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JP3315397B2 - Magnetic field sensor and magnetic field detection method - Google Patents

Magnetic field sensor and magnetic field detection method

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JP3315397B2
JP3315397B2 JP2001085945A JP2001085945A JP3315397B2 JP 3315397 B2 JP3315397 B2 JP 3315397B2 JP 2001085945 A JP2001085945 A JP 2001085945A JP 2001085945 A JP2001085945 A JP 2001085945A JP 3315397 B2 JP3315397 B2 JP 3315397B2
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JP
Japan
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voltage
output
amplifier
magnetic field
switch
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JP2001085945A
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淳一郎 原
忠太 畑中
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子と、ホ
ール素子の出力電圧を増幅する増幅器とを具備し、設置
された場所の磁界を検知して、検知した磁界の強さに応
じた信号を出力する磁界センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a Hall element and an amplifier for amplifying an output voltage of the Hall element, detects a magnetic field at a place where the Hall element is installed, and outputs a signal corresponding to the strength of the detected magnetic field. The present invention relates to a magnetic field sensor that outputs

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラICやCMOSICによって
構成される典型的な磁界センサは、磁界の強さに比例し
た出力電圧を出力するホール素子と、ホール素子の出力
電圧を増幅する増幅器と、増幅器の出力電圧を所定の基
準電圧と比較して比較結果を出力する比較器と備え、磁
界センサが設置された場所の磁界が一定の基準より強い
か弱いかに応じて2値(0または1、ハイレベルまたは
ローレベル)の信号を出力するようになっている。
2. Description of the Related Art A typical magnetic field sensor constituted by a bipolar IC or a CMOS IC includes a Hall element for outputting an output voltage proportional to the strength of a magnetic field, an amplifier for amplifying an output voltage of the Hall element, and an output of the amplifier. A comparator for comparing the voltage with a predetermined reference voltage and outputting a comparison result, wherein a binary value (0 or 1, a high level or a high level) is determined according to whether the magnetic field at the place where the magnetic field sensor is installed is stronger or weaker than a certain reference. (Low level) signal.

【0003】また、別の磁界センサとしては、同様のホ
ール素子と増幅器とを備え、増幅器の出力に基づいてア
ナログの信号を出力するものもある。
Another magnetic field sensor includes a similar Hall element and an amplifier, and outputs an analog signal based on the output of the amplifier.

【0004】上記のような何れの磁界センサも、磁界の
強さに応じた正確な比較結果またはアナログ信号を得る
ためには、増幅器から出力される信号に含まれるオフセ
ット信号成分を抑制して、磁界センサ(製品)ごとに増
幅器から出力される信号のばらつきを小さく抑える必要
がある。上記オフセット信号成分が生じる主要な要因
は、ホール素子の出力電圧に含まれるオフセット信号成
分(以下「素子オフセット電圧」と呼ぶ。)と、増幅器
(一般には差動増幅器)の入力端子において存在するオ
フセット信号成分(以下「入力オフセット電圧」と呼
ぶ。)である。前者は、ホール素子本体がパッケージか
ら受ける応力等によって発生する。また、後者は、増幅
器の入力回路を構成する素子の特性のばらつき等によっ
て発生する。以下、これらのオフセット信号成分を抑制
する従来の技術について説明する。
In order to obtain an accurate comparison result or an analog signal corresponding to the strength of a magnetic field, any of the magnetic field sensors described above suppresses an offset signal component included in a signal output from an amplifier, It is necessary to reduce the variation in the signal output from the amplifier for each magnetic field sensor (product). The main causes of the offset signal component are an offset signal component (hereinafter referred to as an “element offset voltage”) included in the output voltage of the Hall element and an offset signal present at an input terminal of an amplifier (generally, a differential amplifier). Signal component (hereinafter referred to as “input offset voltage”). The former is caused by stress or the like that the Hall element body receives from the package. The latter is caused by variations in characteristics of elements constituting an input circuit of the amplifier. Hereinafter, a conventional technique for suppressing these offset signal components will be described.

【0005】(従来の技術1) 上記素子オフセット電圧による影響を低減する技術につ
いては、例えば米国特許第4,037,150号に開示
されたものが知られている。すなわち、磁界センサに用
いられるホール素子は、一般に、図6に示すホール素子
61のように、4つの端子A・A’・B・B’に関して
幾何学的に等価な形状の板状に形成されている。ここ
で、幾何学的に等価な形状とは、同図に示す四角形のホ
ール素子61のように、同図に示す状態での形状と、こ
れを90度回転させた状態(A−A’がB−B’に一致
するように回転した状態)での形状とが同一であること
を意味する。このようなホール素子61の端子A・A’
間に電源電圧を印加したときに端子B・B’間に生じる
電圧と、端子B・B’間に電源電圧を印加したときに端
子A・A’間に生じる電圧とでは、磁界の強さに応じた
有効信号成分は同相で、素子オフセット電圧は逆相とな
る。そこで、スイッチ回路62を介して、図示しない電
源からの電源電圧をホール素子61の端子A・A’間お
よび端子B・B’間に順次印加するとともに、端子B・
B’間および端子A・A’間の電圧を素子出力電圧とし
て取り出し、これら2つの素子出力電圧の平均をとるこ
とにより、素子オフセット電圧を相殺して有効信号成分
だけを得ることができる。
(Prior art 1) As a technique for reducing the influence of the element offset voltage, for example, a technique disclosed in US Pat. No. 4,037,150 is known. That is, the Hall element used for the magnetic field sensor is generally formed in a plate shape having a geometrically equivalent shape with respect to the four terminals A, A ', BB, like the Hall element 61 shown in FIG. ing. Here, the geometrically equivalent shape is a shape in a state shown in FIG. 2 like a square Hall element 61 shown in FIG. 1 and a state obtained by rotating the shape by 90 degrees (AA ′). (A state rotated to match BB ′). Terminals A and A 'of such a Hall element 61
The voltage generated between terminals B and B 'when a power supply voltage is applied between them and the voltage generated between terminals A and A' when a power supply voltage is applied between terminals B and B ' Are in phase and the element offset voltage is in opposite phase. Thus, a power supply voltage from a power supply (not shown) is sequentially applied between the terminals A and A ′ and between the terminals B and B ′ of the Hall element 61 via the switch circuit 62,
By taking out the voltage between B ′ and the voltage between terminals A and A ′ as element output voltages and averaging these two element output voltages, the element offset voltage can be canceled to obtain only the effective signal component.

【0006】(従来の技術2) また、素子オフセット電圧による影響を低減するととも
に、増幅器において生じる入力オフセット電圧による影
響をも低減し得る磁界センサとしては、特開平8−20
1491に開示されたものが知られている。この磁界セ
ンサは、図7に示すように、ホール素子61、スイッチ
回路62、電圧電流変換増幅器64・65、記憶素子と
してのキャパシタ66・67、スイッチ68・69、お
よび抵抗70が設けられて構成されている。上記電圧電
流変換増幅器64・65は、高い入出力インピーダンス
を有し、入力された電圧を電流に変換して出力するもの
である。上記スイッチ68は、図8のタイミングチャー
トに示す第1の位相信号(a)における第1の位相のパ
ルスに応じて閉じる一方、スイッチ69は、第2の位相
信号(b)における第2の位相のパルスに応じて閉じる
ようになっている。また、スイッチ回路62は、上記第
1の位相のパルス、および第2の位相のパルスに応じ
て、後述するように、図示しない電源および電圧電流変
換増幅器64と、ホール素子61の各端子A・A’・B
・B’との接続を切り替えるようになっている。すなわ
ち、この磁界センサは、以下のように、上記第1、第2
の位相のパルスに対応する第1、第2のタイミングの2
ステップの動作によって、磁界の強さに応じた電圧を出
力するようになっている。
(Prior Art 2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-20 discloses a magnetic field sensor capable of reducing the influence of an element offset voltage and also reducing the influence of an input offset voltage generated in an amplifier.
1491 is known. As shown in FIG. 7, the magnetic field sensor includes a Hall element 61, a switch circuit 62, voltage-current conversion amplifiers 64 and 65, capacitors 66 and 67 as storage elements, switches 68 and 69, and a resistor 70. Have been. The voltage-current conversion amplifiers 64 and 65 have a high input / output impedance, and convert an input voltage into a current and output the current. The switch 68 closes according to the pulse of the first phase in the first phase signal (a) shown in the timing chart of FIG. 8, while the switch 69 closes the second phase in the second phase signal (b). It closes in response to a pulse. In addition, according to the pulse of the first phase and the pulse of the second phase, the switch circuit 62 includes a power supply and a voltage-current conversion amplifier 64 (not shown) and terminals A and A '・ B
-The connection with B 'is switched. That is, the magnetic field sensor is configured as follows,
Of the first and second timings corresponding to the pulse having the phase
By the operation of the step, a voltage corresponding to the strength of the magnetic field is output.

【0007】まず、第1のタイミングでは、スイッチ回
路62を介して、ホール素子61の端子A・A’間に電
源電圧が印加されるとともに、端子B・B’間の電圧V
hが電圧電流変換増幅器64に入力される。そこで、電
圧電流変換増幅器64からは、下記式(1)に示すよう
に、端子B・B’間の電圧Vhと入力オフセット電圧V
offとの和に比例した電流IOUT1が出力される。
First, at a first timing, a power supply voltage is applied between the terminals A and A 'of the Hall element 61 via the switch circuit 62, and a voltage V between the terminals BB and B' is supplied.
h is input to the voltage-current conversion amplifier 64. Therefore, as shown in the following equation (1), the voltage Vh between the terminals BB and the input offset voltage V
The current IOUT1 is output in proportion to the sum of the current IOFF and the current IOUT1.

【0008】 IOUT1=α(Vh+Voff) (1) ここで、αは電圧電流変換増幅器64の相互コンダクタ
ンス(電圧から電流への変換係数である比例定数)、V
hはホール素子61の端子B・B’間の電圧(電圧電流
変換増幅器64への入力電圧)、Voffは電圧電流変
換増幅器64の入力オフセット電圧である。
IOUT1 = α (Vh + Voff) (1) where α is the transconductance of the voltage-current conversion amplifier 64 (proportional constant which is a conversion coefficient from voltage to current), V
h is the voltage between the terminals B and B ′ of the Hall element 61 (the input voltage to the voltage-current conversion amplifier 64), and Voff is the input offset voltage of the voltage-current conversion amplifier 64.

【0009】また、この第1のタイミングでは、スイッ
チ68・68が閉じる一方、スイッチ69・69が開く
ことにより、上記電圧電流変換増幅器64から出力され
た電流IOUT1がキャパシタ66・67に流れ込み、
キャパシタ66・67が充電されて充電電圧が発生す
る。これらのキャパシタ66・67の充電電圧の差電圧
は、電圧電流変換増幅器65に入力され、電圧電流変換
増幅器65からは、上記充電電圧の差電圧に比例した大
きさで、電圧電流変換増幅器64とは逆方向(キャパシ
タ66・67への充電電流を打ち消す方向)の電流が出
力される。この電流はキャパシタ66・67の充電が進
むにつれて大きくなり、やがて電圧電流変換増幅器64
の出力電流と同じ大きさ、すなわち電圧電流変換増幅器
64から出力された電流が全て電圧電流変換増幅器65
に引き込まれるようになると、キャパシタ66・67へ
の充電電流が0になって平衡状態となる。このときに電
圧電流変換増幅器65から出力される電流IOUT2
は、下記式(2)のようにIOUT1と逆極性で絶対値
が等しい電流になる。
At the first timing, while the switches 68 are closed and the switches 69 are opened, the current IOUT1 output from the voltage-to-current conversion amplifier 64 flows into the capacitors 66 and 67.
The capacitors 66 and 67 are charged to generate a charging voltage. The difference voltage between the charging voltages of the capacitors 66 and 67 is input to the voltage-to-current conversion amplifier 65, and is output from the voltage-to-current conversion amplifier 65 in a magnitude proportional to the difference voltage between the charging voltages. Outputs a current in the reverse direction (direction for canceling the charging current to the capacitors 66 and 67). This current increases as the charging of the capacitors 66 and 67 progresses, and eventually the voltage-current conversion amplifier 64
, Ie, all the currents output from the voltage-to-current conversion amplifier 64 are
, The charging current to the capacitors 66 and 67 becomes 0, and the capacitors 66 and 67 are in an equilibrium state. At this time, the current IOUT2 output from the voltage-current conversion amplifier 65
Is a current having the opposite polarity and the same absolute value as IOUT1 as in the following equation (2).

【0010】 IOUT2=−α(Vh+Voff) (2) 次に、第2のタイミングでは、スイッチ68・68が開
き、スイッチ69・69が閉じる。そこで、キャパシタ
66・67に蓄積された電荷はそのまま保持され(した
がって充電電圧も維持され)、電圧電流変換増幅器65
は上記出力電流IOUT2を流し続ける。また、この第
2のタイミングでは、スイッチ回路62を介して、ホー
ル素子61の端子B・B’間に電源電圧が印加されると
ともに、上記第1のタイミングとは逆極性となるように
端子A・A’間の電圧−Vh’が電圧電流変換増幅器6
4に入力される。そこで、電圧電流変換増幅器64から
は、下記式(3)に示す電流IOUT3が出力される。
IOUT2 = −α (Vh + Voff) (2) Next, at the second timing, the switches 68 and 68 are opened and the switches 69 and 69 are closed. Therefore, the charges stored in the capacitors 66 and 67 are held as they are (therefore, the charging voltage is also maintained), and the voltage-current conversion amplifier 65
Keeps the output current IOUT2 flowing. At the second timing, the power supply voltage is applied between the terminals B and B 'of the Hall element 61 via the switch circuit 62, and the terminal A is turned to the opposite polarity to the first timing. The voltage −Vh ′ between A ′ is a voltage-current conversion amplifier 6
4 is input. Therefore, the current IOUT3 shown in the following equation (3) is output from the voltage-current conversion amplifier 64.

【0011】 IOUT3=α(−Vh’+Voff) (3) すなわち、入力オフセット電圧Voffの影響は入力電
圧の極性に係らず第1のタイミングと同じなので、この
電圧電流変換増幅器64の出力電流IOUT3は、第1
のタイミングとは逆極性の端子A・A’間の電圧−V
h’と入力オフセット電圧Voffとの和に比例した電
流となる。
IOUT3 = α (−Vh ′ + Voff) (3) That is, since the effect of the input offset voltage Voff is the same as the first timing regardless of the polarity of the input voltage, the output current IOUT3 of the voltage-current conversion amplifier 64 is , First
-V between the terminals A and A 'having the opposite polarity to the timing
The current is proportional to the sum of h ′ and the input offset voltage Voff.

【0012】上記電圧電流変換増幅器64の出力電流I
OUT3と電圧電流変換増幅器65の出力電流IOUT
2との合計の電流がスイッチ69・69を介して抵抗7
0に流れ、この抵抗70の両端の電圧が磁界センサの出
力電圧Vとなる。それゆえ、下記式(4)に示すよう
に、入力オフセット電圧Voffの影響を相殺した出力
電圧Vが得られる。また、この出力電圧Vにおいては、
第1、第2のタイミングでのホール素子61からの出力
電圧Vh、Vh’が加算されるので、前記従来の技術1
で米国特許第4,037,150号について説明したよ
うに、素子オフセット電圧による影響も相殺される。
The output current I of the voltage / current conversion amplifier 64
OUT3 and the output current IOUT of the voltage-current conversion amplifier 65
2 is connected to the resistor 7 via the switches 69
0, and the voltage across the resistor 70 becomes the output voltage V of the magnetic field sensor. Therefore, as shown in the following equation (4), an output voltage V in which the influence of the input offset voltage Voff is canceled is obtained. Also, at this output voltage V,
Since the output voltages Vh and Vh ′ from the Hall element 61 at the first and second timings are added,
As described in U.S. Pat. No. 4,037,150, the influence of the element offset voltage is also canceled.

