker 26 zugeführt. Die Größe des Messsignals VH wird somit vom Steuersignal gesteuert. Der Verstärker 26 stellt ausgangsseitig das verstärkte Messsignal SH bereit. Die Abtast- und Halteschaltung 48 tastet das verstärkte Messsignal SH ab und stellt ein abgetastetes Signal ST am Ausgang bereit. In der ersten und in der zweiten Taktphase A, B wird jeweils mindestens eine Abtastung durchgeführt. Das abgetas tete Signal ST wird dem Steuereingang der Versorgungsquelle 49 zugeführt. Die Versorgungsquelle 49 stellt ein erstes Signal SC bereit, das dem ersten Eingang 13 der Summierschaltung 12 zugeleitet wird. Die Versorgungsquelle 49 ist als Stromquelle realisiert. Das erste Signal SC ist als Stromsignal implementiert. Das Analogsignal SAN liegt ebenfalls als Stromsignal vor. Die Summierschaltung 12 ist dazu ausgelegt, vom ersten Signal SC am ersten Eingang 13 das Analogsignal SAN am zweiten Eingang 14 zu subtrahieren. Als Ergebnis der Addition stellt die Summierschaltung 12 das Summensignal VS bereit. Das Summensignal VS ist als Spannungssignal ausgebildet. Somit wird im Unterschied zu 1A und 1B nicht ein aktueller Wert des Messsignals der Summierschaltung 12 zugeführt, sondern ein während der jeweiligen Taktphase konstanter Wert.The control unit 16 puts at her third exit 52 a control signal SI ready to the control input of the Hall supply source 43 is forwarded. The Hall supply source 43 is designed as a power source. Thus, by means of the control signal SI a value of the through the Hall supply source 43 flowing current I can be adjusted. That of the sensor 40 output measuring signal VH is via the signal input 11 the amplifier 26 fed. The size of the measurement signal VH is thus controlled by the control signal. The amplifier 26 on the output side provides the amplified measurement signal SH. The sample and hold circuit 48 samples the amplified measurement signal SH and provides a sampled signal ST at the output. In the first and in the second clock phase A, B at least one scan is performed in each case. The scanned signal ST becomes the control input of the supply source 49 fed. The supply source 49 provides a first signal SC, which is the first input 13 the summing circuit 12 is forwarded. The supply source 49 is realized as a power source. The first signal SC is implemented as a current signal. The analog signal SAN is also present as a current signal. The summation circuit 12 is designed to be from the first signal SC at the first input 13 the analog signal SAN at the second input 14 to subtract. As a result of the addition, the summation circuit 12 the sum signal VS ready. The sum signal VS is designed as a voltage signal. Thus, unlike 1A and 1B not a current value of the measuring signal of the summing circuit 12 but a constant during the respective clock phase value.

Am weiteren Ausgang 51 stellt der Digital/Analog-Wandler 20 ein weiteres Analogsignal SO bereit. Das weitere Analogsignal SO entspricht einem Offsetwert des verstärkten Messsignals SH. Das weitere Analogsignal SO wird zur Kompensation dem weiteren Eingang der Abtast- und Halteschaltung 48 und einem weiteren Eingang des Verstärkers 26 zugeleitet. Die Abtast- und Halteschaltung 48 ist dazu ausgelegt, vom verstärkten Messsignal SH den weiteren Analogwert SO zu subtrahieren. Das abgetastete Signal ST ergibt sich aus folgender Gleichung: ST = SH – SO,wobei SH der Wert des verstärkten Messsignals zum Zeitpunkt der Abtastung und SO der Wert des weiteren Analogsignals zum Zeitpunkt der Abtastung ist. Da das abgetastete Signal ST um den Wert des Offsets verringert ist, ist somit der Wertebereich für das von der Versorgungsquelle 49 bereitgestellte erste Signal SC verringert. Die Versorgungsquelle 49 kann somit für einen kleineren Spannungs- oder Strombereich spezifiziert werden und aufwandsarm realisiert werden.At the further exit 51 represents the digital / analog converter 20 another analog signal SO ready. The further analog signal SO corresponds to an offset value of the amplified measurement signal SH. The further analog signal SO is to compensate the further input of the sample and hold circuit 48 and another input of the amplifier 26 to directed. The sample and hold circuit 48 is designed to subtract from the amplified measurement signal SH the further analog value SO. The sampled signal ST is given by the following equation: ST = SH - SO, where SH is the value of the amplified measurement signal at the time of sampling and SO is the value of the further analog signal at the time of sampling. Since the sampled signal ST is reduced by the value of the offset, the value range for that of the supply source is thus 49 provided first signal SC is reduced. The supply source 49 can thus be specified for a smaller voltage or current range and realized with little effort.

