JP4523838B2 - Magnetic sensor circuit and semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、微弱な磁場を検知可能なMI(magneto−impedance effect、磁気インピーダンス効果型)センサに用いられる磁気センサ回路および半導体装置に関する。   The present invention relates to a magnetic sensor circuit and a semiconductor device used for an MI (Magneto-Impedance Effect) sensor capable of detecting a weak magnetic field.

小型で高性能な磁気センサとして、磁気インピーダンス(MI)効果を利用した磁気インピーダンス効果型センサ(MIセンサ)が提案されている。MIセンサは、感磁素子としてMI素子を用いており、MI素子の軟磁性アモルファスワイヤに印加された磁界強度を検出する。MI効果は、軟磁性アモルファスワイヤに短時間幅のパルス電流を流した際に、軟磁性アモルファスワイヤに印加された磁界強度に比例してインピーダンスが大きく変化する現象である。   As a small and high-performance magnetic sensor, a magnetic impedance effect type sensor (MI sensor) using a magnetic impedance (MI) effect has been proposed. The MI sensor uses an MI element as a magnetosensitive element, and detects the strength of a magnetic field applied to the soft magnetic amorphous wire of the MI element. The MI effect is a phenomenon in which the impedance changes greatly in proportion to the magnetic field strength applied to the soft magnetic amorphous wire when a pulse current having a width for a short time is passed through the soft magnetic amorphous wire.

MIセンサには、軟磁性アモルファスワイヤのインピーダンスを検出するインピーダンス検出方式と、軟磁性アモルファスワイヤのインダクタンス成分だけを検出するインダクタンス検出方式がある。   The MI sensor includes an impedance detection method for detecting the impedance of the soft magnetic amorphous wire and an inductance detection method for detecting only the inductance component of the soft magnetic amorphous wire.

インピーダンス検出方式は、MI素子がアモルファスワイヤのみからなるのでMI素子の構造が単純である点で有利である。しかし、零磁界を境に出力特性が対称となるため、磁界の方向を別に検出する必要があり、正負両磁界を測定する場合は回路構成が繁雑になる。   The impedance detection method is advantageous in that the structure of the MI element is simple because the MI element is composed only of an amorphous wire. However, since the output characteristics are symmetric with respect to the zero magnetic field, it is necessary to detect the direction of the magnetic field separately, and the circuit configuration becomes complicated when measuring both positive and negative magnetic fields.

一方、インダクタンス検出方式はMI素子がアモルファスワイヤに検出コイルを巻回した構造を有するので構造が複雑になる。しかし、零磁界を挟んで負から正の磁界に対し直線的な出力が得られるため回路構成が比較的単純であるので、電子コンパス等への利用が盛んに検討されている(例えば、特許文献1および2、非特許文献1参照。)。   On the other hand, the inductance detection method has a complicated structure because the MI element has a structure in which a detection coil is wound around an amorphous wire. However, since a linear output is obtained with respect to a negative to positive magnetic field with a zero magnetic field interposed therebetween, the circuit configuration is relatively simple. 1 and 2, see Non-Patent Document 1.)

図1は、従来のMIセンサの回路図である。図1を参照するに、MI素子101、102は各々、X軸とY軸の2軸に沿った磁界を測定し出力している。MIセンサ100は、パルス発生回路103で生成したパルス信号をタイミング信号生成回路104でX軸のMI素子101およびY軸のMI素子102に交互に供給する。そして、各々のMI素子101、102の検出コイルに誘起された検出信号をサンプルホールド回路105により保持して検出し、差動増幅回路106で増幅して出力する。   FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional MI sensor. Referring to FIG. 1, MI elements 101 and 102 each measure and output a magnetic field along two axes, the X axis and the Y axis. The MI sensor 100 alternately supplies the pulse signal generated by the pulse generation circuit 103 to the X-axis MI element 101 and the Y-axis MI element 102 by the timing signal generation circuit 104. Then, the detection signal induced in the detection coil of each of the MI elements 101 and 102 is held and detected by the sample and hold circuit 105, amplified by the differential amplifier circuit 106, and output.

ところでMIセンサは、携帯電話機のような携帯端末機や自動車等に搭載され屋外で用いられる。そのため、MIセンサが使用される環境の温度範囲は氷点下から40℃程度の環境下で使用されることが予想される。   By the way, the MI sensor is mounted on a mobile terminal such as a mobile phone, an automobile, etc. and used outdoors. Therefore, it is expected that the temperature range of the environment in which the MI sensor is used is used in an environment of about 40 ° C. from below freezing point.

このため温度補償回路を搭載し、温度が変化する環境下においても磁界強度の検出誤差が少ないMIセンサが提案されている(特許文献2参照。)。
特開2004−119517号公報 特開2000−19235号公報 日本応用磁気学会誌、Vol.27、No.11 (2003)p1063−p1068
For this reason, there has been proposed an MI sensor equipped with a temperature compensation circuit and having a small magnetic field intensity detection error even in an environment where the temperature changes (see Patent Document 2).
JP 2004-119517 A JP 2000-19235 A Journal of Japan Society of Applied Magnetics, Vol. 27, no. 11 (2003) p1063-p1068

特許文献2のMIセンサでは、図2に示すように、ピークホールド回路110に用いたショットキーバリアダイオード111の温度特性を補償するため、オペアンプ112を用いてフィードバックをかけている。しかし、この温度補償の手法では、特許文献2に記載されているようにフィードバックに用いるオペアンプ112のユニティゲインバンド幅が100MHz以下では急速に出力が低下する。そのため、高速のオペアンプが必要になるという問題がある。さらに、それが故に温度が急激に変化する環境下では磁界強度の検出安定性が不十分となるおそれがある。   In the MI sensor of Patent Document 2, as shown in FIG. 2, feedback is applied using an operational amplifier 112 to compensate for the temperature characteristics of the Schottky barrier diode 111 used in the peak hold circuit 110. However, in this temperature compensation method, as described in Patent Document 2, when the unity gain bandwidth of the operational amplifier 112 used for feedback is 100 MHz or less, the output decreases rapidly. Therefore, there is a problem that a high-speed operational amplifier is required. In addition, the magnetic field strength detection stability may be insufficient in an environment where the temperature changes rapidly.

さらに、MIセンサは小型化のためMI素子以外の回路はほぼICチップに形成される。MIセンサの温度特性は、ICチップ内の回路配置や個々の素子の設計が影響する。このような温度特性に対して温度補償するために素子定数や回路変更により対応することは開発期間の長期間化を生じ、製造コストに影響する。   Further, since the MI sensor is miniaturized, circuits other than the MI element are almost formed on the IC chip. The temperature characteristics of the MI sensor are affected by the circuit arrangement within the IC chip and the design of individual elements. In order to compensate for such temperature characteristics by changing the element constants or changing the circuit, the development period becomes longer and the manufacturing cost is affected.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、温度変化の生じる環境下において高精度に磁界強度を測定可能な磁気センサ回路および半導体装置を提供することである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic sensor circuit and a semiconductor device capable of measuring magnetic field strength with high accuracy in an environment where temperature changes occur. .

請求項1に記載の如く、MI素子に励磁電流を供給し、該励磁電流に基づいて該MI素子から磁界強度に対応する検知信号が供給される磁気センサ回路であって、前記MI素子にパルス電流を供給するパルス電流供給回路と、前記検知信号の略ピーク値を保持してホールド信号を出力するサンプルホールド回路と、当該磁気センサ回路の温度を検出し、該温度に対応する温度信号に基づいて、前記ホールド信号に対して当該磁気センサ回路の温度特性を補償する温度補償手段とを備え、前記温度補償手段は、前記温度の変化方向と温度信号の変化方向との関係を切換える温度信号極性切換部を有することを特徴とする磁気センサ回路が提供される。   The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein an excitation current is supplied to the MI element, and a detection signal corresponding to a magnetic field intensity is supplied from the MI element based on the excitation current. A pulse current supply circuit for supplying current; a sample hold circuit for holding a substantially peak value of the detection signal and outputting a hold signal; and detecting a temperature of the magnetic sensor circuit and based on a temperature signal corresponding to the temperature Temperature compensation means for compensating the temperature characteristic of the magnetic sensor circuit with respect to the hold signal, and the temperature compensation means switches the relationship between the temperature change direction and the temperature signal change direction. A magnetic sensor circuit having a switching unit is provided.

請求項1に記載の発明によれば、サンプルホールド回路の出力側に、温度変化に起因するホールド信号の電圧変動を補償する温度検出回路および温度補償回路を接続する。温度検出回路には、温度変化に対して温度信号の変化方向を切換える温度信号極性切換回路が設けられている。温度信号極性切換回路を設けることで、温度変化方向に対してホールド信号の電圧値の変化方向に応じて温度信号の電圧値の増減方向を設定できるので、磁気センサ回路の温度特性に応じて確実に温度補償が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the temperature detection circuit and the temperature compensation circuit for compensating the voltage fluctuation of the hold signal caused by the temperature change are connected to the output side of the sample hold circuit. The temperature detection circuit is provided with a temperature signal polarity switching circuit that switches the change direction of the temperature signal with respect to the temperature change. By providing the temperature signal polarity switching circuit, the direction of increase / decrease of the voltage value of the temperature signal can be set according to the direction of change of the voltage value of the hold signal with respect to the direction of temperature change. Temperature compensation is possible.

また、本発明に係る磁気センサ回路は、ホールド信号がほぼ直流の信号なので温度補償が容易となり、かつ高精度の温度補償が可能となる。   In addition, since the magnetic sensor circuit according to the present invention has a substantially direct current hold signal, temperature compensation is easy and temperature compensation can be performed with high accuracy.