【0013】 V=(IOUT2+IOUT3)×R=−α(Vh+Vh’)×R (4) (従来の技術3) また、素子オフセット電圧、および入力オフセット電圧
による影響を低減し得る別の磁界センサとして、次のよ
うなものも知られている。この磁界センサは、図9に示
すように、ホール素子61、スイッチ回路62、電圧増
幅器71、記憶素子としての互いに等しい容量のキャパ
シタ72・73、およびスイッチ74〜76が設けられ
て構成されている。上記スイッチ74〜76は、それぞ
れ、図10に示す第1〜第3の位相信号(a)〜(c)
における第1〜第3の位相のパルスに応じて閉じるよう
になっている。すなわち、この磁界センサは、以下のよ
うに、上記第1〜第3の位相のパルスに対応する第1〜
第3のタイミングの3ステップの動作によって、磁界の
強さに応じた電圧を出力するようになっている。
V = (IOUT2 + IOUT3) × R = −α (Vh + Vh ′) × R (4) (Prior Art 3) Further, as another magnetic field sensor capable of reducing the effects of the element offset voltage and the input offset voltage, The following are also known. As shown in FIG. 9, the magnetic field sensor includes a Hall element 61, a switch circuit 62, a voltage amplifier 71, capacitors 72 and 73 having the same capacity as storage elements, and switches 74 to 76. . The switches 74 to 76 correspond to the first to third phase signals (a) to (c) shown in FIG.
Are closed in accordance with the pulses of the first to third phases. That is, as shown below, this magnetic field sensor has first to third pulses corresponding to the first to third phases.
By the three-step operation at the third timing, a voltage corresponding to the strength of the magnetic field is output.

【0014】まず、第1のタイミングでは、前記従来の
技術2と同様に、スイッチ回路62を介して、ホール素
子61の端子A・A’間に電源電圧が印加されるととも
に、端子B・B’間の電圧Vhが電圧増幅器71に入力
される。そこで、電圧増幅器71の電圧増幅率をβとす
ると、電圧増幅器71からは、下記式(5)に示すよう
に端子B・B’間の電圧Vhと入力オフセット電圧Vo
ffとの和に比例した電圧V1が出力される。
First, at the first timing, a power supply voltage is applied between the terminals A and A 'of the Hall element 61 through the switch circuit 62 and the terminals BB and Is input to the voltage amplifier 71. Therefore, assuming that the voltage amplification factor of the voltage amplifier 71 is β, the voltage Vh between the terminals B and B ′ and the input offset voltage Vo are obtained from the voltage amplifier 71 as shown in the following equation (5).
A voltage V1 proportional to the sum of ff and ff is output.

【0015】 V1=β(Vh+Voff) (5) また、この第1のタイミングでは、スイッチ74・74
が閉じる一方、スイッチ75・75・76・76が開く
ことにより、キャパシタ72が上記電圧V1に充電され
る。
V1 = β (Vh + Voff) (5) Also, at this first timing, the switches 74
Is closed while the switches 75, 75, 76 and 76 are opened, so that the capacitor 72 is charged to the voltage V1.

【0016】次に、第2のタイミングでは、スイッチ回
路62を介して、ホール素子61の端子B・B’間に電
源電圧が印加されるとともに、上記第1のタイミングと
は逆極性となるように端子A・A’間の電圧−Vh’が
電圧増幅器71に入力される。そこで、電圧増幅器71
からは、下記式(6)に示す電圧V2が出力される。
Next, at the second timing, a power supply voltage is applied between the terminals B and B 'of the Hall element 61 via the switch circuit 62, and the polarity is opposite to that of the first timing. The voltage −Vh ′ between the terminals A and A ′ is input to the voltage amplifier 71. Therefore, the voltage amplifier 71
Outputs a voltage V2 represented by the following equation (6).

【0017】 V2=β(−Vh’+Voff) (6) すなわち、(前記従来の技術2で電圧電流変換増幅器6
4について説明したのと同様に)入力オフセット電圧V
offの影響は入力電圧の極性に係らず第1のタイミン
グと同じなので、電圧増幅器71の出力電圧V2は、第
1のタイミングとは逆極性の端子A・A’間の電圧−V
h’と入力オフセット電圧Voffとの和に比例した電
圧となる。また、この第2のタイミングでは、スイッチ
75・75が閉じる一方、スイッチ74・74・76・
76が開くことにより、キャパシタ73が上記電圧V2
に充電される。
V2 = β (−Vh ′ + Voff) (6) That is, (the voltage-current conversion amplifier 6
4) input offset voltage V
Since the effect of off is the same as the first timing regardless of the polarity of the input voltage, the output voltage V2 of the voltage amplifier 71 is equal to the voltage −V between the terminals A and A ′ having the opposite polarity to the first timing.
It becomes a voltage proportional to the sum of h ′ and the input offset voltage Voff. At the second timing, the switches 75, 75 are closed while the switches 74, 74, 76,
By opening the capacitor 76, the capacitor 73 is connected to the voltage V2.
Is charged.

【0018】次に、第3のタイミングでは、スイッチ7
4・74・75・75が開く一方、スイッチ76・76
が閉じ、キャパシタ72とキャパシタ73とは、端子7
2aと端子73b、端子72bと端子73aとがそれぞ
れ接続されるように並列に接続される。そこで、キャパ
シタ72・73の容量は前記のように互いに等しいの
で、キャパシタ72・73の両端の電圧Vは、下記式
(7)に示すように−V1とV2との平均の電圧にな
る。
Next, at the third timing, the switch 7
4.74.75.75 opens while switches 76.76 open.
Is closed, and the capacitors 72 and 73 are connected to the terminal 7
2a and the terminal 73b are connected in parallel so that the terminal 72b and the terminal 73a are connected respectively. Therefore, since the capacitances of the capacitors 72 and 73 are equal to each other as described above, the voltage V between both ends of the capacitors 72 and 73 is an average voltage of -V1 and V2 as shown in the following equation (7).

【0019】 V=(−V1+V2)/2=−β(Vh+Vh’)/2 (8) それゆえ、前記従来の技術1と同様に、入力オフセット
電圧Voffの影響、および素子オフセット電圧の影響
を相殺した出力電圧Vが得られる。
V = (− V1 + V2) / 2 = −β (Vh + Vh ′) / 2 (8) Therefore, similarly to the above-described related art 1, the influence of the input offset voltage Voff and the influence of the element offset voltage are offset. The obtained output voltage V is obtained.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁界センサでは、入力オフセット電圧の影響を抑制
するための回路規模を小さく抑えることが困難であると
いう問題点を有していた。すなわち、従来の技術2で
は、2つの電圧電流変換増幅器と、2つのキャパシタ
と、4つのスイッチを必要とし、従来の技術3では、電
圧増幅器は1つであるが2つのキャパシタと6つのスイ
ッチを必要とする。しかも、上記電圧電流変換増幅器や
電圧増幅器は、非反転出力(プラス出力)および反転出
力(マイナス出力)を有する2出力型増幅器であり、こ
のような増幅器は出力部を構成する素子数が多いため
に、ICを形成する際に大きなチップ面積を占有するこ
とになる。
However, the conventional magnetic field sensor has a problem that it is difficult to reduce the circuit scale for suppressing the influence of the input offset voltage. That is, the conventional technique 2 requires two voltage-current conversion amplifiers, two capacitors, and four switches, and the conventional technique 3 requires one capacitor but two capacitors and six switches. I need. Moreover, the voltage-current conversion amplifier and the voltage amplifier are two-output amplifiers having a non-inverted output (positive output) and an inverted output (negative output). Such an amplifier has a large number of elements constituting an output section. In addition, a large chip area is occupied when forming an IC.

【0021】また、近年、携帯電話機等の電池で動作す
る機器に磁界センサが使われるようになってきており、
磁界センサの消費電流の低減も、重要な技術的課題にな
ってきている。消費電流の低減に使われる手段として
は、カウンタ等を用いて一定時間の間は消費電流をゼロ
にする間欠動作を採用することが一般的である。
In recent years, a magnetic field sensor has been used in a battery-operated device such as a mobile phone.
Reduction of the current consumption of the magnetic field sensor has also become an important technical issue. As a means used to reduce current consumption, it is common to employ an intermittent operation in which current consumption is reduced to zero for a certain period of time using a counter or the like.

【0022】しかし、磁界センサを用いるセットによっ
てはセンサ動作を止めることのできる時間に制約があ
り、1回の検出動作を何ステップで実現できるかが問題
となる。具体的には、第1の従来例では、第1及び第2
の位相の2ステップで磁界が測定される。第2の従来例
では、第1から第3の位相の3ステップで磁界が測定さ
れる。
However, depending on the set using the magnetic field sensor, the time during which the sensor operation can be stopped is limited, and the number of steps in which one detection operation can be realized becomes a problem. Specifically, in the first conventional example, the first and second
The magnetic field is measured in two steps of the phase of. In the second conventional example, the magnetic field is measured in three steps of the first to third phases.

【0023】本発明は、上記の点に鑑み、磁界センサの
出力に含まれるオフセット信号成分(ばらつき)、特に
増幅器において生じる入力オフセット電圧の影響を抑制
して、高精度な磁界の検出ができるとともに、回路規模
を小さくして製造コストの低減を可能にすることを課題
とする。また、検出動作に必要なステップ数を少なく抑
えて消費電力の低減を可能にすることを課題とする。
In view of the above, the present invention suppresses the influence of an offset signal component (variation) contained in the output of a magnetic field sensor, in particular, the effect of an input offset voltage generated in an amplifier, and can detect a magnetic field with high accuracy. Another object of the present invention is to reduce the circuit scale and reduce the manufacturing cost. Another object is to reduce power consumption by reducing the number of steps required for a detection operation.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明が講じた解決手段は、磁界センサ
であって、印加される磁界に応じた電圧を出力するホー
ル素子と、前記ホール素子から出力された電圧を、第1
のタイミングと第2のタイミングとで逆極性になるよう
に切り替えて出力するスイッチ回路と、前記スイッチ回
路から入力された電圧を増幅して出力する増幅器と、一
端が前記増幅器の一方の出力端子に接続され、前記増幅
器から出力された電圧を保持する記憶素子と、前記増幅
器の他方の出力端子と、前記記憶素子の他端との間に接
続されたスイッチとを備え、前記第1のタイミングで、
前記スイッチが閉じて、前記増幅器から出力された電圧
を前記記憶素子に保持させる一方、前記第2のタイミン
グで、前記スイッチが開いて、前記増幅器の前記他方の
出力端子と、前記記憶素子の前記他端との間の電圧が出
力されるように構成されるとともに、前記スイッチ回路
は、第1の入力用記憶素子と第2の入力用記憶素子とを
備え、前記第1のタイミングで、前記ホール素子から出
力された電圧を前記第1の入力用記憶素子に保持させる
とともに、前記第2の入力用記憶素子に保持された電圧
を前記増幅器に出力する一方、前記第2のタイミング
で、前記ホール素子から出力された電圧を前記第2の入
力用記憶素子に保持させるとともに、前記第1の入力用
記憶素子に保持された電圧を前記増幅器に出力するよう
に構成されたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a solution taken by the invention of claim 1 is a magnetic field sensor, comprising a Hall element for outputting a voltage according to an applied magnetic field. , The voltage output from the Hall element is
A switch circuit that switches and outputs the polarities at opposite timings and the second timing, an amplifier that amplifies and outputs a voltage input from the switch circuit, and one end connected to one output terminal of the amplifier. A storage element that is connected and holds a voltage output from the amplifier; and a switch connected between the other output terminal of the amplifier and the other end of the storage element. ,
The switch is closed, and the voltage output from the amplifier is held in the storage element, and at the second timing, the switch is opened, the other output terminal of the amplifier, and the storage element of the storage element. The switch circuit includes a first input storage element and a second input storage element, and the switch circuit includes a first input storage element and a second input storage element. While the voltage output from the Hall element is held in the first input storage element, the voltage held in the second input storage element is output to the amplifier, and at the second timing, The voltage output from the Hall element is held in the second input storage element, and the voltage held in the first input storage element is output to the amplifier. And butterflies.

【0025】これにより、上記のように簡単な回路で、
増幅器の入力オフセット電圧を相殺することができるの
で、当該入力オフセット電圧の影響を受けず、したがっ
て、高精度で、製品間のばらつきが小さく、しかも回路
規模の小さい安価な磁界センサを構成することができ
る。さらに、第1、2のタイミングの2つのステップで
磁界の強さを検出することができるので、検出に要する
時間も短く、したがって、低消費電力化を図ることもで
きる。
Thus, with the above simple circuit,
Since the input offset voltage of the amplifier can be cancelled, it is not affected by the input offset voltage, and therefore, it is possible to configure an inexpensive magnetic field sensor with high accuracy, small variation between products, and small circuit scale. it can. Further, the strength of the magnetic field can be detected in the two steps of the first and second timings, so that the time required for the detection is short, and thus the power consumption can be reduced.

【0026】ここで、上記第1のタイミングの動作と、
第2のタイミングの動作とは、繰り返して行われるよう
にしてもよいし、外部からの要求などに応じて1回だけ
行われるようにしてもよい。また、繰り返して行われる
場合、その周期や、そのタイミングの動作時間の比率、
何れのタイミングの動作期間にも属さない期間の長短等
は問わない。例えば、磁界センサを一定の長い周期ごと
に間欠的に作動させるようにしても、同様の効果は得ら
れる。
Here, the operation at the first timing is as follows:
The operation at the second timing may be performed repeatedly, or may be performed only once in response to an external request or the like. In addition, when it is performed repeatedly, the cycle, the ratio of the operation time of the timing,
The length of the period that does not belong to any operation period at any timing is not limited. For example, the same effect can be obtained even if the magnetic field sensor is operated intermittently at regular intervals.

【0027】しかも、ホール素子から出力された電圧
を、一旦第1、または第2の入力用記憶素子に保持させ
た後、ホール素子とは切り離した状態で増幅器に入力さ
せることができる。この場合、記憶素子の一端を任意の
電位に接続したとしても、記憶素子に保持された電圧は
変わらないので、増幅器として、その入力端子の一方が
電源に対して所定の電位またはインピーダンスを有する
ものを用いることができる。(具体的には、例えば、ホ
ール素子の2端子間の差電圧を、例えば磁界センサの1
個の出力端子の電位に対する電圧に変換し、当該1個の
出力端子の電位に対する電圧を増幅する増幅器に入力す
ることができる。この場合、当該1個の出力端子の電位
は、一定の基準電位(グラウンドを含む)でもよく、基
準電位でなくてもよい。)そして、上記のように入力端
子の一方が電源に対して所定の電位等を有する増幅器
は、例えばオペレーショナルアンプのように、入力電圧
を増幅して非反転出力電圧または反転出力信号の何れか
一方を出力する単出力型増幅器を用いて正相増幅回路を
形成することなどによって容易に構成することができ
る。それゆえ、上記のような単出力型増幅器は2出力型
増幅器よりも出力部を構成する素子数がかなり少ないた
め、大幅に小さな回路規模、小さなチップ面積で磁界セ
ンサを構成することができる。
In addition, after the voltage output from the Hall element is once held in the first or second input storage element, it can be input to the amplifier in a state separated from the Hall element. In this case, even if one end of the storage element is connected to an arbitrary potential, the voltage held in the storage element does not change, so that one of its input terminals has a predetermined potential or impedance with respect to the power supply as an amplifier. Can be used. (Specifically, for example, the difference voltage between two terminals of the Hall element is
The voltage can be converted into a voltage corresponding to the potential of one output terminal and input to an amplifier that amplifies the voltage corresponding to the potential of the one output terminal. In this case, the potential of the one output terminal may be a fixed reference potential (including the ground) or may not be the reference potential. An amplifier in which one of the input terminals has a predetermined potential with respect to the power supply or the like as described above, such as an operational amplifier, amplifies an input voltage and outputs either a non-inverted output voltage or an inverted output signal. Can be easily configured by forming a positive-phase amplifier circuit using a single-output type amplifier that outputs the same. Therefore, the single-output type amplifier as described above has a considerably smaller number of elements constituting the output section than the two-output type amplifier, so that the magnetic field sensor can be configured with a significantly smaller circuit scale and a smaller chip area.

