JP7465173B2 - 磁気センサ回路 - Google Patents

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Description

本発明は、磁気センサ回路に関する。
磁気センサ回路は、端子数の制限から動作検査用のモード(以下、「テストモード」とする)へ投入するためのテスト端子を既存の端子と兼用して構成されることがある。例えば、テスト端子と出力端子とを兼用した磁気センサ回路が提案されている(例えば、特許文献1参考)。
特許文献1に記載される磁界検出装置では、通常動作する通常モードからテストモードへ遷移させる等のモードを遷移させる信号(以下、「モード遷移信号」とする)を出力端子から強制的に入力する。モード遷移信号は、通常モードでは起こり得ないレベルにある。入力された信号のレベルに基づいてモード遷移信号が磁界検出装置に入力された旨が検出されると、通常モードからテストモードへ遷移する。
特開2009-31225号公報
しかしながら、特許文献1に記載される磁界検出装置のような磁気センサ回路では、出力端子に短絡等が生じた際に、意図せずにテストモードに投入されてしまうことがあった。
本発明は、上述した事情を考慮し、意図しないモードの遷移を低減可能な磁気センサ回路を提供することを目的とする。
本発明に係る磁気センサ回路は、第1の方向の磁束密度を検出し、検出される前記第1の方向の磁束密度に基づく第1のセンサ信号を出力する第1の磁気センサと、前記第1の方向と直交する第2の方向の磁束密度を検出し、検出される前記第2の方向の磁束密度に基づく第2のセンサ信号を出力する第2の磁気センサと、モード信号が入力されるモード信号入力端と、前記第1のセンサ信号が入力される第1のセンサ信号入力端と、前記第2のセンサ信号が入力される第2のセンサ信号入力端とを有し、前記第1のセンサ信号に基づき、ローレベル及びハイレベルを互いに遷移する第1の検出信号を出力する一方、前記第2のセンサ信号に基づき、ローレベル及びハイレベルを互いに遷移する第2の検出信号を出力する通常モードと、前記通常モードとは異なる所定の動作を行うテストモードと、を互いに遷移可能な信号処理回路と、前記通常モードでは前記第1の検出信号が入力される一方、前記テストモードではテスト信号が入力され、入力される前記第1の検出信号又は前記テスト信号に基づく第1の出力電圧を出力する第1のドライバと、前記通常モードでは前記第2の検出信号が入力される一方、前記テストモードでは前記テスト信号が入力され、入力される前記第2の検出信号又は前記テスト信号に基づく第2の出力電圧を出力する第2のドライバと、入力される前記第1の出力電圧及び前記第2の出力電圧の電圧レベルの遷移パターンに応じた複数個の異なる信号レベルを有する前記モード信号を生成する電圧監視回路と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、意図しないモードの遷移を低減することができる。
実施形態に係る磁気センサ回路の第1の構成例を示す回路図である。 第1の方向の磁束密度に対する第1のセンサ信号を示す特性図である。 第2の方向の磁束密度に対する第2のセンサ信号を示す特性図である。 実施形態に係る磁気センサ回路における電圧監視回路の構成例を示す回路図である。 実施形態に係る磁気センサ回路の通常モードにおける、第1の方向の磁束密度、第2の方向の磁束密度、第1の出力電圧、第2の出力電圧、第1のモード信号及び第2のモード信号の時間推移を示す説明図である。 (A)は実施形態に係る磁気センサ回路のテストモードにおける第1の出力電圧の時間推移を示す説明図、(B)は実施形態に係る磁気センサ回路のテストモードにおける第2の出力電圧の時間推移を示す説明図、(C)は実施形態に係る磁気センサ回路のテストモードにおける第1のモード信号の時間推移を示す説明図、(D)は実施形態に係る磁気センサ回路のテストモードにおける第2のモード信号の時間推移を示す説明図である。 テストモードにおける動作に関わる信号のうち、第1の出力電圧、第2の出力電圧、第1の立ち上がりエッジ検出信号、第1の立ち下がりエッジ検出信号、第2の立ち上がりエッジ検出信号及び第2の立ち下がりエッジ検出信号の時間推移を説明する説明図である。 第1のテストモードにおける動作に関わる信号のうち、第1の出力電圧、第2の出力電圧、リセット信号、第1のクロック信号、第2のクロック信号、第1のモード信号及び第2のモード信号の時間推移を説明する説明図である。 実施形態に係る磁気センサ回路の第2の構成例を示す回路図である。 3個の出力電圧入力端と、2個のモード信号を出力する出力端と、を有する電圧監視回路の変形例を示す回路図である。 2個の出力電圧入力端を有する電圧監視回路の変形例を示す回路図である。 3個の出力電圧入力端を有する電圧監視回路の変形例を示す回路図である。
以下、本発明の実施形態に係る磁気センサ回路を、図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る磁気センサ回路の一例(第1の構成例)である磁気センサ回路10の回路図である。図1に示されるX軸、Y軸及びZ軸は、XYZ三次元直交座標系におけるX軸、Y軸及びZ軸である。従って、X軸、Y軸及びZ軸は、互いに直交する関係がある。
図2は磁束密度Bxに対する第1の検出信号としての電圧Vxを示す特性図である。図3は磁束密度Bzに対する第2の検出信号としての電圧Vzを示す特性図である。
磁気センサ回路10には、通常動作する通常モードと、少なくとも1個のテストモードとが切り替え可能に設定されている。磁気センサ回路10は、検出可能範囲内に存在する磁束密度のX軸方向成分である磁束密度Bx及びZ軸方向成分である磁束密度Bzを検出し、磁束密度Bxに応じた第1の出力電圧Vo1及び磁束密度Bzに応じた第2の出力電圧Vo2を出力可能に構成されている。
磁気センサ回路10は、磁気センサ11,12と、信号処理回路20と、ドライバ31,32と、電圧監視回路40と、を備えている。また、磁気センサ回路10は、電源端子1,2と、出力端子51,52と、を備えている。電源端子1には、第1の電源電圧である電圧VDDが供給されている。電源端子2には、第2の電源電圧である電圧VSSが供給されている。
第1の磁気センサとしての磁気センサ11は、第1の方向としてのX軸方向の磁束密度Bxを検出し、検出される磁束密度Bxに基づく第1のセンサ信号Ss1を出力する出力端を有している。
第2の磁気センサとしての磁気センサ12は、第2の方向としてのZ軸方向の磁束密度Bzを検出し、検出される磁束密度Bzに基づく第2のセンサ信号Ss2を出力する出力端を有している。
信号処理回路20は、第1のセンサ信号入力端としての入力端20aと、第2のセンサ信号入力端としての入力端20bと、モード信号入力端としての入力端20dと、を有している。また、信号処理回路20は、第1の検出信号を出力する出力端20eと、第2の検出信号を出力する出力端20fと、を有している。
第1の検出信号及び第2の検出信号は、それぞれ、第1のセンサ信号Ss1及び第2のセンサ信号Ss2に基づき、信号処理回路20によって、生成される。第1の検出信号及び第2の検出信号は、ローレベル(図2以降の図において「L」と表記する)及びハイレベル(図2以降の図において「H」と表記する)を互いに遷移する論理信号である。第1の検出信号としての電圧Vx及び第2の検出信号としての電圧Vzは、それぞれ、ヒステリシス特性を示す(図2及び図3参照)。
第1のドライバとしてのドライバ31は、電圧Vxが入力される入力端と、この入力端に入力される電圧Vxに基づいて第1の出力電圧Vo1を出力する出力端と、を有している。ドライバ31の出力端は、出力端子51と接続されている。
第2のドライバとしてのドライバ32は、電圧Vzが入力される入力端と、この入力端に入力される電圧Vzに基づいて第2の出力電圧Vo2を出力する出力端と、を有している。ドライバ32の出力端は、出力端子52と接続されている。
電圧監視回路40は、第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2がそれぞれ入力される入力端40a及び入力端40bと、を有している。入力端40a及び入力端40bは、それぞれ、ドライバ31の出力端及びドライバ32の出力端と接続されている。入力端40a、ドライバ31の出力端及び出力端子51の接続点は、ノードN1である。入力端40b、ドライバ32の出力端及び出力端子52の接続点は、ノードN2である。
また、電圧監視回路40は、第1の出力電圧Vo1に基づいて生成された第1のモード信号Sm1を出力する出力端40eと、第2の出力電圧Vo2に基づいて生成された第2のモード信号Sm2を出力する出力端40fと、を有している。
