JP3778909B2 - Magnetic field sensor, magnetic field detection device, and magnetic field detection method - Google Patents
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Description
本発明は、磁界の極性に依存せず磁界の強度検出を行うことができる磁界センサ、磁界検出方法及び磁界検出装置に関する。 The present invention relates to a magnetic field sensor, a magnetic field detection method, and a magnetic field detection apparatus that can detect the intensity of a magnetic field without depending on the polarity of the magnetic field.
近年、折りたたみ式の携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラなどの小型の電子機器に搭載される、開閉検出装置、回転検出装置などの位置センサとしての磁界センサの需要が高まっている。携帯型の小型の電子機器に搭載される磁界センサでは、回路規模と消費電流を共に小さくする必要がある。 In recent years, a demand for a magnetic field sensor as a position sensor such as an open / close detection device and a rotation detection device mounted on a small electronic device such as a folding mobile phone, a notebook personal computer, or a digital still camera is increasing. In a magnetic field sensor mounted on a portable small electronic device, it is necessary to reduce both circuit scale and current consumption.
一般に、磁界センサは、バイポーラトランジスタ又はCMOSデバイス等を用いてモノリシックに集積されて構成される。このような磁界センサは、磁界又は磁束密度に比例した電圧を発生する磁電変換素子と、磁電変換素子の出力電圧を増幅する増幅器と、増幅器の出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器とを有し、磁電変換素子によって検出された磁界(以下、検出磁界と呼ぶ。)の強度が所定の磁界強度と比べて大きいか否かの判定結果を外部に出力する。磁電変換素子として、素子を通過する磁界の強さ又は磁束の密度に応じた電圧を出力するホール素子又は、磁界の強さによって抵抗値が変化する磁気抵抗が使用される。 In general, the magnetic field sensor is configured to be monolithically integrated using a bipolar transistor or a CMOS device. Such a magnetic field sensor includes a magnetoelectric conversion element that generates a voltage proportional to a magnetic field or magnetic flux density, an amplifier that amplifies the output voltage of the magnetoelectric conversion element, and a comparator that compares the output voltage of the amplifier with a predetermined reference voltage. A determination result as to whether or not the intensity of the magnetic field detected by the magnetoelectric conversion element (hereinafter referred to as a detected magnetic field) is larger than a predetermined magnetic field intensity is output to the outside. As the magnetoelectric conversion element, a Hall element that outputs a voltage corresponding to the strength of the magnetic field passing through the element or the density of the magnetic flux, or a magnetoresistance whose resistance value changes depending on the strength of the magnetic field is used.
磁界センサから磁界の強さに応じた正確な比較結果を得るためには、増幅器から出力される信号に含まれるオフセット信号を抑制し、磁界センサ(製品)ごとに増幅器から出力される信号のばらつきを小さく抑える必要がある。オフセット信号が生じる要因は主に2つある。1つは封止用パッケージの応力等の影響による磁電変換素子のオフセット信号成分であり、他の1つは増幅器の入力オフセット信号成分である。 In order to obtain an accurate comparison result according to the strength of the magnetic field from the magnetic field sensor, the offset signal included in the signal output from the amplifier is suppressed, and the variation in the signal output from the amplifier for each magnetic field sensor (product) Must be kept small. There are mainly two factors that cause the offset signal. One is an offset signal component of the magnetoelectric conversion element due to the influence of the stress or the like of the sealing package, and the other is an input offset signal component of the amplifier.
磁電変換素子のオフセット信号成分の補償方法は、米国特許第4037150号明細書に開示されている。すなわち、幾何学的に等価な4端子を持つ磁電変換素子の出力端子のうち、それぞれ対角に位置する2対の出力端子の電位差を、検出のトリガとなる同期信号における第1の位相と第2の位相とで交互に入れ換えて出力し、その出力値の和を取る。有効信号成分は同位相であるため2倍となり、オフセット信号成分は逆位相であるため相殺される。 A method for compensating the offset signal component of the magnetoelectric transducer is disclosed in US Pat. No. 4,037,150. That is, among the output terminals of the magnetoelectric conversion element having four geometrically equivalent terminals, the potential difference between the two pairs of output terminals located diagonally is expressed by the first phase and the first phase in the synchronization signal that triggers detection. The two phases are alternately switched and output, and the output value is summed. The effective signal component is doubled because it is in phase, and the offset signal component is canceled because it is in antiphase.
磁界センサの優劣を決める要素の1つは、磁界の検出を製品に組み込まれる磁石の極性に関係なく、すなわち両極性に対応して行えるか否かということである。磁石の極性に関係なく磁界強度の判定を行うことができれば、磁石とホールICとが組み込まれた位置センサ等において磁石の配置の際に、磁石の向きを管理する必要がなくなる。 One of the factors that determine the superiority or inferiority of the magnetic field sensor is whether or not the magnetic field can be detected regardless of the polarity of the magnet incorporated in the product, that is, whether or not the magnetic field sensor can be handled in accordance with both polarities. If the magnetic field strength can be determined regardless of the polarity of the magnet, it is not necessary to manage the direction of the magnet when the magnet is arranged in a position sensor or the like in which the magnet and the Hall IC are incorporated.
以下、特開平7−83699号公報に開示された、両極性に対応可能な磁界強度判定を行う従来の磁界センサについて図面を参照しながら説明する。
図4は従来の両極性に対応可能な磁界強度判定回路の構成例を示している。図4に示すように、従来の磁界センサは、磁電変換素子(従来例においてはホール素子)101と、磁電変換素子101の出力電圧を増幅する電圧増幅器102と、電圧増幅器102からの出力電圧を受け、その閾値により異なる出力電圧を出力する第1のシュミットトリガ回路103Aと、電圧増幅器102からの出力電圧を第1のシュミットトリガ回路103Aの入力信号の極性と反転させて受ける第2のシュミットトリガ回路103Bと、第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bからの出力信号を受けてラッチするロジックラッチ回路104とを有している。
Hereinafter, a conventional magnetic field sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-83699 that performs magnetic field strength determination that can handle both polarities will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows a configuration example of a conventional magnetic field strength determination circuit that can handle both polarities. As shown in FIG. 4, the conventional magnetic field sensor includes a magnetoelectric conversion element (a Hall element in the conventional example) 101, a
このように構成された従来の磁界センサの動作を説明する。
まず、磁電変換素子101を通過する磁束密度に比例して、該磁電変換素子101の出力端子に発生したホール電圧を、増幅器102により増幅して増幅電圧VHを得る。
次に、増幅電圧VHを第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bに入力し、増幅電圧VHの値が設定電圧値よりも大きいか否かを比較してその判定値を出力する。第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bは等価であって、入力信号の極性を互いに反転させることにより、N極性及びS極性の磁界強度のレベル検出をこれら2つのシュミットトリガ回路103A、103Bで別々に行う。
The operation of the conventional magnetic field sensor configured as described above will be described.
First, in proportion to the magnetic flux density passing through the
Next, the amplified voltage VH is input to the first Schmitt
次に、第1のシュミットトリガ回路103A及び第2のシュミットトリガ回路103Bの出力値は、ロジックラッチ回路104に入力される。その後、ロジックラッチ回路104から、N極性及びS極性の磁界強度に対応した2つのシュミットトリガ回路103A、103Bの出力値にある演算を施した出力値が出力される。ここで、ロジックラッチ回路104からの出力値は、極性に無関係で且つ設定磁界の強度よりも検出磁界の強度が大きいか否かを表わす2進値である。
しかしながら、従来の磁界センサは、磁界の極性に関係なく両極性に対応して磁界強度の検出を行うには、電圧比較回路として2組のシュミットトリガ回路が必要となるため、回路規模と消費電流とを共に小さくすることが困難であるという問題を有している。 However, the conventional magnetic field sensor requires two sets of Schmitt trigger circuits as voltage comparison circuits in order to detect the magnetic field intensity corresponding to both polarities regardless of the magnetic field polarity. It has a problem that it is difficult to reduce both of them.
