JP2004180286A - Magnetic field sensor, magnetic field detecting apparatus, and magnetic field detecting method - Google Patents

Magnetic field sensor, magnetic field detecting apparatus, and magnetic field detecting method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic field sensor which has a simple constitution to detect a bipolar magnetic field strength and consumes a low electric power. <P>SOLUTION: The magnetic field sensor is provided with a first switch portion which inputs a signal output from an electromagnetic conversion element to output the signal according to an applied magnetic field and outputs switching so that it becomes reverse-polar for a first and a second terms and for a third and fourth terms, a storage element whose both ends are connected to a pair of output terminals of an amplifier and which supports a voltage output from the amplifier, and a second switch portion which is insert-connected between one of the pair of output terminals and one terminal of the storage element, closes for the first term and for the third term, and opens for the second term and for the fourth term, and a switch output terminal which outputs a first polar output signal of the second switch portion for the second term and outputs a second polar output signal of the second switch portion for the fourth term. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、磁界の極性に依存せず磁界の強度検出を行うことができる磁界センサ、磁界検出方法及び磁界検出装置に関する。   The present invention relates to a magnetic field sensor, a magnetic field detection method, and a magnetic field detection device capable of detecting the intensity of a magnetic field without depending on the polarity of the magnetic field.

近年、折りたたみ式の携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラなどの小型の電子機器に搭載される、開閉検出装置、回転検出装置などの位置センサとしての磁界センサの需要が高まっている。携帯型の小型の電子機器に搭載される磁界センサでは、回路規模と消費電流を共に小さくする必要がある。   In recent years, there has been an increasing demand for magnetic field sensors as position sensors such as open / close detection devices and rotation detection devices that are mounted on small electronic devices such as foldable mobile phones, notebook personal computers, and digital still cameras. In a magnetic field sensor mounted on a small portable electronic device, it is necessary to reduce both the circuit scale and the current consumption.

一般に、磁界センサは、バイポーラトランジスタ又はCMOSデバイス等を用いてモノリシックに集積されて構成される。このような磁界センサは、磁界又は磁束密度に比例した電圧を発生する磁電変換素子と、磁電変換素子の出力電圧を増幅する増幅器と、増幅器の出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器とを有し、磁電変換素子によって検出された磁界(以下、検出磁界と呼ぶ。)の強度が所定の磁界強度と比べて大きいか否かの判定結果を外部に出力する。磁電変換素子として、素子を通過する磁界の強さ又は磁束の密度に応じた電圧を出力するホール素子又は、磁界の強さによって抵抗値が変化する磁気抵抗が使用される。   Generally, a magnetic field sensor is monolithically integrated and configured using a bipolar transistor or a CMOS device. Such a magnetic field sensor includes a magneto-electric conversion element that generates a voltage proportional to a magnetic field or a magnetic flux density, an amplifier that amplifies an output voltage of the magneto-electric conversion element, and a comparator that compares the output voltage of the amplifier with a predetermined reference voltage. And outputs to the outside a determination result as to whether or not the strength of the magnetic field detected by the magnetoelectric conversion element (hereinafter, referred to as a detected magnetic field) is greater than a predetermined magnetic field strength. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element that outputs a voltage corresponding to the strength of a magnetic field or the density of a magnetic flux passing through the element or a magnetic resistance whose resistance value changes according to the strength of the magnetic field is used.

磁界センサから磁界の強さに応じた正確な比較結果を得るためには、増幅器から出力される信号に含まれるオフセット信号を抑制し、磁界センサ(製品)ごとに増幅器から出力される信号のばらつきを小さく抑える必要がある。オフセット信号が生じる要因は主に2つある。1つは封止用パッケージの応力等の影響による磁電変換素子のオフセット信号成分であり、他の1つは増幅器の入力オフセット信号成分である。   In order to obtain accurate comparison results according to the strength of the magnetic field from the magnetic field sensor, the offset signal included in the signal output from the amplifier is suppressed, and the variation in the signal output from the amplifier for each magnetic field sensor (product) Needs to be kept small. There are mainly two factors that cause the offset signal. One is an offset signal component of the magneto-electric conversion element due to the influence of stress or the like of the sealing package, and the other is an input offset signal component of the amplifier.

磁電変換素子のオフセット信号成分の補償方法は、米国特許第4037150号明細書に開示されている。すなわち、幾何学的に等価な4端子を持つ磁電変換素子の出力端子のうち、それぞれ対角に位置する2対の出力端子の電位差を、検出のトリガとなる同期信号における第1の位相と第2の位相とで交互に入れ換えて出力し、その出力値の和を取る。有効信号成分は同位相であるため2倍となり、オフセット信号成分は逆位相であるため相殺される。   A method of compensating for the offset signal component of the magnetoelectric conversion element is disclosed in U.S. Pat. No. 4,037,150. That is, among the output terminals of the magnetoelectric conversion element having four geometrically equivalent terminals, the potential difference between two pairs of output terminals located at diagonal positions is determined by the first phase and the first phase in the synchronization signal serving as a detection trigger. The output is alternately exchanged with the second phase, and the output values are summed. The effective signal components are doubled because they have the same phase, and the offset signal components are canceled because they have the opposite phase.

磁界センサの優劣を決める要素の1つは、磁界の検出を製品に組み込まれる磁石の極性に関係なく、すなわち両極性に対応して行えるか否かということである。磁石の極性に関係なく磁界強度の判定を行うことができれば、磁石とホールICとが組み込まれた位置センサ等において磁石の配置の際に、磁石の向きを管理する必要がなくなる。   One of the factors that determine the strength of a magnetic field sensor is whether or not the magnetic field can be detected regardless of the polarity of the magnet incorporated in the product, that is, whether the detection can be performed in accordance with both polarities. If the magnetic field strength can be determined irrespective of the polarity of the magnet, it is not necessary to manage the orientation of the magnet when arranging the magnet in a position sensor or the like in which the magnet and the Hall IC are incorporated.

以下、特開平7−83699号公報に開示された、両極性に対応可能な磁界強度判定を行う従来の磁界センサについて図面を参照しながら説明する。
図4は従来の両極性に対応可能な磁界強度判定回路の構成例を示している。図4に示すように、従来の磁界センサは、磁電変換素子(従来例においてはホール素子)101と、磁電変換素子101の出力電圧を増幅する電圧増幅器102と、電圧増幅器102からの出力電圧を受け、その閾値により異なる出力電圧を出力する第1のシュミットトリガ回路103Aと、電圧増幅器102からの出力電圧を第1のシュミットトリガ回路103Aの入力信号の極性と反転させて受ける第2のシュミットトリガ回路103Bと、第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bからの出力信号を受けてラッチするロジックラッチ回路104とを有している。
Hereinafter, a conventional magnetic field sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H7-83699, which performs a magnetic field strength determination compatible with both polarities, will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows a configuration example of a conventional magnetic field strength determination circuit capable of handling both polarities. As shown in FIG. 4, a conventional magnetic field sensor includes a magneto-electric conversion element (a Hall element in a conventional example) 101, a voltage amplifier 102 for amplifying an output voltage of the magneto-electric conversion element 101, and an output voltage from the voltage amplifier 102. A first Schmitt trigger circuit 103A that receives and outputs an output voltage that differs according to the threshold value, and a second Schmitt trigger that receives the output voltage from the voltage amplifier 102 by inverting the polarity of the input signal of the first Schmitt trigger circuit 103A. The circuit includes a circuit 103B and a logic latch circuit 104 that receives and latches output signals from the first Schmitt trigger circuit 103A and the second Schmitt trigger circuit 103B.

このように構成された従来の磁界センサの動作を説明する。
まず、磁電変換素子101を通過する磁束密度に比例して、該磁電変換素子101の出力端子に発生したホール電圧を、増幅器102により増幅して増幅電圧VHを得る。
次に、増幅電圧VHを第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bに入力し、増幅電圧VHの値が設定電圧値よりも大きいか否かを比較してその判定値を出力する。第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bは等価であって、入力信号の極性を互いに反転させることにより、N極性及びS極性の磁界強度のレベル検出をこれら2つのシュミットトリガ回路103A、103Bで別々に行う。
The operation of the conventional magnetic field sensor configured as described above will be described.
First, the Hall voltage generated at the output terminal of the magneto-electric conversion element 101 is amplified by the amplifier 102 in proportion to the magnetic flux density passing through the magneto-electric conversion element 101 to obtain an amplified voltage VH.
Next, the amplified voltage VH is inputted to the first Schmitt trigger circuit 103A and the second Schmitt trigger circuit 103B, and it is compared whether the value of the amplified voltage VH is larger than a set voltage value, and the judgment value is outputted. I do. The first Schmitt trigger circuit 103A and the second Schmitt trigger circuit 103B are equivalent. By inverting the polarities of the input signals with each other, the two Schmitt trigger circuits detect the levels of the magnetic field intensities of the N polarity and the S polarity. This is performed separately in 103A and 103B.

次に、第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bの出力値は、ロジックラッチ回路104に入力される。その後、ロジックラッチ回路104から、N極性及びS極性の磁界強度に対応した2つのシュミットトリガ回路103A、103Bの出力値にある演算を施した出力値が出力される。ここで、ロジックラッチ回路104からの出力値は、極性に無関係で且つ設定磁界の強度よりも検出磁界の強度が大きいか否かを表わす2進値である。
米国特許第4037150号明細書 特開平7−83699号公報
Next, the output values of the first Schmitt trigger circuit 103A and the second Schmitt trigger circuit 103B are input to the logic latch circuit 104. Thereafter, the logic latch circuit 104 outputs an output value obtained by performing an operation on the output values of the two Schmitt trigger circuits 103A and 103B corresponding to the N-polarity and S-polarity magnetic field strengths. Here, the output value from the logic latch circuit 104 is a binary value indicating whether or not the strength of the detection magnetic field is greater than the strength of the set magnetic field regardless of the polarity.
U.S. Pat. No. 4,037,150 JP-A-7-83699

しかしながら、従来の磁界センサは、磁界の極性に関係なく両極性に対応して磁界強度の検出を行うには、電圧比較回路として2組のシュミットトリガ回路が必要となるため、回路規模と消費電流とを共に小さくすることが困難であるという問題を有している。   However, the conventional magnetic field sensor requires two sets of Schmitt trigger circuits as a voltage comparison circuit to detect the magnetic field strength corresponding to both polarities regardless of the polarity of the magnetic field. And it is difficult to reduce both.

