JP3209053U - Magnetic sensor integrated circuit, motor assembly and application apparatus - Google Patents

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Abstract

【課題】正確な磁界検出信号を得ることができる磁気センサ集積回路、モータ組立体及び応用装置を提供する。【解決手段】磁気センサ集積回路は、磁気センサ200、信号処理ユニット300、出力制御回路400及び出力ポート2を含む。磁気センサは、外部磁界の磁気極性を検知する定電流を受け、差分信号を出力する。信号処理ユニットは、差分信号を増幅し、差分信号のオフセットを除去して、磁界検出信号を得る。出力制御回路は、少なくとも磁界検出信号に基づいて、磁気センサ集積回路を、電流が出力ポートから外部へ流れる第1の状態及び電流が外部から出力ポートへ流入する第2の状態のうちの少なくとも1つの状態で動作させるように制御する。【選択図】図1A magnetic sensor integrated circuit, a motor assembly, and an application device capable of obtaining an accurate magnetic field detection signal are provided. A magnetic sensor integrated circuit includes a magnetic sensor, a signal processing unit, an output control circuit, and an output port. The magnetic sensor receives a constant current for detecting the magnetic polarity of the external magnetic field and outputs a differential signal. The signal processing unit amplifies the difference signal and removes the offset of the difference signal to obtain a magnetic field detection signal. The output control circuit causes at least one of a first state in which current flows from the output port to the outside and a second state in which current flows from the outside to the output port based on at least the magnetic field detection signal. Control to operate in one state. [Selection] Figure 1

Description

本開示は、磁界検出に関し、より具体的には、磁気センサ集積回路、モータ組立体及び応用装置に関する。   The present disclosure relates to magnetic field detection, and more specifically to a magnetic sensor integrated circuit, a motor assembly, and an application device.

磁気センサは、現代の工業及び電子製品において、電流、位置及び方向などの物理パラメータを測定するための磁界強度を誘導するために、広範に応用されている。モータは、磁気センサの重要な応用分野である。磁気センサは、モータ内の回転子磁極位置センサとして機能することができる。   Magnetic sensors are widely applied in modern industrial and electronic products to induce magnetic field strength for measuring physical parameters such as current, position and direction. Motors are an important field of application for magnetic sensors. The magnetic sensor can function as a rotor magnetic pole position sensor in the motor.

一般に、磁気センサは、磁界検出信号のみを出力することができる。しかしながら、磁界検出信号は、弱く、磁気センサのオフセットと混じり合い、正確な磁界検出信号を得ることは難しい。   Generally, a magnetic sensor can output only a magnetic field detection signal. However, the magnetic field detection signal is weak and mixed with the offset of the magnetic sensor, and it is difficult to obtain an accurate magnetic field detection signal.

上記観点から、磁気センサ集積回路、モータ組立体及び応用装置が提供される。   In view of the above, a magnetic sensor integrated circuit, a motor assembly, and an application device are provided.

上記目的を達成するための、本開示の技術的解決策は、以下の通りである。   The technical solution of the present disclosure for achieving the above object is as follows.

磁気センサ集積回路は、
外部電力を直流電力に変換する整流器回路と、
外部磁界の極性を検知するために定電流を受け、差分信号を出力する磁気センサと、
磁気センサにより出力された差分信号を、差分信号を増幅し、差分信号のオフセットを除去することにより、磁界検出信号に変換する信号処理ユニットと、
少なくとも磁界検出信号に基づいて、磁気センサ集積回路を、電流が磁気センサ集積回路の出力ポートから外部へ流れる第1の状態及び電流が外部から出力ポートへ流れる第2の状態のうちの少なくとも1つの状態で動作させるように制御する出力制御回路と、
を含む。
Magnetic sensor integrated circuit
A rectifier circuit that converts external power into DC power;
A magnetic sensor that receives a constant current to detect the polarity of the external magnetic field and outputs a differential signal;
A signal processing unit that converts the differential signal output by the magnetic sensor into a magnetic field detection signal by amplifying the differential signal and removing the offset of the differential signal;
Based on at least the magnetic field detection signal, the magnetic sensor integrated circuit has at least one of a first state in which current flows from the output port of the magnetic sensor integrated circuit to the outside and a second state in which current flows from the outside to the output port. An output control circuit that controls to operate in a state;
including.

随意に、整流器は、全波整流器ブリッジ及び電圧安定化ユニットを含み、全波整流器ブリッジは、外部交流電力を直流電圧に変換して出力制御回路に電力供給し、電圧安定化ユニットは、記全波整流器ブリッジにより出力された直流電圧を低電圧直流に変換して信号処理ユニットに電力供給する。   Optionally, the rectifier includes a full wave rectifier bridge and a voltage stabilization unit, the full wave rectifier bridge converts external AC power to a DC voltage and powers the output control circuit, and the voltage stabilization unit The DC voltage output by the wave rectifier bridge is converted into a low voltage DC and supplied to the signal processing unit.

随意に、差分信号は、磁界信号及びオフセット信号を含み、信号処理ユニットは、磁界信号及びオフセット信号をそれぞれ高周波数領域とベースバンド周波数に変調するための第1のチョッピングスイッチと、第1のチョッピングスイッチにより出力された差分信号を増幅し、第1のチョッピングスイッチにより出力された差分信号の磁界信号をベースバンド周波数に復調して、復調された差分信号を出力する。
随意に、前記信号処理ユニットは、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールをさらに含み、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールは、第1のスイッチ・キャパシタフィルタ、第2のスイッチ・キャパシタフィルタ、第3のスイッチ・キャパシタフィルタ及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタを含み、第1のスイッチ・キャパシタフィルタ及び第2のスイッチ・キャパシタフィルタは、第1の半周期において第1の増幅器ユニットにより出力された差分信号を第1のサンプル信号(sampled signal)としてサンプリングし、第3のスイッチ・キャパシタフィルタ及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタは、第2の半周期において第1の増幅器ユニットにより出力された差分信号を第2のサンプル信号としてサンプリングする。
Optionally, the differential signal includes a magnetic field signal and an offset signal, and the signal processing unit includes a first chopping switch for modulating the magnetic field signal and the offset signal to a high frequency region and a baseband frequency, respectively, and a first chopping. The differential signal output by the switch is amplified, the magnetic field signal of the differential signal output by the first chopping switch is demodulated to the baseband frequency, and the demodulated differential signal is output.
Optionally, the signal processing unit further includes a switch capacitor filter module, the switch capacitor filter module including a first switch capacitor filter, a second switch capacitor filter, and a third switch capacitor filter. And a fourth switch-capacitor filter, wherein the first switch-capacitor filter and the second switch-capacitor filter receive the difference signal output by the first amplifier unit in the first half cycle as a first sample. The third switch capacitor filter and the fourth switch capacitor filter sample the signal (sampled signal), and the difference signal output by the first amplifier unit in the second half cycle is used as the second sample signal. Sump Ring.

随意に、信号処理ユニットは、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールにより出力された差分信号を磁界検出信号に変換し、磁界検出信号を出力制御回路に出力するための変換器をさらに含む。   Optionally, the signal processing unit further includes a converter for converting the differential signal output by the switch capacitor filter module into a magnetic field detection signal and outputting the magnetic field detection signal to an output control circuit.

随意に、集積回路は、第1のクロック信号を第1のチョッピングスイッチ及び第1の増幅器ユニットに出力し、第2のクロック信号をスイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールに出力し、第3のクロック信号を変換器に出力するように構成されたタイミング制御器をさらに含み、ここで第2のクロック信号は、第1のクロック信号に対して第1の所定時間遅延し、第2のクロック信号は、第3のクロック信号に対して第2の所定時間遅延する。   Optionally, the integrated circuit outputs a first clock signal to the first chopping switch and the first amplifier unit, outputs a second clock signal to the switch capacitor filter module, and outputs a third clock signal. And a timing controller configured to output to the converter, wherein the second clock signal is delayed by a first predetermined time with respect to the first clock signal, and the second clock signal is The third clock signal is delayed for a second predetermined time.

随意に、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールは、第1のサンプル信号を第2のサンプル信号に加算することによりオフセット除去及び増幅を行うための加算器をさらに含む。   Optionally, the switched capacitor filter module further includes an adder for performing offset removal and amplification by adding the first sample signal to the second sample signal.

随意に、信号処理ユニットは、加算器により出力される差分信号を増幅するための第2の増幅器をさらに含む。   Optionally, the signal processing unit further includes a second amplifier for amplifying the difference signal output by the adder.

これに応じて、本開示により、モータ組立体がさらに提供され、これは交流電力により電力供給される電気モータと、磁気センサ集積回路とを含む。   Accordingly, the present disclosure further provides a motor assembly, which includes an electric motor powered by alternating current power and a magnetic sensor integrated circuit.

これに応じて、本開示により、モータ組立体を含む応用装置がさらに提供される。   Accordingly, the present disclosure further provides an application device including a motor assembly.

本開示の実施形態による又は従来技術による技術的解決策がより明らかになるように、以下、本開示の実施形態による図面を簡単に説明する。明らかに、図面は、本開示の単に幾つかの実施形態であり、当業者であれば、これらの図面から創造的作業を伴わずに他の図面を得ることができる。   In order that the technical solutions according to the embodiments of the present disclosure or according to the prior art will become more apparent, the drawings according to the embodiments of the present disclosure will be briefly described below. Apparently, the drawings are merely some embodiments of the present disclosure, and those skilled in the art can obtain other drawings from these drawings without creative work.

本開示の実施形態による磁気センサ集積回路のブロック図である。1 is a block diagram of a magnetic sensor integrated circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の実施形態による整流器回路の回路図である。2 is a circuit diagram of a rectifier circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の別の実施形態による磁気センサ集積回路の構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of a magnetic sensor integrated circuit according to another embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態によるタイミング制御器の信号の略図である。3 is a schematic diagram of signals of a timing controller according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による磁気センサ及び第1のチョッピングスイッチの構造図である。2 is a structural diagram of a magnetic sensor and a first chopping switch according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 図5aに示す磁気センサ及び第1のチョッピングスイッチの4つのサブクロック信号の時間系列図である。FIG. 5b is a time sequence diagram of four sub-clock signals of the magnetic sensor and the first chopping switch shown in FIG. 5a. 図5aの放電スイッチ及び第1のチョッピングスイッチの制御信号の略図である。Fig. 6 is a schematic diagram of control signals for the discharge switch and the first chopping switch of Fig. 5a. 図5aに示す回路の略信号図である。FIG. 5b is a schematic signal diagram of the circuit shown in FIG. 5a. 本開示の実施形態による第1の増幅器の略図である。1 is a schematic diagram of a first amplifier according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態によるスイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールの略図である。1 is a schematic diagram of a switched capacitor filter module according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による加算器の略図である。4 is a schematic diagram of an adder according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による変換器の略図である。1 is a schematic diagram of a transducer according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による磁界の極性を判定するための原理の略図である。1 is a schematic diagram of a principle for determining the polarity of a magnetic field according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による周期的クロック信号の出力の略図である。3 is a schematic diagram of an output of a periodic clock signal according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による出力制御回路の略回路図である。2 is a schematic circuit diagram of an output control circuit according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の別の実施形態による出力制御回路の略回路図である。FIG. 6 is a schematic circuit diagram of an output control circuit according to another embodiment of the present disclosure. 本開示のさらに別の実施形態による出力制御回路の略回路図である。FIG. 6 is a schematic circuit diagram of an output control circuit according to still another embodiment of the present disclosure. 本開示のさらに別の実施形態による出力制御回路の略図である。6 is a schematic diagram of an output control circuit according to yet another embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態によるモータ組立体の回路の略構造図である。1 is a schematic structural diagram of a circuit of a motor assembly according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態による同期モータの略構造図である。1 is a schematic structural diagram of a synchronous motor according to an embodiment of the present disclosure.

本開示の実施形態の技術的解決策を、本開示の実施形態の図面と関連して明確かつ完全に例証する。明らかに、説明される実施形態は、本開示の実施形態の全てではなく、ごく僅かにすぎない。本開示の実施形態に基づいて創造的作業を伴わずに当業者によって得られる他のいずれの実施形態も、本開示の範囲内に入る。   The technical solutions of the embodiments of the present disclosure are clearly and completely illustrated with reference to the drawings of the embodiments of the present disclosure. Apparently, the described embodiments are very few rather than all of the embodiments of the present disclosure. Any other embodiments obtained by a person of ordinary skill in the art without creative work based on the embodiments of the present disclosure are within the scope of the present disclosure.

背景のセクションで説明したように、従来の技術において、一般に、磁気センサ集積回路は、磁界検出結果のみを出力することができ、磁気検出結果を処理するために付加的な周辺回路が必要とされる。従って、全回路は、高いコストを有し、かつ信頼性に乏しい。   As described in the background section, in the prior art, in general, a magnetic sensor integrated circuit can output only a magnetic field detection result, and an additional peripheral circuit is required to process the magnetic detection result. The Therefore, the entire circuit has a high cost and is not reliable.

これに鑑みて、本開示の実施形態により磁気センサ集積回路、電気モータ組立体及び応用装置が提供され、従来の磁気センサ集積回路の機能を拡張することにより、全回路のコストを削減し、かつ回路全体の信頼性を改善する。上記目的を達成するために、本開示の実施形態による技術的解決策を図1乃至図15との関連で詳細に説明する。   In view of this, embodiments of the present disclosure provide a magnetic sensor integrated circuit, an electric motor assembly, and an application device, and by extending the functions of a conventional magnetic sensor integrated circuit, reduce the cost of the entire circuit, and Improves overall circuit reliability. To achieve the above objective, technical solutions according to embodiments of the present disclosure will be described in detail in connection with FIGS.

図1は、本開示の実施形態による磁気センサ集積回路の略構造図を示し、磁気センサ集積回路は、入力ポート、整流器回路100、磁気センサ200、信号処理ユニット300、出力制御回路400及び出力ポート2を含む。   FIG. 1 shows a schematic structural diagram of a magnetic sensor integrated circuit according to an embodiment of the present disclosure, which includes an input port, a rectifier circuit 100, a magnetic sensor 200, a signal processing unit 300, an output control circuit 400, and an output port. 2 is included.

整流器回路100は、外部電力を直流電力に変換することができる。   The rectifier circuit 100 can convert external power into DC power.

磁気センサ200は、温度変化の影響を受けない定電流を受けて外部磁界の極性を検知し、差分信号を出力することができる。   The magnetic sensor 200 can detect a polarity of an external magnetic field by receiving a constant current that is not affected by a temperature change, and output a differential signal.

信号処理ユニット300は、磁気センサ200により出力された差分信号を、差分信号を増幅し、差分信号のオフセットを除去することにより磁界検出信号に変換し、磁界検出信号を出力することができる。   The signal processing unit 300 can convert the difference signal output by the magnetic sensor 200 into a magnetic field detection signal by amplifying the difference signal and removing the offset of the difference signal, and can output the magnetic field detection signal.

出力制御回路400は、磁気センサ集積回路を制御して、少なくとも第1の状態又は第2の状態で動作させることができる。実施形態において、第1の状態は、出力ポート2から外部へ流れる電流の流れとすることができ、第2の状態は、外部から出力ポート2へ流入する電流の流れとすることができる。実施形態において、差分信号は、磁界信号及びオフセット信号を含む。   The output control circuit 400 can control the magnetic sensor integrated circuit to operate at least in the first state or the second state. In the embodiment, the first state can be a current flow flowing from the output port 2 to the outside, and the second state can be a current flow flowing from the outside to the output port 2. In the embodiment, the differential signal includes a magnetic field signal and an offset signal.