【0028】また、請求項2の発明は、請求項1の磁界
センサであって、前記記憶素子、前記第1の入力用記憶
素子、および前記第2の入力用記憶素子のうちの少なく
とも何れか1個の記憶素子が、キャパシタであることを
特徴とする。
The invention according to claim 2 is the magnetic field sensor according to claim 1, wherein at least one of the storage element, the first input storage element, and the second input storage element is provided. One storage element is a capacitor.

【0029】上記のようにキャパシタを記憶素子として
用いることにより、小型でIC化に適した磁界センサを
実現できる。
By using a capacitor as a storage element as described above, a small-sized magnetic field sensor suitable for IC can be realized.

【0030】また、請求項3の発明は、請求項1または
請求項2の何れかの磁界センサであって、前記スイッ
チ、および前記スイッチ回路を構成するスイッチのうち
の少なくとも一つが、それぞれ第1の導電特性のトラン
ジスタと第2の導電特性のトランジスタとが並列に接続
されて構成された第1、第2、および第3のスイッチ素
子を備え、前記第1のスイッチ素子が、前記スイッチの
一端と他端との間に設けられ、前記第2のスイッチ素子
の両端が、共に、前記第1のスイッチ素子の一端に接続
され、前記第3のスイッチ素子の両端が、共に、前記第
1のスイッチ素子の他端に接続されるとともに、前記第
1のスイッチ素子の前記第1の導電特性のトランジス
タ、前記第2、および第3のスイッチ素子の前記第2の
導電特性のトランジスタと、前記第1のスイッチ素子の
前記第2の導電特性のトランジスタ、前記第2、および
第3のスイッチ素子の前記第1の導電特性のトランジス
タとが、互いに異なる論理値の2値信号で駆動されるよ
うに構成されたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to any one of the first and second aspects, at least one of the switch and the switch constituting the switch circuit is respectively a first switch and a second switch. A first, a second, and a third switch element configured by connecting a transistor having a first conductive property and a transistor having a second conductive property in parallel, wherein the first switch element is a switch of the switch. One end of the second switch element is provided between one end and the other end, both ends of the second switch element are both connected to one end of the first switch element, and both ends of the third switch element are both connected to the first switch element. Connected to the other end of the switch element, and the transistor having the first conductive property of the first switch element, and the transistor having the second conductive property of the second and third switch elements. And the transistor having the second conductive property of the first switch element and the transistors having the first conductive property of the second and third switch elements are driven by binary signals having different logical values. It is characterized by being comprised so that it may be performed.

【0031】これにより、例えばMOS構造のスイッチ
を用いる場合でも、当該スイッチを開閉するためのゲー
ト端子の電圧の変化に応じてゲート−ソース間またはゲ
ート−ドレイン間の寄生容量と記憶素子との間で電荷の
移動が生じることによる、記憶素子に保持される電圧の
変化が防止されるので、より高精度な磁界センサを構成
することができる。
Thus, for example, even when a switch having a MOS structure is used, a parasitic capacitance between a gate and a source or between a gate and a drain or between a storage element and a storage capacitor depends on a change in a voltage of a gate terminal for opening and closing the switch. Thus, a change in the voltage held in the storage element due to the movement of the electric charge is prevented, so that a more accurate magnetic field sensor can be configured.

【0032】また、請求項の発明は、磁界センサであ
って、印加される磁界に応じた電圧を出力するホール素
子と、前記ホール素子から出力された電圧を、第1の信
号期間と第2の信号期間とで逆極性になるように切り替
えて出力するスイッチ回路と、前記スイッチ回路から入
力された電圧を反転及び非反転増幅して出力端子対に出
力する増幅器と、前記増幅器の前記出力端子対の一方に
一端が接続されたキャパシタと、前記増幅器の前記出力
端子対の他方と前記キャパシタの他端との間に挿入接続
され、第1の信号期間で閉じ第2の信号期間で開くスイ
ッチ部と、前記スイッチ部両端の電圧を所定の電圧と比
較して、その比較結果を2値信号として出力する比較器
と、を備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetic field sensor, wherein a Hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field, and a voltage output from the Hall element are supplied to a first signal.
Switch so that the polarity is reversed between the signal period and the second signal period
And a switch circuit that outputs from the switch circuit.
Wherein an amplifier that outputs a force voltage to the inverting and non-inverting amplifier and an output terminal pair, a capacitor having one end to one of said output terminal pair of said amplifier is connected, the other of said output terminal pair of said amplifier A switch portion inserted and connected between the other end of the capacitor and closed during the first signal period and opened during the second signal period, and a voltage between both ends of the switch portion is compared with a predetermined voltage.
And outputs the result of the comparison as a binary signal.
And characterized in that:

【0033】これにより、前記請求項1について説明し
たのと同様に、簡単な回路で、増幅器の入力オフセット
電圧を相殺することができ、正確な比較結果を出力させ
ることができる。したがって、当該入力オフセット電圧
の影響を受けず、製品間のばらつきの小さい、小型で安
価な磁界センサを実現することができる。
Thus, the input offset voltage of the amplifier can be canceled with a simple circuit and an accurate comparison result can be output in the same manner as described in the first aspect.
Can be Therefore, it is possible to realize a small and inexpensive magnetic field sensor which is not affected by the input offset voltage and has small variations among products.

【0034】また、請求項の発明は、磁界センサであ
って、印加される磁界に応じた電圧を第1及び第2の端
子対に出力するホール素子と、第1及び第2のコンデン
サと、前記第1の端子対と前記第1のコンデンサ両端と
を各々接続する第1の接続部と、前記第2の端子対と前
記第2のコンデンサ両端とを各々接続する第2の接続部
と、前記第1の接続部に挿入接続されこの第1の接続部
を所定の第1の信号で閉じ第2の信号で開く第1のスイ
ッチ部と、前記第2の接続部に挿入接続されこの第2の
接続部を前記第1の信号で開き第2の信号で閉じる第2
のスイッチ部と、入力端子に与えられた信号を増幅して
出力端子に出力する増幅器と、第1の出力端子と、前記
第1のコンデンサの一端と前記増幅器の入力端子と、及
び前記第1のコンデンサの他端と前記第1の出力端子と
を各々接続する第3の接続部と、前記第2のコンデンサ
の一端と前記増幅器の入力端子と、及び前記第2のコン
デンサの他端と前記第1の出力端子とを各々接続する第
4の接続部と、前記第3の接続部に挿入接続されこの第
3の接続部を前記第1の信号で開き第2の信号で閉じる
第3のスイッチ部と、前記第4の接続部に挿入接続され
この第4の接続部を前記第1の信号で閉じ第2の信号で
開く第4のスイッチ部と、第2の出力端子と、前記増幅
器の出力端子に一端が接続され前記第2の出力端子に他
端が接続された第3のコンデンサと、前記第1及び第2
の出力端子に両端が個々に接続され前記第1の信号で閉
じ第2の信号で開く第5のスイッチ部とを備え、前記第
1、第2の出力端子間に信号を取り出すことを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a magnetic field sensor, comprising: a Hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field to the first and second pairs of terminals; A first connection unit that connects the first terminal pair and both ends of the first capacitor, and a second connection unit that connects the second terminal pair and both ends of the second capacitor, respectively. A first switch portion inserted and connected to the first connection portion and closing the first connection portion with a predetermined first signal and opening it with a second signal; and a first switch portion inserted and connected to the second connection portion. A second connection is opened by the first signal and closed by the second signal.
A switch unit, an amplifier that amplifies a signal given to an input terminal and outputs the amplified signal to an output terminal, a first output terminal, one end of the first capacitor, an input terminal of the amplifier, and the first A third connecting portion that connects the other end of the capacitor to the first output terminal, one end of the second capacitor, the input terminal of the amplifier, and the other end of the second capacitor. A fourth connecting portion for connecting the first output terminal to each of the first output terminals; and a third connecting portion inserted and connected to the third connecting portion and opening the third connecting portion with the first signal and closing the third connecting portion with the second signal. A switch unit, a fourth switch unit inserted and connected to the fourth connection unit, the fourth connection unit closing the fourth connection unit with the first signal, and opening the second connection unit with a second signal, a second output terminal, and the amplifier. One end is connected to the output terminal of the second and the other end is connected to the second output terminal. And the capacitor, said first and second
And a fifth switch section, both ends of which are individually connected to the output terminal and closed by the first signal and opened by the second signal, and a signal is taken out between the first and second output terminals. I do.

【0035】これにより、前記請求項1で説明したのと
同様に、簡単な回路で、増幅器の入力オフセット電圧を
相殺することができるので、当該入力オフセット電圧の
影響を受けないで製品間のバラツキの少ない、小型で安
価な磁界センサを実現することができる。しかも、簡単
な回路構成によりホール素子の2端子間の差電圧を磁界
センサの1個の出力端子の電位に対する電圧に変換し、
磁界センサの1個の出力端子の電位に対する電圧を単出
力型増幅器に入力するので、磁界センサの1個の出力端
子の電位に対する電圧を増幅する増幅器として、単出力
型増幅器を使用することができ、一層回路規模の小さい
磁界センサを構成することができる。ここで、上記磁界
センサの1個の出力端子の電位は、一定の基準電位であ
ってもよく、一定の基準電位でなくてもよい。
As a result, the input offset voltage of the amplifier can be canceled by a simple circuit as in the case of the first aspect, and the variation between products can be prevented without being affected by the input offset voltage. A small and inexpensive magnetic field sensor with less noise can be realized. Moreover, the difference voltage between the two terminals of the Hall element is converted into a voltage corresponding to the potential of one output terminal of the magnetic field sensor by a simple circuit configuration,
Since the voltage corresponding to the potential of one output terminal of the magnetic field sensor is input to the single output type amplifier, the single output type amplifier can be used as an amplifier for amplifying the voltage corresponding to the potential of one output terminal of the magnetic field sensor. Thus, a magnetic field sensor having a smaller circuit scale can be configured. Here, the potential of one output terminal of the magnetic field sensor may be a fixed reference potential, or may not be a fixed reference potential.

【0036】また、請求項の発明は、請求項の磁界
センサであって、さらに、 前記2値信号が入力され、前
記第2の信号期間内の所定の位相に同期して、前記2値
信号を保持し、出力するラッチ回路備えたことを特徴
とする。
Claims6The invention of claim4Magnetic field
A sensor, and The binary signal is input and
The second signalWithin the periodIn synchronism with the predetermined phase of
Latch circuit that holds and outputs signalsToFeatures
And

【0037】これにより、前記のように磁界の強さが高
精度に検出されるので、これに基づいた正確な比較結果
ラッチして出力させることができる。
As a result, the strength of the magnetic field is detected with high precision as described above, and an accurate comparison result based on this can be latched and output.

【0038】また、請求項の発明は、請求項の磁界
センサであって、さらに、前記第1の出力端子と前記第
2の出力端子との間の電圧を所定の電圧と比較して、そ
の比較結果を2値信号として出力する比較器と、前記2
値信号が入力され、前記第2の信号の所定の位相に同期
して、前記2値信号を保持し、出力するラッチ回路と、
を備えたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the magnetic field sensor according to the fifth aspect , the voltage between the first output terminal and the second output terminal is compared with a predetermined voltage. A comparator for outputting the comparison result as a binary signal;
A latch circuit that receives a value signal, and holds and outputs the binary signal in synchronization with a predetermined phase of the second signal;
It is characterized by having.

【0039】これにより、やはり、前記のように磁界の
強さが高精度に検出されるので、これに基づいた正確な
比較結果を出力させることができる。
Thus, the strength of the magnetic field is detected with high accuracy as described above, and an accurate comparison result based on the detected strength can be output.

【0040】また、請求項の発明は、請求項または
請求項の磁界センサであって、前記比較器の前記所定
の電圧が、前記ラッチ回路の出力信号に応じて異なるよ
うに構成されたことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the magnetic field sensor according to claim 6 or 7 , wherein the predetermined voltage of the comparator is different depending on an output signal of the latch circuit. It is characterized by having.

【0041】これにより、比較器の判定にヒステリシス
を持たせて、ノイズ信号に対するチャタリングが抑制さ
れた安定な信号を比較器から出力させることができ、こ
の信号をラッチ回路に与えることで判別精度の高い安定
した信号をラッチ回路から出力させることができる。
With this, it is possible to provide the comparator with a hysteresis in the determination of the comparator, and to output a stable signal in which chattering with respect to the noise signal is suppressed from the comparator. A high and stable signal can be output from the latch circuit.

【0042】また、請求項の発明は、磁界センサであ
って、印加される磁界に応じた電圧を出力するホール素
子と、前記ホール素子から出力された電圧を、第1のタ
イミングと第2のタイミングとで逆極性になるように切
り替えて出力する第1のスイッチ回路と、前記第1のス
イッチ回路から入力された電圧を反転及び非反転増幅し
出力端子対に出力する増幅器と、前記増幅器から出力
された電圧を保持するためのキャパシタと、前記第1の
タイミングで、スイッチが閉じて、前記増幅器から出力
された電圧が前記キャパシタに保持されるように、前記
増幅器の出力端子対と前記キャパシタとを接続する一
方、前記第2のタイミングで、スイッチが開いて、前記
増幅器から出力される電圧と、前記キャパシタに保持さ
れた電圧とが、前記増幅器に入力された電圧の増幅成分
が同極性で加算されるように、前記増幅器の反転出力端
子および非反転出力端子、前記キャパシタとを直列に接
し、この直列接続の両端を出力端子対に接続した第2
のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ回路の前記出力
端子対の電圧を入力して所定の電圧と比較して、その比
較結果を2値信号として出力する比較器と、前記2値信
号が入力され、前記第2の信号期間内の所定の位相に同
期して、前記2値信号を保持し、出力するラッチ回路と
を備えたことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a magnetic field sensor, wherein the Hall element outputs a voltage corresponding to an applied magnetic field, and the voltage output from the Hall element is supplied to a first timing and a second timing. A first switch circuit that switches and outputs the opposite polarity at the timing of the first switch circuit, and an amplifier that inverts and non-inverts amplifies the voltage input from the first switch circuit and outputs the amplified voltage to an output terminal pair ; A capacitor for holding the voltage output from the amplifier; and an output terminal pair of the amplifier so that the switch is closed at the first timing and the voltage output from the amplifier is held in the capacitor . while connecting the capacitor, at the second timing, the switch is open, the voltage output from the amplifier, voltage and is held in the capacitor, the So amplified component of the voltage input to the width device is added at the same polarity, the inverted output terminal of the amplifier
And a second terminal in which both ends of this series connection are connected to an output terminal pair .
And the output of the second switch circuit
Input the voltage of the terminal pair and compare it with the specified voltage.
A comparator for outputting a comparison result as a binary signal;
Signal is input, and is synchronized with a predetermined phase in the second signal period.
And a latch circuit for holding and outputting the binary signal .

