(57)【要約】【課題】本発明はオフセット補償回路を提供する。【解決手段】本発明は、−入力フェーズ（θｉ）および出力フェーズ（θｏ）を受信し、該入力フェーズと該出力フェーズとの間の誤差を示す誤差信号を生成するように調整された誤差信号生成ブロック（１０）と、−該誤差信号をオフセット補償信号に結合して、オフセット補償済み信号を生成する手段（２０）と、−該オフセット補償済み信号を受信し、該出力フェーズ（θｏ）を出力するように調整されたループフィルタ（３０）と、−該出力フェーズ（θｏ）を受信し、該オフセット補償信号を決定するように調整されたオフセット補償ブロック（４０）であって、該オフセット補償信号が該出力フェーズの周期関数に比例する寄与を少なくとも含むオフセット補償ブロックと、含む、オフセット補償回路に関する。【選択図】図１
2019144233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−入力フェーズの周期関数である１つ以上の正弦波入力信号および前記出力フェーズの周期関数である同数のフィードバック信号を受信し、前記入力フェーズと出力フェーズとの間の誤差を示す誤差信号を生成するように調整された誤差信号生成ブロックと、
−前記誤差信号をオフセット補償信号に結合して、オフセット補償済み信号を生成する手段と、
−前記オフセット補償済み信号を受信し、前記オフセット補償信号から前記出力フェーズを引き出すように調整されたループフィルタと、
−前記出力フェーズを受信し、前記オフセット補償信号を決定するように調整されたオフセット補償ブロックであって、前記オフセット補償信号が前記出力フェーズの周期関数に比例する寄与を少なくとも含むオフセット補償ブロックと、
を含む、オフセット補償回路。
【請求項２】
前記誤差信号生成ブロックが、前記出力フェーズに基づいて決定された重み因子の配列に従って、それぞれが前記入力フェーズに関係するフェーズを有する複数の入力信号を結合することによって、前記誤差信号を生成するように調整された結合器回路である、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項３】
前記誤差信号生成ブロックが、フェーズ検出器である、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項４】
前記オフセット補償ブロックが、デジタル−アナログ変換器を含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項５】
前記オフセット補償済み信号にチョッパ信号を印加するように調整されたチョッピング手段を含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項６】
前記オフセット補償ブロックが、前記チョッパ信号を受信するように調整されている、請求項５に記載のオフセット補償回路。
【請求項７】
前記オフセット補償ブロックが、内部チョッピング手段を含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項８】
前記オフセット補償ブロックが、フィルタリング手段を含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項９】
前記ループフィルタが、増幅器および／またはアナログフィルタを含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項１０】
前記ループフィルタが、アナログ−デジタル変換器を含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項１１】
前記オフセット補償ブロックが、それぞれが前記オフセット補償信号への寄与を生成する複数の適応経路を含む、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項１２】
前記オフセット補償ブロックが、前記誤差信号生成ブロックから下流の地点で枝分かれしたさらなる入力信号を受信するように調整されている、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【請求項１３】
前記オフセット補償ブロックが、前記アナログ−デジタル変換器の出力を受信するように調整されている、請求項１２に記載のオフセット補償回路。
【請求項１４】
前記オフセット補償ブロックが、非線形スケーリングブロックを含む、請求項１１に記載のオフセット補償回路。
【請求項１５】
前記オフセット補償信号が、較正データに少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項１に記載のオフセット補償回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、トラッキングループにおけるオフセットに関係する誤差の補償の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラッキングループは、フェーズ、位置、角度などを追跡するのに使用され、この入力のフェーズ、位置、角度などの推定値を出力として提供する。多くの状況でトラッキングループの入力信号は、オフセットによって顕著に影響される。例えば、入力信号が磁場検出素子から得られる場合は、一般的に、それらの信号はオフセットに関係した成分、すなわち、磁場を表していない成分を有している。いくつかの検出素子、例えば、横型および縦型のホール素子は、一般的に、例えば、有用な（磁場に関係した）信号成分に大きさが匹敵するかまたはそれより大きい深刻なオフセットを有している。一般的に、各入力信号は、他の入力信号のオフセットと異なるオフセットを有するが、例えば、ストレスおよび／または処理勾配などの共通の原因がオフセットに影響している場合は、これらのオフセットは相互に関連付けられている可能性がある。また、（低ノイズ）増幅器などのフロントエンド回路は、オフセットを有する可能性がある。
【０００３】
対策が取られなければ、トラッキングループの精度は、オフセットに激しく影響される可能性がある。チョッピングが、オフセットに関係する成分を有用な入力信号成分から（周波数で）分離するのに使用されてよいことは当技術分野で知られている。これを達成するために、チョッピングは、例えば、対称の値±１を有する方形波での変調を用いる。有害なオフセットを有用な信号から（周波数で）分離することによって、フィルタリングなどの周波数選択的な方法が適用されてオフセットの影響を低減または無くすことができる。
