KR101352249B1

KR101352249B1 - 센서 회로

Info

Publication number: KR101352249B1
Application number: KR1020090108967A
Authority: KR
Inventors: 미노루 아리야마
Original assignee: 세이코 인스트루 가부시키가이샤
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2014-01-16
Also published as: TW201032465A; US8093889B2; CN101738589B; KR20100054101A; TWI496412B; CN101738589A; US20100117715A1; JP5363075B2; JP2010117271A

Abstract

(과제)

회로 규모가 작아도 온도 보상할 수 있는 센서 회로를 제공한다.

(해결 수단)

온도 보상하는 기준 전압 회로 (BL1) 는 분압 회로만을 가지므로, 센서 회로의 회로 규모가 작아진다. 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호가 온도 변화되어 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 도 온도 변화된 만큼, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 도 온도 변화되므로, 센서 회로는 온도 보상할 수 있다.

센서 회로, 센서 소자, 온도 계수, 증폭 회로, 온도 보정용 저항

Description

센서 회로{SENSOR CIRCUIT}

본 발명은 센서 회로에 관한 것이다.

현재, 전자 기기는, 다양한 센서 회로를 탑재하고 있다. 예를 들어, 전자 기기는, 자석의 자기를 검출하는 자기 센서 회로를 탑재하고 있다. 이 전자 기기는 본체의 일부를 절첩하는 기구를 가지며, 절첩하는 기구는 자석 및 자기 센서 회로를 갖고 있고, 절첩하는 기구가 개폐되고, 자석과 자기 센서 회로의 거리가 변화되고, 센서 회로에 인가되는 자석에 의한 자기의 크기가 변화되고, 자기의 크기가 소정값 이상이면 절첩하는 기구가 개방 상태이고, 소정값 미만이면 폐쇄 상태이다.

여기서, 일반적으로 센서 회로의 출력 신호는 온도 계수를 갖고 있다. 따라서, 그 온도 계수가 없어지도록, 센서 회로는 온도 보상하는 온도 보상 회로를 탑재한 경우가 있다.

종래의 자기 센서 회로에 탑재된 온도 보상 회로에 대해 설명한다. 도 7 은, 종래의 자기 센서 회로에 탑재된 온도 보상 회로를 나타내는 도면이다.

밴드 갭 기준 전압 발생 회로 (11) 로부터의 정전압에 기초하여, 전류원 (14) 은 온도 계수를 갖는 전류를 전류원 (5) 에 공급한다. 전류원 (5) 의 전류에 의해, 센서 소자 (2∼3) 는 구동된다. 이 전류원 (14) 의 전류의 온도 계수에 의해, 센서 회로의 출력 신호의 온도 계수가 없어지게 된다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평10-253728호

그러나, 온도 보상하기 위해 밴드 갭 기준 전압 발생 회로 (11) 나 다양한 전류원이 필요하게 되어 회로 규모가 커진다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어지며, 회로 규모가 작아도 온도 보상할 수 있는 센서 회로를 제공한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 센서 회로에 있어서, 외부 요인에 기초하여 제 1 온도 계수를 갖는 출력 신호를 출력하는 센서 소자와, 센서 소자의 출력 신호를 증폭시키고, 제 1 온도 계수에 기초한 제 2 온도 계수를 가지고 노이즈를 포함하는 출력 신호를 출력하는 증폭 회로와, 온도 계수가 동등한 복수의 저항을 갖는 분압 회로, 복수의 저항과 상이한 온도 계수를 갖는 제 1 온도 보정용 저항, 및 복수의 저항과 상이한 온도 계수를 가지고 노이즈의 온도 특성에 기초한 저항값을 갖는 제 2 온도 보정용 저항으로 이루어지고, 제 2 온도 계수와 거의 동등한 제 3 온도 계수를 갖는 기준 전압을 출력하는 기준 전압 회로와, 증폭 회로의 출력 신호와 기준 전압 회로의 기준 전압을 비교하여, 증폭 회로의 출력 신호가 기준 전압 회로의 기준 전압 이상이면, 하이 신호 또는 로우 신호를 출력하고, 증폭 회로의 출력 신호가 기준 전압 회로의 기준 전압 미만이면, 로우 신호 또는 하이 신호를 출력하는 비교 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 회로를 제공한다.

본 발명에서는, 온도 보상하는 기준 전압 회로는 분압 회로만을 가지므로, 센서 회로의 회로 규모가 작아진다.