本開示の実施形態において、外部電力は、入力ポートを介して整流器回路に供給され、入力ポートは、第1の入力ポート11及び第2の入力ポート12を含むことができ、これらは外部電力に接続される。本開示の実施形態において、入力ポートと外部電力との間の接続は、直接接続又は間接接続とすることができ、これは本明細書において限定されず、実際の用途に基づいて設計される必要がある。本開示の実施形態において、整流器回路が受ける外部電力は、交流電力である。さらに、磁気センサが受ける、温度による影響を受けない定電流は、整流器回路により供給することができ、これは本明細書において限定されない。   In an embodiment of the present disclosure, external power is supplied to the rectifier circuit via the input port, and the input port can include a first input port 11 and a second input port 12, which are connected to the external power. Connected. In embodiments of the present disclosure, the connection between the input port and the external power can be a direct connection or an indirect connection, which is not limited herein and needs to be designed based on the actual application. There is. In an embodiment of the present disclosure, the external power received by the rectifier circuit is AC power. Furthermore, the constant current that the magnetic sensor is insensitive to temperature can be supplied by a rectifier circuit, which is not limited herein.

本開示の実施形態において、整流器回路100は、全波整流器ブリッジと、全波整流器ブリッジの出力端に結合された電圧安定化ユニットとを含むことができる。全波整流器ブリッジは、交流電力により出力される交流信号を直流信号に変換することができ、電圧安定化ユニットは、全波整流器ブリッジにより出力される直流信号を所定範囲内に安定化することができる。図2は、本開示の実施形態による整流器回路の回路図を示し、全波整流器ブリッジ110は、直列結合された第1のダイオード111及び第2のダイオード112、並びに直列結合された第3のダイオード113及び第4のダイオード114を含むことができる。第1の入力端11は、第1のダイオード111と第2のダイオード112との間の共通端であり、交流電力VAC+に電気的に接続され、第2の入力端12は、第3のダイオード113と第4のダイオード114との間の共通端であり、交流電力VAC−に電気的に接続される。   In an embodiment of the present disclosure, the rectifier circuit 100 may include a full wave rectifier bridge and a voltage stabilization unit coupled to the output of the full wave rectifier bridge. The full-wave rectifier bridge can convert an AC signal output by AC power into a DC signal, and the voltage stabilization unit can stabilize the DC signal output by the full-wave rectifier bridge within a predetermined range. it can. FIG. 2 shows a circuit diagram of a rectifier circuit according to an embodiment of the present disclosure, in which a full-wave rectifier bridge 110 includes a first diode 111 and a second diode 112 coupled in series, and a third diode coupled in series. 113 and a fourth diode 114 may be included. The first input terminal 11 is a common terminal between the first diode 111 and the second diode 112, and is electrically connected to the AC power VAC +, and the second input terminal 12 is a third diode. 113 is a common end between the fourth diode 114 and the fourth diode 114, and is electrically connected to the AC power VAC−.

第1のダイオード111の入力端は、第3のダイオード113の入力端に電気的に接続して全波整流器ブリッジ110の第1の出力端V1を形成し、第2のダイオード112の出力端は、第4のダイオード114の出力端に電気的に接続して全波整流器ブリッジ110の第2の出力端V2を形成する。第2の出力端V2は、約16Vの直流電圧を出力する。好ましくは、出力制御回路400は、全波整流器ブリッジ110の第2の出力端V2により出力される直流電圧により電力供給される。   The input terminal of the first diode 111 is electrically connected to the input terminal of the third diode 113 to form the first output terminal V1 of the full-wave rectifier bridge 110, and the output terminal of the second diode 112 is , Electrically connected to the output of the fourth diode 114 to form the second output V2 of the full-wave rectifier bridge 110. The second output terminal V2 outputs a DC voltage of about 16V. Preferably, the output control circuit 400 is powered by a DC voltage output by the second output terminal V2 of the full wave rectifier bridge 110.

さらに、電圧安定化ユニット120は、全波整流器ブリッジ110の第1の出力端V1と第2の出力端V2との間に接続された、ツェナーダイオード121、第1の抵抗器122、第2の抵抗器123、ツェナーダイオード124及びトランジスタ125を含む。ツェナーダイオード121のアノード及びツェナーダイオード124のアノードは、両方とも全波整流器ブリッジ110の第1の出力端V1に結合する。ツェナーダイオード121のカソード及び第1の抵抗器122の第1の端は、両方とも全波整流器ブリッジ110の第2の出力端V2に結合する。第1の抵抗器122の第2の端は、第2の抵抗器123の第1の端及びトランジスタ125の第1の端に結合する。第2の抵抗器123の第2の端は、トランジスタ125のゲート及びツェナーダイオード124のカソードに接続される。トランジスタ125の第2の端及びツェナーダイオード124のアノードは、それぞれ電圧調整ユニット120の2つの出力端、すなわち整流器回路の2つの出力端として機能する。整流器回路の第1の出力端AVDDの出力電圧は、直流電圧約5Vであり、第2の出力端AVSSは接地される。   Further, the voltage stabilization unit 120 includes a Zener diode 121, a first resistor 122, a second resistor connected between the first output terminal V1 and the second output terminal V2 of the full-wave rectifier bridge 110. A resistor 123, a Zener diode 124, and a transistor 125 are included. Both the anode of the Zener diode 121 and the anode of the Zener diode 124 are coupled to the first output V1 of the full wave rectifier bridge 110. The cathode of the Zener diode 121 and the first end of the first resistor 122 are both coupled to the second output V2 of the full wave rectifier bridge 110. The second end of the first resistor 122 is coupled to the first end of the second resistor 123 and the first end of the transistor 125. The second end of the second resistor 123 is connected to the gate of the transistor 125 and the cathode of the Zener diode 124. The second end of the transistor 125 and the anode of the Zener diode 124 each function as two output ends of the voltage regulation unit 120, that is, two output ends of the rectifier circuit. The output voltage of the first output terminal AVDD of the rectifier circuit is a DC voltage of about 5 V, and the second output terminal AVSS is grounded.

図1に示すように、本開示の実施形態による信号処理ユニット300は、順次接続された、第1のチョッピングスイッチ301、第1の増幅ユニット302、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール(switched capacitor filter module)303及び変換器304を含む。第1のチョッピングスイッチ301は、磁気センサ200に電気的に結合される。   As shown in FIG. 1, a signal processing unit 300 according to an embodiment of the present disclosure includes a first chopping switch 301, a first amplification unit 302, and a switched capacitor filter module, which are sequentially connected. 303 and converter 304. First chopping switch 301 is electrically coupled to magnetic sensor 200.

第1のチョッピングスイッチ301は、磁気センサ200により出力される差分信号の磁界信号及びオフセット信号を、それぞれ高周波数領域及びベースバンド周波数に変調することができる。   The first chopping switch 301 can modulate the magnetic field signal and the offset signal of the differential signal output from the magnetic sensor 200 to a high frequency region and a baseband frequency, respectively.

第1の増幅器ユニット302は、第1のチョッピングスイッチ301により出力される差分信号を増幅し、第1のチョッピングスイッチにより出力される差分信号の磁界信号及びオフセット信号を、それぞれ高周波数領域及びベースバンド周波数に復調し、復調された磁界信号及び復調されたオフセット信号を出力するように構成される。   The first amplifier unit 302 amplifies the differential signal output from the first chopping switch 301, and converts the magnetic field signal and offset signal of the differential signal output from the first chopping switch into a high frequency region and a baseband, respectively. Demodulated to frequency and configured to output a demodulated magnetic field signal and a demodulated offset signal.

スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303は、第1の増幅器ユニット302により出力された差分信号をサンプリングし、サンプル信号のオフセットを除去して差分信号を得、差分信号を増幅し、増幅された差分信号を出力することができる。   The switch capacitor filter module 303 samples the differential signal output by the first amplifier unit 302, removes the offset of the sample signal to obtain the differential signal, amplifies the differential signal, and converts the amplified differential signal to Can be output.

変換器304は、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303により出力された差分信号を磁界検出信号に変換し、磁界検出信号を出力制御回路400に出力することができる。実施形態において、変換器は、アナログ−デジタル変換モジュールである。   The converter 304 can convert the differential signal output from the switch capacitor filter module 303 into a magnetic field detection signal and output the magnetic field detection signal to the output control circuit 400. In an embodiment, the converter is an analog to digital conversion module.

さらに、磁気センサ集積回路のより良好な運転性能を保証するために、図3は、本開示の別の実施形態による磁気センサ集積回路の略構造図を示し、図3に示すように、磁気センサ集積回路は、タイミング制御器500をさらに含む。タイミング制御器500は、第1のクロック信号を第1のチョッピングスイッチ301及び第1の増幅器ユニット302に出力し、第2のクロック信号をスイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303に出力し、第3のクロック信号を変換器304に出力するように構成される。第2のクロック信号は、第1のクロック信号に対して第1の所定時間遅延し、第3のクロック信号に対して第2の所定時間遅延する。第1の遅延時間は、第2の遅延時間より長い。第1のクロック信号の周波数は、第1のチョッピングスイッチ301のチョッピング周波数であり、第2のクロック信号の周波数は、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303のサンプリング周波数である。   Furthermore, to ensure better operating performance of the magnetic sensor integrated circuit, FIG. 3 shows a schematic structural diagram of a magnetic sensor integrated circuit according to another embodiment of the present disclosure, and as shown in FIG. The integrated circuit further includes a timing controller 500. The timing controller 500 outputs the first clock signal to the first chopping switch 301 and the first amplifier unit 302, outputs the second clock signal to the switch capacitor filter module 303, and outputs the third clock. The signal is configured to be output to the converter 304. The second clock signal is delayed for a first predetermined time with respect to the first clock signal and delayed for a second predetermined time with respect to the third clock signal. The first delay time is longer than the second delay time. The frequency of the first clock signal is the chopping frequency of the first chopping switch 301, and the frequency of the second clock signal is the sampling frequency of the switch capacitor filter module 303.

出力信号の精度を保証するために、第1のクロック信号、第2のクロック信号及び第3のクロック信号の間に所定の遅延が存在する。随意に、本開示の実施形態において、第1の所定時間は、第1のクロック信号の周期の四半分とすることができ、第2の所定時間は、5ナノ秒である。さらに、第1のクロック信号、第2のクロック信号及び第3のクロック信号は、本開示の実施形態において、同じ周波数を有する。随意に、本出願の実施形態によるタイミング制御器の信号の略図である図4を参照することができる。図4に示すような第1乃至第3のクロック信号は、単に、これら3つの信号間の時間系列関係(すなわち、随意に、第1の所定時間は、第1のクロック信号の四半分とすることができ、第2のクロック信号は、第3のクロック信号に対して5ナノ秒遅延することができる)及び周波数関係(すなわち、第1のクロック信号、第2のクロック信号及び第3のクロック信号は同じ周波数を有する)を例証するものであり、本出願の実施形態による磁気センサの動作における実際の信号を表すものではないことに留意されたい。   In order to guarantee the accuracy of the output signal, there is a predetermined delay between the first clock signal, the second clock signal, and the third clock signal. Optionally, in embodiments of the present disclosure, the first predetermined time may be a quarter of the period of the first clock signal and the second predetermined time is 5 nanoseconds. Further, the first clock signal, the second clock signal, and the third clock signal have the same frequency in the embodiments of the present disclosure. Optionally, reference can be made to FIG. 4, which is a schematic diagram of the signals of a timing controller according to an embodiment of the present application. The first through third clock signals as shown in FIG. 4 are simply a time series relationship between these three signals (ie, optionally, the first predetermined time is a quarter of the first clock signal. And the second clock signal can be delayed by 5 nanoseconds relative to the third clock signal) and frequency relationship (ie, the first clock signal, the second clock signal, and the third clock Note that the signals are of the same frequency) and do not represent actual signals in the operation of the magnetic sensor according to embodiments of the present application.

本開示の実施形態において、磁気センサにより出力される差分信号は、磁界信号及びオフセット信号を含む。磁界信号は、外部磁界と適合する理想磁界電圧信号であり、磁気センサにより検出され、オフセット信号は、磁気センサの固有のオフセットである。磁気センサにより出力される理想磁界電圧信号は弱く、一般にわずか数10ミリボルトであり、一方、オフセット信号は、10ミリボルトに近い。従って、この後のプロセスにおいて、オフセット信号を除去すること、及び、理想磁界電圧信号を増幅することが必要とされる。   In the embodiment of the present disclosure, the differential signal output by the magnetic sensor includes a magnetic field signal and an offset signal. The magnetic field signal is an ideal magnetic field voltage signal that is compatible with the external magnetic field and is detected by the magnetic sensor, and the offset signal is the intrinsic offset of the magnetic sensor. The ideal magnetic field voltage signal output by the magnetic sensor is weak, typically only a few tens of millivolts, while the offset signal is close to 10 millivolts. Therefore, in the subsequent process, it is necessary to remove the offset signal and amplify the ideal magnetic field voltage signal.

磁気センサにより出力される差分信号を処理するために、まず、差分信号の磁界信号が、第1のチョッピングスイッチ301により高周波数領域に変調される。図3に示すように、第1のチョッピングスイッチ301は、タイミング制御器500の制御に基づいて、磁気センサ200により出力された差分信号の磁界信号を高周波数領域に変調し、差分信号のオフセット信号をベースバンド周波数に変調する。好ましくは、高周波数領域の周波数は、100Kヘルツを上回り、ベースバンド周波数は、200ヘルツを下回る。   In order to process the differential signal output by the magnetic sensor, first, the magnetic field signal of the differential signal is modulated by the first chopping switch 301 into the high frequency region. As shown in FIG. 3, the first chopping switch 301 modulates the magnetic field signal of the differential signal output by the magnetic sensor 200 to a high frequency region based on the control of the timing controller 500, and offset signal of the differential signal To the baseband frequency. Preferably, the frequency in the high frequency region is above 100K hertz and the baseband frequency is below 200Hz.

図5a乃至図5dを参照する。図5aは、本開示の実施形態による磁気センサ及び第1のチョッピングスイッチの構造図である。図5bは、図5aに示す磁気センサ及び第1のチョッピングスイッチの4つのサブクロック信号のタイミング図である。図5cは、図5aに示す放電スイッチ及び第1のチョッピングスイッチの信号制御の略図である。   Please refer to FIGS. 5a to 5d. FIG. 5a is a structural diagram of a magnetic sensor and a first chopping switch according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 5b is a timing diagram of the four sub-clock signals of the magnetic sensor and the first chopping switch shown in FIG. 5a. FIG. 5c is a schematic diagram of signal control of the discharge switch and the first chopping switch shown in FIG. 5a.

磁気センサ200は、4つの接点端子を含む。磁気センサ200は、対向して配置された第1の端子A及び第3の端子C、並びに対向して配置された第2の端子B及び第4の端子Dを含む。本開示の実施形態において、磁気センサ200は、ホール(Hall)プレートである。磁気センサ200は、整流器回路100により供給されることができる第1の電力13により駆動される。実施形態において、電力13は、温度の影響を受けない定電流源である。   The magnetic sensor 200 includes four contact terminals. The magnetic sensor 200 includes a first terminal A and a third terminal C arranged to face each other, and a second terminal B and a fourth terminal D arranged to face each other. In the embodiment of the present disclosure, the magnetic sensor 200 is a Hall plate. The magnetic sensor 200 is driven by a first power 13 that can be supplied by the rectifier circuit 100. In the embodiment, the power 13 is a constant current source that is not affected by temperature.