請求項2に記載の如く、請求項1記載の磁気センサ回路において、前記温度補償手段は、当該磁気センサ回路の温度を検出し、該温度に対応する温度信号を出力する温度検出回路と、前記温度信号に基づいて、前記ホールド信号の電圧値を補正する温度補償回路からなり、前記温度信号極性切換部は温度検出回路に設けられてなる。   As described in claim 2, in the magnetic sensor circuit according to claim 1, the temperature compensation means detects a temperature of the magnetic sensor circuit, and outputs a temperature signal corresponding to the temperature; and The temperature compensation circuit comprises a temperature compensation circuit for correcting the voltage value of the hold signal based on the temperature signal, and the temperature signal polarity switching unit is provided in the temperature detection circuit.

請求項2に記載の発明によれば、磁気センサ回路の温度を検出する温度検出回路を設け、温度検出回路に温度信号極性切換部を設けることにより、ホールド信号の電圧値に対して磁気センサ回路の温度に確実に対応した補正を行うことができる。   According to the second aspect of the present invention, the temperature detection circuit for detecting the temperature of the magnetic sensor circuit is provided, and the temperature detection circuit is provided with the temperature signal polarity switching unit, whereby the magnetic sensor circuit with respect to the voltage value of the hold signal. The correction corresponding to the temperature can be surely performed.

請求項3に記載の如く、請求項1または2記載の磁気センサ回路において、前記MI素子はアモルファスワイヤと、検知コイルからなり、前記サンプルホールド回路は、前記パルス電流がアモルファスワイヤに流通された際に検知コイルに誘起される検知信号が供給される。   According to a third aspect of the present invention, in the magnetic sensor circuit according to the first or second aspect, the MI element is composed of an amorphous wire and a detection coil, and the sample and hold circuit is configured so that the pulse current is passed through the amorphous wire. Is supplied with a detection signal induced in the detection coil.

請求項3に記載の発明によれば、インダクタンス方式のMI素子の検出信号は、零磁界を挟んで負から正の磁界に対し直線的な出力が得られるため、インピーダンス検出方式よりも磁気センサ回路の構成を単純化できる。   According to the third aspect of the present invention, since the detection signal of the inductance-type MI element has a linear output with respect to the negative to positive magnetic field with the zero magnetic field interposed therebetween, the magnetic sensor circuit is more effective than the impedance detection type. Can be simplified.

請求項4に記載の如く、請求項1〜3のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路において、前記サンプルホールド回路は、スイッチ回路とホールド用コンデンサからなり、前記スイッチ回路は、前記パルス電流のタイミングに基づいて開閉制御信号が供給される。   The magnetic sensor circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the sample and hold circuit includes a switch circuit and a hold capacitor, and the switch circuit includes the pulse current. An open / close control signal is supplied on the basis of the timing.

請求項4に記載の発明によれば、サンプルホールド回路のスイッチ回路の温度特性を温度補償手段により補償できる。   According to the fourth aspect of the present invention, the temperature characteristics of the switch circuit of the sample and hold circuit can be compensated by the temperature compensation means.

請求項5に記載の如く、請求項1〜4のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路において、前記サンプルホールド回路と温度補償回路との間に増幅回路を更に備え、前記増幅回路は、温度補償回路よりも増幅率が高い。   The magnetic sensor circuit according to any one of claims 1 to 4, further comprising an amplifier circuit between the sample and hold circuit and a temperature compensation circuit, wherein the amplifier circuit includes: The amplification factor is higher than that of the temperature compensation circuit.

請求項5に記載の発明によれば、微弱なホールド信号を先に増幅回路で比較的大きな電圧に増幅することで、温度補償回路におけるノイズ等の混入によるS/N比の低下を抑制できる。また、温度補償回路の増幅率を低く設定することで温度補償量を細かく設定できるので微調整が容易に行え、その結果、ホールド信号の温度変化による変動量を高精度に補正することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the weak hold signal is first amplified to a relatively large voltage by the amplifier circuit, so that a decrease in the S / N ratio due to mixing of noise or the like in the temperature compensation circuit can be suppressed. Further, since the temperature compensation amount can be set finely by setting the amplification factor of the temperature compensation circuit low, fine adjustment can be easily performed, and as a result, the variation amount due to the temperature change of the hold signal can be corrected with high accuracy.

請求項6に記載の如く、請求項1〜5のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路において、前記温度補償回路は、前記温度信号を基準電圧値としてホールド信号を補正する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the magnetic sensor circuit according to any one of the first to fifth aspects, the temperature compensation circuit corrects the hold signal using the temperature signal as a reference voltage value.

請求項6に記載の発明によれば、温度に対応する温度信号を用いてホールド信号を補正することで、ホールド信号の温度変化による変動量を補償することができる。   According to the sixth aspect of the invention, by correcting the hold signal using the temperature signal corresponding to the temperature, it is possible to compensate for the fluctuation amount due to the temperature change of the hold signal.

請求項7に記載の如く、請求項1〜6のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路において、前記温度信号は、前記温度に対応した電圧値を有する。   As described in claim 7, in the magnetic sensor circuit according to any one of claims 1 to 6, the temperature signal has a voltage value corresponding to the temperature.

請求項7に記載の発明によれば、温度に対応する温度信号を用いてホールド信号を補正することで、ホールド信号の温度変化による変動量を高精度に補正することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, by correcting the hold signal using the temperature signal corresponding to the temperature, it is possible to correct the fluctuation amount due to the temperature change of the hold signal with high accuracy.

請求項8に記載の如く、請求項1〜7のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路において、前記温度検出回路は、カソード側が互いに同電位に設定され、第1のPN接合素子と、該第1のPN接合素子よりも小さい電流密度の電流が供給される第2のPN接合素子と、前記第1および第2のPN接合素子のアノード側の各々に接続され、それらのアノード側の電位差に対応する電圧値を有する温度信号を出力する減算回路とを備え、前記温度信号極性切換部は第1または第2のPN接合素子のアノード側の各々と減算回路の2つの入力の各々とを互いに接続する極性スイッチ回路からなる。   As described in claim 8, in the magnetic sensor circuit according to any one of claims 1 to 7, in the temperature detection circuit, cathode sides are set to the same potential, and the first PN junction element, A second PN junction element to which a current having a current density smaller than that of the first PN junction element is supplied, and each of the anode sides of the first and second PN junction elements, A subtracting circuit for outputting a temperature signal having a voltage value corresponding to the potential difference, and the temperature signal polarity switching unit includes each of the anode side of the first or second PN junction element and each of the two inputs of the subtracting circuit. Are connected to each other by polarity switch circuits.

請求項8に記載の発明によれば、第1および第2のPN接合素子のアノード側の電位差を用いて磁気センサ回路の温度を検出しているので、温度を確実に検出できる。さらに、かかる電位差に対応する電圧値を温度信号としているので、磁気センサ回路の温度に対応した温度補償を行うことができる。   According to the eighth aspect of the invention, the temperature of the magnetic sensor circuit is detected using the potential difference on the anode side of the first and second PN junction elements, so that the temperature can be reliably detected. Further, since the voltage value corresponding to the potential difference is used as the temperature signal, temperature compensation corresponding to the temperature of the magnetic sensor circuit can be performed.

請求項9に記載の如く、請求項8記載の磁気センサ回路において、前記極性スイッチ回路は、前記温度の変化方向と温度信号の変化方向との関係を制御する切換え信号が供給される。   According to a ninth aspect of the present invention, in the magnetic sensor circuit according to the eighth aspect of the present invention, the polarity switch circuit is supplied with a switching signal that controls the relationship between the temperature change direction and the temperature signal change direction.

請求項9に記載の発明によれば、切換え信号により容易に温度の変化方向と温度信号の変化方向との関係を制御できる。さらに、磁気センサ回路の設計変更や回路素子の変更を伴わず磁気センサ回路のホールド信号の電圧変動を確実に補正できる。   According to the ninth aspect of the present invention, the relationship between the temperature change direction and the temperature signal change direction can be easily controlled by the switching signal. Furthermore, it is possible to reliably correct the voltage fluctuation of the hold signal of the magnetic sensor circuit without changing the design of the magnetic sensor circuit or the circuit element.

請求項10に記載の如く、請求項9記載の磁気センサ回路において、前記温度検出回路は、前記温度に対する温度信号の電圧値の比例係数を制御する比例係数制御回路をさらに備える。   According to a tenth aspect of the present invention, in the magnetic sensor circuit according to the ninth aspect, the temperature detection circuit further includes a proportional coefficient control circuit that controls a proportional coefficient of a voltage value of a temperature signal with respect to the temperature.

請求項10に記載の発明によれば、磁界強度に対する検知信号の電圧値が異なるMI素子を接続しても、比例係数を制御することで温度補償が可能となる。また、所定の温度変化に対するホールド信号の電圧値の変動量が変化する場合に、比例係数を制御することで、確実に補正することができる。   According to the tenth aspect of the present invention, even when MI elements having different voltage values of the detection signal with respect to the magnetic field strength are connected, temperature compensation can be achieved by controlling the proportionality coefficient. Further, when the amount of fluctuation of the voltage value of the hold signal with respect to a predetermined temperature change changes, it can be reliably corrected by controlling the proportionality coefficient.

請求項11に記載の如く、請求項10記載の磁気センサ回路において、前記MI素子に印加される磁界の磁界強度が略零の状態で比例係数の制御を行う。   According to the eleventh aspect, in the magnetic sensor circuit according to the tenth aspect, the proportionality coefficient is controlled in a state where the magnetic field strength of the magnetic field applied to the MI element is substantially zero.

請求項11に記載の発明によれば、磁界強度が零の状態で比例係数の設定を行うことにより、容易に比例係数を設定できる。   According to the eleventh aspect of the invention, the proportionality coefficient can be easily set by setting the proportionality coefficient in a state where the magnetic field intensity is zero.

請求項12に記載の如く、請求項8〜11のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路において、前記第1および第2のPN接合素子は、互いに素子面積の異なる第1および第2のトランジスタからなり、前記第1および第2のトランジスタの各々のコレクタおよびベースが互いに接続されると共に、そのエミッタに略同等の大きさの電流が供給され、該エミッタの各々が極性スイッチ回路に接続されてなる。   As described in claim 12, in the magnetic sensor circuit according to any one of claims 8 to 11, the first and second PN junction elements are first and second elements having different element areas. Each of the first and second transistors has a collector and a base connected to each other, and a current of substantially the same magnitude is supplied to its emitter, and each of the emitters is connected to a polarity switch circuit. It becomes.