【0043】これにより、ホール素子から出力された電
圧は、増幅されて同極性で加算される一方、増幅器の入
力オフセット電圧は、逆極性で加算されて相殺されるこ
とになるので、小さな回路規模で、磁界センサの出力に
含まれるオフセット信号成分が低減された高精度な磁界
の検出をすることができる。また、第1、2のタイミン
グの2つのステップで磁界の強さを検出することができ
るので、検出に要する時間も短く、したがって、低消費
電力化を図ることもできる。
As a result, the voltage output from the Hall element is amplified and added with the same polarity, while the input offset voltage of the amplifier is added with the opposite polarity and cancels out. Thus, it is possible to detect a high-precision magnetic field in which the offset signal component included in the output of the magnetic field sensor is reduced. Further, since the strength of the magnetic field can be detected in the two steps of the first and second timings, the time required for the detection is short, and therefore, the power consumption can be reduced.

【0044】また、請求項10の発明は、 磁界センサで
あって、印加される磁界に応じた電圧を出力するホール
素子と、前記ホール素子から出力された電圧を、第1の
タイミングと第2のタイミングとで逆極性になるように
切り替えて出力する第1のスイッチ回路と、前記第1の
スイッチ回路から入力された電圧を増幅して出力する増
幅器と、前記増幅器から出力された電圧を保持する記憶
素子と、前記第1のタイミングで、前記増幅器から出力
された電圧が前記記憶素子に保持されるように、前記増
幅器の出力端子間と前記記憶素子とを並列に接続する一
方、前記第2のタイミングで、前記増幅器から出力され
る電圧と、前記記憶素子に保持された電圧とが、前記増
幅器に入力された電圧の増幅成分が同極性で加算される
ように、前記増幅器の出力端子間と前記記憶素子とを直
列に接続する第2のスイッチ回路とを備え、前記第1の
スイッチ回路は、前記ホール素子から出力された電圧を
一旦保持した後、前記ホール素子から切り離された状態
で出力する入力用記憶素子を備えたことを特徴とする。
Claims10The invention of With a magnetic field sensor
So,Hall that outputs a voltage according to the applied magnetic field
Element and a voltage output from the Hall element,
So that the polarity is opposite between the timing and the second timing
A first switch circuit for switching and outputting the first switch circuit;
Amplifies the voltage input from the switch circuit and outputs it.
Width divider and storage for holding the voltage output from the amplifier
And an output from the amplifier at the first timing.
The increased voltage is held in the storage element.
One connecting the storage elements in parallel between the output terminals of the
On the other hand, at the second timing,
And the voltage held in the storage element,
The amplified components of the voltage input to the width unit are added with the same polarity
As described above, the space between the output terminals of the amplifier and the storage element are directly connected.
A second switch circuit connected to the column.The first
The switch circuit converts the voltage output from the Hall element
Once held, separated from the Hall element
And an input storage element for outputting the data.

【0045】また、請求項11の発明は、請求項10の
磁界センサであって、前記記憶素子がキャパシタである
ことを特徴とする。
The invention of claim 11 is the invention of claim 10
A magnetic field sensor, wherein the storage element is a capacitor
It is characterized by the following.

【0046】これにより、記憶素子に保持された電圧
は、記憶素子の一端が任意の電位に接続されたとしても
変わらず、また、記憶素子がホール素子から切り離され
た状態で、記憶素子に保持された電圧が出力されるの
で、増幅器として、その入力端子の一方が電源に対して
所定の電位またはインピーダンスを有するものを用いる
ことができる。そして、そのような増幅器は、前記請求
項1で説明したように、単出力型増幅器を用いて正相増
幅回路を形成することなどによって容易に構成すること
ができるので、大幅に小さな回路規模、小さなチップ面
積で磁界センサを構成することができる。
Thus, the voltage held in the storage element does not change even if one end of the storage element is connected to an arbitrary potential, and is held in the storage element in a state where the storage element is disconnected from the Hall element. Since the output voltage is output, an amplifier having one of its input terminals having a predetermined potential or impedance with respect to the power supply can be used. Such an amplifier can be easily configured by forming a positive-phase amplifier circuit using a single-output amplifier, as described in claim 1, so that the circuit scale is significantly reduced. A magnetic field sensor can be configured with a small chip area.

【0047】また、請求項12の発明は、磁界検出方法
であって、印加される磁界に応じた電圧を出力するホー
ル素子と、前記ホール素子から出力された電圧を、所定
の第1の信号期間と第2の信号期間とで逆極性になるよ
うに切り替えて出力するスイッチ回路と、前記スイッチ
回路から入力された電圧を反転及び非反転増幅して出力
端子対に出力する増幅器と、前記増幅器から出力された
電圧を保持するためのキャパシタと、前記増幅器出力
端子対の一方と前記キャパシタ一端との間に挿入接続
されたスイッチ部と、前記スイッチ部両端の電圧を個々
に出力する出力端子対とを備えた磁界センサを用い、前
記スイッチ部を前記第1の信号で閉じ第2の信号で開く
とともに、前記スイッチ部両端の電圧を所定の電圧と比
較して、その比較結果を2値信号として出力し、前記第
2の信号の所定の位相に同期して、前記2値信号を保持
して出力することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the magnetic field detecting method, a Hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field, and a voltage output from the Hall element, wherein
Of the first signal period and the second signal period.
Switch circuit for switching and outputting, and the switch
An amplifier for outputting a voltage input from the circuit to the inverting and non-inverting amplifier to the output port, output from the amplifier
A capacitor for holding voltage, and a switch portion which is inserted and connected between one end of one and the capacitor of the output terminal pair of said amplifier, and an output terminal pair for outputting a voltage of said switch portion ends individually using a magnetic field sensor provided, is opened by the second signal to close said switch portion in said first signal, a predetermined voltage and the ratio of the voltage of the switch unit ends
And outputs the result of the comparison as a binary signal.
Holds the binary signal in synchronization with the predetermined phase of the signal
And output .

【0048】これにより、前記請求項1について説明し
たのと同様のメカニズムにより、簡単な回路の小型で安
価な磁界センサを用いて、増幅器の入力オフセット電圧
を相殺することができ、正確な比較結果を出力させるこ
とができる。したがって、当該入力オフセット電圧の影
響を受けず、製品間のばらつきの小さい検出をすること
ができる。
[0048] Thus, the by claim 1 the same mechanism as described for, using an inexpensive magnetic field sensor with small simple circuit, it is possible to cancel the input offset voltage of the amplifier, an accurate comparison result Output
Can be. Therefore, it is possible to perform detection with little variation between products without being affected by the input offset voltage.

【0049】また、請求項13の発明は、請求項12の
磁界検出方法であって、さらに、前記出力端子対の間の
電圧を所定の電圧と比較して得られる比較結果の2値信
号を、前記第2の信号の所定の位相に同期して保持させ
るとともに、前記所定の電圧を、前記保持された2値信
号に応じて異なせることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the magnetic field detecting method of the twelfth aspect, a binary signal of a comparison result obtained by comparing a voltage between the output terminal pair with a predetermined voltage is further provided. , it causes held therein in synchronism with the predetermined phase of the second signal, the predetermined voltage, characterized in that to different et in response to the binary signal the held.

【0050】これにより、前記のように磁界の強さが高
精度に検出されるので、これに基づいた正確な比較結果
を出力させることができるとともに、比較結果にヒステ
リシスを持たせて、ノイズ信号に対するチャタリングが
抑制された安定な信号を得ることができる。
As a result, the strength of the magnetic field is detected with high precision as described above, so that an accurate comparison result based on the strength can be output, and the comparison result has a hysteresis so that a noise signal can be obtained. And a stable signal in which chattering is suppressed can be obtained.

【0051】また、請求項14の発明は、請求項12記
載の磁界検出方法であって、さらに、一定周期毎に1回
の検出動作をさせることを特徴とする。
The invention according to claim 14 is based on claim 12.
The magnetic field detection method described above, and furthermore, once every certain period.
Is detected.

【0052】これにより、例えば、各検出動作の間に磁
界センサヘの電源供給を停止して、平均の消費電力を小
さく抑えることができる。
Thus, for example, during each detection operation,
Power supply to the field sensor is stopped to reduce the average power consumption.
Can be suppressed.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0054】(実施の形態1) 図1は本発明の実施の形態1に係る磁界センサの全体構
成を示す回路図である。同図において、1はホール素
子、2はスイッチ回路、3は電圧増幅器、4は記憶素子
であるキャパシタ(コンデンサ)、5はスイッチであ
る。上記ホール素子1は、4つの端子A・A’・B・
B’に関して、幾何学的に等価な形状の板状に形成され
ている。上記スイッチ5およびスイッチ回路2は、例え
ば図示しないクロック生成回路から出力される位相信号
によって制御されるようになっている。より詳しくは、
上記スイッチ5は、図2のタイミングチャートに示す第
1の位相信号(a)における第1の位相のパルスに応じ
て閉じるようになっている。また、スイッチ回路2は、
上記第1の位相のパルス、および第2の位相信号(b)
における第2の位相のパルスに応じて、後述するよう
に、図示しない電源および電圧増幅器3と、ホール素子
1の各端子A・A’・B・B’との接続を切り替えるよ
うになっている。すなわち、この磁界センサは、以下の
ように、上記第1、第2の位相のパルスに対応する第
1、第2のタイミングの2ステップの動作によって、磁
界の強さに応じた電圧を出力するようになっている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing an overall configuration of a magnetic field sensor according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a Hall element, 2 is a switch circuit, 3 is a voltage amplifier, 4 is a capacitor (capacitor) as a storage element, and 5 is a switch. The Hall element 1 has four terminals A, A ', B,
B ′ is formed in a plate shape having a geometrically equivalent shape. The switch 5 and the switch circuit 2 are controlled by, for example, a phase signal output from a clock generation circuit (not shown). More specifically,
The switch 5 closes according to a pulse of the first phase in the first phase signal (a) shown in the timing chart of FIG. Also, the switch circuit 2
The first phase pulse and the second phase signal (b)
The connection between the power supply and the voltage amplifier 3 (not shown) and the terminals A, A ', B and B' of the Hall element 1 is switched in accordance with the pulse of the second phase in (2). . That is, this magnetic field sensor outputs a voltage corresponding to the strength of the magnetic field by the two-step operation of the first and second timings corresponding to the pulses of the first and second phases as described below. It has become.

【0055】まず、第1のタイミングでは、スイッチ回
路2を介して、ホール素子1の端子A・A’間に電源電
圧が印加されるとともに、端子B・B’間の電圧Vhが
電圧増幅器3に入力される。そこで、電圧増幅器3の電
圧増幅率をβとすると、電圧増幅器3からは、下記式
(8)に示すように端子B・B’間の電圧Vhと電圧増
幅器3の入力オフセット電圧Voffとの和に比例した
電圧V1が出力される。より詳しくは、電圧増幅器3の
反転出力端子3a(−)を基準としたときの非反転出力
端子3b(+)の電圧がV1となる。
First, at the first timing, the power supply voltage is applied between the terminals A and A ′ of the Hall element 1 via the switch circuit 2 and the voltage Vh between the terminals BB and B ′ is changed to the voltage amplifier 3. Is input to Therefore, assuming that the voltage amplification factor of the voltage amplifier 3 is β, the voltage amplifier 3 outputs the sum of the voltage Vh between the terminals BB and the input offset voltage Voff of the voltage amplifier 3 as shown in the following equation (8). Is output. More specifically, the voltage of the non-inverting output terminal 3b (+) based on the inverting output terminal 3a (-) of the voltage amplifier 3 becomes V1.

【0056】 V1=β(Vh+Voff) (8) また、この第1のタイミングでは、スイッチ5が閉じる
ことにより、キャパシタ4が上記電圧V1に充電され
る。(キャパシタ4の端子4aを基準としたときの端子
4bの電圧がV1となる。)次に、第2のタイミングで
は、スイッチ回路2を介して、ホール素子1の端子B・
B’間に電源電圧が印加されるとともに、上記第1のタ
イミングとは逆極性となるように端子A・A’間の電圧
−Vh’が電圧増幅器3に入力される。そこで、電圧増
幅器3からは、下記式(9)に示す電圧V2が出力され
る。
V1 = β (Vh + Voff) (8) At this first timing, when the switch 5 is closed, the capacitor 4 is charged to the voltage V1. (The voltage of the terminal 4b based on the terminal 4a of the capacitor 4 becomes V1.) Next, at the second timing, the terminal B of the Hall element 1
A power supply voltage is applied between B ′ and a voltage −Vh ′ between the terminals A and A ′ is input to the voltage amplifier 3 so that the voltage −Vh ′ has a polarity opposite to that of the first timing. Then, the voltage V3 shown in the following equation (9) is output from the voltage amplifier 3.

【0057】 V2=β(−Vh’+Voff) (9) すなわち、入力オフセット電圧Voffの影響は入力電
圧の極性に係らず第1のタイミングと同じなので、電圧
増幅器3の出力電圧V2は、第1のタイミングとは逆極
性の端子A・A’間の電圧−Vh’と入力オフセット電
圧Voffとの和に比例した電圧となる。
V2 = β (−Vh ′ + Voff) (9) That is, since the influence of the input offset voltage Voff is the same as the first timing regardless of the polarity of the input voltage, the output voltage V2 of the voltage amplifier 3 becomes the first voltage. Is a voltage proportional to the sum of the voltage −Vh ′ between the terminals A and A ′ having the opposite polarities and the input offset voltage Voff.

【0058】また、この第2のタイミングでは、スイッ
チ5が開き、出力端子6・7の間で、電圧増幅器3の反
転出力端子3aおよび非反転出力端子3bとキャパシタ
4とが直列に接続された状態となる。このとき、キャパ
シタ4の充電電圧は、上記第1のタイミングでの電圧増
幅器3の出力電圧V1に保持されたまま変化しないの
で、出力端子6・7間の電圧(磁界センサの出力電圧)
Vは、電圧増幅器3の反転出力端子3aを基準としたと
きの非反転出力端子3bの電圧V2と、キャパシタ4の
端子4bを基準としたときの端子4aの電圧−V1との
和、すなわち、下記式(10)に示すように電圧V2か
ら電圧V1を減じたものとなる。
At the second timing, the switch 5 is opened, and the inverting output terminal 3a and the non-inverting output terminal 3b of the voltage amplifier 3 and the capacitor 4 are connected in series between the output terminals 6 and 7. State. At this time, since the charging voltage of the capacitor 4 does not change while being maintained at the output voltage V1 of the voltage amplifier 3 at the first timing, the voltage between the output terminals 6 and 7 (the output voltage of the magnetic field sensor)
V is the sum of the voltage V2 of the non-inverted output terminal 3b based on the inverted output terminal 3a of the voltage amplifier 3 and the voltage -V1 of the terminal 4a based on the terminal 4b of the capacitor 4, that is, As shown by the following equation (10), the voltage V1 is subtracted from the voltage V2.

