DE112012001994T5

DE112012001994T5 - Magnetfeldsensor mit einem Steuerknoten, um ein Steuersignal zu empfangen, um einen Schwellwert einzustellen

Info

Publication number: DE112012001994T5
Application number: DE112012001994.6T
Authority: DE
Inventors: Andreas P. Friedrich; Gary T. Pepka; Paul David; Nevenka Kozomora
Original assignee: Allegro Microsystems Inc
Current assignee: Allegro Microsystems Inc
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2032-04-10
Also published as: US20120280681A1; WO2012154355A1; DE112012001994B4; US8957676B2; DE112012001994T8

Abstract

Ein integrierter Magnetfeldsensor beinhaltet ein Magnetfeldabtastelement, welches derart konfiguriert ist, dass dieses ein Magnetfeldabtastelementausgangssignal in Reaktion auf ein Magnetfeld erzeugt. Der integrierte Magnetfeldsensor beinhaltet ebenso einen Schwellwertsteuerknoten, der derart konfiguriert ist, dass dieser ein Steuersignal von dem Äußeren des integrierten Magnetfeldsensors empfängt, wobei der integrierte Magnetfeldsensor derart konfiguriert ist, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal in Reaktion auf das Steuersignal vorsieht. Der integrierte Magnetfeldsensor beinhaltet ebenso einen Komparator mit einem ersten Eingangsknoten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein erstes Signal empfängt, welches das Magnetfeldabtastelementausgangssignal repräsentiert, einen zweiten Eingangsknoten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein zweites Signal empfängt, welches das einstellbare Schwellwertsignal repräsentiert, und ein Ausgangsknoten, bei dem ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches auf die ersten und zweiten Signale reagiert.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Magnetfeldsensoren in der Form von Magnetschaltern und insbesondere betrifft diese einen Magnetschalter mit einem Steuerknoten, bei dem ein Steuersignal empfangen wird, um einen Schwellwert einzustellen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Magnetfeldsensoren zum Erfassen von Magnetfeldern sind bekannt. In einem Magnetfeldsensor wird das Magnetfeld durch ein Magnetfeldsensierungselement bzw. durch ein Magnetfeldabtastelement erfasst, wie z. B. ein Hallelement oder ein magneto-resistives Element, welches ein Signal (d. h. ein Magnetfeldsignal) vorsieht, welches proportional zu einem erfassten Magnetfeld ist. Bei einigen Anordnungen ist das Magnetfeldsignal ein elektrisches Signal.
Magnetfeldsensoren werden für eine Vielfalt von Anwendungen verwendet, beinhaltend, jedoch nicht darauf beschränkt: einen linearen Magnetfeldsensor, welcher eine Magnetfelddichte eines Magnetfelds abtastet, ein Stromsensor, welcher ein Magnetfeld abtastet, welches durch einen Strom erzeugt wird, der in einem stromführenden Leiter fließt, einen Magnetschalter, welche die Annäherung eines ferro-magnetischen Objekts abtastet, und einen Drehdetektor, welcher das Passieren bzw. Durchlaufen eines ferro-magnetischen Gegenstands misst.
Für einen linearen Magnetfeldsensor ändert sich das Ausgangssignal direkt proportional zu dem abgetasteten Magnetfeld. Für einen Magnetschalter ändert das Ausgangssignal seinen Zustand in Reaktion darauf, dass sich eine Größe des abgetasteten Magnetfelds oberhalb oder unterhalb eines vorbestimmten Werts befindet.
Insbesondere verwendet der Magnetschalter eine Schwellwertspannung, welche ein Magnetfeld repräsentiert, unter dem ein Ausgangssignal von dem Magnetschalter einen ersten Zustand (z. B. einen niedrigen bzw. einen Low-Zustand) annimmt, und über dem das Ausgangssignal einen zweiten, unterschiedlichen Zustand (z. B. einen hohen bzw. einen High-Zustand) annimmt. Die Schwellwertspannung wird herkömmlicherweise intern in dem Magnetschalter erzeugt, und kann auf diese Weise nicht nach der Herstellung des Magnetschalters geändert werden.
Es wäre wünschenswert, einen Magnetschalter zu haben, für den eine Schwellwertspannung in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von dem äußeren des Magnetschalters vorgesehen ist.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung sieht einen Magnetfeldsensor als einen Magnetschalter mit einem Komparator vor, für den eine Schwellwertspannung als eine einstellbare Schwellwertspannung in Übereinstimmung mit einem Steuersignal vorgesehen ist, welches von dem Äußeren des Magnetschalters vorgesehen wird.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein integrierter Magnetfeldsensor ein Magnetfeldabtastelement, welches derart konfiguriert ist, dass dieses ein Magnetfeldabtastelementausgangssignal in Reaktion auf ein Magnetfeld erzeugt. Der integrierte Magnetfeldsensor beinhaltet ebenso einen Schwellwertsteuerknoten, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser ein Steuersignal von dem Äußeren des integrierten Magnetfeldsensors empfängt, wobei der integrierte Magnetfeldsensor derart konfiguriert ist, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal in Reaktion auf das Steuersignal vorsieht. Der integrierte Magnetfeldsensor beinhaltet ebenso einen Komparator mit einem ersten Eingangsknoten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein erstes Signal empfängt, welches das Magnetfeldabtastelementausgangssignal repräsentiert, einen zweiten Eingangsknoten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein zweites Signal empfängt, dass das einstellbare Schwellwertsignal repräsentiert, und einen Ausgangsknoten, bei dem ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches auf die ersten und zweiten Signale reagiert.
Bei einigen Ausführungsformen sind der Schwellwertsteuerknoten und der Komparator auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet.
Bei einigen Ausführungsformen sind das Steuersignal und das einstellbare Schwellwertsignal während dem Betrieb des integrierten Magnetfeldsensors dynamisch einstellbar.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der integrierte Magnetfeldsensor ferner einen Stromerzeugerschaltkreis, welcher auf dem gemeinsamen Substrat angeordnet ist, und der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, und der derart konfiguriert ist, dass dieser einen Strom erzeugt, und wobei das Steuersignal ein Spannungssignal ist, welches aus dem Strom resultiert, welcher durch einen wählbaren Widerstand fließt, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, und welcher außerhalb des integrierten Magnetfeldsensors angeordnet ist.
Bei einigen Ausführungsformen sind das Steuersignal und das einstellbare Schwellwertsignal das gleiche Signal.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Schwellwertsteuerknoten derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Spannungssignal empfängt.
Bei einigen Ausführungsformen resultiert das einstellbare Spannungssignal aus einem Spannungsteiler, welcher mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, und welcher außerhalb des integrierten Magnetfeldsensors angeordnet ist.
Bei einigen Ausführungsformen sind das Steuersignal und das einstellbare Schwellwertsignal das gleiche Signal.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der integrierte Magnetfeldsensor ferner einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis, welcher auf dem gemeinsamen Substrat angeordnet ist, und welcher zwischen dem Schwellwertsteuerknoten und dem zweiten Eingangsknoten des Komparators gekoppelt ist, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis derart gekoppelt ist, dass dieser das Steuersignal empfängt, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser das einstellbare Schwellwertsignal erzeugt.
Bei einigen Ausführungsformen beinhaltet der Schwellwerterzeugungsschaltkreis eine Speichereinrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese das einstellbare Schwellwertsignal speichert und beibehält.
Bei einigen Ausführungsformen weist der Schwellwerterzeugungsschaltkreis einen Decoderschaltkreis auf, der derart konfiguriert ist, dass dieser das Steuersignal dekodiert.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Steuersignal ein Digitalsignal auf.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Digitalsignal ein serielles Digitalsignal auf.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Digitalsignal ein Digitalsignal mit einem Format auf, welches aus einem CAN-Format, einem I2C-Format, einem SIP-Format, einem SENT-Format, und einem BiSS-Format, ausgewählt wird.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Steuersignal ein pulsbreitenmoduliertes (PWM) Signal mit einer einstellbaren Pulsbreite auf.