第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2は、それぞれ、ローレベル及びハイレベルを互いに遷移する信号である。第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2は、電圧監視回路40によって、それぞれ、電圧Vx及び電圧Vzに基づき生成される。
出力端子51,52は、それぞれ、電圧監視回路40における出力電圧入力端としての入力端40a,40bと接続されており、端子群を構成している。出力端子51,52は、外部回路(図を省略)と接続可能に構成されている。また、出力端子51は、接続される外部回路へ第1の出力電圧Vo1を供給可能に構成されている。出力端子52は、接続される外部回路へ第2の出力電圧Vo2を供給可能に構成されている。
図4は、電圧監視回路40の構成例を示す回路図である。
電圧監視回路40は、出力電圧入力端としての入力端40a,40bと、第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2に基づいて、それぞれ、第1のモード信号Sm1及びモード信号Sm2を生成するモード信号生成回路40dと、出力端40e,40fと、を有している。
モード信号生成回路40dは、第1のエッジ検出回路41a及び第2のエッジ検出回路41bと、判定回路43と、信号生成回路としてのラッチ回路45a,45bと、を有している。
第1のエッジ検出回路41aは、入力端40aと接続される出力電圧入力端と、判定回路43の第1の入力端と接続される第1の出力端と、判定回路43の第2の入力端と接続される第2の出力端と、を含んでいる。
第1のエッジ検出回路41aは、第1の出力電圧Vo1の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、検出した立ち上がりエッジに対応する第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1及び検出した立ち下がりエッジに対応する第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1を生成するように構成されている。
第2のエッジ検出回路41bは、第1のエッジ検出回路41aに対して信号処理の対象となる出力電圧が第2の出力電圧Vo2である点で異なるが、その構成は第1のエッジ検出回路41aと同様である。すなわち、第2のエッジ検出回路41bは、第2の出力電圧Vo2の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、検出した立ち上がりエッジに対応する第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及び検出した立ち下がりエッジに対応する第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2を生成するように構成されている。
判定回路43は、第1の入力端から第6の入力端と、RST出力端と、CLK1出力端と、CLK2出力端と、を含んでいる。判定回路43において、第1の入力端から第6の入力端は、それぞれ、次のように接続されている。
第1の入力端は、第1のエッジ検出回路41aの第1の出力端と接続されている。第2の入力端は、第1のエッジ検出回路41aの第2の出力端と接続されている。第3の入力端は、入力端40aと接続されている。第4の入力端は、第2のエッジ検出回路41bの第1の出力端と接続されている。第5の入力端は、第2のエッジ検出回路41bの第2の出力端と接続されている。第6の入力端は、入力端40bと接続されている。
判定回路43は、第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1、第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及び第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2に基づいて特定の遷移パターンの有無を判定し、判定結果を示す判定結果信号としての第1のクロック信号CLK1、第2のクロック信号CLK2及びリセット信号RSTを生成するように構成されている。
判定回路43に設定される特定の遷移パターン(以下、「特定遷移パターン」とする)は、複数個のパターンを含んでいる。判定回路43に設定可能な特定遷移パターンの最大個数Xは、判定回路43に入力される出力電圧の個数であるn(自然数)に依存する。具体的にはX=2nが成立する。第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2が入力される判定回路43、すなわちn=2の判定回路43は、最大で4(=22)パターンが設定可能である。
ここで、判定回路43に設定可能な4個の遷移パターンを、第1のパターンから第4のパターンとする。
例えば、第1のパターンは、第1の出力電圧Vo1の電圧レベル及び第2の出力電圧Vo2の電圧レベルの両方が所定時間以内にローレベルからハイレベルへ遷移するパターンである。当該所定時間は、同時とみなす時間幅であり、予め設定される。
第2のパターンは、当該所定時間以内に、第1の出力電圧Vo1の電圧レベルがローレベルからハイレベルへ遷移し、第2の出力電圧Vo2の電圧レベルがハイレベルからローレベルへ遷移するパターンである。
第3のパターンは、当該所定時間以内に、第1の出力電圧Vo1の電圧レベルがハイレベルからローレベルへ遷移し、第2の出力電圧Vo2の電圧レベルがローレベルからハイレベルへ遷移するパターンである。
第4のパターンは、第1の出力電圧Vo1の電圧レベル及び第2の出力電圧Vo2の電圧レベルの両方が所定時間以内にハイレベルからローレベルへ遷移するパターンである。
第1のラッチ回路45a及び第2のラッチ回路45bは、いわゆるDラッチ回路で構成されており、電源供給端子47から電源供給を受けている。第1のラッチ回路45aは、CLK1出力端と接続される入力端子(D端子)と、判定回路43のRST出力端と接続されるR端子と、出力端40eと接続される出力端子(Q端子)と、を含んでいる。第2のラッチ回路45bは、CLK2出力端と接続される入力端子(D端子)と、判定回路43のRST出力端と接続されるR端子と、出力端40fと接続される出力端子(Q端子)と、を含んでいる。
上述した磁気センサ回路10の作用及び効果について説明する。まず、磁気センサ回路10の通常モードにおける動作を説明する。
図5は、磁気センサ回路10の通常モードにおける、磁束密度Bx、磁束密度Bz、出力電圧Vo1、出力電圧Vo2、第1のモード信号Sm1及びモード信号Sm2の時間推移を示す説明図である。
通常モードでは、磁気センサ回路10の周囲に、位相が90度ずれた交番磁界が形成されている。磁気センサ回路10が検出する磁束密度Bx及び磁束密度Bzは、互いに最大振幅及び周期が同じ正弦波として検出される。また、磁束密度Bx及び磁束密度Bzは位相が90度ずれている。
図5に例示される磁束密度Bx,Bzについて、時間t=0(ゼロ)以降t7以前(0≦t≦t7)に着目して説明する。磁束密度Bx,Bzは時間t=0から時間t=t6までの期間を1周期とする正弦波である。ここで、磁束密度Bopx,Bopzは、それぞれ、磁束密度Bx,Bzの動作点である。磁束密度Brpx,Brpzは、それぞれ、磁束密度Bx,Bzの復帰点である。また、磁束密度Bx,Bz>0はS極を表し、磁束密度Bx,Bz<0はN極を表している。
磁束密度Bxは、時間t=0で0(ゼロ)である。その後、磁束密度Bxは、S極の磁束密度が増加していき、時間t=t1で磁束密度Bopx、時間t=t2で最大値となる。時間t=t2より後では、磁束密度Bxは、S極の磁束密度が減少していき、時間t=t3で磁束密度Bopx、その後0に到達する(t3<t<t4)。
磁束密度Bxは、0に到達後、極性が反転してN極の磁束密度が増加していき、時間t=t4で磁束密度Brpxとなり、さらにN極の磁束密度が最大値となった後(t4<t<t5)、N極の磁束密度が減少していき、時間t=t5で磁束密度Brpx、時間t=t6で0となる。以降は、時間t=0以降t=t6まで(0≦t<t6)の増減を周期的に繰り返す。従って、時間t=t6からt1が経過した、時間t=t7(=t6+t1)で、磁束密度Bxは、磁束密度Bopxとなる。
磁束密度Bzは、例えば、磁束密度Bxに対して位相が90度遅れている。すなわち、磁束密度Bzは、時間t=0でN極の磁束密度が最大値となり、その後、時間の経過とともにN極の磁束密度が減少していき、時間t=t1で磁束密度Brpz、時間t=t2で0に到達する。磁束密度Bzは、0に到達後、極性が反転してS極の磁束密度が増加していき、時間t=t3で磁束密度Bopzとなる。