【0059】 V=V2−V1=−β(Vh+Vh’) (10) したがって、入力オフセット電圧Voffの影響を相殺
した電圧Vが磁界センサの出力電圧として得られる。ま
た、この出力電圧Vにおいては、第1、第2のタイミン
グでのホール素子61からの出力電圧Vh、Vh’が加
算されるので、前記従来の技術1で米国特許第4,03
7,150号について説明したように、素子オフセット
電圧による影響も相殺される。
V = V2−V1 = −β (Vh + Vh ′) (10) Therefore, a voltage V in which the influence of the input offset voltage Voff is canceled is obtained as the output voltage of the magnetic field sensor. In addition, since the output voltages Vh and Vh ′ from the Hall element 61 at the first and second timings are added to the output voltage V, the prior art 1 described in US Pat.
As described in No. 7,150, the influence of the element offset voltage is also canceled.

【0060】上記のように、従来の技術1、2で説明し
た磁界センサ(図7、9)と比べて、小さな回路規模
で、磁界センサの出力に含まれるオフセット信号成分
(ばらつき)を抑制して高精度な磁界の検出ができる。
As described above, the offset signal component (variation) included in the output of the magnetic field sensor is suppressed with a smaller circuit scale than the magnetic field sensors (FIGS. 7 and 9) described in the prior arts 1 and 2. And can detect the magnetic field with high accuracy.

【0061】また、前記従来の技術3の磁界センサでは
1回の検出動作に3ステップを必要としたのに比べて、
本実施の形態の磁界センサでは2ステップしか必要とし
ないので、検出動作に要する時間が短い。それゆえ、例
えば一定の周期ごとに1回、検出動作をさせるようにし
て、各検出動作の間は磁界センサヘの電源供給を停止す
る場合に、平均の消費電力を小さく抑えることができ
る。
In contrast to the conventional magnetic field sensor of the prior art 3, which requires three steps for one detection operation,
Since the magnetic field sensor according to the present embodiment requires only two steps, the time required for the detection operation is short. Therefore, for example, when the detection operation is performed once every fixed period, and when the power supply to the magnetic field sensor is stopped during each detection operation, the average power consumption can be reduced.

【0062】また、キャパシタ4への充電を電流出力の
増幅器によって行うのではなく、電圧出力の電圧増幅器
3によって行うので、キャパシタ4の容量のばらつきに
起因する出力電圧のばらつきも小さく抑えられる。
Further, since the charging of the capacitor 4 is performed not by the amplifier having the current output but by the voltage amplifier 3 having the voltage output, the variation in the output voltage due to the variation in the capacitance of the capacitor 4 can be suppressed to be small.

【0063】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2に係る磁界センサの全体構成を示す回路図である。
なお、以下の実施の形態において、前記実施の形態1等
と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を
付して説明を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a circuit diagram showing an overall configuration of a magnetic field sensor according to Embodiment 2 of the present invention.
In the following embodiments, components having the same functions as those in the first embodiment and the like will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

【0064】同図において、20はスイッチ回路、30
は電圧増幅器である。
In the figure, reference numeral 20 denotes a switch circuit;
Is a voltage amplifier.

【0065】上記スイッチ回路20は、スイッチ5…・
8…と、記憶素子であるキャパシタ(コンデンサ)9・
10とが設けられて構成されている。上記各スイッチ5
…および前記実施の形態1と同様にキャパシタ4に接続
されたスイッチ5は、図2のタイミングチャートに示す
第1の位相信号(a)における第1の位相のパルスに応
じて閉じる一方、上記各スイッチ8…は、第2の位相信
号(b)における第2の位相のパルスに応じて閉じるよ
うになっている。なお、スイッチ回路20には、さら
に、上記第1、第2の位相のパルスに応じて、図示しな
い電源をホール素子1に接続するためのスイッチも設け
られているが、その点に関しては前記実施の形態1のス
イッチ回路や従来より公知のスイッチ回路と同様のもの
が適用できるため、説明を省略する。
The switch circuit 20 includes a switch 5.
8 and a capacitor (capacitor) as a storage element 9.
10 are provided. Each of the above switches 5
And the switch 5 connected to the capacitor 4 in the same manner as in the first embodiment closes in response to the pulse of the first phase in the first phase signal (a) shown in the timing chart of FIG. The switches 8 are closed in response to a pulse of the second phase in the second phase signal (b). The switch circuit 20 is further provided with a switch for connecting a power supply (not shown) to the Hall element 1 in accordance with the first and second phase pulses. Since the same switch circuit as that of the first embodiment or a conventionally known switch circuit can be applied, the description is omitted.

【0066】また、上記電圧増幅器30は、前記実施の
形態1の電圧増幅器3と比べて、入力電圧に比例した電
圧を出力するという機能は同じであるが、例えばオペレ
ーショナルアンプ等の、差動入力で単出力の高利得増幅
器31と、増幅率(フィードバック量)を定める2本の
抵抗22・23とにより構成され、入力端子のうちの一
方が出力端子の一方と共通で、さらに磁界センサの出力
端子6とも共通(共通端子30a)であるとともに、こ
の共通端子30aが電源に対してハイインピーダンスで
はない点が異なる。なお、このような電圧増幅器30を
用い得る理由については後述する。
The voltage amplifier 30 has the same function as that of the voltage amplifier 3 of the first embodiment in that it outputs a voltage proportional to the input voltage. For example, the voltage amplifier 30 has a differential input such as an operational amplifier. And a single-output high-gain amplifier 31 and two resistors 22 and 23 for determining an amplification factor (feedback amount). One of the input terminals is common to one of the output terminals, and the output of the magnetic field sensor is The terminal 6 is common (common terminal 30a), and the common terminal 30a is not high impedance with respect to the power supply. The reason why such a voltage amplifier 30 can be used will be described later.

【0067】この磁界センサは、以下のように、上記第
1、第2の位相のパルスに対応する第1、第2のタイミ
ングの2ステップの動作が繰り返されることによって、
磁界の強さに応じた電圧を出力するようになっている。
This magnetic field sensor repeats the two-step operation of the first and second timings corresponding to the first and second phase pulses as follows,
A voltage corresponding to the strength of the magnetic field is output.

【0068】まず、第1のタイミングでは、スイッチ回
路2の図示しないスイッチを介して、ホール素子1の端
子A・A’間に電源電圧が印加される。このときにホー
ル素子1の端子B・B’間に生じる電圧Vhは、キャパ
シタ9に接続されたスイッチ5・5が閉じることによ
り、キャパシタ9に印加され、キャパシタ9が充電され
る。また、キャパシタ10に接続されたスイッチ5・5
が閉じることにより、先立つ第2のタイミングにおいて
キャパシタ10に保持されている電圧−Vhが電圧増幅
器30に入力される。(より詳しくは、キャパシタ10
がスイッチ5・5を介して、共通端子30aと、高利得
増幅器31の非反転入力端子(+)に接続される。)そ
こで、電圧増幅器30からは、前記実施の形態1の第2
のタイミング(式(9))と同様に、下記式(11)に
示す電圧V2(共通端子30aを基準としたときの出力
端子30bの電圧)が出力され、また、キャパシタ4に
接続されたスイッチ5が閉じることによって、キャパシ
タ4がこの電圧V2に充電される。
First, at the first timing, a power supply voltage is applied between the terminals A and A 'of the Hall element 1 via a switch (not shown) of the switch circuit 2. At this time, the voltage Vh generated between the terminals B and B ′ of the Hall element 1 is applied to the capacitor 9 by closing the switches 5.5 connected to the capacitor 9, and the capacitor 9 is charged. Also, switches 5.5 connected to the capacitor 10
Is closed, the voltage −Vh held in the capacitor 10 is input to the voltage amplifier 30 at the second preceding timing. (More specifically, the capacitor 10
Are connected to the common terminal 30a and the non-inverting input terminal (+) of the high gain amplifier 31 via the switches 5.5. Therefore, the voltage amplifier 30 outputs the second signal of the first embodiment.
Similarly to the timing (Equation (9)), the voltage V2 (the voltage of the output terminal 30b based on the common terminal 30a) shown in the following equation (11) is output, and the switch connected to the capacitor 4 When 5 is closed, the capacitor 4 is charged to this voltage V2.

【0069】 V2=β(−Vh’+Voff) (11) ここで、βは、高利得増幅器の増幅度を意味する。次
に、第2のタイミングでは、スイッチ回路2の図示しな
いスイッチを介して、端子A・A’間の電圧−Vh’が
上記第1のタイミングにおける端子B・B’間の電圧V
hとは逆極性となるように、ホール素子1の端子B・
B’間に電源電圧が印加される。このときの上記端子A
・A’間の電圧−Vh’は、キャパシタ10に接続され
たスイッチ8・8が閉じることにより、キャパシタ10
に印加され、キャパシタ10が充電される(この電圧−
Vh’が次の第1のタイミングで、上記のように電圧増
幅器30に入力されることになる。)。また、キャパシ
タ9に接続されたスイッチ8・8が閉じることにより、
上記第1のタイミングでキャパシタ9に保持された電圧
Vhが電圧増幅器30に入力される。そこで、電圧増幅
器30からは、前記実施の形態1の第1のタイミング
(式(8))と同様に、下記式(12)に示す電圧V1
が出力される。
V2 = β (−Vh ′ + Voff) (11) Here, β means the amplification of the high gain amplifier. Next, at the second timing, the voltage −Vh ′ between the terminals A and A ′ is changed to the voltage V−B ′ between the terminals BB and B ′ at the first timing via a switch (not shown) of the switch circuit 2.
h and the terminal B of the Hall element 1
A power supply voltage is applied between B '. The terminal A at this time
The voltage −Vh ′ between A ′ is changed by closing the switches 8.8 connected to the capacitor 10.
To charge the capacitor 10 (this voltage −
Vh ′ is input to the voltage amplifier 30 at the next first timing as described above. ). When the switches 8.8 connected to the capacitor 9 are closed,
The voltage Vh held in the capacitor 9 is input to the voltage amplifier 30 at the first timing. Therefore, the voltage amplifier 30 outputs the voltage V1 shown in the following equation (12) in the same manner as the first timing (Equation (8)) in the first embodiment.
Is output.

【0070】 V1=β(Vh+Voff) (12) また、この第2のタイミングでは、キャパシタ4に接続
されたスイッチ5が開き、出力端子6・7の間で、電圧
増幅器30の共通端子30aおよび出力端子30bとキ
ャパシタ4とが直列に接続された状態となる。このと
き、キャパシタ4の充電電圧は、上記第1のタイミング
での電圧増幅器30の出力電圧V2に保持されたまま変
化しないので、出力端子6・7間の電圧(磁界センサの
出力電圧)Vは、電圧増幅器30の共通端子30aを基
準としたときの出力端子30bの電圧V1と、キャパシ
タ4の端子4bを基準としたときの端子4aの電圧−V
2との和、すなわち、下記式(13)に示すように電圧
V1から電圧V2を減じたものとなる。
V1 = β (Vh + Voff) (12) At this second timing, the switch 5 connected to the capacitor 4 is opened, and the common terminal 30a of the voltage amplifier 30 and the output The terminal 30b and the capacitor 4 are connected in series. At this time, since the charging voltage of the capacitor 4 does not change while being maintained at the output voltage V2 of the voltage amplifier 30 at the first timing, the voltage V between the output terminals 6 and 7 (the output voltage of the magnetic field sensor) becomes , The voltage V1 of the output terminal 30b with respect to the common terminal 30a of the voltage amplifier 30, and the voltage −V of the terminal 4a with respect to the terminal 4b of the capacitor 4.
2, that is, the value obtained by subtracting the voltage V2 from the voltage V1 as shown in the following equation (13).

【0071】 V=V1−V2=β(Vh+Vh’) (13) 上記のように、前記実施の形態1と同様に、磁界センサ
の出力に含まれるオフセット信号成分を抑制して高精度
な磁界の検出ができる。なお、本実施の形態2の磁界セ
ンサでは、1回だけの検出動作をさせるためには、第
2、第1、第2のタイミングの3ステップが必要となる
が、複数回の検出動作をさせる場合には、単に第1、第
2のタイミングを繰り返すだけでよく、それゆえ、1回
あたりの検出動作に要するステップ数を2ステップに近
いものにすることができる。
V = V1−V2 = β (Vh + Vh ′) (13) As described above, as in the first embodiment, the offset signal component included in the output of the magnetic field sensor is suppressed to generate a highly accurate magnetic field. Can be detected. In the magnetic field sensor according to the second embodiment, three steps of the second, first, and second timings are required to perform the detection operation only once, but the detection operation is performed a plurality of times. In such a case, the first and second timings need only be repeated, so that the number of steps required for one detection operation can be made close to two steps.

【0072】また、電圧増幅器30は差動入力で単出力
の高利得増幅器31を用いて構成されており、そのよう
な高利得増幅器31は、前記従来の技術や実施の形態1
で示したような2出力型増幅器に比べて、出力部を構成
する素子数がかなり少ないため、大幅に小さな回路規模
で磁界センサを構成することができる。以下、上記のよ
うな差動入力で単出力の高利得増幅器31を用いて電圧
増幅器30を構成し得る理由について説明する。
Further, the voltage amplifier 30 is constituted by using a single-output high-gain amplifier 31 having a differential input, and such a high-gain amplifier 31 is provided by the conventional technique or the first embodiment.
Since the number of elements constituting the output section is considerably smaller than that of the two-output type amplifier shown in the above, the magnetic field sensor can be configured with a significantly smaller circuit scale. Hereinafter, the reason why the voltage amplifier 30 can be configured using the single-input high-gain amplifier 31 with the above-described differential input will be described.

【0073】例えばホール素子1の端子A・A’に電源
電圧を印加したときの端子B・B’の電位は、電源の基
準電位等に対して、ある電位差を有している。そのた
め、上記端子B・B’を増幅器の2つの入力端子に接続
する場合には、それらの入力端子は何れも電源に対して
ハイインピーダンス、すなわち電源の基準電位等に対し
て浮動電位である必要がある。また、高精度な検出を行
うためには、増幅器は一定の正確な増幅率を有している
必要がある。そして、上記のような条件を満たすために
は、従来の技術や実施の形態1で示したような2出力型
増幅器を用いる必要がある。
For example, when the power supply voltage is applied to the terminals A and A 'of the Hall element 1, the potentials of the terminals BB and B' have a certain potential difference from the reference potential of the power supply. Therefore, when the terminals B and B 'are connected to the two input terminals of the amplifier, both of the input terminals need to have a high impedance with respect to the power supply, that is, a floating potential with respect to the reference potential of the power supply. There is. Further, in order to perform highly accurate detection, the amplifier needs to have a certain accurate amplification factor. In order to satisfy the above conditions, it is necessary to use a two-output amplifier as described in the related art or the first embodiment.