Bei einigen Ausführungsformen weist der Schwellwerterzeugungsschaltkreis einen Spannungsteiler mit einem Verbindungsknoten auf, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, was in einem Spannungssignal bei dem Schwellwertsteuerknoten mit einem ersten Steuerspannungswert resultiert, wobei der Schwellwertsteuerknoten derart konfiguriert ist, dass dieser das Steuersignal empfängt, welches einen zweiten Steuerspannungswert, einen dritten Spannungswert oder einen Hochimpedanzwert von ausreichend hoher Impedanz aufweist, um es dem Spannungssteuerknoten zu ermöglichen, den ersten Steuerspannungswert zu erreichen, wobei der erste Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten in dem einstellbaren Schwellwertsignal resultiert, das einen ersten Schwellwert erreicht, und wobei der zweite Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen zweiten Schwellwert erreicht, und wobei der dritte Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen dritten Schwellwert erreicht.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Schwellwertsteuerknoten derart konfiguriert, dass dieser das Steuersignal mit einem ersten Steuerspannungswert oder einem zweiten Steuerspannungswert empfängt, wobei der erste Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen ersten Schwellwert erreicht, und der zweite Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen zweiten Schwellwert erreicht.
Bei einigen Ausführungsformen weist der Schwellwerterzeugungsschaltkreis einen Oszillator auf, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, wobei das Steuersignal ein AC-Spannungssignal aufweist, welches bei dem Schwellwertsteuerknoten auftritt und eine Größe aufweist, welche auf einen Wert eines Kondensators bezogen ist, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist und der außerhalb des integrierten Magnetfeldsensors angeordnet ist.
Bei einigen Ausführungsformen weist der integrierte Magnetfeldsensor ferner einen AC-zu-DC-Wandlerschaltkreis auf, der mit dem Steuerknoten gekoppelt ist, und der derart konfiguriert ist, dass dieser das AC-Spannungssignal in ein DC-Spannungssignal wandelt bzw. konvertiert.
Bei einigen Ausführungsformen sind das DC-Spannungssignal und das einstellbare Schwellwertsignal das gleiche Signal.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Magnetfeldabtastelement ein Halleffektelement auf.
Bei einigen Ausführungsformen weist das Magnetfeldabtastelement ein magneto-resistives Element auf.
KURZE BESCHREIBUN DER ZEICHNUNG
Die vorangegangenen Merkmale der Erfindung, sowie die Erfindung selbst, können aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnung vollständiger verstanden werden. Es zeigt/Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, welches ein Magnetfeldsensor in der Form eines Magnetschalters mit einem Hallelement, einem Ausgangskomparator, einem Schwellwertsteuerknoten, und einem Schwellwerterzeugungsschaltkreis, welcher mit dem Schwellwertsteuerknoten derart gekoppelt ist, dass dieser ein Steuersignal von dem äußeren des Magnetfeldsensors empfängt, zeigt, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis derart konfiguriert ist, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal erzeugt, welches durch den Komparator empfangen wird;
1A ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor in der Form eines Magnetschalters mit zwei magneto-resistiven Elementen, einem Ausgangskomparator, einem Schwellwertsteuerknoten, und einem Schwellwerterzeugungsschaltkreis, der mit dem Schwellwertsteuerknoten derart gekoppelt ist, dass dieser ein Steuersignal von dem Äußeren des Magnetfeldsensors empfängt, zeigt, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis derart konfiguriert ist, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal erzeugt, welches durch den Komparator empfangen wird;
2 ein Blockdiagramm, welches ein Magnetfeldsensor mit einem beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis zeigt, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A zeigt;
2A ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis zeigt, der als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann;
3 ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis zeigt, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann;
3A ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis zeigt, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann;
3B ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis zeigt, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann;
3C ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis zeigt, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann;
4 ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann, und mit Widerstandsmitteln zum Vorsehen des Steuersignals bei dem Schwellwertsteuerknoten des Magnetfeldsensors der 1–1A zeigt;
4A ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann, und mit Widerstandsmitteln zum Vorsehen des Steuersignals bei dem Schwellwertsteuerknoten des Magnetfeldsensors der 1–1A zeigt;
4B ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem Schwellwertsteuerknoten und noch anderen Widerstandsmitteln zum Vorsehen des Steuersignals bei dem Schwellwertsteuerknoten des Magnetfeldsensors der 1–1A zeigt;
5 ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor mit einem anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann, und mit Kondensatormitteln zum Vorsehen des Steuersignals bei dem Schwellwertsteuerknoten des Magnetfeldsensors der 1–1A zeigt;
5A ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor und insbesondere einen anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis, welcher als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann, und andere Kondensatormittel zum Vorsehen des Steuersignals bei dem Schwellwertsteuerknoten des Magnetfeldsensors der 1–1A zeigt; und
5B ein Blockdiagramm, welches einen anderen Magnetfeldsensor und insbesondere einen anderen beispielhaften Schwellwerterzeugungsschaltkreis, der als der Schwellwerterzeugungsschaltkreis der 1–1A verwendet werden kann, und noch andere Kondensatormittel zum Vorsehen des Steuersignals bei dem Schwellwertsteuerknoten des Magnetfeldsensors der 1–1A zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Vor der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden einige Einführungskonzepte und die Terminologie erläutert. So wie dies hierin verwendet wird, wird der Begriff ”Magnetfeldabtastelement” verwendet, um eine Vielfalt von Arten von elektrischen Elementen zu beschreiben, die ein Magnetfeld abtasten können. Die Magnetfeldabtastelemente können wie folgt sein, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Hallelemente, magneto-resistive Element, oder Magneto-Transistoren. So wie dies bekannt ist, gibt es verschiedene Arten von Hallelementen, beispielsweise planare Hallelemente, vertikale Hallelemente und zirkulare Hallelemente. So wie dies ebenso bekannt ist, gibt es verschiedene Arten von magneto-resistiven Elementen, beispielsweise, anisotropische magneto-resisitive Elemente (AMR), giant-magnetoresistance elements (GMR), Tunnel-magneto-resistive Elemente (TMR), Indiumantimonid-Elemente (InSb), und Magnettunnelverbindungselemente (MTJ).
So wie dies bekannt ist, tendieren einige der vorstehend beschriebenen Magnetfeldabtastelemente dahin, eine Achse der maximalen Empfindlichkeit aufzuweisen, welche parallel zu einem Substrat liegt bzw. vorliegt, welches das Magnetfeldabtastelement lagert bzw. aufnimmt, und andere der vorstehend beschriebenen Magnetfeldabtastelemente tendieren dahin, eine Achse der maximalen Empfindlichkeit aufzuweisen, welche senkrecht zu einem Substrat vorliegt, welches das Magnetfeldabtastelement aufnimmt. Insbesondere tendieren die meisten, jedoch nicht alle, Arten der magneto-resistiven Elemente dahin, Achsen der maximalen Empfindlichkeit aufzuweisen, welche parallel zu dem Substrat vorliegen, und die meisten, jedoch nicht alle, Arten an Hallelementen, tendieren dahin, Achsen der Empfindlichkeit aufzuweisen, die zu einem Substrat senkrecht stehen.
So wie dies hierin verwendet wird, wird der Begriff ”Magnetfeldsensor” verwendet, um einen Schaltkreis zu beschreiben, der ein Magnetfeldabtastelement beinhaltet. Wie vorstehend beschrieben, werden Magnetfeldsensoren in einer Vielfalt von Anwendungen verwendet, beinhaltend, jedoch nicht darauf beschränkt, einen Magnetfeldsensor, der eine Magnetfelddichte eines Magnetfelds abtastet, einen Stromsensor, der ein Magnetfeld abtastet, welches durch einen Strom erzeugt wird, der in einem stromführenden Leiter fließt, einen Magnetschalter, der die Annäherung eines ferro-magnetischen Objekts abtastet, und einen Drehdetektor, der das Passieren eines ferro-magnetischen Gegenstands abtastet.