本発明は、前記従来の問題を解決し、磁界の極性に無関係であり、両極性の磁界の強度を検出する簡単な構成で低消費電力の磁界センサ、磁界検出装置及び磁界検出方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a low-power-consumption magnetic field sensor, a magnetic field detection device, and a magnetic field detection method with a simple configuration that detects the intensity of a magnetic field of both polarities regardless of the polarity of the magnetic field. For the purpose.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。請求項1に記載の発明は、磁電変換素子から出力された、印加された磁界に応じた信号を入力し、外部からの信号の第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで逆極性になるように切り換えて出力する第1のスイッチ部と、この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第1の期間及び前記第3の期間に連動して閉じ、前記第2の期間及び前記第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、前記第2の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する第1の極性の信号を出力し、前記第4の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する前記第1の極性と逆の極性の信号を出力するスイッチ出力端子と、を備えることを特徴とする磁界センサである。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. According to the first aspect of the present invention, a signal corresponding to the applied magnetic field output from the magnetoelectric conversion element is input, and the first period, the fourth period, the second period, and the second period of the signal from the outside are input. A first switch unit that switches and outputs the signals so as to have opposite polarities in the period of 3; an amplifier that amplifies an output signal of the first switch unit and outputs a signal to an output terminal pair; and an output of the amplifier A first memory element having both ends connected to a terminal pair, and one of the output terminal pair and one terminal of the first memory element are inserted and connected, and interlocked with the first period and the third period The second switch unit that closes and opens in conjunction with the second period and the fourth period, and at least one signal at both ends of the second switch unit in the second period, Outputting a first polarity signal corresponding to the magnitude of the applied magnetic field; A switch output terminal for outputting a signal having a polarity opposite to the first polarity corresponding to the magnitude of the applied magnetic field, which is at least one of the signals at both ends of the second switch section in a period of 4; It is a magnetic field sensor provided with.
請求項2に記載の発明は、第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、第1、第2、第3、第4の期間を定める外部からの信号とを入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して閉じ、第2の期間及び第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号を出力するスイッチ出力端子と、を備えることを特徴とする磁界センサである。
本明細書において、第1、第2、第3、第4の期間は、この順番で単発に又は繰り返し生起する。
The invention according to claim 2 includes a first terminal pair and a second terminal pair, the magnetoelectric conversion element outputting a signal corresponding to the applied magnetic field, and the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element And a signal of the second terminal pair and an external signal defining the first, second, third, and fourth periods are input, and the magnetoelectric conversion element in the first period and the fourth period A first switch unit that outputs a signal of the first terminal pair and outputs a signal of the second terminal pair of the magnetoelectric transducer in the second period and the third period, and an output of the first switch part An amplifier that amplifies the signal and outputs a signal to an output terminal pair; a first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier; one of the output terminal pair and one of the first storage elements; The second period is inserted and connected between the terminals and closed in conjunction with the first period and the third period of the signal applied from the outside. A second switch unit to open in conjunction with the beauty fourth period, the switch output terminal for outputting at least one signal of the second switch portion at both ends, a magnetic field sensor, characterized in that it comprises a.
In the present specification, the first, second, third, and fourth periods occur once or repeatedly in this order.
請求項18に記載の発明は、第1の期間及び第4の期間に第1の選択信号を生成する第1の選択信号発生器と、第2の期間及び第3の期間に第2の選択信号を生成する第2の選択信号発生器と、第1の期間及び第3の期間に第3の選択信号を生成する第3の選択信号発生器と、第2の期間及び第4の期間に第4の選択信号を生成する第4の選択信号発生器と、第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、前記第1の選択信号及び第2の選択信号とを個々に入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第3の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に閉じ、第2の期間及び第4の期間に開く第2のスイッチ部と、前記第2のスイッチ部の一方の端子に接続され、第4の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に開き、第2の期間及び第4の期間に閉じる第5のスイッチ部と、前記第2のスイッチ部の両端の少なくともいずれか一方の電圧を前記第5のスイッチ部を介して入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較器と、第2の期間における前記比較器の出力信号と、第4の期間における前記比較器の出力信号との論理和信号を出力する判定回路と、を備えることを特徴とする磁界検出装置である。 The invention according to claim 18 is the first selection signal generator for generating the first selection signal in the first period and the fourth period, and the second selection in the second period and the third period. A second selection signal generator for generating a signal, a third selection signal generator for generating a third selection signal in the first period and the third period, and in the second period and the fourth period A fourth selection signal generator for generating a fourth selection signal; a magnetoelectric transducer that includes a first terminal pair and a second terminal pair; and outputs a signal corresponding to the applied magnetic field; The signal of the first terminal pair and the signal of the second terminal pair of the conversion element and the first selection signal and the second selection signal are individually input, and the first period and the fourth period A first terminal that outputs a signal of the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element and outputs a signal of the second terminal pair of the magnetoelectric conversion element in the second period and the third period. A switch unit; an amplifier that amplifies an output signal of the first switch unit and outputs a signal to an output terminal pair; a first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier; and the output terminal Inserted and connected between one terminal of the pair and one terminal of the first memory element, inputs the third selection signal, and closes in the first period and the third period, and the second period and the fourth period A second switch portion that is open to the second switch portion and one terminal of the second switch portion, the fourth selection signal is input, the second switch portion is opened during the first period and the third period, and the second period and the second period The voltage of at least one of the fifth switch section closed during the period 4 and the second switch section is input via the fifth switch section, and the result of comparison with a predetermined value is output. A comparator, an output signal of the comparator in a second period, and a fourth period A judging circuit for outputting a logical sum signal of the output signal of the comparator definitive a magnetic field detecting device, characterized in that it comprises a.
請求項19に記載の発明は、磁電変換素子から出力された印加された磁界に応じた信号を入力し、第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで逆極性になるように切り換えて、出力する切換ステップと、前記切換ステップで出力した信号を増幅して出力する増幅ステップと、第1の期間及び第3の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧を第1の記憶素子に保持する保持ステップと、第2の期間及び第4の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧と、前記第1の記憶素子に保持する電圧との磁界に応じた信号成分を加算する加算ステップと、第2の期間及び第4の期間に、互いに逆極性である前記加算ステップにおける加算電圧を入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較ステップと、第2の期間における前記比較ステップの出力信号と、第4の期間における前記比較ステップの出力信号との論理和信号を出力する判定ステップと、を有することを特徴とする磁界検出方法である。
この構成を備えることによって、磁電変換素子の構造上の対称性を用いて磁電変換素子の出力に生じるオフセット電圧成分を除去すると共に増幅器に付随するオフセット電圧を除去して磁電変換素子の出力信号を取り出すことができる。
磁界の極性がN極もしくはS極の何れであっても、信号の有無を判定することができる。
According to the nineteenth aspect of the present invention, a signal corresponding to the applied magnetic field output from the magnetoelectric conversion element is input, and the first period and the fourth period are reversed in the second period and the third period. The switching step for switching to polarity and outputting, the amplification step for amplifying and outputting the signal output in the switching step, and the voltage output in the amplification step in the first period and the third period A signal component corresponding to the magnetic field of the holding step held in the first storage element, the voltage output in the amplification step in the second period and the fourth period, and the voltage held in the first storage element An addition step in which the addition voltages in the addition step having opposite polarities are input in the second period and the fourth period, and a comparison step for outputting a result of comparison with a predetermined value; Said comparison in period An output signal of the step, a magnetic field detection method characterized by having a determination step of outputting a logical sum signal of the output signal of the comparing step in the fourth period.
By providing this configuration, the offset voltage component generated in the output of the magnetoelectric conversion element is removed using the symmetry of the structure of the magnetoelectric conversion element, and the offset voltage associated with the amplifier is removed to obtain the output signal of the magnetoelectric conversion element. It can be taken out.
The presence or absence of a signal can be determined regardless of whether the magnetic field polarity is N or S.
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記第2のスイッチ部が出力端子対を備えたことを特徴とする磁界センサである。 A third aspect of the present invention is the magnetic field sensor according to the second aspect, wherein the second switch section includes an output terminal pair.
請求項4に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサであって、さらに、前記スイッチ出力端子の信号を入力し所定の値と比較した結果を出力する比較器を備えたことを特徴とする磁界センサである。
スイッチ出力端子の信号を入力し所定の値と比較した結果を出力する比較器を備えたことによって、磁界センサは精度の高い2値の検出信号を出力する。
The invention according to claim 4 is the magnetic field sensor according to claim 2, further comprising a comparator that inputs a signal of the switch output terminal and outputs a result of comparison with a predetermined value. It is a magnetic field sensor.
