專利名稱：磁性傳感器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與具有內(nèi)部電阻的電源連接的磁性傳感器電路。
技術(shù)背景
對(duì)傳統(tǒng)磁性傳感器電路進(jìn)行說明。圖7是表示傳統(tǒng)磁性傳感器電路的圖。
在傳統(tǒng)磁性傳感器電路中，通過對(duì)霍爾元件61的磁作用，在霍爾元件61產(chǎn)生霍爾 電壓。放大電路62放大該霍爾電壓?；鶞?zhǔn)電壓電路63生成基準(zhǔn)電壓Vref。比較電路64 比較已放大的霍爾電壓Vh與基準(zhǔn)電壓Vref。這時(shí)，例如當(dāng)已放大的霍爾電壓Vh高于基準(zhǔn) 電壓Vref時(shí)，輸出電壓VOUT成為高電平，而低時(shí)，成為低電平(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-260629號(hào)公報(bào)(圖5)
可是，在需要低耗電的磁性傳感器電路時(shí)，可以考慮如專利文獻(xiàn)1的圖1所公開那 樣的取樣/保持電路(未圖示)追加到放大電路62的后級(jí)的技術(shù)。這時(shí)，在取樣期間，取 樣/保持電路對(duì)已放大的霍爾電壓Vh進(jìn)行取樣，在其后的比較期間，比較電路64對(duì)取樣的 電壓Vh與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。在該比較期間中，磁性傳感器電路被控制成為停止對(duì) 霍爾元件61及放大電路62的供電，從而可以使磁性傳感器電路的耗電相應(yīng)地降低。
在此，電源50具備內(nèi)部電阻51及內(nèi)部電源52，磁性傳感器電路的電源電壓VDD 基于內(nèi)部電阻51的電阻值Rvdd和主由霍爾元件61及放大電路62造成的磁性傳感器電 路的消耗電流的電流值Idd，電壓從內(nèi)部電源52的內(nèi)部電源電壓VDDPS電壓下降到電壓 (VDDPS-Rvdd .Idd)。
在上述的技術(shù)中，在取樣期間，主要因霍爾元件61及放大電路62被供電而電源電 壓VDD電壓下降，但在比較期間，由于霍爾元件61及放大電路62沒有被供電，電源電壓VDD 幾乎不會(huì)降低。因而，比較電路21對(duì)電源電壓VDD電壓下降的狀況下取樣的電壓Vh和電 源電壓VDD幾乎沒有電壓下降的狀況下的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。
這時(shí)，若設(shè)霍爾元件61的磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)為KH，則下述的公式 03)成立。
VDD = VDDPS-Rvdd ‘ Idd(21)
KH VDD(22)
Vref VDDPS(23)
此外，從公式(22)，公式(24)也成立。
Vh VDD(24)
檢測(cè)對(duì)霍爾元件61的磁作用時(shí)的磁檢測(cè)電平Bdet，由下述的公式05)表示。
Bdet = Vref/KH(25)
因而，從公式02) 05)，可知磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)KH與電壓下降的電源電壓VDD成 比例，從而基于磁作用的電壓Vh也與電壓下降的電源電壓VDD成比例，與之相對(duì)，基準(zhǔn)電壓 Vref與幾乎沒有電壓下降的電源電壓VDD(內(nèi)部電源電壓VDDPQ成比例，所以磁檢測(cè)電平 Bdet與內(nèi)部電阻51的電阻值Rvdd相關(guān)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題而構(gòu)思，提供磁檢測(cè)電平不易與電源的內(nèi)部電阻的電阻值相 關(guān)且低耗電的磁性傳感器電路。
