自動感度調整付き磁場センサ

专利摘要:
磁場センサが、磁場感知素子と、また磁場感知素子に関連付けられる感度に作用する利得調整信号を供給するフィードバック回路とを有する。いくつかの構成においては、フィードバック回路は、磁場センサがその上に配設される基板の歪みを感知するピエゾ抵抗器を含むことが可能である。これらの構成により、フィードバック回路は、感知された歪みにより、利得調整信号を生成することが可能である。他の構成においては、フィードバック回路は、磁場感知素子の感度を直接的に測定するために、磁場感知素子に隣接するパルス磁場を生成することが可能である。これらの構成により、フィードバック回路は、感知される感度により、利得調整信号を生成することが可能である。
公开号:JP2011513706A
申请号:JP2010547666
申请日:2009-01-23
公开日:2011-04-28
发明作者:テイラー，ウィリアム・ピー；ドゥーグ，マイケル・シー；モンレアル，ジェラルド
申请人:アレグロ・マイクロシステムズ・インコーポレーテッド；
IPC主号:G01R33-07

专利说明:

[0001] 本発明は、一般に、磁場センサに関し、より詳細には、磁場に対する磁場センサの感度を感知し、調整する回路を有する磁場センサに関する。]
背景技術

[0002] 磁場センサは、様々なタイプの磁場感知素子、例えば、ホール効果素子、磁気抵抗素子を使用し、これらの素子は、大抵、様々な電子部品に結合され、共通の基板の上に全て配設される。磁場センサ素子（および磁場センサ）は、様々な性能特性によって特徴付けられることができ、その１つが、出力信号振幅と、磁場感知素子がさらされる磁場との関係に関して示されることが可能な感度である。]
[0003] 磁場感知素子の、したがって、磁場センサの感度は、いくつかのパラメータとの関連で変わることが知られている。例えば、感度は、磁場感知素子の温度の変化との関連で変わる可能性がある。別の例では、感度は、磁場感知素子がその上に配置される基板上にもたらされる歪みとの関連で変わる可能性がある。このような歪みは、基板を含む集積回路を製造するときに、基板上にもたらされる可能性がある。例えば、歪みは、基板のカプセル化、例えば、プラスチックカプセル化を形成するために使用される成形化合物の硬化によって生じる応力によってもたらされる可能性がある。]
[0004] 磁場センサの温度の変化は、温度の変化による感度の変化を直接的に招く可能性があることは認識されるであろう。しかし、磁場センサの温度の変化はまた、温度が、磁場感知素子がその上に配設される基板上に歪みを与える場合、感度の変化を間接的に招く可能性もある。]
[0005] 磁場センサおよび磁場感知素子の感度の変化は望ましくない。]
発明が解決しようとする課題

[0006] 磁場感知素子を含む磁場センサが、磁場感知素子の感度を直接的にか、または間接的に測定することが可能であり、それに応じて、磁場センサの感度を調整することが可能である。そのため、磁場センサは、両方の存在が、普通なら、磁場センサの感度を変えやすい可能性がある温度逸脱の存在下または製造段階の存在下で、概して、不変な磁場への感度を維持する。]
課題を解決するための手段

[0007] 本発明の１つの態様により、磁場センサが、基板によって支持される磁場感知素子を含む。磁場感知素子は、磁場応答信号部分を含む出力信号を生成するためのものである。磁場応答信号部分は、第１の磁場に対する感度を有する。磁場センサはまた、フィードバック回路を含み、その回路は、基板によって支持され、磁場感知素子に近接する電流導体を含む。電流導体は、第２の磁場を生成するためのものである。フィードバック回路はまた、第２の磁場に応答する利得調整信号を生成するように構成されている利得演算回路を含む。磁場センサはまた、基板によって支持され、利得調整信号を受け取るために結合される利得調整ノードを有する利得調整回路を含む。利得調整回路は、利得調整信号に応答して、磁場応答信号部分の感度を調整するように構成されている。]
[0008] 本発明の別の態様により、磁場センサが基板によって支持される磁場感知素子を含む。磁場感知素子は、磁場応答信号部分を含む出力信号を生成するためのものである。磁場応答信号部分は、第１の磁場に対する感度を有する。磁場センサはまた、フィードバック回路を含む。フィードバック回路は、基板によって支持される第１のピエゾ抵抗器を含む。第１のピエゾ抵抗器は、第１の圧電出力信号が生成されるノードを有する。第１の圧電出力信号は、第１の方向における基板の歪みに応答する。フィードバック回路はまた、基板によって支持される第２のピエゾ抵抗器を含む。第１および第２のピエゾ抵抗器はそれぞれ、それぞれの一次応答軸を有し、第１および第２のピエゾ抵抗器は、それらのそれぞれの一次応答軸が、概して、垂直になるように、相対配向で配設される。第２のピエゾ抵抗器は、第２の圧電出力信号が生成されるノードを有する。第２の圧電出力信号は、概して、第１の方向に垂直な第２の方向における基板の歪みに応答する。フィードバック回路はさらに、第１および第２の圧電出力信号に関連する信号を受け取るために結合される第１および第２の入力ノードと、利得調整信号が生成される出力ノードとを有する結合回路を含む。磁場センサはまた、基板によって支持される利得調整回路を含み、それは、利得調整信号を受け取るために結合される利得調整ノードを有する。利得調整回路は、利得調整信号に応答して、磁場応答信号部分の感度を調整するように構成されている。]
[0009] 本発明の前述の特徴、ならびに本発明それ自体は、図面の以下の詳細な説明から、より十分に理解され得る。]
図面の簡単な説明

[0010] 利得調整回路に結合される磁場感知素子、ここでは、ホール効果素子を有する回路のブロック図であって、利得調整回路は、利得調整信号を供給して、利得調整回路の利得を調整するように構成されているフィードバック回路に結合されており、いくつかの実施形態においては、フィードバック回路は、温度閾値回路および／またはパワーオン回路を含む、図である。
図１の温度閾値回路として使用可能な温度閾値回路の例示的な実施形態を示すブロック図である。
図１の温度閾値回路として使用可能な温度閾値回路の別の例示的な実施形態を示すブロック図である。
図１のパワーオン回路および温度閾値回路の代わりに使用可能な一体化パワーオン温度閾値回路を示すブロック図である。
図１の回路の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、２つのピエゾ抵抗器を含み、利得調整回路は、利得調整可能な前置増幅器を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、２つのピエゾ抵抗器を含み、利得調整回路は、ホール効果素子に結合される調整可能な電流源を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、ホール効果素子に隣接する導体を含み、利得調整回路は、利得調整可能な前置増幅器を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、ホール効果素子に隣接する導体を含み、利得調整回路は、ホール効果素子に結合される調整可能な電流源を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、第２のホール効果素子を含み、利得調整回路は、ホール効果素子に結合される調整可能な電流源を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、２つのピエゾ抵抗器を含み、またそれぞれのピエゾ抵抗器に隣接するそれぞれの導体も含み、利得調整回路は、ホール効果素子に結合される調整可能な電流源を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、２つのピエゾ抵抗器を含み、またそれぞれのピエゾ抵抗器に隣接するそれぞれの導体も含み、利得調整回路は、ホール効果素子に結合される調整可能な電流源を備える、図である。
図１の回路の別の特定の実施形態のブロック図であって、フィードバック回路は、２つのピエゾ抵抗器を含み、またホール効果素子に隣接する導体も含み、利得調整回路は、ホール効果素子に結合される調整可能な電流源を備える、図である。
磁場感知素子と２つのピエゾ抵抗器との関係を示すブロック図である。
磁場感知素子と、磁場感知素子に隣接する電流導体とを示すブロック図である。
磁場感知素子と、２つのピエゾ抵抗器と、それぞれのピエゾ抵抗器に隣接するそれぞれの導体とを示すブロック図である。
磁場感知素子と、磁場感知素子の周囲に複数のループで形成された電流導体とを示すブロック図である。] 図１
実施例

[0011] 本発明を説明する前に、いくつかの導入的な概念および専門用語を説明する。本明細書において使用される限りでは、用語「磁場感知センサ」は、「磁場感知素子」を含む回路を説明するために使用される。磁場センサは、電流導体に流れる電流によって生成される磁場を感知する電流センサと、強磁性物体の接近を感知する磁気スイッチと、強磁性品目を、例えば、リング磁石の磁区を通過して感知する回転検出器と、磁場の磁場密度を感知する磁場センサとを含むが、それらに限定されない様々な用途に使用される。用語「磁場センサ」は、本明細書においては、語句「磁場を感知するための回路」と同義に使用される。]
[0012] 磁場感知素子はホール効果素子であることが、以下に示され、説明されるが、他の構成においては、磁場感知素子は、ホール効果素子であっても、磁気抵抗素子であっても、または磁気トランジスタであってもよく、しかし、それらに限定されない。知られているように、種々のタイプのホール効果素子、例えば、平面ホール素子、および垂直ホール素子がある。また知られているように、種々のタイプの磁気抵抗素子、例えば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）素子、トンネリング磁気抵抗（ＴＭＲ）素子、および磁気トンネル接合（ＭＴＪ）がある。]
[0013] 本明細書において使用される限りでは、用語「ピエゾ抵抗器」は、ピエゾ抵抗器の歪みに関連する抵抗を有する回路素子を説明するために使用される。従来のピエゾ抵抗器は知られている。しかし、明白になるであろうように、後述するいくつかの構成においては、ピエゾ抵抗器はまた、ピエゾ抵抗器によって経験される磁場に関連する抵抗を有することが可能であり、このように、いわゆる「磁気抵抗器」として機能することもまた可能である。後述するピエゾ抵抗器が、歪みおよび磁場の両方に関連する抵抗を有するためには、ピエゾ抵抗器は、磁場に対するピエゾ抵抗器の感度を高めるために、従来のピエゾ抵抗器よりも大きく（例えば、より長く）作製可能である。しかし、本明細書において使用される限りでは、用語「ピエゾ抵抗器」はまた、従来の磁気抵抗素子も含む。]