請求項13に記載の如く、MI素子に励磁電流を供給し、該励磁電流に基づいて該MI素子から磁界強度に対応する検知信号が供給される半導体装置であって、請求項1〜12のうちいずれか一項記載の磁気センサ回路を備える半導体装置が提供される。   13. A semiconductor device according to claim 13, wherein an excitation current is supplied to the MI element, and a detection signal corresponding to the magnetic field intensity is supplied from the MI element based on the excitation current. A semiconductor device comprising the magnetic sensor circuit according to any one of the above is provided.

請求項13に記載の発明によれば、上記いずれかの磁気センサ回路はその温度特性に応じて確実に温度補償が可能であるので、温度変化の激しい屋外の環境下であっても高精度に磁界強度を検出可能な半導体装置を実現できる。さらに、半導体装置は小型化が可能であるので、磁気センサ回路を搭載する携帯端末機等の小型化を図れる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, any one of the above magnetic sensor circuits can reliably compensate for the temperature according to the temperature characteristics thereof, so that even in an outdoor environment where the temperature changes drastically, it is highly accurate. A semiconductor device capable of detecting the magnetic field strength can be realized. Furthermore, since the semiconductor device can be reduced in size, it is possible to reduce the size of a portable terminal equipped with a magnetic sensor circuit.

本発明によれば、サンプルホールド回路の出力側に、温度変化に起因するホールド信号の電圧変動を補償する温度検出回路および温度補償回路を接続し、温度検出回路には、温度変化に対して温度信号の変化方向を切換える温度信号極性切換回路が設けられている。温度信号極性切換回路を設けることで、温度変化方向に対してホールド信号の電圧値の変化方向に応じて温度信号の電圧値の増減方向を容易に設定できるので、磁気センサ回路の特性に応じて確実に温度補償が可能となり、高精度の温度補償が可能となる。   According to the present invention, the temperature detection circuit and the temperature compensation circuit for compensating for the voltage fluctuation of the hold signal caused by the temperature change are connected to the output side of the sample hold circuit. A temperature signal polarity switching circuit for switching the direction of signal change is provided. By providing the temperature signal polarity switching circuit, the increase / decrease direction of the voltage value of the temperature signal can be easily set according to the change direction of the voltage value of the hold signal with respect to the temperature change direction. Temperature compensation can be ensured, and highly accurate temperature compensation is possible.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサ回路のブロック図である。図3の磁気センサ回路は、半導体装置、例えば、一つのICチップに搭載されるのが好ましいものである。図3は、半導体装置に接続されるMI素子を合わせて示している。
(First embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of the magnetic sensor circuit according to the first embodiment of the present invention. The magnetic sensor circuit of FIG. 3 is preferably mounted on a semiconductor device, for example, one IC chip. FIG. 3 also shows MI elements connected to the semiconductor device.

図3を参照するに、本実施の形態に係る磁気センサ回路10は、パルス発生回路11、パルス電流供給回路12、遅延回路13、サンプルホールド回路14、増幅回路15、温度検出回路16、および温度補償回路18から構成される。磁気センサ回路10にはMI素子26が接続されている。MI素子26は、その入力側がパルス電流供給回路12の出力側に接続され、その出力側がサンプルホールド回路14に接続されている。   Referring to FIG. 3, a magnetic sensor circuit 10 according to the present embodiment includes a pulse generation circuit 11, a pulse current supply circuit 12, a delay circuit 13, a sample hold circuit 14, an amplification circuit 15, a temperature detection circuit 16, and a temperature. The compensation circuit 18 is configured. An MI element 26 is connected to the magnetic sensor circuit 10. The MI element 26 has its input side connected to the output side of the pulse current supply circuit 12 and its output side connected to the sample hold circuit 14.

パルス発生回路11は、パルス信号をパルス電流供給回路12に定期的に出力する。パルス発生回路11は、例えばマルチバイブレータや水晶発振器を用いた発振回路等から構成される。パルス信号は、パルス幅が数十nsec程度であり、パルス間隔は所望の応答速度に応じて適宜設定される。   The pulse generation circuit 11 periodically outputs a pulse signal to the pulse current supply circuit 12. The pulse generation circuit 11 is composed of, for example, an oscillation circuit using a multivibrator or a crystal oscillator. The pulse signal has a pulse width of about several tens of nsec, and the pulse interval is appropriately set according to a desired response speed.

パルス電流供給回路12は、パルス信号を電流増幅し、半導体装置に接続されたMI素子26のアモルファスワイヤ27に励磁電流を供給する。励磁電流は、パルス信号と同じ時間幅のパルス状の電流である。また、パルス電流供給回路12は、励磁電流と同時に遅延回路13にタイミング信号を出力する。   The pulse current supply circuit 12 amplifies the pulse signal and supplies an excitation current to the amorphous wire 27 of the MI element 26 connected to the semiconductor device. The exciting current is a pulsed current having the same time width as the pulse signal. The pulse current supply circuit 12 outputs a timing signal to the delay circuit 13 simultaneously with the excitation current.

MI素子26は、アモルファスワイヤ27と、その回りを巻回する検知コイル28から構成される。MI素子26は、いわゆるインダクタンス方式によりアモルファスワイヤ27に印加された磁界強度を検出する。アモルファスワイヤ27は、長さ約数mm、直径数十μmの軟磁性のアモルファス磁性体から構成される。アモルファス磁性体には、例えば、FeBや、CoB、FeNiSiB等を用いることができる。アモルファスワイヤ27に替えて軟磁性薄膜あるいは軟磁性薄体を用いてもよい。検知コイル28は、アモルファスワイヤ27の回りに、例えば10ターン〜100ターン巻回される。   The MI element 26 includes an amorphous wire 27 and a detection coil 28 wound around the amorphous wire 27. The MI element 26 detects the strength of the magnetic field applied to the amorphous wire 27 by a so-called inductance method. The amorphous wire 27 is made of a soft magnetic amorphous magnetic material having a length of about several mm and a diameter of several tens of μm. For example, FeB, CoB, FeNiSiB, or the like can be used as the amorphous magnetic material. Instead of the amorphous wire 27, a soft magnetic thin film or a soft magnetic thin body may be used. The detection coil 28 is wound around the amorphous wire 27, for example, 10 to 100 turns.

アモルファスワイヤ27に励磁電流が流れるとMI効果により検知コイル28に検知信号が誘起される。検知信号の波高値は、アモルファスワイヤ27に印加される磁界のうち、アモルファスワイヤ27の長手方向に沿った成分の強度に比例する。後述するように、検知信号は、励磁電流の立ち上がりと立ち下がりの各々に対応するピークを有する。いずれのピークを用いてもよいが、波高値が大きなピークを用いることがS/N比が良好な点でよい。本実施の形態では、励磁電流の立ち上がりに対応する検知信号のピークを用いる。   When an exciting current flows through the amorphous wire 27, a detection signal is induced in the detection coil 28 by the MI effect. The peak value of the detection signal is proportional to the intensity of the component along the longitudinal direction of the amorphous wire 27 in the magnetic field applied to the amorphous wire 27. As will be described later, the detection signal has a peak corresponding to each of the rise and fall of the excitation current. Any peak may be used, but a peak having a large peak value may be used because the S / N ratio is good. In the present embodiment, the peak of the detection signal corresponding to the rise of the excitation current is used.

一方、遅延回路13では、タイミング信号を所定の遅延時間だけ遅らせて、スイッチ回路20の制御入力部20aに出力する。遅延時間は、例えば、数nsec〜数十nsecに設定する。   On the other hand, the delay circuit 13 delays the timing signal by a predetermined delay time and outputs it to the control input unit 20 a of the switch circuit 20. For example, the delay time is set to several nsec to several tens of nsec.

サンプルホールド回路14は、スイッチ回路20と、基準電圧源21と、ホールド用のコンデンサ22から構成される。スイッチ回路20は、制御入力部20aに入力されたタイミング信号によりオン−オフ動作を行い検知信号をコンデンサ22に出力する。   The sample hold circuit 14 includes a switch circuit 20, a reference voltage source 21, and a hold capacitor 22. The switch circuit 20 performs an on / off operation according to a timing signal input to the control input unit 20 a and outputs a detection signal to the capacitor 22.

コンデンサ22は一端が基準電圧源21および検知コイルの一端に接続され、他端がスイッチ回路20に接続されている。コンデンサ22は検知信号を保持する機能を有する。   One end of the capacitor 22 is connected to the reference voltage source 21 and one end of the detection coil, and the other end is connected to the switch circuit 20. The capacitor 22 has a function of holding a detection signal.

図4(A)〜(D)は、動作タイミングおよび波形を示す図である。図4(A)は励磁電流、図4(B)は遅延回路により遅延されたタイミング信号、図4(C)は検知コイルに誘起された検知信号、図4(D)はホールド信号を示す。   4A to 4D are diagrams showing operation timings and waveforms. 4A shows the excitation current, FIG. 4B shows the timing signal delayed by the delay circuit, FIG. 4C shows the detection signal induced in the detection coil, and FIG. 4D shows the hold signal.

図4(A)〜(D)を参照するに、図4(A)に示す励磁電流に対して、図4(B)に示すタイミング信号は、励磁電流の立ち上がりから所定時間Δtだけ遅延されて“High”から“Low”になる。スイッチ回路20はタイミング信号の状態に応じてオン−オフが制御される。すなわち、タイミング信号が“High”の状態で、スイッチ回路20がオン(導通)となり、タイミング信号が“High”の間は、検知コイル28から、図4(C)に示す検知信号がコンデンサ22に供給されコンデンサ22の電位が上昇する。   4A to 4D, with respect to the excitation current shown in FIG. 4A, the timing signal shown in FIG. 4B is delayed by a predetermined time Δt from the rise of the excitation current. From “High” to “Low”. The switch circuit 20 is controlled to be turned on / off according to the state of the timing signal. That is, when the timing signal is “High”, the switch circuit 20 is turned on (conducted), and while the timing signal is “High”, the detection signal shown in FIG. The supplied potential of the capacitor 22 rises.

