JP2000338207A - Driving circuit of magnetic impedance effect element - Google Patents

Driving circuit of magnetic impedance effect element

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JP2000338207A
JP2000338207A JP11146930A JP14693099A JP2000338207A JP 2000338207 A JP2000338207 A JP 2000338207A JP 11146930 A JP11146930 A JP 11146930A JP 14693099 A JP14693099 A JP 14693099A JP 2000338207 A JP2000338207 A JP 2000338207A
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JP
Japan
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voltage
circuit
sample
hold circuit
pulse
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JP11146930A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Sudou
能啓 須藤
Junichi Ouchi
純一 大内
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce consumption power, eliminate difference of detection sensitivity which is due to the direction of an external magnetic field, and simplify structure. SOLUTION: This driving circuit is provided with a magnetic impedance effect element 5, an element driving circuit 3 applying a driving pulse to the element 5, a detection coil 10 wound around the element 5, a first sample-hold circuit 11 and a second sample-hold circuit 12 which hold a voltage detected by the detection coil 10, and a differential amplifier 9 outputting a voltage of difference between a voltage held by a first sample-hold circuit and a voltage held by the second sample-hold circuit 12. The detection coil 10 detects a voltage whose polarity is reverse at the rise time and the fall time of the driving pulse. A voltage of one polarity is held by the first sample-hold circuit 11, and a voltage of the other polarity is held by the second sample-hold circuit 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば生体信号検
出装置等の磁気センサとして使用される磁気インピーダ
ンス効果素子(MI素子という)の駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for a magneto-impedance effect element (hereinafter, referred to as an MI element) used as a magnetic sensor of, for example, a biological signal detecting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気インピーダンス効果は、高透磁率を
有する磁性体に高周波電流を流した際に、その磁性体の
インピーダンスが外部磁界によって変化する現象であ
り、この磁性体をMI素子と呼んでいる。そして、この
現象を利用した磁気センサ等が実用化されている。
2. Description of the Related Art The magnetic impedance effect is a phenomenon in which when a high-frequency current flows through a magnetic material having a high magnetic permeability, the impedance of the magnetic material changes due to an external magnetic field. This magnetic material is called an MI element. I have. Magnetic sensors and the like utilizing this phenomenon have been put to practical use.

【0003】図3は従来のMI素子の駆動回路の構成図
であり、パルス発生器31から出力される連続パルスは
素子駆動回路32とサンプリングパルス発生回路33と
に入力される。素子駆動回路32は二つのCーMOSイ
ンバータ32a、32bから互いに同一タイミング方形
波の駆動パルスを連続して出力する。第一のC−MOS
インバータ32aから出力された駆動パルスは第一の抵
抗34を直列に介して第一のMI素子35の一端に印加
され、第二のC−MOSインバータ32bから出力され
た駆動パルスは第二の抵抗36を直列に介して第二のM
I素子37の一端に印加される。そして、二つのMI素
子35、37の他端が接地されているので、MI素子3
5、37のそれぞれに高周波電流(パルス電流)が流れ
る。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional MI element driving circuit. A continuous pulse output from a pulse generator 31 is input to an element driving circuit 32 and a sampling pulse generating circuit 33. The element drive circuit 32 continuously outputs the same timing square wave drive pulses from the two C-MOS inverters 32a and 32b. First C-MOS
The driving pulse output from the inverter 32a is applied to one end of the first MI element 35 via the first resistor 34 in series, and the driving pulse output from the second C-MOS inverter 32b is 36 in series through the second M
Applied to one end of the I element 37. Since the other ends of the two MI elements 35 and 37 are grounded, the MI element 3
A high-frequency current (pulse current) flows through each of 5 and 37.

【0004】ここで、MI素子35、37は線状に形成
され、しかも互いに平行となるように配置されている。
そして、第一のMI素子35と第二のMI素子37の磁
束は外部磁界Heによって変化し、それに伴ってそれぞ
れのMI素子35、37に巻かれた検出コイルに現れる
電圧が変化する。
Here, the MI elements 35 and 37 are formed in a linear shape and are arranged so as to be parallel to each other.
Then, the magnetic flux of the first MI element 35 and the second MI element 37 changes due to the external magnetic field He, and the voltage appearing in the detection coils wound around the respective MI elements 35 and 37 changes accordingly.