[0014] 図１を参照すると、磁場を感知するための例示的な回路１０が、磁場感知素子２０、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子２０は、電流源２４から駆動電流２２を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号２６、２８を生成するように構成されており、それは、利得調整回路１４に結合される。利得調整回路１４は、電流源２４を含み、また前置増幅器３０も含む。前置増幅器３０は、差動入力信号２６、２８を増幅するように、かつ増幅信号３２を生成するように構成されている。回路１０はまた、別の回路素子３４も含むことが可能であり、それは、いくつかの構成においては、（線形）増幅器であり、他の構成においては、比較器である。] 図１
[0015] 回路１０はまた、ホール効果素子２０の感度を直接的にか、または間接的に感知するように構成されているフィードバック回路１２も含む。フィードバック回路は、利得調整回路に結合される利得調整信号１６を生成するように構成されている。]
[0016] 動作中、電流源２４または前置増幅器３０のうちのいずれか一方（または両方）は、利得調整信号１６に応答して増幅信号３２の大きさに作用することが可能な利得調整素子として使用可能である。]
[0017] フィードバック回路１２は、いくつかの実施形態においては、温度閾値回路１８を含むことが可能である。フィードバック回路１２はまた、いくつかの実施形態においては、パワーオン回路１９を含むことが可能である。]
[0018] 温度閾値回路１８は、利得調整信号１６に作用するように構成されており、例えば、それにより、利得調整信号１６は、回路１０がその上に配設される基板の温度が温度閾値を上回っている温度に達したときのみ、利得調整回路１４の利得を制御するようになる。]
[0019] パワーオン回路１８はまた、利得調整信号１６に作用するように構成されており、例えば、それにより、利得調整信号１６は、回路１０に与えられるパワーにすぐに続く時間周期の間のみ、利得調整回路１４の利得を制御するようになる。]
[0020] 次に、図１Ａを参照すると、例示的な温度閾値回路４０が、図１の温度閾値回路１８と同一であっても、または類似であってもよい。温度閾値回路４０は、温度感知素子４２がその上に配設される基板の温度に応答する温度信号４４を生成するように構成されている温度感知素子４２を含むことが可能である。比較器４７が、温度信号４４を受け取るために、かつ温度信号４４を閾値信号４６と比較するために結合される。比較器４７は、例えば、温度信号４４が温度閾値信号４６を下回っている第１の状態と、温度信号４４が温度閾値信号４６を上回っている第２の状態とを呈することが可能な温度イネーブル信号４８を生成するように構成されている。] 図１ 図１Ａ
[0021] 次に、図１Ｂを参照すると、別の例示的な温度閾値回路５０が、図１の温度閾値回路１８と同一であっても、または類似であってもよい。温度閾値回路５０は、温度感知素子５２がその上に配設される基板の温度に応答する温度信号５４を生成するように構成されている温度感知素子５２を含むことが可能である。比較器５８が、温度信号５４を受け取るために、かつ温度信号５４を閾値信号５６と比較するために結合される。比較器５８は、例えば、温度信号５４が温度閾値信号５６を下回っている第１の状態と、温度信号５４が温度閾値信号５６を上回っている第２の状態とを呈することが可能な比較信号６０を生成するように構成されている。温度閾値回路５０はまた、比較信号６０を受け取るために結合され、温度イネーブル信号６４を生成するように構成されている単安定マルチバイブレータ６２も含むことが可能である。] 図１ 図１Ｂ
[0022] 動作中、温度イネーブル信号６４は、温度信号５４が、温度閾値信号５６の値を交差するときに、またはそのとき近くに開始し、単安定マルチバイブレータ６２の特性によって決定されるときに終了するパルス信号である。いくつかの構成においては、パルス信号６４は、約１ミリ秒の持続時間を有する。]
[0023] 図１Ａの回路４０は、実質的な静的信号として温度イネーブル信号４８を生成することが可能であり、図１Ｂの回路５０は、パルス信号として温度イネーブル信号４８を生成することが可能であることを理解すべきである。] 図１Ａ 図１Ｂ
[0024] 次に、図１Ｃを参照すると、一体型パワーオン／温度閾値回路７００が、パワーアップのときにも、また温度逸脱のときにも、イネーブル信号７４２の状態の変化をもたらす。回路７００は、回路の、例えば図１の回路１０のパワーアップを示すパワーオン信号７０４を生成するように構成されているパワーオン回路７０２を含む。] 図１ 図１Ｃ
[0025] 図１のパワーオン回路１９、または図１Ｃのパワーオン回路７０２として使用可能なパワーオン回路は知られており、そのため、これ以上は説明しない。しかし、パワーオン回路１９、７０２は、いくつかの実施形態においては、実質的な静的パワーオンイネーブル信号を生成することが可能であり、他の実施形態においては、パワーが、回路、例えば図１の回路１０に与えられるとき近くに、パルス信号としてパワーオンイネーブル信号を生成することが可能であることを認識すべきである。] 図１ 図１Ｃ
[0026] 回路７００はまた、パワーオン信号７０４を受け取るために結合され、所定の周期を有するパワーオン２値パルス信号７０８を生成するように構成されている単安定マルチバイブレータ７０６を含む。パワーオン２値パルス信号７０８は、２値サンプリング信号７１６を生成するように構成されているＯＲゲート７１４に結合される。]
[0027] 回路７００はまた、回路、例えば図１の回路１０の温度を示す温度信号７４６を生成するように構成されている温度感知素子７４４を含む。温度信号７４６は、サンプル／ホールド回路７４８によって受け取られ、その回路は、２値サンプリング信号７１６の一方の状態の間、温度信号７４６をサンプリングし、その結果、２値サンプリング信号７１６の他方の状態の間、ホールド温度信号７５０をもたらす。] 図１
[0028] オフセット回路７１８が、ホールド温度信号７５０を受け取るために結合される。１つの構成においては、オフセット回路７１８は、第１の電圧源７２２および第２の電圧源７２４それぞれを含み、それらは、正のオフセットホールド温度信号７２０と、負のオフセットホールド温度信号７２６とを生成するために結合される。正のオフセットホールド温度信号７２０は、ホールド温度信号７５０、例えば１００ミリボルトを上回っている所定の量であり、負のオフセットホールド温度信号７２６は、ホールド温度信号７５０、例えば１００ミリボルトを下回っている所定の量であることは明白であろう。しかし、いくつかの他の構成においては、第１の電圧源７２２と第２の電圧源７２４とは、異なってよく、その結果、ホールド温度信号７５０から離れた別の所定の量である正のオフセットホールド温度信号７２０および負のオフセットホールド温度信号７２６がもたらされる。]
[0029] 正のオフセットホールド温度信号７２０および負のオフセットホールド温度信号７２６は、ウィンドウ比較器７３０によって受け取られる。ウィンドウ比較器は、様々なトポロジーにより構成可能であり、示されているトポロジーは、単に代表に過ぎない。ウィンドウ比較器７３０はまた、温度信号７４６を受け取るために結合される。]
[0030] 動作中、ウィンドウ比較器７３０は、温度信号７５２が、正のオフセットホールド温度信号７２０と、負のオフセットホールド温度信号７２６との境界によって定められるウィンドウの外側を遷移するときはいつも、２値ウィンドウ比較器出力信号７４２の状態の変化を生成するように構成されている。このようにして、２値ウィンドウ比較器出力信号７４２は、温度感知素子７４４によって経験される温度逸脱を示す。]
[0031] ２値ウィンドウ比較器出力信号７４２はまた、回路７００のパワーアップのとき近くに状態の変化を有することは明白であるべきである。パワーアップのときに、温度信号７５２は、温度を示す値に急速に達することが可能であり、正のオフセットホールド温度信号７２０および負のオフセットホールド温度信号７２６は、よりゆっくりと安定した値に近づくことが可能である。そのため、パワーアップのときに、最初、２値ウィンドウ比較器出力信号７４２は、例えば、高いことが可能である。正のオフセットホールド温度信号７２０および負のオフセットホールド温度信号７２６が、より安定した値に達したとき、２値ウィンドウ比較器出力信号７４２は、低い状態に遷移することが可能である。]
[0032] また、動作中、温度信号７４６が、正のオフセットホールド温度信号７２０と、負のオフセットホールド温度信号７２６との境界によって定められるウィンドウの外側を遷移するいかなるときにも、２値ウィンドウ比較器出力信号７４２は状態を変える。]
[0033] ２値ウィンドウ比較器出力信号７４２は、後続の図面に示す回路における「イネーブル」信号として使用可能である。後述するように、磁場を感知するための回路の利得調整、すなわち、利得較正は、イネーブル信号７４２の高状態の間、あるいは低状態の間、生じることが可能である。上述の議論から、イネーブル信号７４２は、パワーアップのときに、またはパワーアップのとき近くに、かつまた温度感知素子７４４によって感知される温度逸脱のときに、または温度逸脱のとき近くに、このような較正を開始するのに役立つことが可能であることが理解されるであろう。]
[0034] 本明細書において使用される限りでは、用語「イネーブル」信号は、温度イネーブル信号、パワーオンイネーブル信号、または両方の組合せのいずれかを示すために使用される。]
[0035] イネーブル信号７４２は、別の単安定マルチバイブレータ７１２に結合され、それは、温度逸脱２値パルス信号７１０を生成する。温度逸脱２値パルス信号７１０はまた、ＯＲゲート７１４によって受け取られ、その結果、イネーブル信号７４２が温度逸脱による状態の変化を有するとき、２値サンプル信号７４８内に別のパルスをもたらす。]
[0036] 温度逸脱から生じるパルス２値サンプル信号７１６は、新規値を呈するホールド温度信号７５０と、そのため、ホールド温度信号７５０を囲む新規位置を呈する正のオフセットホールド温度信号７２０および負のオフセットホールド温度信号７２６の境界によって定められるウィンドウとをもたらすことは明白であるべきである。したがって、イネーブル信号７４２は、またその元の状態に変わる。]
[0037] このようにして、パワーアップ状態だけが、イネーブル信号７４２の一時的な高状態をもたらすのではなく、温度感知素子７４４によって経験される温度逸脱もまた、イネーブル信号７４２の一時的な高状態をもたらす。したがって、イネーブル信号７４２により、後述の回路のいずれもが、パワーアップのとき、および所定の温度逸脱、すなわち正または負のいずれかの温度逸脱を経験したときの両方において、自動的に較正する（例えば、利得調整する）ことになり得る。]
