JP2012026959A - Sensor threshold determination circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor threshold determination circuit for acquiring a digital output with hysteresis characteristics which are independent of the resistance of a sensor with respect to the external input of a sensor.SOLUTION: This sensor threshold determination circuit is configured to generate a sensor threshold voltage Vx by setting the voltage of a terminal VPX or VNX as a reference potential by using a voltage drop as the product of output impedance RSUM1 and RSUM2 of an impedance conversion circuit 170 and sensor bias currents ±IB. Thus, it is possible to obtain a digital output with hysteresis characteristics which are independent of a sensor resistance R with respect to a sensor external input BIN. Thus, it is not necessary to consider the matching of mutual resistance elements, and it is possible to relax constraint on the flowing direction of driving currents or the arrangement of elements or the like.

Description

本発明は、センサ閾値決定回路に関し、特にセンサの外部入力に対して、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性を持たせたディジタル値を出力するセンサ閾値決定回路に関する。   The present invention relates to a sensor threshold value determination circuit, and more particularly to a sensor threshold value determination circuit that outputs a digital value having a hysteresis characteristic that does not depend on the resistance of a sensor with respect to an external input of the sensor.

各種センサの出力をディジタル化するための必要な閾値を決めるセンサ閾値決定回路がある。まず、図5を参照して、従来のセンサ閾値決定回路100の回路構成を説明する。図5に示すセンサ閾値決定回路100は、4端子型センサ120と、センサ駆動電流検出回路130と、センサバイアス電流出力回路140と、バイアス電流切り替え回路150と、電圧比較器160とを有して構成される。4端子型センサ120の出力端子にセンサバイアス電流出力回路140で発生したバイアス電流IBを流す。これにより、4端子型センサ120の出力インピーダンスであるセンサ出力インピーダンスROUTとバイアス電流IBとの積であるROUT×IBの電圧ドロップが得られる。センサ閾値決定回路100は、この電圧ドロップを利用して、4端子型センサ120に入力されるセンサ外部入力BINに対して、ヒステリシス特性を持たせたディジタル出力を得るための回路である。   There is a sensor threshold value determination circuit that determines a threshold value necessary for digitizing the outputs of various sensors. First, the circuit configuration of the conventional sensor threshold value determination circuit 100 will be described with reference to FIG. 5 includes a four-terminal sensor 120, a sensor drive current detection circuit 130, a sensor bias current output circuit 140, a bias current switching circuit 150, and a voltage comparator 160. Composed. A bias current IB generated by the sensor bias current output circuit 140 is supplied to the output terminal of the four-terminal sensor 120. As a result, a voltage drop of ROUT × IB that is the product of the sensor output impedance ROUT that is the output impedance of the four-terminal sensor 120 and the bias current IB is obtained. The sensor threshold value determination circuit 100 is a circuit for obtaining a digital output having a hysteresis characteristic with respect to the sensor external input BIN input to the four-terminal sensor 120 by using this voltage drop.

4端子型センサ120は、2つのセンサ入力端子と、2つのセンサ出力端子VP,VNを有する4端子型のセンサ、又は当該4端子型のセンサと等価な回路構成のセンサであって、ホール素子、磁気抵抗素子、歪みセンサ、圧力センサ、温度センサ、又は加速度センサ等である。4端子型センサ120は、センサ抵抗R1〜R4を有し、抵抗R1、R2を流れる電流I1と、センサ抵抗R3、R4を流れる電流I2との2つの出力の変位に基づいて、例えば永久磁石やコイル等から発生する磁束密度の絶対値を検出したり、磁気抵抗や歪み等を検出したりする。   The four-terminal type sensor 120 is a four-terminal type sensor having two sensor input terminals and two sensor output terminals VP and VN, or a sensor having a circuit configuration equivalent to the four-terminal type sensor. A magnetoresistive element, a strain sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, or an acceleration sensor. The four-terminal sensor 120 has sensor resistances R1 to R4. Based on the displacement of two outputs of the current I1 flowing through the resistors R1 and R2 and the current I2 flowing through the sensor resistors R3 and R4, for example, a permanent magnet, An absolute value of magnetic flux density generated from a coil or the like is detected, or a magnetic resistance or distortion is detected.

センサ駆動電流検出回路130は、センサ駆動電圧VCCが印加される駆動電流検出用抵抗RSを有し、4端子型センサ120を駆動するためのセンサ駆動電流Iを検出する。
センサバイアス電流出力回路140は、センサ駆動電流Iを増幅するための演算増幅器141、増幅動作を行うためのスイッチング切り替えを行うPMOSトランジスタ142、及びセンサ駆動電圧VCCが印加されたバイアス電流出力用抵抗RBとを有して構成される。
駆動電流検出用抵抗RSを用いてセンサ駆動電流Iを検出し、そのセンサ駆動電流Iを駆動電流検出用抵抗RSとバイアス電流出力用抵抗RBと演算増幅器141の組み合わせで決まるK対1の比で増幅した電流を出力する電流ミラー回路が構成され、センサ駆動電流Iの所定(1/K=RS/RB)倍のセンサバイアス電流IBを発生させている。
The sensor drive current detection circuit 130 has a drive current detection resistor RS to which the sensor drive voltage VCC is applied, and detects the sensor drive current I for driving the four-terminal sensor 120.
The sensor bias current output circuit 140 includes an operational amplifier 141 for amplifying the sensor drive current I, a PMOS transistor 142 for switching switching for performing an amplification operation, and a bias current output resistor RB to which the sensor drive voltage VCC is applied. And is configured.
The sensor drive current I is detected by using the drive current detection resistor RS, and the sensor drive current I is determined by a ratio of K to 1 determined by the combination of the drive current detection resistor RS, the bias current output resistor RB, and the operational amplifier 141. A current mirror circuit that outputs the amplified current is configured to generate a sensor bias current IB that is a predetermined (1 / K = RS / RB) times the sensor drive current I.

演算増幅器141のプラス入力端子は、センサ駆動電流検出回路130のセンサ駆動電圧VCCが印加された駆動電流検出用抵抗RSと、4端子型センサ120の入力端子との間に接続される。演算増幅器141のマイナス入力端子は、PMOSトランジスタ142のソースとバイアス電流出力用抵抗RBとの間に接続される。演算増幅器141の出力端子は、PMOSトランジスタ142のゲートに接続される。PMOSトランジスタ142のドレインは、バイアス電流切り替え回路150のスイッチSW1、SW2を介して4端子型センサ120の出力端子に接続される。そして、発生されたバイアス電流IBは、PMOSトランジスタ142のドレインからバイアス電流切り替え回路150に出力される。   The plus input terminal of the operational amplifier 141 is connected between the drive current detection resistor RS to which the sensor drive voltage VCC of the sensor drive current detection circuit 130 is applied and the input terminal of the four-terminal sensor 120. The negative input terminal of the operational amplifier 141 is connected between the source of the PMOS transistor 142 and the bias current output resistor RB. The output terminal of the operational amplifier 141 is connected to the gate of the PMOS transistor 142. The drain of the PMOS transistor 142 is connected to the output terminal of the four-terminal sensor 120 via the switches SW 1 and SW 2 of the bias current switching circuit 150. The generated bias current IB is output from the drain of the PMOS transistor 142 to the bias current switching circuit 150.

バイアス電流切り替え回路150は、電圧比較器160の出力状態(「High」レベル又は「Low」レベル)に応じて、センサバイアス電流出力回路140で発生させたセンサ駆動電流Iの1/K倍のバイアス電流IBを吐き出す(正の方向で流す)、又は引き込む(負の方向で流す)ように動作を切り替える。
電圧比較器160は、プラス入力端子がセンサ出力端子VPに接続され、マイナス入力端子がセンサ出力端子VNに接続される。また、出力端子がスイッチSW1のゲートと、インバータ151を介してスイッチSW2のゲートとに接続される。そして、4端子型センサ120から出力される2つの出力電圧を比較することで、4端子型センサ120の出力電圧をディジタル値Doutとして出力する。
The bias current switching circuit 150 has a bias that is 1 / K times the sensor driving current I generated by the sensor bias current output circuit 140 according to the output state (“High” level or “Low” level) of the voltage comparator 160. The operation is switched so that the current IB is discharged (flowed in the positive direction) or drawn (flowed in the negative direction).
The voltage comparator 160 has a positive input terminal connected to the sensor output terminal VP and a negative input terminal connected to the sensor output terminal VN. The output terminal is connected to the gate of the switch SW1 and the gate of the switch SW2 via the inverter 151. Then, by comparing the two output voltages output from the four-terminal sensor 120, the output voltage of the four-terminal sensor 120 is output as a digital value Dout.

従来のセンサ閾値決定回路100では、駆動電流検出用抵抗RSを用いてセンサ駆動電流Iを検出し、そのセンサ駆動電流Iを駆動電流検出用抵抗RSとバイアス電流出力用抵抗RBと演算増幅器141の組み合わせで決まるK対1の比で増幅した電流を出力する電流ミラー回路が構成され、センサ駆動電流Iの1/Kのセンサバイアス電流IBを発生させている。
ここで、図6を参照して、バイアス電流IBによりヒステリシスを持たせることができるということを説明する。図6は、バイアス電流切り替え回路150のスイッチSW2が導通し、スイッチSW1が開放したときのセンサ閾値決定回路100と等価な回路であるセンサ閾値決定回路100´の回路構成を示す回路図ある。
In the conventional sensor threshold value determination circuit 100, the sensor drive current I is detected using the drive current detection resistor RS, and the sensor drive current I is detected by the drive current detection resistor RS, the bias current output resistor RB, and the operational amplifier 141. A current mirror circuit that outputs a current amplified at a ratio of K to 1 determined by the combination is configured to generate a sensor bias current IB that is 1 / K of the sensor drive current I.
Here, with reference to FIG. 6, it will be described that hysteresis can be provided by the bias current IB. FIG. 6 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a sensor threshold value determination circuit 100 ′ that is equivalent to the sensor threshold value determination circuit 100 when the switch SW2 of the bias current switching circuit 150 is turned on and the switch SW1 is opened.