또, 본 발명에서는, 센서 소자의 출력 신호가 온도 변화되어 증폭 회로의 출력 신호도 온도 변화된 만큼, 기준 전압도 온도 변화되므로, 센서 회로는 온도 보상할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 센서 회로의 구성에 대해 설명한다. 도 1 은, 센서 회로를 나타내는 도면이다.

센서 회로는, 홀 소자 (HAL1), 증폭 회로 (AMP1), 비교 회로 (CMP1), 기준 전압 회로 (BL1) 및 스위치 회로 (SW1) 를 구비하고 있다.

홀 소자 (HAL1) 의 제 1 단자는 전원 단자에 접속되고, 제 2 단자는 접지 단자에 접속되고, 제 3 단자는 증폭 회로 (AMP1) 의 제 1 입력 단자에 접속되고, 제 4 단자는 증폭 회로 (AMP1) 의 제 2 입력 단자에 접속되어 있다. 증폭 회로 (AMP1) 의 기준 전압 단자는 기준 전압 회로 (BL1) 의 기준 전압 단자에 접속되고, 출력 단자는 비교 회로 (CMP1) 의 비반전 입력 단자에 접속되어 있다. 비교 회로 (CMP1) 의 반전 입력 단자는 스위치 회로 (SW1) 의 출력 단자에 접속되어 있다. 기준 전압 회로 (BL1) 의 제 1 출력 단자는 스위치 회로 (SW1) 의 제 1 입력 단자에 접속되고, 제 2 출력 단자는 스위치 회로 (SW1) 의 제 2 입력 단자에 접속되 고, 제 3 출력 단자는 스위치 회로 (SW1) 의 제 3 입력 단자에 접속되고, 제 4 출력 단자는 스위치 회로 (SW1) 의 제 4 입력 단자에 접속되어 있다.

다음으로, 센서 회로의 동작에 대해 설명한다.

홀 소자 (HAL1) 에 자기가 인가되고, 그 자기의 크기, 방향 및 전원 단자의 전원 전압 (VDD) 에 기초하여 홀 소자 (HAL1) 는 온도 계수를 갖는 출력 신호 (홀 전압) 를 증폭 회로 (AMP1) 에 출력한다. 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호는, 증폭 회로 (AMP1) 에 의해 증폭된다. 증폭 회로 (AMP1) 는, 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호의 온도 계수에 기초한 온도 계수를 갖는 출력 신호 (OUTA) 를, 비교 회로 (CMP1) 의 비반전 입력 단자에 출력한다. 기준 전압 회로 (BL1) 는 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 을 스위치 회로 (SW1) 에 출력하고, 이들 전압 중에서 출력 신호 (OUTA) 의 온도 계수와 거의 동등한 온도 계수를 갖는 1 개의 전압이 스위치 회로 (SW1) 에 의해 선택되어 비교 회로 (CMP1) 의 반전 입력 단자에 기준 전압 (OUTB) 으로서 입력된다. 비교 회로 (CMP1) 는, 출력 신호 (OUTA) 와 기준 전압 (OUTB) 을 비교하여, 출력 신호 (OUTA) 가 기준 전압 (OUTB) 이상이면, 하이 신호를 출력 신호 (OUT) 로서 출력하고, 출력 신호 (OUTA) 가 기준 전압 (OUTB) 미만이면, 로우 신호를 출력 신호 (OUT) 로서 출력한다.

기준 전압 (VTH11), 기준 전압 (VTH12), 기준 전압 (VTH21) 또는 기준 전압 (VTH22) 에 대응하는 자기 이상의 자기가 홀 소자 (HAL1) 에 인가되면, 즉, 홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기가 자기 검출 포인트보다 큰 자기이면, 센서 회로는 자기 검출을 하여 하이 신호를 출력한다 (자기 검출 동작). 기준 전압 (VTH11), 기준 전압 (VTH12), 기준 전압 (VTH21) 또는 기준 전압 (VTH22) 에 대응하는 자기 이상의 자기가 홀 소자 (HAL1) 에 인가되지 않게 되면, 즉, 홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기가 자기 검출 해제 포인트보다 작은 자기이면, 센서 회로는 자기 검출을 해제하여 로우 신호를 출력한다 (자기 검출 해제 동작). 여기서, 기준 전압 (VTH11) 또는 기준 전압 (VTH12) 에 기초하여, 자기 검출 포인트가 정해진다. 또, 기준 전압 (VTH21) 또는 기준 전압 (VTH22) 에 기초하여, 자기 검출 해제 포인트도 정해진다.