[0038] 次に、図２を参照すると、磁場を感知するための回路７０が、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図１のフィードバック回路１２と同一であっても、または類似であってもよいフィードバック回路７２を含むことが可能である。フィードバック回路７２は、より十分に後述する。] 図１ 図２
[0039] 回路７０は、磁場感知素子１０８、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子１０８は、電流源１１０から駆動電流信号１１２を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号１１４、１１６を生成するように構成されており、それは、前置増幅器１１８に結合される。前置増幅器１１８は、フィードバック回路７２によって生成される利得調整信号１０６に応答する利得を有する利得調整素子として使用される。前置増幅器１１８は、差動入力信号１１４、１１６を増幅するように、かつ増幅信号１２０を生成するように構成されている。回路７０はまた、増幅信号１２０を受け取るために結合され、出力信号１２４を生成するように構成されている別の回路素子１２２も含むことが可能である。いくつかの構成においては、回路素子１２２は、（線形）増幅器であり、他の構成においては、回路素子１２２は、比較器である。]
[0040] フィードバック回路７２は、第１のピエゾ抵抗器８０および第２のピエゾ抵抗器８６それぞれを含むことが可能である。ピエゾ抵抗器が、ピエゾ抵抗器によって経験される歪みに関連して変動する抵抗を有する回路素子であることは理解されるであろう。上述したように、回路７０がその上に配設される基板が温度逸脱を経験したとき、または基板が、ある種の製造加工段階、例えば、集積回路本体とのオーバーモールドを経験したとき、基板は、応力および結果生じる歪みを経験する可能性がある。歪みは、磁場感知素子１０８の感度に作用する可能性がある。より十分に後述するように、フィードバック回路７２と、ピエゾ抵抗器８０、８６とは、特に、歪みを測定することが可能であり、フィードバック回路７２は、歪みに関連するフィードバック信号１０６を生成することが可能である。]
[0041] 第１のピエゾ抵抗器８０は、第１の電流源７６から第１の電流信号７８を受け取るために結合可能であり、その結果、第１の電圧信号７８ａが生じる。フィードバック回路７２はまた、第１の電圧信号７８ａを受け取るために結合され、第１の増幅信号９４を生成するように構成されている第１の増幅器８１も含むことが可能である。]
[0042] 同様に、第２のピエゾ抵抗器８６は、第２の電流源８２から第２の電流信号８４を受け取るために結合可能であり、その結果、第２の電圧信号８４ａが生じる。フィードバック回路７２はまた、第２の電圧信号８４ａを受け取るために結合され、第２の増幅信号９２を生成するように構成されている第２の増幅器９０も含むことが可能である。]
[0043] フィードバック回路７２はさらに、第１の増幅信号９４および第２の増幅信号９２それぞれを受け取るために結合され、出力信号９８を生成するように構成されている結合回路９６を含むことが可能である。いくつかの構成においては、フィードバック回路７２は、出力信号９８を受け取るために結合されるサンプル／ホールド回路１０４を含む。サンプル／ホールド回路１０４は、パルス発生器１００からパルス信号１０２を受け取るために結合可能であり、その状態または遷移の結果、出力信号９８をサンプリングし、それに応じて、利得制御信号１０６生成するサンプル／ホールド回路１０４がもたらされる。パルス発生器１００は、イネーブル信号８８に応答することが可能であり、それは、温度イネーブル信号であっても、パワーオンイネーブル信号であっても、または両方の組合せであってもよい。この目的のために、回路７０は、温度閾値回路および／またはパワーオン回路のうちの一方、あるいは両方を含むことが可能であり、それらは、図１〜図１Ｂと併せて上述している。しかし、温度閾値回路および／またはパワーオン回路は、明確にするために図示せず、代わりに、イネーブル信号８８のみを図示する。] 図１ 図１Ａ 図１Ｂ
[0044] サンプル／ホールド回路１０４は、出力信号９８をサンプリングして、温度イネーブル信号もしくはパワーオンイネーブル信号がアクティブなときの間、例えば、回路の温度が温度閾値を上回って上昇したときの間、またはパワーが回路７０に最近与えられたときの間、利得調整信号１０６を生成することが可能であることは上述の議論から明白であるべきである。反対に、サンプル／ホールド回路１０４は、温度イネーブル信号もしくはパワーオンイネーブル信号がアクティブでないときの間、例えば、温度が温度閾値を上回っている状態から温度閾値を下回っている状態に低下するときの間、またはパワーが回路７０に与えられた後のときに、利得調整信号１０６を保持することが可能である。]
[0045] イネーブル信号８８はまた、第１の電流源７６および第２の電流源８２それぞれによって受取り可能であり、それにより、第１の電流源７６および第２の電流源８２は、イネーブル信号８８がアクティブであるときのみ、第１の電流信号７８および第２の電流信号８４を生成することになる。この構成により、回路７０は、利得調整が要求されないとき、例えば、回路７０の温度が温度閾値を超えなかったときに、パワーを保存することが可能である。]
[0046] いくつかの構成においては、第１のピエゾ抵抗器８０および第２のピエゾ抵抗器８６は、それらがその上に配設される基板について垂直に配置される。この構成により、第１の電圧信号７８ａの値が、基板の主な表面に平行な第１の方向における歪みに関連し、第２の電圧信号８４ａの値が、基板の主な表面に平行、かつ第１の方向に垂直な第２の方向における歪みに関連する。この構成により、基板の主な表面に平行ないずれの方向における基板の歪みをも、ピエゾ抵抗器８０、８６によって感知可能である。]
[0047] 構成においては、第１の電流信号７８と、第２の電流信号８４との間の所定の関係は、基板が温度逸脱を受けた場合、第１の方向における基板の歪みと、第２の方向における基板の歪みとの間の予想される関係により選択される。]
[0048] いくつかの構成においては、結合回路９６は、増幅信号９４、９２の和として、出力信号９８および結果生じる利得調整信号１０６を供給する。他の構成においては、結合回路９６は、増幅信号９４、９２の２乗平均平方根（ＲＭＳ）和として、出力信号９８および結果生じる利得調整信号１０６を供給する。さらなる他の構成、具体的には、磁場感知素子１０８の感度は、それがその上に配設される基板の歪みの非線形関数であるための構成においては、結合回路９６は、他のやり方で、増幅信号９４、９２を結合することが可能である。]
[0049] 動作中、利得調整信号１０６は、ピエゾ抵抗器８０、８６によって感知される歪みに関連して前置増幅器１１８の利得を調整し、利得調整信号１０６が供給されなかった場合よりも、歪みおよび温度逸脱の存在下で、回路７０の感度をより一定に保つ傾向がある。当業者は、基板の歪みと、基板の上に配設されるホール素子の感度に対して結果生じる効果との間の関係を理解するであろう。当業者はまた、基板の温度と、基板の上に配設されるホール素子の感度に対して結果生じる効果との関係も理解するであろう。]
[0050] 次に、図２Ａを参照すると、その中では同様の参照記号を有する図２の同様の素子が示され、磁場を感知するための別の回路１３０が、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図２のフィードバック回路７２を含むことが可能である。図２の回路７０と異なり、利得調整は、利得調整信号１０６に応答して、ホール効果素子１０８への調整可能な電流信号１４０を生成する調整可能な電流源１３６によってもたらされる。固定された利得前置増幅器１４２が、図２の利得調整可能な前置増幅器１１８に取って代わる。] 図１ 図２ 図２Ａ
[0051] 回路１３０の動作は、実質的には、図２と併せて上述した動作と同一である。
次に図３を参照すると、磁場を感知するための回路１５０が、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図１のフィードバック回路１２と同一であっても、または類似であってもよいフィードバック回路１５２を含むことが可能である。フィードバック回路１５２は、より十分に後述する。] 図１ 図２ 図３
[0052] 回路１５０は、磁場感知素子１６６、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子１６６は、電流源１９０から駆動電流信号１９２を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号１９４、１９６を生成するように構成されており、それは、前置増幅器１９８に結合される。前置増幅器１９８は、フィードバック回路１５２によって生成される利得調整信号１８６に応答する利得を有する利得調整素子として使用される。前置増幅器１９８は、差動入力信号１９４、１９６を増幅するように、かつ増幅信号２００を生成するように構成されている。回路１５０はまた、増幅信号２００を受け取るために結合され、フィルタリング信号２０４を生成するように構成されているローパスフィルタ２０２も含むことが可能である。回路１５０はまた、フィルタリング信号２０４を受け取るために結合され、出力信号２０８を生成するように構成されている別の回路素子２０６も含むことが可能である。いくつかの構成においては、回路素子２０６は、（線形）増幅器であり、他の構成においては、回路素子２０６は比較器である。]
[0053] フィードバック回路１５２は、ここでは、ホール効果素子１６６の周囲にループを形成するように示されている導体１６４を含むことが可能である。導体１６４は、電流源１６０から電流信号１６２を受け取るために結合可能である。電流源１６０は、パルス発生器１５４によって生成されるパルス信号１５８を受け取るために結合可能である。パルス信号１５８は、パルス電流信号１６２をもたらすことが可能である。いくつかの構成においては、パルス電流信号は、２つの状態、すなわち基本的にゼロ電流が導体１６４内に流れる間の第１の状態と、所定の電流が導体１６４内に流れる間の第２の状態とを有する。いくつかの構成においては、第２の状態のデューティサイクルは小さくてよく、例えば、約１パーセントから約５パーセントの範囲にあってよい。いくつかの構成においては、パルス電流信号１６２の周波数は、約２５ｋＨｚから５００ｋＨｚの範囲にある。]
