KR101118457B1 - 자기 센서 회로 - Google Patents

Abstract

자기 센서 회로의 오프셋을 배제함으로써, 미약한 자계를 고정밀도로 검출하는 것이 가능한 자기 센서 회로를 제공한다.

자기 센서 회로를 구성하는 비교기의 입력 용량을, 소정의 전압에 충전하는 기준 전압원을 설치하는 구성으로 하였다.

Description

자기 센서 회로{MAGNETIC SENSOR CIRCUIT}

본 발명은, 미약한 자기를 검지하는 자기 센서 회로에 관한 것이다.

휴대 통신 기기 등 소형화에 수반해, 접는 기구를 가지는 기기가 증가하고 있지만, 그 접는 기구의 상태를 검출하는 방법으로, 자석과 자기 센서 회로를 이용한 것이 있다. 특허 문헌 1에 발명의 실시예로서 나타난 자기 센서 회로는, 자기 검출용의 소자로서 자기 저항 소자를 사용하고 있다. 그러나, 실리콘 기판을 이용한 반도체 IC 상에, 자기 검출용의 소자와 신호 처리 회로를 일체로 구성하는 경우, 특허 문헌 1의 종래 기술 중에서도 설명되어 있는 바와 같이, 자기 검출용의 소자로서 홀 소자를 사용한다고 하는 선택도 있을 수 있다. 도 6은, 홀 소자를 사용한 자기 센서 회로의 일례이다.

도 6의 자기 센서 회로는, 홀 소자(11)와 전압원(12)과 증폭기(3)와 비교기(4)와 전압원(42)으로 이루어진다. 전압 Vdd를 발생하는 전압원(12)은, 홀 소자(11)의 쌍을 이루는 단자 a, b에 접속되어 있다. 홀 소자(11)의 쌍을 이루는 단자 c, d는, 각각 증폭기(3)의 비반전 입력 단자(＋), 반전 입력 단자(－)에 접속되어 있다. 증폭기(3)는, 비반전 입력 단자(＋)와 반전 입력 단자(－)의 전위가 동일할 때, 전압 Vdd/2를 출력하도록 동작점이 설정되어 있다. 비교기(4)는, 한쪽의 입 력 단자에 증폭기(3)의 출력 단자가 접속되고, 다른쪽의 입력 단자에 전압원(42)이 접속되어 있다. 전압원(42)은, 역치 전압 Vth2를 발생한다. 비교기(4)의 출력 단자는 자기 센서 회로의 신호 출력 단자인 출력 단자 OUT에 접속되어 있다.

이와 같은 구성으로 한 자기 센서 회로에서는, 홀 소자(11)에 근접한 위치에 영구 자석 등의 자성체가 존재하면, 자성체에 의해 생긴 자속이 홀 소자(11)를 관통해, 단자(c－d) 간에 홀 전압이 발생한다. 이 홀 전압은, 증폭기(3)에 의해 게인(이하, A3으로 한다)배로 증폭되고, 비교기(4)의 한쪽의 입력 단자에 전달된다.

비교기(4)는, 증폭기(3)의 출력이 역치 전압 Vth2보다 큰 경우에, 출력 신호를 하이레벨로 한다. 따라서 출력 단자 OUT에, 홀 소자(11)의 근접한 위치에 자성체가 존재하는 것을 나타내는 신호인 하이레벨이 출력된다.

비교기(4)는, 증폭기(3)의 출력 전압이 Vdd/2일 때를, 홀 소자(11)로부터 이상적으로는 무한 먼 곳에 영구자석 등의 자성체가 존재하는 상태, 즉 홀 소자(11)를 관통하는 자속이 제로인 상태로 하여 비교 동작을 하고 있다.

그런데, 홀 소자(11)의 단자(c－d) 간에 발생하는 홀 전압은, 홀 소자(11)를 관통하는 자속의 방향에 의해 극성이 반전한다. 예를 들면, 도 6과 같이 홀 소자(11)의 상면으로부터 그 내부를 향해 자속이 관통하는 경우를 순방향, 내부로부터 상면을 향해 자속이 관통하는 경우를 역방향으로 한다. 이 때, 홀 전압의 극성은, 순방향에서는 양, 역방향에서는 음이 된다. 도 6의 자기 센서 회로는, 자속과 홀 소자(11)의 관계가 순방향으로 밖에 대응하고 있지 않다. 따라서, 자속과 홀 소자(11)의 관계가 역방향인 자성체의 경우, 자성체가 근접 위치에 있는 것임에도 불 구하고, 검출할 수 없게 된다.