本発明は、前記従来の問題を解決し、磁界の極性に無関係であり、両極性の磁界の強度を検出する簡単な構成で低消費電力の磁界センサ、磁界検出装置及び磁界検出方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a low-power-consumption magnetic field sensor, a magnetic field detection device, and a magnetic field detection method with a simple configuration that is independent of the polarity of a magnetic field and that detects the strength of a bipolar magnetic field. The purpose is to:

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。請求項1に記載の発明は、磁電変換素子から出力された、印加された磁界に応じた信号を入力し、外部からの信号の第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで逆極性になるように切り換えて出力する第1のスイッチ部と、この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第1の期間及び前記第3の期間に連動して閉じ、前記第2の期間及び前記第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、前記第2の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する第1の極性の信号を出力し、前記第4の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する前記第1の極性と逆の極性の信号を出力するスイッチ出力端子と、を備えることを特徴とする磁界センサである。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations. According to the first aspect of the present invention, a signal according to an applied magnetic field, which is output from a magnetoelectric conversion element, is input, and a first period, a fourth period, a second period, and a second period of an external signal are input. A first switch unit that switches and outputs the opposite polarity during the period 3, an amplifier that amplifies an output signal of the first switch unit and outputs a signal to an output terminal pair, and an output of the amplifier. A first storage element having both ends connected to a terminal pair, and being inserted and connected between one of the output terminal pairs and one terminal of the first storage element, interlocked with the first period and the third period; A second switch unit that closes and opens in conjunction with the second period and the fourth period; and a signal of at least one of both ends of the second switch unit during the second period. Outputting a signal of a first polarity corresponding to the magnitude of the applied magnetic field; A switch output terminal for outputting a signal of at least one of both ends of the second switch unit and having a polarity opposite to the first polarity corresponding to the magnitude of the applied magnetic field during a period of 4; A magnetic field sensor comprising:

請求項2に記載の発明は、第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、第1、第2、第3、第4の期間を定める外部からの信号とを入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して閉じ、第2の期間及び第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号を出力するスイッチ出力端子と、を備えることを特徴とする磁界センサである。
本明細書において、第1、第2、第3、第4の期間は、この順番で単発に又は繰り返し生起する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a magneto-electric conversion element that includes a first terminal pair and a second terminal pair and outputs a signal corresponding to an applied magnetic field, and a first terminal pair of the magneto-electric conversion element. And the signal of the second terminal pair, and an external signal that defines first, second, third, and fourth periods, and the magnetoelectric conversion element is provided in a first period and a fourth period. A first switch unit that outputs a signal of the first terminal pair of the first and second terminals, and outputs a signal of the second terminal pair of the magnetoelectric conversion element during a second period and a third period; and an output of the first switch unit. An amplifier that amplifies a signal and outputs a signal to an output terminal pair; a first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier; one of the output terminal pair and one of the first storage element; A second period, which is inserted and connected between the terminals and closed in conjunction with the first period and the third period of the externally applied signal; A second switch unit to open in conjunction with the beauty fourth period, the switch output terminal for outputting at least one signal of the second switch portion at both ends, a magnetic field sensor, characterized in that it comprises a.
In this specification, the first, second, third, and fourth periods occur once or repeatedly in this order.

請求項18に記載の発明は、第1の期間及び第4の期間に第1の選択信号を生成する第1の選択信号発生器と、第2の期間及び第3の期間に第2の選択信号を生成する第2の選択信号発生器と、第1の期間及び第3の期間に第3の選択信号を生成する第3の選択信号発生器と、第2の期間及び第4の期間に第4の選択信号を生成する第4の選択信号発生器と、第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、前記第1の選択信号及び第2の選択信号とを個々に入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第3の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に閉じ、第2の期間及び第4の期間に開く第2のスイッチ部と、前記第2のスイッチ部の一方の端子に接続され、第4の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に開き、第2の期間及び第4の期間に閉じる第5のスイッチ部と、前記第2のスイッチ部の両端の少なくともいずれか一方の電圧を前記第5のスイッチ部を介して入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較器と、第2の期間における前記比較器の出力信号と、第4の期間における前記比較器の出力信号との論理和信号を出力する判定回路と、を備えることを特徴とする磁界検出装置である。   The invention according to claim 18 is characterized in that a first selection signal generator for generating a first selection signal in the first period and the fourth period, and a second selection signal in the second period and the third period. A second selection signal generator for generating a signal, a third selection signal generator for generating a third selection signal in the first period and the third period, and a second selection signal generator for generating a signal in the second period and the fourth period. A fourth selection signal generator for generating a fourth selection signal, a magneto-electric conversion element having a first terminal pair and a second terminal pair, and outputting a signal corresponding to the applied magnetic field; The signal of the first terminal pair and the signal of the second terminal pair of the conversion element, and the first selection signal and the second selection signal are individually input, and the first selection signal and the second selection signal are input during the first period and the fourth period. A first terminal that outputs a signal of a first terminal pair of the magnetoelectric conversion element and outputs a signal of a second terminal pair of the magnetoelectric conversion element during a second period and a third period; A switch unit, an amplifier for amplifying an output signal of the first switch unit and outputting a signal to an output terminal pair, a first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier, and the output terminal The third selection signal is input and connected between one of the pair and one terminal of the first storage element, and is closed during a first period and a third period; a second period and a fourth period And a second switch unit that is connected to one terminal of the second switch unit, receives a fourth selection signal, opens in a first period and a third period, and opens in a second period and a third period. A fifth switch unit that closes during period 4 and a voltage of at least one of both ends of the second switch unit are input via the fifth switch unit, and a result of comparison with a predetermined value is output. A comparator, an output signal of the comparator during a second period, and a fourth period A judging circuit for outputting a logical sum signal of the output signal of the comparator definitive a magnetic field detecting device, characterized in that it comprises a.

請求項19に記載の発明は、磁電変換素子から出力された印加された磁界に応じた信号を入力し、第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで逆極性になるように切り換えて、出力する切換ステップと、前記切換ステップで出力した信号を増幅して出力する増幅ステップと、第1の期間及び第3の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧を第1の記憶素子に保持する保持ステップと、第2の期間及び第4の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧と、前記第1の記憶素子に保持する電圧との磁界に応じた信号成分を加算する加算ステップと、第2の期間及び第4の期間に、互いに逆極性である前記加算ステップにおける加算電圧を入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較ステップと、第2の期間における前記比較ステップの出力信号と、第4の期間における前記比較ステップの出力信号との論理和信号を出力する判定ステップと、を有することを特徴とする磁界検出方法である。
この構成を備えることによって、磁電変換素子の構造上の対称性を用いて磁電変換素子の出力に生じるオフセット電圧成分を除去すると共に増幅器に付随するオフセット電圧を除去して磁電変換素子の出力信号を取り出すことができる。
磁界の極性がN極もしくはS極の何れであっても、信号の有無を判定することができる。
According to a nineteenth aspect of the present invention, a signal corresponding to the applied magnetic field output from the magneto-electric conversion element is input, and the signals are reversed in the first period and the fourth period, and in the second period and the third period. A switching step of switching to output the polarity, an amplification step of amplifying and outputting the signal output in the switching step, and a voltage output in the amplification step in a first period and a third period. A holding step of holding the first storage element, and a signal component corresponding to a magnetic field between the voltage output in the amplification step and the voltage held in the first storage element during a second period and a fourth period. A comparison step of inputting an addition voltage in the addition step having opposite polarities to each other during a second period and a fourth period, and outputting a result of comparison with a predetermined value; Comparison in the period An output signal of the step, a magnetic field detection method characterized by having a determination step of outputting a logical sum signal of the output signal of the comparing step in the fourth period.
With this configuration, the offset signal component generated in the output of the magneto-electric conversion element is removed by using the structural symmetry of the magneto-electric conversion element, and the offset voltage accompanying the amplifier is removed to output the output signal of the magneto-electric conversion element. Can be taken out.
Regardless of whether the polarity of the magnetic field is N-pole or S-pole, the presence or absence of a signal can be determined.

請求項3に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記第2のスイッチ部が出力端子対を備えたことを特徴とする磁界センサである。   According to a third aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the second aspect, the second switch unit includes an output terminal pair.

請求項4に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサであって、さらに、前記スイッチ出力端子の信号を入力し所定の値と比較した結果を出力する比較器を備えたことを特徴とする磁界センサである。
スイッチ出力端子の信号を入力し所定の値と比較した結果を出力する比較器を備えたことによって、磁界センサは精度の高い2値の検出信号を出力する。
The invention according to claim 4 is the magnetic field sensor according to claim 2, further comprising a comparator that inputs a signal of the switch output terminal and outputs a result of comparison with a predetermined value. Magnetic field sensor.
The magnetic field sensor outputs a highly accurate binary detection signal by providing a comparator that inputs a signal from the switch output terminal and outputs a result of comparison with a predetermined value.

請求項5に記載の発明は、請求項4記載の磁界センサにおいて、前記比較器の出力信号に応じて異なる電圧を前記スイッチ出力端子の信号に付加することを特徴とする磁界センサである。この構成により比較器にヒステリシスを設け、安定して磁界又は磁束を検出できる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the fourth aspect, a different voltage is added to a signal of the switch output terminal in accordance with an output signal of the comparator. With this configuration, the comparator is provided with hysteresis, and the magnetic field or magnetic flux can be detected stably.

請求項6に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサであって、前記第2のスイッチ部の一端子と前記比較器の一方の入力端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して開き、第2の期間及び第4の期間に連動して閉じる第5のスイッチ部を有し、前記第2のスイッチ部両端の一方を第5のスイッチ部を介して比較器入力端子対の一方に接続し、前記第2のスイッチ部の他方を第2の記憶素子を介して前記比較器入力端子対の他方に接続したことを特徴とする磁界センサである。第2の記憶素子に閾値電圧を記憶させて、簡単な構成で比較器に閾値を設定できる。   The invention according to claim 6 is the magnetic field sensor according to claim 2, wherein the signal is inserted and connected between one terminal of the second switch unit and one input terminal of the comparator, and A fifth switch unit that opens in conjunction with the first and third periods and closes in conjunction with the second and fourth periods, and connects one of both ends of the second switch unit to a fifth terminal; And one of the pair of comparator input terminals is connected to the other of the pair of comparator input terminals via a second storage element. It is a magnetic field sensor. By storing the threshold voltage in the second storage element, the threshold value can be set in the comparator with a simple configuration.

請求項7に記載の発明は、請求項6記載の磁界センサであって、さらに、前記第2の記憶素子両端の一方に一端を接続した第3のスイッチ部と、前記第2の記憶素子両端の他方に一端を接続した第4のスイッチ部と、前記第3のスイッチ部の他方に第1の電圧を与える電圧源と、前記第4のスイッチ部の他方に前記第1の電圧値と異なる電圧を与える電圧源とを備え、前記第3、第4のスイッチ部を信号の前記第1の期間に閉じることを特徴とする磁界センサである。これにより簡単な構成で第2の記憶素子に閾値電圧を記憶させて、比較器に閾値を設定できる。   The invention according to claim 7 is the magnetic field sensor according to claim 6, further comprising a third switch unit having one end connected to one of both ends of the second storage element, and both ends of the second storage element. A fourth switch having one end connected to the other of the first switch, a voltage source for applying a first voltage to the other of the third switch, and a voltage different from the first voltage to the other of the fourth switch. And a voltage source for applying a voltage, wherein the third and fourth switch units are closed during the first period of the signal. Thus, the threshold voltage can be stored in the second storage element with a simple configuration, and the threshold value can be set in the comparator.