本發(fā)明為了解決上述課題，提供一種磁性傳感器電路，該磁性傳感器電路與具有 內(nèi)部電阻的電源連接，其特征在于，包括通過磁作用產(chǎn)生霍爾電壓的霍爾元件；放大所述 霍爾電壓的放大電路；生成基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓電路；在取樣期間對(duì)已放大的所述霍爾電 壓及基于所述基準(zhǔn)電壓的電壓分別進(jìn)行取樣的取樣/保持電路；在比較期間對(duì)取樣后的已 放大怕所述霍爾電壓與取樣后的基于所述基準(zhǔn)電壓的電壓進(jìn)行比較并將基于比較結(jié)果的 輸出電壓輸出的比較電路；以及在所述取樣期間至少將所述霍爾元件及所述放大電路控制 在激活狀態(tài)，并在所述比較期間至少將所述比較電路控制在激活狀態(tài)的控制電路。
(發(fā)明效果)
在本發(fā)明中，比較電路對(duì)在主要因霍爾元件及放大電路被供電而使電源電壓在電 壓下降的狀況下取樣后的已放大的霍爾電壓與在此狀況下取樣后的基于基準(zhǔn)電壓的電壓 進(jìn)行比較。這些電壓，兩者都基于因內(nèi)部電阻而電壓下降的電源電壓而生成。因而，磁檢測(cè) 電平不易與內(nèi)部電阻的電阻值相關(guān)。
此外，例如能夠在取樣期間使比較電路不工作，而在比較期間能夠使霍爾元件及 放大電路不工作，因此磁性傳感器電路的耗電相應(yīng)地降低。


圖1是表示第一實(shí)施方式的磁性傳感器電路的圖。
圖2是表示第一實(shí)施方式的磁性傳感器電路的放大電路的圖。
圖3是表示第一實(shí)施方式的磁性傳感器電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖4是表示第二實(shí)施方式的磁性傳感器電路的圖。
圖5是表示第二實(shí)施方式的磁性傳感器電路的放大電路的圖。
圖6是表示第二實(shí)施方式的磁性傳感器電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖7是表示傳統(tǒng)磁性傳感器電路的圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
<第一實(shí)施方式>
首先，對(duì)磁性傳感器電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示第一實(shí)施方式的磁性傳感 器電路的圖。圖2是表示第一實(shí)施方式的磁性傳感器電路的放大電路的圖。
磁性傳感器電路具備基準(zhǔn)電壓電路M、霍爾元件25、開關(guān)1 8、放大電路沈、取 樣/保持電路10、比較電路21、緩沖電路22、及控制電路23。此外，磁性傳感器電路具備 電源端子41、接地端子42、及輸出端子43。取樣/保持電路10具備開關(guān)11 16及電容 17 19。此外，取樣/保持電路10具備第一和第二輸入端子及第一和第二輸出端子(未 圖示)。與該磁性傳感器電路連接的電源30具備內(nèi)部電阻33及內(nèi)部電源34。此外，電源 30具備電源端子31及接地端子32。放大電路沈如圖2所示，具備第1級(jí)第一放大器71、 第1級(jí)第二放大器72、斷續(xù)(chopper)電路73、及第2級(jí)放大器74。此外，放大電路沈具有非反相輸入端子、反相輸入端子、及輸出端子。
霍爾元件25的第一端子經(jīng)由開關(guān)1連接至電源端子41，第二端子經(jīng)由開關(guān)2連接 至電源端子41，第三端子經(jīng)由開關(guān)3連接至接地端子42，第四端子經(jīng)由開關(guān)4連接至接地 端子42。