Einige Arten eines linearen Magnetfeldsensors werden im US Patent mit der Nummer 5,621,319 , erteilt am 15. April 1997, und im US Patent mit der Nummer 7,425,821 , erteilt am 16. September 2008, beschrieben, welche dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind, und welche hierin vollständig durch Bezugnahme mit aufgenommen werden.
Magnetfeldsensoren, welche Halleffektelemente (Hallelemente) verwenden, werden hierin bei den meisten Beispielen verwendet. Allerdings sind die Technologien ebenso auf Magnetfeldsensoren anwendbar, welche andere Arten von Magnetfeldabtastelementen verwenden, beispielsweise magneto-resistive Elemente.
Bezugnehmend auf 1, ist ein Magnetfeldsensor 1 in der Form eines Magnetschalters auf einem Halbleitersubstrat 2, beispielsweise einem Siliziumsubstrat, ausgebildet. Das Substrat 2 beinhaltet zumindest vier Knoten, einen Knoten 2a, an dem der Magnetfeldsensor 1 derart gekoppelt ist, dass dieser eine Leistungsversorgungsspannung Vcc empfängt, einen Knoten 2b, bei dem der Magnetfeldsensor 1 ein Ausgangssignal 7a erzeugt, einen Knoten 2c, bei dem der Magnetfeldsensor 1 derart gekoppelt ist, dass dieser ein Steuersignal empfängt, und einen Knoten 2b, bei dem der Magnetfeldsensor 1 mit einer Masse oder einer anderen Referenzspannung gekoppelt ist.
Der Magnetfeldsensor 1 kann eine Stromquelle 3 beinhalten, die derart gekoppelt ist, dass diese die Leistungsversorgungsspannung Vcc empfängt, und die derart konfiguriert ist, dass diese ein Stromsignal 3a erzeugt. Ein Halleffektelement, welches bei einigen Ausführungsformen eine Einrichtung mit vier Anschlüssen ist, kann derart gekoppelt sein, dass dieses das Stromsignal 3a bei einem Knoten empfängt und das Stromsignal 3a zu einem Knoten ausgibt, welcher mit einer Referenzspannung, beispielsweise einer Massenreferenzspannung, gekoppelt ist.
Das Halleffektelement 4 ist derart konfiguriert, dass dieses ein Magnetfeldabtastelementausgangssignal erzeugt, wobei dieses ein Differentialsignal 4a, 4b ist, welches eine Größe aufweist, welche auf ein Magnetfeld reagiert, dass sich in der Nähe zu dem Halleffektelement 4 befindet. Ein Verstärker 5 ist derart gekoppelt, dass dieser das Magnetfeldabtastelementdifferentialausgangssignal 4a, 4b empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein verstärktes Signal 5a erzeugt. Ein Filter 6, beispielsweise ein Tiefpassfilter (TPF), ist derart gekoppelt, dass dieser das Verstärkersignal 5a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein gefiltertes Signal 6a erzeugt. Ein Komparator 7 ist derart gekoppelt, dass dieser das gefilterte Signal 6a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser das Ausgangssignal 7a bei dem Knoten 2b erzeugt.
Wie vorstehend beschrieben ist der Magnetfeldsensor 1 derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal bei dem Knoten 2c empfängt. Ein Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 ist derart gekoppelt, dass dieser das Steuersignal empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein Signal 8a erzeugt, welches hierin als ein „einstellbares Schwellwertsignal” bezeichnet wird.
Der Komparator 7 ist derart gekoppelt, dass dieser das einstellbare Schwellwertsignal 8a als ein Schwellwertsignal empfängt.
Im Betrieb kann das Steuersignal für den Magnetfeldsensor 1 entweder kontinuierlich vorgesehen werden, oder kann dieses von Zeit zu Zeit bzw. zeitweise vorgesehen werden. In beiden Fällen kann der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 das Steuersignal verarbeiten, um das einstellbare Schwellwertsignal 8a vorzusehen. Das Ausgangssignal 7a ändert seinen Status bzw. Zustand, wenn ein Wert des gefilterten Signals 6a einen Wert des einstellbaren Schwellwertsignals 8a kreuzt. Auf diese Weise kann das Ausgangssignal 7a auf verschiedene Pegel bzw. Level des Magnetfelds, auf die das Hallelement 4 reagiert, in Abhängigkeit zu dem Wert des einstellbaren Schwellwertsignals 7a reagieren.
Es wird erkannt werden, dass das Steuersignal durch andere Schaltkreise vorgesehen ist, und das Steuersignal kann einmal oder zu irgendeiner Zeit, kontinuierlich oder dynamisch, vorgesehen werden, so wie der Magnetfeldsensor 1 im Betrieb ist.
Bei einigen Ausführungsformen sieht das Steuersignal, welches bei dem Knoten 2c vorgesehen wird, das einstellbare Schwellwertsignal 8a direkt vor, und der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 wird nicht verwendet oder hat eine sehr einfache Form, beispielsweise ist dieser ein Filter. Eine solche Anordnung wird durch eine Phantomlinie repräsentiert.
Der Magnetfeldsensor 1 der 1 wird in einer einfachen Form dargestellt, wobei dieser das sogenannte „choppen” des Halleffektelements 4 nicht aufweist. Allerdings kann bei einigen Ausführungsformen der Magnetfeldsensor 1 einen optionalen Modulationsschaltkreis 100 beinhalten, der derart gekoppelt ist, dass dieser das Differentialsignal 4a, 4b empfängt, und der derart konfiguriert ist, dass dieser ein differentielles gechopptes 100a erzeugt, welches durch den Verstärker 5 anstelle des Differentialsignals 4a, 4b empfangen wird.
Das Choppen ist eine Technik, die DC-Offset-Spannungen reduzieren kann, welche dahin tendieren, dass diese durch ein Halleffektelement erzeugt werden. Die DC-Offset-Spannungen resultieren darin, dass das Hallelement 4 das differentielle Ausgangssignal 4a, 4b erzeugt, welches nicht für ein Null-Magnetfeld repräsentativ ist, wenn das Hallelement 4 ein Null-Magnetfeld erfährt. Magnetfeldsensoren, welche das Choppen beinhalten, das durch die jeweiligen Modulationsschalter vorgesehen wird, können beispielsweise in der US Patentanmeldung mit der Nr. US 12/845,115, eingereicht am 28. Juli 2010, gefunden werden, welche dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, und welche hierin vollständig durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
Ebenso ist in der vorstehend beschriebenen US Patentanmeldung mit der Nummer US 12/845,115 eingereicht am 28. Juli 2010, sowie in dem vorstehend beschriebenen US Patent mit der Nummer US 5,621,319 erteilt am 15. April 1997, und dem US Patent mit der Nummer US 7,425,821 , erteilt am 16. September 2008, beschrieben, dass der Verstärker 5 eine Vielfalt von komplexen Formen annehmen kann, beispielsweise kann dieser ein Chopper-stabilisierter-Verstärker oder ein Verstärker mit Sample-and-Hold Modulen sein. In ähnlicher Weise kann der Filter 6 eine Vielfalt von komplexeren Formen annehmen, beispielsweise kann dieser ein zeitdiskreter selektiver Filter und/oder ein Anti-Aliasing Filter sein.
Bei einigen alternativen Ausführungsformen kann das Signal 5a durch einen Analog-zu-Digital-Wandler (nicht näher dargestellt) digitalisiert werden, wobei der Filter 6 ein digitaler Filter sein kann, und wobei der Komparator ein digitaler Schaltkreis sein kann, und wobei das Schwellwertsignal 8a ebenso ein Digitalsignal sein kann.