다음으로, 기준 전압 회로 (BL1) 에 대해 설명한다. 도 2 는, 기준 전압 회로를 나타내는 도면이다. 도 3 은, 온도의 변화에 대한 저항의 변화를 나타내는 도면이다. 도 4 는, 온도의 변화에 대한 기준 전압의 변화를 나타내는 도면이다.

기준 전압 회로 (BL1) 는, 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 및 분압 회로 (2) 를 갖고 있다. 분압 회로 (2) 는, 저항 (R11∼R18) 을 갖고 있다.

저항 (R11∼R18) 은, 전원 단자와 접지 단자 사이에서 순서대로 직렬 접속된다. 저항 (R14) 과 저항 (R15) 의 접속점에 기준 전압 단자가 형성된다. 저항 (R11) 과 저항 (R12) 의 접속점에 제 5 출력 단자가 형성된다. 저항 (R12) 과 저항 (R13) 의 접속점에 제 1 출력 단자가 형성된다. 저항 (R13) 과 저항 (R14) 의 접속점에 제 2 출력 단자가 형성된다. 저항 (R15) 과 저항 (R16) 의 접속점에 제 3 출력 단자가 형성된다. 저항 (R16) 과 저항 (R17) 의 접속점에 제 4 출력 단자가 형성된다. 저항 (R17) 과 저항 (R18) 의 접속점에 제 6 출력 단자가 형성된다. 온도 보정용 저항 (R21) 은, 제 5 출력 단자와 제 6 출력 단자 사이에 형성된다. 온도 보정용 저항 (R22) 은, 제 2 출력 단자와 제 3 출력 단자 사이에 형성된다.

기준 전압 회로 (BL1) 는, 기준 전압을 출력할 뿐만 아니라, 센서 회로에 있어서 온도 보상하고 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 저항 (R11∼R18) 의 온도 계수 및 저항값은 동등하게 되어 있다. 또, 저항 (R21∼R22) 의 온도 계수 및 저항값은 동등하게 되어 있다. 저항 (R11∼R18) 의 온도 계수는 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 의 온도 계수보다 크게 되어 있다.

여기서, 저항 (R11∼R18) 의 저항값은 편의상 Ra 이고, 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 의 저항값은 편의상 Rb 이고, 제 5 출력 단자와 제 6 출력 단자 사이의 저항값은 Rj 이고, 제 2 출력 단자와 제 3 출력 단자 사이의 저항값은 Ri 라고 하면,

Ri = 2Ra·Rb/(2Ra + Rb) …(1)

Rj = Rb(Ri + 4Ra)/(Rb + Ri + 4Ra) …(2)

가 성립된다.

또, 저항 (R11) 및 저항 (R18) 에 발생하는 전압은 Vr11 이고, 저항 (R12∼R13) 및 저항 (R16∼R17) 은 Vr13 이고, 저항 (R14∼R15) 에 발생하는 전압은 Vr14 라고 하면,

Vr11 = VDD·Ra/(2Ra + Rj) …(3)

Vr13 = VDD·Ra·Rj/{(Ri + 4Ra)·(Rj + 2Ra)} …(4)

Vr14 = (1/2)·VDD·Ri·Rj/{(Ri + 4Ra)·(Rj + 2Ra)} …(5)

가 성립된다.

기준 전압 (VREF) 은,

VREF = VDD/2 …(6)

에 의해 산출된다. 여기서, 저항 (R11) 과 저항 (R12) 의 접속점 (제 5 출력 단자) 의 기준 전압 (VTH1) 은,

VTH1 = VDD - Vr11 …(7)

에 의해 산출된다. 또, 저항 (R17) 과 저항 (R18) 의 접속점 (제 6 출력 단자) 의 기준 전압 (VTH2) 은,

VTH2 = Vr11 …(8)

에 의해 산출된다. 그러면,

VTH1 - VREF = VDD/2 - Vr11 …(9)

VTH2 - VREF = - (VDD/2 - Vr11) …(10)

이 성립된다. 따라서, 기준 전압 (VTH1∼VTH2) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖는다. 온도가 높아지면, 기준 전압 (VTH1) 은 작아지고, 기준 전압 (VTH2) 은 커진다.