By providing a comparator that inputs a signal from the switch output terminal and outputs a result of comparison with a predetermined value, the magnetic field sensor outputs a highly accurate binary detection signal.
請求項5に記載の発明は、請求項4記載の磁界センサにおいて、前記比較器の出力信号に応じて異なる電圧を前記スイッチ出力端子の信号に付加することを特徴とする磁界センサである。この構成により比較器にヒステリシスを設け、安定して磁界又は磁束を検出できる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the fourth aspect, a different voltage is added to the signal of the switch output terminal in accordance with the output signal of the comparator. With this configuration, the comparator is provided with hysteresis, so that the magnetic field or magnetic flux can be detected stably.
請求項6に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサであって、前記第2のスイッチ部の一端子と前記比較器の一方の入力端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して開き、第2の期間及び第4の期間に連動して閉じる第5のスイッチ部を有し、前記第2のスイッチ部両端の一方を第5のスイッチ部を介して比較器入力端子対の一方に接続し、前記第2のスイッチ部の他方を第2の記憶素子を介して前記比較器入力端子対の他方に接続したことを特徴とする磁界センサである。第2の記憶素子に閾値電圧を記憶させて、簡単な構成で比較器に閾値を設定できる。 The invention according to claim 6 is the magnetic field sensor according to claim 2, wherein the magnetic field sensor is inserted and connected between one terminal of the second switch unit and one input terminal of the comparator, and the signal applied from the outside A fifth switch unit that opens in conjunction with the first period and the third period and closes in conjunction with the second period and the fourth period; The other switch part is connected to one of the comparator input terminal pair via a second storage element, and the other of the second switch part is connected to the other of the comparator input terminal pair via a second storage element. It is a magnetic field sensor. The threshold voltage can be stored in the second memory element, and the threshold can be set in the comparator with a simple configuration.
請求項7に記載の発明は、請求項6記載の磁界センサであって、さらに、前記第2の記憶素子両端の一方に一端を接続した第3のスイッチ部と、前記第2の記憶素子両端の他方に一端を接続した第4のスイッチ部と、前記第3のスイッチ部の他方に第1の電圧を与える電圧源と、前記第4のスイッチ部の他方に前記第1の電圧値と異なる電圧を与える電圧源とを備え、前記第3、第4のスイッチ部を信号の前記第1の期間に閉じることを特徴とする磁界センサである。これにより簡単な構成で第2の記憶素子に閾値電圧を記憶させて、比較器に閾値を設定できる。 The invention according to claim 7 is the magnetic field sensor according to claim 6, further comprising a third switch portion having one end connected to one of both ends of the second storage element, and both ends of the second storage element. A first switch having one end connected to the other, a voltage source for applying a first voltage to the other of the third switch, and a voltage value different from the first voltage value for the other of the fourth switch And a voltage source for applying a voltage, wherein the third and fourth switch sections are closed during the first period of the signal. Thus, the threshold voltage can be stored in the second memory element with a simple configuration, and the threshold can be set in the comparator.
請求項8に記載の発明は、請求項7記載の磁界センサにおいて、前記第1の電圧値若しくは第2の電圧値の一方を外部から与える信号に応じて異ならせることを特徴とする磁界センサである。比較器の出力信号に応じて異なる電圧をスイッチ出力端子の信号に付加することで磁界センサはヒステリシスを付加した検出を行うことができる。 The invention according to claim 8 is the magnetic field sensor according to claim 7, wherein one of the first voltage value and the second voltage value is made different according to a signal given from the outside. is there. By adding different voltages to the signal at the switch output terminal according to the output signal of the comparator, the magnetic field sensor can perform detection with hysteresis added.
請求項9に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記第1の記憶素子がコンデンサであることを特徴とする磁界センサである。
請求項10に記載の発明は、請求項7記載の磁界センサにおいて、前記第2の記憶素子がコンデンサであることを特徴とする磁界センサである。
コンデンサを記憶素子として用いることで、小型でIC化に適した磁界センサを実現できる。
The invention according to claim 9, in the magnetic field sensor of claim 2, wherein the first memory element is a magnetic field sensor, which is a capacitor.
A tenth aspect of the present invention is the magnetic field sensor according to the seventh aspect, wherein the second memory element is a capacitor.
By using a capacitor as a memory element, a small magnetic field sensor suitable for IC implementation can be realized.
請求項11に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサであって、さらに、前記スイッチ出力端子の信号を入力し、前記外部から与える信号の第2の期間と第4の期間の信号値を判定した信号を出力する判定回路を備えたことを特徴とする磁界センサである。 An eleventh aspect of the present invention is the magnetic field sensor according to the second aspect, wherein the signal of the switch output terminal is further inputted and the signal values of the second period and the fourth period of the signal given from the outside are inputted. It is a magnetic field sensor provided with the determination circuit which outputs the signal which determined this.
請求項12に記載の発明は、請求項11記載の磁界センサにおいて、前記判定回路が、前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、前記比較器出力端子と前記第1のフリップフリップのQ出力端子とを個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路と、前記NOR論理回路の出力をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップとを備え、第2のフリップフロップ出力端子信号を出力することを特徴とする磁界センサである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the eleventh aspect, the determination circuit inputs the signal of the comparator output terminal to the D input terminal, and the first clock signal to the clock input terminal. A first flip-flop that inputs and holds a signal within the second period and outputs it to a Q output terminal, the comparator output terminal, and the Q output terminal of the first flip-flop are individually input terminals. A NOR logic circuit that inputs to a pair and outputs a NOR logic output; an output of the NOR logic circuit is input to a D input terminal; and a second clock signal is input to a clock input terminal; And a second flip-flop that holds the signal and outputs it to the output terminal, and outputs a second flip-flop output terminal signal.
請求項13に記載の発明は、請求項11記載の磁界センサにおいて、前記判定回路が、前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップと、前記第1、第2のフリップフリップのQ出力を個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路とを備え、該NOR論理回路出力を出力することを特徴とする磁界センサである。
スイッチ出力端子の信号を入力し、外部から与える信号の第2の期間と第4の期間の信号値を判定した信号を出力する判定回路を備えたことにより、磁界の極性がN極若しくはS極であっても信号の有無を判定することができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the eleventh aspect, the determination circuit inputs the signal of the comparator output terminal to the D input terminal, and the first clock signal to the clock input terminal. A first flip-flop that inputs and holds a signal within the second period and outputs it to a Q output terminal; a signal of the comparator output terminal is input to a D input terminal; and a second clock signal Are input to the clock input terminal, the second flip-flop that holds the signal within the fourth period and outputs it to the output terminal, and the Q outputs of the first and second flip-flops are individually input terminal pairs. And a NOR logic circuit that outputs a NOR logic output, and outputs the NOR logic circuit output.
By providing a determination circuit that inputs a signal from the switch output terminal and outputs a signal that determines the signal value of the second period and the fourth period of the signal applied from the outside, the polarity of the magnetic field is N or S. Even so, the presence or absence of a signal can be determined.
請求項14に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記第1のスイッチ部が、第1の電圧を出力する第1電圧端子と、第2の電圧を出力する第2電圧端子と、第1、第2、第3及び第4入力端子と、第1及び第2出力端子と、第1電圧端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第1のスイッチ素子と、第1電圧端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第2のスイッチ素子と、第2電圧端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第3のスイッチ素子と、第2電圧端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第4のスイッチ素子と、第1出力端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第5のスイッチ素子と、第1出力端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第6のスイッチ素子と、第2出力端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第7のスイッチ素子と、第2出力端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第8のスイッチ素子とを備え、前記磁電変換素子の第1端子対の一方を前記第1入力端子に接続し、前記磁電変換素子の第2端子対の一方を前記第2入力端子に接続し、前記磁電変換素子の第1端子対の他方を前記第3入力端子に接続し、前記磁電変換素子の第2端子対の他方を前記第4入力端子に接続したことを特徴とする磁界センサである。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the second aspect, the first switch section outputs a first voltage terminal that outputs a first voltage, and a second voltage terminal that outputs a second voltage. The first, second, third and fourth input terminals, the first and second output terminals, and the first voltage terminal and the first input terminal are inserted and connected to open and close in response to a signal given from the outside. Inserted between the first switch element, the second switch element inserted and connected between the first voltage terminal and the second input terminal, and opened and closed in response to an external signal, and inserted between the second voltage terminal and the third input terminal A third switch element connected and opened and closed according to a signal applied from the outside; a fourth switch element inserted and connected between the second voltage terminal and the fourth input terminal and opened and closed according to a signal applied from the outside; Inserted and connected between the first output terminal and the first input terminal. A fifth switch element that opens and closes in response to a signal applied from the unit, a sixth switch element that is inserted and connected between the first output terminal and the second input terminal, and that opens and closes in response to a signal applied from the outside; A seventh switch element inserted and connected between the output terminal and the third input terminal and opened / closed according to a signal given from the outside, and a signal inserted and connected between the second output terminal and the fourth input terminal and given from the outside And an eighth switch element that opens and closes, one of the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element is connected to the first input terminal, and one of the second terminal pair of the magnetoelectric conversion element is connected to the second input terminal The other of the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element is connected to the third input terminal, and the other of the second terminal pair of the magnetoelectric conversion element is connected to the fourth input terminal. It is a magnetic field sensor.
