(57)【要約】      （修正有）【課題】  ホールＩＣの出力をその信号を処理するマイコンと直接インターフェースを取ることのできるように出力電圧を変更する回路を具えたホールセンサを提供するものである。  また、その出力電圧を変更する回路を具える場合、ホールセンサのＩＣ内部にレベルシフターを内蔵させてしまう。【解決手段】  磁界の変化をホール素子で検出してその検出信号を増幅して出力を得るホールセンサにおいて、そのホールセンサのドライバＤの動作を制御するコンパレータＣを具え、このコンパレータの正転入力端子電圧を所定の値に制御することによってドライバの動作時の出力を所定電圧以下に制御して、その出力信号を処理するマイクロコンピュータの動作電圧まで下げる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界の変化をホール素子で検出してその検出信号を増幅して出力を得るホールセンサにおいて、
そのホールセンサの最大出力電圧をその出力信号を処理するマイクロコンピュータの動作電圧まで下げる回路を具えたことを特徴とするレベルシフト回路を具えたホールセンサ。
【請求項２】
磁界の変化をホール素子で検出してその検出信号を増幅して出力を得るホールセンサにおいて、
そのホールセンサのドライバの動作を制御するコンパレータを具え、このコンパレータの正転入力端子電圧を所定の値に制御することによってドライバの動作時の出力を所定電圧以下に制御して、その出力信号を処理するマイクロコンピュータの動作電圧まで下げることを特徴とするレベルシフト回路を具えたホールセンサ。
【請求項３】
上記ドライバが2つのドライバからなり、第1のドライバによって出力信号を得るとともに、第2のドライバの動作時には第1のドライバを停止せる請求項２記載のレベルシフト回路を具えたホールセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接ホールＩＣとマイコンとのインターフェースを取ることのできるレベルシフト回路を具えたホールセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気センサの一種としてホール素子が各方面で用いられている。これは微小な磁気の変化を検出してその信号を増幅し、マイコンで処理して所期のセンサ出力を得るものである。ホール素子は一般に３．０Ｖで動作されるが、マイコンの方は動作電圧が下がっており、１．８Ｖ動作のものが使用されている（図４参照）。この電圧の差を調整するレベルシフターがないと、マイコンに過大な電圧がかかり、ラッチアップを起こして破壊してしまうことがある。そこで、ホールＩＣのドライブ回路に出力用別電源端子を作って出力信号の代々電圧を下げたり（図5はレベルシフト用ＩＣを介在させてホールＩＣの出力である３．０Ｖを、マイコンの動作電圧である１．８Ｖまで下げたものを示す。）、ホールＩＣそのものの出力を１．８Ｖにまで下げる必要がある（図６参照）。
【０００３】
図６に示したようにホールＩＣそのものを１．８Ｖ動作とすることが理想的だが、電源電圧が通常用いられる３．０Ｖである場合にはレギュレータを用いて電圧を落としている。この場合、レギュレータの効率を考えると図7に示した構成よりも図8に示した構成の方が消費電力が少なく、望ましい。
【特許文献１】特開平５−４９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホールセンサなどによる信号をマイコンで処理する場合、その動作電圧を調整することが必要である。近年、マイコンの動作電圧は下がっており、1.8Ｖで動作するものがある。ホール素子の動作電圧である3Ｖ出力をそのまま１．８Ｖで動作するマイコンに入力すると、マイコンがラッチアップを起こしてしまう。本発明は、ホールＩＣの出力をその信号を処理するマイコンと直接インターフェースを取ることのできるように出力電圧を変更する回路を具えたホールセンサを提供するものである。
また、その出力電圧を変更する回路を具える場合、ホールセンサのIＣ内部にレベルシフターを内蔵させてしまうことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ホールセンサを構成するICにレベルシフト回路を内蔵させることによって、常時の課題を開設するものである。すなわち、磁界の変化をホール素子で検出してその検出信号を増幅して出力を得るホールセンサにおいて、そのホールセンサのドライバの動作を制御するコンパレータを具え、このコンパレータの正転入力端子電圧を所定の値に制御することによってドライバの動作時の出力を所定電圧以下に制御して、その出力信号を処理するマイクロコンピュータの動作電圧まで下げることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ホールＩＣの出力を、信号を処理するためのマイクロコンピュータの動作電圧に下げることができる。