時間t=t3より後、S極の磁束密度は、さらに増加して最大値となった後(t3<t<t4)、減少に転じて、時間t=t4で磁束密度Bopz、その後0に到達する(t4<t<t5)。磁束密度Bzは、0に到達後、極性が反転してN極の磁束密度が増加していき、時間t=t5で磁束密度Brpz、となり、さらに時間t=t6でN極の磁束密度が最大値となる。時間t=t6以降は、時間t=0以降t6まで(0≦t<t6)の増減を周期的に繰り返す。従って、時間t=t6からt1が経過した時間t=t7(=t6+t1)で、磁束密度Bzは、磁束密度Brpzとなる。
磁気センサ11は、磁束密度Bxを検出し、検出した磁束密度Bxに対応する第1のセンサ信号Ss1を信号処理回路20へ伝送する。磁気センサ12は、磁束密度Bzを検出し、検出した磁束密度Bzに対応する第2のセンサ信号Ss2を信号処理回路20へ伝送する。
信号処理回路20は、第1のセンサ信号Ss1を受け取ると、第1のセンサ信号Ss1に対応する磁束密度Bxに応じた電圧Vxをドライバ31へ伝送する。
電圧Vxは、時間tが0≦t<t1、t4≦t<t6を満たす期間では、ハイレベルとなる。一方、電圧Vxは、時間tがt1≦t<t4を満たす期間では、ローレベルとなる。
また、信号処理回路20は、第2のセンサ信号Ss2を受け取ると、第2のセンサ信号Ss2に対応する磁束密度Bzに応じた電圧Vzをドライバ32へ伝送する。電圧Vzは、時間tが0≦t<t3、t5≦t<t6を満たす期間では、ハイレベルとなる。一方、電圧Vzは、時間tがt3≦t<t5を満たす期間では、ローレベルとなる。
ドライバ31は第1の検出信号としての電圧Vxを受け取ると、第1の検出信号に基づいて第1の出力電圧Vo1を出力端子51及び電圧監視回路40へ伝送する。ドライバ32は第2の検出信号としての電圧Vzを受け取ると、第2の検出信号に基づいて第2の出力電圧Vo2を出力端子52及び電圧監視回路40へ伝送する。
第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2は、ローレベルとハイレベルとが周期的に遷移する。第1の出力電圧Vo1は、時間tが0≦t<t6の期間、すなわち1周期において、0≦t<t1の期間ではハイレベルを維持し、時間t=t1でローレベルに遷移し、t1≦t<t4の期間ではローレベルを維持し、時間t=t4でハイレベルに遷移し、t4≦t<t6の期間でハイレベルを維持する。
第2の出力電圧Vo2は、時間tが0≦t<t6の期間、すなわち1周期において、時間tが0≦t<t3の期間ではハイレベルを維持し、時間t=t3でローレベルに遷移し、t3≦t<t5の期間ではローレベルを維持し、時間t=t5でハイレベルに遷移し、t5≦t<t6の期間でハイレベルを維持する。
時間t=t6以降における第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2の推移は、時間tが0≦t<t6の期間における第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2の推移と同様である。すなわち、時間tが0≦t<t6の期間における第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2の電圧レベルの遷移が、周期的に繰り返される。
上述したように、通常モードが選択されている状況下では、第1の出力電圧Vo1の周期は、第2の出力電圧Vo2の周期と同じである。また、通常モードが選択されている状況下では、第1の出力電圧Vo1は、第2の出力電圧Vo2に対して1/4周期ずれているため、両出力電圧の電圧レベルは、同時に遷移することはない。
第1の出力電圧Vo1は、電圧監視回路40及び出力端子51を介して外部回路(図示省略)へ供給される。第2の出力電圧Vo2は、電圧監視回路40及び出力端子52を介して外部回路へ供給される。
電圧監視回路40は、入力される第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2の遷移パターンに応じた第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2を生成し、第1,2のモード信号Sm1,Sm2を信号処理回路20へ伝送する。複数個のモード信号としての第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2は、それぞれ、ローレベル及びハイレベルの異なる信号レベルを有している。
信号処理回路20は、電圧監視回路40から、第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2が入力されると、入力された第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2を、例えば、1個の2ビット信号として認識する。従って、信号処理回路20は、1個の通常モードと、最大3個の異なるテストモードとを認識することができる。
例えば、通常モードと、第1,2のモード信号Sm1,Sm2が両方ともローレベルとが対応付けられている場合、通常モード実行時では、図5に例示されるように、時間tが0≦t<t6の期間において、第1,2のモード信号Sm1,Sm2は、両方ともローレベルで出力される。
次に、1個の通常モードと、テストモードの一例として、第1,2,3のテストモードTM1,TM2,TM3からなる3個のテストモードが設定された磁気センサ回路10のテストモードにおける動作を説明する。
1個の通常モードと、3個のテストモードとが設定される磁気センサ回路10では、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルの遷移パターンから4個の特定遷移パターンが、電圧監視回路40、より詳しくは判定回路43に設定されている。
判定回路43に設定される4個の特定遷移パターンは、上述した第1~4のパターンである。4個の特定遷移パターンとしての第1~4のパターンは、モード信号Sm1,Sm2の信号レベルと対応付けられている。また、信号処理回路20には、モード信号Sm1,Sm2の信号レベルと、1個の通常モード及び第1,2,3のテストモードTM1,TM2,TM3の4個のモードとが対応付けられている。ここでは、第1~4のパターン、モード信号Sm1,Sm2の信号レベル及びモードの対応付けの一例として、次の対応付けの場合を説明する。
第1のパターンは、ハイレベルのモード信号Sm1及びローレベルのモード信号Sm2と対応付けられている。ハイレベルのモード信号Sm1及びローレベルのモード信号Sm2は、第1のテストモードTM1と対応付けられている。すなわち、第1のパターンは、第1のテストモードTM1と対応付けられている。
第2のパターンは、ローレベルのモード信号Sm1及びハイレベルのモード信号Sm2と対応付けられている。ローレベルのモード信号Sm1及びハイレベルのモード信号Sm2は、第2のテストモードTM2と対応付けられている。すなわち、第2のパターンは、第2のテストモードTM2と対応付けられている。
第3のパターンは、ハイレベルのモード信号Sm1及びハイレベルのモード信号Sm2と対応付けられている。ハイレベルのモード信号Sm1及びハイレベルのモード信号Sm2は、第3のテストモードTM3と対応付けられている。第3のパターンは、第3のテストモードTM3と対応付けられている。
第4のパターンは、ローレベルのモード信号Sm1及びローレベルのモード信号Sm2と対応付けられている。ローレベルのモード信号Sm1及びローレベルのモード信号Sm2は、通常モードと対応付けられている。すなわち、第4のパターンは、通常モードと対応付けられている。
図6(A)及び図6(B)は、それぞれ、磁気センサ回路10のテストモードにおける第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2の時間推移を示す説明図である。図6(C)及び図6(D)は、それぞれ、第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2の時間推移を示す説明図である。
テストモードにモードを切り替えるに先立ち、外部回路を含む検査装置が、出力端子51,52に接続される。検査装置は、所定の磁場を発生する機能及び外部から第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2を印加する機能と、を有している。検査装置は、所定の磁場又は外部から第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2を印加することによって、電圧監視回路40に、特定遷移パターンで電圧レベルが遷移する第1の出力電圧Vo1及び第2の出力電圧Vo2を供給する。