【0074】これに対して、本実施の形態の磁界センサ
では、例えば第1のタイミングでホール素子1の端子B
・B’間の電圧Vhをキャパシタ9に印加して電荷を蓄
積させ、その両端子間の電圧がVhになるように充電し
た後、第2のタイミングでキャパシタ9をホール素子1
から切り離して30に接続するようになっている。この
場合、キャパシタ9の両端子間の電圧は、電荷の流入出
がない限り、一方の端子がどのような電位に接続されよ
うとも変化しないので、キャパシタ9のいずれか一方の
端子を任意の電位に接続することができる。それゆえ、
増幅器として、一方の入力端子が電源の基準電位等に対
してある電位差(あるインピーダンス)を有する単入力
の増幅器を用いることが可能になる。そして、そのよう
な増幅器は、例えば、上記電圧増幅器30のように、差
動入力で単出力の回路規模が小さい高利得増幅器31を
用いて正相増幅回路を形成することなどによって(この
場合には電圧増幅器30自体も単出力となる)、容易に
構成することができる。したがって、実施の形態1の磁
界センサよりもさらに小さな回路規模で高精度な磁界セ
ンサを構成することができる。また、上記のような入力
端子の電位に関して原理的に単純な例としては、例え
ば、ドレイン接地のFETを用いて、ゲートと接地とを
入力端子とすることも考えることができる。ただし、増
幅率を正確に一定にするための考慮は必要である。
On the other hand, in the magnetic field sensor of the present embodiment, for example, the terminal B of the Hall element 1 is set at the first timing.
After applying the voltage Vh between B 'to the capacitor 9 to accumulate electric charge and charge the capacitor 9 so that the voltage between both terminals becomes Vh, the capacitor 9 is connected to the Hall element 1 at the second timing.
And is connected to 30. In this case, the voltage between both terminals of the capacitor 9 does not change no matter what potential is connected to one terminal unless there is inflow and outflow of electric charge. Can be connected to therefore,
As the amplifier, it is possible to use a single-input amplifier in which one input terminal has a certain potential difference (a certain impedance) with respect to a reference potential of a power supply or the like. Such an amplifier is formed, for example, by forming a positive-phase amplifier circuit using a high-gain amplifier 31 having a small circuit scale with a single input and a differential input like the voltage amplifier 30 (in this case, The voltage amplifier 30 itself also has a single output), and can be easily configured. Therefore, a highly accurate magnetic field sensor with a smaller circuit scale than the magnetic field sensor of the first embodiment can be configured. Further, as a simple example in principle with respect to the potential of the input terminal as described above, for example, it is conceivable to use a drain-grounded FET and use the gate and the ground as input terminals. However, consideration must be given to accurately keep the amplification factor constant.

【0075】なお、上記共通端子30aの電位は、上記
のように任意の電位でよいので、例えば固定電圧の基準
電位でもよく、基準電位から所定の電位差を有する電位
でもよい。また、マイナス出力端子の電位が一定の基準
電位(グラウンドを含む)でない磁界センサにおいても
本発明により単出力型増幅器を使用可能である。
Since the potential of the common terminal 30a may be an arbitrary potential as described above, it may be, for example, a reference potential of a fixed voltage or a potential having a predetermined potential difference from the reference potential. The present invention can also use a single output amplifier in a magnetic field sensor in which the potential of the minus output terminal is not a constant reference potential (including ground).

【0076】また、スイッチ5を出力端子30bと端子
4bとの間に設けて、そのスイッチ5の両端を出力端子
にしてもよい。
The switch 5 may be provided between the output terminal 30b and the terminal 4b, and both ends of the switch 5 may be output terminals.

【0077】(実施の形態3) 図4は本発明の実施の形態3に係る磁界センサの全体構
成を示す回路図である。この磁界センサは、前記実施の
形態1の構成に、さらに比較器13とラッチ回路14と
を設けて、磁界の強さに応じて0又は1(例えばローレ
ベルまたはハイレベル)の2値のディジル信号を出力す
るように構成したものである。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a circuit diagram showing an overall configuration of a magnetic field sensor according to Embodiment 3 of the present invention. This magnetic field sensor further includes a comparator 13 and a latch circuit 14 in addition to the configuration of the first embodiment, and a binary digitil of 0 or 1 (for example, low level or high level) according to the strength of the magnetic field. It is configured to output a signal.

【0078】図4において、1〜7は、実施の形態1と
同じである。13は比較器、14はラッチ回路、15は
クロック生成回路、16は第1の位相クロック生成回
路、17は第2の位相クロック生成回路である。上記比
較器13は、出力端子6・7間に出力される電圧と所定
の基準の電圧とを比較して、2値のディジタル信号を出
力するようになっている。ラッチ回路14は、第2の位
相のパルスの立ち下がり時点での上記比較器13からの
出力を保持するものである。また、第1の位相クロック
生成回路16および第2の位相クロック生成回路17
は、それぞれ、実施の形態1(図2)で説明した第1、
第2の位相のパルスを有する第1、第2の位相信号
(a)(b)を出力するものである。
In FIG. 4, 1 to 7 are the same as in the first embodiment. Reference numeral 13 denotes a comparator, 14 denotes a latch circuit, 15 denotes a clock generation circuit, 16 denotes a first phase clock generation circuit, and 17 denotes a second phase clock generation circuit. The comparator 13 compares a voltage output between the output terminals 6 and 7 with a predetermined reference voltage and outputs a binary digital signal. The latch circuit 14 holds the output from the comparator 13 at the time when the pulse of the second phase falls. Further, the first phase clock generation circuit 16 and the second phase clock generation circuit 17
Are the first and second described in Embodiment 1 (FIG. 2), respectively.
It outputs first and second phase signals (a) and (b) having pulses of the second phase.

【0079】以上のように構成された磁界センサについ
て、以下その動作を説明する。この説明においては、一
定の磁場がホール素子1を貫通し、ホール素子出力電圧
はオフセットを考慮しなければ一定である場合を想定す
る。なお、以下の動作において、磁界の強さに応じた電
圧が出力端子6・7から出力されるまでは、前記実施の
形態1で説明したのと同じである。すなわち、まず、第
1の位相クロック生成回路16にて第1の位相(タイミ
ング)を決定するクロックが生成され、このクロックに
応じて、ホール素子1の一方の対角線上の対の2端子間
に電源電圧が印加され、他方の対角線上の対の2端子間
に磁場の強さに比例したホール素子出力電圧が発生す
る。この出力電圧が電圧増幅器3の2入力端子に印加さ
れるようにスイッチ回路2が動作する。そこで、上記ホ
ール素子1の出力電圧に比例した電圧が電圧増幅器3か
ら出力され、第1の位相クロック生成回路16にて制御
されるスイッチ5を介してキャパシタ4に印加され、キ
ャパシタ4に電荷が蓄積される。第1の位相が終了する
と、スイッチ5は開き、第1の位相における電圧増幅器
3の出力電圧はキャパシタ4に保持される。
The operation of the magnetic field sensor configured as described above will be described below. In this description, it is assumed that a constant magnetic field penetrates the Hall element 1 and the output voltage of the Hall element is constant without considering the offset. In the following operation, the operation until the voltage corresponding to the strength of the magnetic field is output from the output terminals 6 and 7 is the same as that described in the first embodiment. That is, first, a clock for determining the first phase (timing) is generated by the first phase clock generation circuit 16, and in response to this clock, between two terminals on one diagonal line of the Hall element 1 A power supply voltage is applied, and a Hall element output voltage proportional to the strength of the magnetic field is generated between the two terminals on the other diagonal line. The switch circuit 2 operates so that the output voltage is applied to two input terminals of the voltage amplifier 3. Therefore, a voltage proportional to the output voltage of the Hall element 1 is output from the voltage amplifier 3 and applied to the capacitor 4 via the switch 5 controlled by the first phase clock generation circuit 16, and the electric charge is stored in the capacitor 4. Stored. When the first phase ends, the switch 5 opens, and the output voltage of the voltage amplifier 3 in the first phase is held in the capacitor 4.

【0080】次に、第2の位相クロック生成回路17に
て第2の位相を決定するクロックが生成され、このクロ
ックに応じて、ホール素子1における、上記第1の位相
のときにホール素子出力電圧が発生した上記他方の対角
線上の対の2端子間に電源電圧が印加され、上記一方の
対角線上の対の2端子間の電圧が電圧増幅器3に入力さ
れる。ここで、スイッチ回路2は、上記ホール素子1か
ら電圧増幅器3に入力されるホール素子出力電圧の正負
の極性が第1の位相のときとは逆極性になるように切り
替わる。そこで、電圧増幅器3の出力電圧における、ホ
ール素子1からの出力電圧に応じた成分も第1の位相の
ときとは逆極性になる。また、このときには、スイッチ
5は開くため、キャパシタ4に記憶された電圧増幅器3
の第1の位相での出力電圧と、電圧増幅器3の第2の位
相での出力電圧との和(上記電圧の基準の取り方によっ
ては差)、すなわち入力オフセット電圧Voffが相殺
された電圧−2βVhが出力端子6・7間の電圧とな
る。
Next, a clock for determining the second phase is generated by the second phase clock generation circuit 17, and in response to this clock, the Hall element 1 outputs the Hall element output at the time of the first phase. A power supply voltage is applied between the two terminals on the other diagonal line where the voltage is generated, and the voltage between the two terminals on the one diagonal line is input to the voltage amplifier 3. Here, the switch circuit 2 switches so that the positive and negative polarities of the Hall element output voltage input from the Hall element 1 to the voltage amplifier 3 are opposite to those of the first phase. Therefore, the component of the output voltage of the voltage amplifier 3 corresponding to the output voltage from the Hall element 1 also has a polarity opposite to that of the first phase. At this time, since the switch 5 is opened, the voltage amplifier 3 stored in the capacitor 4 is opened.
Of the output voltage in the first phase and the output voltage in the second phase of the voltage amplifier 3 (difference depending on how to take the reference of the voltage), that is, the voltage minus the input offset voltage Voff− 2βVh is the voltage between the output terminals 6 and 7.

【0081】そこで、上記出力端子6・7間の電圧が比
較器13の入力端子間に入力される。比較器13では、
上記入力された電圧が、あらかじめ設定されている所定
の基準電圧と比較され、その比較結果(入力された電圧
が基準電圧より低ければ0(例えばローレベル)のディ
ジタル信号、高ければ1(例えばハイレベル)のディジ
タル信号)が比較器13の出力端子から出力される。
The voltage between the output terminals 6 and 7 is input between the input terminals of the comparator 13. In the comparator 13,
The input voltage is compared with a predetermined reference voltage set in advance, and the comparison result (a digital signal of 0 (for example, low level) when the input voltage is lower than the reference voltage, and a digital signal of 1 (for example, high Level) is output from the output terminal of the comparator 13.

【0082】ラッチ回路14には、上記比較結果が入力
されるとともに、第2の位相クロック生成回路17から
の第2の位相信号(b)も入力され、第2の位相の終了
の(第2の位相のパルスが立ち下がる)タイミングで入
力電圧(比較結果)をラッチするように設定されてい
る。よって、ラッチ回路14の出力端子18からは、次
の第2の位相の終了時まで、上記ラッチされた一定の値
(0又は1のディジタル値)が出力される。
The latch circuit 14 receives the above comparison result and also receives the second phase signal (b) from the second phase clock generation circuit 17 to terminate the second phase (second phase signal). The input voltage (comparison result) is set to be latched at the timing when the pulse of the phase falls). Therefore, the latched constant value (a digital value of 0 or 1) is output from the output terminal 18 of the latch circuit 14 until the end of the next second phase.

【0083】また、チャタリング防止のためには、上記
出力端子18からの出力値を比較器13にフィードバッ
クして上記基準電圧を変化させ、判定にヒステリシスを
持たせるようにすることが好ましい。
In order to prevent chattering, it is preferable that the output value from the output terminal 18 be fed back to the comparator 13 to change the reference voltage so that the judgment has a hysteresis.

【0084】なお、上記の例では、実施の形態1の構成
に、さらに比較器13とラッチ回路14とを設けた例を
示したが、これに限らず、実施の形態2の構成に、比較
器13等を設けるようにしてもよい。
In the above example, an example is shown in which the comparator 13 and the latch circuit 14 are further provided in the configuration of the first embodiment. However, the present invention is not limited to this. The container 13 and the like may be provided.

【0085】 (磁界センサを構成するスイッチの詳細例) 上記各実施の形態の磁界センサにおいて、より正確な検
出を行うためには、上記各スイッチ5・8として、フィ
ードスルー対策を講じたものを用いることが好ましい。
すなわち、例えば上記のような位相信号(a)(b)に
応じた2値の電圧がゲートに入力されて開閉制御される
MOS構造のトランジスタを有する双方向のスイッチ素
子を用いてスイッチ5・8を構成する場合、そのスイッ
チ5・8を開閉するために上記トランジスタのゲート端
子の電圧を変化させたときに、ゲート−ソース間または
ゲート−ドレイン間の寄生容量と、スイッチ5・8に接
続されるキャパシタ4・9・10との間で電荷の移動が
生じると、キャパシタの両端子間の電圧が変動するおそ
れがある。そのような電圧の変動は、図5に示すような
スイッチ5・8を用いることによって確実に防止するこ
とができる。すなわち、図5において、スイッチ素子5
0〜52は、それぞれ、NチャネルおよびPチャネルの
MOSトランジスタが並列に接続されて、各トランジス
タのゲートに2値の電圧を印加して駆動するように構成
されたものである。(ここで、スイッチ素子50におけ
る寄生容量は、例えばスイッチ素子51・52における
寄生容量の合計と等しくなるように設定されている。)
上記スイッチ素子50は、入出力端子50a・50b
が、それぞれスイッチ5・8の接続端子5a・5bに接
続されて、両者間を断接するようになっている。また、
スイッチ素子51は、その入出力端子51a・51bが
共にスイッチ素子50の入出力端子50aに接続される
一方、スイッチ素子52は、その入出力端子52a・5
2bが共にスイッチ素子50の入出力端子50bに接続
されている。上記スイッチ素子50と、スイッチ素子5
1・52とは、それぞれ位相信号(a)(b)が1つま
たは2つのインバータを介して出力される2値の互いに
逆の論理の電圧によって制御されるようになっている。
より詳しくは、例えばスイッチ素子50におけるNチャ
ネルトランジスタのゲートにハイレベル、Pチャネルト
ランジスタのゲートにローレベルの電圧が印加される際
には、スイッチ素子51・52におけるNチャネルトラ
ンジスタのゲートにローレベル、Pチャネルトランジス
タのゲートにハイレベルの電圧が印加される。そこで、
スイッチ素子50の寄生容量による電荷の移動方向と、
スイッチ素子51・52の寄生容量による電荷の移動方
向とは互いに逆方向となるので、電荷の移動が打ち消さ
れる。したがって、キャパシタ9等との間での電荷の移
動による電圧変動が確実に防止される。
(Detailed Example of Switches Constituting Magnetic Field Sensor) In the magnetic field sensors according to the above-described embodiments, in order to perform more accurate detection, each of the switches 5.8 provided with a feed-through countermeasure. Preferably, it is used.
That is, for example, the switches 5.8 and 8 are formed by using a bidirectional switch element having a MOS transistor having a MOS structure whose gate is supplied with a binary voltage corresponding to the phase signals (a) and (b) as described above. When the voltage of the gate terminal of the transistor is changed to open and close the switches 5.8, the parasitic capacitance between the gate and the source or between the gate and the drain and the switch 5.8 are connected. When the transfer of electric charge occurs between the capacitors 4, 9, and 10, the voltage between both terminals of the capacitor may fluctuate. Such voltage fluctuation can be reliably prevented by using the switches 5 and 8 as shown in FIG. That is, in FIG.
Nos. 0 to 52 are configured such that N-channel and P-channel MOS transistors are connected in parallel, and drive by applying a binary voltage to the gate of each transistor. (Here, the parasitic capacitance of the switch element 50 is set, for example, to be equal to the sum of the parasitic capacitances of the switch elements 51 and 52.)
The switch element 50 includes input / output terminals 50a and 50b.
Are respectively connected to the connection terminals 5a and 5b of the switches 5.8 so as to disconnect them. Also,
The switch element 51 has its input / output terminals 51a and 51b both connected to the input / output terminal 50a of the switch element 50, while the switch element 52 has its input / output terminals 52a and 5b.
2b are both connected to the input / output terminal 50b of the switch element 50. The switching element 50 and the switching element 5
The reference numeral 1 · 52 is such that the phase signals (a) and (b) are controlled by two-valued mutually opposite logic voltages output via one or two inverters, respectively.
More specifically, for example, when a high-level voltage is applied to the gate of the N-channel transistor in the switch element 50 and a low-level voltage is applied to the gates of the P-channel transistors, the low-level voltage is applied to the gates of the N-channel transistors in the switch elements 51 and 52. , A high-level voltage is applied to the gates of the P-channel transistors. Therefore,
The direction in which the charge moves due to the parasitic capacitance of the switch element 50;
Since the directions of movement of the charges due to the parasitic capacitances of the switch elements 51 and 52 are opposite to each other, the movement of the charges is canceled. Therefore, voltage fluctuation due to movement of electric charge between the capacitor 9 and the like is reliably prevented.