Die 2A bis 2D zeigen beispielhafte Signalverläufe einer Schaltungsanordnung nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Es werden Signalverläufe der in 1B gezeigten Schaltungsanordnung gezeigt. 2A zeigt eine Signalkomponente VSignal und eine Offsetkomponente VOffset der Hall-Spannung VHall, die unmittelbar an den beiden Anschlüssen des Hall-Elements 41 abgegriffen werden kann. Dabei sind die Verbindungen im Modulator 42 konstant. 2B zeigt das verstärkte Messsignal SH und das Analogsignal SAN. 2C zeigt das Summensignal VS, das von der Summierschaltung 12 bereitgestellt wird. 2D zeigt das digitalisierte Summensignal DS. Das digitalisierte Summensignal DS wird vom Komparator 34 abgegeben. Das digitale Summensignals DS nimmt einen Wert von +1 an, wenn das Summensignal VS größer 0 ist. Hingegen nimmt das digitalisierte Summensignal DS den Wert –1 an, wenn das Summensignal VS kleiner oder gleich 0 ist. In den 2A bis 2D sind acht Perioden gezeigt. Die Perioden umfassen jeweils eine erste Taktphase A und eine zweite Taktphase B. Im Beispiel gemäß den 2A bis 2D weisen sowohl die Signalkomponente VSignal der Hall-Spannung VHall wie auch die Offsetkomponente VOffset der Hall-Spannung VHall jeweils einen konstanten Wert auf, wie es in 2A gezeigt ist.The 2A to 2D show exemplary signal waveforms of a circuit arrangement according to the proposed principle. There are signal curves of in 1B shown circuit arrangement shown. 2A shows a signal component VSignal and an offset component VOffset of the Hall voltage VHall, which are applied directly to the two terminals of the Hall element 41 can be tapped. The connections are in the modulator 42 constant. 2 B shows the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN. 2C shows the sum signal VS, that of the summing circuit 12 provided. 2D shows the digitized sum signal DS. The digitized sum signal DS is from the comparator 34 issued. The digital sum signal DS assumes a value of +1 when the sum signal VS is greater than 0. On the other hand, the digitized sum signal DS assumes the value -1 when the sum signal VS is less than or equal to zero. In the 2A to 2D are shown eight periods. The periods each comprise a first clock phase A and a second clock phase B. In the example according to FIGS 2A to 2D Both the signal component VSignal of the Hall voltage VHall and the offset component VOffset of the Hall voltage VHall each have a constant value, as shown in FIG 2A is shown.

Das verstärkte Messsignal SH kann in der ersten Taktphase A und in der zweiten Taktphase B gemäß den folgenden Gleichungen berechnet werden: Taktphase A: SH = a·VH = a·(VOffset + VSignal), Taktphase B: SH = a·VH = a·(VOffset – VSignal), wobei a der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 26 ist. Das verstärkte Messsignal SH wiederholt sich somit in den acht in 2B gezeigten Perioden. Das Analogsignal SAN nimmt zwischen einem ersten Zeitpunkt t1 und einem zweiten Zeitpunkt t2 den Wert null an. Das Summensignal VS entspricht somit im Zeitraum zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2 dem verstärkten Messsignal SH. Das digitalisierte Summensignal DS nimmt somit zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2 in der ersten Taktphase A den Wert –1 und in der zweiten Taktphase B den Wert +1 an. Entsprechend den Werten des digitalisierten Summensignals DS zwischen dem ersten Zeitpunkt t1 und dem zweiten Zeitpunkt t2 wird das Analogsignal SAN zwischen dem zweiten Zeitpunkt t2 und einem dritten Zeitpunkt t3 in der ersten Taktphase A auf einen negativen Wert und in der zweiten Taktphase B auf einen positiven Wert gesetzt, wie in 2B gezeigt.The amplified measurement signal SH can be calculated in the first clock phase A and in the second clock phase B according to the following equations: Clock phase A: SH = a * VH = a * (VOffset + VSignal), Clock phase B: SH = a * VH = a * (VOffset - VSignal), where a is the gain of the amplifier 26 is. The amplified measurement signal SH is thus repeated in the eight in 2 B shown periods. The analog signal SAN assumes the value zero between a first time t1 and a second time t2. The sum signal VS thus corresponds to the amplified measurement signal SH in the period between the first time t1 and the second time t2. The digitized sum signal DS thus assumes the value -1 between the first time t1 and the second time t2 in the first clock phase A and the value +1 in the second clock phase B. In accordance with the values of the digitized sum signal DS between the first time t1 and the second time t2, the analog signal SAN becomes a negative value between the second time t2 and a third time t3 in the first clock phase A and to a positive value in the second clock phase B set as in 2 B shown.