検査装置が、時間t=t10でハイレベルからローレベルへ遷移する第1,2の出力電圧Vo1,Vo2を、それぞれ、出力端子51,52に強制的に印加する。時間t=t10で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第1,2の出力電圧Vo1,Vo2は、出力端子51,52から入力されると、電圧監視回路40へ伝送される。
電圧監視回路40は、時間t=t10で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第1,2の出力電圧Vo1,Vo2を受け取ると、第1のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を生成し、信号処理回路20へ伝送する。信号処理回路20へ伝送されるモード信号Sm1,Sm2は、それぞれ、ハイレベル及びローレベルである。
信号処理回路20は、ハイレベルのモード信号Sm1及びローレベルのモード信号Sm2を受け取ると、モード信号Sm1,Sm2の信号レベルに対応付けられているモードである第1のテストモードTM1へ磁気センサ回路10のモードを遷移させる。第1のテストモードTM1が選択されている磁気センサ回路10は、第1のテストとして、予め設定された内容に従って動作する。予め設定された動作の内容は、例えば、通常モード選択時よりも高速な基準クロックで動作させる、及び通常モード選択時よりも高い内部電源電圧が供給される等、通常モードとは異なる動作の内容である。
続いて、検査装置は、時間t=t11で、ローレベルからハイレベルへ遷移する第1,2の出力電圧Vo1,Vo2を、それぞれ、出力端子51,52に強制的に印加する。時間t=t11で、ローレベルからハイレベルへ遷移する第1,2の出力電圧Vo1,Vo2は、出力端子51,52から入力されると、電圧監視回路40へ伝送される。
電圧監視回路40は、時間t=t11で、ローレベルからハイレベルへ遷移する第1,2の出力電圧Vo1,Vo2を受け取ると、第4のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を生成し、信号処理回路20へ伝送する。
信号処理回路20は、時間t=t11で、第4のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を受け取ると、モード信号Sm1,Sm2の信号レベルに対応付けられている通常モードへ磁気センサ回路10のモードを遷移させる。
続いて、検査装置は、時間t=t13で、磁気センサ回路10を第2のテストモードTM2へ遷移させるのに先立ち、時間t=t13より前のタイミングである時間t=t12で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第1の出力電圧Vo1を出力端子51から強制的に印加する。
続いて、検査装置は、時間t=t13で、ローレベルからハイレベルへ遷移する第1の出力電圧Vo1及びハイレベルからローレベルへ遷移する第2の出力電圧Vo2を、それぞれ、出力端子51及び出力端子52から強制的に印加する。
電圧監視回路40は、時間t=t13で、ローレベルからハイレベルへ遷移する第1の出力電圧Vo1及びハイレベルからローレベルへ遷移する第2の出力電圧Vo2を受け取ると、第2のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を生成し、信号処理回路20へ伝送する。
信号処理回路20は、時間t=t13で、第2のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を受け取ると、第2のテストモードTM2へ磁気センサ回路10のモードを遷移させる。第2のテストモードTM2が選択されている磁気センサ回路10は、第2のテストとして、予め設定された内容に従って動作する。第2のテストとして予め設定された動作は、通常モード及び第1のテストとは異なる動作である。
続いて、検査装置は、時間t=t15で、磁気センサ回路10を通常モードへ遷移させるのに先立ち、時間t=t15より前のタイミングであって第2のテストモードTM2で実行されるテスト工程が完了した後の時間t=t14で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第1の出力電圧Vo1を出力端子51から強制的に印加する。時間t=t14,t15における磁気センサ回路10の動作は、それぞれ、時間t=t12,t11における磁気センサ回路10の動作と同様である。
続いて、検査装置は、時間t=t17で磁気センサ回路10を第3のテストモードTM3へ遷移させるのに先立ち、時間t=t15より後かつ時間t=t17より前のタイミングである時間t=t16で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第2の出力電圧Vo2を出力端子52から強制的に印加する。
続いて、検査装置は、時間t=t17で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第1の出力電圧Vo1及びローレベルからハイレベルへ遷移する第2の出力電圧Vo2を、それぞれ、出力端子51及び出力端子52から強制的に印加する。
電圧監視回路40は、時間t=t17で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第1の出力電圧Vo1及びローレベルからハイレベルへ遷移する第2の出力電圧Vo2を受け取ると、第3のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を生成し、信号処理回路20へ伝送する。
信号処理回路20は、時間t=t17で、第3のパターンと対応付けられているモード信号Sm1,Sm2を受け取ると、第3のテストモードTM3へ磁気センサ回路10のモードを遷移させる。第3のテストモードTM3が選択されている磁気センサ回路10は、第3のテストとして予め設定された動作は、通常モード及び第1,2のテストとは異なる動作である。
続いて、検査装置は、時間t=t19で、磁気センサ回路10を通常モードへ遷移させるのに先立ち、時間t=t19より前のタイミングであって第3のテストモードTM3で実行されるテスト工程が完了した後の時間t=t18で、ハイレベルからローレベルへ遷移する第2の出力電圧Vo2を出力端子52から強制的に印加する。時間t=t19における磁気センサ回路10の動作は、時間t=t11,t15における磁気センサ回路10の動作と同様である。
次に、第1のテストモードTM1と通常モードとの遷移を例にして、モード信号生成回路40dの動作を説明する。なお、第1のテストモードTM1及び通常モード、モード信号Sm1,Sm2の信号レベル並びに特定遷移パターン(第1のモード及び第4のモード)の対応付けは、上述した例と同じ場合を説明する。
図7は、第1のテストモードTM1における動作に関わる信号のうち、第1の出力電圧Vo1、第2の出力電圧Vo2、第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1、第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及び第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2の時間推移を説明する説明図である。
図8は、第1のテストモードTM1における動作に関わる信号のうち、第1の出力電圧Vo1、第2の出力電圧Vo2、リセット信号RST、第1のクロック信号CLK1、第2のクロック信号CLK2、第1のモード信号Sm1及び第2のモード信号Sm2の時間推移を説明する説明図である。
ここで、図7及び図8は、図示可能な領域の関係で2図に分けられている。図7に示される第1の出力電圧Vo1、第2の出力電圧Vo2、時間軸t及び時間t=t21~t34は、図8に示される第1の出力電圧Vo1、第2の出力電圧Vo2、時間軸t及び時間t=t21~t34と、それぞれ、同じ内容である。
まず、第1の出力電圧Vo1に対して、第2の出力電圧Vo2の遅延が生じていない場合の動作を説明する。第1の出力電圧Vo1に対して、第2の出力電圧Vo2の遅延が生じていない場合の動作は、時間t=t21以降t24以前の時間帯の動作であり、遅延時間td1=0の場合の動作である。