請求項15に記載の発明は、請求項14記載の磁界センサにおいて、前記第1、第3、第6及び第8スイッチ素子が、外部から与える信号の第1及び第4の期間に閉じ、前記第2、第4、第5及び第7のスイッチが、外部から与える信号の第2及び第3の期間に閉じることを特徴とする磁界センサである。
第1のスイッチ部を8個のスイッチ素子から構成し、第1の期間及び第4の期間と第2の期間及び第3の期間とで磁電変換素子の2組の出力端子対を入れ替える。この構成により、磁電変換素子のオフセット信号成分をキャンセルできる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the fourteenth aspect, the first, third, sixth, and eighth switch elements are closed during first and fourth periods of an externally applied signal, The magnetic field sensor is characterized in that the second, fourth, fifth and seventh switches are closed during the second and third periods of the signal applied from the outside.
The first switch unit is composed of eight switch elements, and two sets of output terminal pairs of the magnetoelectric conversion elements are switched in the first period, the fourth period, the second period, and the third period. With this configuration, the offset signal component of the magnetoelectric conversion element can be canceled.
請求項16に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記磁電変換素子が、ホール素子であることを特徴とする磁界センサである。
請求項17に記載の発明は、請求項2記載の磁界センサにおいて、前記磁電変換素子が、磁気抵抗であることを特徴とする磁界センサである。
磁電変換素子として、ホール素子又は磁気抵抗を使用することで、小型でIC化に適した磁界センサを実現できる。
請求項20に記載の発明は、前記第1のスイッチ部に、前記第1、第2、第3及び第4の期間を決定する信号を出力する信号発生器を更に有することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の磁界センサである。
A sixteenth aspect of the present invention is the magnetic field sensor according to the second aspect, wherein the magnetoelectric conversion element is a Hall element.
The invention according to claim 17 is the magnetic field sensor according to claim 2, wherein the magnetoelectric conversion element is a magnetic resistance.
By using a Hall element or a magnetic resistance as the magnetoelectric conversion element, a small-sized magnetic field sensor suitable for IC implementation can be realized.
The invention according to claim 20 is characterized in that the first switch section further includes a signal generator that outputs a signal for determining the first, second, third and fourth periods. A magnetic field sensor according to
本発明に係る磁界センサによると、1つの電圧比較器で磁界の極性に関係なく両極性に対応することができ、磁界強度の検出を簡単な構成で行い且つ消費電流を低減することができる。 According to the magnetic field sensor of the present invention, one voltage comparator can cope with both polarities regardless of the polarity of the magnetic field, the magnetic field strength can be detected with a simple configuration, and the current consumption can be reduced.
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について、図面とともに記載する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments that specifically show the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
《実施の形態1》
本発明の実施の形態1の磁界センサを、図1及び図2を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1の磁界検出装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は実施の形態1の磁界センサ、3は信号発生器である。
信号発生器3は、第1の選択信号発生器4、第2の選択信号発生器5、第3の選択信号発生器6、第4の選択信号発生器9、第1のクロック信号発生器7及び第2のクロック信号発生器8を有する。なお、信号発生器3はマイクロコンピュータで構成することもできる。第1の選択信号発生器4は、第1の選択信号aを出力する。第2の選択信号発生器5は、第2の選択信号bを出力する。第3の選択信号発生器6は、第3の選択信号cを出力する。第4の選択信号発生器9は、第4の選択信号dを出力する。第1のクロック信号発生器7及び第2のクロック信号発生器8は、それぞれ第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2を出力する。4つの選択信号及び2つのクロック信号は、図2に示すタイミングチャートに応じて生成される。
A magnetic field sensor according to
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the magnetic field detection apparatus according to
The signal generator 3 includes a first selection signal generator 4, a second
磁界センサ1において、11は磁電変換素子、12は電圧増幅器、17は第1の記憶素子、16はスイッチ回路(第1のスイッチ部)、13はシュミットトリガ回路、15はロジックラッチ回路(判定回路)、54はインバータ、19は第2のインバータである。実施の形態1において、磁電変換素子11はホール素子である。
In the
スイッチ回路16は、8個のスイッチ21A、21B、22A、22B、23A、23B、24A、24Bを有する。スイッチ回路16を介して、磁電変換素子11の端子対の一方に電源電圧を印加し、他方を接地する。このとき、磁電変換素子11の他の端子対に発生する信号電圧を電圧増幅器12の入力端子に与える。
The
具体的には、第1のスイッチ21A(第1のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の4つの頂角のうち、第1の頂角に位置する第1の外部端子と接続され、他端が電源電圧入力端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第2のスイッチ21B(第2のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第1の頂角と隣接した第2の頂角に位置する第2の外部端子と接続され、他端が電源電圧入力端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。第3のスイッチ22A(第3のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第1の頂角と対向した第3の頂角に位置する第3の外部端子と接続され、他端が接地端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第4のスイッチ22B(第4のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第2の頂角と対向した第4の頂角に位置する第4の外部端子と接続され、他端が接地端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。
Specifically, the
第5のスイッチ23A(第5のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第2の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の非反転入力端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第6のスイッチ23B(第6のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第1の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の非反転入力端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。第7のスイッチ24A(第7のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第4の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の反転入力端子と接続され、第1の選択信号aに同期して閉状態となる。第8のスイッチ24B(第8のスイッチ素子)は、一端が磁電変換素子11の第3の外部端子と接続され、他端が電圧増幅器12の反転入力端子と接続され、第2の選択信号bに同期して閉状態となる。
The fifth switch 23 </ b> A (fifth switch element) has one end connected to the second external terminal of the
この構成において、第1の選択信号aがHighの期間において、スイッチ21Aと22Aが導通し、スイッチ23Aの一端が電圧増幅器12の非反転入力端子に接続され、スイッチ24Aの一端が電圧増幅器12の反転入力端子に接続される。第2の選択信号bがHighの期間において、スイッチ21Bと22Bが導通し、スイッチ23Bの一端が電圧増幅器12の非反転入力端子に接続され、スイッチ24Bの一端が電圧増幅器12の反転入力端子に接続される。電圧増幅器12の入力端子間に与えられる電圧の極性は第1の選択信号aがHighの期間と第2の選択信号bがHighの期間とで互いに逆の極性となる。
In this configuration, when the first selection signal a is High, the