Nunmehr bezugnehmend auf 1A, in welcher die gleichen Elemente, welche in 1 gezeigt werden, die gleichen Bezugszeichen aufweisen, ist ein Magnetfeldsensor 1', ebenso in der Form eines Magnetschalters, auf einem Halbleitersubstrat 2' ausgebildet. Das Substrat 2' beinhaltet zumindest vier Knoten, einen Knoten 2a', bei dem der Magnetfeldsensor 1' derart gekoppelt ist, dass dieser die vorstehend beschriebene Leistungsversorgungsspannung Vcc empfängt, einen Knoten 2b', bei dem der Magnetfeldsensor 1' ein Ausgangssignal 7a' erzeugt, einen Knoten 2c', bei dem der Magnetfeldsensor 1' derart gekoppelt ist, dass dieser das vorstehend beschriebene Steuersignal empfängt, und ein Knoten 2d', bei dem der Magnetfeldsensor 1' mit in der Masse oder einer anderen Referenzspannung gekoppelt ist.
Anstelle des Halleffektelements 4 der 1, beinhaltet der Magnetfeldsensor 1' zwei magneto-resistive Elemente 9c, 9d, welche in einer Wheatstone-Brücke 9 mit zwei festen Widerständen 9a, 9b gekoppelt sind, wobei dies in einem differentiellen Ausgangssignal 4a', 4b' resultiert, welches eine Größe aufweist, die auf ein Magnetfeld in der Nähe zu den magneto-resistiven Elementen 9c, 9d reagiert. Bei diesen Ausführungsformen können die magneto-resistiven Elemente 9c, 9d auf dem Substrat 2 in der gleichen magnetischen Leitrichtung angeordnet sein, und es können beide die gleiche Polarität aufweisen, so dass deren Widerstände dahin tendieren, dass sich diese in Reaktion auf ein Magnetfeld in die gleiche Richtung bewegen bzw. ändern. Andere Anordnungen von magneto-resistiven Elementen sind ebenso möglich, beinhaltend, jedoch nicht darauf beschränkt, Konfigurationen, welche ein magneto-resistives Element, zwei magneto-resisitve Elemente, oder vier aktive magneto-resistive Elemente verwenden.
Andere Elemente und der Betrieb des Magnetfeldsensors 1' sind gleich den anderen Elementen und dem Betrieb des Magnetfeldsensors 1 der 1, und werden nicht weiter diskutiert.
Nunmehr bezugnehmend auf 2, beinhaltet ein Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200, welcher auf einem Substrat 202 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wurde, von denen jeder einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal 204 bei einem Steuerknoten 202a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 242 intern in dem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal 204 und der Steuerknoten 202a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und Steuerknoten 2c, 2c', welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, sein, und das einstellbare Schwellwertsignal 242 kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wurde, sein. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, werden hier zum Zwecke der Klarheit nicht gezeigt.
Das Steuersignal 204 kann beispielsweise von dem Äußeren des Magnetfeldsensors durch einen Benutzer des Magnetfeldsensors zugeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuersignal 204 ein Signal mit zwei Zuständen sein, welches einen Hoch-Spannungszustand oder einen Niedrig-Spannungszustand aufweist, was in den zwei einstellbaren Schwellwerten, wie nachstehend beschrieben, resultiert. Bei anderen Ausführungsformen kann das Steuersignal 204 ein Signal mit drei Zuständen sein, welches einen Hoch-Spannungszustand, einen Niedrig-Spannungszustand, oder einen Hoch-Impedanzzustand aufweist, was in drei einstellbaren Schwellwerten, wie nachstehend beschrieben, resultiert.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200 kann eine erste Widerstandsleiter 206 mit zwei Widerständen 208, 210 aufweisen, welche in Serie zwischen einer Leistungsversorgungsspannung Vcc und einer Referenzspannung, beispielsweise einer Massenreferenzspannung, gekoppelt sind. Ein Verbindungsknoten zwischen den zwei Widerständen 208, 210 kann mit dem Steuerknoten 202a gekoppelt sein, und es ist beabsichtigt, dass dieser eine Spannung bei dem Steuerknoten 202a auf einem vorbestimmten Pegel hält, wenn das Steuersignal 204 eine hohe Impedanz (Tri-State bzw. drei-Zustände) wird, wie nachstehend beschrieben.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200 kann ebenso eine zweite Widerstandsleiter 212 mit drei Widerständen 214, 216, 218, welche in Serie zwischen der Leistungsversorgungsspannung Vcc und der Referenzspannung, beispielsweise Masse, gekoppelt sind, aufweisen. Ein erstes Referenzspannungssignal 212a wird bei einem ersten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 212 erzeugt, und ein zweites, unterschiedliches Referenzspannungssignal 212b wird bei einem zweiten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 212 erzeugt.
Ein erster Komparator 220 ist derart gekoppelt, dass dieser das erste Referenzspannungssignal 212a empfängt, und ein zweiter Komparator 222 ist derart gekoppelt, dass dieser das zweite Referenzspannungssignal 212b empfängt. Die ersten und zweiten Komparatoren 220, 222 sind ebenso derart gekoppelt, dass diese das Steuersignal 204 empfangen.
Der erste Komparator 220 ist derart konfiguriert, dass dieser das erste Vergleichssignal 220a empfängt, und der zweite Komparator 222 ist derart konfiguriert, dass dieser das zweite Vergleichssignal 222a erzeugt, welche beide durch ein Gate empfangen werden, beispielsweise ein NAND-Gate bzw. Gatter 224. Das NAND-Gatter 224 ist derart konfiguriert, dass dieses ein Signal 224a erzeugt.
Es wird erkannt werden, dass die ersten und zweiten Komparatoren 220, 222 und das NAND-Gatter 224 einen Fenster-Komparator bilden, welcher nachstehend vollständiger beschrieben wird.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis beinhaltet ebenso jeweils erste, zweite und dritte Schalter 226, 228, 230, welche derart gekoppelt sind, dass diese jeweils bei den entsprechenden Steuerknoten die Signale 220a, 224a, 222a empfangen.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200 kann ebenso eine dritte Widerstandsleiter 232 mit vier Widerständen 234, 236, 238, 240 beinhalten, welche in Serie zwischen der Leistungsversorgungsspannung Vcc und der Referenzspannung, beispielsweise Masse, gekoppelt sind.
Ein erstes Schwellwertspannungssignal 232a wird bei einem ersten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 232 erzeugt, ein zweites, unterschiedliches Schwellwertspannungssignal 232b wird bei einem zweiten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 232 erzeugt, und ein drittes, unterschiedliches Schwellwertspannungssignal 232c wird bei einem dritten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 232 erzeugt.
Bei entsprechenden Eingangsknoten sind die ersten, zweiten und dritten Schalter 226, 228, 230 jeweils derart gekoppelt, dass diese das erste Schwellwertspannungssignal 232a, das zweite Schwellwertspannungssignal 232b und das dritte Schwellwertspannungssignal 232c jeweils empfangen. Ausgangsknoten der ersten, zweiten und dritten Schalter 226, 228, 230 sind miteinander gekoppelt und können das einstellbare Schwellwertsignal 242 führen.
Im Betrieb, falls das Steuersignal 204 einen Hoch-Spannungszustand annimmt, ist nur der Schalter 226 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 242 wird das erste Schwellwertspannungssignal 232a. Falls das Steuersignal 204 einen Niedrig-Spannungszustand annimmt, ist nur der Schalter 230 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 242 wird das dritte Schwellwertspannungssignal 232c. Falls das Steuersignal 204 einen Hoch-Impedanzzustand (drei-Zustand) annimmt, ist nur der Schalter 228 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 242 wird das zweite Schwellwertsignal 232b.