Im Zeitraum zwischen dem zweiten Zeitpunkt t2 und dem dritten Zeitpunkt t3, im Zeitraum zwischen dem dritten Zeitpunkt t3 und einem vierten Zeitpunkt t4 und im Zeitraum zwischen dem vierten Zeitpunkt t4 und einem fünften Zeitpunkt t5 ist das Summensignal VS jeweils in der ersten Taktphase A negativ und in der zweiten Taktphase B positiv, so dass das digitalisierte Summensignal DS in der ersten Taktphase A jeweils den Wert –1 und in der zweiten Taktphase B jeweils den Wert +1 annimmt. Das Analogsignal SAN nimmt daher in den ersten Taktphasen A betragsmäßig ansteigende negative Werte und in der zweiten Taktphase B ansteigende positive Werte an. Im Zeitraum zwischen dem fünften Zeitpunkt t5 und einem sechsten Zeitpunkt t6 wird erstmalig in der ersten Taktphase A das Summensignal VS positiv. Somit weist das digitalisierte Summensignal DS den Wert +1 auf. In den folgenden Zeiträumen nimmt das digitalisierte Summensignal DS abwechselnd den Wert +1 und den Wert –1 an, so dass das Analogsignal SAN um das verstärkte Messsignal SH herum pendelt. In einem Zeitraum zwischen einem siebten Zeitpunkt t7 und einem achten Zeitpunkt t8 wird in der zweiten Taktphase B das Analogsignal SAN erstmalig größer als das verstärkte Messsignal SH. Somit bewegt sich das Analogsignal SAN ab dem siebten Zeitpunkt t7 ebenfalls um das verstärkte Messsignal SH herum. Das analoge Signal SAN bildet das verstärkte Messsignal SH nach. Das Analogsignal SAN synthetisiert somit das verstärkte Messsignal SH. Die Steuereinheit 16 ist somit ausgebildet, die Signalkomponente VSignal der Hall-Spannung VHall von der Offsetkomponente VOffset der Hall-Spannung VHall zu trennen und daher ein aufbereitetes Messsignal AM bereitzustellen, das ausschließlich die Signalkomponente VSignal der Hall-Spannung VHall wiedergibt.In the period between the second time t2 and the third time t3, in the period between the third time t3 and a fourth time t4 and in the period between the fourth time t4 and a fifth time t5, the sum signal VS in the first clock phase A is negative and in the second clock phase B positive, so that the digitized sum signal DS in the first clock phase A in each case the value -1 and in the second clock phase B in each case the value +1. The analog signal SAN therefore assumes negative values which increase in magnitude in the first clock phases A and positive values which increase in the second clock phase B. In the period between the fifth time t5 and a sixth time t6, the sum signal VS becomes positive for the first time in the first clock phase A. Thus, the digitized sum signal DS has the value +1. In the following periods, the digitized sum signal DS alternately takes the value +1 and the value -1, so that the analog signal SAN oscillates around the amplified measurement signal SH. In a period between a seventh time t7 and an eighth time t8, in the second clock phase B, the analog signal SAN for the first time becomes larger than the amplified measurement signal SH. Thus, the analog signal SAN also moves around the amplified measurement signal SH from the seventh time t7. The analog signal SAN simulates the amplified measurement signal SH. The analog signal SAN thus synthesizes the amplified measurement signal SH. The control unit 16 is thus designed to separate the signal component VSignal of the Hall voltage VHall from the offset component VOffset of the Hall voltage VHall and therefore to provide a conditioned measurement signal AM which exclusively reproduces the signal component VSignal of the Hall voltage VHall.

Gemäß 2 erzeugt die Schaltungsanordnung 10' eine synthetisierte Wellenform, nämlich das Analogsignal SAN, welches dem Messsignal VH oder dem verstärkten Messsignal SH, folgt. Das Messsignal VH, das eine Signalkomponente und eine Offsetkomponente, welche das Offset der gesamten Kette repräsentiert, umfasst, wird dem Verstärker 26 zugeleitet, der das verstärkte Messsignal SH bereitstellt. In der Summierschaltung 12, die als Subtrahierer realisiert ist, wird vom verstärkten Messsignal SH das synthetisierte Signal nämlich die Analogspannung SAN abgezogen. Der Komparator 34 ermittelt, ob das Summensignal VS größer null oder kleiner null ist. Die Steuereinheit 16 ist als digitale Einheit ausgebildet. Die Steuereinheit 16 steuert den Digital/Analog-Wandler 20. Der Digital/Analog-Wandler 20 erzeugt die synthetisierte Wellenform, das Analogsignal SAN. Die in den 2A bis 2D gezeigten Signale treten auf, wenn die Steuereinheit 16 einen Aufwärts-/Abwärtszähler zur Ermittlung des Digitalsignals SD aufweist. Ein Vorteil der Schaltungsanordnung 10' ist die Kombination der Offsetkompensation mit der Analog/Digital-Wandlung in einem Schaltungsblock.According to 2 generates the circuit arrangement 10 ' a synthesized waveform, namely the analog signal SAN, which follows the measurement signal VH or the amplified measurement signal SH. The measurement signal VH, which comprises a signal component and an offset component representing the offset of the entire chain, is given to the Ver stronger 26 supplied, which provides the amplified measurement signal SH. In the summation circuit 12 , which is implemented as a subtractor, the synthesized signal, namely the analog voltage SAN, is subtracted from the amplified measurement signal SH. The comparator 34 determines whether the sum signal VS is greater than zero or less than zero. The control unit 16 is designed as a digital unit. The control unit 16 controls the digital / analog converter 20 , The digital / analog converter 20 generates the synthesized waveform, the analog signal SAN. The in the 2A to 2D Signals shown occur when the control unit 16 has an up / down counter for detecting the digital signal SD. An advantage of the circuit arrangement 10 ' is the combination of offset compensation with analog-to-digital conversion in a circuit block.

Der Einsatz der Schaltungsanordnung 10, 10', 10'' und des Verfahrens ist für jedes Signal möglich, bei dem eine Offsetkomponente von einer Signalkomponente getrennt werden kann.The use of the circuit arrangement 10 . 10 ' . 10 '' and the method is possible for any signal in which an offset component can be separated from a signal component.

In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform kann das Analogsignal SAN feinere Abstufungen annehmen, so dass das verstärkte Messsignal SH genauer als in 2B gezeigt nachgebildet werden kann.In an alternative embodiment not shown, the analog signal SAN may assume finer gradations, so that the amplified measurement signal SH more accurate than in 2 B can be reproduced shown.