【0005】検出部40は、第一の検出回路41と第二
の検出回路42と差動増幅器43とからなり、第一の検
出回路41で検出した電圧と第二の検出回路42で検出
した電圧との差の電圧が差動増幅器43で増幅されて取
り出される。
The detecting section 40 comprises a first detecting circuit 41, a second detecting circuit 42 and a differential amplifier 43, and detects the voltage detected by the first detecting circuit 41 and the voltage detected by the second detecting circuit 42. The difference voltage from the voltage is amplified by the differential amplifier 43 and extracted.

【0006】第一の検出回路41は、第一のMI素子3
5に現れる電圧を検出する第一の検出コイル44と、第
一の検出コイル44が検出した電圧をサンプリングする
と共に保持する第一のサンプルホールド回路45とを有
し、第一の検出コイル44と第一のサンプルホールド回
路45とが直列に接続される。第一のサンプルホールド
回路45は互いに直列に接続された第一のスイッチ45
aと第一の充電回路45bとからなり、第一の充電回路
45bは並列接続された抵抗R、コンデンサCとからな
る。第一の検出コイル44は第一のMI素子35に巻回
される。
[0006] The first detection circuit 41 includes a first MI element 3
5 and a first sample and hold circuit 45 for sampling and holding the voltage detected by the first detection coil 44. The first detection coil 44 The first sample and hold circuit 45 is connected in series. The first sample and hold circuit 45 includes a first switch 45 connected in series with each other.
a and a first charging circuit 45b. The first charging circuit 45b includes a resistor R and a capacitor C connected in parallel. The first detection coil 44 is wound around the first MI element 35.

【0007】また、第二の検出回路42は、第二のMI
素子37に現れる電圧を検出する第二の検出コイル46
と、第二の検出コイル46が検出した電圧をサンプリン
グすると共に保持する第二のサンプルホールド回路47
とを有し、第二の検出コイル46と第二のサンプルホー
ルド回路47とが直列に接続される。第二のサンプルホ
ールド回路47は互いに直列に接続された第二のスイッ
チ47aと第二の充電回路47bとからなり、第二の充
電回路47bは並列接続された抵抗R、コンデンサCと
からなる。第二の検出コイル46は第二のMI素子37
に巻回される。そして、直流電圧Bを分圧する抵抗R
1、R2によって第一の検出回路41と第二の検出回路
42とにバイアス電圧が印加される。
The second detection circuit 42 is provided with a second MI
A second detection coil 46 for detecting a voltage appearing at the element 37;
And a second sample and hold circuit 47 that samples and holds the voltage detected by the second detection coil 46.
And the second detection coil 46 and the second sample and hold circuit 47 are connected in series. The second sample and hold circuit 47 includes a second switch 47a and a second charging circuit 47b connected in series with each other, and the second charging circuit 47b includes a resistor R and a capacitor C connected in parallel. The second detection coil 46 is a second MI element 37
Wound around. A resistor R for dividing the DC voltage B
A bias voltage is applied to the first detection circuit 41 and the second detection circuit 42 by 1 and R2.

【0008】一方、パルス発生器31から出力されるパ
ルスは、サンプリングパルス発生回路33にも入力さ
れ、このサンプリングパルス発生回路33からは、素子
駆動回路32から出力される駆動パルスの、例えば、立
ち上がり時刻でサンプリングパルスが出力される。この
サンプリングパルスは、第一のスイッチ45aと第二の
スイッチ47aとに印加される。
On the other hand, the pulse output from the pulse generator 31 is also input to a sampling pulse generating circuit 33, and the sampling pulse generating circuit 33 outputs, for example, a rising edge of the driving pulse output from the element driving circuit 32. A sampling pulse is output at the time. This sampling pulse is applied to the first switch 45a and the second switch 47a.

