JP2018531383A5 - - Google Patents
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Claims (19)
- 検知された外部磁場を検知するための磁場センサであって、
第1のノード及び第2のノードを有する第1の磁気抵抗素子と、
第1のノード及び第2のノードを有する第2の磁気抵抗素子であって、前記第1の磁気抵抗素子の前記第2のノードが、前記第2の磁気抵抗素子の前記第1のノードに結合されて、前記第1の磁気抵抗素子と前記第2の磁気抵抗素子を直列に結合する第1の接合ノードを形成するものと、
AC混合電流を生成するように動作可能な少なくとも1つの電流生成回路であって、前記AC混合電流の少なくとも第1の部分は前記第1及び第2の直列結合された磁気抵抗素子を通過するように結合され、前記AC混合電流はAC電流周波数を有するAC電流成分を有する、少なくとも1つの電流生成回路と、
前記第1の磁気抵抗素子に近接する第1のAC混合磁場を生成するように動作可能であり、更に、前記第2の磁気抵抗素子に近接する第2のAC混合磁場を生成するように動作可能である、少なくとも1つの磁場生成回路であって、前記第1のAC混合磁場は、前記AC電流周波数と同じAC磁場周波数を有する第1のAC磁場成分を有し、前記第2のAC混合磁場が、前記AC磁場周波数を有する第2のAC磁場成分を有し、前記第1の及び第2のAC混合磁場は、前記第1の接合ノードに現れる出力信号を生じさせ、前記出力信号は、前記検知された外部磁場の変化に応じて値が変化するDC成分を含む、少なくとも1つの磁場生成回路と、
を含む磁場センサ。 - 前記出力信号を表す信号を受信するように結合され、前記出力信号を表す前記信号を少なくとも1つの閾値信号と比較して、前記検知された外部磁場の大きさが第1の所定の磁場の大きさ未満であることを示す第1の状態、及び、前記検知された外部磁場の前記大きさが前記第1の所定の磁場の大きさ又は第2の異なる所定の磁場の大きさから選択された1つよりも大きいことを示す第2の状態、を有する出力信号を生成するように構成された比較器をさらに含む、
請求項1に記載の磁場センサ。 - 前記第1の接合ノードと前記比較器との間に結合されたフィルタであって、前記フィルタは前記AC磁場周波数で前記出力信号のAC成分を除去するように選択され、前記フィルタはフィルタリングされた信号を生成するように構成され、前記比較器は前記出力信号を表す前記信号として前記フィルタリングされた信号を受信するように結合される、フィルタをさらに含む、
請求項2に記載の磁場センサ。 - 前記少なくとも1つの磁場生成回路及び前記少なくとも1つの電流生成回路は、少なくとも1つの兼用回路と同じであり、前記電流は、前記第1及び第2のAC混合磁場を生じさせる、
請求項1に記載の磁場センサ。 - 前記少なくとも1つの磁場生成回路は、
前記第1の磁気抵抗素子に近接して配設された第1の磁場源と、
前記第2の磁気抵抗素子に近接して配設された第2の磁場源と、を含み、
前記第1の磁場源は、前記第1の磁気抵抗素子に近接する前記第1のAC混合磁場を生成するように構成され、前記第2の磁場源は、前記第2の磁気抵抗素子に近接する前記第2のAC混合磁場を生成するように構成される、
請求項1に記載の磁場センサ。 - 前記第1及び第2の磁気抵抗素子は基板上に配設され、前記第1の磁場源は、前記基板上又は前記基板内に配設された第1の電流導体を含み、前記第2の磁場源は、前記基板上又は前記基板内に配設された第2の電流導体を含む、
請求項5に記載の磁場センサ。 - 前記第1及び第2の電流導体は、相互に直列に電気的に結合される、
請求項6に記載の磁場センサ。 - 前記第1及び第2の電流導体は、前記第1及び第2の磁気抵抗素子と直列に電気的に結合される、
請求項6に記載の磁場センサ。 - 前記第1及び第2のAC混合磁場はそれぞれ、前記第1及び第2の磁気抵抗素子の第1及び第2の主応答軸に対して平行から約+/−45度内の方向を有する、
請求項1に記載の磁場センサ。 - 検知された外部磁場を検知する方法であって、
第1のノード及び第2のノードを有する第1の磁気抵抗素子を設けるステップと、
第1のノード及び第2のノードを有する第2の磁気抵抗素子を設けるステップであって、前記第1の磁気抵抗素子の前記第2のノードが、前記第2の磁気抵抗素子の前記第1のノードに結合されて、前記第1の磁気抵抗素子と前記第2の磁気抵抗素子を直列に結合する第1の接合ノードを形成するものと、
AC混合電流を生成するステップであって、前記AC混合電流の少なくとも第1の部分は前記第1及び第2の直列結合された磁気抵抗素子を通過するように結合され、前記AC混合電流は、AC電流周波数を有するAC電流成分を有する、ステップと、