したがって、マイクロコンピュータのラッチアップを防止することができる。また、インバータ構成として、非動作時には出力信号を発生するドライバを対しさせることができるので、消費電流を少なく抑えることができ、センサＩＣに求められる低消費電流に適合したセンサが実現さっる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明によるレベルシフト回路を具えたホールセンサを図１に示す。ホールＩＣ内に出力の最大電圧になるであろう電圧源Ｖを用意する。この例では、マイクロコンピュータの動作電圧に合わせ込んだ１．８Ｖとしてある。この電圧源をコンパレータＣの正転入力端子と接続する。これによってコンパレータＣの最大出力が設定される。コンパレータＣの出力がドライバＤ1に接続され、入力信号があるときにはそれに応じてオンされる。その動作状態はコンパレータＣの反転入力端子にフィードバックされる。
【０００８】
またドライバＤ２がドライバＤ１と直列に接続され、これによって上段と下段とで交際されるインバータが得られる。下段のドライバＤ２がＯＮとなるときには、上段の回路は停止されて低消費電流とすることができる。また、インバータＩ1を介して抵抗Ｒが接続され、出力を高速にするとともにオーバーシュートした時にコンパレータが反転してしまって元へ戻らなくならないようにする。
【実施例】
【０００９】
以下、回路図を参照して、本発明の実施例について説明する。図２は本発明の実施例を示す回路図で、図１に示したブロックを具体的な素子によって構成したものである。ＦＥＴ（Ｍ24，Ｍ25，Ｍ29，Ｍ30）で構成されるコンパレータの出力が上部ドライバであるのＦＥＴ（M26）に接続される。電源（Ｖ７）の１．８Ｖの直流出力がコンパレータに入力され、この電圧が上部ドライバであるFET(Ｍ26）の出力の上限を固定することになる。ＦＥＴ（M36a）が消費電流を下げるためのインバータ構成のスイッチング素子で、入力信号がないときに下部ドライバであるFET（M37）を動作させる。また、FET（M25a）は出力スイッチング素子であるFET（M26）をオン−オフせせるものである。
【００１０】
抵抗（R15）は、出力を高速にするため、または、オーバーシュートしたときにコンパレータが反転してしまって元に戻らなくなることを防止するすらためのものである。出力に負荷が接続されているときには必要ないが、負荷が大きいと元に戻るのに時間がかかる。この抵抗を接続すれば、最終値が常に出力と同値になるため、無駄な電流が流れない等の利点がある。
【００１１】
本発明によるホールセンサの動作タイミングは図３に示したように、３．０Ｖの入力パルスと１．８Ｖの出力パルスの間欠的とし、そのタイミングを外部クロックによって制御することができる。上記の上部ドライバにPチャンネルMOS-FETを使用すれば、低電圧まで使用することが可能となり、例えば２．０Ｖの電源電圧で１．８Ｖ出力とすることも可能である。低電圧まで考えないのであればNチャンエルでもよく、より簡単なレベルシフト回路が得られる。
【００１２】
ドライバに接続されるアンプの他に2つのインバータを用いてそのひとつを、上部ドライバがオンとなる状態でないときには消費電流を下げるためのオフさせる作用のために用いる。他のものは、出力の高速動作のために、またはオーバーシュートして出力が目的とする１．８Vに戻ってこないことのないように動作させる。さらに、上部アンプが動作時でない場合に消費電流を下げるために、各部の電流減をカットするスイッチング素子が設けてあり、それらは入力クロックと同期させられる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、磁気センサとして使用されるホールセンサに利用でき、センサの出力とその処理回路の最適動作電圧がことなる場合に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図
【図２】本発明の実施例を示す回路図
【図３】動作の説明図
【図４】従来のホールセンサを示すブロック図
【図５】従来のホールセンサを示すブロック図
【図６】従来のホールセンサを示すブロック図
【図７】従来のホールセンサを示すブロック図
【図８】従来のホールセンサを示すブロック図
【符号の説明】
【００１５】
Ｃ：コンパレータ
Ｄ：ドライバ
Ｖ：電圧源
I：インバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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