磁傳感器裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術能夠抑制消耗電力并同時抑制磁傳感器裝置內部的各構成元件所發出的噪聲或外來噪聲導致的磁場強度的檢測或解除的偏差而進行高精度的磁讀取。本發明專利技術是根據施加至磁電變換元件的磁場強度而進行邏輯輸出的磁傳感器裝置，由輸入將磁電變換元件的輸出放大而得到的信號并輸出比較的結果的比較器和對比較器的輸出信號進行運算處理的邏輯電路構成。邏輯電路僅在由于磁場強度的變化而導致邏輯輸出產生變化的情況下進行連續的多次邏輯輸出的對照判定。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及將磁場強度變換成電信號的磁傳感器裝置，涉及例如折疊式便攜電話機或筆記本電腦等中的開閉狀態探測用傳感器或電動機的旋轉位置探測傳感器等所利用的磁傳感器裝置。
技術介紹
作為折疊式便攜電話機或筆記本電腦等中的開閉狀態探測用傳感器，另外，作為電動機的旋轉位置探測傳感器，使用磁傳感器裝置(例如，參照專利文獻I)。磁傳感器裝置由磁電變換元件(例如霍爾元件)輸出與磁場強度或磁通量密度成比例的電壓，由放大器放大該輸出電壓，使用比較器來判定，以H信號或L信號的二值輸出。由于磁電變換元件的輸出電壓微小，因而磁電變換元件所擁有的失調電壓(元件失調電壓)、放大器或比較器所擁有的失調電壓(輸入失調電壓)或變換裝置內的噪聲成為問題。元件失調電壓(offset voltage)主要由于磁電變換元件從封裝件受到的應力等而產生。輸入失調電壓主要由于構成放大器的輸入電路的元件的特性偏差等而產生。噪聲主要由于構成電路的單體晶體管所擁有的閃變噪聲、單體晶體管或電阻元件所擁有的熱噪聲而產生。為了降低上述的磁電變換元件或放大器所擁有的失調電壓的影響，設計了圖4所示的磁傳感器裝置。現有的磁傳感器裝置成為具有霍爾元件1、切換霍爾元件I的第一檢測狀態和第二檢測狀態的開關切換電路2、放大開關切換電路2的兩個輸出端子的電壓差(V1-V2)的差分放大器3、差分放大器3的一個輸出端子與一端連接的電容Cl、在差分放大器3的另一個輸出端子與電容Cl的另一端之間連接的開關S1、比較器4以及D型觸發器Dl的構成。在此，第一檢測狀態為，從端子A和C輸入電源電壓，從端子B和D輸出檢測電壓。另外，第二檢測狀態為，從端子B和D輸入電源電壓，從端子A和C輸出檢測電壓。將磁電變換元件的差分輸出電壓設為Vh，將差分放大器的增益設為G，將差分放大器的輸入失調電壓設為Voa。在第一檢測狀態下，開關SI為接通(0N)，將電容C I充電至Vcl=V3-V4=G (Vhl+Voa)。接下來，在第二檢測狀態下，開關SI為斷開(OFF)，輸出Vc2=V3-V4=G (-Vh2+Voa)0 在此，成為 V5-V6=V3-Vcl-V4=Vc2_Vcl=-G (Vhl+Vh2)，抵銷輸入失調電壓的影響。另外，由于磁電變換元件的檢測電壓Vhl和Vh2 —般擁有同相的有效信號分量和反相的元件失調分量，因而上述的輸出電壓還除去元件失調分量的影響。而且，在比較器中進行所施加的磁場強度和基準電壓的比較，鎖存比較輸出結果?；鶞孰妷海趫D4的情況下，是磁電變換元件中的同相電壓，能夠通過追加電路而任意地設定。專利文獻1:日本特開2001 - 337147號公報。
技術實現思路