도 7은, 순방향 및 역방향의 자속에 대응한 자기 센서 회로의 블록도이다. 도 7의 자기 센서 회로는, 역방향의 자속에 대한 역치 전압 Vth3를 발생하는 전압원(43)과 스위치 회로(41)를 구비하고, 역치 전압을 스위치 회로(41)에 의해 전환하여 비교기(4)에 입력한다. 또한, 비교기(4)의 출력과 출력 단자 OUT의 사이에 샘플 홀드 회로(9)가 접속되어 있다. 샘플 홀드 회로(9)는, 스위치(91) 및 용량(93)으로 이루어지는 제1 샘플 홀드 회로와, 스위치(92) 및 용량(94)으로 이루어지는 제2 샘플 홀드 회로와, 논리 회로(95)로 구성된다.

스위치(91, 92)는, 스위치 회로(41)와 연동해, 순방향의 자속에 대한 검출 결과를 용량(93)에, 역방향의 자속에 대한 검출 결과를 용량(94)에 격납한다. 그리고, 어느 쪽인가 한쪽에서도 소정값보다 큰 자속을 검출하면, 출력 단자 OUT에 하이레벨을 출력한다.

또한 본 배경 기술에서는, 상술한 대로, 홀 소자(11)를 관통하는 자속이란, 자성체가 발하는 것이고, 홀 소자(11)에 근접한 위치에 자성체가 존재하는지를 검지 가능하게 하고 있지만, 자성체가 발하는 자속 대신에, 근접 위치에 놓여진 전류 검출용 도전체의 주위에 암페어의 법칙에 의해 생기는 자속을 적용한다면, 전류 검출용 도전체에 소정값보다 큰 전류가 흐르고 있는 상태를 검지하는 일도 또 가능하다고 하는 것을 보충해 놓는다.

[특허 문헌 1 : 일본국 특허공개 평 09－166405호]

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그러나 종래의 자기 센서 회로에서는, 홀 소자 자신에게 유해한 오프셋이 존재하고, 또한 후단에 설치된 회로에도 유해한 오프셋이 존재하는 일이 있으며, 이 때문에, 자기 센서 회로로서의 높은 신뢰성과 한결같은 품질의 확보가 대단히 어렵다. 자기 센서 회로로서의 높은 신뢰성과 한결같은 품질의 확보를 위해서는, 홀 소자 자신의 오프셋과, 후단에 설치되는 회로의 오프셋을 아울러 배제(오프셋 캔슬)할 필요가 있다.

상기 과제는, 자기 센서 회로가 사용되는 휴대 통신 기기 등의 소형화에 수반해, 자석이나 홀 소자가 소형화되고, 홀 전압의 자계의 강함에 따른 유효 신호 성분이 미소하게 됨에 따라, 보다 영향 정도가 증대하고 있는 과제이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명의 자기 센서 회로는, 대각선 상에 배치된 한 쌍의 제1 전극쌍과, 상기 제1 전극쌍과는 다른 대각선 상에 배치된 한 쌍의 제2 전극쌍을 가지며, 관통하는 자속에 따른 홀 전압을 발생하는 상기 홀 소자와, 상기 홀 소자의 상기 제1 전극쌍과 상기 제2 전극쌍에 접속되고, 상기 제1 전극쌍이 출력하는 제1 홀 전압과 상기 제2 전극쌍이 출력하는 제2 홀 전압을 선택적으로 전환하여 출력하는 제1 스위치 회로와, 상기 제1 홀 전압 및 상기 제2 홀 전압을 증폭해 출력하는 증폭기와, 증폭된 상기 제1 홀 전압을 기억하는 제1 기억 회로 및 증폭된 상기 제2 홀 전압을 기억하는 제2 기억 회로와, 제1 기억 회로 및 제2 기억 회로의 출력을 제어하는 스위치를 구비하고, 제1 기억 회로 및 제2 기억 회로의 출력을 제어하는 스위치가 닫혔을 때에 증폭된 상기 제1 홀 전압과 증폭된 상기 제2 홀 전압이 평균된 검출용 전압을 출력하는 제2 스위치 회로와, 역치 전압을 발생하는 역치 전압원과, 상기 검출용 전압과 상기 역치 전압을 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 제2 스위치 회로의 출력이 접속된 입력에 제3 스위치를 통해 접속되고, 상기 제2 스위치 회로의 출력을 제어하는 스위치가 열려 있을 때에, 그 입력의 입력 용량을 기준 전압에 충전하는 기준 전압원을 구비한 자기 센서 회로로 하였다.

