[发明专利]磁检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及具有霍尔元件及其磁偏移消除电路的磁检测电路，尤其 涉及在比以往更低的电源电压下工作的磁检测电路。

背景技术

在使用了霍尔元件的磁检测电路中，当在设置于霍尔元件的四个角 上的电极的相对电极间流过电流且靠近磁铁时，利用在未流过电流的其 余的相对电极间产生电位差的现象来进行磁检测。但是，对于大部分霍 尔元件而言，由于制造偏差，即使未靠近磁铁，在该未流过电流的其余 的相对电极间也会产生电位差，从而错误地检测为好像位于磁铁附近。 将未靠近该磁铁而检测到的磁量称为磁偏移，消除该磁偏移的电路是磁 偏移消除电路。

图4是示出现有的磁检测电路的框图。

磁检测电路具有：霍尔元件100；用于对霍尔元件100切换地施加 电压的开关电路101、102、201、202；对霍尔元件100的信号进行切换 输出的传输门103、104、203、204；输入霍尔元件100的信号的放大电 路110；开关105和电容C1；以及开关205和电容C2。

为了消除磁偏移，霍尔元件100的形状为正方形那样的上下左右对 称的形状。电源端子经由开关101与霍尔元件100的电极a连接，经由 开关201与霍尔元件100的电极c连接。GND端子经由开关202与霍尔 元件100的电极d连接，经由开关102与霍尔元件100的电极b连接。 放大电路110的正输入端子经由传输门203与霍尔元件100的电极a连 接，经由传输门103与霍尔元件100的电极c连接。放大电路110的负 输入端子经由传输门104与霍尔元件100的电极d连接，经由传输门204 与霍尔元件100的电极b连接。放大电路110的输出端子经由开关105 与电容C1连接，经由开关205与电容C2连接。

通过上述结构，磁检测电路以如下的方式工作来进行磁检测。

第一状态为：开关101、102和传输门103、104导通，开关201、 202和传输门203、204断开，开关105导通，开关205断开。在第一状 态下，从霍尔元件100的电极a向电极b流过电流，与霍尔元件100的 电极c和电极d之间产生的电位差成比例的电压被储存在电容C1中。

第二状态为：开关101、102和传输门103、104断开，开关201、 202和传输门203、204导通，开关105断开，开关205导通。在第二状 态下，从霍尔元件100的电极c向电极d流过电流，与霍尔元件100的 电极a和电极b之间产生的电位差成比例的电压被储存在电容C2中。

这里，在电容C1中储存与磁量成比例的电压，在电容C2中储存与 磁偏移成比例的电压。储存在电容C1中的与磁量成比例的电压的符号和 储存在电容C2中的与磁量成比例的电压的符号相反。储存在电容C1中 的与磁偏移成比例的电压的符号和储存在电容C2中的与磁偏移成比例 的电压的符号相同。因此，只要从电容C1的电压减去电容C2的电压， 即可仅取出与磁量成比例的电压。即，能够消除磁偏移。

接下来，阐述传输门的驱动方法。为了使传输门导通，向NMOS晶 体管的栅极施加作为电源电压的高电平电压，向PMOS晶体管的栅极施 加作为GND端子的电平的低电平电压。为了断开传输门，向NMOS晶 体管的栅极施加低电平电压，同时向传输门内的PMOS晶体管的栅极施 加高电平电压(例如参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特开2005-260629号公报(图3)

在上述传输门的驱动方法中，在传输门导通时所能通过的电压是比 PMOS晶体管的阈值电压的绝对值高的电压，或者是比从电源电压减去 NMOS晶体管的阈值电压后的值低的电压。例如，设电源电压为1.2V、 NMOS晶体管的阈值为0.7V、PMOS晶体管的阈值为-0.7V。在现有的传 输门驱动方法中，从电源电压的1.2V减去NMOS晶体管的阈值0.7V后 的值为0.5V，PMOS晶体管的阈值的绝对值为0.7V，0.5V以上0.7V以 下的电压不能通过传输门。作为解决该课题的方法，可以考虑降低NMOS 晶体管的阈值以及PMOS晶体管的阈值的绝对值。但是，利用该方法将 产生新的课题，即：传输门的漏电流(off leak current)增加，并因漏电 流而导致磁检测精度恶化。