まず、説明しやすくするため、センサ駆動電流Iを検出する駆動電流検出用抵抗RSの抵抗値が、4端子型センサ120のセンサ抵抗R1〜R4の合成抵抗であるセンサ抵抗Rの抵抗値に比べて非常に小さい値であるとして考える。それにより、4端子型センサ120の駆動端子電圧VCC2は、センサ駆動電圧VCCに等しくなる。後で導かれる結果から、センサの出力電圧をディジタル値Doutとして出力するための閾値電圧は、センサ駆動電圧VCCに依存しないことが分かるので、一般的にはセンサ駆動電流Iを検出するための駆動電流検出用抵抗RSの抵抗値は、任意の値であって構わない。   First, for ease of explanation, the resistance value of the driving current detection resistor RS that detects the sensor driving current I is compared with the resistance value of the sensor resistor R that is a combined resistance of the sensor resistors R1 to R4 of the four-terminal sensor 120. Think of it as a very small value. Thereby, the drive terminal voltage VCC2 of the 4-terminal sensor 120 becomes equal to the sensor drive voltage VCC. From the result derived later, it can be seen that the threshold voltage for outputting the output voltage of the sensor as the digital value Dout does not depend on the sensor drive voltage VCC. Therefore, in general, the drive for detecting the sensor drive current I is performed. The resistance value of the current detection resistor RS may be an arbitrary value.

また、バイアス電流IBが4端子型センサ120の出力端子に流れ込んでいる場合を考えるが、逆にバイアス電流IBは4端子型センサ120の出力端子から流れ出る方向であっても構わない。スイッチSW1が導通し、スイッチSW2が開放したときの状態は、以下の説明においてセンサ抵抗R1、R2とセンサ抵抗R3、R4とを入れ替え、4端子型センサ120の出力端子の電圧であるセンサ出力端子VPの電圧とセンサ出力端子VNの電圧とを入れ替えて考えれば良い。   Although the case where the bias current IB flows into the output terminal of the four-terminal sensor 120 is considered, conversely, the bias current IB may flow out of the output terminal of the four-terminal sensor 120. The state when the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is opened is the sensor output terminal which is the voltage of the output terminal of the four-terminal sensor 120 by replacing the sensor resistors R1, R2 and the sensor resistors R3, R4 in the following description. What is necessary is just to replace the voltage of VP with the voltage of the sensor output terminal VN.

図6に示すように、電流I1、I2を定めると、次の式(1a)〜(1c)が成り立つ。
I1=(VCC−VP)/R1 ……(1a)
I2=VCC/(R3+R4) ……(1b)
VP/R2=I1+IB ……(1c)
これをVPについて解くと、
VP=(VCC/R1+IB)/(1/R1+1/R2) ……(2)
となる。電圧比較器160は、センサ出力端子VPの電圧=センサ出力端子VNの電圧となるときスイッチング動作するので、次の式(3)が成り立つ。
(VCC/R1+IB)/(1/R1+1/R2)
=R4×VCC/(R3+R4) ……(3)
As shown in FIG. 6, when the currents I1 and I2 are determined, the following equations (1a) to (1c) are established.
I1 = (VCC-VP) / R1 (1a)
I2 = VCC / (R3 + R4) (1b)
VP / R2 = I1 + IB (1c)
Solving this for VP,
VP = (VCC / R1 + IB) / (1 / R1 + 1 / R2) (2)
It becomes. Since the voltage comparator 160 performs a switching operation when the voltage of the sensor output terminal VP = the voltage of the sensor output terminal VN, the following equation (3) is established.
(VCC / R1 + IB) / (1 / R1 + 1 / R2)
= R4 × VCC / (R3 + R4) (3)

ここで、4端子型センサ120は、外部から印加されるセンサ入力BINに応じて、センサ抵抗R1〜R4がバランスを崩し、R1=R4=R+ΔR、R2=R3=R−ΔR、又はR1=R4=R−ΔR、R2=R3=R+ΔRとなり、センサ出力電圧VH=センサ出力端子VPの電圧−センサ出力端子VNの電圧を発生させると考えることができる。センサ出力電圧VHは、例えば、ホールセンサであれば、センサ外部入力BINによって発生するホール起電力である。これより、R1=R4=R+ΔR、R2=R3=R−ΔRとし、上式(3)に代入すると、
(VCC/(R+ΔR)+IB)/(1/(R+ΔR)+1/(R−ΔR))
=(R+ΔR)×VCC/(R−ΔR+R+ΔR) ……(4)
となる。上式(4)が成り立つΔR/Rを求めると、
ΔR/R=VCC/(R×IB)×(SQRT(1+(R×IB/VCC)2)−1)
≒VCC/(R×IB)×(1+(R×IB/VCC)2/2−1)
=R×IB/(2×VCC) ……(5)
となる。4端子型センサ120のセンサ出力電圧VHは、通常数百μVから数十mVの出力範囲である。また、4端子型センサ120の駆動電圧VCCは、1Vから5V程度である。また、R×IBは、大きくても数十mVである。よって、上式(5)のR×IB/VCCの項は、1よりも十分に小さい値である。以上説明したように、4端子型センサ120の電流I1、I2とバイアス電流IBとから、閾値電圧を決めることができる。
Here, in the four-terminal sensor 120, the sensor resistances R1 to R4 are out of balance according to the sensor input BIN applied from the outside, and R1 = R4 = R + ΔR, R2 = R3 = R−ΔR, or R1 = R4. = R−ΔR, R2 = R3 = R + ΔR, and it can be considered that the sensor output voltage VH = the voltage of the sensor output terminal VP−the voltage of the sensor output terminal VN is generated. For example, in the case of a hall sensor, the sensor output voltage VH is a hall electromotive force generated by the sensor external input BIN. From this, R1 = R4 = R + ΔR, R2 = R3 = R−ΔR, and substituting into the above equation (3),
(VCC / (R + ΔR) + IB) / (1 / (R + ΔR) + 1 / (R−ΔR))
= (R + ΔR) × VCC / (R−ΔR + R + ΔR) (4)
It becomes. When ΔR / R that satisfies the above equation (4) is obtained,
ΔR / R = VCC / (R × IB) × (SQRT (1+ (R × IB / VCC) 2 ) −1)
≈ VCC / (R × IB) × (1+ (R × IB / VCC) 2 / 2-1)
= R x IB / (2 x VCC) (5)
It becomes. The sensor output voltage VH of the four-terminal sensor 120 is usually in the output range of several hundred μV to several tens of mV. The drive voltage VCC of the four-terminal sensor 120 is about 1V to 5V. R × IB is several tens of mV at most. Therefore, the term R × IB / VCC in the above formula (5) is a value sufficiently smaller than 1. As described above, the threshold voltage can be determined from the currents I1 and I2 of the four-terminal sensor 120 and the bias current IB.

次に、4端子型センサ120の出力インピーダンスROUTとバイアス電流IBの積(IB×ROUT)の電圧ドロップを利用して、閾値電圧を決める流れについて説明する。4端子型センサ120の出力端末の電圧VPから見た4端子型センサ120の出力インピーダンスROUTは、センサ抵抗R1とセンサ抵抗R2との並列接続により次式(6)で与えられる。   Next, a flow for determining the threshold voltage using a voltage drop of the product (IB × ROUT) of the output impedance ROUT of the four-terminal sensor 120 and the bias current IB will be described. The output impedance ROUT of the four-terminal sensor 120 as viewed from the voltage VP of the output terminal of the four-terminal sensor 120 is given by the following equation (6) by connecting the sensor resistance R1 and the sensor resistance R2 in parallel.

ROUT=R1×R2/(R1+R2) ……(6)
ここで、R1=R+ΔR、R2=R−ΔRとすると、
ROUT=(R+ΔR)×(R−ΔR)/(R+ΔR+R−ΔR)
=(R/2)×(1−(ΔR/R)2) ……(7)
となる。ΔR/Rは、普通0.1以下と考えて良いので、2次の項を無視すると
ROUT=R/2 ……(8)
となる。センサ出力インピーダンスROUTとバイアス電流IBの積は、R×IB/2となる。センサ出力電圧VHは、センサ出力端子VNの電圧とセンサ出力端子VPの電圧との差分電圧であるので、次式(9)のようになる。
ROUT = R1 × R2 / (R1 + R2) (6)
Here, if R1 = R + ΔR and R2 = R−ΔR,
ROUT = (R + ΔR) × (R−ΔR) / (R + ΔR + R−ΔR)
= (R / 2) × (1- (ΔR / R) 2 ) (7)
It becomes. ΔR / R is normally considered to be 0.1 or less, so if the second order term is ignored, ROUT = R / 2 (8)
It becomes. The product of the sensor output impedance ROUT and the bias current IB is R × IB / 2. Since the sensor output voltage VH is a differential voltage between the voltage at the sensor output terminal VN and the voltage at the sensor output terminal VP, the following equation (9) is obtained.