請求項8に記載の発明は、請求項7記載の磁界センサにおいて、前記第1の電圧値若しくは第2の電圧値の一方を外部から与える信号に応じて異ならせることを特徴とする磁界センサである。比較器の出力信号に応じて異なる電圧をスイッチ出力端子の信号に付加することで磁界センサはヒステリシスを付加した検出を行うことができる。   According to an eighth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the seventh aspect, one of the first voltage value and the second voltage value is made different depending on an externally applied signal. is there. By adding a different voltage to the signal at the switch output terminal according to the output signal of the comparator, the magnetic field sensor can perform detection with hysteresis added.

請求項9に記載の発明は、請求2記載の磁界センサにおいて、前記第1の記憶素子がコンデンサであることを特徴とする磁界センサである。
請求項10に記載の発明は、請求項7記載の磁界センサにおいて、前記第2の記憶素子がコンデンサであることを特徴とする磁界センサである。
コンデンサを記憶素子として用いることで、小型でIC化に適した磁界センサを実現できる。
A ninth aspect of the present invention is the magnetic field sensor according to the second aspect, wherein the first storage element is a capacitor.
The invention according to claim 10 is the magnetic field sensor according to claim 7, wherein the second storage element is a capacitor.
By using a capacitor as a storage element, a small-sized magnetic field sensor suitable for IC can be realized.

請求項11に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサであって、さらに、前記スイッチ出力端子の信号を入力し、前記外部から与える信号の第2の期間と第4の期間の信号値を判定した信号を出力する判定回路を備えたことを特徴とする磁界センサである。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the second aspect, further, a signal value of the switch output terminal is input, and a signal value of the signal supplied from the outside during a second period and a fourth period. A magnetic field sensor comprising a determination circuit that outputs a signal that has determined the above.

請求項12に記載の発明は、請求項11記載の磁界センサにおいて、前記判定回路が、前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、前記比較器出力端子と前記第1のフリップフリップのQ出力端子とを個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路と、前記NOR論理回路の出力をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップとを備え、第2のフリップフロップ出力端子信号を出力することを特徴とする磁界センサである。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the eleventh aspect, the determination circuit inputs a signal of the comparator output terminal to a D input terminal, and sets a first clock signal to a clock input terminal. A first flip-flop for inputting, holding a signal within the second period and outputting to a Q output terminal, and an input terminal for each of the comparator output terminal and the Q output terminal of the first flip-flop. A NOR logic circuit that inputs to a pair and outputs a NOR logic output, an output of the NOR logic circuit being input to a D input terminal, and a second clock signal being input to a clock input terminal; And a second flip-flop that holds a signal and outputs the signal to an output terminal, and outputs a second flip-flop output terminal signal.

請求項13に記載の発明は、請求項11記載の磁界センサにおいて、前記判定回路が、前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップと、前記第1、第2のフリップフリップのQ出力を個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路とを備え、該NOR論理回路出力を出力することを特徴とする磁界センサである。
スイッチ出力端子の信号を入力し、外部から与える信号の第2の期間と第4の期間の信号値を判定した信号を出力する判定回路を備えたことにより、磁界の極性がN極若しくはS極であっても信号の有無を判定することができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the eleventh aspect, the determination circuit inputs a signal of the comparator output terminal to a D input terminal and a first clock signal to a clock input terminal. A first flip-flop for inputting and holding a signal within the second period and outputting the signal to a Q output terminal; a signal input to the comparator output terminal to a D input terminal; and a second clock signal Is input to a clock input terminal, and a second flip-flop that holds a signal within the fourth period and outputs it to an output terminal; and Q outputs of the first and second flip-flops are individually input terminal pairs. And a NOR logic circuit for inputting the NOR logic circuit and outputting a NOR logic output, and outputting the NOR logic circuit output.
A determination circuit for inputting a signal from the switch output terminal and outputting a signal which determines a signal value of a signal applied from the outside in a second period and a fourth period is provided, so that the polarity of the magnetic field is N-pole or S-pole. However, the presence or absence of a signal can be determined.

請求項14に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記第1のスイッチ部が、第1の電圧を出力する第1電圧端子と、第2の電圧を出力する第2電圧端子と、第1、第2、第3及び第4入力端子と、第1及び第2出力端子と、第1電圧端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第1のスイッチ素子と、第1電圧端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第2のスイッチ素子と、第2電圧端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第3のスイッチ素子と、第2電圧端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第4のスイッチ素子と、第1出力端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第5のスイッチ素子と、第1出力端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第6のスイッチ素子と、第2出力端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第7のスイッチ素子と、第2出力端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第8のスイッチ素子とを備え、前記磁電変換素子の第1端子対の一方を前記第1入力端子に接続し、前記磁電変換素子の第2端子対の一方を前記第2入力端子に接続し、前記磁電変換素子の第1端子対の他方を前記第3入力端子に接続し、前記磁電変換素子の第2端子対の他方を前記第4入力端子に接続したことを特徴とする磁界センサである。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the second aspect, the first switch unit outputs a first voltage terminal and a second voltage terminal that outputs a second voltage. And first, second, third and fourth input terminals, first and second output terminals, and are inserted and connected between the first voltage terminal and the first input terminal, and open and close in response to externally applied signals. A first switch element, a second switch element inserted and connected between the first voltage terminal and the second input terminal, which opens and closes in response to an externally applied signal, and inserted between the second voltage terminal and the third input terminal A third switch element that is connected and opens and closes in response to an externally supplied signal, a fourth switch element that is inserted between the second voltage terminal and the fourth input terminal and that opens and closes in response to an externally supplied signal; Inserted between the first output terminal and the first input terminal; A fifth switch element that opens and closes in response to a signal supplied from the unit, a sixth switch element that is inserted and connected between the first output terminal and the second input terminal, and that opens and closes in response to an externally supplied signal; A seventh switch element that is inserted and connected between the output terminal and the third input terminal and that opens and closes in response to an externally supplied signal, and that is inserted between the second output terminal and the fourth input terminal and that is connected to an externally supplied signal; An eighth switch element that opens and closes, wherein one of a first terminal pair of the magneto-electric conversion element is connected to the first input terminal, and one of a second terminal pair of the magneto-electric conversion element is connected to the second input terminal. And the other of the first terminal pair of the magneto-electric conversion element is connected to the third input terminal, and the other of the second terminal pair of the magneto-electric conversion element is connected to the fourth input terminal. It is a magnetic field sensor.

請求項15に記載の発明は、請求項14記載の磁界センサにおいて、前記第1、第3、第6及び第8スイッチ素子が、外部から与える信号の第1及び第4の期間に閉じ、前記第2、第4、第5及び第7のスイッチが、外部から与える信号の第2及び第3の期間に閉じることを特徴とする磁界センサである。
第1のスイッチ部を8個のスイッチ素子から構成し、第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで磁電変換素子の2組の出力端子対を入れ替える。この構成により、磁電変換素子のオフセット信号成分をキャンセルできる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the fourteenth aspect, the first, third, sixth, and eighth switch elements close during first and fourth periods of an externally applied signal, The magnetic field sensor is characterized in that the second, fourth, fifth and seventh switches close during the second and third periods of an externally applied signal.
The first switch section is composed of eight switch elements, and two pairs of output terminals of the magneto-electric conversion element are exchanged between the first period and the fourth period, and between the second period and the third period. With this configuration, the offset signal component of the magneto-electric conversion element can be canceled.

請求項16に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記磁電変換素子が、ホール素子であることを特徴とする磁界センサである。
請求項17に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記磁電変換素子が、磁気抵抗であることを特徴とする磁界センサである。
磁電変換素子として、ホール素子又は磁気抵抗を使用することで、小型でIC化に適した磁界センサを実現できる。
請求項20に記載の発明は、前記第1のスイッチ部に、前記第1、第2、第3及び第4の期間を決定する信号を出力する信号発生器を更に有することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の磁界センサである。
The invention according to claim 16 is the magnetic field sensor according to claim 2, wherein the magnetoelectric conversion element is a Hall element.
The invention according to claim 17 is the magnetic field sensor according to claim 2, wherein the magnetoelectric conversion element is a magnetic resistance.
By using a Hall element or a magnetoresistance as the magnetoelectric conversion element, a small-sized magnetic field sensor suitable for IC can be realized.
The invention according to claim 20, further comprising a signal generator for outputting a signal for determining the first, second, third, and fourth periods to the first switch unit. A magnetic field sensor according to claim 1 or 2.

本発明に係る磁界センサによると、1つの電圧比較器で磁界の極性に関係なく両極性に対応することができ、磁界強度の検出を簡単な構成で行い且つ消費電流を低減することができる。   According to the magnetic field sensor according to the present invention, one voltage comparator can cope with both polarities regardless of the polarity of the magnetic field, the magnetic field strength can be detected with a simple configuration, and current consumption can be reduced.

以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments that specifically show the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

《実施の形態1》
本発明の実施の形態1の磁界センサを、図1及び図2を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1の磁界検出装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は実施の形態1の磁界センサ、3は信号発生器である。
信号発生器3は、第1の選択信号発生器4、第2の選択信号発生器5、第3の選択信号発生器6、第4の選択信号発生器9、第1のクロック信号発生器7及び第2のクロック信号発生器8を有する。なお、信号発生器3はマイクロコンピュータで構成することもできる。第1の選択信号発生器4は、第1の選択信号aを出力する。第2の選択信号発生器5は、第2の選択信号bを出力する。第3の選択信号発生器6は、第3の選択信号cを出力する。第4の選択信号発生器9は、第4の選択信号dを出力する。第1のクロック信号発生器7及び第2のクロック信号発生器8は、それぞれ第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2を出力する。4つの選択信号及び2つのクロック信号は、図2に示すタイミングチャートに応じて生成される。
<< Embodiment 1 >>
First Embodiment A magnetic field sensor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the magnetic field detection device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic field sensor according to the first embodiment, and reference numeral 3 denotes a signal generator.
The signal generator 3 includes a first selection signal generator 4, a second selection signal generator 5, a third selection signal generator 6, a fourth selection signal generator 9, and a first clock signal generator 7. And a second clock signal generator 8. Note that the signal generator 3 may be constituted by a microcomputer. The first selection signal generator 4 outputs a first selection signal a. The second selection signal generator 5 outputs a second selection signal b. The third selection signal generator 6 outputs a third selection signal c. The fourth selection signal generator 9 outputs a fourth selection signal d. The first clock signal generator 7 and the second clock signal generator 8 output a first clock signal CK1 and a second clock signal CK2, respectively. The four selection signals and the two clock signals are generated according to the timing chart shown in FIG.

磁界センサ1において、11は磁電変換素子、12は電圧増幅器、17は第1の記憶素子、16はスイッチ回路(第1のスイッチ部)、13はシュミットトリガ回路、15はロジックラッチ回路(判定回路)、54はインバータ、19は第2のインバータである。実施の形態1において、磁電変換素子11はホール素子である。   In the magnetic field sensor 1, 11 is a magnetoelectric conversion element, 12 is a voltage amplifier, 17 is a first storage element, 16 is a switch circuit (first switch section), 13 is a Schmitt trigger circuit, and 15 is a logic latch circuit (judgment circuit). ) And 54 are inverters, and 19 is a second inverter. In the first embodiment, the magnetoelectric conversion element 11 is a Hall element.