第1のチョッピングスイッチ301は、図5aに示すように、8つのスイッチK1乃至K8を含み、これらは4つの端子に接続される。詳細には、第1のチョッピングスイッチ301は、第1のスイッチK1、第2のスイッチK2、第3のスイッチK3、第4のスイッチK4、第5のスイッチK5、第6のスイッチK6、第7のスイッチK7、及び第8のスイッチK8を含む。第1のスイッチK1は、第1の電力13と第1の端子Aとの間に接続される。第2のスイッチK2は、第1の電力13と第2の端子Bとの間に接続される。第3のスイッチK3は、接地端GNDと第3の端子Cとの間に接続される。第4のスイッチK4は、接地端GNDと第4の端子Dとの間に接続される。第5のスイッチK5は、第1の出力端Pと第4の端子Dとの間に接続される。第6のスイッチK6は、第1の出力端Pと第3の端子Cとの間に接続される。第7のスイッチK7は、第2の出力端Nと第2の端子Bとの間に接続される。第8のスイッチK8は、第2の出力端Nと第1の端子Aとの間に接続される。第1のクロック信号は、第1のサブクロック信号CK2B、第2のサブクロック信号CK1B、第3のクロック信号CK2及び第4のサブクロック信号CK1を含む。第1のスイッチK1及び第2のスイッチK2は、それぞれ第1のサブクロック信号CK2B及び第2のサブクロック信号CK1Bにより制御される。第3のスイッチK3及び第4のスイッチK4は、それぞれ第3のサブクロック信号CK2及び第4のサブクロック信号CK1により制御される。第5のスイッチK5及び第6のスイッチK6は、それぞれ第3のサブクロック信号CK2及び第4のサブクロック信号CK1により制御される。第7のスイッチK7及び第8のスイッチK8は、それぞれ第3のサブクロック信号CK2及び第4のサブクロック信号CK1により制御される。   As shown in FIG. 5a, the first chopping switch 301 includes eight switches K1 to K8, which are connected to four terminals. Specifically, the first chopping switch 301 includes a first switch K1, a second switch K2, a third switch K3, a fourth switch K4, a fifth switch K5, a sixth switch K6, and a seventh switch. Switch K7 and an eighth switch K8. The first switch K1 is connected between the first power 13 and the first terminal A. The second switch K2 is connected between the first power 13 and the second terminal B. The third switch K3 is connected between the ground terminal GND and the third terminal C. The fourth switch K4 is connected between the ground terminal GND and the fourth terminal D. The fifth switch K5 is connected between the first output terminal P and the fourth terminal D. The sixth switch K6 is connected between the first output terminal P and the third terminal C. The seventh switch K7 is connected between the second output terminal N and the second terminal B. The eighth switch K8 is connected between the second output terminal N and the first terminal A. The first clock signal includes a first sub clock signal CK2B, a second sub clock signal CK1B, a third clock signal CK2, and a fourth sub clock signal CK1. The first switch K1 and the second switch K2 are controlled by the first sub clock signal CK2B and the second sub clock signal CK1B, respectively. The third switch K3 and the fourth switch K4 are controlled by the third sub clock signal CK2 and the fourth sub clock signal CK1, respectively. The fifth switch K5 and the sixth switch K6 are controlled by the third sub clock signal CK2 and the fourth sub clock signal CK1, respectively. The seventh switch K7 and the eighth switch K8 are controlled by the third sub clock signal CK2 and the fourth sub clock signal CK1, respectively.

出力信号の精度を保証するために、第1のクロック信号は、少なくとも2つの非重複サブクロック信号を含む。第1のサブクロック信号CK2Bの位相は、第3のサブクロック信号CK2の位相と反対であり、第2のサブクロック信号CK1Bの位相は、第4のサブクロック信号CK1の位相と反対である。第3のサブクロック信号CK2及び第4のサブクロック信号CK1は、非重複サブクロック信号である。   In order to ensure the accuracy of the output signal, the first clock signal includes at least two non-overlapping sub-clock signals. The phase of the first sub clock signal CK2B is opposite to the phase of the third sub clock signal CK2, and the phase of the second sub clock signal CK1B is opposite to the phase of the fourth sub clock signal CK1. The third sub clock signal CK2 and the fourth sub clock signal CK1 are non-overlapping sub clock signals.

第1の端子Aが第1の電力13に電気的に接続され、第3の端子Cが接地端GNDに電気的に接続されている場合、第2の端子Bは、第2の出力端Nに電気的に接続され、第4の端子Dは、第1の出力端Pに電気的に接続される。第2の端子Bが第1の電力13に電気的に接続され、第4の端子Dが接地端GNDに電気的に接続される場合、第1の端子Aは、第2の出力端Nに電気的に接続され、第3の端子Cは、第1の出力端Pに電気的に接続される。第1の出力端Pは、差分信号P1を出力し、第2の出力端Nは、差分信号N1を出力する。   When the first terminal A is electrically connected to the first power 13 and the third terminal C is electrically connected to the ground terminal GND, the second terminal B is connected to the second output terminal N. The fourth terminal D is electrically connected to the first output terminal P. When the second terminal B is electrically connected to the first power 13 and the fourth terminal D is electrically connected to the ground terminal GND, the first terminal A is connected to the second output terminal N. The third terminal C is electrically connected to the first output terminal P. The first output terminal P outputs the differential signal P1, and the second output terminal N outputs the differential signal N1.

説明した磁気センサ200及び第1のチョッピングスイッチ301の他に、磁気センサ200は、第1の端子Aと第3の端子Cとの間に接続された第1の放電分岐14、すなわち第1の端子Aと第3の端子Cとの間の分岐、及び第2の端子Bと第4の端子Dとの間に接続された第2の放電分岐15、すなわち第2の端子Bと第4の端子Dとの間の分岐をさらに含む。第1の端子A及び第3の端子Cが電力入力端として機能し、第2の端子B及び第4の端子Dが磁気検知信号出力端として機能する前、第2の放電分岐15は、導電性である。第1の端子A及び第3の端子Cが磁気検知信号出力端として機能し、第2の端子B及び第4の端子Dが電力入力端として機能する前、第1の放電分岐14は、導電性である。   In addition to the magnetic sensor 200 and the first chopping switch 301 described, the magnetic sensor 200 includes the first discharge branch 14 connected between the first terminal A and the third terminal C, ie, the first A branch between the terminal A and the third terminal C, and a second discharge branch 15 connected between the second terminal B and the fourth terminal D, ie, the second terminal B and the fourth terminal It further includes a branch with terminal D. Before the first terminal A and the third terminal C function as power input terminals, and the second terminal B and the fourth terminal D function as magnetic detection signal output terminals, the second discharge branch 15 is electrically conductive. It is sex. Before the first terminal A and the third terminal C function as magnetic detection signal output terminals, and the second terminal B and the fourth terminal D function as power input terminals, the first discharge branch 14 is electrically conductive. It is sex.

可能な実装において、第1の放電分岐14は、直列接続された第1の放電スイッチS1及び第2の放電スイッチS2を含むことができる。第1の放電スイッチS1及び第2の放電スイッチS2は、第1のサブクロック信号CK2B及び第2のサブクロック信号CK1Bによりそれぞれ制御される。第2の放電分岐15は、直列接続された第3の放電スイッチS3及び第4の放電スイッチS4を含む。第3の放電スイッチS3及び第4の放電スイッチS4は、それぞれ第1のサブクロック信号CK2B及び第2のサブクロック信号CK1Bにより制御される。   In a possible implementation, the first discharge branch 14 may include a first discharge switch S1 and a second discharge switch S2 connected in series. The first discharge switch S1 and the second discharge switch S2 are controlled by the first sub clock signal CK2B and the second sub clock signal CK1B, respectively. The second discharge branch 15 includes a third discharge switch S3 and a fourth discharge switch S4 connected in series. The third discharge switch S3 and the fourth discharge switch S4 are controlled by the first sub clock signal CK2B and the second sub clock signal CK1B, respectively.

第1の端子A及び第3の端子Cが電力入力端として機能し、第2の端子B及び第4の端子Dが磁界信号の出力端として機能する場合、第1のサブクロック信号CK2Bが第2のサブクロック信号CK1Bと重なる期間の間、第1の放電スイッチS1及び第2の放電スイッチS2が同時にオンにされる。第1の端子A及び第3の端子Cが磁界信号の出力端として機能し、第2の端子B及び第4の端子Dが電力入力端として機能する場合、第1のサブクロック信号CK2Bが第2のサブクロック信号CK1Bと重なる期間の間、第3の放電スイッチS3及び第4の放電スイッチS4が同時にオンにされる。   When the first terminal A and the third terminal C function as power input terminals and the second terminal B and the fourth terminal D function as magnetic field signal output terminals, the first sub-clock signal CK2B is During a period overlapping with the second sub-clock signal CK1B, the first discharge switch S1 and the second discharge switch S2 are simultaneously turned on. When the first terminal A and the third terminal C function as magnetic signal output terminals, and the second terminal B and the fourth terminal D function as power input terminals, the first sub-clock signal CK2B is During a period overlapping with the second sub-clock signal CK1B, the third discharge switch S3 and the fourth discharge switch S4 are simultaneously turned on.

図5bに示すように、4つのサブクロック信号は、2つの非重複制御信号、すなわち第3のサブクロック信号CK1及び第4のサブクロック信号CK2、並びに2つの重複信号、すなわち第2のサブクロック信号CK1B及び第1のサブクロック信号CK2Bを含む。CK1は、CK1Bと反対であり、CK2は、CK2Bと反対である。重複サブクロック信号CK1B及びCK2Bは、両方とも、CK1BとCK2Bが重なる期間中、すなわち、図5bに示される2つの点線の間の期間中、高レベルにある。2つの非重複サブクロック信号CK1及びCK2並びに2つの重複サブクロック信号CK1B及びCK2Bは、両端を含めて100KHzから600Hzまでの範囲の周波数を有することができ、好ましくは400KHzの周波数を有することができる。   As shown in FIG. 5b, the four sub-clock signals are divided into two non-overlapping control signals, namely the third sub-clock signal CK1 and the fourth sub-clock signal CK2, and two overlapping signals, ie the second sub-clock. A signal CK1B and a first subclock signal CK2B are included. CK1 is opposite to CK1B and CK2 is opposite to CK2B. Overlapping subclock signals CK1B and CK2B are both high during the period in which CK1B and CK2B overlap, ie, during the period between the two dotted lines shown in FIG. 5b. The two non-overlapping subclock signals CK1 and CK2 and the two overlapping subclock signals CK1B and CK2B can have a frequency in the range of 100 KHz to 600 Hz including both ends, and preferably have a frequency of 400 KHz. .

本開示の実施形態において、第1のチョッピングスイッチ301に含まれる8つのスイッチ及び放電分岐に含まれる4つの放電スイッチは、各々、トランジスタとすることができる。さらに、CK1が高レベルのとき、CK2Bは高レベルであり、CK2及びCK1Bは低レベルである。図5cとの関連で、このような場合、第2の端子B及び第4の端子Dは、それぞれ第1の電力13及び接地端GNDに電気的に接続されて電力入力端として機能し、第3の端子Cと第1の出力端Pとの間のスイッチがオンにされ、第1の端子Aと第2の出力端Nとの間のスイッチがオンにされ、第1の端子A及び第3の端子Cが磁界信号の出力端として機能する。CK1が高レベルから低レベルに移行した直後の短い時間、すなわち、図5bに示す最初の2つの点線間の時間が、2つの重複サブクロック信号CK1B及びCK2Bの重複期間である。重複期間中、CK1B及びCK2Bは、両方とも高レベルであり、第2の端子Bと第4の端子Dとの間の第3の放電スイッチS3及び第4の放電スイッチS4が同時にオンにされて第2の端子Bが第4の端子Dと短絡し、それにより第2の端子Bと第4の端子Dとの間の寄生キャパシタ内に貯えられた電荷が除去される。重複期間後、CK1が低レベルのとき、CK2Bは低レベルであり、CK2及びCK1Bは高レベルである。この場合、第1の端子A及び第3の端子Cは、それぞれ第1の電力及び接地端GNDに電気的に接続されて電力入力端として機能し、第2の端子Bと第1の出力端Pとの間のスイッチがオンにされ、第4の端子Dと第2の出力端Nとの間のスイッチがオンにされ、第2の端子B及び第4の端子Dが磁界信号の出力端として機能する。CK1が低レベルから高レベルに移行する直前の短い時間、すなわち、図5bに示す2番目の2つの点線間の時間が、2つのサブクロック信号CK1B及びCK2Bの重複期間である。この期間中、CK1B及びCK2Bは、両方とも高レベルであり、第1の端子Aと第3の端子Cとの間の第1の放電スイッチS1及び第2の放電スイッチS2がオンにされて第1の端子Aが第3の端子Cと短絡し、これにより第1の端子Aと第3の端子Cとの間の寄生キャパシタ内に貯えられた電荷が除去される。   In the embodiment of the present disclosure, each of the eight switches included in the first chopping switch 301 and the four discharge switches included in the discharge branch may be a transistor. Furthermore, when CK1 is high, CK2B is high and CK2 and CK1B are low. In such a case in relation to FIG. 5c, in such a case, the second terminal B and the fourth terminal D are electrically connected to the first power 13 and the ground terminal GND, respectively, and function as power input terminals. The switch between the third terminal C and the first output terminal P is turned on, the switch between the first terminal A and the second output terminal N is turned on, and the first terminal A and the first output terminal P are switched on. 3 terminal C functions as an output terminal of the magnetic field signal. A short time immediately after CK1 shifts from the high level to the low level, that is, the time between the first two dotted lines shown in FIG. 5b is the overlapping period of the two overlapping subclock signals CK1B and CK2B. During the overlap period, both CK1B and CK2B are at a high level, and the third discharge switch S3 and the fourth discharge switch S4 between the second terminal B and the fourth terminal D are simultaneously turned on. The second terminal B is short-circuited with the fourth terminal D, so that the charge stored in the parasitic capacitor between the second terminal B and the fourth terminal D is removed. After the overlap period, when CK1 is low, CK2B is low and CK2 and CK1B are high. In this case, the first terminal A and the third terminal C are electrically connected to the first power and the ground terminal GND, respectively, and function as a power input terminal, and the second terminal B and the first output terminal The switch between P and P is turned on, the switch between the fourth terminal D and the second output terminal N is turned on, and the second terminal B and the fourth terminal D are output terminals of the magnetic field signal. Function as. A short time immediately before CK1 shifts from the low level to the high level, that is, the time between the second two dotted lines shown in FIG. 5b is an overlapping period of the two sub clock signals CK1B and CK2B. During this period, both CK1B and CK2B are at a high level, and the first discharge switch S1 and the second discharge switch S2 between the first terminal A and the third terminal C are turned on and the first discharge switch S2 is turned on. The one terminal A is short-circuited with the third terminal C, whereby the charge stored in the parasitic capacitor between the first terminal A and the third terminal C is removed.