【0009】そして、素子駆動回路32から出力された
駆動パルスがMI素子35、37に印加されると、検出
コイル44、46には駆動パルスの立ち上がり時刻にお
いて互いに逆向きの電圧が発生し、この電圧がそれぞれ
第一と第二の検出コイル44、46で検出される。この
検出された電圧の向きも互いに逆となる。すなわち、第
一のコイル44で、第一のスイッチ45aが接続された
側の電圧の極性が正となれば、第二の検出コイル46で
は、第二のスイッチ47aが接続された側の電圧の極性
が負となる。
When the driving pulse output from the element driving circuit 32 is applied to the MI elements 35 and 37, voltages that are opposite to each other are generated in the detection coils 44 and 46 at the rising time of the driving pulse. Voltage is detected by the first and second detection coils 44, 46, respectively. The directions of the detected voltages are also opposite to each other. That is, in the first coil 44, if the polarity of the voltage on the side where the first switch 45a is connected becomes positive, the second detection coil 46 detects the voltage on the side where the second switch 47a is connected. The polarity becomes negative.

【0010】そして、第一のスイッチ45aと第二のス
イッチ47aとには駆動パルスの立ち上がり時刻でサン
プリングパルスが印加され、第一及び第二のスイッチ4
5a、47aが閉じて、第一及び第二の充電回路45
b、47bのそれぞれにサンプリングされた電圧が保持
される。
Then, a sampling pulse is applied to the first switch 45a and the second switch 47a at the rising time of the drive pulse, and the first and second switches
5a and 47a are closed, and the first and second charging circuits 45 are closed.
The sampled voltage is held in each of b and 47b.

【0011】保持された二つの電圧は差動増幅器43に
よって差動増幅される。差動増幅器43から出力される
出力電圧は、外部磁界の向きによって、例えば図4に示
すように、正または負の値となる。
The two held voltages are differentially amplified by a differential amplifier 43. The output voltage output from the differential amplifier 43 has a positive or negative value depending on the direction of the external magnetic field, for example, as shown in FIG.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
磁気インピーダンス効果素子の駆動回路においては、二
つのMI素子を有するので、それに伴って、検出コイル
も二つ備えなくてはならず、構造が複雑になっていた。
また、二つのMI素子に駆動パルスを印加するので、消
費電力が大きくなっていた。さらに、二つのMI素子の
特性に差があると、二つの検出コイルで検出した電圧が
互いに異なり、外部磁界の方向が変わることによって検
出感度が変わってしまうという問題があった。
As described above, the conventional circuit for driving a magneto-impedance effect element has two MI elements, and accordingly, two detection coils must be provided. The structure was complicated.
In addition, since a drive pulse is applied to the two MI elements, power consumption is increased. Further, when there is a difference between the characteristics of the two MI elements, there is a problem that the voltages detected by the two detection coils are different from each other, and the detection sensitivity changes due to a change in the direction of the external magnetic field.

【0013】そこで、本発明の磁気インピーダンス効果
素子の駆動回路においては、消費電力を少なくし、外部
磁界の方向による検出感度の差を無くし、且つ、構造を
簡素にすることを目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to reduce the power consumption, eliminate the difference in detection sensitivity depending on the direction of the external magnetic field, and simplify the structure of the driving circuit for the magneto-impedance effect element of the present invention.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の磁気インピーダンス効果素子の検出回路
は、磁気インピーダンス効果素子と、前記磁気インピー
ダンス効果素子に駆動パルスを印加する素子駆動回路
と、前記磁気インピーダンス効果素子に巻回した検出コ
イルと、前記検出コイルで検出した電圧を保持する第一
のサンプルホールド回路および第二のサンプルホールド
回路と、前記第一のサンプルホールド回路に保持された
電圧と前記第二のサンプルホールド回路に保持された電
圧との差の電圧を出力する差動増幅器とを備え、前記検
出コイルで前記駆動パルスの立ち上がり時刻と立ち下が
り時刻とで極性が互いに逆向きの電圧を検出し、一方の
極性の電圧を前記第一のサンプルホールド回路で保持
し、他方の極性の電圧を前記第二のサンプルホールド回
路で保持した。
In order to solve the above-mentioned problems, a detection circuit for a magneto-impedance effect element according to the present invention comprises a magneto-impedance element, an element driving circuit for applying a drive pulse to the magneto-impedance element, A detection coil wound around the magneto-impedance effect element, a first sample and hold circuit and a second sample and hold circuit that hold a voltage detected by the detection coil, and a detection coil that is held by the first sample and hold circuit. A differential amplifier that outputs a voltage that is a difference between a voltage and a voltage held in the second sample-and-hold circuit, wherein the detection coil has opposite polarities at rising and falling times of the drive pulse. , The voltage of one polarity is held by the first sample and hold circuit, and the voltage of the other polarity is The serial was held in the second sample-and-hold circuit.