<발명의 효과>

본 발명의 자기 센서 회로에 의하면, 홀 소자 자신의 오프셋과, 후단에 설치되는 회로의 오프셋을 아울러 배제(오프셋 캔슬)하는 것이 가능하게 되며, 고성능인 자기 센서 회로를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로의 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로의 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로의 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로의 블록도이다.

도 6은 종래의 자기 센서 회로의 블록도이다.

도 7은 종래의 자기 센서 회로의 블록도이다.

(실시예)

도 1은, 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로의 회로도이다.

본 실시예의 자기 센서 회로는, 홀 소자(1)와 스위치 회로(2)와 증폭기(31)와 스위치 회로(7)와 비교기(4)와 스위치 회로(41)와 전압원(42, 43)과 스위치 회로(44) 및 전압원(45)과 샘플 홀드 회로(9)를 구비하고 있다.

홀 소자(1)는, 단자 A와 A＇ 및 단자 B와 B＇에 관해서 기하학적으로 등가인 형상으로 형성되어 있다. 이와 같은 홀 소자(1)의 단자(A－A＇) 간에 전압 Vdd를 인가했을 때에 단자(B＇－B) 간에 발생하는 홀 전압과, 단자(B－B＇) 간에 전압 Vdd를 인가했을 때에 단자(A－A＇) 간에 발생하는 홀 전압에서는, 자계의 강함에 따른 유효 신호 성분(이하, Voh로 한다)은 동상이며, 홀 소자 자신의 오프셋 전압(이하, Vos로 한다)은 역상이 된다. 따라서, 이들 2개의 홀 전압의 평균을 취함으로써, 홀 소자(1)의 Vos를 배제(오프셋 캔슬)하고 Voh만을 얻을 수 있다. 또 물론, 이들 2개의 홀 전압을 어느 이득배로 동일하게 증폭시킨 전압의 평균을 취하면, Voh만을 어느 이득배로 증폭시킨 전압을, 얻을 수 있다.

단자 A 또는 단자 B가 증폭기(31)의 비반전 입력 단자(＋)에, 단자 A＇ 또는 단자 B＇가, 증폭기(31)의 반전 입력 단자(－)에, 스위치 회로(2)를 통해 접속되도록, 스위치 회로(2)는 스위치(21, 22, 23, 24)로 구성되어 있다.

증폭기(31)는, 비반전 입력 단자(＋)와 반전 입력 단자(－)의 전위가 동일할 때에 임의의 전압, 예를 들면 Vdd/2를 출력하도록 동작점이 설정된 차동 입력 차동 출력 타입의 구성으로 하고 있다. 증폭기(31)의 입력 단자에는 오프셋 전압 Vof2를 상정하고, 전압원(32)으로서 도시하고 있다. 증폭기(31)의 출력은, 스위치(71, 72, 73, 74)와, 기억 회로이며 용량값이 서로 다른 것과 동일한, 용량(75, 76)으로 구성된 스위치 회로(7)에 입력되어 있다.

스위치 회로(7)의 출력은, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에 접속되어 있다. 또한, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에는, 스위치 회로(44)를 통해 전압 Vprech를 발생하는 전압원(45)이 접속되어 있다. 비교기(4)의 반전 입력 단자(－)에는, 스위치 회로(41)를 통해, 전압원(42 또는 43)이 접속되도록 하고 있다. 그리고, 비교기(4)의 출력은 샘플 홀드 회로(9)를 통해 자기 센서 회로의 출력 단자 OUT에 접속되어 있다.

홀 소자(1)는, 도시하지 않는 전압원에 의해, 제1 기간에 단자(A－A＇) 간에 전압 Vdd가 주어지고, 제1 기간에 이어 설치된 제2 기간에 단자(B－B＇) 간에 전압 Vdd가 주어진다. 스위치 회로(2)는, 제1 기간에 단자(B－B＇) 간의 홀 전압을 출력하고, 제2 기간에 단자(A－A＇) 간의 홀 전압을 출력한다. 즉 스위치 회로(2)는, 제1 기간에 단자(A－A＇) 간에 전압 Vdd가 주어졌을 때의 단자(B－B＇) 간의 홀 전압을, 제2 기간에 단자(B－B＇) 간에 전압 Vdd가 주어졌을 때의 단자(A－A＇) 간의 홀 전압을, 증폭기(31)에 대해서 출력한다.