然而，在現有的磁傳感器裝置中，不能完全地抑制傳感器裝置內部的各構成元件所發出的噪聲(閃變噪聲、熱噪聲)或外來噪聲導致的影響，存在著檢測或解除時的磁場強度產生偏差的課題。尤其是，由于在差分放大器3的輸入端子部產生的噪聲被放大而成為主要原因。本專利技術是為了解決如以上那樣的課題而設計的，提供通過重復多次磁場檢測的動作并進行這些判定結果的對照而抑制噪聲所導致的影響并高精度地檢測或解除磁場強度的磁傳感器裝置。而且，作為僅在從上次的檢測狀態起發生變化時進行前述多次對照的構成，抑制不需要的消耗電力。為了解決現有的這樣的問題點，本專利技術的磁傳感器裝置作為如以下那樣的構成。本專利技術是根據施加至磁電變換元件的磁場強度而進行邏輯輸出的磁傳感器裝置，由輸入將磁電變換元件的輸出放大而得到的信號并輸出比較的結果的比較器和對比較器的輸出信號進行運算處理的邏輯電路構成。邏輯電路僅在由于磁場強度的變化而導致邏輯輸出產生變化的情況下進行連續的多次邏輯輸出的對照判定。 依照本專利技術的磁傳感器裝置，能夠抑制消耗電力并同時降低裝置內部的各構成元件所發出的噪聲或外來噪聲導致的磁場強度的檢測或解除的判定偏差。另外，能夠提供能夠利用低消耗電流來進行高精度的磁場強度的檢測或解除的磁傳感器裝置。附圖說明圖1是示出本實施方式的磁傳感器裝置的電路圖。圖2是本實施方式的磁傳感器裝置的時序圖。圖3是本實施方式的磁傳感器裝置的應用示例的時序圖。圖4是現有的磁傳感器裝置的電路圖。圖5是示出選擇器電路的一個示例的電路圖。圖6是示出差分放大器的一個示例的電路圖。附圖標記說明I霍爾元件；2 開關切換電路；3 差分放大器；4 比較器；5 接通/斷開(ON/OFF)電路；11、12 差分放大器；AN1 與(AND)電路；0R1 或(OR)電路；X1、X2 異或(XOR)電路；D1、D2、D3 D型觸發器；SL1、SL2選擇器電路；TM1、TM2傳輸門。具體實施例方式本實施方式的磁傳感器裝置作為折疊式便攜電話機或筆記本電腦等中的開閉狀態探測傳感器或電動機的旋轉位置探測傳感器等探測磁場強度的狀態的傳感器而廣泛地利用。在以下的實施方式中，對使用磁電變換元件的磁傳感器裝置進行說明，但本專利技術的變換裝置也能夠使用根據加速度或壓力等而同樣地進行電壓輸出的變換元件，以代替根據磁場強度而進行電壓輸出的磁電變換元件。圖1是本實施方式的磁傳感器裝置的電路圖。本實施方式的磁傳感器裝置由作為磁電變換元件的霍爾元件1、開關切換電路2、差分放大器3、比較器4、0N/0FF電路5、D型觸發器Dl、D2、D3、XOR電路X1、X2、選擇器電路SLU SL2、AND電路AN1、OR電路0R1、電容Cl、開關S1、輸出端子VOUT以及0N/0FF信號源ΦΕ1、ΦΕ2構成?；魻栐蘒具有第一端子對A-C和第二端子對B-D。開關切換電路2具有與霍爾元件I的各端子A、B、C以及D連接的4個輸入端子、第一輸出端子以及第二輸出端子。差分放大器3具有第一輸入端子和第二輸入端子以及第一輸出端子和第二輸出端子。選擇器電路SL1、SL2具有輸入端子A、輸入端子B、選擇端子CtS以及輸出。差分放大器3,其第一輸出端子與電容Cl的一端連接,第二輸出端子與開關SI的一端連接。比較器4,其第一輸入與電容Cl的另一端和開關SI的另一端連接,第二輸入與差分放大器3的第二輸出端子連接，輸出與D型觸發器Dl和D型觸發器D2連接。