【0015】また、本発明の磁気インピーダンス効果素
子の検出回路は、前記駆動パルスのパルス幅を、前記検
出コイルから出力される電圧の立ち上がり時刻からピー
ク値に達する時刻までの時間より長くなるように設定し
た。
The detection circuit of the magneto-impedance effect element according to the present invention may be arranged such that the pulse width of the drive pulse is longer than the time from the rising time of the voltage output from the detection coil to the time when the voltage reaches the peak value. Set.

【0016】また、本発明の磁気インピーダンス効果素
子の検出回路は、前記駆動パルスのパルス幅を、前記検
出コイルから出力される電圧の立ち上がり時刻から前記
検出された電圧のリンギングがほぼ収束する時刻までの
時間となるように設定した。
In the detection circuit for a magneto-impedance effect element according to the present invention, the pulse width of the drive pulse may be adjusted from a rising time of a voltage output from the detection coil to a time when the ringing of the detected voltage substantially converges. Was set to be the time.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明の磁気インピーダン
ス効果素子(以下、MI素子という)の駆動回路を示す
構成図であり、パルス発生器1から連続して出力される
パルスは素子駆動回路2とサンプリングパルス発生回路
3とに入力される。素子駆動回路2は二段のインバータ
で構成される入力バッファ2aと時定数回路2bとイン
バータで構成される出力バッファ2cとからなり、出力
バッファ3cから方形波の駆動パルスを連続して出力す
る。時定数回路2bによって駆動パルスのパルス幅が変
えられ、いわゆるデュティ比が変わる。駆動パルスは、
抵抗4を直列に介してMI素子5の一端に印加される。
MI素子5はその他端が接地されており、高周波電流
(パルス電流)が流れる。
FIG. 1 is a block diagram showing a driving circuit of a magneto-impedance effect element (hereinafter, referred to as MI element) according to the present invention. A pulse continuously output from a pulse generator 1 is an element driving circuit. 2 and the sampling pulse generation circuit 3. The element driving circuit 2 includes an input buffer 2a composed of a two-stage inverter, a time constant circuit 2b, and an output buffer 2c composed of an inverter. The output buffer 3c continuously outputs square-wave driving pulses. The pulse width of the driving pulse is changed by the time constant circuit 2b, and the so-called duty ratio changes. The driving pulse is
The voltage is applied to one end of the MI element 5 via the resistor 4 in series.
The other end of the MI element 5 is grounded, and a high-frequency current (pulse current) flows.

【0018】ここで、MI素子5は線状に形成され、そ
のインピーダンスは外部磁界Heによって変化し、それ
に伴ってMI素子5に現れる電圧が変化する。
Here, the MI element 5 is formed in a linear shape, the impedance of which is changed by the external magnetic field He, and the voltage appearing at the MI element 5 changes accordingly.

【0019】検出部7は、検出回路8と差動増幅器9と
からなる。さらに、検出回路8はMI素子5に巻回した
検出コイル10と第一のサンプルホールド回路11と第
二のサンプルホールド回路12とを有し、二つのサンプ
ルホールド回路11、12に保持された電圧の差の電圧
が差動増幅器9で増幅される。第一のサンプルホールド
回路11と第二のサンプルホールド回路12とは共に検
出コイル10に並列に接続される。
The detecting section 7 comprises a detecting circuit 8 and a differential amplifier 9. Further, the detection circuit 8 has a detection coil 10 wound around the MI element 5, a first sample and hold circuit 11, and a second sample and hold circuit 12, and the voltage held by the two sample and hold circuits 11, 12 Is amplified by the differential amplifier 9. The first sample and hold circuit 11 and the second sample and hold circuit 12 are both connected to the detection coil 10 in parallel.