제1 기간에 있어서의 스위치(71)의 상태는 온, 스위치(72)의 상태는 오프이며, 제2 기간에 있어서의 스위치(71)의 상태는 오프, 스위치(72)의 상태는 온으로 하고 있다. 또한, 제1 기간 및 제2 기간에 있어서의 스위치(73) 및 스위치(74)의 상태는, 오프로 하고 있다. 따라서, 증폭기(31)에 의해 증폭된, 상술한 제1 기간과 제2 기간의 홀 전압은, 각각 기억 회로인 용량(75, 76)에, 각각의 홀 전압의 크기 에 상당하는 축적 전하량으로서 기억된다. 즉, 제1 기간에 있어서는, 제1 기간의 홀 전압이, 온 상태에 있는 스위치(71)를 통해, 그 홀 전압의 크기에 상당하는 축적 전하량으로서, 용량(75)에 기억된다. 제2 기간에 있어서는, 제2 기간의 홀 전압이, 온 상태에 있는 스위치(72)를 통해, 그 홀 전압의 크기에 상당하는 축적 전하량으로서, 용량(76)에 기억된다.

제2 기간에 이어 설치된 제3 기간에는, 스위치(71, 72)의 상태는 오프로 하고, 스위치(73, 74)의 상태는 온으로 한다. 즉 스위치 회로(7)는, 병렬 접속된 용량(75, 76)에 관련된 전압을, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에 출력한다. 용량(75, 76)은 서로 다른 것과 용량값이 동일하다고 하고 있으므로, 이것은 스위치 회로(7)가, 증폭기(31)에 의해 증폭된, 상술한 제1 기간과 제2 기간의 홀 전압의, 평균 전압을 출력하는 동작이라고 말할 수 있다.

제3 기간에 있어서는 또, 순방향의 자속에 대한 역치 전압 Vth2를 발생하는 전압원(42) 또는, 역방향의 자속에 대한 역치 전압 Vth3를 발생하는 전압원(43)이, 스위치 회로(41)를 통해, 비교기(4)의 반전 입력 단자(－)에 접속된다. 비교기(4)는 스위치 회로(7)로부터 출력된 전압과, 역치 전압 Vth2 또는, 역치 전압 Vth3을 비교한다.

샘플 홀드 회로(9)는 스위치(91) 및 용량(93)으로 이루어지는 제1 샘플 홀드 회로와, 스위치(92) 및 용량(94)으로 이루어지는 제2 샘플 홀드 회로와, 논리 회로(95)로 구성된다. 제3 기간에 있어서는 또, 스위치(91, 92)는 스위치 회로(41)와 연동해 순방향의 자속에 대한 검출 결과를 용량(93)에, 역방향의 자속에 대한 검출 결과를 용량(94)에 격납한다. 그리고, 어느 쪽인가 한쪽에서도 소정값보다 큰 자속을 검출하면, 출력 단자 OUT에 하이레벨을 출력한다.

지금, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에 관한 대지간 용량 cinp를 고려하면, 상술한 제3 기간에 있어서는, 이 대지간 용량 cinp도, 용량(75, 76)에, 또한 병렬로 접속될 수 있다.

제2 기간 종료 직전에 있어서의 용량(75)에 관련된 전압을 Vc75b, 용량(76)에 관련된 전압을 Vc76b, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)의 대지간 용량 cinp에 관련된 전압을 Vcinpb로 하면, 이 때 각각에 축적되어 있는 전하는, (Cα×Vc75b), (Cα×Vc76b), (cinp×Vcinpb)가 된다. Cα는 용량(75, 76)의 용량값이다. 따라서, 제3 기간에 있어서의 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에 관련된 전압 Vcinpc는, 식 (1)로 주어진다.

Vcinpc = [(Cα×Vc75b)＋(Cα×Vc76b)＋(cinp×Vcinpb)] / (2×Cα＋cinp) (1)

제2 기간 종료 직전에 있어서의 용량(75)에 관련된 전압 Vc75b는, 즉 제1 기간에 발생하는 용량(75)에 관련된 전압값과 동일하고, 이것은 (-Voh-Vos-Vof2) 되는 전압을 증폭기(31)의 게인(이하, A31로 한다)배한 값을 2로 나누고, 또한 Vdd/2로부터 감산한 값이 된다.