スイッチ回路16は、8個のスイッチ21A、21B、22A、22B、23A、23B、24A、24Bを有する。スイッチ回路16を介して、磁電変換素子11の端子対の一方に電源電圧を印加し、他方を接地する。このとき、磁電変換素子11の他の端子対に発生する信号電圧を電圧増幅器12の入力端子に与える。   The switch circuit 16 has eight switches 21A, 21B, 22A, 22B, 23A, 23B, 24A, and 24B. A power supply voltage is applied to one of the terminal pairs of the magnetoelectric conversion element 11 via the switch circuit 16, and the other is grounded. At this time, a signal voltage generated at another terminal pair of the magneto-electric conversion element 11 is applied to an input terminal of the voltage amplifier 12.

具体的には、第1のスイッチ21A(第1のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の4つの頂角のうち、第1の頂角に位置する第1の外部端子と接続され、他端が電源電圧入力端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第2のスイッチ21B(第2のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第1の頂角と隣接した第2の頂角に位置する第2の外部端子と接続され、他端が電源電圧入力端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。第3のスイッチ22A(第3のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第1の頂角と対向した第3の頂角に位置する第3の外部端子と接続され、他端が接地端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第4のスイッチ22B(第4のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第2の頂角と対向した第4の頂角に位置する第4の外部端子と接続され、他端が接地端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。   Specifically, one end of the first switch 21A (first switch element) is connected to a first external terminal located at the first apex angle among the four apex angles of the magnetoelectric conversion element 11, The other end is connected to the power supply voltage input terminal, and is closed in synchronization with the first selection signal a. One end of the second switch 21B (second switch element) is connected to a second external terminal located at a second apex angle adjacent to the first apex angle of the magnetoelectric conversion element 11, and the other end is connected to a power supply. It is connected to the voltage input terminal, and is closed in synchronization with the second selection signal b. One end of the third switch 22A (third switch element) is connected to a third external terminal located at a third apex angle opposite to the first apex angle of the magnetoelectric conversion element 11, and the other end is grounded. The terminal is connected to the terminal and is closed in synchronization with the first selection signal a. The fourth switch 22B (fourth switch element) has one end connected to a fourth external terminal located at a fourth apex angle opposite to the second apex angle of the magnetoelectric conversion element 11, and the other end grounded. The terminal is connected to the terminal and is closed in synchronization with the second selection signal b.

第5のスイッチ23A(第5のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第2の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の非反転入力端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第6のスイッチ23B(第6のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第1の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の非反転入力端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。第7のスイッチ24A(第7のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第4の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の反転入力端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第8のスイッチ24B(第8のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第3の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の反転入力端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。   The fifth switch 23A (fifth switch element) has one end connected to the second external terminal of the magneto-electric conversion element 11, the other end connected to the non-inverting input terminal of the voltage amplifier 12, and a first selection signal. It is closed in synchronization with a. The sixth switch 23B (sixth switch element) has one end connected to the first external terminal of the magnetoelectric conversion element 11, the other end connected to the non-inverting input terminal of the voltage amplifier 12, and a second selection signal. It is closed in synchronization with b. The seventh switch 24A (seventh switch element) has one end connected to the fourth external terminal of the magnetoelectric conversion element 11, the other end connected to the inverting input terminal of the voltage amplifier 12, and a first selection signal a. In the closed state. The eighth switch 24B (eighth switch element) has one end connected to the third external terminal of the magnetoelectric conversion element 11, the other end connected to the inverting input terminal of the voltage amplifier 12, and the second selection signal b. In the closed state.

この構成において、第1の選択信号aがHighの期間において、スイッチ21Aと22Aが導通し、スイッチ23Aの一端が電圧増幅器12の非反転入力端子に接続され、スイッチ24Aの一端が電圧増幅器12の反転入力端子に接続される。第2の選択信号bがHighの期間において、スイッチ21Bと22Bが導通し、スイッチ23Bの一端が電圧増幅器12の非反転入力端子に接続され、スイッチ24Bの一端が電圧増幅器12の反転入力端子に接続される。電圧増幅器12の入力端子間に与えられる電圧の極性は第1の選択信号aがHighの期間と第2の選択信号bがHighの期間とで互いに逆の極性となる。   In this configuration, while the first selection signal a is High, the switches 21A and 22A conduct, the switch 23A has one end connected to the non-inverting input terminal of the voltage amplifier 12, and the switch 24A has one end connected to the voltage amplifier 12. Connected to inverting input terminal. When the second selection signal b is High, the switches 21B and 22B are turned on, one end of the switch 23B is connected to the non-inverting input terminal of the voltage amplifier 12, and one end of the switch 24B is connected to the inverting input terminal of the voltage amplifier 12. Connected. The polarity of the voltage applied between the input terminals of the voltage amplifier 12 is opposite to each other during the period when the first selection signal a is High and the period when the second selection signal b is High.

電圧増幅器12の非反転出力端子にスイッチ18C(第2のスイッチ部)の一端、及びスイッチ20D(第5のスイッチ部)の一端が接続され、スイッチ18Cの他端が第1の記憶素子17の一端及び端子101に接続される。第1の記憶素子17の他端は、電圧増幅器12の反転出力端子に接続される。また、スイッチ20Dの他端は出力端子100に接続され、出力端子100及び101間の電圧は、シュミットトリガ回路13に与えられる。スイッチ18Cは、第3の選択信号cに同期して閉状態となり、スイッチ20Dは、第4の選択信号dに同期して閉状態となる。   One end of a switch 18C (second switch unit) and one end of a switch 20D (fifth switch unit) are connected to the non-inverting output terminal of the voltage amplifier 12, and the other end of the switch 18C is connected to the first storage element 17. Connected to one end and terminal 101. The other end of the first storage element 17 is connected to the inverted output terminal of the voltage amplifier 12. The other end of the switch 20D is connected to the output terminal 100, and the voltage between the output terminals 100 and 101 is given to the Schmitt trigger circuit 13. The switch 18C is closed in synchronization with the third selection signal c, and the switch 20D is closed in synchronization with the fourth selection signal d.

シュミットトリガ回路13は、比較器130、第2の記憶素子33、スイッチ34C(第3のスイッチ部)、スイッチ35C(第4のスイッチ部)、第1のMOSスイッチ36、第2のMOSスイッチ37、電圧源38及び第1のインバータ39を有する。
第2の記憶素子33の一端(一電極)は端子100に接続され、その他端(他電極)は、比較器130の非反転入力端子に接続される。スイッチ34Cは、一端が第2の記憶素子33の一電極と接続され、他端が第1のMOSスイッチ36及び第2のMOSスイッチ37の一端と接続され、第3の選択信号cに同期して閉状態となる。スイッチ35Cは、一端が第2の記憶素子33の他電極及び比較器130の非反転入力端子と接続され、他端がヒステリシス値(設定磁界)の設定用電圧源38と接続され、第3の選択信号cに同期して閉状態となる。
The Schmitt trigger circuit 13 includes a comparator 130, a second storage element 33, a switch 34C (third switch), a switch 35C (fourth switch), a first MOS switch 36, and a second MOS switch 37. , A voltage source 38 and a first inverter 39.
One end (one electrode) of the second storage element 33 is connected to the terminal 100, and the other end (other electrode) is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 130. The switch 34C has one end connected to one electrode of the second storage element 33 and the other end connected to one end of the first MOS switch 36 and the second MOS switch 37, and is synchronized with the third selection signal c. To the closed state. The switch 35C has one end connected to the other electrode of the second storage element 33 and the non-inverting input terminal of the comparator 130, the other end connected to the hysteresis value (set magnetic field) setting voltage source 38, and the third switch 35C. It is closed in synchronization with the selection signal c.

第1のMOSスイッチ36及び第2のMOSスイッチ37は、一端が共にスイッチ34Cの他端と接続され、他端がそれぞれ設定用電圧源38の異なる端子と接続される。第1のMOSスイッチ36の他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧は、第2のMOSスイッチ37の他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧より高い。スイッチ35Cの他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧は、第2のMOSスイッチ37の他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧より低い。   One end of each of the first MOS switch 36 and the second MOS switch 37 is connected to the other end of the switch 34C, and the other end is connected to a different terminal of the setting voltage source 38. The output voltage of the terminal of the setting voltage source 38 to which the other end of the first MOS switch 36 is connected is higher than the output voltage of the terminal of the setting voltage source 38 to which the other end of the second MOS switch 37 is connected. . The output voltage of the terminal of the setting voltage source 38 to which the other end of the switch 35C is connected is lower than the output voltage of the terminal of the setting voltage source 38 to which the other end of the second MOS switch 37 is connected.

比較器130の反転入力端子は端子101に接続される。比較器130の出力端子が、シュミットトリガ回路13の出力端子になる。
第1のインバータ39は、入力端子がロジックラッチ回路15(判定回路)の出力端子と接続され、その出力端子が第1のMOSスイッチ36のPMOSのゲート電極と接続され且つ第2のMOSスイッチ37のNMOSのゲート電極と接続される。第1のMOSスイッチ36のNMOSのゲート電極及び第2のMOSスイッチ37のPMOSのゲート電極は、ロジックラッチ回路15の出力端子と接続される。
The inverting input terminal of the comparator 130 is connected to the terminal 101. The output terminal of the comparator 130 becomes the output terminal of the Schmitt trigger circuit 13.
The first inverter 39 has an input terminal connected to the output terminal of the logic latch circuit 15 (judgment circuit), an output terminal connected to the PMOS gate electrode of the first MOS switch 36, and a second MOS switch 37. Is connected to the gate electrode of the NMOS. The gate electrode of the NMOS of the first MOS switch 36 and the gate electrode of the PMOS of the second MOS switch 37 are connected to the output terminal of the logic latch circuit 15.

ロジックラッチ回路15は、D入力端子が比較器130の出力端子と接続され、クロック端子に第1のクロック信号CK1を受ける第1のフリップフロップ51と、一方の入力端子に比較器130からの出力信号を受け、他方の入力端子に第1のフリップフロップ51からの出力信号を受ける2入力のNOR論理回路52と、D入力端子がNOR論理回路52からの出力信号を受け、クロック端子に第2のクロック信号CK2を受ける第2のフリップフロップ53とにより構成されている。第2のフリップフロップ53の出力端子が、ロジックラッチ回路15の出力端子になる。   The logic latch circuit 15 has a D input terminal connected to an output terminal of the comparator 130, a first flip-flop 51 receiving a first clock signal CK1 at a clock terminal, and an output from the comparator 130 at one input terminal. A two-input NOR logic circuit 52 receives a signal and the other input terminal receives an output signal from the first flip-flop 51; a D input terminal receives an output signal from the NOR logic circuit 52; And a second flip-flop 53 which receives the clock signal CK2 of The output terminal of the second flip-flop 53 becomes the output terminal of the logic latch circuit 15.

ロジックラッチ回路15の後段には、インバータ54を介して第2のフリップフロップ53の出力信号を受ける出力バッファとしての第2のインバータ19が接続されている。第2のインバータ19の出力端子が、磁界センサ1の出力端子になる。
実施の形態1において、第1の記憶素子17及び第2の記憶素子33は、コンデンサである。以下、第1の記憶素子17及び第2の記憶素子33を、それぞれコンデンサ17及びコンデンサ33と記述する。
A second inverter 19 as an output buffer receiving an output signal of the second flip-flop 53 via an inverter 54 is connected to a stage subsequent to the logic latch circuit 15. The output terminal of the second inverter 19 becomes the output terminal of the magnetic field sensor 1.
In the first embodiment, the first storage element 17 and the second storage element 33 are capacitors. Hereinafter, the first storage element 17 and the second storage element 33 are described as a capacitor 17 and a capacitor 33, respectively.