3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Sensors nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Der Sensor 40''' umfasst das Hall-Element 41, den Modulator 42' und den weiteren Modulator 45. Der Modulator 42' weist einen dritten und einen vierten Umschalter 65, 66 auf. Der dritte Umschalter 65 ist an seinem Eingang mit dem Versorgungsspannungsanschluss 50 verbunden. An einem ersten Ausgang ist der dritte Umschalter 65 mit dem vierten Anschluss 61 des Hall-Elements 41 verbunden. Hingegen ist der dritte Umschalter 65 an seinem zweiten Ausgang mit dem dritten Anschluss 60 des Hall-Elements 41 gekoppelt. Der Eingang des vierten Umschalters 66 ist mit der Hall-Versorgungsquelle 43 verbunden. Die Hall-Versorgungsquelle 43 ist somit zwischen den Eingang des vierten Umschalters 66 und den Bezugspotentialanschluss 32 geschaltet. Ein erster Ausgang des vierten Umschalters 66 ist mit dem dritten Anschluss 60 und ein zweiter Ausgang des vierten Umschalters 66 ist mit dem vierten Anschluss 61 des Hall-Elements 41 verbunden. Der weitere Modulator 45 umfasst einen fünften und einen sechsten Umschalter 67, 68. Ein Eingang des fünften Umschalters 67 ist mit dem ersten Anschluss 58 und ein Eingang des sechsten Umschalters 58 ist mit dem zweiten Anschluss 59 des Hall-Elements 41 verbunden. Ein erster Ausgang des fünften Umschalters 67 ist mit dem Signaleingang 11 und ein zweiter Ausgang des fünften Umschalters 67 ist mit dem weiteren Signaleingang 11' verbunden. Ein erster Ausgang des sechsten Umschalters 68 ist mit dem weiteren Signaleingang 11' und ein zweiter Ausgang des sechsten Umschalters 68 ist mit dem Signaleingang 11 verbunden. 3 shows an exemplary embodiment of the sensor according to the proposed principle. The sensor 40 ''' includes the Hall element 41 , the modulator 42 ' and the other modulator 45 , The modulator 42 ' has a third and a fourth switch 65 . 66 on. The third switch 65 is at its input with the supply voltage connection 50 connected. At a first output is the third switch 65 with the fourth connection 61 of the Hall element 41 connected. On the other hand, the third switch 65 at its second outlet with the third port 60 of the Hall element 41 coupled. The entrance of the fourth switch 66 is with the Hall supply source 43 connected. The Hall supply source 43 is thus between the input of the fourth switch 66 and the reference potential terminal 32 connected. A first output of the fourth switch 66 is with the third connection 60 and a second output of the fourth switch 66 is with the fourth connection 61 of the Hall element 41 connected. The further modulator 45 includes a fifth and a sixth switch 67 . 68 , An input of the fifth changeover switch 67 is with the first connection 58 and an input of the sixth switch 58 is with the second connection 59 of the Hall element 41 connected. A first output of the fifth switch 67 is with the signal input 11 and a second output of the fifth switch 67 is with the further signal input 11 ' connected. A first output of the sixth switch 68 is with the further signal input 11 ' and a second output of the sixth switch 68 is with the signal input 11 connected.

Dem dritten und dem vierten Umschalter 65, 66 wird das Taktsignal CL zugeleitet. Hingegen wird den Steueranschlüssen des fünften und des sechsten Umschalters 67, 68 ein weiteres Taktsignal CL' zugeleitet. Entsprechend dem Taktsignal CL kann die Richtung des Stromflusses zwischen dem dritten und dem vierten Anschluss 60, 61 gewechselt werden. Mit Hilfe des weiteren Modulators 45 kann die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 58, 59 anliegende Hall-Spannung VHall entsprechend dem weiteren Taktsignal CL' direkt oder invertiert dem Signaleingang 11 und dem weiteren Signaleingang 11' zugeleitet werden. In einem Fall entspricht das Messsignal VH der Hall-Spannung VHall und im anderen Fall entspricht das Messsignal VH der invertierten Hall-Spannung, also –VHall. Die beiden Modulatoren 42, 45 bieten vier Möglichkeiten zur Einstellung. Bei einem konstanten Wert des Taktsignals CL und einem konstanten Wert des weiteren Taktsignal CL' steht ein konstantes Messsignal VH bereit. Mit dem Modulator 42 kann die Stromrichtung im Hall-Element 41 gedreht werden. Mit dem weiteren Modulator 45 kann die am Hall-Element 41 abgreifbare Hall-Spannung VHall direkt oder in invertierter Form ausgangsseitig bereitgestellt werden. Je nach Anwendung ist es somit möglich, das Messsignal VH mit zwei, drei oder vier Taktphasen oder als Signal ohne Taktphasen bereitzustellen.The third and the fourth switch 65 . 66 the clock signal CL is supplied. On the other hand, the control terminals of the fifth and the sixth switch 67 . 68 a further clock signal CL 'forwarded. According to the clock signal CL, the direction of current flow between the third and fourth terminals 60 . 61 change. With the help of the further modulator 45 can be between the first and the second connection 58 . 59 adjacent Hall voltage VHall corresponding to the further clock signal CL 'directly or inverted the signal input 11 and the further signal input 11 ' be forwarded. In one case, the measurement signal VH corresponds to the Hall voltage VHall and in the other case the measurement signal VH corresponds to the inverted Hall voltage, ie -VHall. The two modulators 42 . 45 offer four ways to adjust. With a constant value of the clock signal CL and a constant value of the further clock signal CL ', a constant measurement signal VH is available. With the modulator 42 can the current direction in the Hall element 41 to be turned around. With the further modulator 45 can the at the Hall element 41 tapped Hall voltage VHall be provided directly or in an inverted form on the output side. Depending on the application, it is thus possible to provide the measurement signal VH with two, three or four clock phases or as a signal without clock phases.

