JP2011117909A - 物理量センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バイアス電流及び物理量に基づき電圧を発生するブリッジ抵抗型の物理量検出素子と、物理量検出素子にバイアス電流を供給する電流供給回路と、電流供給回路のスイッチがオフしているときに流すリーク電流を接地端子に流すリーク電流対策回路と、を備えた物理量センサとした。
【選択図】図1
Description
Va=+Vh+Voh・・・(11)
このとき、スイッチ94及び95をオンしているので、電圧Vaはアンプ99に入力される。
Vb=−Vh+Voh・・・(12)
このとき、スイッチ96及び97をオンしているので、電圧Vbはアンプ99に入力される。
V0=+Vh+Voh・・・(1)
スイッチ36〜37がオンしているので、電圧V0はアンプ32に入力する。電圧V0及び一段目アンプ71及び一段目アンプ72による一段目増幅段のオフセット電圧Voa1は、利得G1の一段目増幅段によって増幅され、電圧V1になる。電圧V1は、次式(2)によって表される。
V1=G1・(+Vh+Voh+Voa1)・・・(2)
チョッパ回路73は経路の切り替えを行わず、電圧V1はそのまま電圧V2になる。電圧V2は、次式(3)によって表される。
V2=G1・(+Vh+Voh+Voa1)・・・(3)
電圧V2は、二段目アンプ74による二段目増幅段に入力する。電圧V2及び二段目アンプ74による二段目増幅段のオフセット電圧Voa2は、利得G2の二段目増幅段によって増幅され、電圧V3になる。電圧V3は、次式(4)によって表される。
V3=G1・G2(+Vh+Voh+Voa1)+G2・Voa2・・・(4)
スイッチ41がオンしているので、電圧V3は容量46に充電される。
V0=−Vh+Voh・・・(5)
V1=G1・(−Vh+Voh+Voa1)・・・(6)
チョッパ回路73は経路の切り替えを行う。つまり、電圧V1は、チョッパ回路73によってチョッピングされ、電圧V2になる。よって、電圧V2〜V3は、次式(7)〜(8)によって表される。
V2=G1・(+Vh−Voh−Voa1)・・・(7)
V3=G1・G2(+Vh−Voh−Voa1)+G2・Voa2・・・(8)
電圧V3を充電する容量46は、容量47に切り替わる。
VOUT={V3(式(4))+V3(式(8))}/2
=G1・G2・Vh+G2・Voa2・・・(9)
もし、電流供給回路に対してリーク電流対策回路が存在しない場合において、PMOSトランジスタ14とPMOSトランジスタ11とが同一サイズで製造されても、半導体製造ばらつきにより、t0<t<t1の時のPMOSトランジスタ14のオフ時のリーク電流と、t1<t<t2の時のPMOSトランジスタ11のオフ時のリーク電流と、が異なってしまう。すると、t0<t<t1の時とt1<t<t2の時とで、オフ時のリーク電流から電圧V0への影響の度合いが異なってしまう。つまり、見た目上、t0<t<t1の時とt1<t<t2の時とで、磁気検出素子31のオフセット電圧Vohが異なってしまう。すると、式(9)において、磁気検出素子31のオフセット電圧Vohに基づいた電圧が、出力電圧VOUTに反映してしまう。NMOSトランジスタ22及びNMOSトランジスタ25も同様である。
21〜26 NMOSトランジスタ
31 磁気検出素子
32 アンプ
36〜39、41〜44 スイッチ
46〜47 容量
Claims (6)
- 物理量センサにおいて、
第一〜第四スイッチを有し、物理量検出素子にバイアス電流を供給する電流供給回路と、
ブリッジ抵抗型であり、第一〜第四端子を有し、前記バイアス電流及び物理量に基づき、電圧を発生する前記物理量検出素子と、
前記電流供給回路におけるオフ時のスイッチが流すリーク電流を、電源端子または接地端子に流し込むリーク電流対策回路と、
を備えることを特徴とする物理量センサ。 - 前記第一〜第四スイッチは、それぞれ第一〜第二PMOSトランジスタ及び第一〜第二NMOSトランジスタであり、
前記リーク電流対策回路は、第三〜第四PMOSトランジスタ及び第五〜第六NMOSトランジスタを有し、
前記第五NMOSトランジスタのドレインは、前記第一PMOSトランジスタのドレインと前記第三PMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ソースは接地端子に接続され、
前記第三PMOSトランジスタのドレインは、前記第三端子に接続され、
前記第六NMOSトランジスタのドレインは、前記第二PMOSトランジスタのドレインと前記第四PMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ソースは接地端子に接続され、
前記第四PMOSトランジスタのドレインは、前記第四端子に接続される、
ことを特徴とする請求項1記載の物理量センサ。 - 前記第一〜第四スイッチは、それぞれ第一〜第二PMOSトランジスタ及び第一〜第二NMOSトランジスタであり、
前記リーク電流対策回路は、第三〜第四NMOSトランジスタ及び第五〜第六PMOSトランジスタを有し、
前記第五PMOSトランジスタのドレインは、前記第一NMOSトランジスタのドレインと前記第三NMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ソースは電源端子に接続され、
前記第三NMOSトランジスタのドレインは、前記第一端子に接続され、
前記第六PMOSトランジスタのドレインは、前記第二NMOSトランジスタのドレインと前記第四NMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ソースは電源端子に接続され、
前記第四NMOSトランジスタのドレインは、前記第二端子に接続される、
ことを特徴とする請求項1または2記載の物理量センサ。 - 前記第一〜第四スイッチは、それぞれ第一〜第二PMOSトランジスタ及び第一〜第二NMOSトランジスタであり、
前記リーク電流対策回路は、第三〜第六PMOSトランジスタを有し、
前記第五PMOSトランジスタのソースは、前記第一PMOSトランジスタのドレインと前記第三PMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ドレインは接地端子に接続され、
前記第三PMOSトランジスタのドレインは、前記第三端子に接続され、
前記第六PMOSトランジスタのソースは、前記第二PMOSトランジスタのドレインと前記第四PMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ドレインは接地端子に接続され、
前記第四PMOSトランジスタのドレインは、前記第四端子に接続される、
ことを特徴とする請求項1記載の物理量センサ。 - 前記第一〜第四スイッチは、それぞれ第一〜第二PMOSトランジスタ及び第一〜第二NMOSトランジスタであり、
前記リーク電流対策回路は、第三〜第六NMOSトランジスタを有し、
前記第五NMOSトランジスタのソースは、前記第一NMOSトランジスタのドレインと前記第三NMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ドレインは電源端子に接続され、
前記第三NMOSトランジスタのドレインは、前記第一端子に接続され、
前記第六NMOSトランジスタのソースは、前記第二NMOSトランジスタのドレインと前記第四NMOSトランジスタのソースとの接続点に接続され、ドレインは電源端子に接続され、
前記第四NMOSトランジスタのドレインは、前記第二端子に接続される、
ことを特徴とする請求項1または4記載の物理量センサ。 - 前記物理量は、磁気であることを特徴とする請求項1から5のいずれか記載の物理量センサ。
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