【0020】第一のサンプルホールド回路11は互いに
直列接続された第一のスイッチ11aと第一の充電回路
11bとで構成され、第一の充電回路11bは互いに並
列接続された抵抗RとコンデンサCを有する。また、第
二のサンプルホールド回路12は互いに直列接続された
第二のスイッチ12aと第二の充電回路12bとで構成
され、第二の充電回路12bは互いに並列接続された抵
抗RとコンデンサCを有する。そして、直流電圧Bを分
圧する分圧抵抗R1、R2によって検出回路8にバイア
ス電圧が印加される。
The first sample and hold circuit 11 comprises a first switch 11a and a first charging circuit 11b connected in series to each other, and the first charging circuit 11b comprises a resistor R and a capacitor C connected in parallel to each other. Having. The second sample-and-hold circuit 12 includes a second switch 12a and a second charging circuit 12b connected in series to each other. The second charging circuit 12b includes a resistor R and a capacitor C connected in parallel to each other. Have. Then, a bias voltage is applied to the detection circuit 8 by voltage dividing resistors R1 and R2 that divide the DC voltage B.

【0021】一方、パルス発生器1から出力されるパル
スは、サンプリングパルス発生回路3にも入力される。
サンプリングパルス発生回路3は二つの系統を有し、そ
れぞれインバータからなる出力バッファ3a、3bを有
し、これら出力バッファ3a、3bとパルス発生器1と
の間に時定数回路3cを有している。
On the other hand, the pulse output from the pulse generator 1 is also input to the sampling pulse generation circuit 3.
The sampling pulse generation circuit 3 has two systems, has output buffers 3a and 3b each composed of an inverter, and has a time constant circuit 3c between the output buffers 3a and 3b and the pulse generator 1. .

【0022】そして、一方の出力バッファ3aからは、
素子駆動回路2から出力される駆動パルスの、例えば、
立ち上がり時刻に同期するサンプリングパルスP1が出
力され、他方の出力バッファ3bからは、駆動パルスの
立ち下がり時刻に同期するサンプリングパルスP2が出
力される。一方のサンプリングパルスP1は第一のサン
プルホールド回路11の第一のスイッチ11aに加えら
れ、他方のサンプリングパルスP2は第二のサンプルホ
ールド回路12の第二のスイッチ12aに加えられる。
サンプリングパルスP1P2のパルス幅は時定数回路3
cによって調整出来るようにしている。
Then, from one output buffer 3a,
For example, of the drive pulse output from the element drive circuit 2,
A sampling pulse P1 synchronized with the rising time is output, and a sampling pulse P2 synchronized with the falling time of the driving pulse is output from the other output buffer 3b. One sampling pulse P1 is applied to the first switch 11a of the first sample and hold circuit 11, and the other sampling pulse P2 is applied to the second switch 12a of the second sample and hold circuit 12.
The pulse width of the sampling pulse P1P2 is determined by the time constant circuit 3
It can be adjusted by c.

【0023】そして、素子駆動回路2から図2のAに示
すような方形波の駆動パルスがMI素子5に印加される
と、検出コイル10には駆動パルスの立ち上がり時刻と
立ち下がり時刻で互いに逆向きの電圧が発生する。検出
コイル10に現れる電圧の大きさは外部磁界Heに比例
する。即ち、図2のBに示すように、駆動パルスの立ち
上がり時に極性が正の電圧が検出される。ここで、極性
が正の電圧とは、例えば、コイル10の、スイッチ11
a、12aが接続された側が正の電圧となることとす
る。検出された電圧はその後振動し、いわゆるリンギン
グが起こる。リンギングは回路定数で決まる所定期間を
経て収束する。
When a square wave drive pulse as shown in FIG. 2A is applied from the element drive circuit 2 to the MI element 5, the detection coil 10 reverses the drive pulse at the rising time and the falling time. The direction voltage is generated. The magnitude of the voltage appearing in the detection coil 10 is proportional to the external magnetic field He. That is, as shown in FIG. 2B, a voltage having a positive polarity is detected at the rise of the drive pulse. Here, the voltage having a positive polarity is, for example, the switch 11 of the coil 10.
It is assumed that the side to which a and 12a are connected has a positive voltage. The detected voltage then oscillates, so-called ringing occurs. Ringing converges after a predetermined period determined by circuit constants.