[0054] 電流源１６０が第１の状態にあり、基本的にゼロ電流を生成するとき、ホール効果素子１６６は、測定することを意図される磁場、例えば、電流センサと併せて見られることになる電流搬送導体（または、より単純に、電流導体）を通る電流から生じる磁場にのみ応答することは理解されるであろう。しかし、電流源１６０が第２の状態にあり、所定の電流を生成するとき、ホール効果素子１６６は、測定することを意図される磁場だけでなく、導体１６４を通る所定の電流によって生成される磁場にもまた応答する。そのため、増幅信号２００は、上述の電流パルスを有する電流信号１６２から生じる磁場を示すパルスと組み合わせられて、回路１５０が測定することを意図される磁場を示す信号の和である。]
[0055] 増幅信号２００は、別の増幅信号１７５を生成するように構成されている増幅器１７８によって受け取られる。第１のサンプル／ホールド回路１７４および第２のサンプル／ホールド回路１７８はそれぞれ、増幅信号１７５を受け取るために、かつ第１のサンプリング信号１８０および第２のサンプリング信号１９２それぞれを生成するために結合される。第１のサンプル／ホールド回路１７４は、パルス信号１５８を受け取り、パルス信号１５８の特定の状態の間、例えば、電流信号１６２が電流パルスを有するときに、サンプリングする。第２のサンプル／ホールド回路１７６は、インバータ１７０によって生成される反転パルス信号１７２を受け取り、反転パルス信号１７２の特定の状態の間、例えば、電流信号１６２が電流パルスを有していないときに、サンプリングする。第１のサンプリング信号１８０は、上述の電流パルスを有する電流信号１６２から生じる磁場との組合せで、回路１５０が測定することを意図される磁場を示すが、第２のサンプリング信号１８２は、回路１５０が測定することを意図される磁場を示すことを理解すべきである。]
[0056] フィードバック回路１５２は、第１のサンプリング信号１８０および第２のサンプリング信号１８２を受け取るために結合される結合回路１８４を含むことが可能である。結合回路１８４は、前置増幅器１９８に結合される利得調整信号１８６を生成するように構成されている。いくつかの構成においては、結合回路１８４は、第１のサンプリング信号１８０と第２のサンプリング信号１８２との差として、利得調整信号１８６を供給し、そのため、上述の電流パルスを有する電流信号１６２から生じる磁場のみを示す。この特定の構成により、利得調整信号１８６は、上述の電流パルスから生じる磁場に対するホール効果素子１６６の感度を直接的に示すことを理解すべきである。]
[0057] 本明細書において使用される限りでは、用語「利得演算回路」は、導体１６４、電流源１６０、またはパルス発生器１５４を含まないフィードバック回路１５２の一部分を説明するために使用される。]
[0058] ローパスフィルタ２０２は、基本的には、上述の電流パルスから生じる増幅信号２００におけるパルスを取り除き、回路１５０が測定することを意図される磁場のみを示すフィルタリング信号２０４を出す。フィルタリング信号２０４が第２のサンプリング信号１８２に類似しており、他の実施形態においては、どちらの信号も相互置換え可能に使用可能であることは理解されるであろう。したがって、信号２０４は、結合回路１８４に対して破線により結合されるように示される。]
[0059] 動作中、利得調整信号１８６は、ホール効果素子１６４の直接的に測定された感度に関連して前置増幅器１９８の利得を調整し、利得調整信号１８６が供給されなかった場合よりも、ホール効果素子１６６の感度における歪みに関連する変化、またはホール効果素子１６６の感度における他の変化の存在下で、回路１５０の感度をより一定に保つ傾向がある。]
[0060] ホール効果素子１６６の感度は、温度によりホール効果素子１６６上にもたらされる歪みは別として、温度によって直接的に作用される可能性があることは認識されるであろう。例えば、ホール効果素子の可動性は、温度に関連している可能性がある。回路１５０は、ホール効果素子１６６の感度を直接的に測定するので、回路１５０は、前置増幅器１９８の利得を調整して、いずれの変化原因から生じるホール効果素子１６６の感度の変化をも示すように構成されている。]
[0061] パルス発生器１５４は、イネーブル信号１５６を受け取るために結合可能であり、それは、図２と併せて上述したように、温度イネーブル信号であっても、パワーオンイネーブル信号であっても、または両方の組合せであってもよい。この目的のために、回路１５０は、図１〜図１Ｂと併せて上述した温度閾値回路および／またはパワーオン回路のうちの一方または両方を含むことが可能である。しかし、温度閾値回路および／またはパワーオン回路は、明確にするために図示せず、代わりに、イネーブル信号１５６のみを図示する。] 図１ 図１Ａ 図１Ｂ 図２
[0062] 次に図３Ａを参照すると、その中では同様の参照記号を有する図３の同様の素子が示され、磁場を感知するための別の回路２２０が、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図３のフィードバック回路１５２を含むことが可能である。図３の回路１５０と異なり、利得調整は、利得調整信号１８６に応答してホール効果素子１６６への調整可能な電流信号２２４を生成する調整可能な電流源２２２によってもたらされる。固定された利得前置増幅器２２６が、図３の利得調整可能な前置増幅器１９８に取って代わる。] 図１ 図３ 図３Ａ
[0063] 回路２２０の動作は、実質的には、図３と併せて上述した動作と同一である。
次に、図３Ｂを参照すると、図３の回路１５０と同様に、磁場を感知するための回路２４０が、ホール効果素子の感度の直接的な測定によって利得調整を達成する。しかし、回路１５０と異なり、感度を直接的に測定するために使用される素子は、第２のホール効果素子２５４であり、磁場を測定することを意図されたホール効果素子２８０ではない。] 図３ 図３Ｂ
[0064] 回路２４０は、図１のフィードバック回路１２と同一であっても、または類似であってもよいフィードバック回路２４２を含むことが可能である。フィードバック回路２４２は、より十分に後述する。] 図１
[0065] 回路２４０は、磁場感知素子２８０、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子２８０は、電流源２７６から駆動電流信号２７８を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号２８２、２８４を生成するように構成されており、それは、前置増幅器２８６に結合される。前置増幅器２８６は、増幅信号２８８を生成するように構成されている。回路２４０はまた、増幅信号２８８を受け取るために結合され、出力信号２９０を生成するように構成されている別の回路素子２９０も含むことが可能である。いくつかの構成においては、回路素子２９０は、（線形）増幅器であり、他の構成においては、回路素子２９０は比較器である。]
[0066] フィードバック回路２４２は、二次磁場感知素子２５４、ここでは、ホール効果素子を含むことが可能である。二次ホール効果素子２５４は、電流源２５６から駆動電流信号２５８を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号２６４、２６６を生成するように構成されており、それは、第２の前置増幅器２６８に結合される。ここでは、コイルとして示されている電流導体２５２が、二次ホール効果素子２５４に隣接する。電流導体２５２は、電流源２４６から電流信号２５０を受け取る。差動ホール電圧信号２６４、２６６は、電流導体２５２によって生成される磁場と、第２のホール効果素子２５４の感度とを示す。いくつかの構成においては、回路２４０は、第２のホール効果素子２５４に隣接して配設される磁気シールドを含み、電流導体２５２によって生成される磁場以外の磁場の二次ホール効果素子２５４への影響を減らす。]
[0067] 第２の前置増幅器２６８は、増幅信号２７０を生成するように構成されている。フィードバック回路２４２は、増幅信号２７０を受け取るために結合され、利得調整信号２７４を生成するように構成されているサンプル／ホールド回路２７２を含むことが可能である。電流源２７６は、利得調整信号２７４に応答してホール効果素子２８０への調整可能な電流信号２７８として電流信号２７８を生成する。]
[0068] 動作中、利得調整信号２７４は、電流源２７６を調整し、利得調整信号２７４が供給されなかった場合よりも、ホール効果素子２８０の感度における変化に関連する二次ホール効果素子２５４の感度における変化の存在下で、回路２４０の感度をより一定に保つ傾向がある。]
[0069] パルス発生器２６０は、イネーブル信号２４８を受け取るために結合可能であり、それは、図２と併せて上述したように、温度イネーブル信号であっても、パワーオンイネーブル信号であっても、または両方の組合せであってもよい。この目的のために、回路２４０は、図１〜図１Ｂと併せて上述した温度閾値回路および／またはパワーオン回路のうちの一方または両方を含むことが可能である。しかし、温度閾値回路および／またはパワーオン回路は、明確にするために図示せず、代わりに、イネーブル信号２４８のみを図示する。] 図１ 図１Ａ 図１Ｂ 図２
[0070] イネーブル信号２４８はまた、第１の電流源２４６および第２の電流源２５６それぞれによって受取り可能であり、それにより、第１の電流源２４６および第２の電流源２５６は、イネーブル信号２４８がアクティブであるとき、すなわち特定の状態にあるときのみ、第１の電流信号２５０および第２の電流信号２５８を生成することになる。この構成により、回路２４０は、利得調整が要求されないとき、例えば、回路２４０の温度が温度閾値を超えなかったときに、パワーを保存することが可能である。]
[0071] フィードバック回路２４２は、電流源２７６によってホール効果素子２８０と関連付けられる利得を制御するように示されているが、他の実施形態においては、利得調整信号２７４は、前置増幅器２８６の代わりの利得調整可能な前置増幅器に印加可能である。]
[0072] 次に、図４を参照すると、磁場を感知するための回路３００が、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図１のフィードバック回路１２と同一であっても、または類似であってもよいフィードバック回路３０２を含むことが可能である。フィードバック回路３０２は、より十分に後述する。] 図１ 図４
[0073] 回路３００は、磁場感知素子３５２、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子３５２は、調整可能な電流源３４８から駆動電流信号３５０を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号３５４、３５６を生成するように構成されており、それは、前置増幅器３５８に結合される。調整可能な電流源３４８は、フィードバック回路３０２によって生成される利得調整信号３４４に応答し、差動ホール電圧信号３５４、３５６の利得調整をもたらす。前置増幅器３５８は、増幅信号３６０を生成するように構成されている。回路３００はまた、増幅信号３６０を受け取るために結合され、出力信号３６４を生成するように構成されている別の回路素子３６２も含むことが可能である。いくつかの構成においては、回路素子３６２は、（線形）増幅器であり、他の構成においては、回路素子３６２は、比較器である。]