Vc75b = (Vdd/2) － (-Voh-Vos-Vof2)×(A31/2) (2)

또, 제2 기간 종료 직전에 있어서의 용량(76)의 전압 Vc76b는, 즉 제2 기간에 발생하는 용량(76)에 관련된 전압 그 자체이며, 이것은 (+Voh-Vos-Vof2) 되는 전압을 A31배한 값을 2로 나누고, 또한 Vdd/2에 가산한 값이 된다.

Vc76b = (Vdd/2) ＋ (+Voh-Vos-Vof2)×(A31/2) (3)

따라서, 식 (2)와 (3)으로부터, 식 (1)은 이하와 같이 된다.

Vcinpc = [[(Vdd/2)＋Voh×(A31/2)]×2×Cα ＋ (cinp×Vcinpb)] / (2×Cα＋cinp) (4)

여기서, Vcinpb = (Vdd/2)＋△로 표현하면, 식 (4)는 이하와 같이 된다.

Vcinpc = (Vdd/2) ＋［cinp/(2×Cα＋cinp)]×△ ＋ Voh×[A31×Cα／(2×Cα＋cinp)］(5)

지금, 비교기(4)는, 비반전 입력 단자(＋)에 입력되는 전압이 Vdd/2일 때를, 홀 소자(1)를 관통하는 자속이 제로인 상태로 하여 비교 동작하는 것으로 하고 있다. 식 (5)에 있어서, △가 제로가 아닌 경우에는, 자계의 강함에 따른 유효 신호 성분 Voh가 제로일 때 Vcinpc가 Vdd/2는 되지 않고, 비교기(4)에 대해서 오프셋이 발생하는 것이 되어, 바람직하지 않다.

따라서, 자기의 존재를 올바르게 검지하려면, △를 제로, 즉 Vcinpb를 Vdd/2로 해 줄 필요가 있으며, 이 필요를 충족시키기 위해, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에 Vcinpb로서 Vprech, 즉 Vdd/2 되는 전압을 제공하는 역할을 담당하는 전압원(45) 및 스위치 회로(44)를 설치했다. 제2 기간 종료 직전까지, 스위치 회로(44)의 상태를 온으로 하고, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)에, 전압원(45)의 전압 Vprech 즉 Vdd/2가 접속된 상태로 하고 있다. 즉, 비교기(4)의 비반전 입력 단자(＋)의 대지간 용량 cinp를, 전압원(45)의 전압 Vprech 즉 Vdd/2에 충전하고 있다. 또한, 제2 기간 종료 직전에 스위치 회로(44)의 상태를 오프로 하고 있다. 이것에 의해, 비교기(4)에 대한 오프셋의 발생을 회피할 수 있다.

전압원(45)은, 도 2의 전압원(45a)과 같이 전원 전압을 저항 분할하여 출력하는 구성으로 해도 되고, 도 3의 전압원(45b)과 같이 전원 전압을 저항 분할한 출력에 전압 폴로워 회로(46)를 설치하는 구성으로 해도 된다.

△를 제로로 하면, 식 (5)는, 이하와 같이 된다.

Vcinpc = (Vdd/2) ＋ Voh×[A31×Cα／(2×Cα＋cinp)］(6)

식 (6)에 의하면, 이 식은 Vos 및 Vof2에 관한 항을 전혀 포함하지 않는다. 즉 식 (6)은, 본 발명의 실시예를 나타내는 자기 센서 회로에 있어서, 자기 센서 회로의 오프셋이 배제(오프셋 캔슬) 가능한 것을 나타내고 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 자기 센서 회로에 의하면, 홀 소자 자신의 오프셋과, 후단에 설치되는 회로의 오프셋을 아울러 배제(오프셋 캔슬)하는 것이 가능하게 되고, 고성능인 자기 센서 회로를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예에서는, 스위치 회로(7)를 스위치(71, 72, 73, 74)와 용량(75, 76)으로 구성했지만, 이 회로 구성으로 한정되는 것은 아니다.

또, 본 발명의 실시예에서는, 증폭기(31)는, 입력 무신호시, 즉 비반전 입력 단자(＋)와 반전 입력 단자(－)의 전위가 동일할 때, 출력 전압이 Vdd/2가 되도록 동작점이 설정된 것으로 하고 있지만, Vdd/2가 아닌 다른 전압값(이하, ζ로 한다)이었을 경우에 있어서도, 전압원(45)의 전압 Vprech를 ζ로서 주면, 동일한 효과가 얻어지는 것은 명백하다.