そして、タイミング信号が“Low”になると、スイッチ回路がオフとなり、図4(D)に示すように、その時点の検知コイル28の電圧がコンデンサ22に保持される。コンデンサ22は、他方の電極が基準電圧(VDD/2)に設定されているので、コンデンサ22の電圧は、(検知信号の保持された波高値)+VDD/2となる(以下、コンデンサ22の電圧を「ホールド信号」という。)。 When the timing signal becomes “Low”, the switch circuit is turned off, and the voltage of the detection coil 28 at that time is held in the capacitor 22 as shown in FIG. Since the other electrode of the capacitor 22 is set to the reference voltage (V DD / 2), the voltage of the capacitor 22 becomes (the peak value where the detection signal is held) + V DD / 2 (hereinafter, the capacitor 22). Is called “hold signal”).

ところで、スイッチ回路20のオン抵抗やオンオフの閾値が温度特性により変化する場合、ホールド信号の電圧変動が生じ、磁気センサ回路の出力信号が変動するおそれがある。このような場合、磁気センサ回路の磁界強度や方位の検出精度が低下する。さらに、励磁電流の大きさや立ち上がり時間等も温度変化により変動するおそれがあり、高精度の磁界強度の検出を行うためには、磁気センサ回路を構成する素子の温度特性を総合的に補償する必要がある。磁気センサ回路10をIC、例えばCMOS型ICあるいはCMOSトランジスタとバイポーラトランジスタの混載型IC等に形成した場合もかかる温度特性が問題になるおそれがある。   By the way, when the ON resistance and the ON / OFF threshold value of the switch circuit 20 change due to the temperature characteristics, the voltage of the hold signal may fluctuate and the output signal of the magnetic sensor circuit may fluctuate. In such a case, the detection accuracy of the magnetic field strength and direction of the magnetic sensor circuit decreases. In addition, the magnitude of the excitation current and the rise time may fluctuate due to temperature changes, and in order to detect magnetic field strength with high accuracy, it is necessary to comprehensively compensate for the temperature characteristics of the elements that make up the magnetic sensor circuit. There is. When the magnetic sensor circuit 10 is formed on an IC, for example, a CMOS type IC or a mixed type IC of a CMOS transistor and a bipolar transistor, such temperature characteristics may cause a problem.

本実施の形態に係る磁気センサ回路10は、サンプルホールド回路14の出力側に温度検出回路16および温度補償回路18を設け、ホールド信号の電圧変動を補償することで、上記の問題点を解決したものである。磁気センサ回路10の温度検出回路16および温度補償回路18は、スイッチ回路20をICにアナログスイッチとして搭載した場合に特に有効である。   In the magnetic sensor circuit 10 according to the present embodiment, the temperature detection circuit 16 and the temperature compensation circuit 18 are provided on the output side of the sample and hold circuit 14, and the voltage fluctuation of the hold signal is compensated to solve the above problems. Is. The temperature detection circuit 16 and the temperature compensation circuit 18 of the magnetic sensor circuit 10 are particularly effective when the switch circuit 20 is mounted on an IC as an analog switch.

ホールド信号は増幅回路15に供給され、所定の増幅率で増幅される。増幅回路15は、増幅率を1としたボルテージフォロワをコンデンサ22の出力側に接続した構成としてもよい。増幅回路15は、設けてもよく、設けなくともよい。   The hold signal is supplied to the amplifier circuit 15 and amplified at a predetermined amplification factor. The amplifier circuit 15 may have a configuration in which a voltage follower with an amplification factor of 1 is connected to the output side of the capacitor 22. The amplifier circuit 15 may or may not be provided.

温度検出回路16は、磁気センサ回路10の温度を検出し、温度に対応する電圧値を有する温度信号を温度補償回路18に供給する。温度信号は、温度の上昇に対して、温度信号の電圧値が増加あるいは減少する設定とする。温度信号の電圧値V(T)は、温度Tと正値、あるいは負値の比例係数αの積、すなわちV(T)=α×(T−T0)+βで表される。ここでT0は基準温度、βは基準温度T0における基準電圧である。比例係数αが正値の場合は、温度の上昇にしたがって温度信号の電圧値V(T)は増加し、温度の低下にしたがってV(T)は減少する。他方、比例係数αが負値の場合は、温度の上昇にしたがって温度信号の電圧値V(T)は減少し、温度の低下にしたがってV(T)は増加する。 The temperature detection circuit 16 detects the temperature of the magnetic sensor circuit 10 and supplies a temperature signal having a voltage value corresponding to the temperature to the temperature compensation circuit 18. The temperature signal is set such that the voltage value of the temperature signal increases or decreases with increasing temperature. The voltage value V (T) of the temperature signal is expressed by the product of the temperature T and a positive or negative proportional coefficient α, that is, V (T) = α × (T−T 0 ) + β. Here, T 0 is a reference temperature, and β is a reference voltage at the reference temperature T 0 . When the proportionality coefficient α is a positive value, the voltage value V (T) of the temperature signal increases as the temperature increases, and V (T) decreases as the temperature decreases. On the other hand, when the proportionality coefficient α is a negative value, the voltage value V (T) of the temperature signal decreases as the temperature increases, and V (T) increases as the temperature decreases.

温度検出回路16は、さらに、比例係数αの符号の切換え、つまりαの正値と負値とを切換える温度信号極性切換回路17を有する。温度信号極性切換回路17は、αの正値と負値とを切換えて、温度の上昇に対して温度信号の電圧値V(T)を増加させる場合と減少させる場合とを切換える。この切換えは、切換信号を温度信号極性切換回路17に供給して行う。切換信号は、磁気センサ回路内に切換信号設定回路を設けて供給してもよく、外部から供給してもよい。   The temperature detection circuit 16 further includes a temperature signal polarity switching circuit 17 that switches the sign of the proportionality coefficient α, that is, switches between a positive value and a negative value of α. The temperature signal polarity switching circuit 17 switches between a case where the voltage value V (T) of the temperature signal is increased and a case where the voltage value V (T) of the temperature signal is increased as the temperature rises by switching between a positive value and a negative value of α. This switching is performed by supplying a switching signal to the temperature signal polarity switching circuit 17. The switching signal may be supplied by providing a switching signal setting circuit in the magnetic sensor circuit, or may be supplied from the outside.

温度補償回路18は、増幅回路15で増幅されたホールド信号に対して温度信号により補正し、出力信号として出力する。温度補償回路18は、具体的には、温度補償量として、温度信号の電圧値を、ホールド信号に加算等する。なお、温度補償回路18の出力側にさらに増幅回路を設けてもよい。   The temperature compensation circuit 18 corrects the hold signal amplified by the amplifier circuit 15 with the temperature signal and outputs it as an output signal. Specifically, the temperature compensation circuit 18 adds the voltage value of the temperature signal to the hold signal as a temperature compensation amount. An amplifier circuit may be further provided on the output side of the temperature compensation circuit 18.

温度補償量は、温度と温度信号の電圧値との関係、すなわち上述した比例係数αの設定と磁気センサ回路10の温度により決定される。比例係数αの設定は、例えば、MI素子26に印加される磁界強度を零に設定し、磁気センサ回路10の温度を変化させる。この際、出力信号の電圧値が所望の基準電圧値とほぼ同等でかつ一定になるように比例係数αを選択する。比例係数αの選択は、αの絶対値は、例えば、温度検出回路内の演算増幅器の増幅率により設定し、αの符号は温度信号極性切換回路17により行う。   The temperature compensation amount is determined by the relationship between the temperature and the voltage value of the temperature signal, that is, the setting of the proportional coefficient α and the temperature of the magnetic sensor circuit 10 described above. For example, the proportional coefficient α is set by changing the temperature of the magnetic sensor circuit 10 by setting the magnetic field strength applied to the MI element 26 to zero. At this time, the proportionality coefficient α is selected so that the voltage value of the output signal is substantially equal to and constant with the desired reference voltage value. For selection of the proportional coefficient α, the absolute value of α is set by the amplification factor of the operational amplifier in the temperature detection circuit, for example, and the sign of α is performed by the temperature signal polarity switching circuit 17.

磁気センサ回路10は、その温度特性、例えば磁気センサ回路のスイッチ回路20のオン抵抗の温度特性やスイッチ回路20のオンオフの閾値の温度特性等によりホールド信号の電圧変動が生じることがある。本実施の形態に係る磁気センサ回路10は、このような場合であっても、温度変化に起因するホールド信号の電圧変動を、サンプルホールド回路14の出力側に接続した温度検出回路16および温度補償回路18により温度補償する。温度検出回路16には、温度変化に対して、出力する温度信号の変化方向を切換える温度信号極性切換回路17が設けられている。温度信号極性切換回路17を設けることで、温度変化方向に対してホールド信号の電圧値の変化方向に応じて温度信号の電圧値の増減方向を設定できるので、磁気センサ回路の特性に応じて確実に温度補償が可能となる。   In the magnetic sensor circuit 10, the voltage variation of the hold signal may occur due to its temperature characteristics, for example, the temperature characteristics of the ON resistance of the switch circuit 20 of the magnetic sensor circuit, the temperature characteristics of the ON / OFF threshold value of the switch circuit 20, and the like. Even in such a case, the magnetic sensor circuit 10 according to the present exemplary embodiment includes the temperature detection circuit 16 and the temperature compensation that connect the voltage variation of the hold signal caused by the temperature change to the output side of the sample hold circuit 14. The circuit 18 compensates the temperature. The temperature detection circuit 16 is provided with a temperature signal polarity switching circuit 17 that switches the changing direction of the temperature signal to be output with respect to the temperature change. By providing the temperature signal polarity switching circuit 17, the increase / decrease direction of the voltage value of the temperature signal can be set according to the change direction of the voltage value of the hold signal with respect to the temperature change direction. Temperature compensation is possible.