VH=VCC×R4/(R3+R4)−VCC×R2/(R1+R2) ……(9)
前述と同じく、R1=R4=R+ΔR、R2=R3=R−ΔRとすると、
VH=VCC×(R+ΔR)/(R−ΔR+R+ΔR)−VCC×
(R−ΔR)/(R+ΔR+R−ΔR)=VCC×ΔR/R ……(10)
となる。電圧比較器160は、センサ出力端子VPの電圧=センサ出力端子VNの電圧となるときスイッチするので、次の式(11)が成り立つ。
VCC×ΔR/R=R×IB/2 ……(11)
従って、
ΔR/R=R×IB/(2×VCC) ……(12)
となる。上式(5)及び(12)で示されるように、4端子型センサ120の電流I1、I2とバイアス電流IBとから考えた場合であっても、あるいは、センサ出力インピーダンスROUTとバイアス電流IBの積から考えた場合においても同じ結果が得られた。
VH = VCC × R4 / (R3 + R4) −VCC × R2 / (R1 + R2) (9)
As before, if R1 = R4 = R + ΔR and R2 = R3 = R−ΔR,
VH = VCC × (R + ΔR) / (R−ΔR + R + ΔR) −VCC ×
(R−ΔR) / (R + ΔR + R−ΔR) = VCC × ΔR / R (10)
It becomes. Since the voltage comparator 160 switches when the voltage of the sensor output terminal VP = the voltage of the sensor output terminal VN, the following equation (11) is established.
VCC × ΔR / R = R × IB / 2 (11)
Therefore,
ΔR / R = R × IB / (2 × VCC) (12)
It becomes. As shown in the above formulas (5) and (12), even when considered from the currents I1 and I2 of the four-terminal sensor 120 and the bias current IB, or the sensor output impedance ROUT and the bias current IB The same result was obtained when considering from the product.

これまでの説明においては、考えやすくするためにセンサの抵抗がR1=R4=R+ΔR、R2=R3=R−ΔRであると仮定したが、センサ抵抗R1〜R4にバランスの崩れが無いままでも一般性を失わない。また、4端子型センサ120が、抵抗値が変化せずに内部に電圧を発生するようなホール素子等であっても、センサ出力インピーダンスROUTとバイアス電流IBとの積により閾値電圧を決めるという考え方を、そのまま適用することできる。   In the description so far, for the sake of easy understanding, it is assumed that the resistance of the sensor is R1 = R4 = R + ΔR and R2 = R3 = R−ΔR. However, even if the sensor resistances R1 to R4 remain unbalanced, Does not lose sex. Further, even if the four-terminal sensor 120 is a Hall element that generates a voltage internally without changing its resistance value, the threshold voltage is determined by the product of the sensor output impedance ROUT and the bias current IB. Can be applied as is.

ここで、上式(5)及び(12)におけるセンサバイアス電流IBは、センサ電圧VCCとセンサ抵抗Rとによって決まるセンサ駆動電流Iを1/K倍とした電流である。そこで、上式(5)のバイアス電流IBに、VCC/R/Kを代入すると、
ΔR/R=R×VCC/R/K/(2×VCC)
=1/(2×K) ……(13)
のようになる。上記式(13)において、重要なことは、閾値電圧が定数Kにのみ依存し変化するということである。上記の定数Kは、抵抗比あるいはトランジスタのミラー比により与えられるものである。よって、定数Kが決定されれば、閾値電圧はひとつの値に決まり、ばらつきや経時変化が無いことを意味する。
Here, the sensor bias current IB in the above equations (5) and (12) is a current obtained by multiplying the sensor drive current I determined by the sensor voltage VCC and the sensor resistance R by 1 / K times. Therefore, when VCC / R / K is substituted into the bias current IB in the above equation (5),
ΔR / R = R × VCC / R / K / (2 × VCC)
= 1 / (2 x K) (13)
become that way. In the above equation (13), what is important is that the threshold voltage changes depending only on the constant K. The constant K is given by the resistance ratio or the transistor mirror ratio. Therefore, if the constant K is determined, the threshold voltage is determined as one value, which means that there is no variation or change with time.

また、温度変動による閾値電圧の変化についても着目する。センサ外部入力BINに対し、閾値電圧の温度変動を一定にするためには定数Kにセンサ抵抗Rの温度特性と同等の特性を持たせる必要がある。
電圧比較器160によって比較される電圧は、4端子型センサ120のセンサ出力電圧VHと、上式(11)により得られた閾値電圧(R×IB/2)とである。センサ出力電圧VHはホール起電力であるので、ホール定数をRH、センサ厚みをtとすると、一般的にホール起電力はRH/t×I×BINのように定義される。このホール起電力は、RH/tとセンサ駆動電流Iによって決まることが分かる。つまり、
RH/t×I×BIN=R×IB/2
BIN=R×IB/(2×(RH/t×I)) ……(14)
となる。ここで、バイアス電流IBは、センサ駆動電流Iの1/K倍の電流であるので、
BIN=R×I/K/(2×(RH/t×I))
=R/(2×K×(RH/t)) ……(15)
Also, attention is focused on the change in threshold voltage due to temperature fluctuation. In order to make the temperature fluctuation of the threshold voltage constant with respect to the sensor external input BIN, the constant K needs to have a characteristic equivalent to the temperature characteristic of the sensor resistance R.
The voltage compared by the voltage comparator 160 is the sensor output voltage VH of the four-terminal sensor 120 and the threshold voltage (R × IB / 2) obtained by the above equation (11). Since the sensor output voltage VH is a Hall electromotive force, if the Hall constant is RH and the sensor thickness is t, the Hall electromotive force is generally defined as RH / t × I × BIN. It can be seen that the Hall electromotive force is determined by RH / t and the sensor drive current I. In other words,
RH / t × I × BIN = R × IB / 2
BIN = R × IB / (2 × (RH / t × I)) (14)
It becomes. Here, since the bias current IB is 1 / K times the sensor driving current I,
BIN = R × I / K / (2 × (RH / t × I))
= R / (2 × K × (RH / t)) (15)

上式(15)からも、センサ外部入力BINは、ホール定数RHやセンサ厚みt、センサ抵抗Rの温度特性による影響を受けることが分かる。ここで、RH/tは、ホール素子を製造するプロセスで温度特性が決まる。このRH/tは温度の変動に対する変動が小さい場合が多いが、一方でセンサ抵抗Rは温度の変動に対する変動が非常に大きい場合が多い。このため、RH/tの温度特性を無視すると、センサ抵抗Rの温度特性を考慮した定数Kを設定することで、温度の変動によらずセンサ外部入力BINを一定にすることができる。   From the above equation (15), it can be seen that the sensor external input BIN is affected by the temperature characteristics of the Hall constant RH, the sensor thickness t, and the sensor resistance R. Here, the temperature characteristics of RH / t are determined by the process of manufacturing the Hall element. The RH / t often has a small variation with respect to a temperature variation, while the sensor resistance R often has a very large variation with respect to the temperature variation. Therefore, ignoring the temperature characteristic of RH / t, by setting the constant K in consideration of the temperature characteristic of the sensor resistance R, it is possible to make the sensor external input BIN constant regardless of temperature fluctuations.

特開2001−108480号公報JP 2001-108480 A

上記のように、センサ外部入力BINがセンサ抵抗Rに依存するということは、センサ抵抗R、バイアス電流出力用抵抗RBの各素子同士でマッチングがとれていないと、センサ外部入力BINの絶対値のばらつきや、温度特性による変動が発生することを意味する。従って、図5における駆動電流検出用抵抗RSにあっては、温度特性の無いものや、外付けの抵抗を選択し、バイアス電流出力用抵抗RBにあっては、センサ抵抗Rと同一のものを使用する必要があった。   As described above, the fact that the sensor external input BIN depends on the sensor resistance R means that if the elements of the sensor resistance R and the bias current output resistance RB are not matched, the absolute value of the sensor external input BIN This means that variations and fluctuations due to temperature characteristics occur. Therefore, the drive current detection resistor RS in FIG. 5 has no temperature characteristics, or an external resistor is selected, and the bias current output resistor RB is the same as the sensor resistor R. Had to be used.