또, 본 발명의 실시예에서는, 증폭기는, 차동 입력 차동 출력 타입의 증폭기(31)만으로 구성하고 있지만, 도 4에 나타내는 바와 같이, 증폭기(31)의 출력에 스위치 회로(5)를 개재하여 게인 A6되는 증폭기(6)를 설치하는 구성이라고 해도 된다. 이 경우, 스위치 회로(5)를 구성하는 각각의 스위치는, 제1 기간에 있어서는, 스위치(51, 54)의 상태가 온, 스위치(52, 53)의 상태가 오프로 하며, 제2 기간에 있어서는, 스위치(51, 54)의 상태가 오프, 스위치(52, 53)의 상태가 온으로 하면 된다. 이 경우의 Vcinpc는, 식 (6)에 있어서, (A31/2)를 (A31×A6)으로 고쳐 씀으로써, 이하와 같이 나타낼 수 있다.

Vcinpc = (Vdd/2) ＋ Voh×[2×(A31×A6)×Cα／(2×Cα＋cinp)］(7)

따라서, 동일한 효과가 얻어지는 것은 명백하고, 또한 동일한 기능을 제공하는 그 밖의 회로 구성이어도 된다.

또, 본 발명의 실시예에서는, 비교기(4) 후단의 회로로서, 샘플 홀드 회로(9)를 나타냈지만, 이 회로 구성으로 한정되는 것은 아니다.

또, 본 발명의 실시예에서는, 순방향 및 역방향의 자속에 대응한 자기 센서 회로로 하고 있지만, 어느 쪽인가 1 방향의 자속에 대응할 수 있기만 하면 되는 경우에는, 전압원(42)과 (43) 중 어느 쪽인가만 있으면 되는 것은 명백하다.

또, 본 발명의 실시예에서는, 자기의 존재를 검지하는 회로로서, 스위치 회로(7)의 후단에는, 비교기(4) 등이 접속된다고 하고 있지만, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 일례로서, 도 5에 자기를 모니터하는 회로로서, 스위치 회로(7)의 후단을 버퍼 회로(8) 등으로 구성한 실시예를 나타낸다. 버퍼 회로(8)는, Vcinpc를 샘플링하고, 자속의 강함을 나타내는 전압 신호로서 이것을 출력 단자 OUT에 출력한다. 버퍼 회로(8)는 전압 폴로워 회로(81)와, 스위치(82) 및 용량(83)으로 이루어진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 자기 센서 회로에 의하면, 홀 소자 자신의 오프셋과, 후단에 설치되는 회로의 오프셋을 아울러 배제(오프셋 캔슬)하는 것이 가능하게 되며, 고성능인 자기 센서 회로를 제공할 수 있다.

홀 소자를 이용한 자기 센서 회로도로서, 접는 기구의 상태를 검출하는 것에 이용할 수 있으므로, 접는 기구를 가지는 휴대 전화 등 휴대 통신 기기의 용도에도 적용할 수 있다.

Claims (10)

1. 자기를 검지하는 자기 센서 회로로서,

   대각선 상에 배치된 한 쌍의 제1 전극쌍과, 상기 제1 전극쌍과는 다른 대각선 상에 배치된 한 쌍의 제2 전극쌍을 가지며, 관통하는 자속에 따른 홀 전압을 발생하는 홀 소자와,

   상기 홀 소자의 상기 제1 전극쌍과 상기 제2 전극쌍에 접속되고, 상기 제1 전극쌍이 출력하는 제1 홀 전압과 상기 제2 전극쌍이 출력하는 제2 홀 전압을 선택적으로 전환하여 출력하는 제1 스위치 회로와,

   상기 제1 스위치 회로의 출력에 입력이 접속되고, 상기 제1 홀 전압 및 상기 제2 홀 전압을 증폭해 출력하는 증폭기와,

   상기 증폭기의 출력에 입력이 접속되고, 증폭된 상기 제1 홀 전압을 기억하는 제1 기억 회로 및 증폭된 상기 제2 홀 전압을 기억하는 제2 기억 회로와, 상기 제1 기억 회로 및 상기 제2 기억 회로의 출력을 제어하는 스위치를 구비하고, 상기 제1 기억 회로 및 상기 제2 기억 회로의 출력을 제어하는 스위치가 닫혔을 때에 증폭된 상기 제1 홀 전압과 증폭된 상기 제2 홀 전압이 평균된 검출용 전압을 출력하는 제2 스위치 회로와,