【０００４】
チョッピングは、例えば、アナログ入力信号の振幅をある１つの周波数で変調して変調済み入力信号を生成する変調器と、変調済み入力信号を増幅して増幅信号を生成するミキサ増幅器と、増幅信号を先の周波数で復調して復調信号を生成する復調器と、を含む、チョッパ安定化ＡＤＣを開示する特許文献１に適用されている。
【０００５】
チョッピングは、アナログチョッパ回路を有する往路を含むシグマ−デルタＡＤＣを開示する特許文献２にも適用されている。チョッピングは、アナログキャリア、例えば、ｃｏｓ（２πｆｃｔ）（ｆｃ：チョッピング周波数）、での変調によって達成することができる。誘導ベースの位置センサでは、チョッピング操作は、励起コイルに印加された励起信号によって生じる変調によるものであってよい。
【０００６】
チョッピングされた出力信号は、スピニング（電流スピンングとも呼ばれる）によるホール素子（ＨＥ）から得ることができることは当技術分野で知られている。このケースでは、ホール素子の接点はバイアスがかけられ異なる配置で読み取られる。これらの配置は、特別な接点に対するバイアスがけおよび読み取りを切り替えることによって得られる。特別なタイプのスピニングの結果は、スピニング読み取りスイッチで現れる微分信号が、低周波数（擬似ＤＣ）オフセット成分とスピニング周波数（即ち、この周波数で１つの信号が１つのスピニングフェーズから次のフェーズに循環する）に関係するチョッピング周波数に従ってより高い周波数に変調された磁場に応答する信号成分とを含むことである。特別なスピニングスキームの結果、ホール素子の信号は、例えば、下式で表すことができる。
【０００７】
【数１】
2019144233.tif 000003
（１）
【０００８】
式中、Ｓｋは、トラッキングループの入力信号を表して、例えば、下式で表される。
【０００９】
【数２】
2019144233.tif 000004
（２）
【００１０】
式中、ｃ（ｎ）＝（−１）ｎはスピニングスキームに関連する変調関数を示し、Ａはホール素子信号の振幅を示し、Ｏｋはｋ番目の検出素子のオフセットを表す。整数ｎは、その間センサ信号が読み取られるｎ番目のタイムスロットを呼ぶのに使用される。この特別なスピニングスキームの利点は、式（１）のオフセットＯｋはその後に続くフロントエンド回路のオフセットと結合することができることである（両方のオフセット共、本質的にＤＣでのものである）。したがって、フロントエンド回路のオフセットの効果は、Ｏｋがホール素子のオフセットに加えてフロントエンド回路の入力換算オフセットの組み合わせであることを考慮することによって配慮することができる。したがって、フロントエンドに関係するオフセットソースもまた、ホール素子の読み取りに適用されたのと同じスピニング／チョッピングスキームで取り扱うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７７１４７５７号明細書
【特許文献２】米国特許第９６８５９６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の実施例では、信号チェーンのある遅い時点で、第２のチョッパが有用な信号を復調してベースバンドにし、同時に望まないオフセットの寄与をより高い周波数に変調するのに適用される。変調関数が±１の値のみを前提とする場合は、復調は、スピニングスキームに関連するのと同じ変調関数ｃ（ｎ）を用いて達成することができる。
【００１３】
同じスピニングスキームを異なるホール素子に適用することは求められていない。例えば、あるホールプレートがスピニングフェーズのシーケンス（例えば、０、１、２、３、．．．）を循環する場合に、別のホールプレートが遅れたかまたは進んだシーケンス（例えば、２、３、０、１、．．．）を循環してよい。また、スピニングフェーズを通る循環の向きを変えることもできる（例えば、２、１、０、３、．．．）。
【００１４】
古典的な角度アーキテクチャでは、検出された信号のオフセットは、角度計算の前に除去することができる。かかる解決策は、トラッキングループに容易に適用することができない、特に、多くの検出信号が伴われる場合はそうである。
【００１５】
よって、トラッキングループにおける使用に適したオフセット補償回路の必要性が存在する。
【００１６】
本発明の実施形態の目的は、トラッキングループにおけるオフセットに関係する誤差の動的な補償を可能にするオフセット補償回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的は、本発明による解決策によって達成することができる。
【００１８】
第１の態様では、本発明は、
入力フェーズおよび出力フェーズを受信し、該入力フェーズと出力フェーズとの間の誤差を示す誤差信号を生成するように調整された誤差信号生成ブロックと、
−該誤差信号をオフセット補償信号に結合して、オフセット補償済み信号を生成するよう構成された結合手段と、
−該オフセット補償済み信号を受信し、該出力フェーズを出力するように調整されたループフィルタと、
−該出力フェーズを受信し、該オフセット補償信号を決定するように調整されたオフセット補償ブロックであって、該オフセット補償信号が該出力フェーズの周期関数に比例する寄与を少なくとも含むように調整されたオフセット補償ブロックと、
を含む、オフセット補償回路に関する。
【００１９】
提案された解決策は、実際、オフセット補償ブロックの存在により、オフセットの誤差補償を可能にする。このブロックは、ループの出力フェーズに基づいてオフセット補償信号を決定することができる。特に、出力フェーズの周期関数が、オフセット補償信号の少なくとも１つの寄与を決定するのに利用される。オフセット補償信号は、任意選択で、より多くの寄与を含み、これらは、また出力フェーズのいくつかの周期関数に比例してもよいし、しなくてもよい。
【００２０】
好ましい実施形態では、誤差信号生成ブロックは、出力フェーズに基づいて決定された重み因子の配列に従って、それぞれが該入力フェーズに関係するフェーズを有する複数の入力信号を結合することによって、誤差信号を生成するように調整された結合器回路である。
【００２１】