しかしながら、この場合、駆動電流を流す方向や素子の配置による制約を受けてしまうという問題があった。また、センサ抵抗Rは、素子の形状や素子を配置場所が予め決まっていることが特に多いため、このような抵抗素子同士のマッチングを考慮したレイアウトに限りがあるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記の課題に鑑み、センサの外部入力に対して、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性もたせたディジタル値を出力することのできるセンサ閾値決定回路を提供することを目的とする。
However, in this case, there is a problem in that it is restricted by the direction in which the drive current flows and the arrangement of elements. In addition, since the sensor resistance R is often determined in advance in terms of the shape of the element and the location of the element, there is a problem that the layout in consideration of matching between such resistance elements is limited.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sensor threshold value determination circuit capable of outputting a digital value having hysteresis characteristics that do not depend on the resistance of a sensor with respect to an external input of the sensor. And

本発明に係る駆動装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
本発明に係る第1のセンサ閾値決定回路は、センサを駆動するためのセンサ駆動電流を検出するセンサ駆動電流検出手段と、前記センサ駆動電流検出手段から検出された前記センサ駆動電流を所定倍したバイアス電流を出力するセンサバイアス電流出力手段と、前記センサの出力インピーダンスを所定のインピーダンスに変換するインピーダンス変換手段と、前記センサから出力されたセンサ出力電圧を比較して、前記センサ出力電圧をディジタル値として出力する電圧比較手段と、を備え、変換後の出力インピーダンスに対して、前記バイアス電流を流すことによって、前記ディジタル値として出力するための閾値電圧を決定することを特徴とする。
The drive device according to the present invention is configured as follows in order to achieve the above object.
A first sensor threshold value determination circuit according to the present invention includes a sensor drive current detection unit that detects a sensor drive current for driving a sensor, and the sensor drive current detected from the sensor drive current detection unit is multiplied by a predetermined amount. A sensor bias current output means for outputting a bias current, an impedance conversion means for converting the output impedance of the sensor into a predetermined impedance, and a sensor output voltage output from the sensor are compared, and the sensor output voltage is converted into a digital value. And a voltage comparison unit that outputs the threshold voltage for output as the digital value by allowing the bias current to flow with respect to the output impedance after conversion.

上記の第1のセンサ閾値決定回路によれば、インピーダンス変換手段がセンサの出力インピーダンスを変換する。そして、変換後の出力インピーダンスに対して、バイアス電流を流すことで、変換後の出力インピーダンスとバイアス電流との積の電圧ドロップを利用して、閾値電圧を決定する。これにより、センサへの外部入力に対して、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性を持たせたディジタル出力を得ることが可能となる。   According to the first sensor threshold value determination circuit, the impedance conversion means converts the output impedance of the sensor. Then, by passing a bias current to the converted output impedance, the threshold voltage is determined using a voltage drop of the product of the converted output impedance and the bias current. This makes it possible to obtain a digital output having a hysteresis characteristic that does not depend on the resistance of the sensor with respect to the external input to the sensor.

本発明に係る第2のセンサ閾値決定回路は、前記センサは、2つの入力端子と、2つの出力端子を有する4端子型のセンサであり、前記インピーダンス変換手段は、前記4端子型のセンサの出力端子に接続され、前記4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスの少なくとも一方を所定のインピーダンスに変換し、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて、前記インピーダンス変換手段から出力された2つの出力インピーダンスのうちのいずれか一方に対して前記バイアス電流を流すように、当該バイアス電流の流れを切り替えるバイアス電流切り替え手段を備えることを特徴とする。
上記の第2のセンサ閾値決定回路によれば、インピーダンス変換手段が、4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスの少なくとも一方を所定のインピーダンスに変換した後で、バイアス電流切り替え手段によって、変換された出力インピーダンスだけにバイアス電流を流すことが可能となる。
In the second sensor threshold value determining circuit according to the present invention, the sensor is a four-terminal type sensor having two input terminals and two output terminals, and the impedance conversion means is the four-terminal type sensor. Two outputs connected to the output terminal, converting at least one of the two output impedances of the four-terminal type sensor into a predetermined impedance, and outputting from the impedance converting means based on the comparison result of the voltage comparing means Bias current switching means for switching the flow of the bias current so as to flow the bias current to any one of the impedances is provided.
According to the second sensor threshold value determining circuit, the impedance conversion unit converts at least one of the two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance, and then converts the impedance by the bias current switching unit. It becomes possible to flow a bias current only to the output impedance.

本発明に係る第3のセンサ閾値決定回路は、前記インピーダンス変換手段は、前記4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスの両方を所定のインピーダンスに変換することを特徴とする。
上記の第3のセンサ閾値決定回路によれば、インピーダンス変換手段が、4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスの両方を所定のインピーダンスに変換する。
The third sensor threshold value determining circuit according to the present invention is characterized in that the impedance converting means converts both of two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance.
According to said 3rd sensor threshold value determination circuit, an impedance conversion means converts both two output impedances of a 4-terminal type sensor into predetermined | prescribed impedance.

本発明に係る第4のセンサ閾値決定回路は、前記バイアス電流切り替え手段は、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて、変換後の2つの出力インピーダンスのうちのいずれか一方に対して前記バイアス電流を流すように、前記バイアス電流の流れを切り替えることを特徴とする。
上記の第4のセンサ閾値決定回路によれば、バイアス電流切り替え手段が、増幅されたセンサ駆動電流を、バイアス電流切り替え手段の出力からインピーダンス変換手段の2つのうちの出力のいずれかに切り替えて流す。これにより、上述したようにセンサへの外部入力に対して、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性を持たせたディジタル値を出力することが可能となる。
In the fourth sensor threshold value determination circuit according to the present invention, the bias current switching means may be configured to apply the bias current to one of two output impedances after conversion based on a comparison result of the voltage comparison means. The flow of the bias current is switched so as to flow.
According to the fourth sensor threshold value determination circuit, the bias current switching unit switches the amplified sensor drive current from one output of the bias current switching unit to one of the two outputs of the impedance conversion unit. . As a result, as described above, it is possible to output a digital value having a hysteresis characteristic that does not depend on the resistance of the sensor, with respect to the external input to the sensor.

本発明に係る第5のセンサ閾値決定回路は、前記インピーダンス変換手段は、前記4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスのいずれか一方を所定のインピーダンスに変換することを特徴とする。
上記の第5のセンサ閾値決定回路によれば、インピーダンス変換手段が、4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスのいずれか一方を所定のインピーダンスに変換する。
The fifth sensor threshold value determining circuit according to the present invention is characterized in that the impedance converting means converts one of two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance.
According to the fifth sensor threshold value determination circuit, the impedance conversion unit converts one of the two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance.

本発明に係る第6のセンサ閾値決定回路は、前記バイアス電流に対して負のバイアス電流を出力するセンサバイアスシンク電流出力手段を備え、前記バイアス電流切り替え手段は、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて、変換後の出力インピーダンスに対して前記バイアス電流を吐き出す、又は引き込むように、前記バイアス電流の流れを切り替えることを特徴とする。   A sixth sensor threshold value determining circuit according to the present invention comprises sensor bias sink current output means for outputting a negative bias current with respect to the bias current, and the bias current switching means is provided with a comparison result of the voltage comparison means. On the basis of this, the flow of the bias current is switched so as to discharge or draw the bias current with respect to the output impedance after conversion.

上記の第6のセンサ閾値決定回路によれば、センサバイアスシンク電流出力手段が、バイアス電流に対して負のバイアス電流を出力する。そして、バイアス電流切り替え手段が、増幅されたセンサ駆動電流を、バイアス電流切り替え手段の出力からインピーダンス変換手段の出力に吐き出す、又はインピーダンス変換手段の出力からバイアス電流切り替え手段の出力に引き込むように切り替えて流す。これにより、上述したようにセンサへの外部入力に対して、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性を持たせたディジルタ値を出力することが可能となる。   According to the sixth sensor threshold value determining circuit, the sensor bias sink current output means outputs a negative bias current with respect to the bias current. Then, the bias current switching means switches so that the amplified sensor drive current is discharged from the output of the bias current switching means to the output of the impedance conversion means, or is drawn from the output of the impedance conversion means to the output of the bias current switching means. Shed. As a result, as described above, it is possible to output a digitizer value having a hysteresis characteristic independent of the resistance of the sensor, with respect to the external input to the sensor.

本発明に係る第7のセンサ閾値決定回路は、前記出力インピーダンス変換手段は、前記センサ出力電圧を所定のゲインで増幅するための出力電圧増幅回路と、前記出力電圧増幅回路によって増幅されたセンサ出力電圧を基準にして、前記閾値電圧を決定するためのインピーダンス変換用抵抗素子と、を有することを特徴とする。
上記の第7のセンサ閾値決定回路によれば、まず、例えば演算増幅器によるボルテージフォロアの回路構成と、演算増幅器と抵抗とによる非反転増幅回路の構成とを組み合わせた出力電圧増幅回路でセンサ出力電圧を所定のゲインで増幅する。さらに、インピーダンス変換用抵抗素子にバイアス電流を流せば、増幅されたセンサ出力電圧を基準にして、閾値電圧を決定することが可能となる。
In a seventh sensor threshold value determining circuit according to the present invention, the output impedance converting means includes an output voltage amplifying circuit for amplifying the sensor output voltage with a predetermined gain, and a sensor output amplified by the output voltage amplifying circuit. And an impedance conversion resistance element for determining the threshold voltage on the basis of a voltage.
According to the seventh sensor threshold value determination circuit, first, the sensor output voltage is output by an output voltage amplifier circuit that combines, for example, a circuit configuration of a voltage follower using an operational amplifier and a configuration of a non-inverting amplifier circuit using an operational amplifier and a resistor. Is amplified with a predetermined gain. Furthermore, if a bias current is passed through the impedance conversion resistance element, the threshold voltage can be determined based on the amplified sensor output voltage.