저항 (R12) 과 저항 (R13) 의 접속점 (제 1 출력 단자) 의 기준 전압 (VTH11) 은,

VTH11 = VREF + (Vr13 + Vr14) …(11)

에 의해 산출된다. 또, 저항 (R16) 과 저항 (R17) 의 접속점 (제 4 출력 단자) 의 기준 전압 (VTH12) 은,

VTH12 = VREF - (Vr13 + Vr14) …(12)

에 의해 산출된다. 그러면,

VTH11 - VREF = Vr13 + Vr14 …(13)

VTH12 - VREF = - (Vr13 + Vr14) …(14)

가 성립된다. 따라서, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖는다. 온도가 높아지면, 기준 전압 (VTH11) 은 작아지고, 기준 전압 (VTH12) 은 커진다.

저항 (R13) 과 저항 (R14) 의 접속점 (제 2 출력 단자) 의 기준 전압 (VTH21) 은,

VTH21 = VREF + Vr14 …(15)

에 의해 산출된다. 또, 저항 (R15) 과 저항 (R16) 의 접속점 (제 3 출력 단자) 의 기준 전압 (VTH22) 은,

VTH22 = VREF - Vr14 …(16)

에 의해 산출된다. 그러면,

VTH21 - VREF = Vr14 …(17)

VTH22 - VREF = - Vr14 …(18)

가 성립된다. 따라서, 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖는다. 온도가 높아지 면, 기준 전압 (VTH21) 은 작아지고, 기준 전압 (VTH22) 은 커진다.

다음으로, 홀 소자 (HAL1) 에 대해 설명한다. 도 5 는, 온도의 변화에 대한 홀 소자의 감도 변화를 나타내는 도면이다.

홀 소자 (HAL1) 의 감도 (홀 소자 (HAL1) 에 자기가 인가되었을 때의 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 온도 계수를 갖고 있다. 온도가 높아지면, 홀 소자 (HAL1) 의 감도는 낮아진다.

여기서, 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호가 온도 계수를 가지므로, 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 도 온도 계수를 가지며, 기준 전압 (VTH11), 기준 전압 (VTH12), 기준 전압 (VTH21) 또는 기준 전압 (VTH22) 이 온도 계수를 갖지 않는 경우, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트는 온도 계수를 외관상 갖는다. 즉, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트의 온도 계수는, 홀 소자 (HAL1) 의 감도의 온도 계수에 외관상 의존한다.

그러나, 본 발명은, 저항 (R11∼R18) 및 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 의 온도 계수 및 저항값을 조정함으로써, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 의 온도 계수를 홀 소자 (HAL1) 의 감도의 온도 계수에 기초한 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 의 온도 계수에 맞춘다. 따라서, 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호가 온도 변화되어 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 도 온도 변화된 만큼, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 도 온도 변화되므로, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트는 온도 계수를 외관상 갖지 않게 된다. 즉, 저항 (R11∼R18) 및 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 의 온 도 계수 및 저항값이 조정됨으로써, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트가 임의로 설정된다.

다음으로, 스위치 회로 (SW1) 에 대해 설명한다.

스위치 회로 (SW1) 는, 제 1∼제 4 입력 단자 및 출력 단자를 갖고 있다.

홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기의 방향에 따라, 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호는 정부 (正負) 의 극성이 반전되어 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 도 정부의 극성이 반전된다. 이 자기의 방향에 기초하여, 스위치 회로 (SW1) 는, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 중 하나의 전압을 기준 전압 (OUTB) 으로서 출력한다. 증폭 회로 (AMP1) 의 정부의 극성에 대응한 출력 신호 (OUTA) 는 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖고, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 도 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 가지며, 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 도 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖고 있기 때문에, 예를 들어 홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기가 순방향이고, 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 가 정의 극성이면, 스위치 회로 (SW1) 는 기준 전압 (VTH11) 또는 기준 전압 (VTH21) 을 기준 전압 (OUTB) 으로서 출력하고, 역방향이고, 부의 극성이면, 기준 전압 (VTH12) 또는 기준 전압 (VTH22) 을 기준 전압 (OUTB) 으로서 출력한다.