オフセット補償回路のかかる実施形態は、それぞれが位置および／または角度に関係するフェーズを有する入力信号として、検出信号を提供する１つ以上のセンサを含んでよい。その結果、回路は、有利なことに、センサの走査シーケンス（例えば、電力供給またはバイアスがけおよび／または検出の）を制御するためのコントローラを含むことができる。具体的な実施形態では、センサは、ホールプレートである。その結果、コントローラは、ホールプレートのスピニングを制御することができる。このホールプレートスピニングは、磁気信号をオフセットから分離する第１のチョッピング操作を提供することができる。これは、多数の接点が定期的に走査される、円形の縦型ホールデバイスであることも可能である。
【００２２】
別の実施形態では、誤差信号生成ブロックはフェーズ検出器である。
【００２３】
有利な実施形態では、オフセット補償ブロックは、デジタル−アナログ変換器を含む。これによって、オフセット補償信号のデジタル版からオフセット補償信号を生成することが可能になる。
【００２４】
好ましい実施形態では、オフセット補償回路は、オフセット補償済み信号にチョッパ信号を印加するように調整されたチョッピング手段を含む。この時、オフセット補償ブロックは、チョッパ信号を受信するのに有利に配置される。
【００２５】
他の実施形態では、オフセット補償ブロックは、内部チョッピング手段を含む。
【００２６】
実施形態では、オフセット補償ブロックは、フィルタリング手段を含む。
【００２７】
さらなる実施形態では、ループフィルタは、増幅器および／またはアナログフィルタを含む。ループフィルタは、ある実施形態では、アナログ−デジタル変換器を含む。
【００２８】
好ましくは、オフセット補償ブロックは、それぞれが該オフセット補償信号への寄与を生成する複数の適応経路を含む。
【００２９】
好ましい実施形態では、オフセット補償ブロックが、前記誤差信号生成ブロックから下流の地点で枝分かれしたさらなる入力信号を受信するように調整されている。有利なことに、オフセット補償ブロックは、アナログ−デジタル変換器の出力を受信するように調整されている。
【００３０】
実施形態では、オフセット補償ブロックは、非線形スケーリングブロックを含む。かかるブロックは、少なくともいくつかの適応経路の適応速度を信号依存性にすることができる。実施形態では、オフセット補償ブロックは、１つ以上の適応経路のパラメータを推測するように配置されている。
【００３１】
一実施形態では、オフセット補償信号は、少なくとも部分的に較正データに基づいて決定される。
【００３２】
別の態様では、本発明はまた、
−入力フェーズの周期関数である１つ以上の正弦波入力信号および出力フェーズの周期関数である同数のフィードバック信号を受信し、該入力フェーズと該出力フェーズとの間の誤差を示す誤差信号を生成するように調整された誤差信号生成ブロックと、
−該誤差信号をオフセット補償信号に結合して、オフセット補償済み信号を生成する結合手段と、
−該オフセット補償済み信号を受信し、該オフセット補償信号から該出力フェーズを引き出すように調整されたループフィルタと、
−該出力フェーズを受信し、該オフセット補償信号を決定するように調整されたオフセット補償ブロックであって、該オフセット補償信号が該出力フェーズの周期関数に比例する寄与を少なくとも含むように調整されたオフセット補償ブロックと、
を含む、オフセット補償回路にも関する。
【００３３】
本発明および従来技術に勝って実現された利点を要約する目的で、本発明の明白な目的および利点が本明細書で上述されてきた。勿論、かかる目的または利点の全てが本発明のいずれの特別な実施形態によっても実現することができる必要はないことは理解されるべきである。したがって、例えば、当業者なら、本発明が、本明細書で教示されまたは提案されたような他の目的または利点を必ずしも実現することなく、本明細書で教示されたような１つまたは一群の利点が実現または最適化され得るようなやり方で、実施されまたは行なわれてよいことを理解するであろう。
【００３４】
本発明の上記または他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかになり、それを参照して明らかにされるであろう。
【００３５】
ここで、本発明が、例として、添付図面を参照してさらに説明されるであろう。その際、同じ参照番号は、様々な図で同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明によるオフセット補償回路の一般的なスキームを図示する。
【図２】結合器回路を有する一実施形態を図示する。
【図３】オフセット補償ブロックの可能な一実装形態を図示する。
【図４】オフセット補償ブロックの別の可能な実装形態を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明が、特別な実施形態に対して、およびある図面を参照して説明されるが、本発明はそれらに限定されることはなく、請求項のみに限定される。
【００３８】
さらに、説明および請求項において、第１のおよび第２のなどの用語は、類似した要素の間を区別するために使用されており、必ずしも、時間的、空間的、ランク付けまたは他の任意のやり方のどれか１つでシーケンスを説明する必要はない。このように使用された用語は適切な環境下では置き換え可能であること、および、本明細書で説明された本発明の実施形態は、本明細書で説明または図示されたものとは別のシーケンスで操作が可能であることを理解すべきである。
【００３９】
本明細書で使用される「含む」という用語は、以下に列記された手段に限定されると解釈されるべきではなく、他の構成要素または工程を排除しないことに留意されたい。したがって、言及されたような定められた特徴、整数、工程または構成要素の存在が明記されていると解釈されるべきであるが、１つ以上の他の特徴、整数、工程または構成要素、あるいはそれらのグループの存在または追加を排除しない。したがって、「手段ＡおよびＢを含む装置」という表現の範囲は、要素ＡおよびＢのみからなる装置に限定されるべきではない。本発明に関して、装置に単に関連しているだけの構成要素がＡおよびＢであることを意味する。
【００４０】
本明細書全体を通して「一実施形態」または「ある１つの実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明された特別な特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な場所での「一実施形態」または「ある１つの実施形態」という語句の出現は、必ずしも全てが同一の実施形態を指しているわけではないが、指していてもよい。さらに、当業者なら本開示から明らかなように、１つ以上の実施形態で、特別な特徴、構造または特性を任意の適切なやり方で組み合わせてよい。