時間t=t21において、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルが共にハイレベルからローレベルに遷移する。すると、第1のエッジ検出回路41aは、第1の出力電圧Vo1の立ち下がりエッジを検出し、時間tdの間、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1をハイレベルに遷移させる。第2のエッジ検出回路41bは、第2の出力電圧Vo2の立ち下がりエッジを検出し、時間tdの間、第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2をハイレベルに遷移させる。この時間tdは、上述した所定時間、すなわち同時とみなす時間幅に対応している。
また、判定回路43は、ローレベルの第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1、ハイレベルの第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1、ローレベルの第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及びハイレベルの第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2に基づいて第1のパターンが有りと判定する。
判定回路43は、特定遷移パターンの有無と判定結果に対応する第1のクロック信号CLK1、第2のクロック信号CLK2及びリセット信号RSTを出力する。判定回路43は、第1のパターンが有りと判定すると、第1のパターン「有」の判定結果を示す判定結果信号として、ハイレベルの第1のクロック信号CLK1及びローレベルのリセット信号RSTを第1のラッチ回路45aへ、ローレベルの第2のクロック信号CLK2及びローレベルのリセット信号RSTを第2のラッチ回路45bへ、伝送する。
第1のラッチ回路45aは、判定回路43からハイレベルの第1のクロック信号CLK1及びローレベルのリセット信号RSTを受け取り、第1のモード信号Sm1をハイレベルに遷移させる。
時間t=t21から時間tdの間、第1のエッジ検出回路41aは、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1のハイレベルを継続する。第2のエッジ検出回路41bは、第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2のハイレベルを継続する。判定回路43は、第1のクロック信号CLK1のハイレベルを継続する。
時間t=t21から時間tdが経過した時間t=t22において、第1,2のエッジ検出回路41a,41bは、それぞれ、第1,2の立ち下がりエッジ検出信号DTF1,DTF2をハイレベルからローレベルへ遷移させる。一方、第1のラッチ回路45aは、第1のモード信号Sm1のハイレベルを継続する。
続いて、時間t=t23において、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルが共にローレベルからハイレベルに遷移する。すると、第1のエッジ検出回路41aは、第1の出力電圧Vo1の立ち上がりエッジを検出し、時間tdの間、第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1をハイレベルに遷移させる。第2のエッジ検出回路41bは、第2の出力電圧Vo2の立ち上がりエッジを検出し、時間tdの間、第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2をハイレベルに遷移させる。
また、判定回路43は、ハイレベルの第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1、ローレベルの第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1、ハイレベルの第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及びローレベルの第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2に基づいて第4のパターンが有りと判定する。
判定回路43は、第4のパターンが有りと判定すると、第4のパターン「有」の判定結果を示す判定結果信号として、ローレベルの第1のクロック信号CLK1及びハイレベルのリセット信号RSTを第1のラッチ回路45aへ、ローレベルの第2のクロック信号CLK2及びハイレベルのリセット信号RSTを第2のラッチ回路45bへ、伝送する。第1のラッチ回路45aは、判定回路43からハイレベルのリセット信号RSTを受け取り、第1のモード信号Sm1をローレベルに遷移させる。
時間t=t23から時間tdの間、第1のエッジ検出回路41aは、第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1のハイレベルを継続する。第2のエッジ検出回路41bは、第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2のハイレベルを継続する。
時間t=t23から時間tdが経過した時間t=t24において、第1,2のエッジ検出回路41a,41bは、それぞれ、第1,2の立ち上がりエッジ検出信号DTR1,DTR2をハイレベルからローレベルへ遷移させる。判定回路43は、リセット信号RSTをハイレベルからローレベルへ遷移させる。
続いて、第1の出力電圧Vo1に対して、第2の出力電圧Vo2が所定時間以内で遅延している場合の動作を説明する。第1の出力電圧Vo1に対して、第2の出力電圧Vo2が所定時間以内で遅延している場合の動作は、時間t=t25以降t29以前の時間帯の動作であり、遅延時間td1が時間td以下の場合(td1≦td)の動作である。
時間t=t25において、第1の出力電圧Vo1の電圧レベルがハイレベルからローレベルに遷移する。すると、第1のエッジ検出回路41aは、第1の出力電圧Vo1の立ち下がりエッジを検出し、時間tdの間、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1をハイレベルに遷移させる。
時間t=t25から遅延時間td1遅れた時間t=t26において、第2の出力電圧Vo2の電圧レベルがハイレベルからローレベルに遷移する。すると、第2のエッジ検出回路41bは、第2の出力電圧Vo2の立ち下がりエッジを検出し、時間tdの間、第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2をハイレベルに遷移させる。
また、時間t=t26において、判定回路43は、時間t=t25に受け取ったローレベルの第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1及びハイレベルの第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1と、時間t=t26に受け取ったローレベルの第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及びハイレベルの第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2と、に基づいて第1のパターンが有りと判定する。
判定回路43は、第1のパターンが有りと判定すると、第1のパターン「有」の判定結果を示す判定結果信号として、ハイレベルの第1のクロック信号CLK1及びローレベルのリセット信号RSTを第1のラッチ回路45aへ、ローレベルの第2のクロック信号CLK2及びローレベルのリセット信号RSTを第2のラッチ回路45bへ、伝送する。第1のラッチ回路45aは、判定回路43からハイレベルの第1のクロック信号CLK1及びローレベルのリセット信号RSTを受け取り、第1のモード信号Sm1をハイレベルに遷移させる。
第1のエッジ検出回路41aは、時間t=t25から時間tdの間、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1のハイレベルを継続する。第2のエッジ検出回路41bは、時間t=t26から時間tdの間、第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2のハイレベルを継続する。判定回路43は、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1がハイレベルを継続する時間t=t25から時間tdの間、すなわち時間t=t26から時間td-td1の間、第1のクロック信号CLK1のハイレベルを継続する。