電圧増幅器12の非反転出力端子にスイッチ18C(第2のスイッチ部)の一端、及びスイッチ20D(第5のスイッチ部)の一端が接続され、スイッチ18Cの他端が第1の記憶素子17の一端及び端子101に接続される。第1の記憶素子17の他端は、電圧増幅器12の反転出力端子に接続される。また、スイッチ20Dの他端は出力端子100に接続され、出力端子100及び101間の電圧は、シュミットトリガ回路13に与えられる。スイッチ18Cは、第3の選択信号cに同期して閉状態となり、スイッチ20Dは、第4の選択信号dに同期して閉状態となる。
One end of a
シュミットトリガ回路13は、比較器130、第2の記憶素子33、スイッチ34C(第3のスイッチ部)、スイッチ35C(第4のスイッチ部)、第1のMOSスイッチ36、第2のMOSスイッチ37、電圧源38及び第1のインバータ39を有する。
第2の記憶素子33の一端(一電極)は端子100に接続され、その他端(他電極)は、比較器130の非反転入力端子に接続される。スイッチ34Cは、一端が第2の記憶素子33の一電極と接続され、他端が第1のMOSスイッチ36及び第2のMOSスイッチ37の一端と接続され、第3の選択信号cに同期して閉状態となる。スイッチ35Cは、一端が第2の記憶素子33の他電極及び比較器130の非反転入力端子と接続され、他端がヒステリシス値(設定磁界)の設定用電圧源38と接続され、第3の選択信号cに同期して閉状態となる。
The
One end (one electrode) of the
第1のMOSスイッチ36及び第2のMOSスイッチ37は、一端が共にスイッチ34Cの他端と接続され、他端がそれぞれ設定用電圧源38の異なる端子と接続される。第1のMOSスイッチ36の他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧は、第2のMOSスイッチ37の他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧より高い。スイッチ35Cの他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧は、第2のMOSスイッチ37の他端が接続された設定用電圧源38の端子の出力電圧より低い。
One end of each of the
比較器130の反転入力端子は端子101に接続される。比較器130の出力端子が、シュミットトリガ回路13の出力端子になる。
第1のインバータ39は、入力端子がロジックラッチ回路15(判定回路)の出力端子と接続され、その出力端子が第1のMOSスイッチ36のPMOSのゲート電極と接続され且つ第2のMOSスイッチ37のNMOSのゲート電極と接続される。第1のMOSスイッチ36のNMOSのゲート電極及び第2のMOSスイッチ37のPMOSのゲート電極は、ロジックラッチ回路15の出力端子と接続される。
The inverting input terminal of the
The
ロジックラッチ回路15は、D入力端子が比較器130の出力端子と接続され、クロック端子に第1のクロック信号CK1を受ける第1のフリップフロップ51と、一方の入力端子に比較器130からの出力信号を受け、他方の入力端子に第1のフリップフロップ51からの出力信号を受ける2入力のNOR論理回路52と、D入力端子がNOR論理回路52からの出力信号を受け、クロック端子に第2のクロック信号CK2を受ける第2のフリップフロップ53とにより構成されている。第2のフリップフロップ53の出力端子が、ロジックラッチ回路15の出力端子になる。
The
ロジックラッチ回路15の後段には、インバータ54を介して第2のフリップフロップ53の出力信号を受ける出力バッファとしての第2のインバータ19が接続されている。第2のインバータ19の出力端子が、磁界センサ1の出力端子になる。
実施の形態1において、第1の記憶素子17及び第2の記憶素子33は、コンデンサである。以下、第1の記憶素子17及び第2の記憶素子33を、それぞれコンデンサ17及びコンデンサ33と記述する。
A
In
以下、前記のように構成された磁界センサの動作を説明する。
図2は、本発明の実施の形態1の磁界センサに適用される同期信号のタイミングチャートである。図2において、第1の選択信号aがHigh、第2の選択信号bがLow、第3の選択信号cがHigh、第4の選択信号dがLowの状態を第1の期間とする。第1の選択信号aがLow、第2の選択信号bがHigh、第3の選択信号cがLow、第4の選択信号dがHighの状態を第2の期間とする。第1の選択信号aがLow、第2の選択信号bがHigh、第3の選択信号cがHigh、第4の選択信号dがLowの状態を第3の期間とする。第1の選択信号aがHigh、第2の選択信号bがLow、第3の選択信号cがLow、第4の選択信号dがHighの状態を第4の期間とする。
Hereinafter, the operation of the magnetic field sensor configured as described above will be described.
FIG. 2 is a timing chart of a synchronization signal applied to the magnetic field sensor according to
第1の期間において、スイッチ21A、22A、23A、24A、18C、34C及び35Cが導通する。第1の期間において、スイッチ21A、22Aが導通して磁電変換素子11に電位が与えられ、スイッチ23A、24Aが導通して磁電変換素子11の出力信号を電圧増幅器12の入力端子対に与える。第1の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる電圧は、有効信号成分と磁電変換素子11のオフセット信号成分との和である。スイッチ18Cが第3の選択信号cによって閉じ、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって開いていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧がコンデンサ17の両端に与えられる。
In the first period, the
一方、コンデンサ33の各端子には、スイッチ34C、35Cが閉じていることから、電圧源38の電圧が与えられる。電圧源38は、電源電圧を抵抗140〜145によって分割した電圧を出力する。スイッチ35Cの他端には、抵抗142と143の接続部の電圧が与えられる。スイッチ34Cの他端には、第1のMOSスイッチ36若しくは第2のMOSスイッチ37を介して電圧が与えられる。第1のインバータ39の入力部の電圧がHighのときには、第1のMOSスイッチ36が導通し、第1のインバータ39の入力部の電圧がLowのときには第2のMOSスイッチ37が導通する。第1のMOSスイッチ36が導通すると抵抗140と抵抗141の接続部の電圧がスイッチ34Cに与えられる。第2のMOSスイッチ37が導通すると抵抗141と抵抗142の接続部の電圧が与えられる。このようにして、コンデンサ33の両端に所定の電圧が印加される。コンデンサ33の両端に印加される電圧は、検出磁界の強度を検出するための閾値に相当する。
On the other hand, since the
第2の期間において、スイッチ21A、22A、23A、24A、18C、34C及び35Cが開放状態となる。スイッチ21B、22Bが導通して磁電変換素子11に電位が与えられる。スイッチ23B、24Bが導通して磁電変換素子11の出力信号が電圧増幅器12の入力端子対に与えられる。一方、スイッチ18Cが第3の選択信号cによって開放され、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって閉じていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧が、コンデンサ17とコンデンサ33の直列接続の両端に与えられる。
In the second period, the
第2の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性は、第1の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性と逆である。一方、磁電変換素子11のオフセット信号成分の極性は第1の期間と第2の期間とで同じである。
The polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 in the second period is opposite to the polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 in the first period. On the other hand, the polarity of the offset signal component of the
スイッチ18Cが開放すると、スイッチ18Cとコンデンサ17との接続部(端子101)に対してコンデンサ17と電圧増幅器12の反転出力端子との接続部の電圧は、相対的に正の値になっているとする。この状態でさらに電圧増幅器12の反転出力端子に対して非反転出力端子の電圧の極性が正の値となって出力される。従って、第2の期間において、端子100と端子101との間には、第1の期間の信号と第2の期間の信号とが足されて出力される。端子100の電圧は端子101の電圧より高い。
When the
電圧増幅器12の入力端子対の電圧を増幅して出力端子対から取り出す電圧に、電圧増幅器12のオフセット電圧が常時存在すると、そのオフセット電圧は第1の期間と第2の期間とでスイッチ18Cの両端に対して逆極性となる。第2の期間における端子100と端子101との間の出力電圧は、実質的にこのオフセット電圧成分がキャンセルされる故、これを含まない。電圧増幅器12の入力端子対に与えられる、磁電変換素子11のオフセット信号成分は、第1の期間と第2の期間とで極性が同じである。出力端子100と101との間では、第1の期間と第2の期間とで磁電変換素子11のオフセット信号成分は逆極性となる。第2の期間における端子100と端子101との間の出力電圧は、実質的にこのオフセット信号成分がキャンセルされる故、これを含まない。
If the offset voltage of the voltage amplifier 12 is always present in the voltage extracted from the output terminal pair by amplifying the voltage of the input terminal pair of the voltage amplifier 12, the offset voltage of the
このようにして、第2の期間における端子100と端子101との間の出力電圧において、磁電変換素子11と電圧増幅器12が持つオフセット電圧成分がキャンセルされ、有効信号成分は2倍になる。
In this way, in the output voltage between the terminal 100 and the terminal 101 in the second period, the offset voltage component of the
次に、比較器130の入力端子対には、電圧増幅器12の出力電圧とコンデンサ17の電圧との和からコンデンサ33両端の電圧(閾値)を引いた電圧が印加される。
比較器130に与えられた電圧値(非反転入力端子の電圧から反転有力端子の電圧を差し引いた電圧値)がゼロ以上の時に(例えば閾値以上の強度のS極性の磁界を検出した時に)、比較器130は2値電圧の一方の値であるHighの値を出力する。なお、第1の期間では、コンデンサ33の両端の電圧(比較器130の非反転入力端子の電圧から反転入力端子の電圧を差し引いた電圧)が負であり、比較器130の出力はLowである。
Next, a voltage obtained by subtracting the voltage (threshold value) across the
When the voltage value given to the comparator 130 (the voltage value obtained by subtracting the voltage of the inverting leading terminal from the voltage of the non-inverting input terminal) is zero or more (for example, when a magnetic field of S polarity with an intensity higher than the threshold is detected), The