[0074] フィードバック回路３０２は、第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０それぞれを含むことが可能である。上述したように、回路３００がその上に配設される基板が温度逸脱を経験した場合、または基板がある種の製造加工段階、例えば、集積回路本体とのオーバーモールドを経験した場合、基板は、応力および結果生じる歪みを経験する可能性がある。歪みは、磁場感知素子３５２の感度に作用する可能性がある。より十分に後述するように、フィードバック回路３０２、および具体的には、ピエゾ抵抗器３１２、３２０は、歪みを測定することが可能であり、フィードバック回路３０２は、歪みに関連するフィードバック信号３４４を生成することが可能である。]
[0075] 第１のピエゾ抵抗器３１２は、第１の電流源３０８から第１の電流信号３１０を受け取るために結合可能であり、その結果、第１の電圧信号３１０ａが生じる。フィードバック回路３０２はまた、第１の電圧信号３１０ａを受け取るために結合され、第１の増幅信号３２８を生成するように構成されている第１の増幅器３２７を含むことが可能である。]
[0076] 同様に、第２のピエゾ抵抗器３２０は、第２の電流源３１６から第２の電流信号３１８を受け取るために結合可能であり、その結果、第２の電圧信号３１８ａが生じる。フィードバック回路３０２はまた、第２の電圧信号３１８ａを受け取るために結合され、第２の増幅信号３３２を生成するように構成されている第２の増幅器３３０を含むことが可能である。]
[0077] 図２の回路７０と異なり、回路３００はさらに、第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０に隣接して、ここでは、コイルとして示されている直列結合の第１の導体３１４および第２の導体３２２それぞれを含むことが可能である。一次的に歪みに応答するピエゾ抵抗器はまた、磁場にも応答することは認識されるであろう。この目的のために、導体３１４、３２２は、電流源３２４から電流信号３２６を受け取るために結合される。導体３１４、３２２を通る電流信号３２６は、ピエゾ抵抗器３１２、３２０において磁場をもたらす。そのため、第１の増幅信号３２８および第２の増幅信号３３２が、（例えば、それぞれの歪みに比例して変化する電圧を有する）第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０それぞれによって経験される歪みを示し、また（例えば、電流信号３２６に比例して変化する電圧を有する）第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０それぞれの磁場応答（すなわち感度）も示すことを認識すべきである。第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０の磁場感度の変化は、磁場感知素子３５２の磁場感度の変化に関連している傾向があることを理解すべきである。回路３００は、図２の回路７０よりも、磁場感度の変化をより直接的に測定する傾向がある。] 図２
[0078] フィードバック回路３０２はさらに、第１の増幅信号３２８および第２の増幅信号３３２それぞれを受け取るために結合され、出力信号３３６を生成するように構成されている結合回路３３４を含むことが可能である。いくつかの構成においては、フィードバック回路３０２は、出力信号３３６を受け取るために結合されるサンプル／ホールド回路３４２を含む。サンプル／ホールド回路３４２は、パルス発生器３３８からパルス信号３４０を受け取るために結合可能であり、その状態または遷移の結果、出力信号３３６をサンプリングし、それに応じて、利得制御信号３４４を生成するサンプル／ホールド回路３４２がもたらされる。パルス発生器３３８は、イネーブル信号３０６に応答することが可能であり、それは、温度イネーブル信号であっても、パワーオンイネーブル信号であっても、または両方の組合せであってもよい。この目的のために、回路３００は、図１〜図１Ｂと併せて上述した温度閾値回路および／またはパワーオン回路のうちの一方または両方を含むことが可能である。しかし、温度閾値回路および／またはパワーオン回路は、明確にするために図示せず、代わりに、イネーブル信号３０６のみを図示する。] 図１ 図１Ａ 図１Ｂ
[0079] サンプル／ホールド回路３４２は、出力信号３３６をサンプリングして、温度イネーブル信号またはパワーオンイネーブル信号がアクティブであるときの間、例えば、回路の温度が温度閾値を上回って上昇したときの間、またはパワーが回路３００に最近与えられたときの間、利得調整信号３４４を生成することが可能であることは、上述の議論から明白であるべきである。反対に、サンプル／ホールド回路３４２は、温度イネーブル信号またはパワーオンイネーブル信号がアクティブでないときの間、例えば、温度が温度閾値を上回っている状態から温度閾値を下回っている状態に低下するときの間、またはパワーが回路３００に与えられた後のときに、利得調整信号３４４を保持することが可能である。]
[0080] イネーブル信号３０６はまた、パルス発生器３０６によって受取り可能なだけでなく、第１の電流源３０８および第２の電流源３１６それぞれによっても、また電流源３２４によっても受取り可能であり、それにより、第１の電流源３０８および第２の電流源３１６、ならびにまた電流源３２４は、イネーブル信号３０６がアクティブであるときのみ、すなわち特定の状態にあるときのみ、第１の電流信号３１０および第２の電流信号３１８、ならびにまた電流信号３２６を生成することになる。この構成により、回路３００は、利得調整が要求されないとき、例えば、回路３００の温度が温度閾値を超えなかったときに、パワーを保存することが可能である。]
[0081] いくつかの構成においては、第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０は、それらがその上に配設される基板について垂直に配置される。この構成により、第１の電圧信号３１０ａの値が、基板の主な表面に平行な第１の方向における歪みに関連し、第２の電圧信号３１８ａの値が、基板の主な表面に平行、かつ第１の方向に垂直な第２の方向における歪みに関連する。この構成により、基板の主な表面に平行ないずれの方向における基板の歪みをも、ピエゾ抵抗器３１２、３２０によって感知可能である。]
[0082] いくつかの構成においては、結合回路３３４は、増幅信号３２８、３３２の和として、出力信号３３６および結果生じる利得調整信号３４４を供給する。他の構成においては、結合回路３３４は、増幅信号３２８、３３２の２乗平均平方根（ＲＭＳ）和として、出力信号３３６および結果生じる利得調整信号３４４を供給する。さらなる他の構成、具体的には、磁場感知素子３５２の感度は、それがその上に配設される基板の歪みの非線形関数であるための構成においては、結合回路３３４は、他のやり方で、増幅信号３２８、３３２を結合することが可能である。]
[0083] 動作中、利得調整信号３４４は、電流信号３５０を調整し、そのため、利得調整信号３４４が供給されなかった場合よりも、第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０によって感知される歪みに関連し、また第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０の磁場感度にも関連するホール効果素子３５２の感度は、歪みおよび温度逸脱の存在下で、回路３００の感度をより一定に保つ傾向がある。]
[0084] フィードバック回路３０２は、電流源３４８によって、ホール効果素子３５２と関連付けられる利得を制御するように示されているが、他の実施形態においては、利得調整信号３４４は、前置増幅器３５８の代わりに利得調整可能な前置増幅器に印加可能である。]
[0085] 導体３１４、３２２は、直列に結合されるように、かつ電流源３２４によって駆動されるように示されているが、他の構成においては、導体３１４、３２２は、電流源３２４によって並列に駆動される。さらなる別の構成においては、導体３１４、３２２は、別個の電流源によって、別々に駆動される。]
[0086] いくつかの構成においては、回路３００は、電流搬送導体３１４、３２２のうちの一方のみを有する。
次に、図４Ａを参照すると、磁場を感知するための回路４００が、図４の回路３００に類似しているが、別のやり方で、ピエゾ抵抗器によって生成される信号に関して動作する。回路４００は、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図１のフィードバック回路１２と同一であっても、または類似であってもよいフィードバック回路４０２を含むことが可能である。フィードバック回路４０２は、より十分に後述する。] 図１ 図４ 図４Ａ
[0087] 回路４００は、磁場感知素子４６８、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子４６８は、調整可能な電流源４６４から駆動電流信号４６６を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号４７０、４７２を生成するように構成されており、それは、前置増幅器４７４に結合される。調整可能な電流源４６４は、フィードバック回路４０２によって生成される利得調整信号４６２に応答し、差動ホール電圧信号４７０、４７２の利得調整をもたらす。前置増幅器４７４は、増幅信号４７６を生成するように構成されている。回路４００はまた、増幅信号４７６を受け取るために結合され、出力信号４８０を生成するように構成されている別の回路素子４７８も含むことが可能である。いくつかの構成においては、回路素子４７８は、（線形）増幅器であり、他の構成においては、回路素子４７８は、比較器である。]
[0088] フィードバック回路４０２は、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０それぞれを含むことが可能である。第１のピエゾ抵抗器４１２は、第１の電流源４０８から第１の電流信号４１０を受け取るために結合可能であり、その結果、第１の電圧信号４１０ａが生じる。フィードバック回路４０２はまた、第１の電圧信号４１０ａを受け取るために結合され、第１の増幅信号４２６を生成するように構成されている第１の増幅器４２４も含むことが可能である。]