本発明に係る第8のセンサ閾値決定回路は、前記センサ駆動電流検出手段は、前記センサ駆動電流を検出するための駆動電流検出用抵抗素子を有し、前記センサバイアス電流出力手段は、前記センサ駆動電流を所定倍した前記バイアス電流を出力するための駆動電流増幅回路と、バイアス電流出力用抵抗素子と、スイッチング素子とを有し、前記センサ駆動電流検出手段と、前記センサバイアス電流出力手段とから電流ミラー回路を構成することを特徴とする。
上記の第8のセンサ閾値決定回路によれば、ミラー回路において、変換後の出力インピーダンスに流すためのバイアス電流を生成することが可能となる。
In an eighth sensor threshold value determination circuit according to the present invention, the sensor drive current detection means includes a drive current detection resistance element for detecting the sensor drive current, and the sensor bias current output means includes the sensor A drive current amplification circuit for outputting the bias current obtained by multiplying the drive current by a predetermined value, a bias current output resistance element, and a switching element; the sensor drive current detection means; and the sensor bias current output means; To form a current mirror circuit.
According to the eighth sensor threshold value determination circuit, it is possible to generate a bias current to flow to the output impedance after conversion in the mirror circuit.

本発明に係る第9のセンサ閾値決定回路は、前記センサは、ホール素子、磁気抵抗素子、歪みセンサ、圧力センサ、温度センサ、又は加速度センサのいずれかのセンサであることを特徴とする。
上記の第9のセンサ閾値決定回路によれば、ホール素子、磁気抵抗素子、歪みセンサ等のセンサの種類を問わず、各種センサに用いることが可能となる。
In a ninth sensor threshold value determination circuit according to the present invention, the sensor is any one of a Hall element, a magnetoresistive element, a strain sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, and an acceleration sensor.
According to said 9th sensor threshold value determination circuit, it becomes possible to use for various sensors irrespective of the kind of sensors, such as a Hall element, a magnetoresistive element, and a distortion sensor.

本発明によれば、センサの外部入力に対し、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性を持たせたディジタル値を出力することができる。このため、センサの抵抗同士のマッチングを考慮する必要が無い。よって、センサを内蔵したIC(Integrated Circuit)を製造する際に、駆動電流を流す方向や素子の配置等による制約が緩和され、生産性を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to output a digital value having a hysteresis characteristic independent of the resistance of the sensor with respect to the external input of the sensor. For this reason, it is not necessary to consider matching between the resistances of the sensor. Therefore, when manufacturing an IC (Integrated Circuit) with a built-in sensor, restrictions due to the direction in which the drive current flows, the arrangement of elements, and the like are relaxed, and productivity can be increased.

本発明の第1実施形態に係るセンサ閾値決定回路10の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a sensor threshold value determination circuit 10 according to a first embodiment of the present invention. バイアス電流切り替え回路150のスイッチSW1が導通し、スイッチSW2が開放したときのセンサ閾値決定回路10と等価な回路であるセンサ閾値決定回路10´の回路構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a sensor threshold value determination circuit 10 ′ that is equivalent to the sensor threshold value determination circuit 10 when the switch SW1 of the bias current switching circuit 150 is turned on and the switch SW2 is opened. 本発明の第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the sensor threshold value determination circuit 20 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るセンサ閾値決定回路30の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the sensor threshold value determination circuit 30 which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来のセンサ閾値決定回路100の回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of the conventional sensor threshold value determination circuit 100. バイアス電流切り替え回路150のスイッチSW2が導通し、スイッチSW1が開放したときのセンサ閾値決定回路100と等価な回路であるセンサ閾値決定回路100´の回路構成を示す回路図ある。4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a sensor threshold value determination circuit 100 ′ that is equivalent to the sensor threshold value determination circuit 100 when the switch SW2 of the bias current switching circuit 150 is turned on and the switch SW1 is opened. FIG.

以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の構成要素は同一符号によって示す。
[第1実施形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るセンサ閾値決定回路10の回路構成を説明する。図1に示すセンサ閾値決定回路10は、図5に示したセンサ閾値決定回路10を構成する各部に加えて、インピーダンス変換回路170をさらに有して構成される。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each drawing referred to in the following description, components equivalent to those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
[First Embodiment]
First, the circuit configuration of the sensor threshold value determination circuit 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sensor threshold value determination circuit 10 shown in FIG. 1 is configured to further include an impedance conversion circuit 170 in addition to the components constituting the sensor threshold value determination circuit 10 shown in FIG.

インピーダンス変換回路170は、演算増幅器171、172と、抵抗RG1、RG2、インピーダンス変換用抵抗RSUM1、RSUM2とを有して構成される。
演算増幅器171は、4端子型センサ120の出力電圧の一方を所定のゲインで増幅するためのものであり、プラス入力端子にセンサ出力端子VPが接続される。また、マイナス入力端子に、抵抗RG1とRG2との間のノードが接続される。この演算増幅器171は、抵抗RG1と抵抗RG2とで、端子VNXの電圧を基準として信号を増幅する非反転増幅回路を構成する。
The impedance conversion circuit 170 includes operational amplifiers 171 and 172, resistors RG1 and RG2, and impedance conversion resistors RSUM1 and RSUM2.
The operational amplifier 171 is for amplifying one of the output voltages of the four-terminal sensor 120 with a predetermined gain, and the sensor output terminal VP is connected to the plus input terminal. Further, the node between the resistors RG1 and RG2 is connected to the negative input terminal. The operational amplifier 171 includes a resistor RG1 and a resistor RG2 to form a non-inverting amplifier circuit that amplifies a signal with reference to the voltage at the terminal VNX.

演算増幅器172は、4端子型センサ120の出力電圧の一方を所定のゲインで増幅するためのものであり、プラス入力端子にセンサ出力端子VNが入力される。また、マイナス入力端子に、抵抗RG1と端子VNXとの間のノードが接続される。この演算増幅器172は、入力電圧をそのまま出力するボルテージフォロア(ユニティーゲインバッファ)を構成する。よって、ゲインは1である。   The operational amplifier 172 is for amplifying one of the output voltages of the four-terminal sensor 120 with a predetermined gain, and the sensor output terminal VN is input to the plus input terminal. Further, the node between the resistor RG1 and the terminal VNX is connected to the negative input terminal. The operational amplifier 172 constitutes a voltage follower (unity gain buffer) that outputs the input voltage as it is. Therefore, the gain is 1.

抵抗RG1は、演算増幅器171のマイナス入力端子と、演算増幅器172のマイナス入力端子との間に接続される。また、抵抗RG2は、演算増幅器171のマイナス入力端子と、演算増幅器171の端子VPXとの間に接続される。
インピーダンス変換用抵抗RSUM1は、演算増幅器172の出力端子とつながる端子VNXと、電圧比較器160のマイナス入力端子とつながる端子VSUMNとの間に接続される。また、インピーダンス変換用抵抗RSUM2は演算増幅器171とつながる端子VPXと、電圧比較器160のプラス入力端子とつながる端子VSUMPとの間に接続される。
The resistor RG1 is connected between the negative input terminal of the operational amplifier 171 and the negative input terminal of the operational amplifier 172. The resistor RG2 is connected between the negative input terminal of the operational amplifier 171 and the terminal VPX of the operational amplifier 171.
The impedance conversion resistor RSUM1 is connected between a terminal VNX connected to the output terminal of the operational amplifier 172 and a terminal VSUMN connected to the negative input terminal of the voltage comparator 160. The impedance conversion resistor RSUM2 is connected between the terminal VPX connected to the operational amplifier 171 and the terminal VSUMP connected to the positive input terminal of the voltage comparator 160.

インピーダンス変換回路170は、演算増幅器172によるボルテージフォロアの回路構成と、演算増幅器171と抵抗RG1と抵抗RG2とによる非反転増幅回路の構成とを組み合わせたものである。なお、インピーダンス変換回路170の構成としては、演算増幅器171と抵抗RG1と抵抗RG2とから非反転増幅回路を構成とする必要は無く、抵抗RG1、RG2を無くして、演算増幅器171も演算増幅器172と同様にボルテージフォロアの構成としても良い。この構成の場合、インピーダンス変換回路170のゲインは1となる。   The impedance conversion circuit 170 is a combination of a voltage follower circuit configuration using an operational amplifier 172 and a non-inverting amplifier circuit configuration using an operational amplifier 171, a resistor RG 1, and a resistor RG 2. The configuration of the impedance conversion circuit 170 need not be a non-inverting amplifier circuit composed of the operational amplifier 171, the resistor RG1, and the resistor RG2, and the resistors RG1 and RG2 are eliminated, and the operational amplifier 171 is connected to the operational amplifier 172. Similarly, a voltage follower configuration may be used. In the case of this configuration, the gain of the impedance conversion circuit 170 is 1.

センサ閾値決定回路10においても、図5に示したセンサ閾値決定回路100と同様に、センサ駆動電流検出回路130とセンサバイアス電流出力回路140とで電流ミラー回路が構成されている。電流ミラー回路は、センサ駆動電流Iを所定(1/K=RS/RB)倍したセンサバイアス電流IBを出力する。そして、インピーダンス変換回路170のインピーダンス変換用抵抗RSUM1、RSUM2にバイアス電流IBを流し、センサ閾値電圧Vx=IB×RSUM1、及びセンサ閾値電圧Vy=IB×RSUM2を発生させる。センサ外部入力BINにより4端子センサ120に発生させた起電力VHをインピーダンス変換回路170にてゲインA(=1+RG2/RG1)倍にて増幅した電圧A×VHとセンサ閾値電圧Vx及びVyとを電圧比較器160にて比較する。これにより、センサ外部入力BINに対し、センサ抵抗Rやセンサ駆動電圧、センサ駆動電流に依存しないヒステリシス特性を持ったディジタル出力を得ることができる。   In the sensor threshold value determination circuit 10 as well, as in the sensor threshold value determination circuit 100 shown in FIG. 5, the sensor drive current detection circuit 130 and the sensor bias current output circuit 140 constitute a current mirror circuit. The current mirror circuit outputs a sensor bias current IB obtained by multiplying the sensor drive current I by a predetermined (1 / K = RS / RB). Then, the bias current IB is passed through the impedance conversion resistors RSUM1 and RSUM2 of the impedance conversion circuit 170 to generate the sensor threshold voltage Vx = IB × RSUM1 and the sensor threshold voltage Vy = IB × RSUM2. A voltage A × VH obtained by amplifying the electromotive force VH generated in the four-terminal sensor 120 by the sensor external input BIN by a gain A (= 1 + RG2 / RG1) times by the impedance conversion circuit 170 and the sensor threshold voltages Vx and Vy are voltages. Comparison is performed by the comparator 160. As a result, a digital output having hysteresis characteristics independent of the sensor resistance R, the sensor drive voltage, and the sensor drive current can be obtained with respect to the sensor external input BIN.