第3の期間において、スイッチ21B、22B、23B、24B、18C、34C及び35Cが導通する。第2の期間と同様に、スイッチ21B、22Bが導通して磁電変換素子11に電位が与えられる。スイッチ23B、24Bが導通して磁電変換素子11の出力信号が電圧増幅器12の入力端子対に与えられる。スイッチ18Cが第3の選択信号cによって閉じ、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって開いていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧がコンデンサ17の両端に与えられる。
In the third period, the
第4の期間において、スイッチ21B、22B、23B、24B、18C、34C及び35Cが開放状態となる。第1の期間と同様に、スイッチ21A、22Aが導通して磁電変換素子11に電位が与えられる。スイッチ23A、24Aが導通して磁電変換素子11の出力信号が電圧増幅器12の入力端子対に与えられる。スイッチ18Cが第3の選択信号cによって開放され、スイッチ20Dが第4の選択信号dによって閉じていることから電圧増幅器12で増幅された信号電圧が、コンデンサ17とコンデンサ33の直列接続の両端に与えられる。
In the fourth period, the
第4の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性は、第3の期間において電圧増幅器12の入力端子対に与えられる有効信号成分の極性と逆である。一方、磁電変換素子11のオフセット信号成分の極性は第3の期間と第4の期間とにおいて同じである。
The polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 in the fourth period is opposite to the polarity of the effective signal component applied to the input terminal pair of the voltage amplifier 12 in the third period. On the other hand, the polarity of the offset signal component of the
第1及び第2の期間に電圧増幅器12に与えられる信号の極性と第3及び第4の期間に与えられる信号の極性は互いに逆の極性である。第2の期間において端子100の電圧が端子101の電圧より低ければ、第4の期間において端子100の電圧が端子101の電圧より高い。第4の期間において比較器130は入力電圧値がゼロ以上の時に、Highを出力する。第2の期間でS極性の磁界が検出される場合、第4の期間ではN極性の磁界が検出される。第1の期間から第4の期間までの時間(検出サイクル)を、検出対象である検出磁界の変動周期に比べて十分短くすることで、第2の期間と第4の期間のいずれか一方において検出磁界の磁界強度が所定値より大きいか否か判定できる。実施の形態1の磁界センサは、検出磁界の極性に無関係に、検出磁界の強度が所定値より大きいか否か判定できる。
The polarity of the signal applied to the voltage amplifier 12 in the first and second periods and the polarity of the signal applied in the third and fourth periods are opposite to each other. If the voltage of the terminal 100 is lower than the voltage of the terminal 101 in the second period, the voltage of the terminal 100 is higher than the voltage of the terminal 101 in the fourth period. In the fourth period, the
比較器130の出力は、ロジックラッチ回路15に与えられる。ロジックラッチ回路15には、第2の期間内と第4の期間内に比較器130の出力信号をラッチするための第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2が個々に与えられる。ロジックラッチ回路15は、クロック信号の立ち下がり時に入力信号をラッチする。
The output of the
まず、比較器130の出力状態に応じた値が第1のクロック信号CK1によって第1のフリップフロップ51のQ出力に保持される。このQ出力信号と比較器130の出力信号とがNOR論理回路52に与えられる。両方の値がLowであるときにNOR論理回路52の出力はHighである。NOR論理回路52の出力は、第2のクロック信号CK2によって第2のフリップフロップ53の出力に保持される。
First, a value corresponding to the output state of the
第2、第4の何れかの期間で比較器130の出力がHighであれば、第2のフリップフロップ53のQ出力信号はLowである。また、第2及び第4の期間の両方において比較器130の出力がLowであれば、第2のフリップフロップ53のQ出力信号はHighである。第2のフリップフロップ53のQ出力信号がロジックラッチ回路15の出力信号として取り出される。
If the output of the
ロジックラッチ回路15の出力信号は、インバータ54の入力部とシュミットトリガ回路13内の第1のインバータ39の入力部、第1のMOSスイッチ36のNMOSのゲート電極及び第2のMOSスイッチ37のPMOSのゲート電極に与えられる。インバータ54の出力信号は第2のインバータ19の入力部に与えられる。
ロジックラッチ回路15の出力がHighであるとき、第2のインバータ19出力から外部に向かう電流駆動信号が取り出される。ロジックラッチ回路15の出力がLowであるとき、外部から第2のインバータ19出力部に向かう電流信号が与えられる。
The output signal of the
When the output of the
また、ロジックラッチ回路15の出力がHighであると、第1のインバータ39の入力部の電圧がHighとなり、第1のMOSスイッチ36が導通し、第1のMOSスイッチ36と接続されるスイッチ34Cの他端には、抵抗140と抵抗141の接続部の電圧が与えられる。ロジックラッチ回路15の出力がLowであると、第1のインバータ39の入力部の電圧がLowとなり、第2のMOSスイッチ37が導通し、第2のMOSスイッチ37と接続されるスイッチ34Cの他端には、抵抗141と抵抗142の接続部の電圧が与えられる。
If the output of the
以上から、第2及び第4の期間のいずれにおいても何ら磁界(又は磁束)が検出されないとき、抵抗140、141の接続部の電圧がコンデンサ33の一方に与えられ、第2若しくは第4の期間で磁界(又は磁束)が検出されると、抵抗141、142の接続部の電圧がコンデンサ33の一方に与えられる。このようにコンデンサ33の一方に与える電圧値を出力信号に応じて異ならせることによって、比較器130の比較レベルにヒステリシスを持たせることができる。
From the above, when no magnetic field (or magnetic flux) is detected in any of the second and fourth periods, the voltage at the connection of the
実施の形態1の磁界検出装置は、検出磁界の極性に無関係に、検出磁界の強度が所定値より大きいか否かを表す2進値を出力できる。
実施の形態1の磁界検出装置は、磁界を検出しない状態では、高いヒステリシス電圧を比較器130に与え、一旦検出したあとでは低いヒステリシス電圧を比較器130に与える。従って、安定して磁界を検出することができる。
実施の形態1の磁界検出装置は電圧比較器を1つだけ有するので、消費電流が小さく、回路規模が小さい。
The magnetic field detection apparatus of the first embodiment can output a binary value indicating whether or not the intensity of the detected magnetic field is greater than a predetermined value regardless of the polarity of the detected magnetic field.
The magnetic field detection device according to the first embodiment gives a high hysteresis voltage to the
Since the magnetic field detection apparatus of the first embodiment has only one voltage comparator, current consumption is small and the circuit scale is small.
《実施の形態2》
図3は、本発明の実施の形態2の磁界検出装置の構成を示す回路図である。実施の形態1の磁界検出装置は、磁界センサ1を磁界センサ2に置き換えたものである。実施の形態2の磁界センサ2は、実施の形態1の磁界センサ1(図1)のロジックラッチ回路15をロジックラッチ回路150に置き換えたものである。それ以外の点において、実施の形態2の磁界センサは実施の形態1と同一である。図3において、実施の形態1と同一のブロックには同一の符号を付し、説明を省略する。
<< Embodiment 2 >>
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the magnetic field detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. The magnetic field detection apparatus according to the first embodiment is obtained by replacing the
シュミットトリガ回路13の比較器130の出力部が第1のフリップフロップ510及び第2のフリップフロップ511のD入力端子に接続される。第1のフリップフロップ510のクロック入力端子には第1のクロック信号CK1が与えられる。また、第2のフリップフロップ511のクロック入力端子に第2のクロック信号CK2が与えられる。第1のフリップフロップ510及び第2のフリップフロップ511のそれぞれのQ出力信号がNOR論理回路520に与えられる。第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2で検出される信号が共にLowであるときにロジックラッチ回路150の出力がHighである。第1のクロック信号CK1と第2のクロック信号CK2で検出される信号のいずれかがHighであるときにロジックラッチ回路150の出力がLowである。
The output part of the
実施の形態2の磁界検出装置は、実施の形態1の磁界検出装置と同様の効果を奏する。
実施の形態1及び実施の形態2において、磁電変換素子11はホール素子であったが、磁気抵抗、又はそれ以外の磁電変換素子でも良い。
実施の形態1の磁界センサ1及び実施の形態2の磁界センサ2において、磁電変換素子11及び第2のインバータ19を磁界センサの外部に設ける構成としても良い。
第1のスイッチ部16に、信号発生器3を含めて設ける構成としても良い。
The magnetic field detection device of the second embodiment has the same effects as the magnetic field detection device of the first embodiment.