続いて、時間t=t25から時間td後の時間であり、時間t=t26から時間td-td1後の時間である時間t=t27において、第1のエッジ検出回路41aは、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1をハイレベルからローレベルへ遷移させる。判定回路43は、第1のクロック信号CLK1をハイレベルからローレベルへ遷移させる。一方、第1のラッチ回路45aは、第1のモード信号Sm1のハイレベルを継続する。さらに、時間t=t26から時間td経過後に、第2のエッジ検出回路41bは、第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2をハイレベルからローレベルへ遷移させる。
続いて、時間t=t28において、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルが共にローレベルからハイレベルに遷移する。時間t=t28における第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルの遷移は、上述した時間t=t23における第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルの遷移と同じである。時間t=t28における第1,2のエッジ検出回路41a,41b、判定回路43及び第1,2のラッチ回路45a,45bは、上述した時間t=t23における第1,2のエッジ検出回路41a,41b、判定回路43及び第1,2のラッチ回路45a,45bとそれぞれ同様に動作する。
続いて、時間t=t29において、第1,2のエッジ検出回路41a,41bは、それぞれ、第1,2の立ち上がりエッジ検出信号DTR1,DTR2をハイレベルからローレベルへ遷移させる。判定回路43は、リセット信号RSTをハイレベルからローレベルへ遷移させる。
続いて、第1の出力電圧Vo1に対して、第2の出力電圧Vo2が所定時間を超えて遅延している場合の動作を説明する。第1の出力電圧Vo1に対して、第2の出力電圧Vo2が所定時間を超えて遅延している場合の動作は、時間t=t30以降t34以前の時間帯の動作であり、遅延時間td2が時間tdよりも大きい場合(td2td)の動作である。
時間t=t30において、第1の出力電圧Vo1の電圧レベルがハイレベルからローレベルに遷移する。すると、第1のエッジ検出回路41aは、第1の出力電圧Vo1の立ち下がりエッジを検出し、時間tdの間、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1をハイレベルに遷移させる。続いて、時間t=t30から時間td遅れた時間t=t31において、第1のエッジ検出回路41aは、第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1をローレベルに遷移させる。
時間t=t30から遅延時間td2遅れた時間t=t32において、第2の出力電圧Vo2の電圧レベルがハイレベルからローレベルに遷移する。すると、第2のエッジ検出回路41bは、第2の出力電圧Vo2の立ち下がりエッジを検出し、時間tdの間、第2の立ち下がりエッジ検出信号DTF2をハイレベルに遷移させる。
続いて、時間t=t32において、判定回路43は、時間t=t30に受け取ったローレベルの第1の立ち上がりエッジ検出信号DTR1及びハイレベルの第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1と、時間t=t31に受け取ったローレベルの第1の立ち下がりエッジ検出信号DTF1と、時間t=t32に受け取ったローレベルの第2の立ち上がりエッジ検出信号DTR2及びハイレベルの第2の立ち下がりエッジ検出信号及びDTF2と、に基づいて特定遷移パターンが無いと判定する。
この判定結果は、第1の出力電圧Vo1の電圧レベルがハイレベルからローレベルに遷移した時間t=t30から時間tdよりも大きな時間が経過した時間t=t32において第2の出力電圧Vo2の電圧レベルがハイレベルからローレベルに遷移しているためである。すなわち、第1のパターンが、所定時間以内に発生しなかったためである。
判定回路43は、時間t=t32において、特定遷移パターンが無いと判定すると、特定遷移パターン「無」の判定結果を示す判定結果信号として、ローレベルの第1のクロック信号CLK1及びローレベルのリセット信号RSTを第1のラッチ回路45aへ、ローレベルの第2のクロック信号CLK2及びローレベルのリセット信号RSTを第2のラッチ回路45bへ、伝送する。
続いて、時間t=t33において、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルが共にローレベルからハイレベルに遷移する。時間t=t33における第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルの遷移は、上述した時間t=t23,28における第1,2の出力電圧Vo1,Vo2の電圧レベルの遷移と同じである。時間t=t33における第1,2のエッジ検出回路41a,41b、判定回路43及び第1,2のラッチ回路45a,45bは、上述した時間t=t23,28における第1,2のエッジ検出回路41a,41b、判定回路43及び第1,2のラッチ回路45a,45bとそれぞれ同様に動作する。
続いて、時間t=t34において、第1,2のエッジ検出回路41a,41bは、それぞれ、第1,2の立ち上がりエッジ検出信号DTR1,DTR2をハイレベルからローレベルへ遷移させる。判定回路43は、リセット信号RSTをハイレベルからローレベルへ遷移させる。
次に、本実施形態に係る磁気センサ回路の他の構成例(変形例)について説明する。
図9は、本実施形態に係る磁気センサ回路の一例(第2の構成例)である磁気センサ回路70の回路図である。
磁気センサ回路70は、互いに直交する3軸(X軸、Y軸、Z軸)の磁気検出軸を有して構成されている点で、互いに直交する2軸(X軸、Z軸)の磁気検出軸を有する磁気センサ回路10と相違する。
磁気センサ回路70は、磁気センサ回路10に対して、磁気センサ13及びドライバ33をさらに備えるとともに、信号処理回路20の代わりに信号処理回路120を、電圧監視回路40の代わりに電圧監視回路60を、備えて構成されている点で相違する。磁気センサ回路70において、上記相違点以外の点は、磁気センサ回路10と同様である。信号処理回路120及び電圧監視回路60は、それぞれ、信号処理回路20及び電圧監視回路40に対して、3軸の磁気検出軸に対応可能に構成されている。
第3の磁気センサとしての磁気センサ13は、第3の方向としてのY軸方向の磁束密度を検出し、検出される磁束密度に基づく第3のセンサ信号Ss3を出力する出力端を有している。
信号処理回路120は、第1,2,3のセンサ信号入力端としての入力端120a,120b,120cと、モード信号入力端としての入力端120dと、出力端120e~120gと、を有している。第3のセンサ信号入力端としての入力端120c、入力端120dの一部及び出力端120gが、信号処理回路20に対して追設されている。
信号処理回路120は、入力端120cから第3のセンサ信号Ss3を受け取り、第3のセンサ信号Ss3に基づいて、第3の検出信号を生成し、出力端120gからドライバ33へ送る。第3の検出信号は、第1,2の検出信号と同様に、ローレベル及びハイレベルを互いに遷移する論理信号であり、ヒステリシス特性を示す。
また、信号処理回路120は、入力端120dから3個のモード信号、すなわち第1,2,3のモード信号Sm1,Sm2,Sm3を受け取る。入力端120dは、入力端20dに対して、第3のモード信号Sm3を含むモード信号のモード信号入力端として構成されている。信号処理回路120は、3個のモード信号である第1,2,3のモード信号Sm1,Sm2,Sm3を3ビット信号として受け取る。信号処理回路120は、通常モードを含めて最大で8(=23)パターンを設定可能である。
第3のドライバとしてのドライバ33は、第3の検出信号の電圧が入力される入力端と、この入力端に入力される電圧に基づいて第3の出力電圧Vo3を出力する出力端と、を有している。ドライバ33の出力端は、出力端子53と接続されている。
電圧監視回路60は、3個の検出軸用に機能拡張されたモード信号生成回路(図を省略)を有しており、入力される3個の出力電圧の電圧レベルの遷移パターンに応じた複数個の異なる信号レベルを有する3個のモード信号を生成可能に構成される。電圧監視回路60は、第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3がそれぞれ入力される入力端60a,60b,60cと、第1,2,3のモード信号Sm1,Sm2,Sm3を出力する出力端60d,60e,60fと、を有している。
入力端60a,60b,60cは、それぞれ、ドライバ31,32,33の各出力端と接続されている。出力端60d,60e,60fは、入力端120dと接続されている。