4A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Summierschaltung 12', wie sie beispielsweise in der Schaltungsanordnung 10' gemäß 1B eingesetzt werden kann. Die Summierschaltung 12' umfasst drei Widerstände 70, 71, 72 und einen Verstärker 73. Der erste Eingang 13 der Summierschaltung 12' ist über einen ersten Widerstand 70 mit einem ersten Eingang des Verstärkers 73 verbunden. Der zweite Eingang 14 der Summierschaltung 12' ist über einen zweiten Widerstand 71 mit dem ersten Eingang des Verstärkers 73 verbunden. Der erste Eingang des Verstärkers 73 ist über einen dritten Widerstand 72 mit einem Ausgang des Verstärkers 73 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 73 ist mit dem Ausgang 15 der Summierschaltung 12' gekoppelt. Die Kopplung kann ein Filter umfassen. Ein zweiter Eingang des Verstärkers 73 ist mit dem Bezugspotentialanschluss 32 verbunden. Der erste Eingang des Verstärkers 73 ist als invertierender Eingang und der zweite Eingang des Verstärkers 73 als nicht-invertierender Eingang ausgebildet. 4A shows an exemplary embodiment of a summing circuit 12 ' as used in the circuit arrangement, for example 10 ' according to 1B can be used. The summation circuit 12 ' includes three resistors 70 . 71 . 72 and an amplifier 73 , The first entrance 13 the summing circuit 12 ' is over a first resistance 70 with a first input of the amplifier 73 connected. The second entrance 14 the summing circuit 12 ' is over a second resistance 71 with the first input of the amplifier 73 connected. The first input of the amplifier 73 is about a third resistance 72 with an output of the amplifier 73 connected. The output of the amplifier 73 is with the exit 15 the summing circuit 12 ' coupled. The coupling may include a filter. A second input of the amplifier 73 is connected to the reference potential connection 32 connected. The first input of the amplifier 73 is as an inverting input and the second input of the amplifier 73 designed as a non-inverting input.

Der erste, der zweite und der dritte Widerstand 70, 71, 71 weisen einen ersten, zweiten beziehungsweise dritten Widerstandswert R1, R2, R3 auf. Das am Ausgang 15 abgreifbare Summensignal VS ergibt sich gemäß folgender Gleichung aus dem am ersten Eingang 13 anliegenden verstärkten Messsignal SH und dem am zweiten Eingang 14 anliegenden Analogsignal SAN: VS = –R3R1 ·SAN – R3R2 ·SH The first, the second and the third resistance 70 . 71 . 71 have a first, second and third resistance R1, R2, R3, respectively. That at the exit 15 tapped sum signal VS results according to the following equation from the am first entrance 13 adjacent amplified measurement signal SH and the second input 14 applied analog signal SAN: VS = - R3 R1 · SAN - R3 R2 · SH

In 4A ist somit ein Umkehraddierer gezeigt. Werden gleiche Widerstandswerte für die drei Widerstände 70 bis 72 gewählt, so vereinfacht sich die Gleichung folgendermaßen: VS = –SAN – SH In 4A Thus, a reverse adder is shown. Be the same resistance values for the three resistors 70 to 72 chosen, the equation is simplified as follows: VS = -SAN - SH

4B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Summierschaltung 12'', wie sie beispielsweise in 1B eingesetzt werden kann. Die Summierschaltung 12'' weist einen Verstärker 75 sowie vier Widerstände 76 bis 79 auf. Ein erster Eingang des Verstärkers 75 ist über einen ersten Widerstand 76 mit dem zweiten Eingang 14 der Summierschaltung 12'' verbunden. Der erste Eingang des Verstärkers 75 ist darüber hinaus über einen zweiten Widerstand 77 mit dem Ausgang des Verstärkers 75 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 75 ist mit dem Ausgang 15 der Summierschaltung 12'' gekoppelt. Die Kopplung kann ein Filter umfassen. Ein zweiter Eingang des Verstärkers 75 ist über einen dritten Widerstand 78 mit dem ersten Eingang 13 der Summierschaltung 12'' verbunden. Der zweite Eingang des Verstärkers 75 ist über einen vierten Widerstand 79 mit dem Bezugspotentialanschluss 32 verbunden. Die vier Widerstände 76 bis 79 weisen den gleichen Widerstandswert auf. Der erste Eingang des Verstärkers 75 ist als invertierender Eingang und der zweite Eingang des Verstärkers 75 als nicht-invertierender Eingang ausgebildet. Ein Wert der Summenspannung VS lässt sich daher gemäß folgender Gleichung berechnen: VS = SH – SAN,wobei SAN ein Wert des Analogsignals und SH ein Wert des verstärkten Messsignals sind. Die Summierschaltung 12'' ist somit als Subtrahierer ausgebildet. Die Summierschaltung 12'' dient somit zur Subtraktion zweier Spannungen, nämlich des verstärkten Messsignals SH und des Analogsignals SAN. 4B shows a further exemplary embodiment of a summing circuit 12 '' as they are for example in 1B can be used. The summation circuit 12 '' has an amplifier 75 as well as four resistors 76 to 79 on. A first input of the amplifier 75 is over a first resistance 76 with the second entrance 14 the summing circuit 12 '' connected. The first input of the amplifier 75 is beyond a second resistance 77 with the output of the amplifier 75 connected. The output of the amplifier 75 is with the exit 15 the summing circuit 12 '' coupled. The coupling may include a filter. A second input of the amplifier 75 is about a third resistance 78 with the first entrance 13 the summing circuit 12 '' connected. The second input of the amplifier 75 is about a fourth resistance 79 with the reference potential connection 32 connected. The four resistors 76 to 79 have the same resistance value. The first input of the amplifier 75 is as an inverting input and the second input of the amplifier 75 designed as a non-inverting input. A value of the sum voltage VS can therefore be calculated according to the following equation: VS = SH - SAN, where SAN is a value of the analog signal and SH is a value of the amplified measurement signal. The summation circuit 12 '' is thus designed as a subtractor. The summation circuit 12 '' thus serves to subtract two voltages, namely the amplified measurement signal SH and the analog signal SAN.