[0089] 同様に、第２のピエゾ抵抗器４２０は、第２の電流源４１６から第２の電流信号４１８を受け取るために結合可能であり、その結果、第２の電圧信号４１８ａが生じる。フィードバック回路４０２はまた、第２の電圧信号４１８ａを受け取るために結合され、第２の増幅信号４３８を生成するように構成されている第２の増幅器４３６も含むことが可能である。]
[0090] 図２の回路７０と異なるが、図４の回路３００と同様に、回路４００はさらに、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０に隣接して、ここでは、コイルとして示されている直列結合の第１の導体４１４および第２の導体４２２それぞれを含むことが可能である。一次的に歪みに応答するピエゾ抵抗器はまた、磁場にも応答することは認識されるであろう。この目的のために、導体４１４、４２２は、電流源４５８から電流信号４５９を受け取るために結合される。図４の電流信号３４６と異なり、電流信号４５９は、パルス発生器４５５に応答するパルス電流信号である。導体４１４、４２２を通る電流信号４５９は、ピエゾ抵抗器４１２、４２０において磁場をもたらす。そのため、第１の増幅信号４２６および第２の増幅信号４３８は、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０それぞれによって経験される歪みを示し、また第１のピエゾ抵抗器３１２および第２のピエゾ抵抗器３２０それぞれの磁場応答も示すことを認識すべきである。図４と併せて上述したように、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０の磁場感度の変化は、磁場感知素子４６８の磁場感度の変化に関連している傾向があることを理解すべきである。回路４００は、図２の回路７０よりも、磁場感度の変化をより直接的に測定する傾向がある。] 図２ 図４
[0091] フィードバック回路４０２はさらに、第１の増幅信号４２６を受け取るために結合される第１のサンプル／ホールド回路４２８および第２のサンプル／ホールド回路４３０それぞれを含むことが可能であり、また第２の増幅信号４３８を受け取るために結合される第３のサンプル／ホールド回路４３２および第４のサンプル／ホールド回路４３４それぞれも含むことが可能である。第１のサンプル／ホールド回路４２８は、第１のサンプリング信号４４０を生成し、第２のサンプル／ホールド回路４３０は、第２のサンプリング信号４４２を生成し、第３のサンプル／ホールド回路４３２は、第３のサンプリング信号４４６を生成し、第４のサンプル／ホールド回路４３４は、第４のサンプリング信号４４８を生成し、それぞれが、結合回路４６０によって受け取られる。]
[0092] 第１のサンプル／ホールド回路４２８および第３のサンプル／ホールド回路４３２は、電流信号４５９がパルス電流と等しい値を有するときに、サンプリングする。そのため、第１のサンプリング信号４４０および第３のサンプリング信号４４６は、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０それぞれによって経験される歪みを示し、また、パルス電流信号４５９によって生成される磁場に対する（また、存在し得る任意の他の磁場に対する）第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０の磁場応答も示す。]
[0093] 第２のサンプル／ホールド回路４３０および第４のサンプル／ホールド回路４３４は、電流信号４５９が実質的なゼロの値を有するときに、サンプリングする。そのため、第２のサンプリング信号４４２および第４のサンプリング信号４４８は、概して、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０それぞれによって経験される歪みのみを示す。しかし、第２のサンプリング信号４４２および第４のサンプリング信号４４８はまた、存在し得る任意の他の磁場も示すことが可能である。第２のサンプリング信号４４２および第４のサンプリング信号４４８は、パルス電流信号４５９によって生成される磁場に対する（また、存在し得る任意の他の磁場に対する）第１のピエゾ抵抗器４１２および第第２のピエゾ抵抗器４２０の磁場応答のみを示す信号を達成するために、第１のサンプリング信号４４０および第３のサンプリング信号４４６から減算可能なベースラインを示す。]
[0094] 結合回路４６０は、利得調整信号４６２を生成するように構成されている。パルス発生器４５５は、イネーブル信号４０６に応答することが可能であり、それは、温度イネーブル信号であっても、パワーオンイネーブル信号であっても、または両方の組合せであってもよい。この目的のために、回路３００は、図１〜図１Ｂと併せて上述した温度閾値回路および／またはパワーオン回路のうちの一方または両方を含むことが可能である。しかし、温度閾値回路および／またはパワーオン回路は、明確にするために図示せず、代わりに、イネーブル信号４０６のみを図示する。] 図１ 図１Ａ 図１Ｂ
[0095] パルス発生器４５５によって受け取られるイネーブル信号４０６によって、サンプル／ホールド回路４２８、４３０、４３２、４３４はサンプリングして、温度イネーブル信号またはパワーオンイネーブル信号がアクティブであるときの間、例えば、回路の温度が温度閾値を上回って上昇したときの間、またはパワーが回路４００に最近与えられたときの間、利得調整信号４６２を生成することが可能であることは上述の議論から明白であるべきである。反対に、サンプル／ホールド回路４２８、４３０、４３２、４３４は、温度イネーブル信号またはパワーオンイネーブル信号がアクティブでないときの間、例えば、温度が温度閾値を上回っている状態から温度閾値を下回っている状態に低下するときの間、またはパワーが回路４００に与えられた後のときには、利得調整信号４６２を保持することが可能である。]
[0096] イネーブル信号４０６はまた、第１の電流源４０８および第２の電流源４１６それぞれによって受取り可能であり、それにより、第１の電流源４０８および第２の電流源４１６は、イネーブル信号４０６がアクティブであるとき、すなわち特定の状態にあるときのみ、第１の電流信号４１０および第２の電流信号４１８を（また、電流信号４５９も）生成することになる。この構成により、回路４００は、利得調整が要求されないとき、例えば、回路４００の温度が温度閾値を超えなかったときに、パワーを保存することが可能である。]
[0097] いくつかの構成においては、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０は、それらがその上に配設される基板について垂直に配置される。この構成により、第１の電圧信号４１０ａの値が、基板の主な表面に平行な第１の方向における歪みに関連し、第２の電圧信号４１８ａの値が、基板の主な表面に平行、かつ第１の方向に垂直な第２の方向における歪みに関連する。この構成により、基板の主な表面に平行ないずれの方向における基板の歪みをも、ピエゾ抵抗器４１２、４２０によって感知可能である。]
[0098] いくつかの構成においては、結合回路４６０は、第１のサンプリング信号４４０と第３のサンプリング信号４４６の和に関連する利得調整信号４６２を供給する。いくつかの構成においては、結合回路４６０は、第１のサンプリング信号４４０と第３のサンプリング信号４４６の和から、第２のサンプリング信号４４２と第４のサンプリング信号４４８の和を減算する。]
[0099] 他の構成においては、結合回路４６０は、第１のサンプリング信号４４０と第３のサンプリング信号４４６の２乗平均平方根（ＲＭＳ）和に関連する利得調整信号４６２を供給する。いくつかの構成においては、結合回路４６０は、第１のサンプリング信号４４０と第３のサンプリング信号４４６のＲＭＳ和から、第２のサンプリング信号４４２と第４のサンプリング信号４４８のＲＭＳ和を減算する。]
[0100] さらなる他の構成、具体的には、磁場感知素子４６８の感度は、それがその上に配設される基板の歪みの非線形関数であるための構成においては、結合回路４６０は、他のやり方で、第１のサンプリング信号４４０と、第２のサンプリング信号４４２と、第３のサンプリング信号４４６と、第４のサンプリング信号４４８とを結合することが可能である。]
[0101] 動作中、利得調整信号４６２は、電流信号４４６を調整し、そのため、利得調整信号４６２が供給されなかった場合よりも、第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０によって感知される歪みに関連し、また第１のピエゾ抵抗器４１２および第２のピエゾ抵抗器４２０の磁場感度に関連するホール効果素子４６８の感度は、歪みおよび温度逸脱の存在下で、回路４００の感度をより一定に保つ傾向がある。]
[0102] フィードバック回路４０２は、電流源４６４によって、ホール効果素子４６８と関連付けられる利得を制御するように示されているが、他の実施形態においては、利得調整信号４６２は、前置増幅器４７４の代わりに利得調整可能な前置増幅器に印加可能である。]
[0103] いくつかの構成においては、回路４００は、電流搬送導体４１４、４２２のうちの一方のみを有する。
次に、図４Ｂを参照すると、磁場を感知するための回路５００が、図３の回路１５０の態様との組合せで、図２の回路７０の態様を含む。すなわち、回路５００は、ホール効果素子の感度に間接的に関連する基板の歪みを感知するために、図２におけるように２つのピエゾ抵抗器を含み、また、ホール効果素子の感度の変化を直接的に感知するためにホール効果素子に隣接して図３におけるように導体も含む。] 図２ 図３ 図４Ｂ
[0104] 回路５００は、図１の回路１０と同一であっても、または類似であってもよく、図１のフィードバック回路１２と同一であっても、または類似であってもよいフィードバック回路５０２を含むことが可能である。フィードバック回路５０２は、より十分に後述する。] 図１
[0105] 回路５００は、磁場感知素子５２４、ここでは、ホール効果素子を含む。ホール効果素子５２４は、電流源５６４から駆動電流信号５６６を受け取るために結合され、差動ホール電圧信号５６８、５７０を生成するように構成されており、それは、前置増幅器５７２に結合される。前置増幅器５７２は、差動入力信号５６８、５７０を増幅するように、かつ増幅信号５６４を生成するように構成される。回路５００はまた、増幅信号５６４を受け取るために結合され、フィルタリング信号５７６を生成するように構成されているローパスフィルタ５７４も含むことが可能である。回路５００はまた、フィルタリング信号５７６を受け取るために結合され、出力信号５８０を生成するように構成されている別の回路素子５７８も含むことが可能である。いくつかの構成においては、回路素子５７８は、（線形）増幅器であり、他の構成においては、回路素子５７８は、比較器である。]