出力端子53は、ドライバ33の出力端及び出力電圧入力端としての入力端60cと接続されている。ドライバ33の出力端、出力端子53及び入力端60cの接続点は、ノードN3である。
磁気センサ回路70において、出力端子51,52,53は、端子群を構成している。端子群を構成する一端子である出力端子53は、外部回路(図を省略)と接続可能であって、接続される外部回路へ第3の出力電圧Vo3を供給可能に構成されている。
磁気センサ回路70では、磁気センサ回路10と同様に、電圧監視回路60に、特定遷移パターンで電圧レベルが遷移する第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3を供給することによって、通常モードとテストモードとを遷移させる。すなわち、検査装置は、所定の磁場を印加する又は出力端子51,52,53に第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3を強制的に印加することによって、磁気センサ回路70のモードを切り替える。
また、互いに直交する3軸の磁気検出軸を有する磁気センサ回路においては、3個の出力電圧入力端と、2個のモード信号を出力する出力端と、電圧監視機能を有する主回路と、を有する3入力2出力の電圧監視回路を備えていてもよい。3入力2出力の電圧監視回路では、3個の入力、すなわち第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3から選択可能な2個の出力電圧を出力可能に構成される。
図10は、3入力2出力の電圧監視回路の一例である電圧監視回路60Aを示す回路図である。
電圧監視回路60Aは、例えば、入力される第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3から主回路へ供給する2個の出力電圧を選択する選択回路61と、主回路に供給される2個の出力電圧に基づいて2個のモード信号を出力する出力端を有する電圧監視回路40と、を有している。
選択回路61は、電圧監視回路60Aの3個の出力電圧入力端としての入力端60Aa,60Ab,60Acを有している。選択回路61は、入力端60Aa,60Ab,60Acからそれぞれ入力される第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3から主回路へ供給する2個の出力電圧を選択する。2個の出力電圧を選択するための回路例としては、例えば、入力端60Aa,60Ab,60Acと接続する2個若しくは非接続とする1個を切替可能なスイッチ又は第1,2,3の出力電圧Vo1,Vo2,Vo3から2個を選択又は1個を除外する論理演算を実行する論理回路等がある。
電圧監視回路40は、電圧監視回路60Aにおいて、電圧監視回路60Aの主回路及び電圧監視回路60Aの出力端として機能する。
本実施形態において、磁気センサ回路10,70は、モード信号を2ビット信号として受け取る信号処理回路20を備えているが、モード信号を1ビット信号として受け取る信号処理回路20を備えていてもよい。また、磁気センサ回路10が備える電圧監視回路は、必ずしも電圧監視回路40に限定されない。磁気センサ回路70が備える電圧監視回路は、電圧監視回路60,60Aに限定されない。
磁気センサ回路10,70が備える電圧監視回路は、1個の通常モードと少なくとも1個のテストモードとを含んでいればよい。従って、磁気センサ回路10は、4個以下の複数個、すなわち2個、3個又は4個のモード信号を出力可能に構成される電圧監視回路を備えていればよい。また、磁気センサ回路70は、8個以下の複数個、すなわち2個から8個の何れかの個数のモード信号を出力可能に構成される電圧監視回路を備えていればよい。
図11及び図12は、それぞれ、電圧監視回路140及び電圧監視回路160を示す回路図である。
磁気センサ回路10は、2個のモード信号である第1,2のモード信号Sm1,Sm2を出力する電圧監視回路40の代わりに、例えば、4個の出力端140d,140e,140f,140gを有し、出力端140d,140e,140f,140gからそれぞれ1ビット信号であるモード信号Sm0,Sm1,Sm2,Sm3を出力する電圧監視回路140を有していてもよい(図11参照)。
磁気センサ回路70は、3個のモード信号である第1,2,3のモード信号Sm1,Sm2,Sm3を出力する電圧監視回路60の代わりに、例えば、8個の出力端160d,160e,160f,160g,160h,160i,160j,160kを有し、出力端160d~160kからそれぞれ1ビット信号であるモード信号Sm0~Sm7を出力する電圧監視回路160を有していてもよい(図12参照)。
以上、本実施形態に係る磁気センサ回路によれば、2個又は3個の出力電圧の電圧レベルの遷移に基づいて、通常モード及び少なくとも1個のテストモードを含む複数個のモード間で、現在のモードを維持する又は他のモードに遷移するように構成されている。従って、本実施形態に係る磁気センサ回路は、例えば、出力端子51,52,53の間で短絡が生じたとしても、誤ったテストモードへ投入を回避することができる等、従来の磁気センサ回路よりも、偶発的なモードの遷移、すなわち、意図しないモードの遷移を低減することができる。
また、本実施形態に係る磁気センサ回路は、2個又は3個の出力電圧のレベルの遷移に基づく遷移パターンと複数個のモードの各々とを対応させることができる。従って、本実施形態に係る磁気センサ回路によれば、1個のテストモードのみならず、複数個のテストモードを設定可能である。例えば、2個の出力電圧のレベルの遷移パターンは、最大4個なので、本実施形態に係る磁気センサ回路には、1個のテストモードのみならず、3個以下の複数個(2個又は3個)のテストモードを設定可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更をすることができる。
また、上述した実施形態では、磁気センサ回路10,70が通常モードからテストモード、テストモードから通常モードへの遷移を説明したが、モード間の遷移はこれに限定されない。複数のテストモードを含む磁気センサ回路10,70では、例えば、第1のテストモードTM1から第2のテストモードTM2へ直接遷移させることも可能である。すなわち、テストモード間でモードを遷移させる場合に、通常モードを経由することなく遷移可能である。
上述した実施形態では、磁気センサ回路70が、2個の独立したモード信号Sm1,Sm2を出力する電圧監視回路60Aを備えている例を説明したが、電圧監視回路60Aから出力される2個の独立したモード信号は、必ずしもモード信号Sm1,Sm2でなくてもよい。電圧監視回路60Aから出力される2個の独立したモード信号は、モード信号Sm1~Sm3から任意に選択可能な2個とすることができる。
例えば、2個の出力電圧として第1,3の出力電圧Vo1,Vo3を選択するように構成されている電圧監視回路60Aは、モード信号Sm1,Sm3を出力可能である。また、2個の出力電圧として第2,3の出力電圧Vo2,Vo3を選択するように構成されている電圧監視回路60Aは、モード信号Sm2,Sm3を出力可能である。
上述した実施形態では、検査装置が、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2を、それぞれ、出力端子51,52に強制的に印加する場合を説明したが、これに限定されない。検査装置は、所定の磁場を発生させてもよい。すなわち、所定の磁場による磁束密度Bx,Bzを磁気センサ回路10に付与することで、第1,2の出力電圧Vo1,Vo2を、それぞれ、出力端子51,52に強制的に印加した場合と等価な動作をさせてもよい。
本実施形態では、2個の出力電圧の電圧レベルが所定時間以内に遷移したことを判定可能な構成例として判定回路43を説明している。上述した判定回路43は、第1の出力電圧Vo1の電圧レベルの遷移が生じた時点(以下、「第1の遷移点」とする)を基準点とし、この基準点から第2の出力電圧Vo2の電圧レベルの遷移が生じた時点(以下、「第2の遷移点」とする)までの遅延時間が所定時間以内であるか否かを判定する一例である。
判定回路43は、第2の遷移点を基準点とし、この基準点から第1の遷移点までの遅延時間が所定時間以内であるか否かを判定するように構成されていてもよい。換言すれば、判定回路43は、第1の遷移点を基準点とし、この基準点から第2の遷移点までの先行時間が所定時間以内であるか否かを判定するように構成されていてもよい。
さらに、判定回路43は、基準点を第1の遷移点とするか第2の遷移点とするかを切替可能なスイッチを有していてもよい。基準点を第1の遷移点とするか第2の遷移点とするかを切替可能な判定回路43においては、基準点を第1の遷移点とする場合の遅延時間と、基準点を第2の遷移点とする場合の遅延時間とは、同じ長さに設定されてもよいし、異なる長さに設定されてもよい。