【0024】一方、方形波の立ち下がり時には極性が負
の電圧が検出される。負の電圧もリンギングを起こし
て、回路定数で決まる所定期間を経て収束する。検出コ
イル10で検出される正の電圧及び負の電圧も外部磁界
Heに比例する。
On the other hand, when the square wave falls, a voltage having a negative polarity is detected. The negative voltage also causes ringing and converges after a predetermined period determined by the circuit constant. The positive voltage and the negative voltage detected by the detection coil 10 are also proportional to the external magnetic field He.

【0025】ここで、駆動パルスの繰り返し周期が決め
られている条件のもとで駆動パルスによる消費電力を少
なくするためには、デュティ比を50%以下にすること
が望ましい。また、駆動パルスの幅を狭くするほど消費
電力をすくなくすることが出来るが、あまり狭くすると
検出コイル10で検出する正の電圧がピーク値に達する
以前に駆動パルスが立ち下がるようにすると正確な正の
電圧が得られなくなる。従って、少なくとも正の電圧が
立ち上がってからピーク値に達するまでの時間以上のパ
ルス幅が必要となる。そして、駆動パルスの立ち上がり
時刻で検出した正の電圧のリンギングが収束する時刻の
近傍で駆動パルスを立ち下げるようにすれば、負の電圧
が正の電圧のリンギングによって影響されることはない
ので正確な値となる。
Here, in order to reduce the power consumption by the drive pulse under the condition that the repetition period of the drive pulse is determined, it is desirable that the duty ratio is 50% or less. Also, the power consumption can be reduced by narrowing the width of the drive pulse. However, if the width is too narrow, accurate drive can be achieved if the drive pulse falls before the positive voltage detected by the detection coil 10 reaches the peak value. Voltage cannot be obtained. Therefore, the pulse width must be at least longer than the time from when the positive voltage rises to when it reaches the peak value. If the drive pulse falls near the time at which the ringing of the positive voltage detected at the rising time of the drive pulse converges, the negative voltage will not be affected by the ringing of the positive voltage, so that it is accurate. Value.

【0026】そして、図2のCに示すように、第一のス
イッチ11aには駆動パルスの立ち上がり時刻でサンプ
リングパルスP1が印加され、また、図2のDに示すよ
うに、第二のスイッチ12aには駆動パルスの立ち下が
り時刻でサンプリングパルスP2が印加される。ここ
で、サンプリングパルスP1のパルス幅は、検出コイル
10で検出される正の電圧の立ち上がり時からピーク値
に達するまでの時間幅となるように時定数回路3cで設
定される。同様に、サンプリングパルスP2のパルス幅
は、検出コイル10で検出される負の電圧の立ち上がり
時からピーク値に達するまでの時間幅となるように時定
数回路3cで設定される。
Then, as shown in FIG. 2C, a sampling pulse P1 is applied to the first switch 11a at the rising time of the drive pulse, and as shown in FIG. 2D, the second switch 12a , A sampling pulse P2 is applied at the falling time of the drive pulse. Here, the pulse width of the sampling pulse P1 is set by the time constant circuit 3c so as to be the time width from the rise of the positive voltage detected by the detection coil 10 to the peak value. Similarly, the pulse width of the sampling pulse P2 is set by the time constant circuit 3c so as to be the time width from the rise of the negative voltage detected by the detection coil 10 to the peak value.

【0027】すると、駆動パルスの立ち上がりではサン
プリングパルスP1によって第一のスイッチ11aが閉
じて検出コイル10で検出された正の電圧がサンプリン
グされて充電回路11bに充電され、同様に、駆動パル
スの立ち下がりではサンプリングパルスP2によって第
二のスイッチ12aが閉じて検出コイル10で検出され
た負の電圧がサンプリングされて充電回路12bに充電
される。そして、駆動パルスが連続してMI素子5に印
加されることによって、充電回路11b、12bに充電
される電圧は、図2のEおよびFに示すように、ほぼ一
定の電圧となって保持される。
Then, at the rise of the drive pulse, the first switch 11a is closed by the sampling pulse P1, and the positive voltage detected by the detection coil 10 is sampled and charged to the charging circuit 11b. In the falling, the second switch 12a is closed by the sampling pulse P2, the negative voltage detected by the detection coil 10 is sampled, and the charging circuit 12b is charged. Then, by continuously applying the driving pulse to the MI element 5, the voltage charged in the charging circuits 11b and 12b is maintained as a substantially constant voltage as shown in E and F in FIG. You.