여기서, 기준 전압의 수가 복수이고, 자기 검출 포인트 및 자기 해제 포인트가 복수이므로, 센서 회로의 자유도가 높다. 예를 들어, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 기준 전압 (VTH11) 또는 기준 전압 (VTH12) 에 기초하여, 자기 검출 포인 트 (Bop1) 또는 자기 검출 포인트 (Bop2) 가 정해지도록 할 수 있다. 또, 기준 전압 (VTH21) 또는 기준 전압 (VTH22) 에 기초하여, 자기 검출 해제 포인트 (Brp1) 또는 자기 검출 해제 포인트 (Brp2) 가 정해지도록 할 수 있다. 그러면, 홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기가 순방향이고, 그 자기가 자기 검출 포인트 (Bop1) 보다 크면, 센서 회로는 하이 신호를 출력한다. 또, 역방향이고, 자기 검출 포인트 (Bop2) 보다 크면, 하이 신호를 출력한다. 또, 순방향이고, 자기 검출 해제 포인트 (Brp1) 보다 작으면, 로우 신호를 출력한다. 또, 역방향이고, 자기 검출 해제 포인트 (Brp2) 보다 작으면, 로우 신호를 출력한다. 즉, 자기 검출 포인트와 자기 검출 해제 포인트 사이의 자기에서는, 히스테리시스 특성이 존재하게 된다. 센서 회로는, 도시되지 않았지만, 비교 회로 (CMP1) 의 후단에 신호 처리 회로를 가지며, 신호 처리 회로는, 히스테리시스 특성을 실현하기 위해 과거의 센서 회로의 출력 신호를 기억하고 있다. 센서 회로의 출력 신호가 과거에 하이이고 현재 로우인 경우, 센서 회로는 자기 검출 해제 포인트로 동작하고, 센서 회로의 출력 신호가 과거에 로우이고 현재 하이인 경우, 센서 회로는 자기 검출 포인트로 동작하고 있다.

또, 도 4 에서는, 실선 및 점선이 표시되어 있다. 실선은 온도 보정용 저항 (R22) 이 존재할 때의 본 발명에 의한 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 을 나타내고, 온도가 높아지면, 히스테리시스 폭이 거의 변화되지 않는다. 점선은 온도 보정용 저항 (R22) 이 존재하지 않을 때의 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 을 나타내고, 온도가 높아지면, 히스 테리시스 폭이 좁아진다. 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호의 노이즈의 온도 특성에 따라, 온도 보정용 저항 (R22) 의 저항값이 회로 설계됨으로써, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 이 정해진다. 구체적으로는, 실선에 있어서, 온도가 높아져도, 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호의 노이즈의 온도 특성이 거의 변화되지 않는 경우, 히스테리시스 폭도 변화되지 않도록, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 이 정해진다.

이와 같이 하면, 온도 보상하는 기준 전압 회로 (BL1) 는 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 및 분압 회로 (2) 만을 가지므로, 센서 회로의 회로 규모가 작아진다.

또, 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호가 온도 변화되어 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 도 온도 변화된 만큼, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 도 온도 변화되므로, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트는 온도 계수를 외관상 갖지 않게 되어 센서 회로는 온도 보상할 수 있다.

또, 홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기의 방향에 따라, 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호는 정부의 극성이 반전되어 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호 (OUTA) 도 정부의 극성이 반전되어도, 증폭 회로 (AMP1) 의 정부의 극성에 대응한 출력 신호 (OUTA) 는 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖고, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 도 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 가지며, 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 도 기준 전압 (VREF) 에 대해 선대칭의 온도 계수를 갖고 있으므로, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트는 온도 계수를 외관상 갖지 않게 되어 센서 회로는 온도 보상할 수 있다.

또, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 은 전원 단자와 접지 단자 사이에 접속된 저항에 의해 생성되므로, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 은 전원 전압 (VDD) 에 비례하고, 또 홀 소자 (HAL1) 의 출력 신호도 전원 전압 (VDD) 에 비례한다. 따라서, 자기 검출 포인트 및 자기 검출 해제 포인트는 전원 전압 (VDD) 에 의존하지 않는다.

또, 증폭 회로 (AMP1) 의 출력 신호의 노이즈의 온도 특성에 따라, 온도 보정용 저항 (R22) 의 저항값이 회로 설계됨으로써, 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 이 정해지므로, 센서 회로는 더욱 온도 보상할 수 있다.

또한, 상기 기재에서는, 센서 회로의 센서 소자로 하고, 인가된 자기의 크기 및 방향에 기초하여 온도 계수를 갖는 출력 신호를 출력하는 홀 소자 (HAL1) 가 사용되고 있다. 그러나, 어떠한 외부 요인에 기초하여 온도 계수를 갖는 출력 신호를 출력하는 센서 소자가 사용되어도 된다.

또, 저항 (R11∼R18) 의 온도 계수 및 저항값은 편의상 동등한데, 원하는 기준 전압 (VTH11∼VTH12) 및 기준 전압 (VTH21∼VTH22) 에 기초하여 이들 온도 계수 및 저항값이 조정되어도 된다. 온도 보정용 저항 (R21∼R22) 도 동일하다.