また、本実施形態では、基準点を第1の遷移点とする場合に設定されるテストモードと基準点を第2の遷移点とする場合に設定されるテストモードとが同じ内容の場合を説明した。しかしながら、基準点を第1の遷移点とする場合に設定されるテストモードと基準点を第2の遷移点とする場合に設定されるテストモードとは、異なる内容でもよい。この場合に磁気センサ回路10,70に設定可能なテストモードの個数は、出力電圧のレベルの遷移パターンの個数に対して2倍数にすることができる。
上述した実施形態又はその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10,70 磁気センサ回路
11 磁気センサ(第1の磁気センサ)
12 磁気センサ(第2の磁気センサ)
13 磁気センサ(第3の磁気センサ)
20,120 信号処理回路
20a,120a 入力端(第1のセンサ信号入力端)
20b,120b 入力端(第2のセンサ信号入力端)
120c 入力端(第3のセンサ信号入力端)
20d,120d 入力端(モード信号入力端)
20e,20f,120e,120f,120g 出力端
31 ドライバ(第1のドライバ)
32 ドライバ(第2のドライバ)
33 ドライバ(第3のドライバ)
40,60,60A 電圧監視回路
40a,40b,60a,60b,60c,60Aa,60Ab,60Ac 入力端(出力電圧入力端)
40d,60d モード信号生成回路
40e,40f,60e,60f,60g 出力端
41a エッジ検出回路(第1のエッジ検出回路)
41b エッジ検出回路(第2のエッジ検出回路)
43 判定回路
45a,45b ラッチ回路(信号生成回路)
Ss1,Ss2,Ss3 第1のセンサ信号、第2のセンサ信号、第3のセンサ信号
Vx,Vz,Vy 第1の検出信号、第2の検出信号、第3の検出信号
Vo1,Vo2,Vo3 第1の出力電圧、第2の出力電圧、第3の出力電圧
Sm0~Sm7 モード信号

Claims (7)

  1. 第1の方向の磁束密度を検出し、検出される前記第1の方向の磁束密度に基づく第1のセンサ信号を出力する第1の磁気センサと、
    前記第1の方向と直交する第2の方向の磁束密度を検出し、検出される前記第2の方向の磁束密度に基づく第2のセンサ信号を出力する第2の磁気センサと、
    モード信号が入力されるモード信号入力端と、前記第1のセンサ信号が入力される第1のセンサ信号入力端と、前記第2のセンサ信号が入力される第2のセンサ信号入力端とを有し、前記第1のセンサ信号に基づき、ローレベル及びハイレベルを互いに遷移する第1の検出信号を出力する一方、前記第2のセンサ信号に基づき、ローレベル及びハイレベルを互いに遷移する第2の検出信号を出力する通常モードと、前記通常モードとは異なる所定の動作を行うテストモードと、を互いに遷移可能な信号処理回路と、
    前記通常モードでは前記第1の検出信号が入力される一方、前記テストモードではテスト信号が入力され、入力される前記第1の検出信号又は前記テスト信号に基づく第1の出力電圧を出力する第1のドライバと、
    前記通常モードでは前記第2の検出信号が入力される一方、前記テストモードでは前記テスト信号が入力され、入力される前記第2の検出信号又は前記テスト信号に基づく第2の出力電圧を出力する第2のドライバと、
    入力される前記第1の出力電圧及び前記第2の出力電圧の電圧レベルの遷移パターンに応じた複数個の異なる信号レベルを有する前記モード信号を生成する電圧監視回路と、
    を備えることを特徴とする磁気センサ回路。
  2. 前記電圧監視回路は、前記第1の出力電圧及び前記第2の出力電圧が入力される出力電圧入力端と、
    前記出力電圧入力端から入力される前記第1の出力電圧の電圧レベルの遷移と前記出力電圧入力端から入力される前記第2の出力電圧の電圧レベルの遷移とが所定時間以内に生じる遷移パターンから2個から4個の何れかの個数の特定遷移パターンが設定されており、前記特定遷移パターンの設定個数と同数であって、それぞれ異なる信号レベルを有する前記モード信号を生成するモード信号生成回路と、
    前記モード信号生成回路によって生成された前記モード信号を出力する出力端と、
    を有する請求項1記載の磁気センサ回路。
  3. 前記モード信号生成回路は、入力される前記第1の出力電圧の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、検出した立ち上がりエッジに対応する第1の立ち上がりエッジ検出信号及び検出した立ち下がりエッジに対応する第1の立ち下がりエッジ検出信号を生成する第1のエッジ検出回路と、
    入力される前記第2の出力電圧の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出し、検出した立ち上がりエッジに対応する第2の立ち上がりエッジ検出信号及び検出した立ち下がりエッジに対応する第2の立ち下がりエッジ検出信号を生成する第2のエッジ検出回路と、
    前記第1の立ち上がりエッジ検出信号、前記第1の立ち下がりエッジ検出信号、前記第2の立ち上がりエッジ検出信号及び前記第2の立ち下がりエッジ検出信号に基づいて前記特定の遷移パターンの有無を判定し、判定結果を示す判定結果信号を生成する判定回路と、
    前記判定結果信号に基づいて前記モード信号を生成する信号生成回路と、
    を有する請求項2記載の磁気センサ回路。
  4. 前記判定回路は、前記第1の出力電圧の電圧レベル及び前記第2の出力電圧の電圧レベルの両方が前記所定時間以内にローレベルからハイレベルへ遷移する第1のパターンと、前記所定時間以内に、前記第1の出力電圧の電圧レベルがローレベルからハイレベルへ遷移し、前記第2の出力電圧の電圧レベルがハイレベルからローレベルへ遷移する第2のパターンと、前記所定時間以内に、前記第1の出力電圧の電圧レベルがハイレベルからローレベルへ遷移し、前記第2の出力電圧の電圧レベルがローレベルからハイレベルへ遷移する第3のパターンと、前記第1の出力電圧の電圧レベル及び前記第2の出力電圧の電圧レベルの両方が前記所定時間以内にハイレベルからローレベルへ遷移する第4のパターンの4パターンのうち設定された2個から4個の前記特定の遷移パターンの有無を判定するように構成される請求項3記載の磁気センサ回路。
  5. 前記第1の方向及び前記第2の方向と直交する第3の方向の磁束密度を検出し、検出される前記第3の方向の磁束密度に基づく第3のセンサ信号を出力する第3の磁気センサと、
    前記通常モードでは第3の検出信号が入力される一方、前記テストモードでは前記テスト信号が入力され、入力される前記第3の検出信号又は前記テスト信号に基づく第3の出力電圧を出力する第3のドライバと、を備え、
    前記信号処理回路は、前記第3のセンサ信号が入力される第3のセンサ信号入力端を有し、前記第3のセンサ信号に基づきローレベル及びハイレベルを互いに遷移する第3の検出信号を、前記第1の検出信号及び前記第2の検出信号とともに出力する通常モードと、前記テストモードと、を互いに遷移可能に構成され、
    前記電圧監視回路は、入力される前記第1の出力電圧、前記第2の出力電圧及び前記第3の出力電圧の電圧レベルの遷移パターンに応じた複数個の異なる信号レベルを有する前記モード信号を生成可能に構成されることを特徴とする請求項1記載の磁気センサ回路。
  6. 前記電圧監視回路は、前記第1の出力電圧、前記第2の出力電圧及び前記第3の出力電圧が入力される出力電圧入力端と、
    前記出力電圧入力端から入力される前記第1の出力電圧の電圧レベルの遷移、前記出力電圧入力端から入力される前記第2の出力電圧の電圧レベルの遷移及び前記出力電圧入力端から入力される前記第3の出力電圧の電圧レベルの遷移が所定時間以内に生じる遷移パターンから2個から8個の何れかの個数の特定遷移パターンが設定されており、前記特定遷移パターンの設定個数と同数であって、それぞれ異なる信号レベルを有する前記モード信号を生成するモード信号生成回路と、
    生成された前記モード信号を出力する出力端と、を有する請求項5記載の磁気センサ回路。
  7. 前記電圧監視回路は、前記出力電圧入力端から入力される前記第1の出力電圧、前記第2の出力電圧及び前記第3の出力電圧のうち、2個の出力電圧を選択する選択回路をさらに有し、
    前記特定遷移パターンは、前記選択回路によって選択された2個の出力電圧の電圧レベルの前記遷移パターンのうち、2個から4個の何れかの個数が設定される請求項6記載の磁気センサ回路。
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