開關(guān)5設(shè)于霍爾元件25的第一端子與放大電路沈的非反相輸入端子之間。開關(guān) 6設(shè)于霍爾元件25的第二端子與放大電路沈的非反相輸入端子之間。開關(guān)7設(shè)于霍爾元 件25的第三端子與放大電路沈的反相輸入端子之間。開關(guān)8設(shè)于霍爾元件25的第四端 子與放大電路26的反相輸入端子之間。
取樣/保持電路10的第一輸入端子連接至放大電路沈的輸出端子，第二輸入端 子連接至基準(zhǔn)電壓電路M的輸出端子，第一輸出端子連接至比較電路21的非反相輸入端 子，第二輸出端子連接至比較電路21的反相輸入端子。在此，取樣/保持電路10中，在第 一輸入端子與第一輸出端子之間，開關(guān)11 12依次串聯(lián)連接，在第一輸入端子與第一輸出 端子之間，開關(guān)13 14依次串聯(lián)連接，在第二輸入端子與第二輸出端子之間，開關(guān)15 16 依次串聯(lián)連接。此外，電容17設(shè)于開關(guān)11及開關(guān)12的連接點(diǎn)與接地端子42之間，電容18 設(shè)于開關(guān)13及開關(guān)14的連接點(diǎn)與接地端子42之間，電容19設(shè)于開關(guān)15及開關(guān)16的連 接點(diǎn)與接地端子42之間。
基準(zhǔn)電壓電路對(duì)、放大電路26、比較電路21、和緩沖電路22分別設(shè)于電源端子41 與接地端子42之間。緩沖電路22的輸入端子連接至比較電路21的輸出端子，而輸出端 子連接至輸出端子43。控制電路23輸出信號(hào)Ml EN2、信號(hào)Φ1 Φ 3、和信號(hào)Φ IV Φ2ν，控制放大電路沈、比較電路21、開關(guān)1 8、和開關(guān)11 16。
電源端子31連接至電源端子41，接地端子32連接至接地端子42。內(nèi)部電阻33 及內(nèi)部電源34在電源端子31與接地端子32之間依次串聯(lián)連接。
在放大電路沈中，如圖2所示，由第1級(jí)第一放大器71及第1級(jí)第二放大器72 形成的第1級(jí)放大級(jí)的輸出電壓經(jīng)由斷續(xù)電路73輸入至由第2級(jí)放大器74形成的第2級(jí) 放大級(jí)。
霍爾元件25通過磁作用產(chǎn)生霍爾電壓。放大電路沈放大霍爾電壓?；鶞?zhǔn)電壓電 路M生成基準(zhǔn)電壓Vref。取樣/保持電路10在取樣期間對(duì)放大的霍爾電壓及基準(zhǔn)電壓 Vref分別進(jìn)行取樣。比較電路21在比較期間對(duì)取樣后的已放大的霍爾電壓和取樣后的基 準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，輸出基于比較結(jié)果的輸出電壓?？刂齐娐?3在取樣期間將比較電 路21控制在非激活狀態(tài)，而在比較期間將霍爾元件25及放大電路沈分別控制在非激活狀 態(tài)。
接著，對(duì)磁性傳感器電路的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖3是表示第一實(shí)施方式的磁性傳感 器電路的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[從時(shí)間tl到時(shí)間t2為止的期間的動(dòng)作]