以下、前記のように構成された磁界センサの動作を説明する。
図2は、本発明の実施の形態1の磁界センサに適用される同期信号のタイミングチャートである。図2において、第1の選択信号aがHigh、第2の選択信号bがLow、第3の選択信号cがHigh、第4の選択信号dがLowの状態を第1の期間とする。第1の選択信号aがLow、第2の選択信号bがHigh、第3の選択信号cがLow、第4の選択信号dがHighの状態を第2の期間とする。第1の選択信号aがLow、第2の選択信号bがHigh、第3の選択信号cがHigh、第4の選択信号dがLowの状態を第3の期間とする。第1の選択信号aがHigh、第2の選択信号bがLow、第3の選択信号cがLow、第4の選択信号dがHighの状態を第4の期間とする。
Hereinafter, the operation of the magnetic field sensor configured as described above will be described.
FIG. 2 is a timing chart of a synchronization signal applied to the magnetic field sensor according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the first period is a state in which the first selection signal a is High, the second selection signal b is Low, the third selection signal c is High, and the fourth selection signal d is Low. A state where the first selection signal a is Low, the second selection signal b is High, the third selection signal c is Low, and the fourth selection signal d is High is defined as a second period. A state where the first selection signal a is Low, the second selection signal b is High, the third selection signal c is High, and the fourth selection signal d is Low is defined as a third period. A state in which the first selection signal a is High, the second selection signal b is Low, the third selection signal c is Low, and the fourth selection signal d is High is defined as a fourth period.

第1の期間において、スイッチ21A、22A、23A、24A、18C、34C及び35Cが導通する。第1の期間において、スイッチ21A、22Aが導通して磁電変換素子11に電位が与えられ、スイッチ23A、24Aが導通して磁電変換素子11の出力信号を電圧増幅器12の入力端子対に与える。第1の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる電圧は、有効信号成分と磁電変換素子11のオフセット信号成分との和である。スイッチ18Cが第3の選択信号cによって閉じ、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって開いていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧がコンデンサ17の両端に与えられる。   In the first period, the switches 21A, 22A, 23A, 24A, 18C, 34C, and 35C conduct. In the first period, the switches 21A and 22A conduct to apply a potential to the magnetoelectric conversion element 11, and the switches 23A and 24A conduct to apply the output signal of the magnetoelectric conversion element 11 to the input terminal pair of the voltage amplifier 12. The voltage applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 in the first period is the sum of the effective signal component and the offset signal component of the magneto-electric conversion element 11. Since the switch 18C is closed by the third selection signal c and the switch 20D is open by the fourth selection signal d, the signal voltage amplified by the voltage amplifier 12 is applied to both ends of the capacitor 17.

一方、コンデンサ33の各端子には、スイッチ34C、35Cが閉じていることから、電圧源38の電圧が与えられる。電圧源38は、電源電圧を抵抗140〜145によって分割した電圧を出力する。スイッチ35Cの他端には、抵抗142と143の接続部の電圧が与えられる。スイッチ34Cの他端には、第1のMOSスイッチ36若しくは第2のMOSスイッチ37を介して電圧が与えられる。第1のインバータ39の入力部の電圧がHighのときには、第1のMOSスイッチ36が導通し、第1のインバータ39の入力部の電圧がLowのときには第2のMOSスイッチ37が導通する。第1のMOSスイッチ36が導通すると抵抗140と抵抗141の接続部の電圧がスイッチ34Cに与えられる。第2のMOSスイッチ37が導通すると抵抗141と抵抗142の接続部の電圧が与えられる。このようにして、コンデンサ33の両端に所定の電圧が印加される。コンデンサ33の両端に印加される電圧は、検出磁界の強度を検出するための閾値に相当する。   On the other hand, the voltage of the voltage source 38 is applied to each terminal of the capacitor 33 because the switches 34C and 35C are closed. The voltage source 38 outputs a voltage obtained by dividing the power supply voltage by the resistors 140 to 145. The voltage at the connection between the resistors 142 and 143 is applied to the other end of the switch 35C. A voltage is applied to the other end of the switch 34C via the first MOS switch 36 or the second MOS switch 37. When the voltage at the input of the first inverter 39 is High, the first MOS switch 36 conducts, and when the voltage at the input of the first inverter 39 is Low, the second MOS switch 37 conducts. When the first MOS switch 36 is turned on, the voltage at the connection between the resistors 140 and 141 is supplied to the switch 34C. When the second MOS switch 37 is turned on, the voltage at the connection between the resistors 141 and 142 is applied. Thus, a predetermined voltage is applied to both ends of the capacitor 33. The voltage applied to both ends of the capacitor 33 corresponds to a threshold for detecting the strength of the detection magnetic field.

第2の期間において、スイッチ21A、22A、23A、24A、18C、34C及び35Cが開放状態となる。スイッチ21B、22Bが導通して磁電変換素子11に電位が与えられる。スイッチ23B、24Bが導通して磁電変換素子11の出力信号が電圧増幅器12の入力端子対に与えられる。一方、スイッチ18Cが第3の選択信号cによって開放され、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって閉じていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧が、コンデンサ17とコンデンサ33の直列接続の両端に与えられる。   In the second period, the switches 21A, 22A, 23A, 24A, 18C, 34C, and 35C are open. The switches 21 </ b> B and 22 </ b> B are turned on to apply a potential to the magnetoelectric conversion element 11. The switches 23 </ b> B and 24 </ b> B are turned on, and the output signal of the magnetoelectric conversion element 11 is given to the input terminal pair of the voltage amplifier 12. On the other hand, since the switch 18C is opened by the third selection signal c and the switch 20D is closed by the fourth selection signal d, the signal voltage amplified by the voltage amplifier 12 is connected to the series connection of the capacitor 17 and the capacitor 33. Given at both ends.

第2の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性は、第1の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性と逆である。一方、磁電変換素子11のオフセット信号成分の極性は第1の期間と第2の期間とで同じである。   The polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 during the second period is opposite to the polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 during the first period. On the other hand, the polarity of the offset signal component of the magnetoelectric conversion element 11 is the same in the first period and the second period.

スイッチ18Cが開放すると、スイッチ18Cとコンデンサ17との接続部(端子101)に対してコンデンサ17と電圧増幅器12の反転出力端子との接続部の電圧は、相対的に正の値になっているとする。この状態でさらに電圧増幅器12の反転出力端子に対して非反転出力端子の電圧の極性が正の値となって出力される。従って、第2の期間において、端子100と端子101との間には、第1の期間の信号と第2の期間の信号とが足されて出力される。端子100の電圧は端子101の電圧より高い。   When the switch 18C is opened, the voltage at the connection between the capacitor 17 and the inverted output terminal of the voltage amplifier 12 is relatively positive with respect to the connection (terminal 101) between the switch 18C and the capacitor 17. And In this state, the polarity of the voltage at the non-inverting output terminal becomes further positive with respect to the inverting output terminal of the voltage amplifier 12. Accordingly, in the second period, the signal of the first period and the signal of the second period are added and output between the terminal 100 and the terminal 101. The voltage at terminal 100 is higher than the voltage at terminal 101.

電圧増幅器12の入力端子対の電圧を増幅して出力端子対から取り出す電圧に、電圧増幅器12のオフセット電圧が常時存在すると、そのオフセット電圧は第1の期間と第2の期間とでスイッチ18Cの両端に対して逆極性となる。第2の期間における端子100と端子101との間の出力電圧は、実質的にこのオフセット電圧成分がキャンセルされる故、これを含まない。電圧増幅器12の入力端子対に与えられる、磁電変換素子11のオフセット信号成分は、第1の期間と第2の期間とで極性が同じである。出力端子100と101との間では、第1の期間と第2の期間とで磁電変換素子11のオフセット信号成分は逆極性となる。第2の期間における端子100と端子101との間の出力電圧は、実質的にこのオフセット信号成分がキャンセルされる故、これを含まない。   If the voltage at the input terminal pair of the voltage amplifier 12 is amplified and the voltage taken out from the output terminal pair always has an offset voltage of the voltage amplifier 12, the offset voltage is changed by the switch 18C between the first period and the second period. The opposite polarity is applied to both ends. The output voltage between the terminal 100 and the terminal 101 in the second period does not include the offset voltage component because the offset voltage component is substantially canceled. The offset signal component of the magnetoelectric conversion element 11 applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 has the same polarity in the first period and the second period. Between the output terminals 100 and 101, the offset signal component of the magnetoelectric conversion element 11 has the opposite polarity between the first period and the second period. The output voltage between the terminal 100 and the terminal 101 in the second period does not include the offset signal component because the offset signal component is substantially canceled.

このようにして、第2の期間における端子100と端子101との間の出力電圧において、磁電変換素子11と電圧増幅器12が持つオフセット電圧成分がキャンセルされ、有効信号成分は2倍になる。   Thus, in the output voltage between the terminal 100 and the terminal 101 in the second period, the offset voltage component of the magnetoelectric conversion element 11 and the voltage amplifier 12 is canceled, and the effective signal component is doubled.

次に、比較器130の入力端子対には、電圧増幅器12の出力電圧とコンデンサ17の電圧との和からコンデンサ33両端の電圧(閾値)を引いた電圧が印加される。
比較器130に与えられた電圧値(非反転入力端子の電圧から反転有力端子の電圧を差し引いた電圧値)がゼロ以上の時に(例えば閾値以上の強度のS極性の磁界を検出した時に)、比較器130は2値電圧の一方の値であるHighの値を出力する。なお、第1の期間では、コンデンサ33の両端の電圧(比較器130の非反転入力端子の電圧から反転入力端子の電圧を差し引いた電圧)が負であり、比較器130の出力はLowである。
Next, a voltage obtained by subtracting the voltage (threshold) across the capacitor 33 from the sum of the output voltage of the voltage amplifier 12 and the voltage of the capacitor 17 is applied to the input terminal pair of the comparator 130.
When the voltage value (the voltage value obtained by subtracting the voltage of the inverting influential terminal from the voltage of the non-inverting input terminal) applied to the comparator 130 is equal to or greater than zero (for example, when a magnetic field of S polarity having a strength equal to or greater than a threshold is detected) The comparator 130 outputs a High value which is one of the binary voltages. In the first period, the voltage across the capacitor 33 (the voltage obtained by subtracting the voltage at the inverting input terminal from the voltage at the non-inverting input terminal of the comparator 130) is negative, and the output of the comparator 130 is low. .