第1実施形態に係るセンサ閾値決定回路10の特徴点は、バイアス電流IBによりヒステリシスを持たせるために、センサ駆動電流検出回路130とセンサバイアス電流出力回路140により生成したセンサ駆動電流IBを、スイッチSW1が導通し、スイッチSW2が開放した際に、インピーダンス変換回路170のインピーダンス変換用抵抗RSUM1に吐き出す。これにより、インピーダンス変換回路170のインピーダンス変換用抵抗RSUM1の両端に端子VNXの電圧を基準としてセンサ閾値電圧Vx=IB×RSUM1を発生させている点である。本実施形態の説明においては、バイアス電流IBをインピーダンス変換用抵抗RSUM1に吐き出す場合を考えるが、逆に、バイアス電流IBをインピーダンス変換用抵抗RSUM1から引き込む場合であっても構わない。   A feature of the sensor threshold value determination circuit 10 according to the first embodiment is that the sensor drive current IB generated by the sensor drive current detection circuit 130 and the sensor bias current output circuit 140 is switched to have hysteresis by the bias current IB. When SW1 becomes conductive and the switch SW2 is opened, it is discharged to the impedance conversion resistor RSUM1 of the impedance conversion circuit 170. Thus, the sensor threshold voltage Vx = IB × RSUM1 is generated at both ends of the impedance conversion resistor RSUM1 of the impedance conversion circuit 170 with reference to the voltage of the terminal VNX. In the description of the present embodiment, the case where the bias current IB is discharged to the impedance conversion resistor RSUM1 is considered, but conversely, the bias current IB may be drawn from the impedance conversion resistor RSUM1.

ここで、図2を参照して、バイアス電流IBとインピーダンス変換回路170よりヒステリシスを持たせることができるということを説明する。図2は、バイアス電流切り替え回路150のスイッチSW1が導通し、スイッチSW2が開放したときのセンサ閾値決定回路10と等価な回路であるセンサ閾値決定回路10´の回路構成を示す回路図である。
インピーダンス変換回路170は、センサ出力端子VPの電圧とセンサ出力端子VNの電圧との差分電圧VHを、端子VPXと端子VNXとの間に、端子VNXの電圧を基準としてゲインA倍にて増幅するための機能を有する。同時に、各々の演算増幅器171、172の出力インピーダンスが小さいという特徴を有している。各々の演算増幅器の出力インピーダンスが小さいために、バイアス電流IBを吐き出す際に見える出力インピーダンスはインピーダンス変換用抵抗RSUM1のみとなる。従って、バイアス電流IBを吐き出す際に見える出力インピーダンスは、4端子型センサ120の出力インピーダンスR/2からRSUM1に変換されたことになる。
Here, with reference to FIG. 2, it will be described that the bias current IB and the impedance conversion circuit 170 can provide hysteresis. FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a sensor threshold value determination circuit 10 ′ that is equivalent to the sensor threshold value determination circuit 10 when the switch SW1 of the bias current switching circuit 150 is turned on and the switch SW2 is opened.
The impedance conversion circuit 170 amplifies a differential voltage VH between the voltage at the sensor output terminal VP and the voltage at the sensor output terminal VN at a gain A times between the terminal VPX and the terminal VNX with reference to the voltage at the terminal VNX. Has a function for. At the same time, the operational amplifiers 171 and 172 have a small output impedance. Since the output impedance of each operational amplifier is small, the output impedance that can be seen when the bias current IB is discharged is only the impedance conversion resistor RSUM1. Therefore, the output impedance that appears when the bias current IB is discharged is converted from the output impedance R / 2 of the four-terminal sensor 120 to RSUM1.

次に、スイッチSW1が開放し、スイッチSW2が導通したときの出力インピーダンスは同様にインピーダンス変換用抵抗RSUM2となる。この場合は、端子VPXの電圧を基準として、インピーダンス変換用抵抗RSUM2にセンサ閾値電圧Vx=IB×RSUM2が発生することになる。スイッチSW2が導通し、スイッチSW1が開放したときの状態は、以下の説明におけるインピーダンス変換用抵抗RSUM1とインピーダンス変換用抵抗RSUM2とを置き換えて考えれば良い。   Next, the output impedance when the switch SW1 is opened and the switch SW2 is turned on is similarly the impedance conversion resistor RSUM2. In this case, the sensor threshold voltage Vx = IB × RSUM2 is generated in the impedance conversion resistor RSUM2 with reference to the voltage of the terminal VPX. The state when the switch SW2 becomes conductive and the switch SW1 is opened may be considered by replacing the impedance conversion resistor RSUM1 and the impedance conversion resistor RSUM2 in the following description.

バイアス電流IBを、駆動電流検出用抵抗RS、バイアス電流出力用抵抗RB及びセンサ駆動電流Iを用いて改めて表すと、
IB=I×RS/RB……(16)
となる。ここで、上式(16)を用いてセンサ閾値電圧Vxを求めると、
Vx=I×RS/RB×RSUM1……(17)
となる。電圧比較器160により判定する電圧は、4端子型センサ120に磁気入力した際に得られるセンサ出力端子VPとセンサ出力端子VNとの間に発生するセンサ出力電圧VHをインピーダンス変換回路170によりゲインA倍した電圧と、上式(17)により得られたセンサ閾値電圧Vxである。センサ外部入力BINをA×VHとVxから求める。
A×RH/t×I×BIN=I×RS/RB×RSUM1
BIN=1/(A×(RH/t)×(RB/RSUM1)×(1/RS))……(18)
Representing the bias current IB again using the drive current detection resistor RS, the bias current output resistor RB, and the sensor drive current I,
IB = I × RS / RB (16)
It becomes. Here, when the sensor threshold voltage Vx is obtained using the above equation (16),
Vx = I × RS / RB × RSUM1 (17)
It becomes. The voltage determined by the voltage comparator 160 is obtained by using the impedance conversion circuit 170 to obtain a sensor output voltage VH generated between the sensor output terminal VP and the sensor output terminal VN obtained by magnetic input to the four-terminal sensor 120 by a gain A. The multiplied voltage and the sensor threshold voltage Vx obtained by the above equation (17). The sensor external input BIN is obtained from A × VH and Vx.
A × RH / t × I × BIN = I × RS / RB × RSUM1
BIN = 1 / (A × (RH / t) × (RB / RSUM1) × (1 / RS)) (18)

上式(18)からも分かるように、センサ外部入力BINはセンサ抵抗Rに依存しなくなる。これは、センサ抵抗Rと他の抵抗とのマッチングを考慮する必要が無いことを意味する。ここで、ゲインAは、抵抗RG1と抵抗RG2とによって決まるため、任意の素子を選択すれば良い。また、バイアス電流出力用抵抗RB、インピーダンス変換用抵抗RSUM1、RSUM2についても同様である。さらに、駆動電流検出用抵抗RSについては、温度特性の小さい抵抗や外付け抵抗を使用すれば良い。このように、本来マッチングが必要な素子同士の形状や素子配置場所を任意に決めることができる。   As can be seen from the above equation (18), the sensor external input BIN does not depend on the sensor resistance R. This means that it is not necessary to consider matching between the sensor resistance R and other resistances. Here, since the gain A is determined by the resistance RG1 and the resistance RG2, any element may be selected. The same applies to the bias current output resistor RB and the impedance conversion resistors RSUM1 and RSUM2. Further, as the driving current detection resistor RS, a resistor having a small temperature characteristic or an external resistor may be used. In this way, it is possible to arbitrarily determine the shape and element arrangement location of elements that originally need matching.

[第2実施形態]
続いて、図3を参照して、本発明の第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20の回路構成を説明する。
図3に示すセンサ閾値決定回路20は、図1に示したセンサ閾値決定回路10を構成する各部に加えて、センサバイアスシンク電流出力回路180を有して構成される。
センサバイアスシンク電流出力回路180は、NMOSトランジスタ181、182を有して構成される。このNMOSトランジスタ181のゲートは、NMOSトランジスタ182のゲートに接続され、NMOSトランジスタ182のドレインが端子VSUMNに接続されることで、センサバイアス電流−IBを発生させることができる。
[Second Embodiment]
Next, the circuit configuration of the sensor threshold value determination circuit 20 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The sensor threshold value determination circuit 20 shown in FIG. 3 includes a sensor bias sink current output circuit 180 in addition to the components constituting the sensor threshold value determination circuit 10 shown in FIG.
The sensor bias sink current output circuit 180 includes NMOS transistors 181 and 182. The gate of the NMOS transistor 181 is connected to the gate of the NMOS transistor 182, and the drain of the NMOS transistor 182 is connected to the terminal VSUMN, so that the sensor bias current -IB can be generated.