【００４１】
同様に、本発明の例示的実施形態の説明では、開示を簡素化し様々な発明の態様のうちの１つ以上の態様の理解を助ける目的で、本発明の様々な特徴が、時々、単一の実施形態、図またはその説明に一緒にグループ化されることが、理解されるべきである。しかし、この開示方法は、請求された発明が、各請求項に明示的に列挙された以上の特徴を必要とするという意図を反映していると解釈すべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、発明の態様は、前述の開示された単一の実施形態の全ての特徴より少ない点にある。このように、本明細書で、詳細な説明に続く特許請求の範囲は、各請求項が本発明の別々の実施形態として自立して、この詳細な説明に明示的に組み込まれる。
【００４２】
さらに、本発明で説明したいくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれているいくつかの特徴を含むが他の特徴は含まない一方で、当業者には理解されるであろうように、異なる実施形態のいくつかの特徴の組み合わせは、本発明の範囲内にあることを意味しており、異なる実施形態を形成する。例えば、以下の特許請求の範囲で、請求されたいずれの実施形態も任意の組み合わせで使用することができる。
【００４３】
本発明のある特徴または態様を説明する場合での特別な技術用語の使用は、本明細書で、その技術用語が関連する発明の特徴または態様のいずれの具体的な特性も含んで限定されるように再定義されると解釈されるべきでないことに留意したい。
【００４４】
本明細書で提供された説明において、数多くの具体的な詳細が明記されている。しかし、本発明の実施形態はこれらの具体的な詳細なしで実施されてよいことが理解される。他の例では、周知の方法、構造および技法は、この説明の理解を不明瞭にしないために詳細に示されていない。
【００４５】
本発明は、オフセットに関係する誤差を動的に補償することができる、トラッキングループのオフセット補償回路を提案する。
【００４６】
本発明で考慮されたトラッキングループは、位置センサに関係していてよい。位置とは線形変位、回転角度などを指してよい。測定される位置には、入力フェーズθｉが関連する。位置センサは、角度センサであってよく、このケースでは、入力フェーズθｉは機械的な回転角θｍｅｃｈと同じ、即ち、θｉ＝θｍｅｃｈか、または機械的な回転角の（線形）関数、例えば、θｉ＝ｋ．θｍｅｃｈ＋φ０（ｋ：ある比例因子、φ０：ゼロ位置のフェーズ）でよい。位置センサは、線形変位センサでよく、この場合、入力フェーズθｉは、機械的な変位ｘｍｅｃｈの線形関数、例えば、θｉ＝ｋ．ｘｍｅｃｈ＋φ０（ｋ：ある比例因子、φ０：ゼロ位置のフェーズ）でよい。
【００４７】
位置センサは、例えば、位置センサに関する磁場の変位、またはセンサ方位に対する磁場の角度を測定する磁場位置センサでよい。これらの磁場位置センサでは、磁場は磁石または励起コイルによって生成されてよい。磁場位置センサでは、検出素子は、横型または縦型のホール素子、ＧＭＲまたはＴＭＲ検出素子などに基づいていてよい。これは、局所的に磁場を変える（例えば、その向きを、例えば、平面内磁場から垂直磁場に変える）磁場層（例えば、集積層またはＩＭＣ）との組み合わせでよい。磁場位置センサは、駆動コイルと１つ以上の検出コイル（例えば、電気レゾルバ）との間の角度依存性の相互誘導にも依存する。
【００４８】
トラッキングループは、「予測された」出力を実際のフェーズ／位置／角度と比較することに基づいて外部の変位／角度を漸進的に追跡する。かかるトラッキングループは、非定常的な状況（例えば、位置／角度が時間と共に絶えず変化する状況）によりうまく対処することができる。この状況は、しばしば、（電気）モータで生じ、この場合、ロータの回転角は、一般的に、比較的一定だがかなりの高速度で変化し、よって、実際の角度が時間に線形に比例して増大する。かかる用途では、トラッキングループは、例えば、ゼロに近い待ち時間の出力（即ち、入力のフェーズ／位置／角度が速い（角）速度で変化する場合でも、誤差の小さいフェーズ／位置／角度の出力）を提供するのに、または、フィルタリング、例えば、ノイズ抑制を提供するのに有利に使用されることができる。
【００４９】
本発明のトラッキングループは、入力のフェーズ／位置／角度θｉを表す１つ以上（Ｎ≧１）の入力信号を有する。トラッキングループの入力信号は、例えば、式（２）で表すことができる。より一般的なケースでは、Ｓｋ（θｉ）は周期関数（θｉの関数として）である。また、入力信号の振幅を表す追加のスケール因子が存在してもよい。
【００５０】
本発明のトラッキングループがセンサに関係している場合は、入力信号は検出素子から得られたアナログ検出信号でよい。この説明の残りで複数のセンサに関する説明が提供されるが、当業者には、各センサが連続的に読み取られ、入力信号が１対１で得られる場合にも本発明が等しく適用可能であることが明らかになるであろうことに留意すべきである。
【００５１】
磁気的なケースでは、検出素子信号（２）は、異なる方向、例えば、角度ｋ．２π／Ｎ（ｋ＝０、１、．．．、Ｎ−１）によって特定される方向に沿った方向での磁場の投影と解釈することもできる。磁場層がやはり伴う場合は、投影（２）を得るように磁場層の形状を選択してよい。（２）で、「投影角」ｋ．２π／Ｎが規則的に置かれているが、これは必要ではない。
【００５２】
トラッキングループは、例えば、余分な待ち時間を追加しないでデジタルフィルタリングを提供するために、デジタルドメインに完全に実装されてよい。入力のフェーズ／位置／角度θｉを表す入力信号は、デジタル入力信号でよい。デジタルトラッキングループは、アナログ入力信号、例えば、アナログ検出素子信号、と組み合わせて適用してもよい。かかるケースでは、アナログ入力信号は、トラッキングループに供給される前にデジタルドメインに変換される必要がある。かかる場合は、アナログ−デジタル変換は、トラッキングループによって補償されない待ち時間をもたらす。
【００５３】