第3の期間において、スイッチ21B、22B、23B、24B、18C、34C及び35Cが導通する。第2の期間と同様に、スイッチ21B、22Bが導通して磁電変換素子11に電位が与えられる。スイッチ23B、24Bが導通して磁電変換素子11の出力信号が電圧増幅器12の入力端子対に与えられる。スイッチ18Cが第3の選択信号cによって閉じ、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって開いていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧がコンデンサ17の両端に与えられる。   In the third period, the switches 21B, 22B, 23B, 24B, 18C, 34C, and 35C conduct. As in the second period, the switches 21B and 22B are turned on, and a potential is applied to the magnetoelectric conversion element 11. The switches 23 </ b> B and 24 </ b> B are turned on, and the output signal of the magnetoelectric conversion element 11 is given to the input terminal pair of the voltage amplifier 12. Since the switch 18C is closed by the third selection signal c and the switch 20D is open by the fourth selection signal d, the signal voltage amplified by the voltage amplifier 12 is applied to both ends of the capacitor 17.

第4の期間において、スイッチ21B、22B、23B、24B、18C、34C及び35Cが開放状態となる。第1の期間と同様に、スイッチ21A、22Aが導通して磁電変換素子11に電位が与えられる。スイッチ23A、24Aが導通して磁電変換素子11の出力信号が電圧増幅器12の入力端子対に与えられる。スイッチ18Cが第3の選択信号cによって開放され、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって閉じていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧が、コンデンサ17とコンデンサ33の直列接続の両端に与えられる。   In the fourth period, the switches 21B, 22B, 23B, 24B, 18C, 34C, and 35C are open. As in the first period, the switches 21A and 22A are turned on to apply a potential to the magnetoelectric conversion element 11. The switches 23 </ b> A and 24 </ b> A are turned on, and the output signal of the magnetoelectric conversion element 11 is given to the input terminal pair of the voltage amplifier 12. Since the switch 18C is opened by the third selection signal c and the switch 20D is closed by the fourth selection signal d, the signal voltage amplified by the voltage amplifier 12 is applied to both ends of the series connection of the capacitor 17 and the capacitor 33. Given.

第4の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性は、第3の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性と逆である。一方、磁電変換素子11のオフセット信号成分の極性は第3の期間と第4の期間とにおいて同じである。   The polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 during the fourth period is opposite to the polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 during the third period. On the other hand, the polarity of the offset signal component of the magnetoelectric conversion element 11 is the same in the third period and the fourth period.

第1及び第2の期間に電圧増幅器12に与えられる信号の極性と第3及び第4の期間に与えられる信号の極性は互いに逆の極性である。第2の期間において端子100の電圧が端子101の電圧より低ければ、第4の期間において端子100の電圧が端子101の電圧より高い。第4の期間において比較器130は入力電圧値がゼロ以上の時に、Highを出力する。第2の期間でS極性の磁界が検出される場合、第4の期間ではN極性の磁界が検出される。第1の期間から第4の期間までの時間(検出サイクル)を、検出対象である検出磁界の変動周期に比べて十分短くすることで、第2の期間と第4の期間のいずれか一方において検出磁界の磁界強度が所定値より大きいか否か判定できる。実施の形態1の磁界センサは、検出磁界の極性に無関係に、検出磁界の強度が所定値より大きいか否か判定できる。   The polarity of the signal applied to the voltage amplifier 12 during the first and second periods and the polarity of the signal applied during the third and fourth periods are opposite to each other. If the voltage of the terminal 100 is lower than the voltage of the terminal 101 in the second period, the voltage of the terminal 100 is higher than the voltage of the terminal 101 in the fourth period. In the fourth period, the comparator 130 outputs High when the input voltage value is equal to or more than zero. When an S-polarity magnetic field is detected in the second period, an N-polarity magnetic field is detected in the fourth period. By making the time (detection cycle) from the first period to the fourth period sufficiently shorter than the fluctuation period of the detection magnetic field to be detected, one of the second period and the fourth period can be obtained. It can be determined whether the magnetic field strength of the detection magnetic field is larger than a predetermined value. The magnetic field sensor according to the first embodiment can determine whether or not the strength of the detected magnetic field is greater than a predetermined value regardless of the polarity of the detected magnetic field.

比較器130の出力は、ロジックラッチ回路15に与えられる。ロジックラッチ回路15には、第2の期間内と第4の期間内に比較器130の出力信号をラッチするための第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2が個々に与えられる。ロジックラッチ回路15は、クロック信号の立ち下がり時に入力信号をラッチする。   The output of comparator 130 is provided to logic latch circuit 15. The logic latch circuit 15 is individually supplied with a first clock signal CK1 and a second clock signal CK2 for latching the output signal of the comparator 130 during the second period and the fourth period. The logic latch circuit 15 latches an input signal when the clock signal falls.

まず、比較器130の出力状態に応じた値が第1のクロック信号CK1によって第1のフリップフロップ51のQ出力に保持される。このQ出力信号と比較器130の出力信号とがNOR論理回路52に与えられる。両方の値がLowであるときにNOR論理回路52の出力はHighである。NOR論理回路52の出力は、第2のクロック信号CK2によって第2のフリップフロップ53の出力に保持される。   First, a value corresponding to the output state of the comparator 130 is held at the Q output of the first flip-flop 51 by the first clock signal CK1. The Q output signal and the output signal of comparator 130 are applied to NOR logic circuit 52. When both values are Low, the output of the NOR logic circuit 52 is High. The output of the NOR logic circuit 52 is held at the output of the second flip-flop 53 by the second clock signal CK2.

第2、第4の何れかの期間で比較器130の出力がHighであれば、第2のフリップフロップ53のQ出力信号はLowである。また、第2及び第4の期間の両方において比較器130の出力がLowであれば、第2のフリップフロップ53のQ出力信号はHighである。第2のフリップフロップ53のQ出力信号がロジックラッチ回路15の出力信号として取り出される。   If the output of the comparator 130 is High in any of the second and fourth periods, the Q output signal of the second flip-flop 53 is Low. If the output of the comparator 130 is Low in both the second and fourth periods, the Q output signal of the second flip-flop 53 is High. The Q output signal of the second flip-flop 53 is extracted as an output signal of the logic latch circuit 15.

ロジックラッチ回路15の出力信号は、インバータ54の入力部とシュミットトリガ回路13内の第1のインバータ39の入力部、第1のMOSスイッチ36のNMOSのゲート電極及び第2のMOSスイッチ37のPMOSのゲート電極に与えられる。インバータ54の出力信号は第2のインバータ19の入力部に与えられる。
ロジックラッチ回路15の出力がHighであるとき、第2のインバータ19出力から外部に向かう電流駆動信号が取り出される。ロジックラッチ回路15の出力がLowであるとき、外部から第2のインバータ19出力部に向かう電流信号が与えられる。
The output signal of the logic latch circuit 15 is supplied to the input of the inverter 54, the input of the first inverter 39 in the Schmitt trigger circuit 13, the NMOS gate electrode of the first MOS switch 36, and the PMOS of the second MOS switch 37. To the gate electrode. The output signal of inverter 54 is provided to the input of second inverter 19.
When the output of the logic latch circuit 15 is High, a current drive signal directed to the outside is extracted from the output of the second inverter 19. When the output of the logic latch circuit 15 is Low, a current signal from the outside toward the output of the second inverter 19 is supplied.

また、ロジックラッチ回路15の出力がHighであると、第1のインバータ39の入力部の電圧がHighとなり、第1のMOSスイッチ36が導通し、第1のMOSスイッチ36と接続されるスイッチ34Cの他端には、抵抗140と抵抗141の接続部の電圧が与えられる。ロジックラッチ回路15の出力がLowであると、第1のインバータ39の入力部の電圧がLowとなり、第2のMOSスイッチ37が導通し、第2のMOSスイッチ37と接続されるスイッチ34Cの他端には、抵抗141と抵抗142の接続部の電圧が与えられる。   When the output of the logic latch circuit 15 is High, the voltage at the input of the first inverter 39 becomes High, the first MOS switch 36 is turned on, and the switch 34C connected to the first MOS switch 36 is turned on. Is supplied with the voltage at the connection between the resistors 140 and 141. When the output of the logic latch circuit 15 is Low, the voltage at the input of the first inverter 39 becomes Low, the second MOS switch 37 is turned on, and the other of the switch 34C connected to the second MOS switch 37 is turned on. The end is supplied with the voltage of the connection between the resistor 141 and the resistor 142.

以上から、第2及び第4の期間のいずれにおいても何ら磁界(又は磁束)が検出されないとき、抵抗140、141の接続部の電圧がコンデンサ33の一方に与えられ、第2若しくは第4の期間で磁界(又は磁束)が検出されると、抵抗141、142の接続部の電圧がコンデンサ33の一方に与えられる。このようにコンデンサ33の一方に与える電圧値を出力信号に応じて異ならせることによって、比較器130の比較レベルにヒステリシスを持たせることができる。   As described above, when no magnetic field (or magnetic flux) is detected in any of the second and fourth periods, the voltage at the connection between the resistors 140 and 141 is applied to one of the capacitors 33, and the second or fourth period When a magnetic field (or a magnetic flux) is detected in step (1), the voltage at the connection between the resistors 141 and 142 is applied to one of the capacitors 33. By making the voltage value applied to one of the capacitors 33 different according to the output signal in this way, the comparison level of the comparator 130 can have hysteresis.

実施の形態1の磁界検出装置は、検出磁界の極性に無関係に、検出磁界の強度が所定値より大きいか否かを表す2進値を出力できる。
実施の形態1の磁界検出装置は、磁界を検出しない状態では、高いヒステリシス電圧を比較器130に与え、一旦検出したあとでは低いヒステリシス電圧を比較器130に与える。従って、安定して磁界を検出することができる。
実施の形態1の磁界検出装置は電圧比較器を1つだけ有するので、消費電流が小さく、回路規模が小さい。
The magnetic field detection device of the first embodiment can output a binary value indicating whether or not the strength of the detection magnetic field is greater than a predetermined value, regardless of the polarity of the detection magnetic field.
The magnetic field detection device according to the first embodiment applies a high hysteresis voltage to comparator 130 when no magnetic field is detected, and applies a low hysteresis voltage to comparator 130 once the magnetic field is detected. Therefore, the magnetic field can be detected stably.
Since the magnetic field detection device of the first embodiment has only one voltage comparator, the current consumption is small and the circuit scale is small.