また、センサバイアスシンク電流出力回路180の追加に伴って、センサバイアス電流出力回路240は、センサバイアス電流出力回路140が有する素子に加え、PMOSトランジスタ143を有して構成される。また、バイアス電流切り替え回路250は、バイアス電流切り替え回路150が有する素子に加え、スイッチSW3を有して構成される。また、インピーダンス変換回路270は、インピーダンス変換回路170が有する素子のうち、インピーダンス変換用抵抗RSUM2を有していない。   In addition to the addition of the sensor bias sink current output circuit 180, the sensor bias current output circuit 240 is configured to include a PMOS transistor 143 in addition to the elements included in the sensor bias current output circuit 140. The bias current switching circuit 250 includes a switch SW3 in addition to the elements included in the bias current switching circuit 150. The impedance conversion circuit 270 does not include the impedance conversion resistor RSUM2 among the elements included in the impedance conversion circuit 170.

センサバイアス電流出力回路240のバイアス電流IBを発生するPMOSトランジスタ143のドレインは、バイアス電流切り替え回路250のスイッチSW2を介してセンサバイアスシンク電流出力回路180のダイオード接続されたNMOSトランジスタ181のドレインとゲートに接続される。これにより、センサバイアス電流IBにシンクする電流を出力することができる。   The drain of the PMOS transistor 143 that generates the bias current IB of the sensor bias current output circuit 240 is connected to the drain and gate of the diode-connected NMOS transistor 181 of the sensor bias sink current output circuit 180 via the switch SW2 of the bias current switching circuit 250. Connected to. As a result, a current that sinks to the sensor bias current IB can be output.

そして、電圧比較器160の出力端子と接続された端子VCOMPは、バイアス電流切り替え回路250のSW1のゲート、インバータ151の入力端子を介してSW2のゲート、スイッチSW3のゲートにそれぞれ接続される。これにより、電圧比較器160と接続された端子VCOMPから出力されるディジタル値Doutに応じて、インピーダンス変換用抵抗RSUM1に吐き出されるセンサバイアス電流IBを、インピーダンス変換用抵抗RSUM1から引き込まれるセンサバイアス電流−IBに切り替えることが可能となる。   The terminal VCOMP connected to the output terminal of the voltage comparator 160 is connected to the gate of SW1 of the bias current switching circuit 250, the gate of SW2 and the gate of the switch SW3 via the input terminal of the inverter 151, respectively. As a result, the sensor bias current IB discharged from the impedance conversion resistor RSUM1 in accordance with the digital value Dout output from the terminal VCOMP connected to the voltage comparator 160 is the sensor bias current − drawn from the impedance conversion resistor RSUM1. It becomes possible to switch to IB.

第1実施形態に係るセンサ閾値決定回路10においては、バイアス電流IBによりディジタル値Doutにヒステリシスを持たせるために、バイアス電流IBをインピーダンス変換回路170の出力インピーダンスであるインピーダンス変換用抵抗RSUM1とRSUM2に吐き出すものであったが、第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20の特徴点は、バイアス電流切り替え回路250とセンサバイアスシンク電流出力回路180とを用いることで、第1実施形態に係るセンサ閾値決定回路10のインピーダンス変換回路170のインピーダンス変換用抵抗RSUM2を無くした点である。そして、インピーダンス変換用抵抗RSUM1だけに、センサバイアス電流IBを吐き出す、又は引き込む。   In the sensor threshold value determination circuit 10 according to the first embodiment, the bias current IB is applied to the impedance conversion resistors RSUM1 and RSUM2 which are output impedances of the impedance conversion circuit 170 in order to give the digital value Dout hysteresis by the bias current IB. Although the sensor threshold value determination circuit 20 according to the second embodiment is characterized by using the bias current switching circuit 250 and the sensor bias sink current output circuit 180, the sensor threshold value according to the first embodiment This is the point that the impedance conversion resistor RSUM2 of the impedance conversion circuit 170 of the determination circuit 10 is eliminated. Then, the sensor bias current IB is discharged or drawn only to the impedance conversion resistor RSUM1.

第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20のインピーダンス変換回路270のように、インピーダンス変換用抵抗RSUM1のみを設けても、数式(18)と同様のことが実現できる。
なお、スイッチSW2が導通し、スイッチSW1が開放したときの状態は、上述した数式(18)と同様の解析においてインピーダンス変換用抵抗RSUM1を−RSUM1に置き換えて考えれば良い。
Even if only the impedance conversion resistor RSUM1 is provided as in the impedance conversion circuit 270 of the sensor threshold value determination circuit 20 according to the second embodiment, the same expression as Expression (18) can be realized.
The state when the switch SW2 is turned on and the switch SW1 is opened may be considered by replacing the impedance conversion resistor RSUM1 with -RSUM1 in the same analysis as in the above equation (18).

[第3実施形態]
続いて、図4を参照して、本発明の第3実施形態に係るセンサ閾値決定回路30の回路構成を説明する。図4に示すセンサ閾値決定回路30は、図3に示したセンサ閾値決定回路20を構成する各部を有して構成される。但し、また、インピーダンス変換回路370は、インピーダンス変換回路170が有する素子のうち、インピーダンス変換用抵抗RSUM1を有していない点が相違する。
まず、バイアス電流IBを発生するPMOSトランジスタ143のドレインは、バイアス電流切り替え回路250のスイッチSW2を介してセンサバイアスシンク電流出力回路180のダイオード接続されたNMOSトランジスタ181のドレインとゲートに接続される。これにより、センサバイアス電流IBにシンクする電流を出力することができる。ここまでは、第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20と同じである。
[Third Embodiment]
Subsequently, a circuit configuration of the sensor threshold value determination circuit 30 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sensor threshold value determination circuit 30 shown in FIG. 4 is configured to have each part constituting the sensor threshold value determination circuit 20 shown in FIG. However, the impedance conversion circuit 370 is different from the elements of the impedance conversion circuit 170 in that it does not include the impedance conversion resistor RSUM1.
First, the drain of the PMOS transistor 143 that generates the bias current IB is connected to the drain and gate of the diode-connected NMOS transistor 181 of the sensor bias sink current output circuit 180 via the switch SW2 of the bias current switching circuit 250. As a result, a current that sinks to the sensor bias current IB can be output. The process so far is the same as the sensor threshold value determination circuit 20 according to the second embodiment.

このNMOSトランジスタ181のゲートは、NMOSトランジスタ182のゲートに接続され、NMOSトランジスタ182のドレインが端子VSUMPに接続されることで、センサバイアス電流−IBを発生することができる。
そして、電圧比較器160と接続された端子VCOMPは、バイアス電流切り替え回路250のSW1のゲート、インバータ151の入力端子を介してSW2のゲート、スイッチSW3のゲートにそれぞれ接続されているので、電圧比較器160と接続された端子VCOMPの状態によって、バイアス電流切り替え回路250にてバイアス電流を切り替えた際に、インピーダンス変換用抵抗RSUM2に吐き出すセンサバイアス電流IBを−IBへと切り替えることが可能となる。
The gate of the NMOS transistor 181 is connected to the gate of the NMOS transistor 182, and the drain of the NMOS transistor 182 is connected to the terminal VSUMP, so that the sensor bias current -IB can be generated.
The terminal VCOMP connected to the voltage comparator 160 is connected to the gate of SW1 of the bias current switching circuit 250, the gate of SW2 via the input terminal of the inverter 151, and the gate of the switch SW3. When the bias current is switched by the bias current switching circuit 250, the sensor bias current IB discharged to the impedance conversion resistor RSUM2 can be switched to -IB depending on the state of the terminal VCOMP connected to the device 160.

第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20は、バイアス電流切り替え回路250とセンサバイアスシンク電流出力回路180とを用いることで、インピーダンス変換用抵抗RSUM1だけに、センサバイアス電流IBを吐き出す、又は引き込むものであった。これにより、バイアス電流IBによりディジタル値Doutにヒステリシスを持たせていた。第3実施形態に係るセンサ閾値決定回路30の特徴点は、第2実施形態に係るセンサ閾値決定回路20と同様に、インピーダンス変換用抵抗RSUM1、RSUM2の両方にセンサバイアス電流IBを吐き出すのではなく、インピーダンス変換用抵抗RSUM2だけに、センサバイアス電流IBを吐き出す、又は引き込むものである。第3実施形態に係るセンサ閾値決定回路30のインピーダンス変換回路370のように、インピーダンス変換用抵抗RSUM2のみを設けても、上述した数式(18)と同様のことが実現できる。
なお、スイッチSW2が導通し、スイッチSW1が開放したときの状態は、数式(18)と同様の解析においてインピーダンス変換用抵抗RSUM2を−RSUM2に置き換えて考えれば良い。
The sensor threshold value determination circuit 20 according to the second embodiment uses the bias current switching circuit 250 and the sensor bias sink current output circuit 180 to discharge or draw the sensor bias current IB only to the impedance conversion resistor RSUM1. Met. Thereby, the digital value Dout is given hysteresis by the bias current IB. The characteristic point of the sensor threshold value determination circuit 30 according to the third embodiment is that the sensor bias current IB is not discharged to both the impedance conversion resistors RSUM1 and RSUM2 as in the sensor threshold value determination circuit 20 according to the second embodiment. The sensor bias current IB is discharged or drawn only to the impedance conversion resistor RSUM2. Even when only the impedance conversion resistor RSUM2 is provided as in the impedance conversion circuit 370 of the sensor threshold value determination circuit 30 according to the third embodiment, the same as the above-described equation (18) can be realized.
The state when the switch SW2 is turned on and the switch SW1 is opened may be considered by replacing the impedance conversion resistor RSUM2 with -RSUM2 in the same analysis as Expression (18).