In the first and second embodiments, the
In the
The
本発明の磁界センサ、磁界検出方法及び磁界検出装置は、磁界の極性に依存せず磁界の強度検出を行うことができる磁界センサ、磁界検出方法及び磁界検出装置として有用である。 The magnetic field sensor, the magnetic field detection method, and the magnetic field detection device of the present invention are useful as a magnetic field sensor, a magnetic field detection method, and a magnetic field detection device that can detect the strength of the magnetic field without depending on the polarity of the magnetic field.
1、2 磁界センサ
3 信号発生器
4 第1の選択信号発生器
5 第2の選択信号発生器
6 第3の選択信号発生器
7 第1のクロック信号発生器
8 第2のクロック信号発生器
9 第4の選択信号発生器
11 磁電変換素子
12 電圧増幅器
13 シュミットトリガ回路
15、150 ロジックラッチ回路(判定回路)
16 スイッチ回路(第1のスイッチ部)
17 第1の記憶素子
18C スイッチ(第2のスイッチ部)
19 第2のインバータ
20D スイッチ(第5のスイッチ部)
21A 第1のスイッチ(第1のスイッチ素子)
21B 第2のスイッチ(第2のスイッチ素子)
22A 第3のスイッチ(第3のスイッチ素子)
22B 第4のスイッチ(第4のスイッチ素子)
23A 第5のスイッチ(第5のスイッチ素子)
23B 第6のスイッチ(第6のスイッチ素子)
24A 第7のスイッチ(第7のスイッチ素子)
24B 第8のスイッチ(第8のスイッチ素子)
33 第2の記憶素子
34C スイッチ(第3のスイッチ部)
35C スイッチ(第4のスイッチ部)
36 第1のMOSスイッチ
37 第2のMOSスイッチ
38 電圧源
39 第1のインバータ
54 インバータ
51、510 第1のフリップフロップ
52、520 NOR論理回路
53、511 第2のフリップフロップ
100、101 出力端子
101 磁電変換素子
102 電圧増幅器
103A 第1のシュミットトリガ回路
103B 第2のシュミットトリガ回路
104 ロジックラッチ回路
130 比較器
140〜145 抵抗
DESCRIPTION OF
16 switch circuit (first switch part)
17
19 Second inverter 20D Switch (fifth switch part)
21A First switch (first switch element)
21B Second switch (second switch element)
22A Third switch (third switch element)
22B Fourth switch (fourth switch element)
23A Fifth switch (fifth switch element)
23B Sixth switch (sixth switch element)
24A Seventh switch (seventh switch element)
24B Eighth switch (eighth switch element)
33
35C switch (fourth switch)
36
Claims (20)
この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、
前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第1の期間及び前記第3の期間に連動して閉じ、前記第2の期間及び前記第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、
前記第2の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する第1の極性の信号を出力し、前記第4の期間に、前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号であって前記印加された磁界の大きさに対応する前記第1の極性と逆の極性の信号を出力するスイッチ出力端子と、
を備えることを特徴とする磁界センサ。 A signal corresponding to the applied magnetic field output from the magnetoelectric conversion element is input, and the polarity is reversed between the first period, the fourth period, the second period, and the third period of the signal from the outside. A first switch unit for switching and outputting,
An amplifier that amplifies the output signal of the first switch unit and outputs a signal to the output terminal pair;
A first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier;
Inserted and connected between one of the output terminal pair and one terminal of the first memory element, closed in conjunction with the first period and the third period, the second period and the fourth period A second switch that opens in conjunction with the
In the second period, a signal having a first polarity corresponding to the magnitude of the applied magnetic field, which is at least one signal at both ends of the second switch unit, is output, and in the fourth period, A switch output terminal for outputting a signal having a polarity opposite to the first polarity corresponding to the magnitude of the applied magnetic field, at least one of the signals at both ends of the second switch unit;
A magnetic field sensor comprising:
この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、第1、第2、第3、第4の期間を定める外部からの信号とを入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、
この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、
前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記外部から与える信号の第1の期間及び第3の期間に連動して閉じ、第2の期間及び第4の期間に連動して開く第2のスイッチ部と、
前記第2のスイッチ部両端の少なくとも一方の信号を出力するスイッチ出力端子と、
を備えることを特徴とする磁界センサ。 A magnetoelectric transducer that includes a first terminal pair and a second terminal pair and outputs a signal corresponding to an applied magnetic field;
A first terminal pair signal and a second terminal pair signal of the magnetoelectric conversion element, and an external signal defining the first, second, third, and fourth periods are input, and the first period And a first switch unit that outputs a signal of the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element in the fourth period and outputs a signal of the second terminal pair of the magnetoelectric conversion element in the second period and the third period When,
An amplifier that amplifies the output signal of the first switch unit and outputs a signal to the output terminal pair;
A first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier;
Inserted and connected between one of the output terminal pair and one terminal of the first memory element, closed in conjunction with the first period and the third period of the signal applied from the outside, and the second period and the fourth period A second switch that opens in conjunction with the period of
A switch output terminal for outputting at least one signal at both ends of the second switch section;
A magnetic field sensor comprising:
前記第2のスイッチ部が出力端子対を備えたことを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 2.
The magnetic field sensor, wherein the second switch section includes an output terminal pair.
前記スイッチ出力端子の信号を入力し所定の値と比較した結果を出力する比較器を備えたことを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 2, further comprising:
A magnetic field sensor comprising a comparator that inputs a signal from the switch output terminal and outputs a result of comparison with a predetermined value.
前記第2の記憶素子両端の一方に一端を接続した第3のスイッチ部と、
前記第2の記憶素子両端の他方に一端を接続した第4のスイッチ部と、
前記第3のスイッチ部の他方に第1の電圧を与える電圧源と、
前記第4のスイッチ部の他方に前記第1の電圧値と異なる電圧を与える電圧源とを備え、
前記第3、第4のスイッチ部を信号の前記第1の期間に閉じることを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 6, further comprising:
A third switch unit having one end connected to one of both ends of the second storage element;
A fourth switch unit having one end connected to the other of the two ends of the second storage element;
A voltage source for applying a first voltage to the other of the third switch units;
A voltage source that applies a voltage different from the first voltage value to the other of the fourth switch units,
The magnetic field sensor, wherein the third and fourth switch portions are closed during the first period of the signal.
前記スイッチ出力端子の信号を入力し、前記外部から与える信号の第2の期間と第4の期間の信号値を判定した信号を出力する判定回路を備えたことを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 2, further comprising:
A magnetic field sensor comprising: a determination circuit that inputs a signal from the switch output terminal and outputs a signal obtained by determining a signal value of a second period and a fourth period of a signal supplied from the outside.
前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、
前記比較器出力端子と前記第1のフリップフリップのQ出力端子とを個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路と、
前記NOR論理回路の出力をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップとを備え、
第2のフリップフロップ出力端子信号を出力することを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 11, wherein the determination circuit includes:
The comparator output terminal signal is input to the D input terminal, the first clock signal is input to the clock input terminal, and the signal is held and output to the Q output terminal within the second period. Flip-flops,
A NOR logic circuit that individually inputs the comparator output terminal and the Q output terminal of the first flip-flip to an input terminal pair and outputs a NOR logic output;
A second flip-flop that inputs the output of the NOR logic circuit to the D input terminal, inputs the second clock signal to the clock input terminal, holds the signal within the fourth period, and outputs it to the output terminal With
A magnetic field sensor for outputting a second flip-flop output terminal signal.