Eine weitere Ausführungsform der Summierschaltung ist in 4C gezeigt. Die resistive Rückführung des Verstärkers 73 ist mit zwei dazu parallel geschalteten, antiparallelen Dioden ergänzt, denen ein Komparator 80 nachgeschaltet ist. Mit diesem Nullpunktsdetektor wird das Ausgangssignal bereitgestellt.Another embodiment of the summation circuit is in 4C shown. The resistive feedback of the amplifier 73 is supplemented with two parallel-connected, antiparallel diodes, which a comparator 80 is downstream. This zero point detector provides the output signal.

10, 10'10 10 '
Schaltungsanordnungcircuitry
1111
Signaleingangsignal input
11'11 '
weiterer SignaleingangAnother signal input
12, 12', 12''12 12 ', 12' '
Summierschaltungsumming
1313
erster Eingangfirst entrance
13'13 '
weiterer erster EingangAnother first entrance
1414
zweiter Eingangsecond entrance
14'14 '
weiterer zweiter EingangAnother second entrance
1515
Ausgangoutput
1616
Steuereinheitcontrol unit
1717
Eingangentrance
1818
erster Ausgangfirst output
1919
zweiter Ausgangsecond output
2020
Digital/Analog-WandlerDigital / analog converter
2121
Eingangentrance
2222
Ausgangoutput
22'22 '
weiterer AusgangAnother output
2323
Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter
2424
Eingangentrance
2525
Ausgangoutput
2626
Verstärkeramplifier
2727
Eingangentrance
27'27 '
weiterer EingangAnother entrance
2828
Ausgangoutput
28'28 '
weiterer AusgangAnother output
2929
Filterfilter
3030
Widerstandresistance
3131
Kondensatorcapacitor
3232
BezugspotentialanschlussReference potential terminal
3333
Knotennode
3434
Komparatorcomparator
3535
Eingangentrance
3636
Ausgangoutput
3737
SpeicherStorage
40, 40', 40'', 40'''40 40 ', 40' ', 40' ''
Sensorsensor
4141
Hall-ElementHall element
4242
Modulatormodulator
4343
Hall-VersorgungsquelleHall source
4444
Steuerausgangcontrol output
4545
weiterer ModulatorAnother modulator
4848
Abtasthalteschaltungsample-hold circuit
4949
Versorgungsquellesource
5050
VersorgungsspannungsanschlussSupply voltage connection
5151
weiterer AusgangAnother output
5252
dritter Ausgangthird output
5858
erster Anschlussfirst connection
5959
zweiter Anschlusssecond connection
6060
dritter Anschlussthird connection
6161
vierter Anschlussfourth connection
6363
erster Umschalterfirst switch
6464
zweiter Umschaltersecond switch
6565
dritter Umschalterthird switch
6666
vierter Umschalterfourth switch
6767
fünfter Umschalterfifth switch
6868
sechster Umschaltersixth switch
7070
erster Widerstandfirst resistance
7171
zweiter Widerstandsecond resistance
7272
dritter Widerstandthird resistance
7373
Verstärkeramplifier
7575
Verstärkeramplifier
7676
erster Widerstandfirst resistance
7777
zweiter Widerstandsecond resistance
7878
dritter Widerstandthird resistance
7979
vierter Widerstandfourth resistance
8080
Komparatorcomparator
AA
erste Taktphasefirst clock phase
AAAA
erster Betriebszustandfirst operating condition
BB
zweite Taktphasesecond clock phase
BBBB
zweiter Betriebszustandsecond operating condition
AMAT THE
aufbereitetes Messsignalrecycled measuring signal
CLCL
Taktsignalclock signal
CLCL
weiteres Taktsignaladditional clock signal
DSDS
digitalisiertes Summensignaldigitized sum signal
I I
Stromelectricity
SANSAN
Analogsignalanalog signal
SCSC
erstes Signalfirst signal
SDSD
DigitalsignalDigital signal
SHSH
verstärktes Messsignalreinforced measuring signal
SISI
Steuersignalcontrol signal
SOSO
weiteres Analogsignaladditional analog signal
STST
abgetastetes Signalsampled signal
VDDVDD
Versorgungsspannungsupply voltage
VHVH
Messsignalmeasuring signal
VHallVHall
Hall-SpannungHall voltage
VOffsetVOffset
Offsetkomponenteoffset component
VSVS
Summensignalsum signal
VSignalVsignal
Signalkomponentesignal component

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102006059421 A1 [0002] DE 102006059421 A1 [0002]
  • - US 2008/0094055 A1 [0003] US 2008/0094055 A1 [0003]

Claims (14)