また、本実施の形態に係る磁気センサ回路10は、ホールド信号がほぼ直流の信号なので温度補償が容易となり、かつ高精度の温度補償が可能となる。次に本実施の形態に係る実施例を説明する。   In addition, the magnetic sensor circuit 10 according to the present embodiment is easy to compensate for temperature because the hold signal is a substantially DC signal, and enables highly accurate temperature compensation. Next, examples according to the present embodiment will be described.

[実施例]
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る実施例の磁気センサ回路の回路図である。図5の磁気センサ回路は、半導体装置、例えば一つのICチップに搭載されるのが好ましいものである。図5は、磁気センサ回路のうち、サンプルホールド回路から下流の回路を示しており、磁気センサ回路に接続されたMI素子を合わせて示している。図5に示す磁気センサ回路は、温度上昇にしたがって、ホールド信号の電圧が増加する場合の設定になっている。
[Example]
FIG. 5 is a circuit diagram of a magnetic sensor circuit of an example according to the first embodiment of the present invention. The magnetic sensor circuit of FIG. 5 is preferably mounted on a semiconductor device, for example, one IC chip. FIG. 5 shows a circuit downstream from the sample hold circuit in the magnetic sensor circuit, and also shows the MI element connected to the magnetic sensor circuit. The magnetic sensor circuit shown in FIG. 5 is set so that the voltage of the hold signal increases as the temperature rises.

図5を参照するに、2つのMI素子MIx、MIyは、アモルファスワイヤが2次元直交座標系のx軸、y軸に沿って配置される。すなわち、2つのMI素子MIx、MIyは互いに垂直に配置され、磁界のx軸およびy軸成分が検出される。   Referring to FIG. 5, in the two MI elements MIx and MIy, amorphous wires are arranged along the x-axis and y-axis of the two-dimensional orthogonal coordinate system. That is, the two MI elements MIx and MIy are arranged perpendicular to each other, and the x-axis and y-axis components of the magnetic field are detected.

x軸およびy軸のMI素子MIx、MIyの各々の検知コイルの一端は2つのアナログスイッチSWx、SWyの各々に接続され、他端は基準電圧源に接続される。アナログスイッチSWx、SWyの各々の制御入力部にはタイミング信号が時系列に供給される。タイミング信号は、図3および図4で説明したように、励磁電流から所定の時間だけ遅延される。アナログスイッチSWx、SWyは、タイミング信号により開閉が行われる。各々のアナログスイッチSWx、SWyの出力側は共通接続され、コンデンサC14に接続される。コンデンサC14にx軸およびy軸のMI素子MIx、MIyの検知信号が時系列に保持される(ホールド信号)。   One end of each detection coil of the x-axis and y-axis MI elements MIx and MIy is connected to each of the two analog switches SWx and SWy, and the other end is connected to a reference voltage source. Timing signals are supplied in time series to the control input units of the analog switches SWx and SWy. As described with reference to FIGS. 3 and 4, the timing signal is delayed from the exciting current by a predetermined time. The analog switches SWx and SWy are opened and closed by a timing signal. The output sides of the analog switches SWx and SWy are commonly connected and connected to the capacitor C14. The capacitor C14 holds the detection signals of the x-axis and y-axis MI elements MIx and MIy in time series (hold signal).

基準電圧源45は、一端が電源に接続され、他端が接地された直列接続された抵抗R24とR25からなる。抵抗R24およびR25の抵抗値を等しく設定し、抵抗R24とR25の交点からは電源電圧VDDの1/2の電圧を取り出し、各検出コイルの共通接続点に接続される。なお、抵抗R24とR25の抵抗値を正確に一致させるため、抵抗R24またはR25のどちらか一方、または両方にトリミング手段を設けている。 The reference voltage source 45 includes resistors R24 and R25 connected in series with one end connected to a power source and the other end grounded. The resistance values of the resistors R24 and R25 are set equal to each other, and a voltage ½ of the power supply voltage V DD is taken out from the intersection of the resistors R24 and R25 and connected to a common connection point of each detection coil. Note that trimming means is provided in one or both of the resistors R24 and R25 in order to accurately match the resistance values of the resistors R24 and R25.

コンデンサC14の電圧(ホールド信号)は、抵抗R26を介して演算増幅器A12の非反転入力端子に出力される。   The voltage (hold signal) of the capacitor C14 is output to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A12 via the resistor R26.

増幅回路42は、演算増幅器A11、A12、抵抗R11〜R14から構成される。演算増幅器A12は、反転入力端子が抵抗R13を介して演算増幅器A11の出力端子に接続されている。演算増幅器A11の非反転入力端子は、直列抵抗R11とR12の接続点に接続されている。直列に接続された抵抗R11とR12は一端が電源に接続され他端が接地されている。抵抗R11とR12は抵抗値を同等に設定しているので、演算増幅器A11の非反転入力端子には電源電圧VDDの1/2の電圧が印加される。演算増幅器A11の反転入力端子と出力端子は短絡されているので、演算増幅器A11の出力端子には電源電圧VDDの1/2の電圧が出力される。演算増幅器A11の出力端子は抵抗R13を介して、演算増幅器A12の反転入力端子に接続される。 The amplifier circuit 42 includes operational amplifiers A11 and A12 and resistors R11 to R14. The operational amplifier A12 has an inverting input terminal connected to the output terminal of the operational amplifier A11 via the resistor R13. The non-inverting input terminal of the operational amplifier A11 is connected to the connection point between the series resistors R11 and R12. The resistors R11 and R12 connected in series have one end connected to the power source and the other end grounded. Since the resistors R11 and R12 have the same resistance value, a voltage that is ½ of the power supply voltage V DD is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A11. Since the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier A11 are short-circuited, a voltage that is ½ of the power supply voltage V DD is output to the output terminal of the operational amplifier A11. The output terminal of the operational amplifier A11 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier A12 via the resistor R13.

演算増幅器A12の反転入力端子と出力端子間には抵抗R14が接続されている。したがって、演算増幅器A12は、電源電圧VDDの1/2の電圧を基準電圧として、ホールド電圧をR14/R13で決まる増幅率で差動増幅する。演算増幅器A12の出力端子は、演算増幅器A13の非反転入力端子に接続される。 A resistor R14 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier A12. Therefore, the operational amplifier A12 differentially amplifies the hold voltage with an amplification factor determined by R14 / R13, using a voltage half that of the power supply voltage V DD as a reference voltage. The output terminal of the operational amplifier A12 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A13.

なお、抵抗R11とR12の抵抗値を正確に一致させるため、抵抗R11またはR12のどちらか一方、または両方にトリミング手段を設けている。   Note that trimming means is provided in one or both of the resistors R11 and R12 in order to accurately match the resistance values of the resistors R11 and R12.

温度検出回路43は、カレントミラー回路を構成する2つのPMOSトランジスタM1、M2と、ダイオード接続された2つのPNPトランジスタQ1、Q2、演算増幅器A15〜A18、抵抗18〜23、および温度信号極性切換回路47から構成される。   The temperature detection circuit 43 includes two PMOS transistors M1 and M2 constituting a current mirror circuit, two diode-connected PNP transistors Q1 and Q2, operational amplifiers A15 to A18, resistors 18 to 23, and a temperature signal polarity switching circuit. 47.

PNPトランジスタQ1とQ2はそれらの素子面積が異なるように選択する。例えばPNPトランジスタQ2の素子面積をQ1の10倍程度にする。PNPトランジスタQ1とQ2の各々のエミッタに流れる電流値は、カレントミラー回路を構成するPMOSトランジスタM1、M2のドレイン電流なのでほぼ等しい。そのため、PNPトランジスタQ1とQ2の各々のPN接合における電流密度が互いに異なり、PNPトランジスタQ1のエミッタ電圧はQ2のエミッタ電圧よりも高くなる。異なる電流密度でバイアスされた2つのPN接合の電位差は絶対温度に対し比例するので、PNPトランジスタQ1とQ2のエミッタ電圧の差電圧は温度に対し比例した電圧となる。PNPトランジスタQ1とQ2のエミッタ電極は演算増幅器A15、演算増幅器A16の各々の非反転入力端子に接続される。   The PNP transistors Q1 and Q2 are selected so that their element areas are different. For example, the element area of the PNP transistor Q2 is set to about 10 times Q1. The values of currents flowing through the emitters of the PNP transistors Q1 and Q2 are substantially equal because they are the drain currents of the PMOS transistors M1 and M2 constituting the current mirror circuit. Therefore, the current densities at the PN junctions of PNP transistors Q1 and Q2 are different from each other, and the emitter voltage of PNP transistor Q1 is higher than the emitter voltage of Q2. Since the potential difference between two PN junctions biased at different current densities is proportional to the absolute temperature, the difference voltage between the emitter voltages of the PNP transistors Q1 and Q2 is a voltage proportional to the temperature. The emitter electrodes of the PNP transistors Q1 and Q2 are connected to the non-inverting input terminals of the operational amplifier A15 and the operational amplifier A16.

演算増幅器A15、演算増幅器A16の各々はボルテージフォロワを構成する。演算増幅器A15、演算増幅器A16の出力端子は各々、温度信号極性切換回路47に接続される。   Each of the operational amplifier A15 and the operational amplifier A16 constitutes a voltage follower. The output terminals of the operational amplifier A15 and the operational amplifier A16 are connected to the temperature signal polarity switching circuit 47, respectively.