トラッキングループは、アナログ入力信号上でより直接的に操作されることもできる。このことは、様々な利点をもたらすことができる。入力信号を変換するフィードバックループの外部で（前で）アナログ−デジタル変換が必要ないので、待ち時間はデジタルトラッキングループに比べてこのように低減させることができる。さらに、（たかだか）単一のＡＤＣを含む単一の信号経路のみが存在する。ループフィルタおよびＡＤＣ（もしあれば）の待ち時間は、ループの往路にあり、トラッキングループの入出力の待ち時間には影響しない。ノイズ性能は、個々の入力信号を変換するＡＤＣによる量子ノイズおよび／または個々の入力信号のサンプリングによる折り返しノイズが回避されるので、できるだけ向上させることができる。アナログ入力信号上で操作されるトラッキングループは、入力のフェーズ／位置／角度を示すデジタル出力信号を提供するように適応させてもよい。
【００５４】
本発明のある実施形態では、トラッキングループが古典的なフェーズ検出器に基づいて考察される。一例は、縦型のホール素子の円形配列を走査することによって得られる信号から取り出すことができる。走査された検出素子のオフセットを含むこの入力信号のモデルは、下式のように書くことができる。
【００５５】
【数３】
2019144233.tif 000005
【００５６】
式中、
【数４】
2019144233.tif 000006
は、≦ｘの最も近い整数値を指し、Ｔｓｃａｎは全ての素子の完全な走査をおこなう時間であり、Ｎは素子の数である。Ｏｋ（ｋ＝０、１、．．．、Ｎ−１）は、ホール素子の個々のオフセットを表す。このスキームでフィードバック信号が振動子によって生成される。振動子は、一定のフェーズで漸増を規定するクロック（走査周波数に関係した）に応答する。生成されたフィードバック信号は、出力フェーズθｏを表すフェーズを有する。振動子によって生成されたフィードバック信号は、以下のようにモデル化することができる。
【００５７】
【数５】
2019144233.tif 000007
【００５８】
より高い（２重）周波数項を抑制するフィルタが続く従来の乗算器ベースのフェーズ検出器の場合、フェーズ検出器の出力は下式のようにモデル化される。
【００５９】
【数６】
2019144233.tif 000008
（３）
【００６０】
【数７】
2019144233.tif 000009
（４）
【００６１】
式中、Ｖ０は、フェーズ検出器の全体のオフセットを表し、全ての入力信号がゼロの場合に生じるゼロでない出力である。上記方程式の第１項は、トラッキングループの有用なフェーズ検出器の出力信号ｆ（θｉ−θｏ）に関係することができる。他の項は、古典的なフェーズ検出器の出力に及ぼす様々なオフセットの影響を表す。これは、追加の誤差寄与Ｅを特定することができる。三角法の関係に基づいて、フェーズ検出器の誤差成分Ｅは３つの成分にグループ化することを示すことができる。
【００６２】
【数８】
2019144233.tif 000010
（５）
【００６３】
ここで
【数９】
2019144233.tif 000011
（６）
【００６４】
方程式（５）は、フェーズ検出器の出力に及ぼす様々なオフセットの影響を要約するコンパクトな形態を提供する。この式は、様々なオフセットが、周期的に出力のフェーズ／位置／角度を変えるフェーズ検出器の出力に追加の誤差項をもたらすことを示す。３つの係数Ｖ０、Ｖ１およびＶ２は全て、異なるオフセットの寄与（Ｖ０、Ｏ０、Ｏ１、．．．、ＯＮ−１）の線形結合として表される。
【００６５】
古典的なフェーズ検出器を有するトラッキングループでは、フェーズ検出器は、２つの入力信号（入力のフェーズ／位置／角度θｉを表すフェーズを有する入力信号およびトラッキングループの出力のフェーズ／位置／角度θｏを表すフェーズを有するフィードバック信号）上で操作される。本発明の他の実施形態では、異なるタイプのトラッキングループが考察される。このトラッキングループは、それぞれが入力のフェーズ／位置／角度θｉを表すフェーズを有する多数（Ｎ≧２）の入力信号およびそれぞれがトラッキングループによって提供される出力のフェーズ／位置／角度θｏを表すフェーズを有する多数（Ｎ≧２）のフィードバック信号を、受信するように配置された結合器回路を使用する。この結合器回路は、Ｎ個の入力信号の線形結合を作ることによって、入力のフェーズ／位置／角度θｉと出力のフェーズ／位置／角度θｏとの間の差の測定値を提供する。この結合に使用される重みＧｋは、出力角θｏの−構築による−関数、即ち、Ｇｋ＝Ｇｋ（θｏ）である。結合器は、トラッキングループの個々の入力信号に重みを付けこれらの重み付けされた寄与を結合（例えば、加算）してフェーズ／位置／角度の差を表す出力を生成する。これは、数学的に、例えば、下式のように表現される。
【００６６】
【数１０】
2019144233.tif 000012
（７）
【００６７】
この表現で、付加項Ｖ０は、結合器回路自体の可能性のあるオフセットを表すために付加されている。トラッキングループの入力信号に対するモデル（１）を仮定すると、結合器回路の出力は、下式のように評価することができる。
【００６８】
【数１１】
2019144233.tif 000013
（８）
【００６９】
構築によって、即ち、重み係数の正しい選択によって、第一項を入力のフェーズ／位置／角度θｉと出力のフェーズ／位置／角度θｏとの間の差、本明細書でｆ（θｉ−θｏ）とも呼ばれる、の測定値に対応させることができる。これは、例えば、関数Ｇｋが下式のように決定される場合のケースである。
【００７０】
【数１２】
2019144233.tif 000014
（９）
【００７１】
この選択で、結合器の出力信号の信号−ノイズ比が最適化されることを示すことができる。一般的に、全てのＳｋ（θ）は周期関数であり、共通の周期を有する。上式（９）は、対応する利得関数Ｇｋ（θ）もこの周期性を有することを示す。
【００７２】
式（８）に現れる他の項は、オフセットに関係する誤差成分を定義する。
【００７３】
【数１３】
2019144233.tif 000015
（１０）
【００７４】
全ての重み関数Ｇｋの周期性に基づいて、上式から誤差成分Ｅも出力のフェーズ／変位／角度θｏの関数として周期的であることを結論付けることができる。
【００７５】
具体的なケースは、ホール素子が円形配置に均等に分布され、トラッキングループの入力信号が式（１）によって与えられる検出信号である場合である。重み（１０）は、このケースでは、出力角に依存する簡単な三角関数である。
【００７６】
【数１４】