図5dは、図5aに示す回路内の信号の略図である。図5dにおいて、CKは、クロック信号であり、Vosは、磁気センサ200のオフセット電圧信号であり、これはクロック信号周期中のいずれの時点でも一定であるとみなすことができ、ホールプレート200の物理的性質に依存する。Vin及び−Vinは、それぞれクロック信号CKの第1の半周期及び第2の半周期において第1のチョッピングスイッチにより出力される理想磁界信号、すなわち、オフセット信号により妨害されないホールプレート200の理想出力である。上述のように、クロック信号CKの第1の半周期中、端子A及びCがそれぞれ第1の電力及び接地に電気的に接続され、端子B及びDが出力端に電気的に接続される。クロック信号CKの第2の半周期中、端子B及びDがそれぞれ第1の電力及び接地に電気的に接続され、端子A及びCが出力端に電気的に接続される。クロック信号CKの第1及び第2の半周期中、第1のチョッピングスイッチにより出力される理想磁界信号は、同じ大きさ及び反対の方向を有する。Voutは、第1のチョッピングスイッチの出力信号であり、これはオフセット信号Vosと理想磁界信号Vinとを重ね合わせた信号である。このようにして、磁界信号は、第1のチョッピングスイッチで高周波数領域に変調される。   FIG. 5d is a schematic diagram of the signals in the circuit shown in FIG. 5a. In FIG. 5d, CK is a clock signal and Vos is an offset voltage signal of the magnetic sensor 200, which can be considered constant at any point in time of the clock signal period. Depends on specific properties. Vin and −Vin are ideal magnetic field signals output by the first chopping switch in the first half cycle and the second half cycle of the clock signal CK, that is, ideal outputs of the Hall plate 200 that are not disturbed by the offset signal, respectively. is there. As described above, during the first half cycle of the clock signal CK, the terminals A and C are electrically connected to the first power and ground, respectively, and the terminals B and D are electrically connected to the output terminal. During the second half cycle of the clock signal CK, the terminals B and D are electrically connected to the first power and ground, respectively, and the terminals A and C are electrically connected to the output terminal. During the first and second half cycles of the clock signal CK, the ideal magnetic field signal output by the first chopping switch has the same magnitude and the opposite direction. Vout is an output signal of the first chopping switch, and is a signal obtained by superimposing the offset signal Vos and the ideal magnetic field signal Vin. In this way, the magnetic field signal is modulated in the high frequency region by the first chopping switch.

本開示の実施形態において、磁気センサ200により出力される理想磁界電圧信号は、非常に弱い。一般に、理想磁界信号は、わずか数10ミリボルトであり、オフセット信号は10ミリボルトに近い。従って、オフセット信号を除去し、その後で理想磁界信号を増幅することが必要とされる。   In the embodiment of the present disclosure, the ideal magnetic field voltage signal output by the magnetic sensor 200 is very weak. In general, the ideal magnetic field signal is only a few tens of millivolts and the offset signal is close to 10 millivolts. Therefore, it is necessary to remove the offset signal and then amplify the ideal magnetic field signal.

図3に示すように、実施形態による第1の増幅器ユニット302は、タイミング制御器500の制御に基づいて、第1のチョッピングスイッチ301により出力された差分信号を増幅し、第1のチョッピングスイッチ301により出力された差分信号の磁界信号を低周波数領域に復調し、復調された差分信号を出力する。本開示の上記実施形態のいずれの1つにおいても、磁気センサ200の感度を高くすることが要求され、磁気センサ200により出力される磁界信号は非常に弱い場合があり、例えば、わずか数10ミリボルトの場合がある。それゆえ、磁界信号は増幅されることが必要であり、このことは、第1の増幅器ユニット302が、磁気センサ200の磁界信号を可能な限り大きく増幅することにより磁界信号のその後のプロセスを容易にするために、高い利得を有することを要する。随意に、第1の増幅器ユニットの利得は、100である。   As shown in FIG. 3, the first amplifier unit 302 according to the embodiment amplifies the differential signal output by the first chopping switch 301 based on the control of the timing controller 500, and the first chopping switch 301. The magnetic field signal of the differential signal output by the above is demodulated to a low frequency region, and the demodulated differential signal is output. In any one of the above embodiments of the present disclosure, the sensitivity of the magnetic sensor 200 is required to be high, and the magnetic field signal output by the magnetic sensor 200 may be very weak, for example, only a few tens of millivolts. There are cases. Therefore, the magnetic field signal needs to be amplified, which facilitates the subsequent processing of the magnetic field signal by the first amplifier unit 302 amplifying the magnetic field signal of the magnetic sensor 200 as much as possible. Therefore, it is necessary to have a high gain. Optionally, the gain of the first amplifier unit is 100.

本開示の実施形態において、第1の増幅器ユニット302は、図6に示すようなチョッピング−増幅器ユニットとすることができる。すなわち、第1の増幅器ユニットは、順次接続された、第1の増幅器A1、第2のチョッピングスイッチZ2及び第2の増幅器A2を含む。第1の増幅器A1及び第2の増幅器A2は、入力信号を増幅することができる。第2のチョッピングスイッチZ2は、第1のチョッピングスイッチ301により出力された差分信号の磁界信号を低周波数領域に復調することができる。第1の増幅器A1は、折り返しカスコード増幅器とすることができ、第2の増幅器A2は、一段増幅器とすることができる。   In an embodiment of the present disclosure, the first amplifier unit 302 may be a chopping-amplifier unit as shown in FIG. That is, the first amplifier unit includes a first amplifier A1, a second chopping switch Z2, and a second amplifier A2 that are sequentially connected. The first amplifier A1 and the second amplifier A2 can amplify the input signal. The second chopping switch Z2 can demodulate the magnetic field signal of the differential signal output by the first chopping switch 301 to a low frequency region. The first amplifier A1 can be a folded cascode amplifier, and the second amplifier A2 can be a single-stage amplifier.

図3に示す集積回路を参照すると、第1のクロック信号の制御下で、第1の増幅器A1及び第2の増幅器A2は、入力信号を増幅するように構成され、第2のチョッピングスイッチZ2は、第1のチョッピングスイッチ301により出力された差分信号の磁界信号を低周波数領域に復調するように構成される。   Referring to the integrated circuit shown in FIG. 3, under the control of the first clock signal, the first amplifier A1 and the second amplifier A2 are configured to amplify the input signal, and the second chopping switch Z2 is The magnetic field signal of the differential signal output by the first chopping switch 301 is demodulated to a low frequency region.

本開示の実施形態において、第1の増幅器A1は、第1のチョッピングスイッチ301により出力される一対の差分信号P1及びN1を受け、一対の差分信号を出力する。第2のチョッピングスイッチZ2は、各クロック周期の第1の半周期において、第1の増幅器A1により出力された一対の差分信号を直接出力し、各クロック周期の第2の半周期において、第1の増幅器A1により出力された2つの差分信号を交換し、交換された差分信号を出力する。第2のチョッピングスイッチZ2の出力信号は、P2及びN2として定義される。   In the embodiment of the present disclosure, the first amplifier A1 receives the pair of difference signals P1 and N1 output from the first chopping switch 301 and outputs a pair of difference signals. The second chopping switch Z2 directly outputs the pair of difference signals output by the first amplifier A1 in the first half cycle of each clock cycle, and the first chopping switch Z2 outputs the first difference signal in the second half cycle of each clock cycle. The two differential signals output by the amplifier A1 are exchanged, and the exchanged differential signal is output. The output signals of the second chopping switch Z2 are defined as P2 and N2.

図3に示すように、先の信号処理の後、本開示の実施形態によるスイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303は、タイミング制御器500の制御下で、第1の増幅器ユニット302により出力された差分信号をサンプリングし、サンプル信号のオフセットを除去して差分信号を得、差分信号を増幅し、増幅された差分信号を出力する。随意に、本開示の実施形態において、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303のサンプリング周波数は、第1のチョッピングスイッチのチョッピング周波数と同じにすることができ、すなわち、タイミング制御器により出力される第1のクロック信号及び第2のクロック信号の周波数は同じである。第1の増幅器ユニット302により出力される差分信号は、第1のサブ差分信号及び第2のサブ差分信号を含む。   As shown in FIG. 3, after the previous signal processing, the switched capacitor filter module 303 according to the embodiment of the present disclosure performs the difference signal output by the first amplifier unit 302 under the control of the timing controller 500. Are sampled, the offset of the sample signal is removed to obtain a differential signal, the differential signal is amplified, and the amplified differential signal is output. Optionally, in an embodiment of the present disclosure, the sampling frequency of the switch capacitor filter module 303 can be the same as the chopping frequency of the first chopping switch, i.e. the first output by the timing controller. The frequencies of the clock signal and the second clock signal are the same. The differential signal output by the first amplifier unit 302 includes a first sub differential signal and a second sub differential signal.

本開示の実施形態において、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールは、図7に示すようなスイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールとすることができる。スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303は、第1のスイッチ・キャパシタフィルタSCF1、第2のスイッチ・キャパシタフィルタSCF2、第3のスイッチ・キャパシタフィルタSCF3、及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタSCF4を含む。第1のスイッチ・キャパシタフィルタSCF1及び第2のスイッチ・キャパシタフィルタSCF2は、第1の増幅器ユニットによりその第1の半周期中に出力される差分信号を、第1のサンプル信号としてサンプリングする。第3のスイッチ・キャパシタフィルタSCF3及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタSCF4は、第1の増幅器ユニットによりその第2の半周期中に出力される差分信号を、第2のサンプル信号としてサンプリングするように構成される。   In the embodiment of the present disclosure, the switch capacitor filter module may be a switch capacitor filter module as shown in FIG. The switch capacitor filter module 303 includes a first switch capacitor filter SCF1, a second switch capacitor filter SCF2, a third switch capacitor filter SCF3, and a fourth switch capacitor filter SCF4. The first switch-capacitor filter SCF1 and the second switch-capacitor filter SCF2 sample the differential signal output by the first amplifier unit during the first half cycle as a first sample signal. The third switch-capacitor filter SCF3 and the fourth switch-capacitor filter SCF4 are configured to sample the difference signal output by the first amplifier unit during the second half cycle as the second sample signal. Composed.

第1のスイッチ・キャパシタフィルタSCF1及び第2のスイッチ・キャパシタフィルタSCF2は、第1の増幅器ユニット302により先の半周期中に出力される第1のサブ差分信号及び第2のサブ差分信号を、それぞれ第1のサブサンプル信号及び第2のサブ差分信号としてサンプリングするように構成される。第3のスイッチ・キャパシタフィルタSCF3及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタSCF4は、第1の増幅器ユニット302により後の半周期中に出力される第1のサブ差分信号及び第2のサブ差分信号を、それぞれ第3のサブサンプル信号及び第4のサブサンプル信号としてサンプリングするように構成される。   The first switch capacitor filter SCF1 and the second switch capacitor filter SCF2 receive the first sub-difference signal and the second sub-difference signal output by the first amplifier unit 302 during the previous half cycle, Each is configured to sample as a first sub-sample signal and a second sub-difference signal. The third switch-capacitor filter SCF3 and the fourth switch-capacitor filter SCF4 receive the first sub-difference signal and the second sub-difference signal output by the first amplifier unit 302 during the subsequent half cycle, Each is configured to sample as a third sub-sample signal and a fourth sub-sample signal.

第1のスイッチ・キャパシタフィルタSCF1及び第2のスイッチ・キャパシタフィルタSCF2は、それぞれ差分信号P2及びN2を、その第1の半周期中に、第1のサブサンプル信号P2A及び第2のサブサンプル信号N2Aとしてサンプリングする。第3のスイッチ・キャパシタフィルタSCF3及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタSCF4は、それぞれ差分信号P2及びN2を、その第2の半周期中に、第3のサブサンプル信号P2B及び第4のサブサンプル信号N2Bとしてサンプリングする。   The first switch-capacitor filter SCF1 and the second switch-capacitor filter SCF2 receive the difference signals P2 and N2, respectively, during the first half cycle, the first sub-sample signal P2A and the second sub-sample signal. Sample as N2A. The third switch-capacitor filter SCF3 and the fourth switch-capacitor filter SCF4 receive the difference signals P2 and N2, respectively, during the second half period, the third sub-sample signal P2B and the fourth sub-sample signal. Sample as N2B.

オフセットは、第1のサブサンプル信号を第3のサブサンプル信号に加えることにより除去され、オフセットは、第2のサブサンプル信号を第4のサブサンプル信号に加えることにより除去される。図7aに示すように、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールは、第1のサンプル信号を第2のサンプル信号に加算することによりオフセットを除去して差分信号を得、差分信号を増幅するように構成された、加算器303bをさらに含む。詳細には、加算器303bは、第1のサブサンプル信号P2Aを第3のサブサンプル信号P2Bに加算してオフセットを除去し、かつ第2のサブサンプル信号N2Aを第4のサブサンプル信号N2Bに加算してオフセットを除去して、差分信号を得、この差分信号を増幅するように構成される。加算器により出力される差分信号をP3及びN3として定義する。随意に、本開示の実施形態による加算器は、利得が2の相互コンダクタンス増幅器である。   The offset is removed by adding the first subsample signal to the third subsample signal, and the offset is removed by adding the second subsample signal to the fourth subsample signal. As shown in FIG. 7a, the switched capacitor filter module is configured to remove the offset by adding the first sample signal to the second sample signal to obtain a difference signal and amplify the difference signal. Further, an adder 303b is further included. Specifically, the adder 303b adds the first subsample signal P2A to the third subsample signal P2B to remove the offset, and the second subsample signal N2A to the fourth subsample signal N2B. An offset is removed by addition to obtain a differential signal, and the differential signal is amplified. The difference signals output by the adder are defined as P3 and N3. Optionally, the adder according to an embodiment of the present disclosure is a transconductance amplifier with a gain of two.

本開示による加算器の構造図である図7bに示すように、加算器は、演算増幅器A’、第1の電圧−電流変換器M1、第2の電圧−電流変換器M2及び第3の電圧−電流変換器M3を含む。電圧−電流変換器の各々は、電流源に接続され、2つの金属酸化物半導体(MOS)トランジスタを含む。第1の電圧−電流変換器M1の場合、一方のMOSトランジスタのゲートはサンプル信号P2Aを受け、このMOSトランジスタの出力端は、演算増幅器A’の非反転端に電気的に結合され、他方のMOSトランジスタのゲートは、サンプル信号N2Aを受けるように構成され、この他方のMOSトランジスタの出力端は、演算増幅器A’の反転端に電気的に結合される。第2の電圧−電流変換器M2の場合、一方のMOSトランジスタのゲートはサンプル信号P2Bを受けるように構成され、このMOSトランジスタの出力端は、演算増幅器A’の非反転端に接続され、他方のMOSトランジスタのゲートは、サンプル信号N2Bを受けることができ、この他方のMOSトランジスタの出力端は、演算増幅器A’の反転端に接続される。第3の電圧−電流変換器M3の場合、一方のMOSトランジスタのゲートは、演算増幅器A’により出力された差分信号N3を受けることができ、このMOSトランジスタの出力端は、演算増幅器A’の非反転端に電気的に結合され、他方のMOSトランジスタのゲートは、演算増幅器A’により出力された差分信号P3を受けることができ、このMOSトランジスタの出力端は、演算増幅器A’の反転端に接続される。加算器の電圧−電流変換器は、入力されたサンプル信号を電流に変換し、電流を加算することによりオフセットを除去する。電流は、加算器の演算増幅器により増幅された後、出力される。好ましくは、ソース負帰還抵抗器(source degeneration resistor)が加算器の入力端に配置され、電圧−電流変換器のMOSトランジスタが飽和領域で動作することを保証する。すなわち、図7bに示すように、直列抵抗器R’が、電圧−電流変換器の2つのMOSトランジスタのソース電極間に電気的に接続され、電圧−電流変換器の中のMOSトランジスタが飽和領域で動作することを保証する。   As shown in FIG. 7b, which is a structural diagram of an adder according to the present disclosure, the adder includes an operational amplifier A ′, a first voltage-current converter M1, a second voltage-current converter M2, and a third voltage. -Including a current converter M3. Each of the voltage-to-current converters is connected to a current source and includes two metal oxide semiconductor (MOS) transistors. In the case of the first voltage-current converter M1, the gate of one MOS transistor receives the sample signal P2A, and the output terminal of this MOS transistor is electrically coupled to the non-inverting terminal of the operational amplifier A ′, The gate of the MOS transistor is configured to receive the sample signal N2A, and the output terminal of the other MOS transistor is electrically coupled to the inverting terminal of the operational amplifier A ′. In the case of the second voltage-current converter M2, the gate of one MOS transistor is configured to receive the sample signal P2B, and the output terminal of this MOS transistor is connected to the non-inverting terminal of the operational amplifier A ′, The MOS transistor can receive the sample signal N2B, and the output terminal of the other MOS transistor is connected to the inverting terminal of the operational amplifier A ′. In the case of the third voltage-current converter M3, the gate of one MOS transistor can receive the differential signal N3 output from the operational amplifier A ′, and the output terminal of this MOS transistor is connected to the operational amplifier A ′. The other MOS transistor is electrically coupled to the non-inverting terminal, and the gate of the other MOS transistor can receive the differential signal P3 output by the operational amplifier A ′. The output terminal of this MOS transistor is the inverting terminal of the operational amplifier A ′. Connected to. The voltage-current converter of the adder converts the input sample signal into a current, and removes the offset by adding the current. The current is amplified by the operational amplifier of the adder and then output. Preferably, a source degeneration resistor is placed at the input of the adder to ensure that the MOS transistor of the voltage-current converter operates in the saturation region. That is, as shown in FIG. 7b, the series resistor R ′ is electrically connected between the source electrodes of the two MOS transistors of the voltage-current converter, and the MOS transistor in the voltage-current converter is saturated. Guarantee to work with.