Schaltungsanordnung, umfassend: – einen Signaleingang (11) zum Zuführen eines Messsignals (VH), das ein an den Signaleingang (11) ankoppelbarer Sensor (40) bereitstellt, – eine Summierschaltung (12) mit – einem ersten Eingang (13), der mit dem Signaleingang (11) gekoppelt ist, – einem zweiten Eingang (14), und – einem Ausgang (15), – eine Steuereinheit (16) mit – einem Eingang (17), der mit dem Ausgang (15) der Summierschaltung (12) gekoppelt ist, – einem ersten Ausgang (18), an dem ein aufbereitetes Messsignal (AM) abgreifbar ist, und – einem zweiten Ausgang (19), sowie – einen Digital/Analog-Wandler (20), der eingangsseitig mit dem zweiten Ausgang (19) der Steuereinheit (16) und ausgangsseitig mit dem zweiten Eingang (14) der Summierschaltung (12) gekoppelt ist.Circuit arrangement comprising: - a signal input ( 11 ) for supplying a measurement signal (VH) which is connected to the signal input (VH) 11 ) connectable sensor ( 40 ), - a summation circuit ( 12 ) with - a first input ( 13 ) connected to the signal input ( 11 ), - a second input ( 14 ), and - an output ( 15 ), - a control unit ( 16 ) with - an input ( 17 ) connected to the output ( 15 ) of the summing circuit ( 12 ), - a first output ( 18 ), on which a processed measuring signal (AM) can be tapped, and - a second output ( 19 ), and - a digital / analog converter ( 20 ), the input side with the second output ( 19 ) of the control unit ( 16 ) and the output side with the second input ( 14 ) of the summing circuit ( 12 ) is coupled. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (16) einen Steuerausgang (44) aufweist, der mit dem Sensor (40) zum Versetzen des Sensors (40) in einen ersten Betriebszustand (AA) und in einen zweiten Betriebszustand (BB) koppelbar ist.Circuit arrangement according to Claim 1, the control unit ( 16 ) a control output ( 44 ) connected to the sensor ( 40 ) for moving the sensor ( 40 ) in a first operating state (AA) and in a second operating state (BB) can be coupled. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei das Messsignal (VH) einen ersten Wert im ersten Betriebszustand (AA) und einen zweiten Wert im zweiten Betriebszustand (BB) aufweist.Circuit arrangement according to claim 2, wherein the measuring signal (VH) a first value in the first operating state (AA) and a second value in the second operating state (BB). Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen Analog-Digital-Wandler (23), der an einem Eingang (24) mit dem Ausgang (15) der Summierschaltung (12) und an einem Ausgang (25) mit dem Eingang (17) der Steuereinheit (16) gekoppelt ist.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 3, comprising an analog-to-digital converter ( 23 ) located at an entrance ( 24 ) with the output ( 15 ) of the summing circuit ( 12 ) and at an exit ( 25 ) with the entrance ( 17 ) of the control unit ( 16 ) is coupled. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit (16) an ihrem zweiten Ausgang (19) ein Digitalsignal (SD) derart bereitstellt, dass ein Offsetkomponente (VOffset) kompensiert wird, welche im Messsignal (VH) im ersten und im zweiten Betriebszustand (AA, BB) vorhanden ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the control unit ( 16 ) at its second exit ( 19 ) provides a digital signal (SD) such that an offset component (VOffset) which is present in the measurement signal (VH) in the first and in the second operating state (AA, BB) is compensated. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend einen Komparator (34), der an einem Eingang (35) mit dem Ausgang (15) der Summierschaltung (12) und an einem Ausgang (36) mit dem Eingang (17) der Steuereinheit (16) gekoppelt ist.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 3, comprising a comparator ( 34 ) located at an entrance ( 35 ) with the output ( 15 ) of the summing circuit ( 12 ) and at an exit ( 36 ) with the entrance ( 17 ) of the control unit ( 16 ) is coupled. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (16) an ihrem zweiten Ausgang (19) ein Digitalsignal (SD) derart bereitstellt, dass das Messsignal (VH) im ersten und im zweiten Betriebszustand (AA, BB) nachgebildet wird.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 3 or according to Claim 6, the control unit ( 16 ) at its second exit ( 19 ) provides a digital signal (SD) such that the measurement signal (VH) is simulated in the first and in the second operating state (AA, BB). Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend einen Verstärker (26), der zwischen den Signaleingang (11) und den ersten Eingang (13) der Summierschaltung (12) geschaltet ist.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 7, comprising an amplifier ( 26 ) between the signal input ( 11 ) and the first entrance ( 13 ) of the summing circuit ( 12 ) is switched. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Summierschaltung (12) ein Filter (29) umfasst.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 8, the summing circuit ( 12 ) a filter ( 29 ). Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Digital/Analog-Wandler (20) ausgangsseitig ein Analogsignal (SAN) als Stromsignal bereitstellt und die Summierschaltung (12) ausgebildet ist, Stromsignale zu addieren.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the digital / analog converter ( 20 ) provides an analog signal (SAN) as the current signal on the output side and the summation circuit ( 12 ) is adapted to add current signals. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Digital/Analog-Wandler (20) ausgangsseitig ein Analogsignal (SAN) als Spannungssignal bereitstellt und die Summierschaltung (12) ausgebildet ist, Spannungssignale zu addieren.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein the digital / analog converter ( 20 ) provides on the output side an analog signal (SAN) as a voltage signal and the summing circuit ( 12 ) is configured to add voltage signals. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend den Sensor (40), der ein Hall-Element (41) umfasst, das Messsignal (VH) abgibt und der an den Signaleingang (11) angeschlossen ist.Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 11, comprising the sensor ( 40 ), which is a Hall element ( 41 ), which outputs the measuring signal (VH) and which is connected to the signal input ( 11 ) connected. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, wobei eine Stromrichtung im Hall-Element (41) im ersten Betriebszustand (AA) unterschiedlich zu einer Stromrichtung im Hall-Element (41) im zweiten Betriebszustand (BB) ist.Circuit arrangement according to claim 12, wherein a current direction in the Hall element ( 41 ) in the first operating state (AA) different from a current direction in the Hall element ( 41 ) in the second operating state (BB). Verfahren zum Bereitstellen eines aufbereiteten Messsignals, umfassend – Zuführen eines Messsignals (VH), – Summieren eines Analogsignals (SAN) und des Messsignals (VH) oder eines vom Messsignal (VH) abgeleiteten Signals (SH) zu einem Summensignal (VS) sowie Abgeben des Summensignals (VS), – Bereitstellen des aufbereiteten Messsignals (AM) und eines Digitalsignals (SD) in Abhängigkeit des Summensignals (VS), – Wandeln des Digitalsignals (DS) in das Analogsignal (SAN).Method for providing a processed Measuring signal, comprising - supplying a measuring signal (VH), - Summing an analog signal (SAN) and the measurement signal (VH) or a signal (SH) derived from the measurement signal (VH) a sum signal (VS) and output of the sum signal (VS), - Provide the processed measuring signal (AM) and a digital signal (SD) depending on the sum signal (VS), - Change of the digital signal (DS) in the analog signal (SAN).
DE102009006546.6A 2009-01-29 2009-01-29 Circuit arrangement and method for providing a processed measurement signal Active DE102009006546B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009006546.6A DE102009006546B4 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Circuit arrangement and method for providing a processed measurement signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009006546.6A DE102009006546B4 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Circuit arrangement and method for providing a processed measurement signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009006546A1 true DE102009006546A1 (en) 2010-08-19
DE102009006546B4 DE102009006546B4 (en) 2017-03-23