2019144233.tif 000016
（１１）
【００７７】
式（１１）は、これらの重みがθｏの周期関数であるという一般的な特性を確認している。このケースでは、結合器回路（１１）のオフセット関連の誤差成分は、従来のフェーズ検出器（４）のオフセットに関係する誤差成分と同じになる。よって、結合器の出力とフェーズ検出器の出力（１つの走査された周期に亘っての平均レベル）は、式（５）および式（６）によってモデル化された追加のオフセットに関係する誤差によって、両方共破損されている。
【００７８】
上記で、異なるオフセットの効果は、限られた数の項を有する表現、例えば、式（５）にまとめることができることを示してきた。本発明は、トラッキングループに類似の形態の補償信号を投入することを提案する。本発明の利点は、本発明が、正確で低バンド幅の適応ループでオフセット−ドリフト（即ち、時間と共に比較的緩やかに変化するオフセットに関係する影響）による変化を「追跡する」ことができる一方で、誤差補償信号が、例えば、入力および／または出力のフェーズでの高速変化によって、Ｅの様々な高速変化する誤差成分を依然として効果的にキャンセルすることができる、補償を提供することである。
【００７９】
本発明によるオフセット補償回路の一般的なスキームが図１に描写される。入力のフェーズ／位置／角度θｉが誤差信号生成ブロック（１０）に供給される。第２の入力信号として、誤差信号生成ブロックは、回路の出力から供給される出力フェーズθｏを受信する。誤差信号生成ブロックに生成され結果として生じる信号は、θｉとθｏとの間の差の関数である。しかし、この生じた信号は、また、様々なオフセット源によって影響される。結合手段（２０）で、この生じた信号は、誤差補償ブロックによって出力された誤差補償信号と結合される。この結合は、典型的には、引き算であるが、それは、例えば、誤差生成ブロックでなされる様々なサインの選択に依存する足し算であってもよいし、それは、例えば、結合器の入力信号に適用される同一または異なるスケール因子、あるいは結合器の入力信号上で行なわれる同一または異なるフィルタ操作さえも伴う、他の関数を伴ってよい。次いで、オフセット補償済み信号は、出力フェーズθｏを出力するループフィルタ（３０）内に進む。この出力フェーズθｏは、誤差補償ブロック（４０）に適用され、また、誤差信号生成ブロックにフィードバックされる。
【００８０】
図２は、本発明によるオフセットに関係する誤差の動的補償を有する例示的なフェーズ／位置／角度のトラッキングループを図示する。本実施形態では、結合器回路が誤差信号生成ブロックとして使用される。結合器回路は別として、トラッキングループは、誤差補償信号を減算する手段、チョッピング手段、アナログフィルタＨａ、アナログ−デジタル変換器、デジタルフィルタＨｄ、および角度−利得変換ブロックを含む。上述のように、結合器回路の出力は、差を表す望まれる出力成分の次に、望まれないオフセット関連の誤差成分Ｅも有する。規則的に間隔が開けられたＮ個の検出素子のケースでは、望まれる出力成分をｆ（θｉ−θｏ）＝Ｎ／２．Ａｓｉｎ（θｉ−θｏ）と表すことができる。オフセット関連誤差は、結合器回路の後で反対に作用する補償信号
【数１５】
2019144233.tif 000017
を投入することによって補償され、それによって、望まれない誤差成分が低減または削除すらされ、トラッキングループ性能がこの誤差によって影響を受けるのが防がれる。この反対に作用する信号は、誤差成分の導かれたモデル、例えば式（５）に現れるものに類似した成分を含んでよいが、全ての成分が存在する必要はない。したがって、補償信号
【数１６】
2019144233.tif 000018
は下式のように表すことができる。
【００８１】
【数１７】
2019144233.tif 000019
（１２）
【００８２】
式中、
【数１８】
2019144233.tif 000020
、
【数１９】
2019144233.tif 000021
および
【数２０】
2019144233.tif 000022
は、見積もられたパラメータ（例えば、較正データに基づいて推定されたもの、および／または、以後に論じられるであろう適応ループから得られたもの）を表すか、または、ゼロに設定（項が補償信号に含まれるべきでない場合）される。図２の実施形態では、補償信号はデジタルドメイン内で生成され、次いで、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）を介してアナログドメインに変換される。θｏが量子化されたケースでは、信号ｃｏｓθｏおよびｓｉｎθｏは、例えば、ルックアップテーブルにデジタル的に格納される。また、ｃｏｓθｏおよびｓｉｎθｏの異なる値は、例えば、補償信号を生成するのに必要なハードウェアの量を低減するために、量子化され、かつ／または、丸められてよい。
【００８３】
完全な補償は、
【数２１】
2019144233.tif 000023
の場合に達成されるはずである。したがって、真のオフセットに関係する大きさＶｍに近い利用可能なよい推定値
【数２２】
2019144233.tif 000024
は、持ちたがられる。不幸なことに、オフセットに関係する大きさＶｍは、静的ではなく、一般的に、温度と共に大きく変動する。オフセットに関係する大きさＶｍは、経時変化またはパッケージによって加えられる歪レベルの変化などの様々な理由により時間と共にドリフトもする。
【００８４】
推定値
【数２３】
2019144233.tif 000025
を決定する一手法は、較正に基づくものである。較正データは、一般的に、いくつかの温度に対して得られる必要がある。操作中、実際の温度Ｔに対応する推定値
【数２４】
2019144233.tif 000026
（Ｔ）が、較正データから導かれる必要がある。不幸なことに、上述したドリフトに関連する現象は、較正手法ではカバーすることが困難である。したがって、
【数２５】
2019144233.tif 000027
の（ほとんどに対する）推定値を提供することができ、オフセットに関係する大きさＶｍの実際の変動を「追跡」することができることは、本発明で説明した動的なフィードバックループの利点である。例示的な実施形態では、推定値
【数２６】
2019144233.tif 000028
を適応させる機能は、誤差補償ブロック（ＥＣＢ）の一部である。
【数２７】
2019144233.tif 000029
を動的に適応させるループの全体的な操作は、これから説明する。