前記第1の磁気抵抗素子に近接する第1のAC混合磁場を生成し、前記第2の磁気抵抗素子に近接する第2のAC混合磁場を生成するステップであって、
前記第1のAC混合磁場は、前記AC電流周波数と同じAC磁場周波数を有するAC磁場成分を有し、前記第2のAC混合磁場が、前記AC磁場周波数を有する第2のAC磁場成分を有し、前記第1の及び第2のAC混合磁場は、前記第1の接合ノードに現れる出力信号を生じさせ、前記出力信号はDC成分を含む、ステップと、
を含む方法。 - 前記出力信号を表す信号を少なくとも1つの閾値信号と比較して、前記検知された外部磁場の大きさが第1の所定の磁場の大きさ未満であることを示す第1の状態、及び、前記検知された外部磁場の前記大きさが前記第1の所定の磁場の大きさ又は第2の異なる所定の磁場の大きさから選択された1つよりも大きいことを示す第2の状態、を有する比較信号を生成するステップをさらに含む、
請求項10に記載の方法。 - 前記AC磁場周波数で前記出力信号のAC成分を除去するためにフィルタリングするステップをさらに含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記AC混合電流の少なくとも前記第1の部分は、前記第1及び第2のAC混合磁場を生じさせる、
請求項10に記載の方法。 - 前記第1及び第2の磁気抵抗素子は基板上に配設され、前記第1のAC混合磁場を生成する前記ステップは、
前記基板上又は前記基板内に配設された第1の電流導体で前記第1の磁気抵抗素子に近接する前記第1のAC混合磁場を生成するステップを含み、
前記第2のAC混合磁場を生成する前記ステップは、
前記基板上又は前記基板内に配設された第2の電流導体で前記第2の磁気抵抗素子に近接する前記第2のAC混合磁場を生成するステップを含む、
請求項10に記載の方法。 - 前記第1及び第2の電流導体は、相互に直列に電気的に結合される、
請求項14に記載の方法。 - 前記第1及び第2の電流導体は、前記第1及び第2の磁気抵抗素子と直列に電気的に結合される、
請求項15に記載の方法。 - 前記第1及び第2のAC混合磁場はそれぞれ、前記第1及び第2の磁気抵抗素子の第1及び第2の主応答軸に対して平行から約+/−45度内の方向を有する、
請求項10に記載の方法。 - 第1のノード及び第2のノードを有する第3の磁気抵抗素子と、
第1のノード及び第2のノードを有する第4の磁気抵抗素子であって、前記第3の磁気抵抗素子の前記第2のノードが、前記第4の磁気抵抗素子の前記第1のノードに結合されて、前記第3の磁気抵抗素子と前記第4の磁気抵抗素子を直列に結合する第2の接合ノードを形成するものと、
を更に備え、
前記AC混合電流の第2の部分が結合されて、前記第3の及び第4の直列接続された抵抗を通過し、
前記少なくとも1つの磁場生成回路が、更に、前記第3の磁気抵抗素子に近接する、第3のAC混合磁場を生成するように動作可能であり、前記第4の磁気抵抗素子に近接する第4のAC混合磁場を生成するように動作可能であり、
前記第3のAC混合磁場が、前記AC電流周波数と同一のAC磁場周波数を有する第3のAC磁場成分を有し、
前記第4のAC混合磁場は、前記AC磁場周波数を有する第4のAC磁場成分を有し、
前記第1、第2、第3、及び、第4のAC混合磁場は、前記第1の及び第2の接合ノードに現れる差動出力信号を生じさせ、
前記差動出力信号が、前記第2の外部磁場の変化に応じて値が変化するDC成分を含む、
請求項1に記載の磁場センサ。 - 第1のノード及び第2のノードを有する第3の磁気抵抗素子を設けるステップと、
第1のノード及び第2のノードを有する第4の磁気抵抗素子を設けるステップであって、前記第3の磁気抵抗素子の前記第2のノードが、前記第4の磁気抵抗素子の前記第1のノードに結合されて、前記第3の磁気抵抗素子と前記第4の磁気抵抗素子を直列に結合する第2の接合ノードを形成するものと、
を更に含み、
前記AC混合電流の第2の部分が結合されて、前記第3の及び第4の直列結合された抵抗を通過し、
前記少なくとも1つの磁場生成回路が、更に、前記第3の磁気抵抗素子に近接する第3のAC混合磁場を生成するように動作可能であり、そして、前記第4の磁気抵抗素子に近接する第4のAC混合磁場を生成するように動作可能であり、
前記第3のAC混合磁場が、前記AC電流周波数と同一のAC磁場周波数を有する第3のAC磁場成分を有し、
前記第4のAC混合磁場が、前記AC磁場周波数を有する第4のAC磁場成分を有し、
前記第1、第2、第3、及び、第4のAC混合磁場が、前記第1の及び第2の接合ノードに現れる差動出力信号を生じさせ、
前記差動出力信号が、前記検知された外部磁場の変化に応じて値が変化するDC成分を含む、
請求項10に記載の方法。
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