Nova Patents
JP3315397B2

Magnetic field sensor

Abstract

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JP3315397B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 10

Term

Term ended

Expired 23 March 2021, 5.5 years ago.

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14 claims: 6 independent, 8 dependent

  1. 1
    (57)【特許請求の範囲】 【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。
  2. 2
    【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。
  3. 3
    【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。
  4. 4
    【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磁界センサ。
  5. 5
    【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。
  6. 6
    【請求項6】請求項4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を備えたことを特徴とする磁界センサ。
  7. 7
    【請求項7】請求項5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。
  8. 8
    【請求項8】請求項6または請求項7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。
  9. 9
    【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。
  10. 10
    【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。
  11. 11
    【請求項11】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磁界センサ。
  12. 12
    【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、 前記増幅器の出力端子対の一方と前記キャパシタの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磁界検出方法。
  13. 13
    【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値信号に応じて異ならせることを特徴とする磁界検出方法。
  14. 14
    【請求項14】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磁界検出方法。
Independent claims14