温度信号極性切換回路47は、4つのスイッチ回路SW1〜SW4、およびインバータINVから構成される。スイッチ回路SW1とSW2、スイッチ回路SW3とSW4は各々連動して同じ開閉状態となる。さらに、極性切換信号がスイッチ回路に制御信号として供給され、極性切換信号の状態に応じてスイッチ回路の開閉動作が行われる。例えば極性切換信号が“High”の場合は、スイッチ回路SW1とSW2が閉じ、スイッチ回路SW3とSW4は開く。他方、極性切換信号が“Low”の場合は、スイッチ回路SW1とSW2が開き、スイッチ回路SW3とSW4は閉じるようになっている。   The temperature signal polarity switching circuit 47 includes four switch circuits SW1 to SW4 and an inverter INV. The switch circuits SW1 and SW2 and the switch circuits SW3 and SW4 are in the same open / close state in conjunction with each other. Further, the polarity switching signal is supplied as a control signal to the switch circuit, and the switching operation of the switch circuit is performed according to the state of the polarity switching signal. For example, when the polarity switching signal is “High”, the switch circuits SW1 and SW2 are closed and the switch circuits SW3 and SW4 are opened. On the other hand, when the polarity switching signal is “Low”, the switch circuits SW1 and SW2 are opened, and the switch circuits SW3 and SW4 are closed.

温度信号極性切換回路47の出力側は、可変抵抗R18あるいはR20を介して演算増幅器A17の入力端子に接続される。極性切換信号が“High”の場合、スイッチ回路SW1とSW2が閉じる。この状態では、A15の出力端子とA17の反転入力端子が接続され、A16の出力端子とA17の非反転入力端子が接続される。この接続状態では、温度の上昇に対して、トランジスタQ2のエミッタ電圧がトランジスタQ1のエミッタ電圧よりも電圧減少分が大きいので、A17の非反転入力端子の電圧V+と反転入力端子の電圧V-との差(=V+−V-)は増加する。その結果、A17の出力電圧は増加する。すなわち、この接続状態は上述した比例係数αの符号が正値に設定されている状態である。 The output side of the temperature signal polarity switching circuit 47 is connected to the input terminal of the operational amplifier A17 via the variable resistor R18 or R20. When the polarity switching signal is “High”, the switch circuits SW1 and SW2 are closed. In this state, the output terminal of A15 and the inverting input terminal of A17 are connected, and the output terminal of A16 and the non-inverting input terminal of A17 are connected. In this connected state, the rise in temperature, since the emitter voltage of the transistor Q2 is larger voltage decrease than the emitter voltage of the transistor Q1, the voltage of the non-voltage at the inverting input terminal V + and the inverting input terminal of A17 V - (= V + −V ) increases. As a result, the output voltage of A17 increases. That is, this connection state is a state in which the sign of the proportional coefficient α described above is set to a positive value.

一方、極性切換信号が“Low”の場合、スイッチ回路SW3とSW4が閉じている場合は、A15の出力端子とA17の非反転入力端子が接続され、A16の出力端子とA17の反転入力端子が接続される。この接続状態では、温度の上昇に対して、トランジスタQ2のエミッタ電圧がトランジスタQ1のエミッタ電圧よりも電圧減少分が大きいので、A17の反転入力端子の電圧V-と非反転入力端子の電圧V+との差(=V-−V+)は増加する。その結果、A17の出力電圧は減少する。すなわち、この接続状態は上述した比例係数αの符号が負値に設定されている状態である。 On the other hand, when the polarity switching signal is “Low” and the switch circuits SW3 and SW4 are closed, the output terminal of A15 and the non-inverting input terminal of A17 are connected, and the output terminal of A16 and the inverting input terminal of A17 are connected. Connected. In this connected state, the rise in temperature, since the emitter voltage of the transistor Q2 is larger voltage decrease than the emitter voltage of the transistor Q1, the voltage at the inverting input terminal of A17 V - and the non-inverting input terminal voltage V + (= V −V + ) increases. As a result, the output voltage of A17 decreases. That is, this connection state is a state in which the sign of the proportionality coefficient α is set to a negative value.

演算増幅器A18は、先に説明した演算増幅器A11と同様に電源電圧VDDの1/2の電圧を出力する。すなわち、演算増幅器A18の非反転入力端子は、直列抵抗R22とR23の接続点に接続されている。直列に接続された抵抗R22とR23は一端が電源に接続され、他端が接地されている。抵抗R22またはR23のどちらか一方、または両方にトリミング手段を設けている。これは、基準温度において、抵抗R22またはR23をトリミングすることにより、零磁界におけるサンプルホールド電圧を電源電圧VDDの1/2に調整するオフセット調整を行うためである。このため、演算増幅器A18の出力電圧は電源電圧VDDの1/2の電圧にオフセット電圧が加わった電圧となる。演算増幅器A18の出力端子は抵抗R21を介して、演算増幅器A17の反転入力端子に接続される。 The operational amplifier A18 outputs a voltage that is ½ of the power supply voltage V DD in the same manner as the operational amplifier A11 described above. That is, the non-inverting input terminal of the operational amplifier A18 is connected to the connection point between the series resistors R22 and R23. The resistors R22 and R23 connected in series have one end connected to the power source and the other end grounded. Trimming means is provided in one or both of the resistors R22 and R23. This is because the offset adjustment for adjusting the sample hold voltage in the zero magnetic field to ½ of the power supply voltage V DD is performed by trimming the resistor R22 or R23 at the reference temperature. For this reason, the output voltage of the operational amplifier A18 is a voltage obtained by adding an offset voltage to a half voltage of the power supply voltage V DD . The output terminal of the operational amplifier A18 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier A17 via the resistor R21.

演算増幅器A17の入力端子には、上述した温度信号極性切換回路47の接続状態に応じてA15およびA16が接続される。演算増幅器A17は、抵抗R18とR19との比、および抵抗R20とR21との比で決まる増幅率で増幅し、演算増幅器A13の反転入力端子に出力する。   A15 and A16 are connected to the input terminal of the operational amplifier A17 in accordance with the connection state of the temperature signal polarity switching circuit 47 described above. The operational amplifier A17 amplifies at an amplification factor determined by the ratio between the resistors R18 and R19 and the ratio between the resistors R20 and R21, and outputs the result to the inverting input terminal of the operational amplifier A13.

なお、抵抗R18とR20にはトリミングによる調整手段が設けられており、演算増幅器A17の増幅率を制御できるようにしている。なお、トリミングによる抵抗値の調整手段は、抵抗R19とR21に設けてもよく、両方に設けてもよい。この増幅率を制御することで、温度に対する温度信号との比例係数を制御する。したがって、磁界強度に対して検知信号の電圧値が異なるMI素子を接続しても、比例係数を制御することで温度補償が可能となる。また、所定の温度変化に対するホールド信号の電圧値の変化量が変動する場合に、比例係数を制御することで、ホールド信号の電圧値を補正することができる。   The resistors R18 and R20 are provided with trimming adjusting means so that the gain of the operational amplifier A17 can be controlled. Note that the means for adjusting the resistance value by trimming may be provided in the resistors R19 and R21 or in both. By controlling the amplification factor, a proportional coefficient with the temperature signal with respect to the temperature is controlled. Accordingly, even if MI elements having different detection signal voltage values with respect to the magnetic field intensity are connected, temperature compensation can be achieved by controlling the proportionality coefficient. Further, when the amount of change in the voltage value of the hold signal with respect to a predetermined temperature change fluctuates, the voltage value of the hold signal can be corrected by controlling the proportional coefficient.

また、演算増幅器A17の出力、すなわち温度信号を磁気センサ回路40の外部に出力してもよい。温度検出回路43の動作チェックや、磁気センサ回路40が搭載される電子装置に温度情報を供給できる。   Further, the output of the operational amplifier A17, that is, the temperature signal may be output to the outside of the magnetic sensor circuit 40. The temperature information can be supplied to an operation check of the temperature detection circuit 43 and an electronic device on which the magnetic sensor circuit 40 is mounted.

温度補償回路44は、演算増幅器A13と抵抗R15、R16からなる。演算増幅器A13は、非反転入力端子にホールド信号が供給され、ホールド信号に対しては非反転増幅回路として動作する。また、演算増幅器A13は、反転入力端子には温度信号が供給され、温度信号に対しては反転増幅回路として動作する。この反転増幅回路の増幅率は−R16/R15で表され、抵抗R15とR16とが同一抵抗値の場合は、増幅率が−1となる。なお、この場合、ホールド信号に対しては増幅率が2となる。   The temperature compensation circuit 44 includes an operational amplifier A13 and resistors R15 and R16. The operational amplifier A13 is supplied with a hold signal at a non-inverting input terminal and operates as a non-inverting amplifier circuit for the hold signal. The operational amplifier A13 is supplied with a temperature signal at its inverting input terminal and operates as an inverting amplifier circuit for the temperature signal. The amplification factor of the inverting amplifier circuit is represented by -R16 / R15. When the resistors R15 and R16 have the same resistance value, the amplification factor is -1. In this case, the amplification factor is 2 for the hold signal.

このようにして、演算増幅器A13は、ホールド信号と温度信号との差動増幅器として機能し、ホールド信号と温度信号との差信号とする出力信号が出力される。このようにして、演算増幅器A13において磁気センサ回路の温度特性によるホールド信号の電圧変動が補正される。その結果、温度補償された出力信号が磁気センサ回路から出力される。   In this way, the operational amplifier A13 functions as a differential amplifier between the hold signal and the temperature signal, and an output signal is output as a difference signal between the hold signal and the temperature signal. In this manner, the voltage variation of the hold signal due to the temperature characteristic of the magnetic sensor circuit is corrected in the operational amplifier A13. As a result, a temperature compensated output signal is output from the magnetic sensor circuit.

ここで、演算増幅器A17は、抵抗R18とR19との比、および抵抗R20とR21との比で決まる比例係数αの絶対値を制御する比例係数制御回路を構成している。比例係数制御回路は、演算増幅器A17の増幅率を制御することで、温度変化による零磁界におけるホールド信号の電圧値の変動量を補償する。抵抗R18〜R21は以下のようにして設定する。   Here, the operational amplifier A17 constitutes a proportional coefficient control circuit that controls the absolute value of the proportional coefficient α determined by the ratio between the resistors R18 and R19 and the ratio between the resistors R20 and R21. The proportional coefficient control circuit compensates for the amount of fluctuation of the voltage value of the hold signal in the zero magnetic field due to temperature change by controlling the amplification factor of the operational amplifier A17. The resistors R18 to R21 are set as follows.