該期間是將利用對(duì)霍爾元件25的磁作用在霍爾元件25產(chǎn)生的霍爾電壓進(jìn)行放 大，并對(duì)該放大后的霍爾電壓進(jìn)行取樣的取樣期間。這時(shí)，控制電路23將信號(hào)Em控制在 高電平，從而將放大電路沈控制在激活狀態(tài)。此外，控制電路23將信號(hào)EN2控制在低電 平，從而將比較電路21控制在非激活狀態(tài)。由于比較電路21不工作，相應(yīng)地降低磁性傳感 器電路的耗電。此外，在該期間中，信號(hào)Φ1及信號(hào)Φ ν成為高電平，開關(guān)1、開關(guān)4、開關(guān)6 7、開關(guān)11、和開關(guān)15導(dǎo)通(0N)，信號(hào)Φ2及信號(hào)Φ2V成為低電平，開關(guān)2 3、開關(guān) 5、開關(guān)8、和開關(guān)13斷開(OFF)。
信號(hào)Φ 1成為高電平，開關(guān)1及開關(guān)4導(dǎo)通，由此偏置電流經(jīng)由開關(guān)1及開關(guān)4流 入霍爾元件25?；谠撈秒娏骷按抛饔茫诨魻栐?5的第二端子與第三端子之間產(chǎn)生 霍爾電壓。由于信號(hào)Φ ν成為高電平，且開關(guān)6 7導(dǎo)通，所以該霍爾電壓經(jīng)由開關(guān)6 7 輸入至放大電路沈，霍爾電壓由放大電路沈放大。由于信號(hào)Φ ν成為高電平，且開關(guān)11 導(dǎo)通，所以放大后的霍爾電壓經(jīng)由開關(guān)11充電至電容17而被取樣。
此外，基準(zhǔn)電壓電路M生成基準(zhǔn)電壓Vref。信號(hào)Φ IV成為高電平，由于開關(guān)15 導(dǎo)通，所以該基準(zhǔn)電壓Vref經(jīng)由開關(guān)15充電至電容19而被取樣。
在此，如圖3所示，磁性傳感器電路的電源電壓VDD基于內(nèi)部電阻33的電阻值 Rvdd和主要由霍爾元件25及放大電路沈造成的磁性傳感器電路的消耗電流的電流值 Idd，從內(nèi)部電源34的內(nèi)部電源電壓VDDPS電壓下降至電壓(VDDPS-Rvdd .Idd)。基于這時(shí) 的電壓下降的電源電壓(VDD = VDDPS-Rvdd · Idd)，已放大的霍爾電壓經(jīng)由開關(guān)11充電至 電容17而被取樣，基準(zhǔn)電壓Vref也經(jīng)由開關(guān)15充電至電容19而被取樣。S卩，主要因霍爾 元件25及放大電路沈被供電而電源電壓VDD電壓下降，在此狀況下，已放大的霍爾電壓及 基準(zhǔn)電壓Vref這兩者都被取樣。
[從時(shí)間t2至?xí)r間t3為止的期間的動(dòng)作]
在該期間中，通過控制電路23，信號(hào)Φ1及信號(hào)Φ ν成為低電平，開關(guān)1、開關(guān)4、 開關(guān)6 7、開關(guān)11、和開關(guān)15斷開，信號(hào)Φ2及信號(hào)Φ2ν成為高電平，開關(guān)2 3、開關(guān) 5、開關(guān)8、和開關(guān)13導(dǎo)通。
這樣，霍爾元件25的偏置電流的路徑從第一端子與第四端子之間的路徑切換到 第二端子與第三端子之間的路徑。此外，在第二端子與第三端子之間產(chǎn)生的霍爾元件25的 霍爾電壓，在第一端子與第四端子之間產(chǎn)生。此外，對(duì)放大后的霍爾電壓進(jìn)行充電的電容， 從電容17切換到電容18。
[從時(shí)間t3到時(shí)間t4為止的期間的動(dòng)作]
該期間是對(duì)基于磁作用的電壓Vh2和基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較的比較期間。這時(shí)， 控制電路23將信號(hào)Φ1 Φ2及信號(hào)Φ ν Φ2ν控制在低電平，從而將霍爾元件25控制 在非激活狀態(tài)。此外，控制電路23將信號(hào)Em控制在低電平，將放大電路沈控制在非激活 狀態(tài)。此外，控制電路23將信號(hào)ΕΝ2控制在高電平，從而將比較電路21控制在激活狀態(tài)。 由于霍爾元件25及放大電路沈不工作，相應(yīng)地降低磁性傳感器電路的耗電。此外，在該期 間中，信號(hào)Φ3成為高電平，開關(guān)12、開關(guān)14、和開關(guān)16導(dǎo)通。