Auf diese Weise, im Zuge der drei Zustände, kann das Steuersignal 204 das einstellbare Schwellwertsignal 242 derart steuern, dass dieses eine der drei Spannungen ist, welche durch die dritte Widerstandsleiter 232 bestimmt werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 2A, kann ein anderer Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 beinhalten, welcher auf einem Substrat 252 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal 254 bei einem Steuerknoten 252a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 284 intern in dem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal 254 und der Steuerknoten 252a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und Steuerknoten 2c, 2c', welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, sein, und das einstellbare Schwellwertsignal 284 kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, sein. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, sind hier zum Zwecke der Klarheit nicht gezeigt.
Das Steuersignal 254 kann beispielsweise von dem Äußeren des Magnetfeldsensors durch einen Benutzer des Magnetfeldsensors zugeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuersignal 254 ein Signal mit zwei Zuständen sein, welches einen Hoch-Spannungszustand oder einen Niedrig-Spannungszustand aufweist, wobei dies in zwei einstellbaren Schwellwerten sowie nachstehend beschrieben resultiert.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 kann eine optionale erste Widerstandsleiter 256 mit zwei Widerständen 258, 260 beinhalten, welche in Serie zwischen einer Leistungsversorgungsspannung Vcc und einer Referenzspannung, beispielsweise einer Massenreferenzspannung, gekoppelt sind. Ein Verbindungsknoten zwischen den zwei Widerständen 258, 260 kann mit dem Steuerknoten 252a gekoppelt sein, und es ist beabsichtigt, dass dieser eine Spannung bei dem Steuerknoten 252a auf einem vorbestimmten Pegel hält, wenn es kein Steuersignal 254 gibt, das mit dem Steuerknoten 252a gekoppelt ist.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 kann ebenso eine zweite Widerstandsleiter 262 mit zwei Widerständen 264, 266 beinhalten, welche in Serie zwischen der Leistungsversorgungsspannung Vcc und der Referenzspannung, beispielsweise Masse, gekoppelt sind. Ein Referenzspannungssignal 262a wird bei einem Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 262 erzeugt.
Ein Komparator 268 ist derart gekoppelt, dass dieser das Referenzspannungssignal 262a empfängt. Der Komparator 268 ist ebenso derart gekoppelt, dass dieser das Steuersignal 254 empfängt.
Der Komparator 268 ist derart konfiguriert, dass dieser ein Vergleichssignal 268a erzeugt, welches durch einen Inverter 270 empfangen wird. Der Inverter 270 ist derart konfiguriert, dass dieser ein Signal 270a erzeugt.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 beinhaltet ebenso jeweils erste und zweite Schalter 272, 274, welche derart gekoppelt sind, dass diese jeweils bei den entsprechenden Steuerknoten die Signal 268a, 270a empfangen.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 kann ebenso eine dritte Widerstandsleiter 276 mit drei Widerständen 278, 280, 282 beinhalten, welche in Serie zwischen der Leistungsversorgungsspannung Vcc und der Referenzspannung, beispielsweise Masse, gekoppelt sind.
Ein erstes Schwellwertspannungssignal 276a wird bei einem ersten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 276 erzeugt, und ein zweites, unterschiedliches Schwellwertspannungssignal 276b wird bei einem zweiten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 276 erzeugt.
Bei den entsprechenden Eingangsknoten sind die jeweiligen ersten und zweiten Schalter 272, 274 derart gekoppelt, dass diese jeweils das erste Schwellwertspannungssignal 276a und das zweite Schwellwertspannungssignal 276b empfangen. Ausgangsknoten der ersten und zweiten Schalter 272, 274 sind miteinander gekoppelt und führen das einstellbare Schwellwertsignal 284.
Im Betrieb, falls das Steuersignal 254 einen Hoch-Spannungszustand (High-Zustand) annimmt, ist nur der Schalter 272 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 284 wird das erste Schwellwertspannungssignal 276a. Falls das Steuersignal 254 einen Niedrig-Spannungszustand (Low-Zustand) annimmt, ist nur der Schalter 274 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 284 wird das zweite Schwellwertspannungssignal 276b.
Auf diese Weise, im Wege der zwei Zustände, kann das Steuersignal 254 das einstellbare Schwellwertsignal 284 derart steuern, dass dieses eine der zwei Spannungen ist bzw. annimmt, welche durch die dritte Widerstandsleiter 276 bestimmt werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 3, kann ein anderer Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 beinhalten, welcher auf einem Substrat 302 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der ganze Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, die vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal 304 bei einem Steuerknoten 302a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 328 intern indem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal 304 und der Steuerknoten 302a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 328 kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, sein. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, sind hier zum Zwecke der Klarheit nicht gezeigt.
Das Steuersignal 304 kann beispielsweise von außerhalb des Magnetfeldsensors durch einen Benutzer des Magnetfeldsensors zugeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuersignal 304 ein serielles Digitalsignal mit einer Mehrzahl von Bits sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuersignal 304 ein paralleles Digitalsignal mit einer Mehrzahl von Bits sein.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 kann ein Schieberegister 308 (oder ein paralleles Register, bei dem das Steuersignal parallele Bits aufweist) beinhalten, das derart gekoppelt ist, dass dieses das Steuersignal 304 empfängt. Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 kann ebenso einen Decoderschaltkreis 310 beinhalten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein Signal von dem Schieberegister 308 empfängt, und der derart konfiguriert ist, dass dieser das Signal dekodiert, um jeweils eines oder mehrere dekodierte Signale, beispielsweise erste, zweite und dritte dekodierte Signale 310a, 310b, 310c vorzusehen.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 beinhaltet ebenso jeweils erste, zweite und dritte Schalter 312, 314, 316, welche derart gekoppelt sind, dass diese bei entsprechenden Steuerknoten jeweils die dekodierten Signale 310a, 310b, 310c empfangen.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 kann ebenso eine Widerstandsleiter 308 mit vier Widerständen 320, 322, 324, 326 beinhalten, welche in Serie zwischen einer Leistungsversorgungsspannung Vcc und einer Referenzspannung, beispielsweise Masse, gekoppelt sind.
Ein erstes Schwellwertspannungssignal 318a wird bei einem ersten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 318 erzeugt, ein zweites, unterschiedliches Schwellwertspannungssignal 318b wird bei einem zweiten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 318 erzeugt, und ein drittes, unterschiedliches Schwellwertspannungssignal 318c wird bei einem dritten Verbindungsknoten der Widerstandsleiter 318 erzeugt.
Bei entsprechenden Eingangsknoten, sind jeweils die ersten, zweiten und dritten Schalter 312, 314, 316 derart gekoppelt, dass diese jeweils das erste Schwellwertspannungssignal 318a, das zweite Schwellwertspannungssignal 318b, und das dritte Schwellwertspannungssignal 318c empfangen. Ausgangsknoten der ersten, zweiten und dritten Schalter 312, 314, 316 sind miteinander gekoppelt und führen das einstellbare Schwellwertsignal 328.
Bei einigen alternativen Anordnungen wird der Decoder 310 nicht verwendet, und das Signal (d. h. Bits) von dem Schieberegister 308 ist an Stelle dessen direkt mit den Schaltern 312, 314, 316 gekoppelt.
Im Betrieb, falls das Steuersignal 304 einen ersten digitalen Wert annimmt, ist nur der Schalter 312 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 328 wird das erste Schwellwertspannungssignal 318a. Falls das Steuersignal 304 einen zweiten, unterschiedlichen digitalen Wert annimmt, ist nur der Schalter 314 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 328 wird das zweite Schwellwertspannungssignal 318b. Falls das Steuersignal 314 einen dritten, unterschiedlichen Digitalwert annimmt, ist nur der Schalter 316 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 328 wird das dritte Schwellwertspannungssignal 318c.
Auf diese Weise kann im Zuge der drei Digitalwerte des Steuersignals 304 das Steuersignal 304 das einstellbare Schwellwertsignal 328 derart steuern, dass dieses eine der drei Spannungen annimmt, welche durch die Widerstandsleiter 318 bestimmt werden.