【0028】なお、充電回路11b、12bに充電され
た電圧が抵抗Rによって放電するが、駆動パルスの繰り
返し周期の間での放電が無視できる程度となるように充
電回路11b、12bの時定数が設定される。
Although the voltage charged in the charging circuits 11b and 12b is discharged by the resistor R, the time constant of the charging circuits 11b and 12b is set so that the discharging during the repetition period of the driving pulse becomes negligible. Is set.

【0029】保持された二つの電圧は、バイアス電圧に
対して互いに逆向きとなっているので、差動増幅器9に
よって差動増幅される。差動増幅器9から出力される出
力電圧は、例えば図3に示すように、外部磁界に比例す
ると共にその向きも変わる。
Since the two held voltages are opposite to each other with respect to the bias voltage, they are differentially amplified by the differential amplifier 9. The output voltage output from the differential amplifier 9 is proportional to the external magnetic field and changes its direction as shown in FIG. 3, for example.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、本発明の磁気インピーダ
ンス効果素子の駆動回路は、検出コイルで駆動パルスの
立ち上がり時刻と立ち下がり時刻とで極性が互いに逆向
きの電圧を検出し、一方の極性の電圧を第一のサンプル
ホールド回路で保持し、他方の極性の電圧を第二のサン
プルホールド回路で保持したので、一個の磁気インピー
ダンス効果素子で極性の異なる電圧を検出できる。従っ
て、検出コイルや励磁コイルも各一個で済み、構造が簡
素になる。また、磁気インピーダンス効果素子が一個で
よいので、外部磁界の方向による検出感度の差を無くす
ことができる。また、駆動のための消費電力を少なくす
ることができる。
As described above, in the drive circuit for the magneto-impedance effect element according to the present invention, the detection coil detects the voltages whose polarities are opposite to each other at the rise time and the fall time of the drive pulse. Is held by the first sample and hold circuit, and the voltage of the other polarity is held by the second sample and hold circuit, so that a single magneto-impedance element can detect voltages with different polarities. Therefore, only one detection coil and one excitation coil are required, and the structure is simplified. Further, since only one magneto-impedance effect element is required, it is possible to eliminate a difference in detection sensitivity depending on the direction of the external magnetic field. Further, power consumption for driving can be reduced.

【0031】また、本発明の磁気インピーダンス効果素
子の検出回路は、駆動パルスのパルス幅を、検出コイル
から出力される電圧の立ち上がり時刻からピーク値に達
する時刻までの時間より長くなるように設定したので、
検出コイルでは最大の電圧を検出出来る。
In the detection circuit of the magneto-impedance effect element according to the present invention, the pulse width of the driving pulse is set to be longer than the time from the rising time of the voltage output from the detection coil to the time when the voltage reaches the peak value. So
The detection coil can detect the maximum voltage.

【0032】また、本発明の磁気インピーダンス効果素
子の検出回路は、駆動パルスのパルス幅を、検出コイル
から出力される電圧の立ち上がり時刻から検出された電
圧のリンギングがほぼ収束する時刻までの時間となるよ
うに設定したので、検出コイルによって電圧を正確に検
出できる。
Further, the detection circuit of the magneto-impedance effect element of the present invention sets the pulse width of the drive pulse to the time from the rising time of the voltage output from the detection coil to the time when the ringing of the detected voltage substantially converges. The voltage can be accurately detected by the detection coil.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の磁気インピーダンス効果素子の駆動回
路の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a drive circuit of a magneto-impedance effect element according to the present invention.

【図2】本発明の磁気インピーダンス効果素子の駆動回
路における動作を説明するタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation in a drive circuit of the magneto-impedance effect element of the present invention.