由于信號(hào)Φ 3成為高電平，且開關(guān)12及開關(guān)14導(dǎo)通，電容13和電容18并聯(lián)連接， 在各電容中取樣后分別保持的各電壓(放大后的霍爾電壓)被平均化后作為基于磁作用的 電壓Vh2而輸入至比較電路21的非反相輸入端子。此外，在電容19中取樣后被保持的電 壓(基準(zhǔn)電壓Vref)輸入至比較電路21的反相輸入端子。比較電路21對(duì)在主要因霍爾元 件25及放大電路沈被供電而使電源電壓VDD電壓下降的狀況下取樣后生成的基于磁作用 的電壓Vh2與在此狀況下取樣的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。這時(shí)，若基于磁作用的電壓Vh2 高于基準(zhǔn)電壓Vref，則比較電路21的輸出信號(hào)及輸出電壓VOUT成為高電平，若低，則成為 低電平。此外，該比較電路21的輸出信號(hào)由緩沖電路22緩沖。
這時(shí)，若設(shè)霍爾元件25的磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)為KH，則下述的公式(1) (3)成立。
VDD = VDDPS-Rvdd ‘ Idd (1)
KH VDD(2)
Vref VDD(3)
此外，從公式⑵，公式(4)也成立。
Vh2 VDD(4)
檢測(cè)對(duì)于霍爾元件25的磁作用時(shí)的磁檢測(cè)電平Bdet由下述的公式(5)表示。
Bdet = Vref/KH(5)
因而，由公式⑵ (5)可知，由于磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)KH與電壓下降的電源電壓VDD 成比例，基于磁作用的電壓Vh2也與電壓下降的電源電壓VDD成比例，且基于磁作用的電壓 Vh2及基準(zhǔn)電壓Vref這兩者也與電壓下降的電源電壓VDD成比例，所以磁檢測(cè)電平Bdet不 易與內(nèi)部電阻33的電阻值Rvdd相關(guān)。
此外，設(shè)從第1級(jí)第二放大器72的輸出端子到第1級(jí)第一放大器71的輸出端子 產(chǎn)生的電壓為VI、電壓Vl被斷續(xù)電路73斷續(xù)而生成的電壓為V2、在第2級(jí)放大器74的輸 出端子產(chǎn)生的電壓為V3、在比較電路21的非反相輸入端子產(chǎn)生的電壓為Vh2。此外，設(shè)由 第1級(jí)第一放大器71及第1級(jí)第二放大器72形成的第1級(jí)放大級(jí)的增益為G1、由第2級(jí) 放大器74形成的第2級(jí)放大級(jí)的增益為G2。此外，設(shè)霍爾電壓為Vhl。此外，設(shè)霍爾元件 25的偏置電壓為Voh、第1級(jí)放大級(jí)的偏置電壓為Voal、第2級(jí)放大級(jí)的偏置電壓為Voa2。
在從時(shí)間tl到時(shí)間t2為止的期間(取樣期間)中，電壓Vl由下述的公式(11) 表不。
Vl = Gl · (+Voh+Voal+Vhl)(11)
電壓Vl原樣成為電壓V2，電壓V2由下述的公式(12)表示。
V2 = Gl · (+Voh+Voal+Vhl)(12)
第2級(jí)放大級(jí)將電壓V2放大至電壓V3，電壓V3由下述的公式(1 表示。
V3 = Gl · G2 (+Voh+Voal+Vhl)+G2 · Voa2 (13)
在從時(shí)間t2到時(shí)間t3為止的期間(取樣期間)中，霍爾元件25的偏置電流的路 徑被切換，因此電壓Vl由下述的公式(14)表示。
Vl = Gl · (+Voh+VoaI-Vhl)(14)
電壓Vl被斷續(xù)電路73斷續(xù)而成為電壓V2，電壓V2由下述的公式(15)表示。