さらに、信号処理ユニットは、第2の増幅器ユニット305をさらに含み、これはスイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303と変換器304との間に接続され、加算器により出力された差分信号を増幅するように構成される。第2の増幅器ユニットは、増幅された差分信号P3及びN3を出力する。実施形態において、第2の増幅器ユニットは、利得が5のプログラム可能利得増幅器である。   In addition, the signal processing unit further includes a second amplifier unit 305, which is connected between the switched capacitor filter module 303 and the converter 304, so as to amplify the differential signal output by the adder. Composed. The second amplifier unit outputs amplified differential signals P3 and N3. In an embodiment, the second amplifier unit is a programmable gain amplifier with a gain of 5.

実施形態において、第1の増幅器ユニット、加算器及び第2の増幅器の、磁界信号の増幅に関する総増幅利得は、両端を含めて800から2000までの範囲であり、好ましくは1000である。他の実施形態において、第1の増幅器ユニット、加算器及び第2の増幅器ユニットに対して異なる利得を設定することにより、磁界信号を、要求される利得で増幅することができる   In the embodiment, the total amplification gain of the first amplifier unit, the adder, and the second amplifier with respect to the amplification of the magnetic field signal is in the range of 800 to 2000 including both ends, and preferably 1000. In other embodiments, the magnetic field signal can be amplified with the required gain by setting different gains for the first amplifier unit, the adder and the second amplifier unit.

図3に示すように、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール及び第2の増幅器ユニットにより処理された後、差分信号は、出力生後回路を制御するために、信号処理ユニット300により磁界信号に変換される必要がある。図8は、本開示の実施形態による変換器の構造図を示す。変換器は、第1の比較器C1、第2の比較器C2及びラッチ論理回路Sを含む。   As shown in FIG. 3, after being processed by the switch capacitor filter module and the second amplifier unit, the differential signal needs to be converted to a magnetic field signal by the signal processing unit 300 to control the output post-natal circuit. There is. FIG. 8 shows a structural diagram of a transducer according to an embodiment of the present disclosure. The converter includes a first comparator C1, a second comparator C2, and a latch logic circuit S.

第1の比較器C1及び第2の比較器C2は、各々、一対の差動基準電圧Vh及びVl並びに第2の増幅器ユニットにより出力される一対の差分信号P3及びN3に接続される。第1の比較器C1の一対の差動基準電圧及び第2の比較器C2の一対の差動基準電圧は、逆に接続されている。第1の比較器C1は、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号を高閾値Rhと比較するように構成され、第2の比較器C2は、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号を低閾値Rlと比較するように構成される。第1の比較器C1及び第2の比較器C2の出力端は、ラッチ論理回路Sの入力端に接続される。   The first comparator C1 and the second comparator C2 are connected to a pair of differential reference voltages Vh and Vl and a pair of differential signals P3 and N3 output by the second amplifier unit, respectively. The pair of differential reference voltages of the first comparator C1 and the pair of differential reference voltages of the second comparator C2 are connected in reverse. The first comparator C1 is configured to compare the voltage signal output by the second amplifier unit with the high threshold Rh, and the second comparator C2 is the voltage signal output by the second amplifier unit. Is compared to the low threshold Rl. The output terminals of the first comparator C1 and the second comparator C2 are connected to the input terminal of the latch logic circuit S.

図9に示すように、第1の比較器C1は、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号と高閾値Rhとの間の比較の結果、又は外部磁界の強度と所定の動作点Bopとの間の比較の結果を出力するように構成される。第2の比較器C2は、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号と低閾値Rlとの間の比較の結果、又は外部磁界の強度と所定の解放点Brpとの間の比較の結果を出力するように構成される。   As shown in FIG. 9, the first comparator C1 compares the voltage signal output by the second amplifier unit with the high threshold Rh, or the strength of the external magnetic field and the predetermined operating point Bop. Is configured to output the result of the comparison between The second comparator C2 shows the result of the comparison between the voltage signal output by the second amplifier unit and the low threshold value Rl, or the result of the comparison between the strength of the external magnetic field and the predetermined release point Brp. Configured to output.

ラッチ論理回路Sは、第1の比較器C1により出力された比較結果が、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号が高閾値Rhより高いこと、又は外部磁界の強度が所定の動作点Bopに達したことを示したときに、信号処理ユニット300に、外部磁界の磁気極性を表す第1のレベル(例えば高レベル)で信号を出力させるように構成される。   The latch logic circuit S indicates that the comparison result output by the first comparator C1 indicates that the voltage signal output by the second amplifier unit is higher than the high threshold Rh, or the strength of the external magnetic field is a predetermined operating point Bop. The signal processing unit 300 is configured to output a signal at a first level (eg, high level) indicating the magnetic polarity of the external magnetic field.

ラッチ論理回路Sは、第2の比較器C2により出力された比較結果が、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号が低閾値Rlより低いこと、又は外部磁界の強度が所定の解放点Brpに達していないことを示したときに、信号処理ユニット300に、別の種類の外部磁界の磁気極性を表す、第1のレベルの反対の第2のレベル(低レベル)で信号を出力させるように構成される。   The latch logic circuit S indicates that the comparison result output by the second comparator C2 indicates that the voltage signal output by the second amplifier unit is lower than the low threshold value Rl or the strength of the external magnetic field is a predetermined release point Brp. To indicate that the signal processing unit 300 outputs a signal at a second level (low level) opposite the first level, representing the magnetic polarity of another type of external magnetic field. Configured.

ラッチ論理回路Sは、第1の比較器C1及び第2の比較器C2により出力された比較結果が、第2の増幅器ユニットにより出力された電圧信号が高閾値Rhより低くかつ低閾値Rlより高いことを示す場合、又は外部磁界の強度が所定の動作点Bopに達しておらずかつ所定の解放点Brpに達していることを示した場合に、元の出力状態で信号処理ユニット300に出力させる。   In the latch logic circuit S, the comparison result output by the first comparator C1 and the second comparator C2 is such that the voltage signal output by the second amplifier unit is lower than the high threshold Rh and higher than the low threshold Rl. Or when the strength of the external magnetic field does not reach the predetermined operating point Bop and indicates that it has reached the predetermined release point Brp, the signal processing unit 300 is output in the original output state. .

タイミング制御器からラッチ論理回路Sに出力される第2のクロック信号は、第3のクロック信号に対して第2の所定時間、例えば5ナノ秒遅延し、スイッチ・キャパシタフィルタの切換え点を避ける。本開示の実施形態による信号処理ユニットの信号プロセスを、図10を参照して詳細に説明する。図10の左側部分は、クロック信号の制御下でそれぞれのモジュールにより出力される差分信号を示し、図10の右側部分は、差分信号に対応する信号の略図を周波数ドメインで示す。   The second clock signal output from the timing controller to the latch logic circuit S is delayed for a second predetermined time, for example, 5 nanoseconds, with respect to the third clock signal to avoid the switching point of the switch-capacitor filter. The signal process of the signal processing unit according to an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIG. The left part of FIG. 10 shows the difference signal output by each module under the control of the clock signal, and the right part of FIG. 10 shows a schematic diagram of the signal corresponding to the difference signal in the frequency domain.

上記説明から、第1のチョッピングスイッチの出力信号Voutは、オフセット信号Vos及び理想磁界信号Vinの重ね合わせであり、差分信号P1とN1との間の差に等しいことが分かる。差分信号P1及びN1は、同じ大きさ及び異なる方向を有する。上記説明から、クロック信号CK1の第1及び第2の半周期にわたって、第1のチョッピングスイッチにより出力される理想磁界電圧信号は、同じ大きさ及び異なる方向を有することが分かる。図10の左側部分に示すように、信号P1は、クロック信号の第1及び第2の半周期において、それぞれP1A及びP1Bとして表され、信号N1は、クロック信号の第1及び第2の半周期において、それぞれN1A及びN1Bとして表される。P1A、P1B、N1A及びN1Bは、それぞれ、
P1A=(Vos+Vin)/2;P1B=(Vos−Vin)/2
N1A=−P1A=−(Vos+Vin)/2;N1B=−P1B=−(Vos−Vin)/2
として表される。
From the above description, it can be seen that the output signal Vout of the first chopping switch is a superposition of the offset signal Vos and the ideal magnetic field signal Vin and is equal to the difference between the difference signals P1 and N1. The difference signals P1 and N1 have the same magnitude and different directions. From the above description, it can be seen that over the first and second half cycles of the clock signal CK1, the ideal magnetic field voltage signal output by the first chopping switch has the same magnitude and different directions. As shown in the left part of FIG. 10, the signal P1 is represented as P1A and P1B in the first and second half periods of the clock signal, respectively, and the signal N1 is the first and second half periods of the clock signal. Are represented as N1A and N1B, respectively. P1A, P1B, N1A and N1B are respectively
P1A = (Vos + Vin) / 2; P1B = (Vos−Vin) / 2
N1A = −P1A = − (Vos + Vin) / 2; N1B = −P1B = − (Vos−Vin) / 2
Represented as:

理解を容易にするために、以後の説明において、差分信号の係数1/2は省略する。一対の差分信号P1’及びN1’が、第1の増幅器を介して第2のチョッピングスイッチに入力される。信号P1’は、クロック信号の第1及び第2の半周期においてそれぞれP1A’及びP1B’として表され、信号N1’は、クロック信号の第1及び第2の半周期においてそれぞれN1A’及びN1B’として表される。第1の増幅器A1の帯域幅制限に起因して、第1の増幅器A1を介して出力される差分信号は、三角波差分信号である。以下の式は、単なる信号形態である。信号は、それぞれ
P1A’=A(Voff+Vin)/2;P1B’=A(Voff−Vin)/2
N1A’=−P1A’=−A(Voff+Vin)/2;N1B’=−P1B’=−A(Voff−Vin)/2
として表される。
In order to facilitate understanding, the coefficient 1/2 of the difference signal is omitted in the following description. A pair of difference signals P1 ′ and N1 ′ are input to the second chopping switch via the first amplifier. The signal P1 ′ is represented as P1A ′ and P1B ′ in the first and second half periods of the clock signal, respectively, and the signal N1 ′ is N1A ′ and N1B ′ in the first and second half periods of the clock signal, respectively. Represented as: Due to the bandwidth limitation of the first amplifier A1, the differential signal output through the first amplifier A1 is a triangular wave differential signal. The following equation is just a signal form. The signals are P1A ′ = A (Voff + Vin) / 2; P1B ′ = A (Voff−Vin) / 2, respectively.
N1A ′ = − P1A ′ = − A (Voff + Vin) / 2; N1B ′ = − P1B ′ = − A (Voff−Vin) / 2
Represented as:

Aは、第1の増幅器の利得であり、Voffは、第1の増幅器の出力信号のオフセットであり、これは磁気センサ200の固有オフセットVosと第1の増幅器のオフセットとの合計に等しい。オフセットVoffは、第1の増幅器A1の帯域幅制限に起因して、可変である。理解を容易にするために、以後の説明において、差分信号の係数及び増幅器の増幅係数は省略する。   A is the gain of the first amplifier, and Voff is the offset of the output signal of the first amplifier, which is equal to the sum of the intrinsic offset Vos of the magnetic sensor 200 and the offset of the first amplifier. The offset Voff is variable due to the bandwidth limitation of the first amplifier A1. In order to facilitate understanding, the difference signal coefficient and the amplifier amplification coefficient are omitted in the following description.

第2のチョッピングスイッチZ2は、各クロック周期の第1の半周期において、一対の差分信号を直接出力し、各クロック周期の第2の半周期において、差分信号を交換し、交換された差分信号を出力するように構成される。第2のチョッピングスイッチにより出力される差分信号は、P2及びN2として表される。信号P2は、クロック信号の第1及び第2の半周期においてP2A及びP2Bとして表され、信号N2は、クロック信号の第1及び第2の半周期においてN2A及びN2Bとして表される。信号P2及びN2の出力は、それぞれ、
P2A=P1A’=(Voff+Vin);P2B=N1B’=−(Voff−Vin)
N2A=N1A’=−(Voff+Vin);N2B=P1B’=(Voff−Vin)
The second chopping switch Z2 directly outputs a pair of difference signals in the first half cycle of each clock cycle, exchanges the difference signals in the second half cycle of each clock cycle, and exchanges the difference signal. Is configured to output. The differential signals output by the second chopping switch are represented as P2 and N2. Signal P2 is represented as P2A and P2B in the first and second half cycles of the clock signal, and signal N2 is represented as N2A and N2B in the first and second half cycles of the clock signal. The outputs of signals P2 and N2 are respectively
P2A = P1A ′ = (Voff + Vin); P2B = N1B ′ = − (Voff−Vin)
N2A = N1A ′ = − (Voff + Vin); N2B = P1B ′ = (Voff−Vin)

スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュール303の4つのスイッチ・キャパシタフィルタは、各クロック周期の第1及び第2の半周期において、それぞれ、差分信号P2及びN2に含まれる各信号をサンプリングし、二対のサンプル信号を出力する。すなわち、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールにより取得された一対のサンプル信号は、P2A及びP2Bを含み、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールにより取得された他方の対のサンプル信号は、N2A及びN2Bを含む。   The four switch capacitor filters of the switch capacitor filter module 303 sample each signal included in the difference signals P2 and N2 in the first and second half periods of each clock period, respectively, and two pairs of samples Output a signal. That is, the pair of sample signals acquired by the switch capacitor filter module includes P2A and P2B, and the other pair of sample signals acquired by the switch capacitor filter module includes N2A and N2B.

4つのサンプル信号は、加算器へ入力され、加算器はP3及びN3を出力する。加算器は、二対のそれぞれのサンプル信号二対を加算し、P3及びN3を出力し、ここで
P3=P2A+P2B=(Voff+Vin)+(−(Voff−Vin))=2Vin;及び
N3=N2A+N2B=−(Voff+Vin)+(Voff−Vin)=−2Vin
である。
The four sample signals are input to the adder, and the adder outputs P3 and N3. The adder adds two pairs of each sample signal two pairs and outputs P3 and N3, where P3 = P2A + P2B = (Voff + Vin) + (− (Voff−Vin)) = 2Vin; and N3 = N2A + N2B = − (Voff + Vin) + (Voff−Vin) = − 2Vin
It is.

加算器により出力される信号P3及びN3は、増幅された理想磁界電圧信号のみを含み、オフセット信号は除去されていることが分かる。   It can be seen that the signals P3 and N3 output by the adder include only the amplified ideal magnetic field voltage signal and the offset signal is removed.