演算増幅器A13における温度信号の電圧値に対する増幅率を上述したように−1に設定したとする。次いで、MI素子に印加される磁界強度が零(零磁界)の状態で、所定の温度変化に対するホールド信号の電圧変化分と、温度補償回路43の出力電圧変化分の絶対値を同じになるように演算増幅器A17の増幅率を設定する。演算増幅器A17の増幅率は抵抗R18〜R21により設定する。このように設定することで、温度変化による、零磁界におけるホールド信号の電圧値の変動量を補正することができる。その結果、磁気センサ回路40は、通常の磁界強度を検出する状態において、温度変化による出力信号の電圧変動が抑制される。   Assume that the amplification factor for the voltage value of the temperature signal in the operational amplifier A13 is set to −1 as described above. Next, in a state where the magnetic field applied to the MI element is zero (zero magnetic field), the absolute value of the voltage change of the hold signal with respect to a predetermined temperature change and the output voltage change of the temperature compensation circuit 43 are the same. Is set to the amplification factor of the operational amplifier A17. The amplification factor of the operational amplifier A17 is set by resistors R18 to R21. By setting in this way, it is possible to correct the fluctuation amount of the voltage value of the hold signal in the zero magnetic field due to the temperature change. As a result, the magnetic sensor circuit 40 suppresses the voltage fluctuation of the output signal due to the temperature change in the state where the normal magnetic field strength is detected.

また、演算増幅器A12の増幅率を演算増幅器A13の増幅率よりも高く設定することが好ましい。例えば演算増幅器A12での増幅率を8倍、演算増幅器A13での増幅率を2倍とする。このように設定することで、微弱なホールド信号を先に演算増幅器A12で比較的大きな電圧に増幅することで、演算増幅器A13におけるノイズ等の混入によるS/N比の低下を抑制できる。また、演算増幅器A13の増幅率を低く設定することで、温度補償量を細かく設定できるので、微調整が容易に行え、高精度に補償できる。   Moreover, it is preferable to set the amplification factor of the operational amplifier A12 higher than the amplification factor of the operational amplifier A13. For example, the amplification factor in the operational amplifier A12 is 8 times, and the amplification factor in the operational amplifier A13 is doubled. By setting in this way, a weak hold signal is first amplified to a relatively large voltage by the operational amplifier A12, so that a decrease in the S / N ratio due to mixing of noise or the like in the operational amplifier A13 can be suppressed. Further, since the temperature compensation amount can be set finely by setting the gain of the operational amplifier A13 low, fine adjustment can be easily performed and compensation can be made with high accuracy.

磁気センサ回路40の温度補償動作は、以下のようにして行われる。なお、温度信号極性切換回路47は、スイッチ回路SW1とSW2が閉じ、スイッチ回路SW3とSW4が開いた状態とする。   The temperature compensation operation of the magnetic sensor circuit 40 is performed as follows. In the temperature signal polarity switching circuit 47, the switch circuits SW1 and SW2 are closed and the switch circuits SW3 and SW4 are opened.

磁気センサ回路40の温度が上昇して零磁界におけるホールド信号の電圧値が増加したとする。そうすると、そうすると温度補償動作が行われない場合は、演算増幅器A13の出力電圧値も増加する。   It is assumed that the temperature value of the magnetic sensor circuit 40 is increased and the voltage value of the hold signal in the zero magnetic field is increased. Then, when the temperature compensation operation is not performed, the output voltage value of the operational amplifier A13 increases.

しかし、温度が上昇すると、温度検出回路43のPNPトランジスタQ2のエミッタ電圧はQ1のエミッタ電圧よりも減少し、その差は大きくなる。PNPトランジスタQ1のエミッタ電圧は、スイッチ回路SW2を介して演算増幅器A17の非反転入力端子に、PNPトランジスタQ2のエミッタ電圧は、スイッチ回路SW1を介して演算増幅器A17の反転入力端子に供給される。したがって、演算増幅器A17の出力電圧値は増加し、そして演算増幅器A13の出力が低下する。以上により、温度補償動作により温度上昇によるホールド信号の電圧値の低下を補正することができる。なお、温度が低下する場合は、温度が上昇する場合の逆の補償動作が行われる。   However, when the temperature rises, the emitter voltage of the PNP transistor Q2 of the temperature detection circuit 43 decreases from the emitter voltage of Q1, and the difference increases. The emitter voltage of the PNP transistor Q1 is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier A17 via the switch circuit SW2, and the emitter voltage of the PNP transistor Q2 is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier A17 via the switch circuit SW1. Therefore, the output voltage value of the operational amplifier A17 increases and the output of the operational amplifier A13 decreases. As described above, the decrease in the voltage value of the hold signal due to the temperature rise can be corrected by the temperature compensation operation. In addition, when temperature falls, the reverse compensation operation | movement when temperature rises is performed.

また、磁気センサ回路40の温度が上昇して零磁界におけるホールド信号の電圧値が減少した場合は、温度信号極性切換回路47は、スイッチ回路SW1とSW2を開き、スイッチ回路SW3とSW4を閉じた状態に設定する。   When the temperature of the magnetic sensor circuit 40 rises and the voltage value of the hold signal in the zero magnetic field decreases, the temperature signal polarity switching circuit 47 opens the switch circuits SW1 and SW2 and closes the switch circuits SW3 and SW4. Set to state.

本実施例によれば、サンプルホールド回路41の出力側に、増幅回路42と、温度変化に起因して生じるホールド信号の電圧変動を補償する温度検出回路43および温度補償回路44とを設ける。温度検出回路43は温度を検出し、温度に対応する温度信号を出力する。そして、温度信号によりホールド信号の電圧変動を補償する。温度検出回路43には、温度変化に対して、出力する温度信号の変化方向を切換える温度信号極性切換回路47が設けられている。温度信号極性切換回路47を設けることで、温度変化方向に対してホールド電圧の変化方向に応じて温度信号の増減方向を設定できるので、磁気センサ回路の特性に応じて確実に温度補償が可能となる。さらに、ホールド信号はほぼ直流信号であるので、温度信号により容易に温度補償が可能である。また、温度補償回路44に使用する演算増幅器には特に優れた高周波特性は必要なく、それ故に高精度の温度補償が可能である。   According to the present embodiment, the amplification circuit 42 and the temperature detection circuit 43 and the temperature compensation circuit 44 that compensate for the voltage fluctuation of the hold signal caused by the temperature change are provided on the output side of the sample hold circuit 41. The temperature detection circuit 43 detects the temperature and outputs a temperature signal corresponding to the temperature. The voltage variation of the hold signal is compensated by the temperature signal. The temperature detection circuit 43 is provided with a temperature signal polarity switching circuit 47 that switches the change direction of the output temperature signal with respect to the temperature change. By providing the temperature signal polarity switching circuit 47, the temperature signal increase / decrease direction can be set according to the change direction of the hold voltage with respect to the temperature change direction, so that temperature compensation can be reliably performed according to the characteristics of the magnetic sensor circuit. Become. Furthermore, since the hold signal is substantially a direct current signal, temperature compensation can be easily performed using the temperature signal. In addition, the operational amplifier used in the temperature compensation circuit 44 does not need a particularly excellent high frequency characteristic, and therefore, highly accurate temperature compensation is possible.

(第2の実施の形態)
図6(A)は、本発明の第2の実施の形態に係る電子装置の一例としての携帯電話機を示す図、(B)は磁気センサの拡大図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6A is a diagram showing a mobile phone as an example of an electronic apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is an enlarged view of a magnetic sensor.

図6(A)および(B)を参照するに、携帯電話機50は、表示部51と、操作部52と、アンテナ53と、スピーカ54と、マイク55と、電子基板56と、電子基板56に搭載されMIセンサ58等から構成されている。   6A and 6B, the mobile phone 50 includes a display unit 51, an operation unit 52, an antenna 53, a speaker 54, a microphone 55, an electronic board 56, and an electronic board 56. It is composed of a mounted MI sensor 58 and the like.

MIセンサ58は、上述した第1の実施の形態の磁気センサ回路(図示されず。)が形成された半導体装置59と、半導体装置59に接続された2つのMI素子から構成される。2つのMI素子MIx、MIyは、電子基板面に沿って互いに直交するように配置される。MI素子MIx、MIyの各々は、ワイヤ等の配線を介して半導体装置59の磁気センサ回路に接続される。   The MI sensor 58 includes a semiconductor device 59 in which the magnetic sensor circuit (not shown) of the first embodiment described above is formed, and two MI elements connected to the semiconductor device 59. The two MI elements MIx and MIy are arranged so as to be orthogonal to each other along the surface of the electronic substrate. Each of the MI elements MIx and MIy is connected to a magnetic sensor circuit of the semiconductor device 59 through a wiring such as a wire.

MIセンサ58は、地磁気の方向に基づいて携帯電話機50の向いている方位・角度、例えば、操作部52の長手方向が指している方位・角度を検出する。携帯電話機50の表示部51には、現在地付近の地図が操作部52の長手方向が指している方位・角度が上になるように表示される。   The MI sensor 58 detects the azimuth / angle that the mobile phone 50 is facing based on the direction of geomagnetism, for example, the azimuth / angle that the longitudinal direction of the operation unit 52 points to. On the display unit 51 of the mobile phone 50, the map near the current location is displayed so that the azimuth / angle pointed to by the longitudinal direction of the operation unit 52 is on the top.