《実施の形態2》
図3は、本発明の実施の形態2の磁界検出装置の構成を示す回路図である。実施の形態1の磁界検出装置は、磁界センサ1を磁界センサ2に置き換えたものである。実施の形態2の磁界センサ2は、実施の形態1の磁界センサ1(図1)のロジックラッチ回路15をロジックラッチ回路150に置き換えたものである。それ以外の点において、実施の形態2の磁界センサは実施の形態1と同一である。図3において、実施の形態1と同一のブロックには同一の符号を付し、説明を省略する。
<< Embodiment 2 >>
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the magnetic field detection device according to the second embodiment of the present invention. The magnetic field detection device according to the first embodiment is obtained by replacing the magnetic field sensor 1 with a magnetic field sensor 2. The magnetic field sensor 2 of the second embodiment is obtained by replacing the logic latch circuit 15 of the magnetic field sensor 1 of the first embodiment (FIG. 1) with a logic latch circuit 150. In other respects, the magnetic field sensor of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. In FIG. 3, the same blocks as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

シュミットトリガ回路13の比較器130の出力部が第1のフリップフロップ510及び第2のフリップフロップ511のD入力端子に接続される。第1のフリップフロップ510のクロック入力端子には第1のクロック信号CK1が与えられる。また、第2のフリップフロップ511のクロック入力端子に第2のクロック信号CK2が与えられる。第1のフリップフロップ510及び第2のフリップフロップ511のそれぞれのQ出力信号がNOR論理回路520に与えられる。第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2で検出される信号が共にLowであるときにロジックラッチ回路150の出力がHighである。第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2で検出される信号のいずれかがHighであるときにロジックラッチ回路150の出力がLowである。   The output of the comparator 130 of the Schmitt trigger circuit 13 is connected to the D input terminals of the first flip-flop 510 and the second flip-flop 511. The first clock signal CK1 is supplied to a clock input terminal of the first flip-flop 510. Further, a second clock signal CK2 is supplied to a clock input terminal of the second flip-flop 511. The Q output signals of the first flip-flop 510 and the second flip-flop 511 are provided to the NOR logic circuit 520. When the signals detected by the first clock signal CK1 and the second clock signal CK2 are both Low, the output of the logic latch circuit 150 is High. When one of the signals detected by the first clock signal CK1 and the second clock signal CK2 is High, the output of the logic latch circuit 150 is Low.

実施の形態2の磁界検出装置は、実施の形態1の磁界検出装置と同様の効果を奏する。
実施の形態1及び実施の形態2において、磁電変換素子11はホール素子であったが、磁気抵抗、又はそれ以外の磁電変換素子でも良い。
実施の形態1の磁界センサ1及び実施の形態2の磁界センサ2において、磁電変換素子11及び第2のインバータ19を磁界センサの外部に設ける構成としても良い。
第1のスイッチ部16に、信号発生器3を含めて設ける構成としても良い。
The magnetic field detection device according to the second embodiment has the same effects as the magnetic field detection device according to the first embodiment.
In the first and second embodiments, the magnetoelectric conversion element 11 is a Hall element, but may be a magnetoresistance or another magnetoelectric conversion element.
In the magnetic field sensor 1 of the first embodiment and the magnetic field sensor 2 of the second embodiment, the configuration may be such that the magnetoelectric conversion element 11 and the second inverter 19 are provided outside the magnetic field sensor.
The first switch unit 16 may be configured to include the signal generator 3.

本発明の磁界センサ、磁界検出方法及び磁界検出装置は、磁界の極性に依存せず磁界の強度検出を行うことができる磁界センサ、磁界検出方法及び磁界検出装置として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The magnetic field sensor, the magnetic field detection method, and the magnetic field detection device of the present invention are useful as a magnetic field sensor, a magnetic field detection method, and a magnetic field detection device that can detect the strength of a magnetic field without depending on the polarity of the magnetic field.

本発明の実施の形態1の磁界検出装置の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a magnetic field detection device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1及び実施の形態2の磁界センサに適用される同期信号のタイミングチャートTiming chart of a synchronization signal applied to the magnetic field sensors according to the first and second embodiments of the present invention 本発明の実施の形態2の磁界検出装置の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a magnetic field detection device according to a second embodiment of the present invention. 従来の両極性に対応可能な磁界強度判定回路を示す構成図Configuration diagram showing a conventional magnetic field strength determination circuit capable of handling both polarities

符号の説明Explanation of reference numerals

1、2 磁界センサ
3 信号発生器
4 第1の選択信号発生器
5 第2の選択信号発生器
6 第3の選択信号発生器
7 第1のクロック信号発生器
8 第2のクロック信号発生器
9 第4の選択信号発生器
11 磁電変換素子
12 電圧増幅器
13 シュミットトリガ回路
15、150 ロジックラッチ回路(判定回路)
16 スイッチ回路(第1のスイッチ部)
17 第1の記憶素子
18C スイッチ(第2のスイッチ部)
19 第2のインバータ
20D スイッチ(第5のスイッチ部)
21A 第1のスイッチ(第1のスイッチ素子)
21B 第2のスイッチ(第2のスイッチ素子)
22A 第3のスイッチ(第3のスイッチ素子)
22B 第4のスイッチ(第4のスイッチ素子)
23A 第5のスイッチ(第5のスイッチ素子)
23B 第6のスイッチ(第6のスイッチ素子)
24A 第7のスイッチ(第7のスイッチ素子)
24B 第8のスイッチ(第8のスイッチ素子)
33 第2の記憶素子
34C スイッチ(第3のスイッチ部)
35C スイッチ(第4のスイッチ部)
36 第1のMOSスイッチ
37 第2のMOSスイッチ
38 電圧源
39 第1のインバータ
54 インバータ
51、510 第1のフリップフロップ
52、520 NOR論理回路
53、511 第2のフリップフロップ
100、101 出力端子
101 磁電変換素子
102 電圧増幅器
103A 第1のシュミットトリガ回路
103B 第2のシュミットトリガ回路
104 ロジックラッチ回路
130 比較器
140〜145 抵抗
1, 2 magnetic field sensor 3 signal generator 4 first selection signal generator 5 second selection signal generator 6 third selection signal generator 7 first clock signal generator 8 second clock signal generator 9 Fourth selection signal generator 11 magnetoelectric conversion element 12 voltage amplifier 13 Schmitt trigger circuit 15, 150 logic latch circuit (judgment circuit)
16. Switch circuit (first switch unit)
17 First storage element 18C Switch (second switch unit)
19 second inverter 20D switch (fifth switch unit)
21A First switch (first switch element)
21B 2nd switch (2nd switch element)
22A Third switch (third switch element)
22B Fourth switch (fourth switch element)
23A Fifth switch (fifth switch element)
23B Sixth switch (Sixth switch element)
24A seventh switch (seventh switch element)
24B Eighth Switch (Eighth Switch Element)
33 second storage element 34C switch (third switch unit)
35C switch (fourth switch unit)
36 first MOS switch 37 second MOS switch 38 voltage source 39 first inverter 54 inverter 51, 510 first flip-flop 52, 520 NOR logic circuit 53, 511 second flip-flop 100, 101 output terminal 101 Magnetoelectric conversion element 102 Voltage amplifier 103A First Schmitt trigger circuit 103B Second Schmitt trigger circuit 104 Logic latch circuit 130 Comparator 140-145 Resistance

Claims (20)