さらに、本開示の実施形態による磁気センサ集積回路は、変換器304に接続されたカウンタ306をさらに含む。カウンタは、変換器304により出力された時間検出信号(すなわち差分信号)を、所定時間カウントした後に出力することができる。磁界検出信号の出力は、カウンタ306のカウントにより所定時間(例えば50マイクロ秒)遅延され、それにより全回路の十分な応答時間を保証する。   Further, the magnetic sensor integrated circuit according to an embodiment of the present disclosure further includes a counter 306 connected to the converter 304. The counter can output the time detection signal (that is, the difference signal) output by the converter 304 after counting for a predetermined time. The output of the magnetic field detection signal is delayed for a predetermined time (for example, 50 microseconds) by the count of the counter 306, thereby ensuring a sufficient response time of the entire circuit.

上記実施形態に基づいて、本開示の実施形態において、出力制御回路400は、第1のスイッチ及び第2のスイッチを含む。第1のスイッチ及び出力ポートは、第1の電流路内で接続され、第2のスイッチ及び出力ポートは、第1の電流路の方向と反対の方向の第2の電流路内で接続される。第1のスイッチ及び第2のスイッチは、磁界検出信号の制御下で選択的に切り換えられる。随意に、第1のスイッチはダイオードであり、第2のスイッチはダイオード又はトランジスタであり、これは本明細書において限定されず、状況に依存する。   Based on the above embodiment, in the embodiment of the present disclosure, the output control circuit 400 includes a first switch and a second switch. The first switch and the output port are connected in a first current path, and the second switch and the output port are connected in a second current path in a direction opposite to the direction of the first current path. . The first switch and the second switch are selectively switched under the control of the magnetic field detection signal. Optionally, the first switch is a diode and the second switch is a diode or transistor, which is not limited herein and depends on the situation.

出力制御回路400は、磁気センサ集積回路を制御して、少なくとも第1の状態又は第2の状態で動作させることができる。実施形態において、第1の状態は、出力ポート2から外部への電流の流れとすることができ、第2の状態は、外部から出力ポート2への電流の流れとすることができる。出力制御回路400は、全波整流器ブリッジ110の第2の出力端V2の直流電圧により電力供給される。詳細には、磁気センサ集積回路は、負荷電流が出力ポート2から流出する第1の状態で動作することができ、又は負荷電流が出力ポートに流入する第2の状態で動作することができ、又は第1の状態及び第2の状態で交互に動作することができる。従って、本開示の別の実施形態において、出力制御回路400は、所定条件下で制御信号に応答するようにさらに構成されることができる。集積回路は、負荷電流が出力ポート2から外部へ流出する第1の状態及び負荷電流が外部から出力ポート2へ流入する第2の状態のうち少なくとも1つの状態で動作する。そして所定条件が満たされない場合、集積回路は、第1の状態又は第2の状態での動作が妨げられる、第3の状態で動作する。好ましい実施形態において、第3の状態の出現頻度は、交流電力の周波数に正比例する。   The output control circuit 400 can control the magnetic sensor integrated circuit to operate at least in the first state or the second state. In the embodiment, the first state can be a current flow from the output port 2 to the outside, and the second state can be a current flow from the outside to the output port 2. The output control circuit 400 is powered by the DC voltage at the second output terminal V2 of the full wave rectifier bridge 110. Specifically, the magnetic sensor integrated circuit can operate in a first state where load current flows out of the output port 2, or can operate in a second state where load current flows into the output port, Or it can operate alternately in the first state and the second state. Accordingly, in another embodiment of the present disclosure, the output control circuit 400 can be further configured to respond to the control signal under predetermined conditions. The integrated circuit operates in at least one of a first state in which the load current flows out from the output port 2 and a second state in which the load current flows into the output port 2 from the outside. If the predetermined condition is not satisfied, the integrated circuit operates in the third state in which the operation in the first state or the second state is prevented. In a preferred embodiment, the appearance frequency of the third state is directly proportional to the frequency of the AC power.

本開示の実施形態による磁気センサ集積回路において、出力制御回路400の第3の状態のタイプは、出力制御回路400が第1の状態又は第2の状態に入ることが妨げられる限りは、ユーザの要求に基づいて構成することができる。例えば、出力制御回路400が第3の状態で動作している場合、出力制御回路400は、磁界検知信号に応答しない(これは磁界検知信号を取得することができないものとして理解することができる)、又は出力ポート2における電流は、負荷電流よりもかなり小さい(例えば、負荷電流の4分の1未満であり、この場合、電流は、負荷電流に対して実質的に省略することができる)。   In the magnetic sensor integrated circuit according to the embodiments of the present disclosure, the type of the third state of the output control circuit 400 is as long as the output control circuit 400 is prevented from entering the first state or the second state. Can be configured on demand. For example, when the output control circuit 400 is operating in the third state, the output control circuit 400 does not respond to the magnetic field detection signal (this can be understood as being unable to acquire the magnetic field detection signal). Or the current at output port 2 is much smaller than the load current (eg, less than a quarter of the load current, in which case the current can be substantially omitted relative to the load current).

カウンタ306は、所定のトリガ信号の取得に応答して、カウントを開始することができる。カウント時間が所定時間に達したとき、これは磁気センサ集積回路が所定の条件を満たしたことを示し、磁気センサ集積回路は、動作を開始する。詳細には、所定のトリガ信号は、磁気センサ集積回路内の指定電圧が上昇して所定の閾値に達したときに生成されるものとすることができる。実施形態において、指定電圧は、信号処理ユニットの供給電圧とすることができる。第3の状態において、出力制御回路400は、カウンタ306が、所定トリガ信号を取得した後、所定時間、例えば50マイクロ秒間カウントした後、第1の状態又は第2の状態に入る。   The counter 306 can start counting in response to obtaining a predetermined trigger signal. When the count time reaches a predetermined time, this indicates that the magnetic sensor integrated circuit satisfies a predetermined condition, and the magnetic sensor integrated circuit starts operation. Specifically, the predetermined trigger signal may be generated when a specified voltage in the magnetic sensor integrated circuit increases and reaches a predetermined threshold value. In the embodiment, the specified voltage may be a supply voltage of the signal processing unit. In the third state, the output control circuit 400 enters the first state or the second state after the counter 306 has obtained a predetermined trigger signal and then counted for a predetermined time, for example, 50 microseconds.

本開示の実施形態において、図11に示すように、第1のスイッチ401及び第2のスイッチ402は、一対の相補的な半導体スイッチである。第1のスイッチ401は、低レベルが印加されたときにオンになり、第2のスイッチ402は高レベルが印加されたときにオンになる。第1のスイッチ401及び出力ポート2は、第1の電流路内で接続され、第2のスイッチ402及び出力ポート2は、第2の電流路内で接続される。第1のスイッチ401及び第2のスイッチ402の制御端は、両方とも信号処理ユニット300に接続される。第1のスイッチ401の電流入力端は、高電圧(例えば直流電力)に接続され、第1のスイッチ401の電流出力端は、第2のスイッチ402の電流入力端に接続され、第2のスイッチ402の電流出力端は、低電圧(例えば接地端)に接続される。信号処理ユニット300により出力された磁界検出信号が低レベルである場合、第1のスイッチ401がオンになる一方で第2のスイッチ402がオフになり、負荷電流は、高電圧側から第1のスイッチ401及び出力ポート2を介して流出する。信号処理ユニット300により出力された磁界検出信号が高レベルである場合、第2のスイッチ402がオンになる一方で第1のスイッチ401がオフになり、負荷電流は、外部から出力ポート2に流入して第2のスイッチ402を通って流れる。図11に示す例において、第1のスイッチ401は正チャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(P型MOSFET)であり、第2のスイッチ402は、負チャネル金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(N型MOSFET)である。他の実施形態において、第1及び第2のスイッチは、他の型式の半導体スイッチとすることができ、例えば、接合電界効果トランジスタ(JFET)及び金属半導体電界効果トランジスタ(MESFET)などの、その他の電界効果トランジスタとすることができることを理解することができる。   In the embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 11, the first switch 401 and the second switch 402 are a pair of complementary semiconductor switches. The first switch 401 is turned on when a low level is applied, and the second switch 402 is turned on when a high level is applied. The first switch 401 and the output port 2 are connected in the first current path, and the second switch 402 and the output port 2 are connected in the second current path. The control ends of the first switch 401 and the second switch 402 are both connected to the signal processing unit 300. The current input terminal of the first switch 401 is connected to a high voltage (for example, DC power), the current output terminal of the first switch 401 is connected to the current input terminal of the second switch 402, and the second switch A current output terminal 402 is connected to a low voltage (for example, a ground terminal). When the magnetic field detection signal output by the signal processing unit 300 is at a low level, the first switch 401 is turned on while the second switch 402 is turned off, and the load current is changed from the high voltage side to the first voltage. It flows out through the switch 401 and the output port 2. When the magnetic field detection signal output by the signal processing unit 300 is at a high level, the second switch 402 is turned on while the first switch 401 is turned off, and the load current flows into the output port 2 from the outside. And flows through the second switch 402. In the example shown in FIG. 11, the first switch 401 is a positive channel metal oxide semiconductor field effect transistor (P-type MOSFET), and the second switch 402 is a negative channel metal oxide semiconductor field effect transistor (N type MOSFET). ). In other embodiments, the first and second switches can be other types of semiconductor switches, such as other junction field effect transistors (JFETs) and metal semiconductor field effect transistors (MESFETs). It can be understood that it can be a field effect transistor.

本開示の別の実施形態において、図12に示すように、第1のスイッチ401は高レベルが印加されたときにオンになり、第2のスイッチ402は、単方向導電ダイオードである。そして、第1のスイッチ401の制御端及び第2のスイッチ402のカソードは、信号処理ユニット300の変換器の出力端に接続される。第1のスイッチ401の電流入力端は、整流器回路の出力端に電気的に接続され、第1のスイッチ401の電流出力端は、第2のスイッチ401のアノード及び出力ポート2に電気的に接続される。第1のスイッチ401及び出力ポート2は、第1の電流路内で電気的に接続され、出力ポート2、第2のスイッチ402及び信号処理ユニット300は、第2の電流路内で電気的に接続される。信号処理ユニット300により出力される磁界検出信号が高レベルである場合、第1のスイッチ401がオンになる一方で第2のスイッチ402がオフになり、負荷電流は、整流器回路から第1のスイッチ401及び出力ポート2を介して外部へ流れる。信号処理ユニット300により出力される磁界検出信号が低レベルである場合、第2のスイッチ402がオンになる一方で第1のスイッチ401がオフになり、負荷電流は、外部から出力ポート2へ流入し、第2のスイッチ402を通って流れる。本開示の他の実施形態において、第1のスイッチ401及び第2のスイッチ402は他の構造を有することができ、これは本明細書において限定されず、状況に依存することを理解することができる。   In another embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 12, the first switch 401 is turned on when a high level is applied, and the second switch 402 is a unidirectional conducting diode. The control end of the first switch 401 and the cathode of the second switch 402 are connected to the output end of the converter of the signal processing unit 300. The current input terminal of the first switch 401 is electrically connected to the output terminal of the rectifier circuit, and the current output terminal of the first switch 401 is electrically connected to the anode of the second switch 401 and the output port 2. Is done. The first switch 401 and the output port 2 are electrically connected in the first current path, and the output port 2, the second switch 402 and the signal processing unit 300 are electrically connected in the second current path. Connected. When the magnetic field detection signal output by the signal processing unit 300 is at a high level, the first switch 401 is turned on while the second switch 402 is turned off, and the load current is transferred from the rectifier circuit to the first switch. It flows to the outside through 401 and the output port 2. When the magnetic field detection signal output by the signal processing unit 300 is at a low level, the second switch 402 is turned on while the first switch 401 is turned off, and the load current flows into the output port 2 from the outside. And flows through the second switch 402. It should be understood that in other embodiments of the present disclosure, the first switch 401 and the second switch 402 can have other structures, which are not limited herein and depend on the situation. it can.

本開示の別の実施形態において、出力制御回路は、電流が出力ポートから外部へ流れる第1の電流路と、電流が出力ポートから内部へ流れる第2の電流路と、第1の電流路及び第2の電流路の一方に接続されるスイッチとを含む。スイッチは、信号処理ユニットにより出力される磁界検出信号により制御され、第1の電流路及び第2の電流路を選択的にオンする。随意に、第1の電流路及び第2の電流路の他方の電流路内にはスイッチが配置されない。   In another embodiment of the present disclosure, the output control circuit includes a first current path through which current flows from the output port to the outside, a second current path through which current flows from the output port to the inside, a first current path, and And a switch connected to one of the second current paths. The switch is controlled by a magnetic field detection signal output by the signal processing unit, and selectively turns on the first current path and the second current path. Optionally, no switch is disposed in the other current path of the first current path and the second current path.

実装として、図13aに示すように、出力制御回路400は、第1の電流路内で出力ポート2に電気的に接続された単方向導電スイッチ403を含む。単方向導電スイッチ403の電流入力端は、信号処理ユニット300の出力端に接続することができる。信号処理ユニット300の出力端は、第1の電流路の方向とは反対の第2の電流路内で、抵抗器R1を介して出力ポート2に接続することができる。単方向導電スイッチ403は、磁界検知信号が高レベルである場合にオンになり、負荷電流は、単方向導電スイッチ403及び出力ポート2を介して外部へ流れる。単方向導電スイッチ403は、磁界検知信号が低レベルである場合にオフになり、負荷電流は、外部から出力ポート2へ流入し、抵抗器R1及び信号処理ユニット300を通って流れる。代替的に、第2の電流路内の抵抗器R1を単方向導電スイッチ403に対して逆並列に接続された単方向導電スイッチで置き換えて、出力ポートから流出する負荷電流が出力ポートへ流入する負荷電流と釣り合うようにすることができる。   As an implementation, as shown in FIG. 13a, the output control circuit 400 includes a unidirectional conductive switch 403 electrically connected to the output port 2 in the first current path. The current input terminal of the unidirectional conductive switch 403 can be connected to the output terminal of the signal processing unit 300. The output end of the signal processing unit 300 can be connected to the output port 2 via a resistor R1 in a second current path opposite to the direction of the first current path. The unidirectional conductive switch 403 is turned on when the magnetic field detection signal is at a high level, and the load current flows to the outside through the unidirectional conductive switch 403 and the output port 2. The unidirectional conductive switch 403 is turned off when the magnetic field detection signal is at a low level, and the load current flows from the outside to the output port 2 and flows through the resistor R1 and the signal processing unit 300. Alternatively, the resistor R1 in the second current path is replaced with a unidirectional conductive switch connected in reverse parallel to the unidirectional conductive switch 403, and the load current flowing out from the output port flows into the output port. It can be balanced with the load current.

別の実装において、図13bに示すように、出力制御回路400は、ダイオードD1及びD2、並びに抵抗器R1及び抵抗器R2を含む。ダイオードD1及びD2は、信号処理ユニット300の出力端と出力ポート2との間に逆方向に直列に接続される。抵抗器R1は、ダイオードD1及びD2に対して並列に接続される。抵抗器R2は、電力Vccと、ダイオードD1及びD2の共通端との間に接続される。ダイオードD1のカソードは、信号処理ユニット300の出力端に接続される。ダイオードD1は、磁界検出情報により制御される。磁気検出信号が高レベルである場合、ダイオードD1はオフになり、負荷電流は、出力ポートPoutから抵抗器R2及びダイオードD2を介して外部へ流れる。磁界検出信号が低レベルである場合、負荷電流は、外部から出力ポートPoutに流入し、抵抗器R1及び信号処理ユニット300を通って流れる。   In another implementation, as shown in FIG. 13b, the output control circuit 400 includes diodes D1 and D2, and resistors R1 and R2. The diodes D1 and D2 are connected in series in the reverse direction between the output end of the signal processing unit 300 and the output port 2. Resistor R1 is connected in parallel with diodes D1 and D2. Resistor R2 is connected between power Vcc and the common end of diodes D1 and D2. The cathode of the diode D1 is connected to the output terminal of the signal processing unit 300. The diode D1 is controlled by the magnetic field detection information. When the magnetic detection signal is at a high level, the diode D1 is turned off, and the load current flows from the output port Pout to the outside through the resistor R2 and the diode D2. When the magnetic field detection signal is at a low level, the load current flows from the outside into the output port Pout and flows through the resistor R1 and the signal processing unit 300.