上述したように、携帯電話機50は、MIセンサ58が、第1の実施の形態に係る磁気センサ回路を半導体装置に搭載している。磁気センサ回路は温度変化が生じても高精度に磁界強度を検出できるので、方位・角度の検出が正確かつ信頼性が高い。また、半導体装置59は、一つの半導体チップからなるので磁気センサ回路の小型化が可能である。その結果、半導体装置59を用いることで携帯電話機50を小型化できる。   As described above, in the mobile phone 50, the MI sensor 58 has the magnetic sensor circuit according to the first embodiment mounted on the semiconductor device. Since the magnetic sensor circuit can detect the magnetic field intensity with high accuracy even if the temperature changes, the direction and angle can be detected accurately and reliably. Further, since the semiconductor device 59 is composed of one semiconductor chip, the magnetic sensor circuit can be reduced in size. As a result, the mobile phone 50 can be downsized by using the semiconductor device 59.

なお、携帯電話機50の通信機能を有する基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。本実施の形態の電子装置を、携帯電話機を一例として説明したが、携帯電話機に限定されるわけではない。例えば、携帯端末機、カーナビゲーション装置等に適用できる。   Note that the basic configuration of the mobile phone 50 having a communication function is well known, and detailed description thereof is omitted in this specification. Although the electronic device of the present embodiment has been described using a mobile phone as an example, it is not limited to a mobile phone. For example, the present invention can be applied to portable terminals, car navigation devices, and the like.

以上本発明の好ましい実施の形態および実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態あるいは実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although preferred embodiments and examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments or examples, and is within the scope of the present invention described in the claims. Various modifications and changes are possible.

従来のMIセンサの回路図である。It is a circuit diagram of the conventional MI sensor. 従来の他のMIセンサの回路図である。It is a circuit diagram of another conventional MI sensor. 本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサ回路のブロック図である。1 is a block diagram of a magnetic sensor circuit according to a first embodiment of the present invention. (A)〜(D)は、動作タイミングおよび波形を示す図である。(A)-(D) are figures which show an operation timing and a waveform. 第1の実施の形態に係る実施例の磁気センサ回路の回路図である。It is a circuit diagram of the magnetic sensor circuit of the Example which concerns on 1st Embodiment. (A)は、本発明の第2の実施の形態に係る電子装置の一例としての携帯電話機を示す図、(B)は磁気センサの拡大図である。(A) is a figure which shows the mobile telephone as an example of the electronic device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (B) is an enlarged view of a magnetic sensor.

符号の説明Explanation of symbols

10、40 磁気センサ回路
11 パルス発生回路
12 パルス電流供給回路
13 遅延回路
14 サンプルホールド回路
15 増幅回路
16 温度検出回路
17、47 温度信号極性切換回路
18 温度補償回路
20 スイッチ回路
20a 制御入力部
21 基準電圧源
22 コンデンサ
26 MI素子
27 アモルファスワイヤ
28 検知コイル
50 携帯電話機
58 磁気センサ
59 半導体装置
MI1、MI2、MIx、MIy MI素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 40 Magnetic sensor circuit 11 Pulse generation circuit 12 Pulse current supply circuit 13 Delay circuit 14 Sample hold circuit 15 Amplifier circuit 16 Temperature detection circuit 17, 47 Temperature signal polarity switching circuit 18 Temperature compensation circuit 20 Switch circuit 20a Control input part 21 Reference | standard Voltage source 22 Capacitor 26 MI element 27 Amorphous wire 28 Detection coil 50 Mobile phone 58 Magnetic sensor 59 Semiconductor device MI1, MI2, MIx, MIy MI element

Claims (13)

MI素子に励磁電流を供給し、該励磁電流に基づいて該MI素子から磁界強度に対応する検知信号が供給される磁気センサ回路であって、
前記MI素子にパルス電流を供給するパルス電流供給回路と、
前記検知信号の略ピーク値を保持してホールド信号を出力するサンプルホールド回路と、
当該磁気センサ回路の温度を検出し、該温度に対応する温度信号に基づいて、前記ホールド信号に対して当該磁気センサ回路の温度特性を補償する温度補償手段とを備え、
前記温度補償手段は、前記温度の変化方向と温度信号の変化方向との関係を切換える温度信号極性切換部を有することを特徴とする磁気センサ回路。
A magnetic sensor circuit that supplies an excitation current to an MI element, and a detection signal corresponding to the magnetic field intensity is supplied from the MI element based on the excitation current,
A pulse current supply circuit for supplying a pulse current to the MI element;
A sample and hold circuit for holding a substantially peak value of the detection signal and outputting a hold signal;
Temperature compensation means for detecting the temperature of the magnetic sensor circuit and compensating the temperature characteristic of the magnetic sensor circuit with respect to the hold signal based on a temperature signal corresponding to the temperature;
The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the temperature compensation means includes a temperature signal polarity switching unit that switches a relationship between the temperature change direction and the temperature signal change direction.
前記温度補償手段は、
当該磁気センサ回路の温度を検出し、該温度に対応する温度信号を出力する温度検出回路と、
前記温度信号に基づいて、前記ホールド信号の電圧値を補正する温度補償回路からなり、
前記温度信号極性切換部は温度検出回路に設けられてなることを特徴とする請求項1記載の磁気センサ回路。
The temperature compensation means includes
A temperature detection circuit that detects the temperature of the magnetic sensor circuit and outputs a temperature signal corresponding to the temperature;
Based on the temperature signal, a temperature compensation circuit for correcting the voltage value of the hold signal,
The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the temperature signal polarity switching unit is provided in a temperature detection circuit.
前記MI素子はアモルファスワイヤと、検知コイルからなり、
前記サンプルホールド回路は、前記パルス電流がアモルファスワイヤに流通された際に検知コイルに誘起される検知信号が供給されることを特徴とする請求項1または2記載の磁気センサ回路。
The MI element comprises an amorphous wire and a detection coil,
3. The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the sample-and-hold circuit is supplied with a detection signal that is induced in a detection coil when the pulse current is passed through the amorphous wire.
前記サンプルホールド回路は、スイッチ回路とホールド用コンデンサからなり、
前記スイッチ回路は、前記パルス電流のタイミングに基づいて開閉制御信号が供給されることを特徴とする請求項1〜3のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。
The sample hold circuit comprises a switch circuit and a hold capacitor,
The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the switch circuit is supplied with an open / close control signal based on the timing of the pulse current.
前記サンプルホールド回路と温度補償回路との間に増幅回路を更に備え、
前記増幅回路は、温度補償回路よりも増幅率が高いことを特徴とする請求項1〜4のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。
An amplifier circuit is further provided between the sample hold circuit and the temperature compensation circuit,
The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the amplification circuit has an amplification factor higher than that of the temperature compensation circuit.
前記温度補償回路は、前記温度信号を基準電圧値としてホールド信号を補正することを特徴とする請求項1〜5のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。   The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the temperature compensation circuit corrects a hold signal using the temperature signal as a reference voltage value. 前記温度信号は、前記温度に対応した電圧値を有することを特徴とする請求項1〜6のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。   The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the temperature signal has a voltage value corresponding to the temperature. 前記温度検出回路は、
カソード側が互いに同電位に設定され、第1のPN接合素子と、該第1のPN接合素子よりも小さい電流密度の電流が供給される第2のPN接合素子と、
前記第1および第2のPN接合素子のアノード側の各々に接続され、それらのアノード側の電位差に対応する電圧値を有する温度信号を出力する減算回路とを備え、
前記温度信号極性切換部は、第1または第2のPN接合素子のアノード側の各々と減算回路の2つの入力の各々とを互いに接続する極性スイッチ回路からなることを特徴とする請求項1〜7のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。
The temperature detection circuit includes:
A first PN junction element whose cathode sides are set to the same potential, and a second PN junction element to which a current having a current density smaller than that of the first PN junction element is supplied;
A subtracting circuit connected to each of the anode sides of the first and second PN junction elements and outputting a temperature signal having a voltage value corresponding to a potential difference between the anode sides;
2. The temperature signal polarity switching unit includes a polarity switch circuit that connects each of the anode side of the first or second PN junction element and each of two inputs of the subtracting circuit. 7. The magnetic sensor circuit according to claim 1.
前記極性スイッチ回路は、前記温度の変化方向と温度信号の変化方向との関係を制御する切換信号が供給されることを特徴とする請求項8記載の磁気センサ回路。   9. The magnetic sensor circuit according to claim 8, wherein the polarity switch circuit is supplied with a switching signal for controlling a relationship between the change direction of the temperature and the change direction of the temperature signal. 前記温度検出回路は、前記温度に対する温度信号の電圧値の比例係数を制御する比例係数制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項1〜9のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。   The magnetic sensor circuit according to claim 1, wherein the temperature detection circuit further includes a proportional coefficient control circuit that controls a proportional coefficient of a voltage value of a temperature signal with respect to the temperature. 前記MI素子に印加される磁界強度が略零の状態で比例係数の制御を行うことを特徴とする請求項10記載の磁気センサ回路。   11. The magnetic sensor circuit according to claim 10, wherein the proportionality coefficient is controlled in a state where the magnetic field strength applied to the MI element is substantially zero. 前記第1および第2のPN接合素子は、互いに素子面積の異なる第1および第2のトランジスタからなり、
前記第1および第2のトランジスタの各々のコレクタおよびベースが互いに接続されると共に、そのエミッタに略同等の大きさの電流が供給され、該エミッタの各々が極性スイッチ回路に接続されてなることを特徴とする請求項8〜11のうち、いずれか一項記載の磁気センサ回路。
The first and second PN junction elements include first and second transistors having different element areas,
The collector and base of each of the first and second transistors are connected to each other, a current of substantially the same magnitude is supplied to the emitter, and each of the emitters is connected to a polarity switch circuit. The magnetic sensor circuit according to claim 8, wherein the magnetic sensor circuit is any one of claims 8 to 11.
MI素子に励磁電流を供給し、該励磁電流に基づいて該MI素子から磁界強度に対応する検知信号が供給される半導体装置であって、
請求項1〜12のうちいずれか一項記載の磁気センサ回路を備える半導体装置。
A semiconductor device that supplies an excitation current to an MI element and is supplied with a detection signal corresponding to the magnetic field intensity from the MI element based on the excitation current,
A semiconductor device comprising the magnetic sensor circuit according to claim 1.
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