【００８５】
復調器（図２の主トラッキングループの往路内の）の後に現れる信号は、下式にように書くことができる。
【００８６】
【数２８】
2019144233.tif 000030
（１３）
【００８７】
式中、ｆ（θｉ−θｏ）は、トラッキングループ操作に関連する有用な信号を表す。一組の値
【数２９】
2019144233.tif 000031
に基づいた補償を仮定すると、復調器の後の信号は、下式のように表すことができる。
【００８８】
【数３０】
2019144233.tif 000032
（１４）
【００８９】
オフセットに関係する項は、適用されるスピニング／チョッピングのスキームにより、ベースバンド信号ｆ（θｉ−θｏ）と比べて異なる周波数にある。これは、主ループの操作に大きく直交する方法で、オフセットに関連する項をゼロに持っていくことを可能にする。
【００９０】
図２の例示的な実施形態では、式（１４）の復調された信号が、アナログフィルタ、例えば、アナログ積算器によってフィルタリングされるが、これは、絶対的には要求されない。また、ＡＤＣは、柔軟な処理に便利なデジタルドメインへの変換のために使用されるが、これもやはり任意選択のものである。アナログフィルタ（もしあれば）は（それらが配置される周波数に応じて）式（１４）の成分の各々に対して異なる利得を導くことができるが、これは、オフセットに関係する成分を観察することおよびこれらの成分をゼロに持っていくために
【数３１】
2019144233.tif 000033
を適応させるのにこれを使用することを妨げない。
【００９１】
誤差補償ブロック（ＥＣＢ）（４０）の例示的な実装形態が図３に図示される。このブロックは、第１の入力として（図で「入」と示されている）、誤差補償が加えられる投入点の下流に（即ち、図のトラッキングループの入力からさらに離れて）位置しているトラッキングループからの信号を受信する。このトラッキングループの信号は、例えば、投入点直後の信号、復調器の出力、アナログフィルタの出力、アナログ−デジタル変換器の出力、デジタルフィルタの出力または、例えば、
【数３２】
2019144233.tif 000034
−Ｖｍの差を示す、残留オフセットの痕跡を、好ましくは、トラッキングループの操作に関連する通常の周波数とは異なる周波数で含む、トラッキングループからの任意の信号でよい。
【００９２】
誤差補償ブロック（ＥＣＢ）は、チョッピングする手段を（少なくとも１つ以上の場所で）備えてよい。各チョッパに対して、対応するチョッピング信号が、ＥＣＢの外部からのソース、例えば、主トラッキングループに使用されるチョッピング信号、からもたらされてよい。対応するチョッピング信号は、ＥＣＢで、例えば、タイミング信号および／または加えられたスピニングのスキーム（即ち、スピニングフェーズのシーケンス）にリンクされた信号に基づいて、生成されてもよい。図３に示される実施形態では、主トラッキングループでのチョッピング信号として使用されもするチョッパ信号（−１）ｎを有してチョッパが提供されている。このチョッパは、式（１４）におけるような形態を有する「入」信号を変調（復調）し、よって、チョッピングされた「入」信号は下式の形態を有する。
【００９３】
【数３３】
2019144233.tif 000035
（１５）
【００９４】
このチョッピングされた「入」信号は、より高い周波数での成分を抑制しつつ、低周波数のコンテンツを抽出するためにフィルタリングされ、これによって、フィルタリングされた出力信号Ｆ０を提供することができる。かかるフィルタは、好ましくは、チョッピング周波数および／またはその半分の周波数でノッチを有する、ＩＩＲフィルタおよび／またはＦＩＲフィルタでよい。有用なノッチ周波数を有する簡単なＦＩＲフィルタは、（１＋ｚ−１）／２（チョッピング周波数でノッチを有している）および（１＋ｚ−１＋ｚ−２＋ｚ−３）／４（チョッピング周波数およびその半分の周波数でノッチを有している）である。フィルタリングされた出力信号Ｆ０は、例えば、Ｖ０−
【数３４】
2019144233.tif 000036
のサイズである。
【数３５】
2019144233.tif 000037
の現在の値
【数３６】
2019144233.tif 000038
（ｎ）が既知であるので、Ｖ０−
【数３７】
2019144233.tif 000039
のサイズは、誤差
【数３８】
2019144233.tif 000040
−Ｖ０がより小さくなるように
【数３９】
2019144233.tif 000041
の値を更新することを可能にする。これを達成するための共通の適応規則は、以下のようである。
【００９５】
【数４０】
2019144233.tif 000042
（１６）
【００９６】
ここで、αは、適応速度を制御する適応パラメータである。Ｆ０（ｎ）
【数４１】
2019144233.tif 000043
Ｖ０−
【数４２】
2019144233.tif 000044
（ｎ）の場合、およびαが（安定性を保障するために）十分に小さい場合には、
【数４３】
2019144233.tif 000045
がＶ０に収束するのを見ることができる。適応規則（１６）は、積算に続く線形スケーリング（因子αでの）だと解釈することもできる。積算器の出力は、現在の推定値
【数４４】
2019144233.tif 000046
を提供する。
【００９７】
動的／適応誤差補償ループを実装するための上記の機能性ブロックを用いる例示的な実装形態が図３に現れている。最上部の信号経路は、チョッピング信号（−１）ｎでの「入」の変（復）調、因子αでの線形スケーリング、ＦＩＲローパスフィルタおよび積算器（その出力が現在の推定値
【数４５】
2019144233.tif 000047
を表すことができる）を含む。
【００９８】
ここで、式（５）の実際の誤差成分の
【数４６】
2019144233.tif 000048
項のみが、誤差補償信号として用いられる状況が考察される。これは、上述した適応経路を用いることのみ（即ち、図３の最上部経路のみ）に対応する。
【数４７】
2019144233.tif 000049
は、提供されたθｏが緩やかに変化すると仮定して、（よって、定数項Ｖ０だけでなく）「全部」の誤差（５）を追跡できるようになる。より正確には、θｏは、表現式（１６）の適応速度に比べてより緩やかに変化すべきである。しかし、実際には、推定値
【数４８】
2019144233.tif 000050