V2 = Gl · (-Voh-Voal+Vhl)(15)
第2級(jí)放大級(jí)將電壓V2放大到電壓V3，電壓V3由下述的公式(16)表示。
V3 = Gl · G2 (-Voh-Voa 1+Vh 1)+G2 · Voa2 (16)
從時(shí)間t3到時(shí)間t4為止的期間(比較期間)中，從時(shí)間11到時(shí)間t2為止的期 間的電壓V3與從時(shí)間t2到時(shí)間t3為止的期間的電壓V3被平均化而成為電壓Vh2，電壓 Vh2由下述的公式(17)表示。
Vh2 = Gl · G2 · Vhl+G2 · Voa2(17)
由公式(17)可知，霍爾元件25的偏置電壓Voh及放大電路沈的由第1級(jí)第一放 大器71及第1級(jí)第二放大器72形成的第1級(jí)放大級(jí)的偏置電壓Voal，沒有被包含于基于 磁作用的電壓Vh2中。
這樣，比較電路21對(duì)在主要因霍爾元件25及放大電路沈被供電而使電源電壓 VDD電壓下降的狀況下取樣后生成的基于磁作用的電壓Vh2與在此狀況下取樣后的基準(zhǔn)電 壓Vref進(jìn)行比較。這些電壓，兩者都是基于因內(nèi)部電阻33而電壓下降的電源電壓VDD生 成的。因而，磁檢測(cè)電平Bdet不易與內(nèi)部電阻33的電阻值Rvdd相關(guān)。
此外，能夠在取樣期間使比較電路21不工作，并能夠在比較期間使霍爾元件25及 放大電路26不工作，因此相應(yīng)地降低磁性傳感器電路的耗電。
此外，霍爾元件25的偏置電壓Voh及放大電路沈的由第1級(jí)第一放大器71及第 1級(jí)第二放大器72形成的第1級(jí)放大級(jí)的偏置電壓Voal，沒有被包含于基于磁作用的電壓 Vh2。
此外，圖1中，基準(zhǔn)電壓Vref在信號(hào)Φ IV成為高電平的定時(shí)經(jīng)由開關(guān)15充電至 電容19而被取樣，但在信號(hào)Φ2ν成為高電平的定時(shí)(未圖示)被取樣也可。
此外，信號(hào)Φ1和信號(hào)Φ IV為同一信號(hào)也可。
此外，信號(hào)Φ 2和信號(hào)Φ 2V為同一信號(hào)也可。
此外，在圖3中，在取樣期間比較電路21不工作，而在比較期間霍爾元件25及放 大電路沈不工作。但是，在取樣期間比較電路21工作，且在比較期間霍爾元件25及放大 電路沈不工作(未圖示)也可。此外，在取樣期間比較電路21不工作，而在比較期間霍爾 元件25及放大電路沈工作(未圖示)也可。
<第二實(shí)施方式>
首先，對(duì)第二實(shí)施方式的磁性傳感器電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4是表示第二實(shí)施 方式的磁性傳感器電路的圖。圖5是表示第二實(shí)施方式的磁性傳感器電路的放大電路的 圖。
比較第一實(shí)施方式與第二實(shí)施方式，則放大電路沈變更為放大電路^a，此時(shí)，在 放大電路26a中追加了第一和第二控制端子。取樣/保持電路10變更為取樣/保持電路 10a，此時(shí)，取樣/保持電路IOa中除去了第二輸入端子?？刂齐娐?3變更為控制電路23a， 此時(shí)，控制電路23a中追加了輸出信號(hào)Φ4的輸出端子。此外，追加了開關(guān)81 82。
比較第一實(shí)施方式與第二實(shí)施方式，則基準(zhǔn)電壓電路M的輸出端子經(jīng)由開關(guān)81 連接至放大電路的第一控制端子，而不會(huì)連接到取樣/保持電路10的第二輸入端子。 被施加電壓(VDD/幻的端子經(jīng)由開關(guān)82連接至放大電路26a的第二控制端子。開關(guān)15設(shè) 置在取樣/保持電路IOa的第一輸入端子上，而不是設(shè)在取樣/保持電路10的第二輸入端 子。此外，控制電路23a通過信號(hào)Φ4來控制開關(guān)15，而不是通過信號(hào)Φ ν來控制?？刂?電路23a通過信號(hào)Φ 4來控制開關(guān)81 82。