本開示の実施形態による磁界集積回路を、以下のような特定の用途との関連で説明する。   A magnetic field integrated circuit according to embodiments of the present disclosure will be described in the context of a particular application as follows.

図14に示すように、本開示の実施形態により電気モータ組立体がさらに提供される。電気モータ組立体は、交流電力1000により電力供給される電気モータ2000と、電気モータ2000に直列接続された双方向導電スイッチ3000と、本開示の上記実施形態のいずれか1つによる磁気センサ集積回路4000とを含む。磁気センサ集積回路4000の出力ポートは、双方向導電スイッチ3000の制御端に電気的に接続される。好ましくは、双方向導電スイッチ3000は、トライオード交流スイッチ(TRIAC)とすることができる。双方向導電スイッチは、他の適切な型式のスイッチで実装することができることを理解することができる。例えば、双方向導電スイッチは、逆並列に接続された2つのシリコン制御整流器と、対応する制御回路とを含むことができる。2つのシリコン制御整流器は、磁気センサ集積回路の出力ポートにより出力される出力信号に基づいて、所定方式で制御回路により制御される。好ましくは、電気モータは、交流電力1000の電圧を下げて磁気センサ集積回路4000に降下した電圧を提供するための電圧降下回路5000さらに含む。磁気センサ集積回路4000は、回転子の磁界の変化を検知するために電気モータ2000の回転子の近くに配置される。   As shown in FIG. 14, an electric motor assembly is further provided according to an embodiment of the present disclosure. The electric motor assembly includes an electric motor 2000 powered by AC power 1000, a bidirectional conductive switch 3000 connected in series to the electric motor 2000, and a magnetic sensor integrated circuit according to any one of the above embodiments of the present disclosure. 4000. The output port of the magnetic sensor integrated circuit 4000 is electrically connected to the control end of the bidirectional conductive switch 3000. Preferably, the bidirectional conductive switch 3000 may be a triode AC switch (TRIAC). It can be appreciated that the bi-directional conductive switch can be implemented with other suitable types of switches. For example, a bidirectional conductive switch can include two silicon controlled rectifiers connected in anti-parallel and a corresponding control circuit. The two silicon controlled rectifiers are controlled by the control circuit in a predetermined manner based on the output signal output from the output port of the magnetic sensor integrated circuit. Preferably, the electric motor further includes a voltage drop circuit 5000 for providing a reduced voltage to the magnetic sensor integrated circuit 4000 by reducing the voltage of the AC power 1000. The magnetic sensor integrated circuit 4000 is placed near the rotor of the electric motor 2000 to detect changes in the rotor magnetic field.

上記実施形態に基づいて、本開示の実施形態において、電気モータは、同期電気モータである。本開示による磁気センサ集積回路は、同期電気モータに適用されるのみならず、直流ブラシレスモータなどの他の型式の永久磁石電気モータにも適用されることを理解することができる。図15に示すように、同期モータは、固定子と、固定子に対して回転する回転子1001とを含む。固定子は、固定子鉄心1002と、固定子鉄心1002に巻き回された固定子巻線1006とを含む。固定子鉄心1002は、純鉄、鋳鉄、鋳鋼、電気鋼、ケイ素鋼などの軟磁性材料で作ることができる。回転子1001は、永久磁石を含む。固定子巻線1006が交流電力に直列に接続されている場合、回転子1001は、一定の回転数(60f/p)回転/分で定速回転し、ここでfは交流電力の周波数であり、pは回転子の極対の数である。実施形態において、固定子鉄心1002は、対向して配置された2つの極部分1004を有する。極部分の各々は、磁極弧(polar arc)面1005を有する。回転子1001の外面は、磁極弧面に面し、それらの間に実質的に均一なエアギャップが形成される。本開示における基本的に均一なエアギャップは、固定子と回転子との間のエアギャップの大部分が均一であり、固定子と回転子との間のエアギャップの小部分が不均一であることを示す。好ましくは、凹形の始動溝1007が、回転子の極部分の磁極弧面1005上に配置される。磁極弧面1005上の始動溝1007以外の部分は、回転子と同心である。上記構成により、不均一な磁界を形成することができ、これが、回転子が回転していないときに回転子の極軸S1が固定子の極部分の中心軸線S2に対して角度を成して傾斜することを保証するので、回転子は、電気モータが集積回路の影響下で電力供給されるたびに始動トルクを有することができる。回転子の極軸S1は、異なる極性を有する回転子の2つの磁極間の境界である。固定子の極部分1004の中心軸線S2は、固定子の2つの極部分1004の中心を通る接続線である。実施形態において、固定子及び回転子は、各々2つの磁極を有する。他の実施形態において、固定子の磁極の数が回転子の磁極の数と異なる場合があり、固定子及び回転子は、より多くの磁極、例えば4磁極及び5磁極を有することができることを理解することができる。   Based on the above embodiment, in the embodiment of the present disclosure, the electric motor is a synchronous electric motor. It can be appreciated that the magnetic sensor integrated circuit according to the present disclosure applies not only to synchronous electric motors, but also to other types of permanent magnet electric motors such as DC brushless motors. As shown in FIG. 15, the synchronous motor includes a stator and a rotor 1001 that rotates with respect to the stator. The stator includes a stator core 1002 and a stator winding 1006 wound around the stator core 1002. The stator core 1002 can be made of a soft magnetic material such as pure iron, cast iron, cast steel, electric steel, or silicon steel. The rotor 1001 includes a permanent magnet. When the stator winding 1006 is connected in series with AC power, the rotor 1001 rotates at a constant speed (60 f / p) rotation / min, where f is the frequency of the AC power. , P is the number of pole pairs of the rotor. In the embodiment, the stator core 1002 has two pole portions 1004 arranged to face each other. Each of the pole portions has a polar arc surface 1005. The outer surface of the rotor 1001 faces the magnetic pole arc surface, and a substantially uniform air gap is formed between them. The basically uniform air gap in this disclosure is that the majority of the air gap between the stator and the rotor is uniform and the small portion of the air gap between the stator and the rotor is non-uniform. It shows that. Preferably, a concave start groove 1007 is disposed on the pole arc surface 1005 of the pole portion of the rotor. Portions other than the starting groove 1007 on the magnetic pole arc surface 1005 are concentric with the rotor. With the above configuration, a non-uniform magnetic field can be formed, and this is because the rotor polar axis S1 forms an angle with respect to the central axis S2 of the pole portion of the stator when the rotor is not rotating. Since it ensures tilting, the rotor can have a starting torque each time the electric motor is powered under the influence of the integrated circuit. The rotor polar axis S1 is a boundary between two magnetic poles of the rotor having different polarities. The central axis S2 of the stator pole portion 1004 is a connecting line passing through the centers of the two pole portions 1004 of the stator. In an embodiment, the stator and the rotor each have two magnetic poles. In other embodiments, the number of stator poles may differ from the number of rotor poles, and it will be understood that the stator and rotor may have more poles, eg, 4 and 5 poles. can do.

好ましくは、磁気センサ集積回路4000は、交流電力1000が正の半周期で動作しており、かつ磁気センサが、永久磁石回転子の磁界が第1の極性を有することを検出した場合、又は交流電力1000が負の半周期で動作しており、かつ磁気センサが、永久磁石回転子の磁界が第1の極性の逆の第2の極性を有することを検出した場合、双方向導電スイッチ3000をオンにするように構成される。磁気センサ集積回路4000は、交流電力1000が負の半周期で動作しており、かつ永久磁石回転子が第1の極性を有する場合、又は交流電力1000が正の半周期で動作しており、かつ永久磁石回転子が第2の極性を有する場合、双方向導電スイッチ3000をオフにする。   Preferably, the magnetic sensor integrated circuit 4000 operates when the AC power 1000 is operating in a positive half cycle and the magnetic sensor detects that the magnetic field of the permanent magnet rotor has the first polarity, or AC If the power 1000 is operating in a negative half cycle and the magnetic sensor detects that the magnetic field of the permanent magnet rotor has a second polarity opposite to the first polarity, the bidirectional conductive switch 3000 is turned on. Configured to turn on. The magnetic sensor integrated circuit 4000 operates when the AC power 1000 is operated in a negative half cycle and the permanent magnet rotor has the first polarity, or when the AC power 1000 is operated in a positive half cycle, If the permanent magnet rotor has the second polarity, the bidirectional conductive switch 3000 is turned off.

上記実施形態に基づいて、本開示の実施形態において、磁気センサ集積回路400は、交流電力1000が正の半周期で動作しており、かつ磁気センサ200が、永久磁石回転子の磁界が第1の極性であることを検出した場合、又は交流電力1000が負の半周期で動作しており、かつ磁気センサ(これは磁気センサ及びそれに接続された信号処理ユニットを含む)が、永久磁石回転子の磁界が第1の極性の逆の第2の極性であることを検出した場合、駆動電流が出力ポートと双方向導電スイッチ3000との間を流れるように制御し、それにより双方向導電スイッチ3000をオンにするように構成され、交流電力1000が負の半周期で動作しており、かつ永久磁石回転子が第1の極性を有する場合、又は交流電力1000が正の半周期で動作し、かつ永久磁石回転子が第2の極性を有する場合、駆動電流が出力ポートと双方向導電スイッチ3000との間を流れることを妨げるように構成される。   Based on the above embodiment, in the embodiment of the present disclosure, the magnetic sensor integrated circuit 400 operates with the AC power 1000 in a positive half cycle, and the magnetic sensor 200 has the first magnetic field of the permanent magnet rotor. The AC power 1000 is operating in a negative half cycle and the magnetic sensor (including the magnetic sensor and the signal processing unit connected thereto) is a permanent magnet rotor Is detected to have a second polarity opposite to the first polarity, the drive current is controlled to flow between the output port and the bidirectional conductive switch 3000, thereby the bidirectional conductive switch 3000. The AC power 1000 is operating in a negative half cycle and the permanent magnet rotor has a first polarity, or the AC power 1000 is a positive half cycle. Operation and, and when the permanent magnet rotor having a second polarity, arranged to prevent the driving current flows between the output port and the bidirectional conductive switch 3000.

好ましくは、出力制御回路400は、交流電力1000により出力される信号が正の半周期にあり、かつ磁気センサが、永久磁石回転子の磁界が第1の極性であることを検出した場合、電流が集積回路から双方向導電スイッチ3000に流れるよう制御するように構成され、交流電力1000により出力される信号が負の半周期にあり、磁気センサが、永久磁石回転子の磁界が第1の極性の逆の第2の極性であることを検出した場合、電流が双方向導電スイッチ3000から集積回路に流れるよう制御するように構成される。永久磁石回転子が第1の磁極性を有し、交流電力が正の半周期にある場合、電流は、正の半周期の全部又は一部にわたって集積回路から流出することができ、永久磁石回転子が第2の磁極性を有し、交流電力が負の半周期にある場合、電流は、負の半周期の全部又は一部にわたって集積回路に流入することができることを理解することができる。   Preferably, when the output control circuit 400 detects that the signal output by the AC power 1000 is in a positive half cycle and the magnetic sensor detects that the magnetic field of the permanent magnet rotor is the first polarity, Is controlled to flow from the integrated circuit to the bidirectional conductive switch 3000, the signal output by the AC power 1000 is in a negative half cycle, and the magnetic sensor has a magnetic field of the permanent magnet rotor of the first polarity. When it is detected that the second polarity is the reverse of the above, the current is controlled to flow from the bidirectional conductive switch 3000 to the integrated circuit. If the permanent magnet rotor has the first magnetic polarity and the AC power is in the positive half cycle, current can flow out of the integrated circuit over all or part of the positive half cycle, and the permanent magnet rotation It can be appreciated that if the child has a second magnetic polarity and the AC power is in a negative half cycle, current can flow into the integrated circuit over all or part of the negative half cycle.

本開示の好ましい実施形態において、整流器回路100は、図2に示すような回路を有し、出力制御回路400は、図11に示すような回路を有する。出力制御回路400の第1のスイッチ401の電流入力端は、全波整流器ブリッジ110の第2の出力端V2に接続され、第2のスイッチ402の電流出力端は、全波整流器ブリッジ110の接地端に接続される。交流電力1000により出力される信号が正の半周期にあり、かつ磁気センサが低レベル信号を出力する場合、出力制御回路400内で第1のスイッチ401はオンになり、第2のスイッチ402はオフになり、電流は、交流電力1000、電気モータ2000、磁気センサ集積回路4000の第1の入力端、電圧降下回路(図示せず)、全波整流器ブリッジ110の第2のダイオード112及び出力制御回路400の第1のスイッチ401を順次流れ、出力ポートから双方向導電スイッチ3000へ流れる。双方向導電スイッチ3000がオンになると、電圧降下回路5000及び磁気センサ集積回路4000により形成される直列分岐が短絡し、磁気センサ集積回路4000は、供給電圧が存在しないので出力を停止し、双方向導電スイッチ3000の2つのアノードを通って流れる電流が十分に大きい(双方向導電スイッチ3000の保持電流より大きい)ので、双方向導電スイッチ3000の制御極と第1のアノードとの間に駆動電流が流れていない状態で双方向導電スイッチ3000はオンのままである。交流電力1000により出力される信号が負の半周期で動作し、かつ磁気センサにより出力される磁界検出信号が高レベルである場合、出力制御回路400内で第1のスイッチ401がオフになる一方で第2のスイッチ402はオンになり、電流は、交流電力1000から流出して、双方向導電スイッチ3000を介して出力ポートに流入し、出力制御回路400の第2のスイッチ402、全波整流器ブリッジ110の第1のダイオード111、磁気センサ集積回路4000の第1の入力端、及び電気モータ2000を介して交流電力1000に戻る。同様に、双方向導電スイッチ3000がオンの場合、磁気センサ集積回路4000は、短絡され、従って出力を停止し、双方向導電スイッチ3000は、オンのままであり得る。交流電力1000により出力される信号が正の半周期で動作し、かつ磁気センサにより出力される磁界検出信号が高レベルである場合、又は交流電力1000により出力される信号が負の半周期で動作し、かつ磁気センサにより出力される磁気検出信号が低レベルである場合、出力制御回路400の第1のスイッチ401及び第2のスイッチ402はオフになり、双方向導電スイッチ3000はオフになる。従って、出力制御回路400は、交流電力1000の極性変化及び差分信号に基づいて、集積回路を制御して、双方向導電スイッチ3000のオン及びオフを所定の方式で切り換えることができる。このようにして、固定子巻線1006に電力供給する方式が制御され、固定子により発生される変化する磁界は、回転子の磁界位置と適合し、それにより回転子を引きずって単一方向で回転させ、これが、電気モータが電源投入されるたびに回転子が一定方向に回転することを保証する。   In a preferred embodiment of the present disclosure, the rectifier circuit 100 has a circuit as shown in FIG. 2, and the output control circuit 400 has a circuit as shown in FIG. The current input terminal of the first switch 401 of the output control circuit 400 is connected to the second output terminal V2 of the full-wave rectifier bridge 110, and the current output terminal of the second switch 402 is connected to the ground of the full-wave rectifier bridge 110. Connected to the end. When the signal output by the AC power 1000 is in a positive half cycle and the magnetic sensor outputs a low level signal, the first switch 401 is turned on in the output control circuit 400 and the second switch 402 is The current is turned off, the AC power 1000, the electric motor 2000, the first input of the magnetic sensor integrated circuit 4000, the voltage drop circuit (not shown), the second diode 112 of the full wave rectifier bridge 110 and the output control. The first switch 401 of the circuit 400 sequentially flows and flows from the output port to the bidirectional conductive switch 3000. When the bidirectional conductive switch 3000 is turned on, the series branch formed by the voltage drop circuit 5000 and the magnetic sensor integrated circuit 4000 is short-circuited, and the magnetic sensor integrated circuit 4000 stops the output because there is no supply voltage, and the bidirectional switch Since the current flowing through the two anodes of the conductive switch 3000 is sufficiently large (greater than the holding current of the bidirectional conductive switch 3000), there is a drive current between the control pole of the bidirectional conductive switch 3000 and the first anode. The bidirectionally conductive switch 3000 remains on in the non-flowing state. When the signal output from the AC power 1000 operates in a negative half cycle and the magnetic field detection signal output from the magnetic sensor is at a high level, the first switch 401 is turned off in the output control circuit 400. The second switch 402 is turned on, and the current flows out of the AC power 1000 and flows into the output port through the bidirectional conductive switch 3000. The second switch 402 of the output control circuit 400, the full-wave rectifier The AC power 1000 is returned to the first diode 111 of the bridge 110, the first input terminal of the magnetic sensor integrated circuit 4000, and the electric motor 2000. Similarly, when the bidirectional conductive switch 3000 is on, the magnetic sensor integrated circuit 4000 is short-circuited and therefore stops outputting, and the bidirectional conductive switch 3000 may remain on. When the signal output by the AC power 1000 operates in a positive half cycle and the magnetic field detection signal output by the magnetic sensor is at a high level, or the signal output by the AC power 1000 operates in a negative half cycle When the magnetic detection signal output from the magnetic sensor is at a low level, the first switch 401 and the second switch 402 of the output control circuit 400 are turned off, and the bidirectional conductive switch 3000 is turned off. Therefore, the output control circuit 400 can control the integrated circuit based on the polarity change of the AC power 1000 and the difference signal to switch the bidirectional conductive switch 3000 on and off in a predetermined manner. In this way, the manner in which power is supplied to the stator winding 1006 is controlled, and the changing magnetic field generated by the stator matches the magnetic field position of the rotor, thereby dragging the rotor in a single direction. This ensures that the rotor rotates in a certain direction each time the electric motor is turned on.