【0086】(磁界センサを構成する抵抗の詳細例) 上記各実施の形態の磁界センサにおいて、より正確な検
出を行うためには、電圧増幅器3・30のゲイン(増幅
率)を決定する抵抗のうちの少なくとも1個の所定の抵
抗が、ホール素子1と同一製法すなわち同一の材料およ
び製造過程で形成されたものであることが好ましい。す
なわち、例えば、実施の形態2(図3)の磁界センサを
例に挙げると、ホール素子1と電圧増幅器30とを同じ
半導体チップ上に形成する場合、一般に、ホール素子1
の抵抗値も抵抗22・23の抵抗値も、構成材料のばら
つきや製造条件のばらつきなどに起因してばらつく。そ
して、ホール素子1の抵抗値が小さい場合には、ホール
素子1の出力電圧は高くなる。一方、抵抗22・23の
うち、高利得増幅器31の出力端子と反転(マイナス)
入力端子との間に挿入される抵抗22の抵抗値が小さい
場合には、電圧増幅器30のゲインは小さくなる。そこ
で、ホール素子1と抵抗22とを同一の材料および製造
過程で形成すると、より詳しくは、例えばP型半導体基
板にN型不純物を拡散させて、ホール素子1と抵抗22
とを形成し、抵抗23は、特性のばらつきが少ないポリ
シリコン抵抗によって形成すると、ホール素子1の抵抗
値が小さい場合には、その出力電圧は高くなるが、その
ときには、ホール素子1と同様にして形成された抵抗2
2の抵抗値も小さくなるため、電圧増幅器30のゲイン
は小さくなる。逆に、ホール素子1の抵抗値が大きい場
合には、その出力電圧は低くなるが、抵抗22の抵抗値
も大きくなるため、電圧増幅器30のゲインは大きくな
る。したがって、ホール素子1の抵抗値のばらつきの影
響と抵抗22のばらつきの影響とが互いに打ち消しあう
ので、出力端子6・7からは、ばらつきの小さい出力電
圧を得ることができる。
(Detailed Examples of Resistances Constituting Magnetic Field Sensor) In the magnetic field sensors of the above embodiments, in order to perform more accurate detection, the resistance of the resistance determining the gain (amplification factor) of the voltage amplifiers 3 and 30 is determined. It is preferable that at least one of the predetermined resistors is formed by the same manufacturing method as that of the Hall element 1, that is, by the same material and manufacturing process. That is, for example, taking the magnetic field sensor of the second embodiment (FIG. 3) as an example, when the Hall element 1 and the voltage amplifier 30 are formed on the same semiconductor chip, generally, the Hall element 1
And the resistance values of the resistors 22 and 23 vary due to variations in constituent materials and manufacturing conditions. When the resistance value of the Hall element 1 is small, the output voltage of the Hall element 1 increases. On the other hand, of the resistors 22 and 23, the output terminal of the high gain amplifier 31 is inverted (negative).
When the resistance value of the resistor 22 inserted between the input terminal and the input terminal is small, the gain of the voltage amplifier 30 is small. Therefore, when the Hall element 1 and the resistor 22 are formed of the same material and in the same manufacturing process, more specifically, for example, an N-type impurity is diffused into a P-type semiconductor substrate to form the Hall element 1 and the resistor 22.
When the resistor 23 is formed by a polysilicon resistor having a small variation in characteristics, the output voltage increases when the resistance value of the Hall element 1 is small. Formed resistor 2
2 also decreases, so that the gain of the voltage amplifier 30 decreases. Conversely, when the resistance value of the Hall element 1 is large, its output voltage is low, but the resistance value of the resistor 22 is also large, so that the gain of the voltage amplifier 30 is large. Therefore, the effect of the variation in the resistance value of the Hall element 1 and the effect of the variation in the resistor 22 cancel each other, so that an output voltage with a small variation can be obtained from the output terminals 6 and 7.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明は、簡単な回路で、増幅器の入力
オフセット電圧を相殺することができる。これにより、
当該入力オフセット電圧の影響を受けず、バラツキの少
ない出力を得ることができ、しかも小型で安価な磁界セ
ンサを実現することが出来るという有利な効果が得られ
る。
According to the present invention, the input offset voltage of the amplifier can be canceled with a simple circuit. This allows
There is an advantageous effect that an output with little variation can be obtained without being affected by the input offset voltage, and a small-sized and inexpensive magnetic field sensor can be realized.

【0088】また、本発明により、少ないステップ数、
すなわち短い時間で磁界の検出を行うことができるの
で、低消費電力の磁界センサを実現することも出来ると
いう有利な効果が得られる。
Also, according to the present invention, the number of steps is small,
That is, since the magnetic field can be detected in a short time, an advantageous effect that a low power consumption magnetic field sensor can be realized can be obtained.

【0089】また、本発明は、簡単な回路で、ホール素
子の差電圧の出力信号を、基準電位等に対する電圧に変
換し、当該基準電位等に対する電圧を、単出力型増幅器
に入力することができる。これにより、ホール素子の差
電圧の出力信号を、出力部の回路が簡単でチップ面積が
小さい単出力型増幅器により増幅する磁界センサを実現
することができる。それゆえ、より小型で安価な磁界セ
ンサを実現することが出来るという有利な効果が得られ
る。
Further, according to the present invention, it is possible to convert an output signal of the differential voltage of the Hall element into a voltage corresponding to a reference potential or the like and input the voltage corresponding to the reference potential or the like to a single output amplifier by a simple circuit. it can. Accordingly, it is possible to realize a magnetic field sensor that amplifies the output signal of the differential voltage of the Hall element by a single-output amplifier having a simple circuit of an output unit and a small chip area. Therefore, an advantageous effect that a smaller and less expensive magnetic field sensor can be realized is obtained.

【0090】さらに、本発明により、ホール素子の抵抗
値のバラツキに係らず、出力電圧のバラツキを小く抑え
得る磁界センサを実現できるという有利な効果が得られ
る。
Further, according to the present invention, there is obtained an advantageous effect that a magnetic field sensor capable of suppressing the variation of the output voltage to be small irrespective of the variation of the resistance value of the Hall element can be obtained.

【0091】また、本発明により、小型でIC化に適し
た記憶素子を用いた磁界センサを実現できる。これによ
り、小型で安価な磁界センサを実現することが出来ると
いう有利な効果が得られる。
Further, according to the present invention, it is possible to realize a magnetic field sensor using a storage element which is small and suitable for IC. Thus, an advantageous effect that a small and inexpensive magnetic field sensor can be realized can be obtained.

【0092】また、本発明により、キャパシタの容量の
バラツキに起因する出力電圧のバラツキが少ない磁界セ
ンサを実現することが出来るという有利な効果が得られ
る。
Further, according to the present invention, there is obtained an advantageous effect that it is possible to realize a magnetic field sensor in which variation in output voltage due to variation in capacitance of a capacitor is small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の磁界センサの構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic field sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1〜3のタイミングチャー
トである。
FIG. 2 is a timing chart according to the first to third embodiments of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態2の磁界センサの構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram of a magnetic field sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態3の磁界センサの構成図で
ある。
FIG. 4 is a configuration diagram of a magnetic field sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の磁界センサのスイッチの構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram of a switch of the magnetic field sensor of the present invention.

【図6】従来の技術1の磁界センサの構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a magnetic field sensor according to Conventional Technique 1.

【図7】従来の技術2の磁界センサの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a magnetic field sensor according to the related art 2.

【図8】従来の技術2のタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart of Conventional Technique 2.

【図9】従来の技術3の磁界センサの構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a magnetic field sensor according to Conventional Technique 3.

【図10】従来の技術3のタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart of the conventional technique 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ホール素子 2 スイッチ回路 3 電圧増幅器 3a 反転出力端子 3b 非反転出力端子 4 キャパシタ 4a 端子 4b 端子 5 スイッチ 5a・5b 接続端子 6・7 出力端子 8 スイッチ 9 キャパシタ 10 キャパシタ 13 比較器 14 ラッチ回路 16 第1の位相クロック生成回路 17 第2の位相クロック生成回路 18 出力端子 20 スイッチ回路 22 抵抗 23 抵抗 30 電圧増幅器 30a 共通端子 30b 出力端子 31 高利得増幅器 50〜52 スイッチ素子 50a・50b 入出力端子 51a・51b 入出力端子 52a・52b 入出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hall element 2 Switch circuit 3 Voltage amplifier 3a Inverted output terminal 3b Non-inverted output terminal 4 Capacitor 4a terminal 4b terminal 5 Switch 5a / 5b Connection terminal 6.7 Output terminal 8 Switch 9 Capacitor 10 Capacitor 13 Comparator 14 Latch circuit 16th 1 phase clock generation circuit 17 second phase clock generation circuit 18 output terminal 20 switch circuit 22 resistor 23 resistance 30 voltage amplifier 30a common terminal 30b output terminal 31 high gain amplifier 50-52 switch element 50a / 50b input / output terminal 51a / 51b input / output terminal 52a / 52b input / output terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 15/20 G01R 33/06 - 33/09 H01L 43/00 - 43/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 15/20 G01R 33/06-33/09 H01L 43/00-43/14