Bei anderen Anordnungen wird verstanden werden, dass es mehr oder weniger als drei Schalter mit jeweiligen Steuer- und Eingangssignalen geben kann.
Nunmehr bezugnehmend auf 3A, kann ein anderer Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 beinhalten, welcher auf einem Substrat 352 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, die vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal 354 bei einem Steuerknoten 352a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 360a intern indem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal 354 und der Steuerknoten 352a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, die vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 262a kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a sein, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, werden hier zum Zweck der Klarheit nicht beschrieben.
Das Steuersignal 354 kann beispielsweise von dem Äußeren des Magnetfeldsensors durch einen Benutzer des Magnetfeldsensors zugeführt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Steuersignal 354 ein serielles Digitalsignal mit einer Mehrzahl von Bits sein. Bei einigen anderen Ausführungsformen, kann das Steuersignal 354 ein paralleles Digitalsignal mit einer Mehrzahl von Bits sein.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 kann ein Schieberegister 358 beinhalten (oder ein einfaches Register, bei dem das Steuersignal 354 parallele Bits aufweist), welches derart gekoppelt ist, dass dieses das Steuersignal 354 empfängt. Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 kann ebenso einen Decoderschaltkreis 360 beinhalten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein Signal von dem Schieberegister 358 empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser das Signal decodiert, um das decodierte Signal 360a vorzusehen.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 kann ebenso einen Digital-zu-Analog(D/A)-Wandler 362 beinhalten, der derart gekoppelt ist, dass dieser das Signal 360a empfängt, und der derart konfiguriert ist, dass dieser das einstellbare Schwellwertsignal 362a erzeugt.
Bei einigen alternativen Anordnungen wird der Decoder 360 nicht verwendet, und das Signal von dem Schieberegister 358 ist anstelle dessen direkt mit dem D/A-Wandler 362 gekoppelt.
Bei einigen anderen alternativen Ausführungsformen wird der D/A-Wandler nicht verwendet und das Schwellwertsignal 362a ist ein Digitalsignal, welches an einen digitalen Komparator angelegt wird, wie vorstehend in Verbindung mit 1 beschrieben.
Im Betrieb wird es verstanden werden, dass das einstellbare Schwellwertsignal 362a ein Analogsignal ist, welches eine Mehrzahl von unterschiedlichen Spannungswerten annehmen kann, wobei sich jedes in Übereinstimmung mit einem entsprechenden Digitalwert des Steuersignals 354 befindet. Es wird verstanden werden, dass die Anzahl der Spannungswerte des einstellbaren Schwellwertsignals 362a einer Anzahl der unterschiedlichen Digitalwerte des Steuersignals 354 entsprechen kann.
Bei einigen Ausführungsformen sind die Digitalwerte des Steuersignals 354 gleichmäßig voneinander beabstandet und resultieren in Spannungswerten des einstellbaren Schwellwertsignals, welche übereinstimmend entsprechend beabstandet sind. Allerdings sind bei einigen anderen Ausführungsformen die Digitalwerte des Steuersignals 354 nicht voneinander gleichmäßig beabstandet und resultieren in Spannungswerten des einstellbaren Schwellwertsignals 362a, welche nicht gleichmäßig beabstandet sind.
Nunmehr bezugnehmend auf 3B, ist der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 380 so, wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 300 der 3. Allerdings ersetzt der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 380 das Schieberegister 308 der 3 mit einem Pulsbreiten-Modulations(PWM)-Decoder 388 und das Steuersignal 304 der 3 wird durch ein Steuersignal 384 ersetzt, welches ein PWM-Signal sein kann, welches fähig ist, eine Mehrzahl von unterschiedlichen PWM-Anordnungen bzw. PWM-Mustern durchzuführen. Der einstellbare Schwellwertschaltkreis 380 kann einen Decoder 390, Schalter 392, 394, 396 und eine Widerstandsleiter 398 mit Widerständen 400, 402, 404, 406 beinhalten, welche alle auf Arten und Weisen gekoppelt sind, die ähnlich zu den ähnlichen Elementen der 3 sind.
Bei einigen alternativen Anordnungen wird der Decoder 390 nicht verwendet, und das Signal (d. h., Bits) von dem PWM-Decoder 388 wird anstelle dessen direkt mit den Steuerknoten der Schalter 392, 394, 396 gekoppelt.
Im Betrieb, falls das Steuersignal 384 eine erste PWM-Anordnung annimmt, ist nur der Schalter 392 geschlossen, und ein einstellbares Schwellwertsignal 408 wird ein erstes Schwellwertspannungssignal 398a, welches durch die Widerstandsleiter 398 erzeugt wird. Falls das Steuersignal 384 eine zweite, unterschiedliche PWM-Anordnung annimmt, ist nur der Schalter 394 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 408 wird ein zweites Schwellwertspannungssignal 398b. Falls das Steuersignal 304 eine dritte, unterschiedliche PWM-Anordnung annimmt, ist nur der Schalter 396 geschlossen, und das einstellbare Schwellwertsignal 408 wird ein drittes Schwellwertspannungssignal 398c.
Auf diese Weise kann das Steuersignal 384 im Zuge der drei PWM-Anordnungen des Steuersignals 384 das einstellbare Schwellwertsignal 408 derart steuern, dass dieses eine der drei Spannungen, welche durch die Widerstandsleiter 398 bestimmt werden, wird.
Nunmehr bezugnehmend auf 3C, ist ein Schwellwerterzeugungsschaltkreis 420 so, wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 350 der 3A. Allerdings ersetzt der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 420 das Schieberegister 358 der 3A mit einem Pulsbreiten-Modulations(PWM)-Decoder 428, und das Steuersignal 354 der 3A wird durch ein Steuersignal 424 ersetzt, welches ein PWM-Signal sein kann. Der einstellbare Schwellwertschaltkreis 420 kann ein Decoder 430 und einen D/A-Konverter bzw. Wandler 432 beinhalten, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Decoder 360 und dem D/A-Wandler 362 der 3A ist.
Bei einigen alternativen Ausführungsformen wird der Decoder 430 nicht verwendet und das Signal (d. h., Bits) von dem PWM-Decoder 428 wird anstelle dessen direkt mit dem D/A-Wandler 432 gekoppelt.
Bei einigen alternativen Ausführungsformen können die Decoder 310, 360, 390, 430 der 3, 3A, 3B und 3C jeweils eine Speichervorrichtung beinhalten oder durch diese ersetzt werden, und zwar auf eine solche Weise, dass der entsprechende Magnetfeldsensor 300, 350, 380, 420 den empfangenen Schwellwert speichern kann, welcher innerhalb der entsprechenden Steuersignale 304, 354, 384, 424 empfangen wird. Bei einigen Ausführungsformen ist die Speichereinrichtung eine Nicht-Flüchtige, beispielsweise ein EEPROM, solchermaßen, dass der entsprechende Magnetfeldsensor den Schwellwert beibehalten kann, wenn die Leistung bzw. Stromversorgung entfernt ist.
Im Betrieb wird verstanden werden, dass ein einstellbares Schwellwertsignal 432a ein analoges Signal ist, das eine Mehrzahl von unterschiedlichen Spannungswerten in Übereinstimmung mit einer PWM-Anordnung des Steuersignals 424 annehmen kann. Es wird verstanden werden, dass die Anzahl der Spannungswerte des einstellbaren Schwellwertsignals 432a eine Anzahl von unterschiedlichen PWM-Anordnungen des Steuersignals 424 entsprechen kann.
Bei einigen Ausführungsformen sind die PWM-Anordnungen des Steuersignals 424 gleichmäßig zueinander beabstandet und resultieren in Spannungswerten des einstellbaren Schwellwertsignals, welche entsprechend gleichmäßig beabstandet sind. Allerdings sind bei einigen anderen Ausführungsformen die PWM-Anordnungen des Steuersignals 424 nicht gleichmäßig zueinander beabstandet und resultieren in Spannungswerten des einstellbaren Schwellwertsignals 432a, welche nicht gleichmäßig beabstandet sind.
