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公開番号2025144497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024170208
出願日2024-09-30
発明の名称磁気センサ回路
出願人エイブリック株式会社
代理人
主分類G01R 33/07 20060101AFI20250925BHJP(測定;試験)
要約【課題】消費電流を低減しながら温度によるホール素子の同相出力電圧の変化を抑制するとともに磁気検出精度を高めることができる磁気センサ回路の提供。
【解決手段】磁気センサ回路100は、ホール電圧VH及びオフセット電圧VHosを出力するホール素子111と、ホール電圧VHを交流成分、オフセット電圧VHosを直流成分にするスイッチ部120と、交流成分のホール電圧VHを通過させ、直流成分のオフセット電圧VHosを遮断するとともに、同相電圧V2Cを所定の同相電圧V3Cに設定できる第1のDCカットフィルタ130と、ホール電圧VHにオフセット電圧VAMPosを加えた電圧を増幅する増幅回路140と、交流成分のホール電圧VHを復調し、直流成分のオフセット電圧VAMPosを変調する復調回路150と、直流成分のホール電圧VHを通過させ、交流成分のオフセット電圧VAMPosを遮断するローパスフィルタ160とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
駆動回路により駆動電流が流され、ホール電圧及び第１のオフセット電圧を出力するホール素子と、
クロック信号に基づき、前記駆動電流を流す極性を変え、前記ホール電圧を直流成分にして、前記第１のオフセット電圧を交流成分にして出力するスピニング回路と、
前記クロック信号に基づき、前記スピニング回路から出力される差動電圧において、前記ホール電圧を交流成分にし、前記第１のオフセット電圧を直流成分にする変調回路と、
前記変調回路から出力される差動電圧において、交流成分の前記ホール電圧を通過させ、直流成分の前記第１のオフセット電圧を遮断するとともに、前記変調回路からの同相電圧を所定の同相電圧に設定できる第１のＤＣカットフィルタと、
前記第１のＤＣカットフィルタから出力される差動電圧において、交流成分の前記ホール電圧に直流成分の第２のオフセット電圧を加えた電圧を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路から出力される差動電圧において、交流成分の前記ホール電圧を復調して直流成分にし、直流成分の前記第２のオフセット電圧を変調して交流成分にする復調回路と、
前記復調回路から出力される差動電圧において、直流成分の前記ホール電圧を通過させ、交流成分の前記第２のオフセット電圧を遮断するローパスフィルタと、
を有することを特徴とする磁気センサ回路。
続きを表示（約 120 文字）【請求項２】
前記駆動回路は、カレントミラー回路を用いた定電流源である請求項１に記載の磁気センサ回路。
【請求項３】
前記増幅回路と前記復調回路の間に第２のＤＣカットフィルタが接続されている請求項１に記載の磁気センサ回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサ回路に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気を電圧に変換する磁電変換方法はさまざまな種類があるが、半導体装置における代表的なものとしてホール素子がある。
【０００３】
ホール素子は、ホール効果を利用しており、印加された磁界の強さに比例した差動電圧を出力する磁電変換素子である。このホール素子を用いて磁気センサとして動作させるために、例えば、駆動回路、増幅回路などの周辺回路がホール素子に接続される。
駆動回路は、定電流源又は定電圧源を備えており、ホール素子に定電流又は定電圧を印加して駆動電流を流す。また、ホール素子から出力されるホール電圧は非常に小さいことから、ホール素子の後段には増幅回路が接続される。
【０００４】
このような周辺回路においても、高精度で磁気検出を行うために様々な提案がなされている。たとえば、オペアンプを用いてホール素子電圧を制御し、ホール素子の同相出力電圧の温度変化を抑制する駆動回路が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－９７９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの側面では、消費電流を低減しながら温度によるホール素子の同相出力電圧の変化を抑制するとともに磁気検出精度を高めることができる磁気センサ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態における磁気センサ回路は、
駆動回路により駆動電流が流され、ホール電圧及び第１のオフセット電圧を出力するホール素子と、
クロック信号に基づき、前記駆動電流を流す極性を変え、前記ホール電圧を直流成分にして、前記第１のオフセット電圧を交流成分にして出力するスピニング回路と、
前記クロック信号に基づき、前記スピニング回路から出力される差動電圧において、前記ホール電圧を交流成分にし、前記第１のオフセット電圧を直流成分にする変調回路と、
前記変調回路から出力される差動電圧において、交流成分の前記ホール電圧を通過させ、直流成分の前記第１のオフセット電圧を遮断するとともに、前記変調回路からの同相電圧を所定の同相電圧に設定できる第１のＤＣカットフィルタと、
前記第１のＤＣカットフィルタから出力される差動電圧において、交流成分の前記ホール電圧に直流成分の第２のオフセット電圧を加えた電圧を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路から出力される差動電圧において、交流成分の前記ホール電圧を復調して直流成分にし、直流成分の前記第２のオフセット電圧を変調して交流成分にする復調回路と、
前記復調回路から出力される差動電圧において、直流成分の前記ホール電圧を通過させ、交流成分の前記第２のオフセット電圧を遮断するローパスフィルタと、
を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一つの側面によれば、消費電流を低減しながら温度によるホール素子の同相出力電圧の変化を抑制するとともに磁気検出精度を高めることができる磁気センサ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態の一例における磁気センサ回路を示すブロック図である。
図２は、図１に示すホールセンサ部及び変調回路を示す回路図である。
図３は、図１で示した実施形態の一例の変形例における磁気センサ回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、特許文献１のようなオペアンプを用いた駆動回路では、各種オフセット電圧（不平衡電圧）を除去するために高速スイッチングを行うと、オペアンプに即応性が求められ消費電流が大きくなる、という知見に基づく。特許文献１のような駆動回路でホール素子の同相電圧の温度変化を抑制することができると思われるが、ホール素子に接続されている駆動回路にオペアンプを用いる場合、オペアンプは瞬間的な電圧変動に応答する必要があり、オペアンプには大きな消費電流が必要となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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