磁電変換素子から出力された、印加された磁界に応じた信号を入力し、外部からの信号の第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで逆極性になるように切り換えて出力する第1のスイッチ部と、
この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、
前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第1の期間及び前記第3の期間に連動して閉じ、前記第2の期間及び前記第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、
前記第2の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する第1の極性の信号を出力し、前記第4の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する前記第1の極性と逆の極性の信号を出力するスイッチ出力端子と、
を備えることを特徴とする磁界センサ。
A signal corresponding to an applied magnetic field, which is output from the magnetoelectric conversion element, is input, and the polarity of the signal from the outside is reversed in the first period and the fourth period, and in the second period and the third period. A first switch unit for switching and outputting
An amplifier for amplifying an output signal of the first switch unit and outputting a signal to an output terminal pair;
A first storage element having both ends connected to an output terminal pair of the amplifier;
It is inserted and connected between one of the output terminal pairs and one terminal of the first storage element, and is closed in conjunction with the first period and the third period, and the second period and the fourth period A second switch unit that opens in conjunction with
In the second period, a signal of a first polarity corresponding to the magnitude of the applied magnetic field, which is a signal of at least one of both ends of the second switch unit, is output, and in the fourth period, A switch output terminal for outputting a signal having a polarity opposite to the first polarity, which is a signal of at least one of both ends of the second switch unit and corresponds to the magnitude of the applied magnetic field;
A magnetic field sensor comprising:
第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、
この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、第1、第2、第3、第4の期間を定める外部からの信号とを入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、
この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、
前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して閉じ、第2の期間及び第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、
前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号を出力するスイッチ出力端子と、
を備えることを特徴とする磁界センサ。
A magneto-electric conversion element having a first terminal pair and a second terminal pair and outputting a signal corresponding to the applied magnetic field;
A signal of a first terminal pair and a signal of a second terminal pair of the magnetoelectric conversion element, and an external signal that defines first, second, third, and fourth periods are inputted, and the first period is inputted. And a first switch unit that outputs a signal of the first terminal pair of the magneto-electric conversion element during a fourth period and outputs a signal of the second terminal pair of the magneto-electric conversion element during a second period and a third period. When,
An amplifier for amplifying an output signal of the first switch unit and outputting a signal to an output terminal pair;
A first storage element having both ends connected to an output terminal pair of the amplifier;
The signal is inserted and connected between one of the output terminal pairs and one terminal of the first storage element, and is closed in conjunction with a first period and a third period of the externally applied signal, and is closed in a second period and a fourth period. A second switch unit that opens in conjunction with the period of
A switch output terminal that outputs at least one signal of both ends of the second switch unit;
A magnetic field sensor comprising:
請求項2記載の磁界センサにおいて、
前記第2のスイッチ部が出力端子対を備えたことを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 2,
A magnetic field sensor, wherein the second switch unit includes an output terminal pair.
請求項2記載の磁界センサであって、さらに、
前記スイッチ出力端子の信号を入力し所定の値と比較した結果を出力する比較器を備えたことを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 2, further comprising:
A magnetic field sensor comprising: a comparator that receives a signal from the switch output terminal and outputs a result of comparison with a predetermined value.
請求項4記載の磁界センサにおいて、前記比較器の出力信号に応じて異なる電圧を前記スイッチ出力端子の信号に付加することを特徴とする磁界センサ。 5. The magnetic field sensor according to claim 4, wherein a different voltage is added to a signal at the switch output terminal according to an output signal of the comparator. 請求項2記載の磁界センサであって、前記第2のスイッチ部の一端子と前記比較器の一方の入力端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して開き、第2の期間及び第4の期間に連動して閉じる第5のスイッチ部を有し、前記第2のスイッチ部両端の一方を第5のスイッチ部を介して比較器入力端子対の一方に接続し、前記第2のスイッチ部の他方を第2の記憶素子を介して前記比較器入力端子対の他方に接続したことを特徴とする磁界センサ。 3. The magnetic field sensor according to claim 2, wherein the first and third periods of the externally applied signal are inserted and connected between one terminal of the second switch unit and one input terminal of the comparator. 4. And a fifth switch section that opens in conjunction with the second switch section and closes in conjunction with the second and fourth periods, and one of both ends of the second switch section is connected to a comparator input through a fifth switch section. A magnetic field sensor, wherein the magnetic field sensor is connected to one of a pair of terminals, and the other of the second switch unit is connected to the other of the pair of comparator input terminals via a second storage element. 請求項6記載の磁界センサであって、さらに、
前記第2の記憶素子両端の一方に一端を接続した第3のスイッチ部と、
前記第2の記憶素子両端の他方に一端を接続した第4のスイッチ部と、
前記第3のスイッチ部の他方に第1の電圧を与える電圧源と、
前記第4のスイッチ部の他方に前記第1の電圧値と異なる電圧を与える電圧源とを備え、
前記第3、第4のスイッチ部を信号の前記第1の期間に閉じることを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 6, further comprising:
A third switch unit having one end connected to one of both ends of the second storage element;
A fourth switch unit having one end connected to the other end of both ends of the second storage element;
A voltage source for applying a first voltage to the other of the third switch unit;
A voltage source that supplies a voltage different from the first voltage value to the other of the fourth switch unit;
A magnetic field sensor, wherein the third and fourth switch units are closed during the first period of a signal.
請求項7記載の磁界センサにおいて、前記第1の電圧値若しくは第2の電圧値の一方を外部から与える信号に応じて異ならせることを特徴とする磁界センサ。 8. The magnetic field sensor according to claim 7, wherein one of the first voltage value and the second voltage value is made different according to an externally applied signal. 請求2記載の磁界センサにおいて、前記第1の記憶素子がコンデンサであることを特徴とする磁界センサ。 3. The magnetic field sensor according to claim 2, wherein the first storage element is a capacitor. 請求項7記載の磁界センサにおいて、前記第2の記憶素子がコンデンサであることを特徴とする磁界センサ。 8. The magnetic field sensor according to claim 7, wherein the second storage element is a capacitor. 請求項2記載の磁界センサであって、さらに、
前記スイッチ出力端子の信号を入力し、前記外部から与える信号の第2の期間と第4の期間の信号値を判定した信号を出力する判定回路を備えたことを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 2, further comprising:
A magnetic field sensor comprising: a determination circuit that receives a signal from the switch output terminal and outputs a signal that determines a signal value of a signal supplied from outside in a second period and a fourth period.
請求項11記載の磁界センサにおいて、前記判定回路が、
前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、
前記比較器出力端子と前記第1のフリップフリップのQ出力端子とを個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路と、
前記NOR論理回路の出力をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップとを備え、
第2のフリップフロップ出力端子信号を出力することを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 11, wherein the determination circuit comprises:
A first input terminal for inputting a signal from the comparator output terminal to a D input terminal, inputting a first clock signal to a clock input terminal, holding the signal within the second period, and outputting the signal to a Q output terminal; Flip-flop and
A NOR logic circuit that individually inputs the comparator output terminal and the Q output terminal of the first flip-flop to an input terminal pair and outputs a NOR logic output;
A second flip-flop that inputs the output of the NOR logic circuit to a D input terminal, inputs a second clock signal to a clock input terminal, holds the signal within the fourth period, and outputs it to an output terminal And
A magnetic field sensor for outputting a second flip-flop output terminal signal.
請求項11記載の磁界センサにおいて、前記判定回路が、
前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、
前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップと、
前記第1、第2のフリップフリップのQ出力を個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路とを備え、
該NOR論理回路出力を出力することを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 11, wherein the determination circuit comprises:
A first input terminal for inputting a signal from the comparator output terminal to a D input terminal, inputting a first clock signal to a clock input terminal, holding the signal within the second period, and outputting the signal to a Q output terminal; Flip-flop and
A second inputting a signal from the comparator output terminal to a D input terminal, inputting a second clock signal to a clock input terminal, holding the signal within the fourth period, and outputting the signal to an output terminal; Flip-flops,
A NOR logic circuit that individually inputs the Q outputs of the first and second flip-flops to an input terminal pair and outputs a NOR logic output,
A magnetic field sensor for outputting the NOR logic circuit output.
請求項2記載の磁界センサにおいて、
前記第1のスイッチ部が、
第1の電圧を出力する第1電圧端子と、
第2の電圧を出力する第2電圧端子と、
第1、第2、第3及び第4入力端子と、
第1及び第2出力端子と、
第1電圧端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第1のスイッチ素子と、
第1電圧端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第2のスイッチ素子と、
第2電圧端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第3のスイッチ素子と、
第2電圧端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第4のスイッチ素子と、
第1出力端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第5のスイッチ素子と、
第1出力端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第6のスイッチ素子と、
第2出力端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第7のスイッチ素子と、
第2出力端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第8のスイッチ素子とを備え、
前記磁電変換素子の第1端子対の一方を前記第1入力端子に接続し、
前記磁電変換素子の第2端子対の一方を前記第2入力端子に接続し、
前記磁電変換素子の第1端子対の他方を前記第3入力端子に接続し、
前記磁電変換素子の第2端子対の他方を前記第4入力端子に接続したことを特徴とする磁界センサ。
The magnetic field sensor according to claim 2,
The first switch unit includes:
A first voltage terminal that outputs a first voltage;
A second voltage terminal that outputs a second voltage;
First, second, third and fourth input terminals;
First and second output terminals;
A first switch element inserted and connected between the first voltage terminal and the first input terminal and opening and closing in response to a signal supplied from outside;
A second switch element that is inserted and connected between the first voltage terminal and the second input terminal and that opens and closes in response to an externally applied signal;
A third switch element that is inserted and connected between the second voltage terminal and the third input terminal and that opens and closes in response to an externally applied signal;
A fourth switch element that is inserted and connected between the second voltage terminal and the fourth input terminal and that opens and closes in response to an externally applied signal;
A fifth switch element that is inserted and connected between the first output terminal and the first input terminal and that opens and closes in response to an externally applied signal;
A sixth switch element that is inserted and connected between the first output terminal and the second input terminal and that opens and closes in response to an externally applied signal;
A seventh switch element inserted and connected between the second output terminal and the third input terminal and opening and closing in response to a signal supplied from outside;
An eighth switch element that is inserted and connected between the second output terminal and the fourth input terminal and that opens and closes in response to an externally applied signal;
Connecting one of a first terminal pair of the magnetoelectric conversion element to the first input terminal;
Connecting one of a second terminal pair of the magnetoelectric conversion element to the second input terminal;
Connecting the other of the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element to the third input terminal,
A magnetic field sensor, wherein the other of the second pair of terminals of the magnetoelectric conversion element is connected to the fourth input terminal.
請求項14記載の磁界センサにおいて、前記第1、第3、第6及び第8スイッチ素子が、外部から与える信号の第1及び第4の期間に閉じ、前記第2、第4、第5及び第7のスイッチが、外部から与える信号の第2及び第3の期間に閉じることを特徴とする磁界センサ。 15. The magnetic field sensor according to claim 14, wherein the first, third, sixth, and eighth switch elements are closed during the first and fourth periods of an externally applied signal, and the second, fourth, fifth, and fifth switch elements are closed. A magnetic field sensor, wherein the seventh switch is closed during the second and third periods of an externally applied signal. 請求項2記載の磁界センサにおいて、前記磁電変換素子が、ホール素子であることを特徴とする磁界センサ。 3. The magnetic field sensor according to claim 2, wherein said magnetoelectric conversion element is a Hall element. 請求項2記載の磁界センサにおいて、前記磁電変換素子が、磁気抵抗であることを特徴とする磁界センサ。 3. The magnetic field sensor according to claim 2, wherein the magnetoelectric conversion element is a magnetic resistance. 第1の期間及び第4の期間に第1の選択信号を生成する第1の選択信号発生器と、
第2の期間及び第3の期間に第2の選択信号を生成する第2の選択信号発生器と、
第1の期間及び第3の期間に第3の選択信号を生成する第3の選択信号発生器と、
第2の期間及び第4の期間に第4の選択信号を生成する第4の選択信号発生器と、
第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、
この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、前記第1の選択信号及び第2の選択信号とを個々に入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、
この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、
前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第3の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に閉じ、第2の期間及び第4の期間に開く第2のスイッチ部と、
前記第2のスイッチ部の一方の端子に接続され、第4の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に開き、第2の期間及び第4の期間に閉じる第5のスイッチ部と、
前記第2のスイッチ部の両端の少なくともいずれか一方の電圧を前記第5のスイッチ部を介して入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較器と、
第2の期間における前記比較器の出力信号と、第4の期間における前記比較器の出力信号との論理和信号を出力する判定回路と、
を備えることを特徴とする磁界検出装置。
A first selection signal generator that generates a first selection signal in a first period and a fourth period;
A second selection signal generator that generates a second selection signal in a second period and a third period;
A third selection signal generator that generates a third selection signal during the first period and the third period;
A fourth selection signal generator that generates a fourth selection signal during the second period and the fourth period;
A magneto-electric conversion element having a first terminal pair and a second terminal pair and outputting a signal corresponding to the applied magnetic field;
A signal of a first terminal pair and a signal of a second terminal pair of the magnetoelectric conversion element, the first selection signal and the second selection signal are individually input, and a first period and a fourth period A first switch unit that outputs a signal of the first terminal pair of the magneto-electric conversion element to the second switch and outputs a signal of the second terminal pair of the magneto-electric conversion element during a second period and a third period;
An amplifier for amplifying an output signal of the first switch unit and outputting a signal to an output terminal pair;
A first storage element having both ends connected to an output terminal pair of the amplifier;
The third selection signal is input and connected between one of the output terminal pairs and one terminal of the first storage element, closed during a first period and a third period, and closed during a second period and a third period. A second switch unit that opens during period 4,
A fifth switch connected to one terminal of the second switch unit, receiving a fourth selection signal, opening during the first and third periods, and closing during the second and fourth periods; Department and
A comparator that receives at least one of the voltages at both ends of the second switch through the fifth switch, and outputs a result of comparison with a predetermined value;
A determination circuit that outputs a logical sum signal of an output signal of the comparator in a second period and an output signal of the comparator in a fourth period;
A magnetic field detection device comprising:
磁電変換素子から出力された印加された磁界に応じた信号を入力し、第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで逆極性になるように切り換えて、出力する切換ステップと、
前記切換ステップで出力した信号を増幅して出力する増幅ステップと、
第1の期間及び第3の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧を第1の記憶素子に保持する保持ステップと、
第2の期間及び第4の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧と、前記第1の記憶素子に保持する電圧との磁界に応じた信号成分を加算する加算ステップと、
第2の期間及び第4の期間に、互いに逆極性である前記加算ステップにおける加算電圧を入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較ステップと、
第2の期間における前記比較ステップの出力信号と、第4の期間における前記比較ステップの出力信号との論理和信号を出力する判定ステップと、
を有することを特徴とする磁界検出方法。
A signal corresponding to the applied magnetic field output from the magneto-electric conversion element is input and switched so that the polarity is reversed between the first period and the fourth period and between the second period and the third period. A switching step of
An amplification step of amplifying and outputting the signal output in the switching step,
A holding step of holding the voltage output in the amplifying step in a first storage element during a first period and a third period;
An adding step of adding a signal component corresponding to a magnetic field between the voltage output in the amplifying step and a voltage held in the first storage element during a second period and a fourth period;
A comparison step of inputting an addition voltage in the addition step having polarities opposite to each other during a second period and a fourth period, and outputting a result of comparison with a predetermined value;
A determination step of outputting a logical sum signal of an output signal of the comparison step in a second period and an output signal of the comparison step in a fourth period;
A magnetic field detection method comprising:
前記第1のスイッチ部に、前記第1、第2、第3及び第4の期間を決定する信号を出力する信号発生器を更に有することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の磁界センサ。 The said 1st switch part is further provided with the signal generator which outputs the signal which determines the said 1st, 2nd, 3rd and 4th period, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Magnetic field sensor.
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