前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第1のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第2の期間内に信号を保持してQ出力端子に出力する第1のフリップフロップと、
前記比較器出力端子の信号をD入力端子に入力し、かつ、第2のクロック信号をクロック入力端子に入力し、前記第4の期間内に信号を保持して出力端子に出力する第2のフリップフロップと、
前記第1、第2のフリップフリップのQ出力を個々に入力端子対に入力しNOR論理出力を出力するNOR論理回路とを備え、
該NOR論理回路出力を出力することを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 11, wherein the determination circuit includes:
The comparator output terminal signal is input to the D input terminal, the first clock signal is input to the clock input terminal, and the signal is held and output to the Q output terminal within the second period. Flip-flops,
A signal at the comparator output terminal is input to the D input terminal, a second clock signal is input to the clock input terminal, and the signal is held and output to the output terminal within the fourth period. Flip-flops,
A NOR logic circuit that individually inputs Q outputs of the first and second flip-flops to an input terminal pair and outputs a NOR logic output;
A magnetic field sensor which outputs the NOR logic circuit output.
前記第1のスイッチ部が、
第1の電圧を出力する第1電圧端子と、
第2の電圧を出力する第2電圧端子と、
第1、第2、第3及び第4入力端子と、
第1及び第2出力端子と、
第1電圧端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第1のスイッチ素子と、
第1電圧端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第2のスイッチ素子と、
第2電圧端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第3のスイッチ素子と、
第2電圧端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第4のスイッチ素子と、
第1出力端子と第1入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第5のスイッチ素子と、
第1出力端子と第2入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第6のスイッチ素子と、
第2出力端子と第3入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第7のスイッチ素子と、
第2出力端子と第4入力端子間に挿入接続され外部から与える信号に応じて開閉動作する第8のスイッチ素子とを備え、
前記磁電変換素子の第1端子対の一方を前記第1入力端子に接続し、
前記磁電変換素子の第2端子対の一方を前記第2入力端子に接続し、
前記磁電変換素子の第1端子対の他方を前記第3入力端子に接続し、
前記磁電変換素子の第2端子対の他方を前記第4入力端子に接続したことを特徴とする磁界センサ。 The magnetic field sensor according to claim 2.
The first switch unit is
A first voltage terminal for outputting a first voltage;
A second voltage terminal for outputting a second voltage;
First, second, third and fourth input terminals;
First and second output terminals;
A first switch element that is inserted and connected between the first voltage terminal and the first input terminal and that opens and closes in response to an external signal;
A second switch element inserted and connected between the first voltage terminal and the second input terminal, and opened and closed according to a signal given from the outside;
A third switch element inserted and connected between the second voltage terminal and the third input terminal and opened and closed according to a signal given from the outside;
A fourth switch element inserted and connected between the second voltage terminal and the fourth input terminal, and opened and closed according to a signal given from the outside;
A fifth switch element that is inserted and connected between the first output terminal and the first input terminal and that opens and closes in response to a signal applied from the outside;
A sixth switch element that is inserted and connected between the first output terminal and the second input terminal and that opens and closes in response to a signal applied from the outside;
A seventh switch element that is inserted and connected between the second output terminal and the third input terminal and that opens and closes in response to a signal applied from the outside;
An eighth switch element that is inserted and connected between the second output terminal and the fourth input terminal and that opens and closes in response to a signal given from the outside;
One of the first terminal pairs of the magnetoelectric transducer is connected to the first input terminal;
One of the second terminal pairs of the magnetoelectric transducer is connected to the second input terminal;
Connecting the other of the first terminal pair of the magnetoelectric transducer to the third input terminal;
The magnetic field sensor, wherein the other of the second terminal pair of the magnetoelectric transducer is connected to the fourth input terminal.
第2の期間及び第3の期間に第2の選択信号を生成する第2の選択信号発生器と、
第1の期間及び第3の期間に第3の選択信号を生成する第3の選択信号発生器と、
第2の期間及び第4の期間に第4の選択信号を生成する第4の選択信号発生器と、
第1の端子対と第2の端子対とを備えて印加された磁界に応じた信号を出力する磁電変換素子と、
この磁電変換素子の第1の端子対の信号及び第2の端子対の信号と、前記第1の選択信号及び第2の選択信号とを個々に入力し、第1の期間と第4の期間に前記磁電変換素子の第1端子対の信号を出力し、第2の期間と第3の期間に前記磁電変換素子の第2端子対の信号を出力する第1のスイッチ部と、
この第1のスイッチ部の出力信号を増幅して出力端子対に信号を出力する増幅器と、
前記増幅器の出力端子対に両端が接続された第1の記憶素子と、
前記出力端子対の一方と前記第1の記憶素子の一端子間に挿入接続され、前記第3の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に閉じ、第2の期間及び第4の期間に開く第2のスイッチ部と、
前記第2のスイッチ部の一方の端子に接続され、第4の選択信号を入力し、第1の期間及び第3の期間に開き、第2の期間及び第4の期間に閉じる第5のスイッチ部と、
前記第2のスイッチ部の両端の少なくともいずれか一方の電圧を前記第5のスイッチ部を介して入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較器と、
第2の期間における前記比較器の出力信号と、第4の期間における前記比較器の出力信号との論理和信号を出力する判定回路と、
を備えることを特徴とする磁界検出装置。 A first selection signal generator for generating a first selection signal in a first period and a fourth period;
A second selection signal generator for generating a second selection signal in the second period and the third period;
A third selection signal generator for generating a third selection signal in the first period and the third period;
A fourth selection signal generator for generating a fourth selection signal in the second period and the fourth period;
A magnetoelectric transducer that includes a first terminal pair and a second terminal pair and outputs a signal corresponding to an applied magnetic field;
The first terminal pair signal and the second terminal pair signal of the magnetoelectric transducer, and the first selection signal and the second selection signal are individually input, and the first period and the fourth period are input. A first switch unit that outputs a signal of the first terminal pair of the magnetoelectric conversion element to a second terminal and a signal of the second terminal pair of the magnetoelectric conversion element in a second period and a third period;
An amplifier that amplifies the output signal of the first switch unit and outputs a signal to the output terminal pair;
A first storage element having both ends connected to the output terminal pair of the amplifier;
Inserted and connected between one of the output terminal pairs and one terminal of the first memory element, inputs the third selection signal, closes in the first period and the third period, the second period and the second period A second switch portion that opens during a period of 4;
A fifth switch which is connected to one terminal of the second switch unit, inputs a fourth selection signal, opens in the first period and the third period, and closes in the second period and the fourth period; And
A comparator that inputs the voltage of at least one of both ends of the second switch unit via the fifth switch unit and outputs a result of comparison with a predetermined value;
A determination circuit that outputs a logical sum signal of the output signal of the comparator in a second period and the output signal of the comparator in a fourth period;
A magnetic field detection device comprising:
前記切換ステップで出力した信号を増幅して出力する増幅ステップと、
第1の期間及び第3の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧を第1の記憶素子に保持する保持ステップと、
第2の期間及び第4の期間に、前記増幅ステップで出力した電圧と、前記第1の記憶素子に保持する電圧との磁界に応じた信号成分を加算する加算ステップと、
第2の期間及び第4の期間に、互いに逆極性である前記加算ステップにおける加算電圧を入力し、所定の値と比較した結果を出力する比較ステップと、
第2の期間における前記比較ステップの出力信号と、第4の期間における前記比較ステップの出力信号との論理和信号を出力する判定ステップと、
を有することを特徴とする磁界検出方法。 A signal corresponding to the applied magnetic field output from the magnetoelectric conversion element is input, and the signals are switched so as to have opposite polarities in the first period, the fourth period, the second period, and the third period. A switching step to
An amplification step of amplifying and outputting the signal output in the switching step;
A holding step of holding the voltage output in the amplification step in the first storage element in the first period and the third period;
An addition step of adding a signal component corresponding to the magnetic field of the voltage output in the amplification step and the voltage held in the first storage element in the second period and the fourth period;
A comparison step of inputting an addition voltage in the addition step having opposite polarities to each other in the second period and the fourth period, and outputting a result of comparison with a predetermined value;
A determination step of outputting a logical sum signal of the output signal of the comparison step in the second period and the output signal of the comparison step in the fourth period;
A magnetic field detection method comprising:
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