[0106] フィードバック回路５０２は、第１のピエゾ抵抗器５１２および第２のピエゾ抵抗器５２０それぞれを含むことが可能である。より十分に後述するように、フィードバック回路５０２、および具体的には、ピエゾ抵抗器５１２、５２０は、ホール効果素子５２４の歪みを測定することが可能であり、フィードバック回路５０２は、その歪みに関連するフィードバック信号５５４を生成することが可能である。]
[0107] 第１のピエゾ抵抗器５１２は、第１の電流源５０８から第１の電流信号５１０を受け取るために結合可能であり、その結果、第１の電圧信号５１０ａが生じる。フィードバック回路５０２はまた、第１の電圧信号５１０ａを受け取るために結合され、第１の増幅信号５２６を生成するように構成されている第１の増幅器５１４を含むことが可能である。]
[0108] 同様に、第２のピエゾ抵抗器５２０は、第２の電流源５１６から第２の電流信号５１８を受け取るために結合可能であり、その結果、第２の電圧信号５１８ａが生じる。フィードバック回路５０２はまた、第２の電圧信号５１８ａを受け取るために結合され、第２の増幅信号５３０を生成するように構成されている第２の増幅器５２８も含むことが可能である。]
[0109] フィードバック回路５０２はまた、ここでは、ホール効果素子５２４の周囲にループを形成するように示されている導体５２２も含むことが可能である。導体５２２は、電流源５６０から電流信号５６２を受け取るために結合可能である。電流源５６０は、パルス発生器５５８によって生成されるパルス信号５５６を受け取るために結合可能である。パルス信号５５６は、パルス電流信号５５６をもたらすことが可能である。いくつかの構成においては、パルス電流信号５５６は、２つの状態、すなわち基本的にゼロ電流が導体５２２内に流れる間の第１の状態と、所定の電流が導体５２２内に流れる間の第２の状態とを有する。いくつかの構成においては、第２の状態のデューティサイクルは、小さくてよく、例えば、約１パーセントから約５パーセントの範囲にあってよい。いくつかの構成においては、パルス電流信号５５６の周波数は、約２５ｋＨｚから５００ｋＨｚの範囲にある。]
[0110] フィードバック回路５０２はまた、それぞれが増幅信号５６４を受け取るために結合される第１のサンプル／ホールド回路５４８および第２のサンプル／ホールド回路５４０それぞれを含むことが可能であり、それらは、第１のサンプリング信号５３４および第２のサンプリング信号５３６それぞれを生成する。]
[0111] 第１のサンプル／ホールド回路５４８は、パルス信号５５６を受け取り、パルス信号５５６の特定の状態の間、例えば、電流信号５６２が電流パルスを有するときに、サンプリングする。第２のサンプル／ホールド回路５４０は、インバータ５４６によって生成される反転パルス信号５４４を受け取り、反転パルス信号５４４の特定の状態の間、例えば、電流信号５６２が電流パルスを有していないときに、サンプリングする。第１のサンプリング信号５３４は、回路５００が上述の電流パルスを有する電流信号５６２から生じる磁場との組合せで測定することを意図される磁場を示すが、第２のサンプリング信号５３６は、回路５００が測定することを意図される磁場を示すことを理解すべきである。]
[0112] フィードバック回路５０２はさらに、第１の増幅信号５２６および第２の増幅信号５３０それぞれを受け取るために結合され、また、第１のサンプリング信号５３４および第２のサンプリング信号５３６それぞれを受け取るために結合される結合回路５３２を含むことが可能である。結合回路は、出力信号５５２を生成するように構成されている。いくつかの構成においては、フィードバック回路５０２はさらに、出力信号５５２を受け取るために結合されるサンプル／ホールド回路５５０を含む。サンプル／ホールド回路５５０は、パルス信号を受け取るために結合可能であり、その状態または遷移の結果、出力信号５５２をサンプリングし、それに応じて、利得制御信号５５４を生成するサンプル／ホールド回路５５０がもたらされる。]
[0113] パルス発生器５５８がイネーブル信号５０６に応答することが可能であり、それは、温度イネーブル信号であっても、パワーオンイネーブル信号であっても、または両方の組合せであってもよい。この目的のために、回路５００は、図１〜図１Ｂと併せて上述した温度閾値回路および／またはパワーオン回路のうちの一方または両方を含むことが可能である。しかし、温度閾値回路および／またはパワーオン回路は、明確にするために図示せず、代わりに、イネーブル信号５０６のみを図示する。] 図１ 図１Ａ 図１Ｂ
[0114] サンプル／ホールド回路５５０は、出力信号５５２をサンプリングして、温度イネーブル信号またはパワーオンイネーブル信号がアクティブであるときの間、例えば、回路の温度が温度閾値を上回って上昇したときの間、またはパワーが回路５００に最近与えられたときの間、利得調整信号５５４を生成することが可能であることは上述の議論から明白であるべきである。反対に、サンプル／ホールド回路５５０は、温度イネーブル信号またはパワーオンイネーブル信号がアクティブでないときの間、例えば、温度が温度閾値を上回っている状態から温度閾値を下回っている状態に低下するときの間、またはパワーが回路５００に与えられた後のときに、利得調整信号５５４を保持することが可能である。]
[0115] イネーブル信号５０６はまた、第１の電流源５０８および第２の電流源５１６それぞれによって受取り可能であり、それにより、第１の電流源５０８および第２の電流源５１６は、イネーブル信号５０６がアクティブであるときのみ、第１の電流信号５１０および第２の電流信号５１８を生成することになる。この構成により、回路５００は、利得調整が要求されないとき、例えば、回路５００の温度が温度閾値を超えなかったときに、パワーを保存することが可能である。]
[0116] いくつかの構成においては、第１のピエゾ抵抗器５１２および第２のピエゾ抵抗器５２０は、それらがその上に配設される基板について垂直に配置される。この構成により、第１の電圧信号５１０ａの値が、基板の主な表面に平行な第１の方向における歪みに関連し、第２の電圧信号５１８ａの値が、基板の主な表面に水平、かつ第１の方向に垂直な第２の方向における歪みに関連する。この構成により、基板の主な表面に平行ないずれの方向における基板の歪みをも、ピエゾ抵抗器５１２、５２０によって感知可能である。]
[0117] いくつかの構成においては、結合回路５３２は、増幅信号５２６、５３０と、第１のサンプリング信号５３４および第２のサンプリング信号５３６の差との和として、出力信号５５２および結果生じる利得調整信号５５４を供給する。他の構成においては、結合回路５３２は、増幅信号５２６、５３０と、第１のサンプリング信号５３４および第２のサンプリング信号５３６の２乗平均平方根（ＲＭＳ）差とのＲＭＳ和として、出力信号５５２および結果生じる利得調整信号５５４を供給する。さらなる他の構成、具体的には、磁場感知素子５２４の感度は、それがその上に配設される基板の歪みの非線形関数であるための構成においては、結合回路５３２は、他のやり方で、増幅信号５２６、５３０と、サンプリング信号５３４、５３６とを結合することが可能である。]
[0118] ローパスフィルタ５７４は、基本的には、上述の電流パルス５６２から生じる増幅信号５６４におけるパルスを取り除き、回路５００が測定することを意図される磁場のみを示すフィルタリング信号５７６を出す。フィルタリング信号５７６が、第２のサンプリング信号５６４に類似していること、および他の実施形態においては、どちらの信号も相互置換え可能に使用可能であることは理解されるであろう。したがって、フィルタリング信号５７６は、結合回路５３２に対して破線により結合されるように示される。]
[0119] 動作中、利得調整信号５５４は、電流信号５６６を調整し、そのため、利得調整信号５５４が供給されなかった場合よりも、第１のピエゾ抵抗器５１２および第２のピエゾ抵抗器５１２によって感知される歪みに関連し、また、ホール効果素子５２４の磁場感度に関連するホール効果素子５２４の感度は、歪みおよび温度逸脱の存在下で、回路５００の感度をより一定に保つ傾向がある。]
[0120] フィードバック回路５０２は、電流源５６４によってホール効果素子５２４と関連付けられる利得を制御するように示されているが、他の実施形態においては、利得調整信号５５４は、前置増幅器５７２の代わりに利得調整可能な前置増幅器に印加可能である。]
[0121] いくつかの代替の構成においては、回路５００は、ピエゾ抵抗器５１２、５２０のうちの一方のみを有する。
次に、図５を参照すると、図２〜図４Ｂにおいて先に示したピエゾ抵抗器および電流導体の構成のより詳細を示す様々な物理的構成が示されている。] 図２ 図２Ａ 図３ 図３Ａ 図３Ｂ 図４ 図４Ａ 図４Ｂ 図５
[0122] 次に、図５を参照すると、第１のピエゾ抵抗器５０４および第２のピエゾ抵抗器５０６が、磁場感知素子５０２に隣接している。この構成は、少なくとも図２および図２Ａと併せて示し、説明する。上述したように、いくつかの構成においては、第１のピエゾ抵抗器６０４および第２のピエゾ抵抗器６０６は、それらがその上に配設される基板（図示せず）について垂直に配置される。] 図２ 図２Ａ 図５
[0123] 次に、図６を参照すると、電流導体６１２が、磁場感知素子６１０に隣接している。この構成は、少なくとも図３〜図３Ｂと併せて示し、説明する。図３〜図３Ｂの電流導体１６４および２５２は、それぞれの磁場感知素子を囲むコイルであるように示しているが、導体は、図３〜図３Ｂに示すようにコイルか、または図６に示すように磁場感知素子に隣接するコイルでないものかのいずれかであってもよいと認識すべきである。] 図３ 図３Ａ 図３Ｂ 図６
[0124] 次に、図７を参照すると、第１のピエゾ抵抗器６１２および第２のピエゾ抵抗器６１６が、磁場感知素子６２０に隣接している。第１の導体６１４は、第１のピエゾ抵抗器６１２を部分的に囲み、第２の導体６１８は、第２のピエゾ抵抗器６１６を部分的に囲む。この構成は、少なくとも図４および図４Ａと併せて示し、説明する。図４および図４Ａの電流導体３１４、３２２、４１４、４２２は、それぞれのピエゾ抵抗器を全体的に囲むコイルであるように示されているが、導体は、図４および図４Ａに示すようにコイルか、または図７に示すようにオープンコイルか、または図６に示すようにコイルでないものかのいずれかであってもよいことを認識すべきである。] 図４ 図４Ａ 図６ 図７
[0125] 次に、図８を参照すると、電流導体６３２が、磁場感知素子６３０に隣接している。この構成は、少なくとも図３〜図３Ｂと併せて示し、説明する。図３〜図３Ｂの電流導体１６４および２５２は、それぞれの磁場感知素子を囲む単一のループコイルであるように示されているが、導体は、図３〜図３Ｂに示すように単一のループコイルか、図８に示すようにマルチループコイルか、または図６に示すように磁場感知素子６３０に隣接するコイルでないものかのいずれかであってもよいことを認識すべきである。] 図３ 図３Ａ 図３Ｂ 図６ 図８