放大電路沈分別放大霍爾電壓及基準(zhǔn)電壓Vref。取樣/保持電路10在取樣期間 分別對(duì)放大后的霍爾電壓及放大后的基準(zhǔn)電壓Vref2進(jìn)行取樣。比較電路21在比較期間 對(duì)取樣后已放大的霍爾電壓與取樣后已放大的基準(zhǔn)電壓Vref2進(jìn)行比較，輸出基于比較結(jié) 果的輸出電壓。
接著，對(duì)磁性傳感器電路的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖6是表示磁性傳感器電路的動(dòng)作的 時(shí)序圖。
[從時(shí)間til到時(shí)間tl2為止的期間的動(dòng)作]
該期間的動(dòng)作與第一實(shí)施方式中的從時(shí)間tl到時(shí)間t2為止的期間的動(dòng)作相同。8
[從時(shí)間tl2到時(shí)間tl3為止的期間的動(dòng)作]
該期間的動(dòng)作與第一實(shí)施方式中的從時(shí)間t2到時(shí)間t3為止的期間的動(dòng)作相同。
[從時(shí)間tl3到時(shí)間tl4為止的期間的動(dòng)作]
該期間是放大基準(zhǔn)電壓Vref并對(duì)該基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行取樣的取樣期間。這時(shí)， 控制電路23a將信號(hào)Em控制在高電平，從而將放大電路26a控制在激活狀態(tài)。此外，控制 電路23a將信號(hào)EN2控制在低電平，從而將比較電路21控制在非激活狀態(tài)。由于比較電路 21不工作，相應(yīng)地降低磁性傳感器電路的耗電。此外，在該期間中，信號(hào)Φ4成為高電平，開 關(guān)15及開關(guān)81 82導(dǎo)通，信號(hào)Φ1 Φ2及信號(hào)Φ IV Φ2ν成為低電平，開關(guān)1 8、 開關(guān)11、和開關(guān)13斷開。此外，控制電路23a以使圖5所示的斷續(xù)電路73的各開關(guān)斷開的 方式進(jìn)行控制。
由于信號(hào)Φ4成為高電平，且開關(guān)81 82導(dǎo)通，基準(zhǔn)電壓Vref輸入至放大電路 26a的第一控制端子，且電壓(VDD/幻輸入至第二控制端子。這樣，基準(zhǔn)電壓Vref和第2級(jí) 放大器74的偏置電壓Voa2的合計(jì)電壓將電壓(VDD/幻放大至基準(zhǔn)電壓，輸出放大后的基 準(zhǔn)電壓Vref2。由于開關(guān)11及開關(guān)13斷開、開關(guān)15導(dǎo)通，放大后的基準(zhǔn)電壓Vref2經(jīng)由開 關(guān)15充電至電容19而被取樣。
[從時(shí)間tl4到時(shí)間tl5為止的期間的動(dòng)作]
該期間的動(dòng)作與第一實(shí)施方式中的從時(shí)間t3到時(shí)間t4為止的期間的動(dòng)作相同。
在此，雖然不做重復(fù)說明，但如上所述，電壓Vh2由下述的公式(17)表示。
Vh2 = Gl · G2 · Vhl+G2 · Voa2(17)
此外，由第2級(jí)放大器74形成的第2級(jí)放大級(jí)將基準(zhǔn)電壓Vref放大至基準(zhǔn)電壓 Vref2，放大后的基準(zhǔn)電壓Vref2由下述的公式(18)表示。
Vref2 = G2 · Vref+G2 · Voa2(18)