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】印加される磁界に応じた電圧を出力するホ
ール素子と、 前記ホール素子から出力された電圧を、第1のタイミン
グと第2のタイミングとで逆極性になるように切り替え
て出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路から入力された電圧を増幅して出力す
る増幅器と、 一端が前記増幅器の一方の出力端子に接続され、前記増
幅器から出力された電圧を保持する記憶素子と、 前記増幅器の他方の出力端子と、前記記憶素子の他端と
の間に接続されたスイッチとを備え、 前記第1のタイミングで、前記スイッチが閉じて、前記
増幅器から出力された電圧を前記記憶素子に保持させる
一方、前記第2のタイミングで、前記スイッチが開い
て、前記増幅器の前記他方の出力端子と、前記記憶素子
の前記他端との間の電圧が出力されるように構成される
とともに、 前記スイッチ回路は、 第1の入力用記憶素子と第2の入力用記憶素子とを備
え、 前記第1のタイミングで、前記ホール素子から出力され
た電圧を前記第1の入力用記憶素子に保持させるととも
に、前記第2の入力用記憶素子に保持された電圧を前記
増幅器に出力する一方、 前記第2のタイミングで、前記ホール素子から出力され
た電圧を前記第2の入力用記憶素子に保持させるととも
に、前記第1の入力用記憶素子に保持された電圧を前記
増幅器に出力するように構成されたことを特徴とする磁
界センサ。
A hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field; and a voltage output from the hall element being switched so as to have opposite polarities at a first timing and a second timing. A switch circuit that amplifies and outputs a voltage input from the switch circuit; a storage element having one end connected to one output terminal of the amplifier and holding a voltage output from the amplifier; A switch connected between the other output terminal of the amplifier and the other end of the storage element, wherein the switch is closed at the first timing, and the voltage output from the amplifier is stored in the storage element. On the other hand, at the second timing, the switch is opened to output a voltage between the other output terminal of the amplifier and the other end of the storage element. The switch circuit includes a first input storage element and a second input storage element, and outputs the voltage output from the Hall element at the first timing to the first input storage element. While the voltage held in the input storage element is output to the amplifier while the voltage held in the second input storage element is output, the voltage output from the Hall element is output to the second timing at the second timing. A magnetic field sensor, wherein the magnetic field sensor is configured to be held in an input storage element and to output the voltage held in the first input storage element to the amplifier.
【請求項2】請求項1の磁界センサであって、 前記記憶素子、前記第1の入力用記憶素子、および前記
第2の入力用記憶素子のうちの少なくとも何れか1個の
記憶素子が、キャパシタであることを特徴とする磁界セ
ンサ。
2. The magnetic field sensor according to claim 1, wherein at least one of the storage element, the first input storage element, and the second input storage element is: A magnetic field sensor comprising a capacitor.
【請求項3】請求項1または請求項2の何れかの磁界セ
ンサであって、 前記スイッチ、および前記スイッチ回路を構成するスイ
ッチのうちの少なくとも一つが、 それぞれ第1の導電特性のトランジスタと第2の導電特
性のトランジスタとが並列に接続されて構成された第
1、第2、および第3のスイッチ素子を備え、 前記第1のスイッチ素子が、前記スイッチの一端と他端
との間に設けられ、 前記第2のスイッチ素子の両端が、共に、前記第1のス
イッチ素子の一端に接続され、 前記第3のスイッチ素子の両端が、共に、前記第1のス
イッチ素子の他端に接続されるとともに、 前記第1のスイッチ素子の前記第1の導電特性のトラン
ジスタ、前記第2、および第3のスイッチ素子の前記第
2の導電特性のトランジスタと、 前記第1のスイッチ素子の前記第2の導電特性のトラン
ジスタ、前記第2、および第3のスイッチ素子の前記第
1の導電特性のトランジスタとが、互いに異なる論理値
の2値信号で駆動されるように構成されたことを特徴と
する磁界センサ。
3. The magnetic field sensor according to claim 1, wherein at least one of the switch and a switch constituting the switch circuit are each a transistor having a first conductive characteristic. A first, a second, and a third switch element configured to be connected in parallel with a transistor having a second conductive characteristic, wherein the first switch element is connected between one end and the other end of the switch. Both ends of the second switch element are both connected to one end of the first switch element, and both ends of the third switch element are both connected to the other end of the first switch element. Being connected, the transistor having the first conductive property of the first switch element, the transistor having the second conductive property of the second and third switch elements, and the first switch And the second conductive transistor of the second switching element and the transistor of the first conductive characteristic of the second and third switch elements are driven by binary signals having different logic values from each other. A magnetic field sensor characterized in that:
【請求項4】印加される磁界に応じた電圧を出力するホ
ール素子と、前記ホール素子から出力された電圧を、第1の信号期間
と第2の信号期間とで逆極性になるように切り替えて出
力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路から入力された電圧を反転及び非反転
増幅して 出力端子対に出力する増幅器と、 前記増幅器の前記出力端子対の一方に一端が接続された
キャパシタと、 前記増幅器の前記出力端子対の他方と前記キャパシタ
他端との間に挿入接続され、第1の信号期間で閉じ第2
の信号期間で開くスイッチ部と、 前記スイッチ部両端の電圧を所定の電圧と比較して、そ
の比較結果を2値信号として出力する比較器と、 を備えた ことを特徴とする磁界センサ。
4. A Hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field, and a voltage output from the Hall element is applied to a first signal period.
And the second signal period.
Switch circuit for inverting and inverting and non-inverting the voltage input from the switch circuit.
An amplifier for amplifying and outputting to an output terminal pair, one end of which is connected to one of the output terminal pairs of the amplifier ;
A capacitor, connected so as to be inserted between the other end of the output terminal pair of the other and said capacitor of said amplifier, second closed at the first signal period
A switch section that opens during the signal period of the above, and comparing the voltage across the switch section with a predetermined voltage,
Magnetic field sensor characterized by comprising a comparator for outputting a comparison result as a binary signal.
【請求項5】印加される磁界に応じた電圧を第1及び第
2の端子対に出力するホール素子と、 第1及び第2のコンデンサと、 前記第1の端子対と前記第1のコンデンサ両端とを各々
接続する第1の接続部と、 前記第2の端子対と前記第2のコンデンサ両端とを各々
接続する第2の接続部と、 前記第1の接続部に挿入接続されこの第1の接続部を所
定の第1の信号で閉じ第2の信号で開く第1のスイッチ
部と、 前記第2の接続部に挿入接続されこの第2の接続部を前
記第1の信号で開き第2の信号で閉じる第2のスイッチ
部と、 入力端子に与えられた信号を増幅して出力端子に出力す
る増幅器と、 第1の出力端子と、 前記第1のコンデンサの一端と前記増幅器の入力端子
と、及び前記第1のコンデンサの他端と前記第1の出力
端子とを各々接続する第3の接続部と、 前記第2のコンデンサの一端と前記増幅器の入力端子
と、及び前記第2のコンデンサの他端と前記第1の出力
端子とを各々接続する第4の接続部と、 前記第3の接続部に挿入接続されこの第3の接続部を前
記第1の信号で開き第2の信号で閉じる第3のスイッチ
部と、 前記第4の接続部に挿入接続されこの第4の接続部を前
記第1の信号で閉じ第2の信号で開く第4のスイッチ部
と、 第2の出力端子と、 前記増幅器の出力端子に一端が接続され前記第2の出力
端子に他端が接続された第3のコンデンサと、 前記第1及び第2の出力端子に両端が個々に接続され前
記第1の信号で閉じ第2の信号で開く第5のスイッチ部
とを備え、 前記第1、第2の出力端子間に信号を取り出すことを特
徴とする磁界センサ。
5. A Hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field to a first and a second terminal pair, a first and a second capacitor, the first terminal pair and the first capacitor. A first connecting portion for connecting both ends, a second connecting portion for connecting the second terminal pair and both ends of the second capacitor, and a second connecting portion which is inserted and connected to the first connecting portion. A first switch unit that closes one connection unit with a predetermined first signal and opens with a second signal; and a second switch unit that is inserted and connected to the second connection unit and opens the second connection unit with the first signal. A second switch unit that closes with a second signal, an amplifier that amplifies a signal supplied to an input terminal and outputs the amplified signal to an output terminal, a first output terminal, one end of the first capacitor, and an output terminal of the amplifier. An input terminal, and the other end of the first capacitor and the first output terminal. A third connection portion for connecting; a fourth connection portion for connecting one end of the second capacitor and an input terminal of the amplifier; and a second connection portion for connecting the other end of the second capacitor and the first output terminal, respectively. A third switch portion inserted and connected to the third connection portion and opening the third connection portion with the first signal and closing the second connection portion with the second signal; and a third switch portion inserted and connected to the fourth connection portion. A fourth switch section that closes a fourth connection section with the first signal and opens with a second signal, a second output terminal, and one end connected to the output terminal of the amplifier and the second output terminal. A third capacitor having the other end connected thereto, and a fifth switch unit having both ends individually connected to the first and second output terminals and closed with the first signal and opened with a second signal, A magnetic field sensor for extracting a signal between the first and second output terminals.
【請求項6】請求項の磁界センサであって、さらに、 前記2値信号が入力され、前記第2の信号期間内の所定
の位相に同期して、前記2値信号を保持し、出力するラ
ッチ回路備えたことを特徴とする磁界センサ。
Claim 64Magnetic field sensor, further comprising:  The binary signal is input, and the second signalWithin the periodPrescribed
The binary signal is held and output in synchronization with the phase of
Switch circuitToA magnetic field sensor comprising:
【請求項7】請求項の磁界センサであって、さらに、 前記第1の出力端子と前記第2の出力端子との間の電圧
を所定の電圧と比較して、その比較結果を2値信号とし
て出力する比較器と、 前記2値信号が入力され、前記第2の信号の所定の位相
に同期して、前記2値信号を保持し、出力するラッチ回
路と、 を備えたことを特徴とする磁界センサ。
7. The magnetic field sensor according to claim 5 , further comprising: comparing a voltage between said first output terminal and said second output terminal with a predetermined voltage; A comparator that outputs the signal as a signal; and a latch circuit that receives the binary signal, holds and outputs the binary signal in synchronization with a predetermined phase of the second signal. Magnetic field sensor.
【請求項8】請求項または請求項の磁界センサであ
って、 前記比較器の前記所定の電圧が、前記ラッチ回路の出力
信号に応じて異なるように構成されたことを特徴とする
磁界センサ。
8. A magnetic field sensor according to claim 6 or claim 7, the magnetic field in which the predetermined voltage of the comparator, characterized in that it is configured differently depending on the output signal of the latch circuit Sensor.
【請求項9】印加される磁界に応じた電圧を出力するホ
ール素子と、 前記ホール素子から出力された電圧を、第1のタイミン
グと第2のタイミングとで逆極性になるように切り替え
て出力する第1のスイッチ回路と、 前記第1のスイッチ回路から入力された電圧を反転及び
非反転増幅して出力端子対に出力する増幅器と、 前記増幅器から出力された電圧を保持するためのキャパ
シタと、 前記第1のタイミングで、スイッチが閉じて、前記増幅
器から出力された電圧が前記キャパシタに保持されるよ
うに、前記増幅器の出力端子対と前記キャパシタとを
続する一方、前記第2のタイミングで、スイッチが開い
て、前記増幅器から出力される電圧と、前記キャパシタ
に保持された電圧とが、前記増幅器に入力された電圧の
増幅成分が同極性で加算されるように、前記増幅器の
転出力端子および非反転出力端子、前記キャパシタとを
直列に接続し、この直列接続の両端を出力端子対に接続
した第2のスイッチ回路と 前記第2のスイッチ回路の前記出力端子対の電圧を入力
して所定の電圧と比較して、その比較結果を2値信号と
して出力する比較器と、 前記2値信号が入力され、前記第2の信号期間内の所定
の位相に同期して、前記2値信号を保持し、出力するラ
ッチ回路と を備えたことを特徴とする磁界センサ。
9. A Hall element for outputting a voltage corresponding to an applied magnetic field, and a voltage output from the Hall element is switched so as to have opposite polarities at a first timing and a second timing, and output. A first switch circuit for inverting a voltage input from the first switch circuit;
An amplifier output to the non-inverting amplifier to the output terminal pair, capacity for holding a voltage outputted from the amplifier
And Sita, at the first timing, the switch is closed, so that the voltage output from the amplifier is held by the capacitor, to contact <br/> connection between the output terminal pair of said amplifier capacitor On the other hand, at the second timing, the switch is opened.
Te, the voltage output from the amplifier, a voltage held in the capacitor <br/> is, as amplified component of the voltage input to the amplifier is added at the same polarity, anti of said amplifier
An inverting output terminal, a non-inverting output terminal, and the capacitor are connected in series, and both ends of the series connection are connected to an output terminal pair.
Entered a second switch circuit, the voltage of the output terminal pair of said second switch circuit
And compares it with a predetermined voltage, and compares the comparison result with a binary signal.
And a comparator for receiving the binary signal and outputting a predetermined signal within the second signal period.
In synchronization with the phase of
And a switch circuit .
【請求項10】印加される磁界に応じた電圧を出力する
ホール素子と、 前記ホール素子から出力された電圧を、第1のタイミン
グと第2のタイミングとで逆極性になるように切り替え
て出力する第1のスイッチ回路と、 前記第1のスイッチ回路から入力された電圧を増幅して
出力する増幅器と、 前記増幅器から出力された電圧を保持する記憶素子と、 前記第1のタイミングで、前記増幅器から出力された電
圧が前記記憶素子に保持されるように、前記増幅器の出
力端子間と前記記憶素子とを並列に接続する一方、前記
第2のタイミングで、前記増幅器から出力される電圧
と、前記記憶素子に保持された電圧とが、前記増幅器に
入力された電圧の増幅成分が同極性で加算されるよう
に、前記増幅器の出力端子間と前記記憶素子とを直列に
接続する第2のスイッチ回路とを備え、 前記第1のスイッチ回路は、 前記ホール素子から出力された電圧を一旦保持した後、
前記ホール素子から切り離された状態で出力する入力用
記憶素子を備えたことを特徴とする磁界センサ。
10. Outputting a voltage according to an applied magnetic field.
A Hall element and a voltage output from the Hall element,
Switch so that the polarity is opposite between the first timing and the second timing
A first switch circuit for outputting a voltage, and amplifying a voltage input from the first switch circuit.
An amplifier for outputting the voltage, a storage element for holding the voltage output from the amplifier, and a voltage output from the amplifier at the first timing.
Output of the amplifier so that the voltage is held in the storage element.
While connecting between the input terminals and the storage element in parallel,
A voltage output from the amplifier at a second timing;
And the voltage held in the storage element are supplied to the amplifier.
So that the amplified components of the input voltage are added with the same polarity
Between the output terminals of the amplifier and the storage element in series.
And a second switch circuit to be connected, wherein the first switch circuit temporarily holds the voltage output from the Hall element,
A magnetic field sensor comprising: an input storage element that outputs an output in a state separated from the Hall element.
【請求項11】請求項10の磁界センサであって、11. The magnetic field sensor according to claim 10, wherein: 前記記憶素子がキャパシタであることを特徴とする磁界A magnetic field, wherein the storage element is a capacitor
センサ。Sensor.
【請求項12】印加される磁界に応じた電圧を出力する
ホール素子と、前記ホール素子から出力された電圧を、所定の第1の信
号期間と第2の信号期間とで逆極性になるように切り替
えて出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路から入力された電圧を反転及び非反転
増幅して 出力端子対に出力する増幅器と、前記増幅器から出力された電圧を保持するためのキャパ
シタと、 前記増幅器出力端子対の一方と前記キャパシタ一端
との間に挿入接続されたスイッチ部と、 前記スイッチ部両端の電圧を個々に出力する出力端子対
とを備えた磁界センサ を用い、前記スイッチ部を前記第1の信号で閉じ第2の
信号で開くとともに、前記スイッチ部両端の電圧を所定の電圧と比較して、そ
の比較結果を2値信号として出力し、前記第2の信号の
所定の位相に同期して、前記2値信号を保持して出力す
ことを特徴とする磁界検出方法。
12. A Hall element for outputting a voltage according to an applied magnetic field, and a voltage output from the Hall element, the voltage being output from a predetermined first signal.
Switch so that the polarity is reversed between the signal period and the second signal period
And a switch circuit for inverting and non-inverting the voltage input from the switch circuit.
An amplifier for amplifying and outputting to the output terminal pair, and a capacitor for holding a voltage output from the amplifier;
Comprising a lower, a switch unit which is inserted and connected between one end <br/> of one and the capacitor of the output terminal pair of said amplifier, and an output terminal pair for outputting a voltage of said switch portion ends individually using a magnetic field sensor, wherein with opening the switch unit in the second signal closed with the first signal, by comparing the voltage of the switch unit across a predetermined voltage, its
Is output as a binary signal, and the comparison result of the second signal
The binary signal is held and output in synchronization with a predetermined phase.
Magnetic field detection method, characterized in that that.
【請求項13】請求項12の磁界検出方法であって、さ
らに、 前記出力端子対の間の電圧を所定の電圧と比較して得ら
れる比較結果の2値信号を、前記第2の信号の所定の位
相に同期して保持させるとともに、 前記所定の電圧を、前記保持された2値信号に応じて異
せることを特徴とする磁界検出方法。
13. The magnetic field detection method according to claim 12, further comprising: comparing a binary signal obtained as a result of comparing a voltage between the output terminal pair with a predetermined voltage with the second signal. causes held therein in synchronism with the predetermined phase, the magnetic field detection method, wherein the predetermined voltage, causes different <br/> of al in accordance with the binary signal the held.
【請求項14】請求項12記載の磁界検出方法であっ14. A magnetic field detecting method according to claim 12, wherein:
て、さらに、一定周期毎に1回の検出動作をさせることIn addition, the detection operation is performed once every fixed period.
を特徴とする磁界検出方法。A magnetic field detection method characterized by the above-mentioned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8502526B2 (en) 2007-06-22 2013-08-06 Rohm Co., Ltd. Magnetic sensor circuit and electronic apparatus using same
TWI504915B (en) * 2013-02-21 2015-10-21 Seiko Instr Inc Magnetic sensing apparatus

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6357279B1 (en) * 2001-01-29 2002-03-19 Leco Corporation Control circuit for thermal conductivity cell
JP4641775B2 (en) * 2004-09-29 2011-03-02 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit for magnetic detection and electronic component mounted therewith
JP4316473B2 (en) 2004-10-29 2009-08-19 パナソニック株式会社 Voltage detection circuit, overcurrent detection circuit, charging current control system, and voltage detection method
KR100909925B1 (en) 2005-02-08 2009-07-29 로무 가부시키가이샤 A portable terminal having a magnetic sensor circuit and its magnetic sensor circuit
JP2008032424A (en) 2006-07-26 2008-02-14 Rohm Co Ltd Sensor circuit, semiconductor device, electronic equipment
JP4922204B2 (en) * 2007-02-19 2012-04-25 株式会社東芝 Signal detection circuit
JP2008309626A (en) 2007-06-14 2008-12-25 Oki Electric Ind Co Ltd Magnetic sensing output ic
JP4675994B2 (en) 2008-08-27 2011-04-27 株式会社東芝 Magnetic sensor and magnetic measurement method
JP5225938B2 (en) 2009-06-08 2013-07-03 セイコーインスツル株式会社 Magnetic sensor device
JP5285585B2 (en) 2009-12-02 2013-09-11 セイコーインスツル株式会社 Magnetic sensor device
JP5411818B2 (en) * 2010-08-26 2014-02-12 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Semiconductor device
JP5926081B2 (en) 2012-03-22 2016-05-25 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Sensor device
WO2016036372A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-10 The Timken Company Hall effect sensor circuit with offset compensation
JP2016166782A (en) 2015-03-09 2016-09-15 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Magnetic sensor device
TWI627429B (en) * 2017-08-21 2018-06-21 茂達電子股份有限公司 Error elimination amplifier circuit and motor control circuit
CN107437934B (en) * 2017-09-08 2023-09-01 上海灿瑞微电子有限公司 Full-polarity Hall sensor switch
JP7061457B2 (en) 2017-12-22 2022-04-28 ローム株式会社 Magnetic sensors, semiconductor devices and electrical equipment
WO2021251085A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 株式会社村田製作所 Magnetic sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8502526B2 (en) 2007-06-22 2013-08-06 Rohm Co., Ltd. Magnetic sensor circuit and electronic apparatus using same
TWI504915B (en) * 2013-02-21 2015-10-21 Seiko Instr Inc Magnetic sensing apparatus

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