Family

ID=42338487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009006546.6A Active DE102009006546B4 (en) 2009-01-29 2009-01-29 Circuit arrangement and method for providing a processed measurement signal

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009006546B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012146505A1 (en) 2011-04-27 2012-11-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensor assembly and method
DE102012003978A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for measuring currents or magnetic fields with Hall sensors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004010362A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-22 Austriamicrosystems Ag Sensor, in particular magnetic field sensor, with noise compensation and method for noise compensation of a sensor
DE102004038370A1 (en) * 2004-08-06 2006-03-16 Austriamicrosystems Ag Adaptive control device, use of the control device, sensor with such a control device and adaptive method for self-compensation of interference signals of a sensor
DE10158836B4 (en) * 2001-11-30 2007-06-06 Infineon Technologies Ag Method and device for calibrating a sensor system
DE102006059421A1 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for processing offset-related sensor signals and sensor arrangement designed for carrying out the method
US20080094055A1 (en) 2006-10-19 2008-04-24 Gerardo Monreal Chopped hall effect sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032530C2 (en) * 2000-07-05 2002-10-24 Infineon Technologies Ag Amplifier circuit with offset compensation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10158836B4 (en) * 2001-11-30 2007-06-06 Infineon Technologies Ag Method and device for calibrating a sensor system
DE102004010362A1 (en) * 2004-03-03 2005-09-22 Austriamicrosystems Ag Sensor, in particular magnetic field sensor, with noise compensation and method for noise compensation of a sensor
DE102004038370A1 (en) * 2004-08-06 2006-03-16 Austriamicrosystems Ag Adaptive control device, use of the control device, sensor with such a control device and adaptive method for self-compensation of interference signals of a sensor
DE102006059421A1 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for processing offset-related sensor signals and sensor arrangement designed for carrying out the method
US20080094055A1 (en) 2006-10-19 2008-04-24 Gerardo Monreal Chopped hall effect sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012146505A1 (en) 2011-04-27 2012-11-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensor assembly and method
DE102012003978A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for measuring currents or magnetic fields with Hall sensors
US9983235B2 (en) 2012-02-28 2018-05-29 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev. Method and device for measuring currents or magnetic fields using hall sensors and their offset-corrected measurement values

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009006546B4 (en) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1721183B1 (en) Magnetic field sensor and method for the operation thereof
DE102017118822B4 (en) Chopper stabilized sigma delta ADC
DE102006059421B4 (en) Method for processing offset-related sensor signals and sensor arrangement designed for carrying out the method
DE102015219097B4 (en) Versatile current sensor for switching regulators
DE102006051365B4 (en) Measuring amplification device and method
WO2012160143A2 (en) Method for operating a hall sensor assembly, and hall sensor assembly
DE102014102860B4 (en) System and method for a power supply
DE102004010362B4 (en) Sensor, in particular magnetic field sensor, with noise compensation and method for noise compensation of a sensor
DE102012216388A1 (en) HALL SENSORS WITH RECORDING NODES WITH SIGNAL INSIGNIA
DE102015217862A1 (en) Calibration of current sensors using reference current during current measurement
DE112009000449T5 (en) Elimination of hysteresis offset in magnetic sensors
DE4030085A1 (en) EVALUATION FOR A MAGNETORESISTIVE SPEED SENSOR OR THE LIKE.
DE102004022572B4 (en) integrator circuit
EP0689054A1 (en) Method and apparatus for counting revolutions of a mechanically commutated dc-motor
DE202016105766U1 (en) Wheatstone bridge detection system with multiple power sources
DE102020203571A1 (en) Yaw rate sensor and method for operating a yaw rate sensor
DE3642771A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE MEASURING SIZE OF A MEASURING OBJECT
EP1052780A2 (en) Integrated circuit with A/D or D/A converter with galvanic isolation
DE102009006546B4 (en) Circuit arrangement and method for providing a processed measurement signal
DE102015117109A1 (en) Digitally controlled output amplitude of an analog sensor signal
DE102011104307A1 (en) Arrangement and method for operating a sensor, in particular a bridge sensor, and a sensor arrangement
EP1318383A1 (en) Device for the interpolation of a measured signal
DE19502276C2 (en) Interpolation method and high-resolution digital interpolation device
EP1776563B1 (en) Adaptive control device, use thereof, sensor comprising a control device of this type and adaptive method for the automatic compensation of the parasitic signals of a sensor
DE102015110450B4 (en) Sensor systems with multi-mode analog-digital conversion

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final