[0126] 電流源（例えば、図２Ａの１３６）によって駆動されるホール効果素子（例えば、図２Ａの１０８）が上述されているが、他の実施形態においては、電流源は、電圧源（例えば、制御可能な電圧源）によって、または抵抗器と直列の電圧源によって置換え可能である。] 図２Ａ
[0127] 本明細書に述べる全ての参照は、それら全体を参照によって本明細書に本明細書によって組み込む。
本発明の好ましい実施形態を説明してきたが、ここで、それらの概念を組み込んだ他の実施形態が使用可能であることは当業者には明白になるであろう。そのため、これらの実施形態は、開示する実施形態に限定すべきでなく、むしろ添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲によってのみ限定すべきであると思われる。]

权利要求:

請求項1
基板によって支持され、磁場応答信号部分を含む出力信号を生成するための磁場感知素子と、前記磁場応答信号部分は、第１の磁場に対する感度を有し、前記基板によって支持され、前記磁場感知素子に隣接し、第２の磁場を生成するための電流導体と、前記第２の磁場に応答する利得調整信号を生成するように構成されている利得演算回路と、を備えるフィードバック回路と、前記基板によって支持され、前記利得調整信号を受け取るために結合される利得調整ノードを有し、前記利得調整信号に応答して前記磁場応答信号部分の感度を調整するように構成されている、利得調整回路と、を備える、磁場センサ。
請求項2
前記磁場感知素子によって生成される前記出力信号は、前記磁場応答信号部分と、また前記第２の磁場に応答し、前記利得調整信号に関連する利得調整信号関連部分との両方を含み、前記利得調整信号関連部分は、ＡＣ信号成分を含み、前記磁場センサは、前記磁場感知素子に結合され、前記磁場応答信号部分から前記利得調整信号関連部分を分離するように構成されているフィルタ回路をさらに備える、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項3
前記フィードバック回路は、電流パルスが生成される出力ノードを有する電流生成器回路をさらに備え、前記電流導体は、前記第２の磁場をもたらす前記電流パルスを受け取るために結合され、前記利得調整信号関連部分の前記ＡＣ信号成分は、前記電流パルスのＡＣ信号成分に関連する、請求項２に記載の磁場センサ。
請求項4
前記磁場感知素子は、ホール効果素子であり、前記利得調整回路は、前記ホール素子に結合される電流生成器を備え、前記電流生成器は、前記利得調整信号を受け取るために結合される制御ノードを有する、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項5
前記利得調整回路は、前記磁場感知素子から前記出力信号を受け取るために結合される増幅器を備え、前記増幅器は、前記利得調整信号を受け取るために結合される制御ノードを有する、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項6
前記フィードバック回路は、前記基板によって支持される第２の磁場感知素子をさらに備え、前記第２の磁場感知素子は、前記第２の磁場に応答し、前記第２の磁場感知素子は、前記利得調整信号に関連する出力信号を生成する、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項7
前記フィードバック回路は、前記基板によって支持され、第１の圧電出力信号が生成されるノードを有する第１のピエゾ抵抗器をさらに備え、前記第１の圧電出力信号は、第１の方向における前記基板の歪みに応答し、また前記第２の磁場にも応答し、前記第１の圧電出力信号は、前記利得調整信号に関連する、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項8
前記フィードバック回路は、前記基板によって支持される第２のピエゾ抵抗器をさらに備え、前記第１および第２のピエゾ抵抗器のそれぞれは、それぞれの一次応答軸を有し、前記第１および第２のピエゾ抵抗器は、そのそれぞれの一次応答軸が、概して垂直になるように相対配向に配設され、前記第２のピエゾ抵抗器は、第２の圧電出力信号が生成されるノードを有し、前記第２の圧電出力信号は、前記第１の方向に、概して垂直な第２の方向における前記基板の歪みに応答し、また前記第２の磁場にも応答し、前記第２の圧電出力信号はまた、前記利得調整信号に関連し、前記利得演算回路は、前記第１および第２の圧電出力信号に関連する信号を受け取るために結合される第１および第２の入力ノードと、前記利得調整信号が生成される出力ノードとを有する結合回路を備える、請求項７に記載の磁場センサ。
請求項9
前記電流導体は、第１および第２の電流導体を備え、前記第２の磁場は、第１および第２の磁場部分を含み、前記第１のピエゾ抵抗器は、前記第１の磁場部分に応答し、前記第２のピエゾ抵抗器は、前記第２の磁場部分に応答する、請求項８に記載の磁場センサ。
請求項10
前記磁場感知素子によって生成される前記出力信号は、前記磁場応答信号部分と、また前記第２の磁場に応答し、前記利得調整信号に関連する利得調整信号関連部分との両方を備え、前記利得調整信号関連部分は、ＡＣ信号成分を含み、前記磁場センサは、前記磁場感知素子に結合され、前記磁場応答信号部分から前記利得調整信号関連部分を分離するように構成されているフィルタ回路をさらに備える、請求項８に記載の磁場センサ。
請求項11
前記フィードバック回路は、電流パルスが生成される出力ノードを有する電流生成器回路をさらに備え、前記電流導体は、前記第２の磁場をもたらす前記電流パルスを受け取るために結合され、前記利得調整信号関連部分の前記ＡＣ信号成分は、前記電流パルスのＡＣ信号成分に関連する、請求項１０に記載の磁場センサ。
請求項12
前記磁場感知素子は、ホール効果素子であり、前記利得調整回路は、前記ホール素子に結合される電流生成器を備え、前記電流生成器は、前記利得調整信号を受け取るために結合される制御ノードを有する、請求項８に記載の磁場センサ。
請求項13
前記利得調整回路は、前記磁場感知素子から前記出力信号を受け取るために結合される増幅器を備え、前記増幅器は、前記利得調整信号を受け取るために結合される制御ノードを有する、請求項８に記載の磁場センサ。
請求項14
温度閾値を上回っている温度に応答して、温度イネーブル信号を生成するように構成されている温度閾値回路をさらに備え、前記フィードバック回路の選択された部分は、前記温度イネーブル信号の状態に応じて、オンまたはオフする、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項15
パワーオンである前記磁場センサに応答して、パワーオンイネーブル信号を生成するように構成されているパワーオン回路をさらに備え、前記フィードバック回路の選択された部分は、前記パワーオンイネーブル信号の状態に応じて、オンまたはオフする、請求項１に記載の磁場センサ。
請求項16
基板によって支持され、磁場応答信号部分を含む出力信号を生成するための磁場感知素子であって、前記磁場応答信号部分は、第１の磁場に対する感度を有する、磁場感知素子と、前記基板によって支持され、第１の圧電出力信号が生成されるノードを有する第１のピエゾ抵抗器であって、前記第１の圧電出力信号は、第１の方向における前記基板の歪みに応答する、ピエゾ抵抗器、前記基板によって支持される第２のピエゾ抵抗器であって、前記第１および第２のピエゾ抵抗器のそれぞれが、それぞれの一次応答軸を有し、前記第１および第２のピエゾ抵抗器は、そのそれぞれの一次応答軸が、概して垂直になるように相対配向に配設され、前記第２のピエゾ抵抗器は、第２の圧電出力信号が生成されるノードを有し、前記第２の圧電出力信号は、前記第１の方向に、概して垂直な第２の方向における前記基板の歪みに応答する、ピエゾ抵抗器、ならびに前記第１および第２の圧電出力信号に関連する信号を受け取るために結合される第１および第２の入力ノードを有し、利得調整信号が生成される出力ノードを有する結合回路を備えるフィードバック回路と、前記基板によって支持され、前記利得調整信号を受け取るために結合される利得調整ノードを有する利得調整回路であって、前記利得調整信号に応答して、前記磁場応答信号部分の感度を調整するように構成されている、利得調整回路とを備える磁場センサ。
請求項17
前記磁場感知素子は、ホール効果素子であり、前記利得調整回路は、前記ホール素子に結合される電流生成器を備え、前記電流生成器は、前記利得調整信号を受け取るために結合される制御ノードを有する、請求項１６に記載の磁場センサ。
請求項18
前記利得調整回路は、前記磁場感知素子から前記出力信号を受け取るために結合される増幅器を備え、前記増幅器は、前記利得調整信号を受け取るために結合される制御ノードを有する、請求項１６に記載の磁場センサ。
請求項19
前記フィードバック回路は、前記第１のピエゾ抵抗器を通る第１の電流を生成するための前記第１のピエゾ抵抗器に結合される第１の電流生成器と、前記第２のピエゾ抵抗器を通る第２の電流を生成するための前記第２のピエゾ抵抗器に結合される第２の電流生成器とをさらに備える、請求項１６に記載の磁場センサ。
請求項20
前記第１の電流と前記第２の電流との間の所定の関係は、前記基板が温度逸脱を受けた場合、前記第１の方向における前記基板の前記歪みと、前記第２の方向における前記基板の前記歪みとの間の予測される関係により選択される、請求項１９に記載の磁場センサ。
請求項21
前記フィードバック回路は、前記第１のピエゾ抵抗器および前記結合回路の間に結合される第１の利得を有する第１の増幅器と、前記第２のピエゾ抵抗器および前記結合回路の間に結合される第２の利得を有する第２の増幅器とをさらに備える、請求項１６に記載の磁場センサ。
請求項22
前記第１の利得と前記第２の利得との間の所定の関係は、前記基板が温度逸脱を受けた場合、前記第１の方向における前記基板の前記歪みと、前記第２の方向における前記基板の前記歪みとの間の予測される関係により選択される、請求項２１に記載の磁場センサ。
請求項23
前記第１または第２のピエゾ抵抗器のうちの少なくとも一方に隣接し、第２の磁場を生成するための電流導体をさらに備え、前記第１および第２のピエゾ抵抗器それぞれによって生成される前記第１および第２の圧電出力信号はさらに、前記第２の磁場に応答する、請求項１６に記載の磁場センサ。
請求項24
温度閾値を上回っている温度に応答して、温度イネーブル信号を生成するように構成されている温度閾値回路をさらに備え、前記フィードバック回路の選択された部分は、前記温度イネーブル信号の状態に応じて、オンまたはオフする、請求項１６に記載の磁場センサ。
請求項25
パワーオンされている前記磁場センサに応答して、パワーオンイネーブル信号を生成するように構成されているパワーオン回路をさらに備え、前記フィードバック回路の選択された部分は、前記パワーオンイネーブル信号の状態に応じて、オンまたはオフする、請求項１６に記載の磁場センサ。