   역치 전압을 발생하는 역치 전압원과,

   상기 제2 스위치 회로의 출력과 상기 역치 전압원의 출력이 입력에 접속되고, 상기 검출용 전압과 상기 역치 전압을 비교하는 비교기와,

   상기 비교기의, 상기 제2 스위치 회로의 출력이 접속된 입력에 제3 스위치 회로를 통해 접속되며, 상기 제2 스위치 회로의 출력을 제어하는 스위치가 열려 있을 때, 그 입력의 입력 용량을 기준 전압으로 충전하는 기준 전압원을 구비한 자기 센서 회로.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 기준 전압이, 상기 관통하는 자속이 제로일 때의 검출용 전압과 동일한 전압인 자기 센서 회로.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 기준 전압이, 전원 전압의 반과 동일한 전압인 자기 센서 회로.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 기준 전압원은, 전원 전압에 접속된 분할 저항을 구비하고,

   상기 기준 전압은, 상기 분할 저항의 출력 전압인 자기 센서 회로.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 기준 전압원은, 전원 전압에 접속된 분할 저항과,

   상기 분할 저항의 출력에 접속된 전압 폴로워 회로를 구비하고,

   상기 기준 전압은, 상기 전압 폴로워 회로의 출력 전압인 자기 센서 회로.
6. 자기를 모니터하는 자기 센서 회로로서,

   대각선 상에 배치된 한 쌍의 제1 전극쌍과, 상기 제1 전극쌍과는 다른 대각선 상에 배치된 한 쌍의 제2 전극쌍을 가지며, 관통하는 자속에 따른 홀 전압을 발생하는 홀 소자와,

   상기 홀 소자의 상기 제1 전극쌍과 상기 제2 전극쌍에 접속되고, 상기 제1 전극쌍이 출력하는 제1 홀 전압과 상기 제2 전극쌍이 출력하는 제2 홀 전압을 선택적으로 전환하여 출력하는 제1 스위치 회로와,

   상기 제1 스위치 회로의 출력에 입력이 접속되고, 상기 제1 홀 전압 및 상기 제2 홀 전압을 증폭해 출력하는 증폭기와,

   상기 증폭기의 출력에 입력이 접속되고, 증폭된 상기 제1 홀 전압을 기억하는 제1 기억 회로 및 증폭된 상기 제2 홀 전압을 기억하는 제2 기억 회로와, 상기 제1 기억 회로 및 상기 제2 기억 회로의 출력을 제어하는 스위치를 구비하고, 상기 제1 기억 회로 및 상기 제2 기억 회로의 출력을 제어하는 스위치가 닫혔을 때에 증폭된 상기 제1 홀 전압과 증폭된 상기 제2 홀 전압이 평균된 검출용 전압을 출력하는 제2 스위치 회로와,

   상기 제2 스위치 회로의 출력이 입력에 접속된 전압 폴로워 회로와,

   상기 전압 폴로워 회로의, 상기 제2 스위치 회로의 출력이 접속된 입력에 제３ 스위치를 통해 접속되며, 상기 제2 스위치 회로의 출력을 제어하는 스위치가 열려 있을 때에, 그 입력의 입력 용량을 기준 전압에 충전하는 기준 전압원과,

   상기 전압 폴로워 회로의 출력에 접속된 제3 기억 회로를 구비한 자기 센서 회로.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 기준 전압이, 상기 관통하는 자속이 제로일 때의 검출용 전압과 동일한 전압인 자기 센서 회로.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 기준 전압이, 전원 전압의 반과 동일한 전압인 자기 센서 회로.
9. 청구항 6에 있어서,

   상기 기준 전압원은, 전원 전압에 접속된 분할 저항을 구비하고,

   상기 기준 전압은, 상기 분할 저항의 출력 전압인 자기 센서 회로.
10. 청구항 6에 있어서,

    상기 기준 전압원은, 전원 전압에 접속된 분할 저항과,

    상기 분할 저항의 출력에 접속된 제2 전압 폴로워 회로를 구비하고,

    상기 기준 전압은, 상기 제2 전압 폴로워 회로의 출력 전압인 자기 센서 회로.

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