XOR電路XI，其第一輸入與D型觸發器Dl的輸出連接，第二輸入與D型觸發器D2的輸出連接，輸出與選擇器電路SLl的選擇端子CtS連接。XOR電路X2，第一輸入與D型觸發器Dl的輸出和選擇器電路SLl的輸入端子A連接，第二輸入與選擇器電路SLl的輸入端子B、選擇器電路SL2的輸入端子A、D型觸發器D3的輸出以及輸出端子VOUT連接，輸出與選擇器電路SL2的選擇端子0S以及AND電路ANl的第一輸入連接。選擇器電路SL2，其輸入端子B與選擇器電路SLl的輸出端子連接，輸出端子與D型觸發器D 3的輸入連接。AND電路AN1，其第二輸入與0N/0FF信號源ΦΕ2連接，輸出與OR電路ORl的第一輸入連接。OR電路0R1，其第二輸入與0N/0FF信號源ΦΕ1連接，輸出與0N/0FF電路5連接。0N/0FF電路5將ΦΕΝ信號輸出至開關切換電路2、差分放大器3、比較器4。在圖5中，示出選擇器電路SLl和SL2的電路圖的一個示例。選擇器電路由構成傳輸門(transmission gate) TMl的PMOS晶體管501和NMOS晶體管502、構成傳輸門TM2的PMO本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁傳感器裝置，根據施加至磁電變換元件的磁場強度來進行邏輯輸出，包括：比較器，輸入將所述磁電變換元件的輸出放大而得到的信號并輸出比較的結果；以及邏輯電路，對所述比較器的輸出信號進行運算處理，所述磁傳感器裝置特征在于，所述邏輯電路，僅在由于所述磁場強度的變化而導致所述邏輯輸出產生變化的情況下，進行連續的多次邏輯輸出的對照判定。

【技術特征摘要】
2011.09.27 JP 2011-2112211.一種磁傳感器裝置，根據施加至磁電變換元件的磁場強度來進行邏輯輸出，包括 比較器，輸入將所述磁電變換元件的輸出放大而得到的信號并輸出比較的結果；以及邏輯電路，對所述比較器的輸出信號進行運算處理，所述磁傳感器裝置特征在于，所述邏輯電路，僅在由于所述磁場強度的變化而導致所述邏輯輸出產生變化的情況下，進行連續的多次邏輯輸出的對照判定。2.如權利要求1所述的磁傳感器裝置，其特征在于，所述邏輯電路包括第一 D型觸發器和第二 D型觸發器，所述比較器的輸出端子各自與輸入端子連接； 第一異或電路，所述第一 D型觸發器的輸出端子和所述第二 D型觸發器的輸出端子與輸入端子連接；第二異或電路，所述第一 D型觸發器的輸出端子和第三D型觸發器的輸出端子與輸入端子連接；第一選擇器電路，所述第一 D型觸發器的輸出端子和所述第三D型觸發器的輸出端子與輸入端子連接，根據所述第一異或電路的輸出而將輸入信號選擇性地輸出；以及第二選擇器電路，所述第三D型觸發器的輸出端子和所述第一選擇器電路的輸出端子與輸入端子連接，根據所述第二異或電路的輸出而將輸入信號向所述第三D型觸發器選擇性地輸出。3.如權利要求2所述的磁傳感器裝置，其特征在于，所述磁傳感器裝置還包括所述磁電變換元件；開關切換電路，切換所述磁電變換元件的第一檢測狀態和第二檢測狀態；差分放大器，放大所述開關切換電路的兩個輸出端子的電壓差；電容，一個端子與所述差分放大器的輸出端子連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：村岡大介，有山稔，挽地友生，深井健太郎，
申請(專利權)人：精工電子有限公司，
類型：發明
國別省市：