또, 도시되지 않았지만, 기준 전압 회로 (BL1) 는, 전원 단자와 접지 단자 사이에 직접 접속되어 있는데, 스위치 회로를 개재하여 접속되어도 된다. 그러면, 기준 전압 회로 (BL1) 가 필요하지 않게 되는 경우, 스위치 회로가 오프됨으로써, 기준 전압 회로 (BL1) 에 대한 전원 공급이 차단되어 기준 전압 회로 (BL1) 의 소비 전류가 거의 제로가 된다.

또, 홀 소자 (HAL1) 에 인가되는 자기가 자기 검출 포인트보다 크면, 도 6 에서는, 센서 회로는 하이 신호를 출력하는데, 도시되지 않았지만, 센서 회로는 로우 신호를 출력해도 된다. 자기 검출 해제 포인트도 동일하다.

도 1 은 센서 회로를 나타내는 도면.

도 2 는 기준 전압 회로를 나타내는 도면.

도 3 은 온도의 변화에 대한 저항의 변화를 나타내는 도면.

도 4 는 온도의 변화에 대한 기준 전압의 변화를 나타내는 도면.

도 5 는 온도의 변화에 대한 홀 소자의 감도 변화를 나타내는 도면.

도 6 은 센서 회로의 출력 신호를 나타내는 도면.

도 7 은 종래의 자기 센서 회로에 탑재된 온도 보상 회로를 나타내는 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

HAL1 : 홀 소자

AMP1 : 증폭 회로

CMP1 : 비교 회로

BL1 : 기준 전압 회로

SW1 : 스위치 회로

Claims

센서 회로로서,

외부 요인에 기초하여 제 1 온도 계수를 갖는 출력 신호를 출력하는 센서 소자와,

상기 센서 소자의 출력 신호를 증폭시키고, 상기 제 1 온도 계수에 기초한 제 2 온도 계수를 가지고 노이즈를 포함하는 출력 신호를 출력하는 증폭 회로와,

온도 계수가 동등한 복수의 저항을 갖는 분압 회로, 상기 복수의 저항과 상이한 온도 계수를 갖는 제 1 온도 보정용 저항, 및 상기 복수의 저항과 상이한 온도 계수를 가지고 상기 노이즈의 온도 특성에 기초한 저항값을 갖는 제 2 온도 보정용 저항으로 이루어지고, 상기 제 2 온도 계수와 동등한 제 3 온도 계수를 갖는 기준 전압을 출력하는 기준 전압 회로와,

상기 증폭 회로의 출력 신호와 상기 기준 전압 회로의 기준 전압을 비교하여, 상기 증폭 회로의 출력 신호가 상기 기준 전압 회로의 기준 전압 이상이면, 하이 신호 또는 로우 신호를 출력하고, 상기 증폭 회로의 출력 신호가 상기 기준 전압 회로의 기준 전압 미만이면, 로우 신호 또는 하이 신호를 출력하는 비교 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 센서 소자는, 인가된 자기의 크기 및 방향에 기초하여 출력 신호를 출 력하는 홀 소자인 것을 특징으로 하는 센서 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 기준 전압 회로에 대한 전원 공급을 차단하는 제 1 스위치 회로를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 센서 소자는, 상기 외부 요인 및 전원 전압에 기초하여 출력 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 센서 회로.
제 1 항에 있어서,

상기 기준 전압 회로는,

전원 단자와 접지 단자 사이에서 순서대로 직렬 접속되는 제 1 저항∼제 8 저항인 상기 복수 저항과,

상기 제 4 저항과 상기 제 5 저항의 접속점에 형성되는 기준 전압 단자와,

상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항의 접속점에 형성되는 제 5 출력 단자와,

상기 제 2 저항과 상기 제 3 저항의 접속점에 형성되는 제 1 출력 단자와,

상기 제 3 저항과 상기 제 4 저항의 접속점에 형성되는 제 2 출력 단자와,

상기 제 5 저항과 상기 제 6 저항의 접속점에 형성되는 제 3 출력 단자와,

상기 제 6 저항과 상기 제 7 저항의 접속점에 형성되는 제 4 출력 단자와,

상기 제 7 저항과 상기 제 8 저항의 접속점에 형성되는 제 6 출력 단자와,

상기 제 5 출력 단자와 상기 제 6 출력 단자 사이에 형성되는 상기 제 1 온도 보정용 저항과,

상기 제 2 출력 단자와 상기 제 3 출력 단자 사이에 형성되는 상기 제 2 온도 보정용 저항을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 센서 회로.