基于磁作用的電壓Vh2具有電壓(G2*Voa2)并且輸入至比較電路21的非反相輸 入端子，但放大后的基準(zhǔn)電壓Vref2也具有電壓(G2*Voa2)并且輸入至比較電路21的反 相輸入端子。因而，由公式(17) (18)可知，放大電路沈的由第2級(jí)放大器74形成的第 2級(jí)放大級(jí)的偏置電壓Voa2不會(huì)影響比較電路21。
這樣，不僅霍爾元件25的偏置電壓Voh及放大電路沈的由第1級(jí)第一放大器71 及第1級(jí)第二放大器72形成的第1級(jí)放大級(jí)的偏置電壓Voal不會(huì)影響比較電路21，而且 放大電路26的由第2級(jí)放大器74形成的第2級(jí)放大級(jí)的偏置電壓Voa2也不會(huì)影響比較 電路21。
附圖標(biāo)記說明
1 8、11 16開關(guān)；10取樣/保持電路；17 19電容；21比較電路；22緩沖電 路；23控制電路；對(duì)基準(zhǔn)電壓電路；25霍爾元件J6放大電路；30電源；31、41電源端子； 32,42接地端子；33內(nèi)部電阻；34內(nèi)部電源；43輸出端子。
權(quán)利要求
1.一種磁性傳感器電路，其與具有內(nèi)部電阻的電源連接，其特征在于，包括 通過磁作用產(chǎn)生霍爾電壓的霍爾元件；放大所述霍爾電壓的放大電路； 生成基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓電路；在取樣期間對(duì)已放大的所述霍爾電壓及基于所述基準(zhǔn)電壓的電壓分別取樣的取樣/ 保持電路；在比較期間對(duì)取樣后的已放大的所述霍爾電壓與取樣后的基于所述基準(zhǔn)電壓的電壓 進(jìn)行比較并輸出基于比較結(jié)果的輸出電壓的比較電路；以及在所述取樣期間至少將所述霍爾元件及所述放大電路控制在激活狀態(tài)，并在所述比較 期間至少將所述比較電路控制在激活狀態(tài)的控制電路。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器電路，其特征在于所述取樣/保持電路對(duì)已放大的所述霍爾電壓及所述基準(zhǔn)電壓分別取樣， 所述比較電路對(duì)取樣后的已放大的所述霍爾電壓與取樣后的所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。
3.如權(quán)利要求1所述的磁性傳感器電路，其特征在于 所述放大電路對(duì)所述霍爾電壓及所述基準(zhǔn)電壓分別進(jìn)行放大，所述取樣/保持電路對(duì)已放大的所述霍爾電壓及已放大的所述基準(zhǔn)電壓分別取樣， 所述比較電路對(duì)取樣后的已放大的所述霍爾電壓與取樣后的已放大的所述基準(zhǔn)電壓 進(jìn)行比較。
全文摘要
本發(fā)明提供磁檢測(cè)電平不易與電源的內(nèi)部電阻的電阻值相關(guān)的低耗電的磁性傳感器電路。比較電路(21)對(duì)在主要由霍爾元件(25)及放大電路(26)被供電而使電源電壓(VDD)電壓下降的狀況下取樣后生成的基于磁作用的電壓(Vh2)與在此狀況下取樣后的基準(zhǔn)電壓(Vref)進(jìn)行比較。這些電壓，兩者都是基于因內(nèi)部電阻(33)而電壓下降的電源電壓(VDD)生成的。因而，磁檢測(cè)電平(Bdet)不易與內(nèi)部電阻(33)的電阻值(Rvdd)相關(guān)。此外，例如能夠在取樣期間使比較電路(21)不工作，并且在比較期間能夠使霍爾元件(25)及放大電路(26)不工作，所以相應(yīng)地降低磁性傳感器電路的耗電。
文檔編號(hào)G01R33/07GK102033212SQ20101051302
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者挽地友生, 有山稔 申請(qǐng)人:精工電子有限公司