[変形例]
上述したように、上述したセンサ閾値決定回路では、センサの抵抗に依存しないヒステリシス特性を持たせたディジタル値を出力することができるが、センサ閾値決定回路の後段に、あえて温度補償回路等を設けることで、センサの出力精度を高めることもできる。
[まとめ]
上記の第1〜3実施形態の各実施形態において、インピーダンス変換回路の出力インピーダンスRSUM1、RSUM2とセンサバイアス電流±IBとの積を用い、端子VPX又はVNXの基準電位にて閾値電圧Vxを発生させる。これにより、センサ外部入力BINに対してセンサ抵抗Rに依存しないヒステリシス特性を持たせたディジタル出力を得ることができる。そのため、各抵抗素子同士のマッチングを考慮する必要が無くなる。
[Modification]
As described above, the sensor threshold value determination circuit described above can output a digital value having a hysteresis characteristic that does not depend on the resistance of the sensor, but a temperature compensation circuit or the like is intentionally provided after the sensor threshold value determination circuit. Thus, the output accuracy of the sensor can be increased.
[Summary]
In each of the first to third embodiments, the threshold voltage Vx is generated at the reference potential of the terminal VPX or VNX using the product of the output impedances RSUM1 and RSUM2 of the impedance conversion circuit and the sensor bias current ± IB. . As a result, a digital output having a hysteresis characteristic independent of the sensor resistance R with respect to the sensor external input BIN can be obtained. Therefore, it is not necessary to consider matching between the resistance elements.

4端子型のセンサ、又は当該4端子型のセンサと等価な回路構成のセンサであって、ホール素子、磁気抵抗素子、歪みセンサ、圧力センサ、温度センサ、又は加速度センサ等の各種センサのセンサ閾値決定回路としてICに集積することができる。   A four-terminal sensor, or a sensor having a circuit configuration equivalent to the four-terminal sensor, and sensor thresholds of various sensors such as a Hall element, a magnetoresistive element, a strain sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, and an acceleration sensor It can be integrated into an IC as a decision circuit.

10、20、30 センサ閾値決定回路
110 センサ駆動電圧源
120 4端子型センサ
130 センサ駆動検出回路
140、240 センサバイアス電流出力回路
150、250 バイアス電流切り替え回路
160 電圧比較器
170、270、370 インピーダンス変換回路
171、172 演算増幅器
RG1、RG2 抵抗
RSUM1、RSUM2 インピーダンス変換用抵抗
180 センサバイアスシンク電流出力回路
10, 20, 30 Sensor threshold value determination circuit 110 Sensor drive voltage source 120 Four-terminal sensor 130 Sensor drive detection circuit 140, 240 Sensor bias current output circuit 150, 250 Bias current switching circuit 160 Voltage comparators 170, 270, 370 Impedance conversion Circuits 171 and 172 Operational amplifiers RG1 and RG2 Resistors RSUM1 and RSUM2 Impedance conversion resistors 180 Sensor bias sink current output circuit

Claims (9)

センサを駆動するためのセンサ駆動電流を検出するセンサ駆動電流検出手段と、
前記センサ駆動電流検出手段から検出された前記センサ駆動電流を所定倍したバイアス電流を出力するセンサバイアス電流出力手段と、
前記センサの出力インピーダンスを所定のインピーダンスに変換するインピーダンス変換手段と、
前記センサから出力されたセンサ出力電圧を比較して、前記センサ出力電圧をディジタル値として出力する電圧比較手段と、
を備え、
変換後の出力インピーダンスに対して、前記バイアス電流を流すことによって、前記ディジタル値として出力するための閾値電圧を決定することを特徴とするセンサ閾値決定回路。
Sensor driving current detecting means for detecting a sensor driving current for driving the sensor;
Sensor bias current output means for outputting a bias current obtained by multiplying the sensor drive current detected from the sensor drive current detection means by a predetermined value;
Impedance conversion means for converting the output impedance of the sensor into a predetermined impedance;
Voltage comparison means for comparing the sensor output voltage output from the sensor and outputting the sensor output voltage as a digital value;
With
A sensor threshold value determining circuit for determining a threshold voltage to be output as the digital value by causing the bias current to flow with respect to the output impedance after conversion.
前記センサは、2つの入力端子と、2つの出力端子を有する4端子型のセンサであり、
前記インピーダンス変換手段は、前記4端子型のセンサの出力端子に接続され、前記4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスの少なくとも一方を所定のインピーダンスに変換し、
前記電圧比較手段の比較結果に基づいて、前記インピーダンス変換手段から出力された2つの出力インピーダンスのうちのいずれか一方に対して前記バイアス電流を流すように、当該バイアス電流の流れを切り替えるバイアス電流切り替え手段を備えることを特徴とする請求項1記載のセンサ閾値決定回路。
The sensor is a four-terminal sensor having two input terminals and two output terminals,
The impedance converter is connected to an output terminal of the four-terminal sensor, converts at least one of two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance,
Bias current switching for switching the flow of the bias current so that the bias current flows to one of the two output impedances output from the impedance conversion unit based on the comparison result of the voltage comparison unit The sensor threshold value determination circuit according to claim 1, further comprising: means.
前記インピーダンス変換手段は、前記4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスの両方を所定のインピーダンスに変換することを特徴とする請求項2記載のセンサ閾値決定回路。   3. The sensor threshold value determining circuit according to claim 2, wherein the impedance converting means converts both of two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance. 前記バイアス電流切り替え手段は、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて、変換後の2つの出力インピーダンスのうちのいずれか一方に対して前記バイアス電流を流すように、前記バイアス電流の流れを切り替えることを特徴とする請求項3記載のセンサ閾値決定回路。   The bias current switching unit switches the flow of the bias current so that the bias current flows to one of the two output impedances after conversion based on the comparison result of the voltage comparison unit. The sensor threshold value determination circuit according to claim 3. 前記インピーダンス変換手段は、前記4端子型のセンサの2つの出力インピーダンスのいずれか一方を所定のインピーダンスに変換することを特徴とする請求項2記載のセンサ閾値決定回路。   3. The sensor threshold value determining circuit according to claim 2, wherein the impedance converting means converts one of two output impedances of the four-terminal sensor into a predetermined impedance. 前記バイアス電流に対して負のバイアス電流を出力するセンサバイアスシンク電流出力手段を備え、
前記バイアス電流切り替え手段は、前記電圧比較手段の比較結果に基づいて、変換後の出力インピーダンスに対して前記バイアス電流を吐き出す、又は引き込むように、前記バイアス電流の流れを切り替えることを特徴とする請求項3記載のセンサ閾値決定回路。
Sensor bias sink current output means for outputting a negative bias current with respect to the bias current;
The bias current switching means switches the flow of the bias current so as to discharge or draw the bias current with respect to the output impedance after conversion based on a comparison result of the voltage comparison means. Item 4. The sensor threshold value determination circuit according to Item 3.
前記出力インピーダンス変換手段は、
前記センサ出力電圧を所定のゲインで増幅するための出力電圧増幅回路と、
前記出力電圧増幅回路によって増幅されたセンサ出力電圧を基準にして、前記閾値電圧を決定するためのインピーダンス変換用抵抗素子と、
を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のセンサ閾値決定回路。
The output impedance converting means includes
An output voltage amplification circuit for amplifying the sensor output voltage with a predetermined gain;
A resistance element for impedance conversion for determining the threshold voltage with reference to the sensor output voltage amplified by the output voltage amplifier circuit;
The sensor threshold value determination circuit according to claim 1, comprising:
前記センサ駆動電流検出手段は、前記センサ駆動電流を検出するための駆動電流検出用抵抗素子を有し、
前記センサバイアス電流出力手段は、前記センサ駆動電流を所定倍した前記バイアス電流を出力するための駆動電流増幅回路と、バイアス電流出力用抵抗素子と、スイッチング素子とを有し、
前記センサ駆動電流検出手段と、前記センサバイアス電流出力手段とから電流ミラー回路を構成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のセンサ閾値決定回路。
The sensor drive current detection means has a drive current detection resistance element for detecting the sensor drive current,
The sensor bias current output means includes a drive current amplification circuit for outputting the bias current obtained by multiplying the sensor drive current by a predetermined value, a bias current output resistance element, and a switching element.
8. The sensor threshold value determination circuit according to claim 1, wherein a current mirror circuit is configured by the sensor drive current detection unit and the sensor bias current output unit.
前記センサは、ホール素子、磁気抵抗素子、歪みセンサ、圧力センサ、温度センサ、又は加速度センサのいずれかのセンサであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のセンサ閾値決定回路。   The sensor threshold according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensor is any one of a Hall element, a magnetoresistive element, a strain sensor, a pressure sensor, a temperature sensor, and an acceleration sensor. Decision circuit.
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