本開示の実施形態において、磁界検出信号は、スイッチ型検出信号である。電気モータの定常状態において、スイッチ型検出信号の切換え周波数は、交流電力の周波数の2倍である。   In the embodiment of the present disclosure, the magnetic field detection signal is a switch type detection signal. In the steady state of the electric motor, the switching frequency of the switch type detection signal is twice the frequency of the AC power.

上記実施形態において、本開示による磁気センサ集積回路は、可能な用途との関連のみで説明されており、本開示の磁気センサは、それらに限定されないことを理解することができる。例えば、磁気センサは、電気モータ駆動に適用されるのみならず、磁界検出を伴う他の用途にも適用することができる。   In the above embodiments, it can be understood that the magnetic sensor integrated circuit according to the present disclosure is described only in relation to possible applications, and the magnetic sensor of the present disclosure is not limited thereto. For example, the magnetic sensor can be applied not only to driving an electric motor but also to other uses involving magnetic field detection.

本開示の別の実施形態によるモータにおいて、モータは、外部交流電力の2端間に双方向導電スイッチと直列に接続することができる。電気モータ及び双方向導電スイッチにより形成される第1の直列分岐は、電圧降下回路及び磁気センサ集積回路により形成される第2の直列分岐と並列接続される。磁気センサ集積回路の出力ポートは、双方向導電スイッチに接続され、双方向導電スイッチが所定の方式でオン及びオフになるように制御し、それにより固定子巻線への電力供給方式を制御する。   In a motor according to another embodiment of the present disclosure, the motor can be connected in series with a bidirectional conductive switch between the two ends of the external AC power. The first series branch formed by the electric motor and the bidirectional conductive switch is connected in parallel with the second series branch formed by the voltage drop circuit and the magnetic sensor integrated circuit. The output port of the magnetic sensor integrated circuit is connected to a bidirectional conductive switch and controls the bidirectional conductive switch to turn on and off in a predetermined manner, thereby controlling the power supply to the stator windings. .

従って、本開示の実施形態により応用装置がさらに提供される。応用装置は、交流電力により電力供給されるモータ、電気モータに直列接続される双方向導電スイッチ、及び上記実施形態のいずれかによる磁気センサ集積回路を含む。磁気センサ集積回路の出力端は、双方向導電スイッチの制御端に電気的に接続される。随意に、応用装置は、ポンプ、ファン、家庭用電化製品、車両など、とすることができ、ここで家庭用電化製品は、例えば、洗濯機、レンジフード、換気扇など、とすることができる。   Accordingly, an application apparatus is further provided according to an embodiment of the present disclosure. The application device includes a motor powered by AC power, a bidirectional conductive switch connected in series with the electric motor, and a magnetic sensor integrated circuit according to any of the above embodiments. The output end of the magnetic sensor integrated circuit is electrically connected to the control end of the bidirectional conductive switch. Optionally, the application device can be a pump, fan, household appliance, vehicle, etc., where the household appliance can be, for example, a washing machine, range hood, ventilator, etc.

開示された実施形態の上記説明により、当業者は、本開示を達成し又は使用することができる。実施形態に対する種々の変更が当業者には明らかである。本明細書で定められた一般原理は、本開示の思想又は範囲から逸脱することなく他の実施形態において実装することができる。したがって、本開示は、本明細書で開示された実施形態に限定されず、本明細書で開示された原理及び新規特徴と矛盾しない最も広い範囲を確証する。   The above description of the disclosed embodiments enables those skilled in the art to achieve or use the present disclosure. Various modifications to the embodiments will be apparent to those skilled in the art. The general principles defined herein can be implemented in other embodiments without departing from the spirit or scope of the present disclosure. Accordingly, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed herein, but establishes the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

2:出力ポート
11、12:入力ポート
13:電力
14、15:放電分岐
110:全波整流器ブリッジ
111、112、113、114:ダイオード
120:電圧安定化ユニット
121、124:ツェナーダイオード
122、123:抵抗器
125:トランジスタ
200:磁気センサ
301:第1のチョッピングスイッチ
303b:加算器
400:出力制御回路
401:第1のスイッチ
402:第2のスイッチ
403:単方向導電スイッチ
1000:交流電力
2000:電気モータ
4000:磁気センサ集積回路
A1:第1の増幅器
A2:第2の増幅器
A’:演算増幅器
Bop:動作点
Brp:解放点
C1、C2:比較器
CK1:第4のサブクロック信号
CK2:第3のサブクロック信号
CK1B:第2のサブクロック信号
CK2B:第1のサブクロック信号
M1、M3、M3:電圧−電流変換器
Rh:高閾値
Rl:定閾値
S:ラッチ論理回路
SCF1:第1のスイッチ・キャパシタフィルタ
SCF2:第2のスイッチ・キャパシタフィルタ
SCF3:第3のスイッチ・キャパシタフィルタ
SCF4:第4のスイッチ・キャパシタフィルタ
Vin:理想磁界信号
Voff:第1の増幅器のオフセット
Vos:磁気センサの固有オフセット
Vout:第1のチョッピングスイッチの出力信号
Z2:第2のチョッピングスイッチ
2: Output port 11, 12: Input port 13: Power 14, 15: Discharge branch 110: Full-wave rectifier bridge 111, 112, 113, 114: Diode 120: Voltage stabilization unit 121, 124: Zener diode 122, 123: Resistor 125: Transistor 200: Magnetic sensor 301: First chopping switch 303b: Adder 400: Output control circuit 401: First switch 402: Second switch 403: Unidirectional conductive switch 1000: AC power 2000: Electricity Motor 4000: magnetic sensor integrated circuit A1: first amplifier A2: second amplifier A ′: operational amplifier Bop: operating point Brp: release point C1, C2: comparator CK1: fourth subclock signal CK2: third Subclock signal CK1B: second subclock signal CK2B: first subclock signal Block signal M1, M3, M3: Voltage-current converter Rh: High threshold Rl: Constant threshold S: Latch logic circuit SCF1: First switch capacitor filter SCF2: Second switch capacitor filter SCF3: Third switch Capacitor filter SCF4: Fourth switch Capacitor filter Vin: Ideal magnetic field signal Voff: First amplifier offset Vos: Magnetic sensor specific offset Vout: First chopping switch output signal Z2: Second chopping switch

Claims (10)

磁気センサ集積回路であって、
定電流を受けて差分信号を出力する磁気センサと、
前記差分信号を磁界検出信号に変換する信号処理ユニットと、
少なくとも前記磁界検出信号に基づいて、前記磁気センサ集積回路を、電流が前記磁気センサ集積回路の出力ポートから外部へ流れる第1の状態及び電流が外部から前記出力ポートへ流れる第2の状態のうちの少なくとも1つの状態で動作させるように制御する出力制御回路と、
を備えることを特徴とする、磁気センサ集積回路。
A magnetic sensor integrated circuit,
A magnetic sensor that receives a constant current and outputs a differential signal;
A signal processing unit for converting the differential signal into a magnetic field detection signal;
Based on at least the magnetic field detection signal, the magnetic sensor integrated circuit includes a first state in which current flows from the output port of the magnetic sensor integrated circuit to the outside and a second state in which current flows from the outside to the output port. An output control circuit that controls to operate in at least one of the following states:
A magnetic sensor integrated circuit comprising:
外部電力を直流電力に変換するための整流器回路をさらに備え、前記整流器回路が、全波整流器ブリッジ及び電圧安定化ユニットを含み、前記全波整流器ブリッジが、外部交流電力を直流電圧に変換して前記出力制御回路に電力供給し、前記電圧安定化ユニットが、前記全波整流器ブリッジにより出力された前記直流電圧を低電圧直流に変換して前記信号処理ユニットに電力供給することを特徴とする、請求項1に記載の磁気センサ集積回路。   The rectifier circuit further includes a rectifier circuit for converting external power into DC power, the rectifier circuit including a full-wave rectifier bridge and a voltage stabilization unit, and the full-wave rectifier bridge converts the external AC power into DC voltage. The power is supplied to the output control circuit, and the voltage stabilization unit converts the DC voltage output by the full-wave rectifier bridge into a low voltage DC and supplies the signal processing unit with power. The magnetic sensor integrated circuit according to claim 1. 前記差分信号が、磁界信号及びオフセット信号を含み、前記信号処理ユニットが、前記磁界信号及び前記オフセット信号をそれぞれ高周波数領域とベースバンド周波数に変調するための第1のチョッピングスイッチと、前記第1のチョッピングスイッチにより出力された差分信号を増幅し、前記第1のチョッピングスイッチにより出力された前記差分信号の前記磁界信号を前記ベースバンド周波数に復調して、前記復調された差分信号を出力するための第1の増幅器ユニットとを備えることを特徴とする、請求項1に記載の磁気センサ集積回路。   The differential signal includes a magnetic field signal and an offset signal, and the signal processing unit modulates the magnetic field signal and the offset signal to a high frequency region and a baseband frequency, respectively, and the first For amplifying the differential signal output by the chopping switch, demodulating the magnetic field signal of the differential signal output by the first chopping switch to the baseband frequency, and outputting the demodulated differential signal The magnetic sensor integrated circuit according to claim 1, further comprising: a first amplifier unit. 前記信号処理ユニットが、スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールをさらに備え、前記スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールが、第1のスイッチ・キャパシタフィルタ、第2のスイッチ・キャパシタフィルタ、第3のスイッチ・キャパシタフィルタ及び第4のスイッチ・キャパシタフィルタを備え、
前記第1のスイッチ・キャパシタフィルタ及び前記第2のスイッチ・キャパシタフィルタが、第1の半周期において前記第1の増幅器ユニットにより出力された前記差分信号を第1のサンプル信号としてサンプリングし、前記第3のスイッチ・キャパシタフィルタ及び前記第4のスイッチ・キャパシタフィルタが、第2の半周期において前記第1の増幅器ユニットにより出力された前記差分信号を第2のサンプル信号としてサンプリングすること
を特徴とする、請求項3に記載の磁気センサ集積回路。
The signal processing unit further includes a switch capacitor filter module, and the switch capacitor filter module includes a first switch capacitor filter, a second switch capacitor filter, a third switch capacitor filter, and a second switch capacitor filter. 4 switch capacitor filters,
The first switch capacitor filter and the second switch capacitor filter sample the difference signal output by the first amplifier unit in a first half cycle as a first sample signal, and And the fourth switch capacitor filter samples the difference signal output from the first amplifier unit in the second half cycle as a second sample signal. The magnetic sensor integrated circuit according to claim 3.
前記信号処理ユニットが、前記スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールにより出力された前記差分信号を前記磁界検出信号に変換し、前記磁界検出信号を前記出力制御回路に出力するための変換器をさらに備えることを特徴とする、請求項4に記載の磁気センサ集積回路。   The signal processing unit further includes a converter for converting the differential signal output by the switch capacitor filter module into the magnetic field detection signal and outputting the magnetic field detection signal to the output control circuit. The magnetic sensor integrated circuit according to claim 4, wherein the magnetic sensor integrated circuit is characterized in that: 第1のクロック信号を前記第1のチョッピングスイッチ及び前記第1の増幅器ユニットに出力し、第2のクロック信号を前記スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールに出力し、第3のクロック信号を前記変換器に出力するためのタイミング制御器をさらに備え、ここで前記第2のクロック信号は、前記第1のクロック信号に対して第1の所定時間遅延し、前記第2のクロック信号は、前記第3のクロック信号に対して第2の所定時間遅延することを特徴とする、請求項5に記載の磁気センサ集積回路。   A first clock signal is output to the first chopping switch and the first amplifier unit, a second clock signal is output to the switch capacitor filter module, and a third clock signal is output to the converter. A timing controller for outputting, wherein the second clock signal is delayed for a first predetermined time with respect to the first clock signal, and the second clock signal is the third clock signal The magnetic sensor integrated circuit according to claim 5, wherein the magnetic sensor integrated circuit is delayed by a second predetermined time with respect to the clock signal. 前記スイッチ・キャパシタフィルタ・モジュールが、前記第1のサンプル信号を前記第2のサンプル信号に加算することによりオフセット除去及び増幅を行うための加算器をさらに備えることを特徴とする、請求項4に記載の磁気センサ集積回路。   5. The switch capacitor filter module further comprises an adder for performing offset removal and amplification by adding the first sample signal to the second sample signal. The magnetic sensor integrated circuit as described. 前記信号処理ユニットが、前記加算器により出力された差分信号を増幅するための第2の増幅器をさらに備えることを特徴とする、請求項7に記載の磁気センサ集積回路。   The magnetic sensor integrated circuit according to claim 7, wherein the signal processing unit further includes a second amplifier for amplifying the differential signal output by the adder. 交流電力により電力供給されるモータと、請求項1〜請求項8のいずれかに記載の磁気センサ集積回路とを備えることを特徴とする、モータ組立体。   A motor assembly comprising: a motor supplied with AC power; and the magnetic sensor integrated circuit according to claim 1. 請求項9に記載のモータ組立体を備えることを特徴とする、応用装置。   An application apparatus comprising the motor assembly according to claim 9.
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