Nunmehr bezugnehmend auf 4, kann ein anderer Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 450, d. h., einen Widerstand 456, beinhalten, der mit einem Ende mit einem Steuerknoten 452a und mit dem anderen Ende mit einer Spannung (z. B. Vcc) gekoppelt ist. Der Widerstand 456 ist auf einem Substrat 452 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, die vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben ist, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 450 ist, welcher auf dem Substrat 452 angeordnet ist.
Der Widerstand 456 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal bei einem Steuerknoten 452a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 454a intern in dem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal und der Steuerknoten 452a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 454a kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a sein, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, werden hier zum Zweck der Klarheit nicht gezeigt.
Der Widerstand 456 kann mit einem Widerstand 458 gekoppelt werden, welcher außerhalb des Substrats 452 angeordnet ist, wobei dadurch ein Widerstandsteiler 454 mit dem Widerstand 456 auf dem Substrat 452 ausgebildet wird. Der Widerstand 458 kann mit einem Ende mit einer Spannungsreferenz, beispielsweise Masse, gekoppelt sein. Eine Verbindung des Widerstandsteilers 454 ist mit dem Steuerknoten gekoppelt.
Es wird verstanden werden, dass ein Wert des Widerstands 458 auf einen Spannungswert des einstellbaren Schwellwertsignals 454a bezogen ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 4A beinhaltet ein Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis, d. h., einen Widerstand 476, der mit einem Ende mit einem Steuerknoten 472a gekoppelt ist, und mit dem anderen Ende mit einer Referenzspannung, beispielsweise Masse, gekoppelt ist. Der Widerstand 476 ist auf einem Substrat 472 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet. Der ganze Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 450 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 476 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal bei einem Steuerknoten 472a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 474a intern indem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal und der Steuerknoten 472a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 474a kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, sein. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, werden hier zum Zweck der Klarheit nicht gezeigt.
Der Widerstand 476 kann mit einem Widerstand 478 gekoppelt sein, welcher außerhalb des Substrats 472 angeordnet ist, wobei dadurch ein Widerstandsteiler 474 mit dem Widerstand 476 auf dem Substrat 452 ausgebildet wird. Der Widerstand 478 kann mit einem Ende einer Spannung, beispielsweise Vcc, gekoppelt sein. Eine Verbindung des Widerstandsteilers 474 ist mit dem Steuerknoten gekoppelt.
Es wird verstanden werden, dass ein Wert des Widerstands 478 auf einen Spannungswert des einstellbaren Schwellwertsignals 474a bezogen ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 4B beinhaltet ein Magnetfeldsensor keinen Schwellwerterzeugungsschaltkreis, wie durch die Phantomlinien in 1–1A dargestellt. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird.
Ein einstellbares Schwellwertsignal 498a, welches intern in dem Magnetfeldsensor (vorhanden) ist, wird direkt durch ein Steuersignal, welches an den Steuerknoten 492a angelegt wird, erzeugt. Das Steuersignal und der Steuerknoten 492a können das gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 498a kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, sein. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, sind hier zum Zweck der Klarheit nicht gezeigt.
Das Steuersignal kann durch einen Spannungsteiler 494 (oder alternativ durch eine Spannungsquelle) erzeugt werden, welche außerhalb des Substrats 492 angeordnet ist. Der Widerstandsteiler 494 kann Widerstände 496, 498 beinhalten, welche zwischen einer Leistungsversorgungsspannung Vcc und Masse gekoppelt sind. Ein Verbindungsknoten des Widerstandsteilers kann mit dem Steuerknoten 492a gekoppelt sein.
Es wird verstanden werden, dass ein Relativwert des Widerstands 496, 498 auf einen Spannungswert des einstellbaren Schwellwertsignals 498a bezogen ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 5 kann ein anderer Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 beinhalten, welcher auf einem Substrat 522 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der ganze Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben ist, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal bei einem Steuerknoten 522a erzeugt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 530a intern indem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal und der Steuerknoten 522a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 530a kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, sein. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, werden hier zum Zweck der Klarheit nicht gezeigt.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 kann einen Oszillator 524 beinhalten, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser ein AC-Signal 524a erzeugt. Ein Widerstand 526 kann derart gekoppelt sein, dass dieser das AC-Signal 524a bei einem Ende empfängt, und kann mit dem Steuerknoten 522a an dem anderen Ende gekoppelt sein. Der Steuerknoten 522a kann ebenso mit einem Gleichrichter 528 gekoppelt sein, welcher mit einem Tiefpassfilter 530 gekoppelt sein kann. Es wird erkannt werden, dass der Gleichrichter 528 und der Tiefpassfilter 530 zusammen einen Amplitudendetektor ausbilden, welcher eine Amplitude eines AC-Signals erfasst. Der Tiefpassfilter 530 sieht das einstellbare Schwellwertsignal 530a vor.
Ein Kondensator 532 kann außerhalb des Substrats 522 mit dem Steuerknoten 522a an einem Ende und mit einer Referenzspannung, beispielsweise Masse, an dem anderen Ende gekoppelt sein.
Im Betrieb wird das AC-Signal 524a durch den Betrieb des Widerstands 526 und des Kondensators 532 gefiltert, was in einem gefilterten AC-Signal 534 (einem Steuersignal) mit einer Amplitude resultiert, welche auf einen Wert des Widerstands 526 und einen Wert des Kondensators 532 bezogen ist. In anderen Worten, durch Auswahl des Werts des Kondensators 532 kann eine Größe bzw. Höhe des gefilterten AC-Signals 534 ausgewählt werden, was in einer Auswahl eines Werts des einstellbaren Schwellwertsignals 530a resultiert, welches ein D/C-Signal ist.
Nunmehr bezugnehmend auf 5A, kann ein anderer Magnetfeldsensor einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 550 beinhalten, welcher auf einem Substrat 552 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben ist, wobei jede davon einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 550 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 550 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal bei einem Steuerknoten 552a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 560 intern indem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal und der Steuerknoten 552a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und den Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 560 kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a sein, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, sind hier zum Zweck der Klarheit nicht gezeigt.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 550 kann einen ersten Abschnitt 554 mit den gleichen Elementen aufweisen und dieser kann auf die gleiche Art und Weise wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 der 5 tätig sein, um ein Signal 554a zu erzeugen. Ebenso wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 kann ein Kondensator 556 mit dem Steuerknoten 552a gekoppelt sein.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 550 kann ebenso einen zweiten Abschnitt 558 mit den gleichen Elementen beinhalten und dieser kann auf die gleiche Art und Weise wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 200 der 2 tätig sein. Der zweite Abschnitt 558 ist derart gekoppelt, dass dieser das Signal 554a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser das einstellbare Schwellwertsignal 560 erzeugt.
Der Betrieb des Schwellwerterzeugungsschaltkreises 550 wird von der nachstehenden Diskussion in Verbindung mit den 2 und 5 gut verstanden werden.
Nunmehr bezugnehmend auf 5B kann ein anderer Magnetfeldsensor ein Schwellwerterzeugungsschaltkreis 580 beinhalten, welcher auf einem Substrat 582 zusammen mit anderen Abschnitten des Magnetfeldsensors, welche nicht gezeigt sind, angeordnet ist. Der gesamte Magnetfeldsensor kann von einer Art sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird, wobei jede davon ein Schwellwerterzeugungsschaltkreis 8 zeigt, der der gleiche wie oder ähnlich zu dem Schwellwerterzeugungsschaltkreis 580 sein kann.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 580 ist derart gekoppelt, dass dieser ein Steuersignal bei einem Steuerknoten 582a empfängt, und dieser ist derart konfiguriert, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal 590 intern indem Magnetfeldsensor erzeugt. Das Steuersignal und der Steuerknoten 582a können der gleiche wie oder ähnlich zu den Steuersignalen und Steuerknoten 2c, 2c' sein, welche vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben werden, und das einstellbare Schwellwertsignal 590 kann das gleiche wie oder ähnlich zu dem einstellbaren Schwellwertsignal 8a sein, welches vorstehend in Verbindung mit den 1–1A beschrieben wird. Andere Substratknoten, welche in den 1–1A gezeigt werden, werden hier zum Zweck der Klarheit nicht gezeigt.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 580 kann einen ersten Abschnitt mit den gleichen Elementen beinhalten, und dieser kann auf die gleiche Art und Weise wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520 der 5 tätig sein, um ein Signal 584a zu erzeugen. Ebenso wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 520, kann ein Kondensator 586 mit dem Steuerknoten 582a gekoppelt sein.