【図3】従来の磁気インピーダンス効果素子の駆動回路
の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a drive circuit of a conventional magneto-impedance effect element.

【図4】従来の磁気インピーダンス効果素子の駆動回路
で検出された出力電圧の特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of an output voltage detected by a conventional driving circuit for a magneto-impedance effect element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルス発生器 2 素子駆動回路 2a 入力バッファ 2b 時定数回路 2c 出力バッファ 3 サンプリングパルス発生回路 3a、3b 出力バッファ 3c 時定数回路 4 抵抗 5 磁気インピーダンス効果素子 7 検出部 8 検出回路 9 差動増幅器 10 検出コイル 11 第一のサンプルホールド回路 11a 第一のスイッチ 11b 第一の時定数回路 12 第二のサンプルホールド回路 12a 第二のスイッチ 12b 第二の時定数回路 R 抵抗 R1、R2 分圧抵抗 REFERENCE SIGNS LIST 1 pulse generator 2 element driving circuit 2 a input buffer 2 b time constant circuit 2 c output buffer 3 sampling pulse generation circuit 3 a, 3 b output buffer 3 c time constant circuit 4 resistor 5 magneto-impedance effect element 7 detection unit 8 detection circuit 9 differential amplifier 10 Detection coil 11 First sample and hold circuit 11a First switch 11b First time constant circuit 12 Second sample and hold circuit 12a Second switch 12b Second time constant circuit R resistance R1, R2 Voltage dividing resistance

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年6月2日(1999.6.2)[Submission date] June 2, 1999 (1999.6.2)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気インピーダンス効果素子と、前記磁
気インピーダンス効果素子に駆動パルスを印加する素子
駆動回路と、前記磁気インピーダンス効果素子に巻回し
た検出コイルと、前記検出コイルで検出した電圧を保持
する第一のサンプルホールド回路および第二のサンプル
ホールド回路と、前記第一のサンプルホールド回路に保
持された電圧と前記第二のサンプルホールド回路に保持
された電圧との差の電圧を出力する差動増幅器とを備
え、前記検出コイルで前記駆動パルスの立ち上がり時刻
と立ち下がり時刻とで極性が互いに逆向きの電圧を検出
し、一方の極性の電圧を前記第一のサンプルホールド回
路で保持し、他方の極性の電圧を前記第二のサンプルホ
ールド回路で保持したことを特徴とする磁気インピーダ
ンス効果素子の駆動回路。
1. A magneto-impedance effect element, an element driving circuit for applying a drive pulse to the magneto-impedance effect element, a detection coil wound around the magneto-impedance effect element, and holding a voltage detected by the detection coil. A first sample-and-hold circuit and a second sample-and-hold circuit, and a differential that outputs a difference voltage between the voltage held by the first sample-and-hold circuit and the voltage held by the second sample-and-hold circuit An amplifier, and the detection coil detects voltages whose polarities are opposite to each other at the rising time and the falling time of the drive pulse, and holds the voltage of one polarity by the first sample and hold circuit, and the other Characterized in that the voltage of the polarity is held by the second sample and hold circuit. Road.
【請求項2】 前記駆動パルスのパルス幅を、前記検出
コイルから出力される電圧の立ち上がり時刻からピーク
値に達する時刻までの時間より長くなるように設定した
ことを特徴とする請求項1記載の磁気インピーダンス効
果素子の駆動回路。
2. The method according to claim 1, wherein a pulse width of the drive pulse is set to be longer than a time from a rising time of a voltage output from the detection coil to a time when the voltage reaches a peak value. Drive circuit for magneto-impedance effect element
【請求項3】 前記駆動パルスのパルス幅を、前記検出
コイルから出力される電圧の立ち上がり時刻から前記検
出された電圧のリンギングがほぼ収束する時刻までの時
間となるように設定したことを特徴とする請求項1記載
または2記載の磁気インピーダンス効果素子の駆動回
路。
3. The method according to claim 1, wherein a pulse width of the driving pulse is set to be a time from a rising time of a voltage output from the detection coil to a time when ringing of the detected voltage substantially converges. 3. The driving circuit for a magneto-impedance effect element according to claim 1, wherein
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