Der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 580 kann ebenso einen zweiten Abschnitt 588 mit den gleichen Elementen beinhalten, und auf die gleiche Art und Weise wie der Schwellwerterzeugungsschaltkreis 250 der 2A tätig sein. Der zweite Abschnitt 588 ist derart gekoppelt, dass dieser das Signal 584a empfängt, und dieser ist derart gekoppelt, dass dieser das einstellbare Schwellwertsignal 580 erzeugt.
Der Betrieb des Schwellwerterzeugungsschaltkreises 580 wird von der vorstehenden Diskussion in Verbindung mit den 2A und 5 gut verstanden werden.
Alle hierin zitierten Bezugnahmen bzw. Referenzen werden hiermit durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen.
Nachdem die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben sind, welche dazu dienen, die verschiedenen Konzepte, Strukturen und Techniken zu illustrieren, welche Gegenstand dieser Patentanmeldung sind, so wird es nun für den Fachmann klar werden, dass andere Ausführungsformen, welche diese Konzepte, Strukturen und Techniken beinhalten, verwendet werden können. Entsprechend wird mitgeteilt, dass der Umfang der Patentanmeldung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein sollte, sondern dass dieser nur durch den Gegenstand und den Umfang der nachfolgenden Ansprüche beschränkt sein sollte.

Claims

Integrierter Magnetfeldsensor, aufweisend: ein Magnetfeldabtastelement, das derart konfiguriert ist, dass dieses ein Magnetfeldabtastelementausgangssignal in Reaktion auf ein Magnetfeld erzeugt; einen Schwellwertsteuerknoten, der derart konfiguriert ist, dass dieser ein Steuersignal von dem Äußeren des integrierten Magnetfeldsensors empfängt, wobei der integrierte Magnetfeldsensor derart konfiguriert ist, dass dieser ein einstellbares Schwellwertsignal in Reaktion auf das Steuersignal vorsieht; einen Komparator mit einem ersten Eingangsknoten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein erstes Signal empfängt, welches das Magnetfeldabtastelementausgangssignal repräsentiert, einen zweiten Eingangsknoten, der derart gekoppelt ist, dass dieser ein zweites Signal empfängt, welches das einstellbare Schwellwertsignal repräsentiert, und einen Ausgangsknoten, bei dem ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches auf die ersten und zweiten Signale reagiert.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 1, wobei das Magnetfeldabtastelement, der Schwellwertsteuerknoten und der Komparator auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet sind.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 2, wobei das Steuersignal und das einstellbare Steuersignal während des Betriebs des integrierten Magnetfeldsensors dynamisch einstellbar sind.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 2, wobei der integrierte Magnetfeldsensor ferner einen Stromerzeugerschaltkreis aufweist, welcher auf dem gemeinsamen Substrat angeordnet ist, und welcher mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, und welcher derart konfiguriert ist, dass dieser einen Strom erzeugt, und wobei das Steuersignal ein Spannungssignal ist, das aus dem Strom resultiert, welcher durch einen wählbaren Widerstand fließt, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, und welcher außerhalb des integrierten Magnetfeldsensors angeordnet ist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 4, wobei das Steuersignal und das einstellbare Schwellwertsignal das gleiche Signal sind.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 2, wobei der Schwellwertsteuerknoten derart konfiguriert ist, dass dieser ein einstellbares Spannungssignal empfängt.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 6, wobei das einstellbare Spannungssignal aus einem Spannungsteiler resultiert, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, und der außerhalb des integrierten Magnetfeldsensors angeordnet ist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 6, wobei das Steuersignal und das einstellbare Schwellwertsignal das gleiche Signal sind.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 2, wobei der integrierte Magnetfeldsensor ferner einen Schwellwerterzeugungsschaltkreis aufweist, welcher auf dem gemeinsamen Substrat angeordnet ist, und welcher zwischen dem Schwellwertsteuerknoten und dem zweiten Eingangsknoten des Komparators gekoppelt ist, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis derart gekoppelt ist, dass dieser das Steuersignal empfängt, und wobei dieser derart konfiguriert ist, dass dieser das einstellbare Schwellwertsignal erzeugt.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 9, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis eine Speichereinrichtung aufweist, die derart konfiguriert ist, dass diese das einstellbare Schwellwertsignal speichert und beibehält.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 9, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis einen Detektorschaltkreis aufweist, der derart konfiguriert ist, dass dieser das Steuersignal dekodiert.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 11, wobei das Steuersignal ein Digitalsignal aufweist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 12, wobei das Digitalsignal ein serielles Digitalsignal aufweist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 12, wobei das Digitalsignal ein Digitalsignal mit einem Format aufweist, welches von einem CAN-Format, einem I2C-Format, einem SIP-Format, einem SENT-Format, und einem BiSS-Format ausgewählt wird.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 1, wobei das Steuersignal ein pulsbreitenmoduliertes (PWM) Signal mit einer einstellbaren Pulsbreite aufweist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 9, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis einen Spannungsteiler mit einem Verbindungsknoten aufweist, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, was in einem Spannungssignal bei dem Schwellwertsteuerknoten mit einem ersten Steuerspannungswert resultiert, wobei der Schwellwertsteuerknoten derart konfiguriert ist, dass dieser das Steuersignal mit einem zweiten Steuerspannungswert, einem dritten Steuerspannungswert oder einem Hochimpedanzwert von ausreichend hoher Impedanz empfängt, um es dem Spannungssteuerknoten zu ermöglichen, den ersten Steuerspannungswert zu erreichen, wobei der erste Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen ersten Schwellwert erreicht, der zweite Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen zweiten Schwellwert erreicht, und der dritte Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen dritten Schwellwert erreicht.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 9, wobei der Schwellwertsteuerknoten derart konfiguriert ist, dass dieser das Steuersignal mit einem ersten Steuerspannungswert oder einem zweiten Steuerspannungswert empfängt, wobei der erste Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen ersten Schwellwert erreicht, und der zweite Steuerspannungswert bei dem Schwellwertsteuerknoten darin resultiert, dass das einstellbare Schwellwertsignal einen zweiten Schwellwert erreicht.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 9, wobei der Schwellwerterzeugungsschaltkreis einen Oszillator aufweist, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist, wobei das Steuersignal ein AC-Spannungssignal aufweist, welches bei dem Schwellwertsteuerknoten auftritt und eine Größe aufweist, welche auf einen Wert eines Kondensators bezogen ist, der mit dem Schwellwertsteuerknoten gekoppelt ist und der außerhalb des integrierten Magnetfeldsensors angeordnet ist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 18, ferner aufweisend einen AC-zu-DC-Wandlerschaltkreis, der mit dem Steuerknoten gekoppelt ist, und der derart konfiguriert ist, dass dieser das AC-Spannungssignal in ein DC-Spannungssignal wandelt.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 19, wobei das DC-Spannungssignal und das einstellbare Schwellwertsignal das gleiche Signal sind.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 2, wobei das Magnetfeldabtastelement ein Halleffektelement aufweist.
Integrierter Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 2, wobei das Magnetfeldabtastelement ein magneto-resistives Element aufweist.