に影響するノイズおよび擾乱の量を低減するために、適応パラメータαはしばしば小さく取られ、その結果、緩やかな適応が生じる。αに小さな値を取る別の理由は、特に、適応ループに（アナログ）フィルタが存在する場合に、動的な誤差補償ループの安定性を守ることである。
【００９９】
いくつかの重要な用途では、θｏは、急激に変化してよく、かつ／または、時間の関数として大幅に増大／減少してよい（これは、考察したトラッキングループの典型的な使用ケースである）。式（５）の誤差モデルに基づけば、この結果、急速に変化する誤差項が生じることが分かる。対照的に、実際のモデルの係数Ｖｍは全て、時間と共に緩やかにのみ変化するオフセットの線形関数である。したがって、例えば、複数の係数、例えば、
【数４９】
2019144233.tif 000051
、
【数５０】
2019144233.tif 000052
および
【数５１】
2019144233.tif 000053
が導入されてよく、補償信号は、方程式（１２）によって定義されてよい。ここで、適応係数
【数５２】
2019144233.tif 000054
、
【数５３】
2019144233.tif 000055
および
【数５４】
2019144233.tif 000056
は、緩やかに変化するオフセットに関係する変数Ｖ０、Ｖ１およびＶ２を「追跡する」ためだけに必要である。したがって、提案された回路の利点は、動的な誤差補正は、時間と共に緩やかにのみ変化する適応係数
【数５５】
2019144233.tif 000057
に基づいてよいが、角度θｉの変化により大幅に速く変化することができる項に関連付けられていることにある。これは、ノイズおよび干渉信号のより良い抑制を有することができ、より良い安定性を備える動的ループにつながる、より緩やかな適応ループの使用を可能にする。
【０１００】
ここで、既に述べた適応ループに類似した２つの追加の適応ループが、
【数５６】
2019144233.tif 000058
および
【数５７】
2019144233.tif 000059
を更新するために導入される。これらのループは、図３の２つの下側の経路によって表される。これらの追加のループでは、平均化および積算の前に信号ｃｏｓθｏおよびｓｉｎθｏでの追加の変調が存在し、積算器の出力が、推定値
【数５８】
2019144233.tif 000060
および
【数５９】
2019144233.tif 000061
をそれぞれ表す。次いで、これらの推定値にｃｏｓθｏおよびｓｉｎθｏが乗算され、誤差補償に使用される「出」信号を得るために３つの成分が加えられる。例えば、（図２に存在するような）ＡＤＣの遅延などによる「入」信号の遅延を補償するために、いくつかの遅延がＥＣＢに存在してもよい。
【０１０１】
θｏが変化しない場合は、式（１２）の３つの項は周波数で分離されない（この時、それらは全てＤＣである）。かかる状況下では、３つの適応経路は互いに直交していると見なすことができない。これは、３つのループが、方程式（５）の誤差成分のうちのただ１つの変化に反応してよいことを意味する。これは、θｏが大幅に変化する場合は異なる。なぜなら、この時、３つの項（１２）が互いに直交していると見なすことができるからである。
【０１０２】
１つ以上の適用経路の存在で、例えば、推測値
【数６０】
2019144233.tif 000062
、
【数６１】
2019144233.tif 000063
および
【数６２】
2019144233.tif 000064
の実際の値Ｖ０、Ｖ１およびＶ２への収束に影響を及ぼすことがある異なる経路間の相互作用が存在し得る。収束する動きは、例えば、非線形のスケーリングブロックを追加することによって向上させることができる。かかる非線形のスケーリングブロックの一例は、図３に示される。このブロックは、非線形の入出力特性ｙ＝ｘ．｜ｘ｜を有する。このブロックの目的は、以下のように理解することができる。θｏが、一定のままか、または、緩やかにのみ変化する場合は、最上部の経路が、全部の誤差成分Ｅを監視することができることは既に述べた。これらの緩やかな変化の場合、適応誤差Ｆ０は、比較的小さい（例えば１より小さい）ままである。次いで、非線形スケーリングブロックの出力は、なお一層小さくなり、下の２つのループの適応を大きく損なわせる。しかし、θｏが大幅に変化する場合は、最上部の経路は、高速で変化する誤差に適応するにはあまりに緩やか過ぎる。その結果、次に、適応誤差Ｆ０は、大きく（例えば、１より大きく）なる。次いで、非線形スケーリングブロックの出力は、なお一層大きくなり、それ故、２つの下部の経路の適応速度は最上部の経路に比較して上昇される。この状況で、パラメータ
【数６３】
2019144233.tif 000065
（
【数６４】
2019144233.tif 000066
、それぞれ）が、それらの真の値Ｖ１（
【数６５】
2019144233.tif 000067
、それぞれ）に向かって急速に適応される。これらの推定値が真の値Ｖ１（
【数６６】
2019144233.tif 000068
、それぞれ）に到達し始めるにつれて、高速で変化する誤差成分が漸進的に相殺され、適応誤差Ｆ０が、低下してより低いレベルに戻る。よって、非線形スケーリングブロックの利点は、θｏが大幅に変化する場合は、下側の２つの経路が主として活性化されることである。これは、まさに、（１２）の異なる成分が直交して作用する傾向のある条件である。非線形スケーリングブロックが、具体的な条件で収束を向上させるのに役立つ一方、このブロックの存在は、一般的に、求められないことが理解されるべきである。
【０１０３】
より一般的には、パラメータの任意のものに対する推測値は、例えば、平均二乗のセンスで予測および／または平均化された（１５）の値を最少化することによって得ることができる。いくつかの周知の適応戦略、例えば、確率的勾配降下法（漸進的勾配降下法としても知られる）が、この最少化を達成するために存在する。また、例えば、収束を向上させるために、信号に依存して適応パラメータαを変えるこれらの方法の拡張も当技術分野で知られている（「適応学習速度」）。
【０１０４】
式（１）のモデルで、Ｏｋが、オフセットを表す定数として導入された。しかし、当技術分野では、オフセットは、例えば、検出素子の非線形性により、スピニングフェーズにある程度依存する場合があることが、知られている。繰り返す４フェーズのスピニングスキームが適用される場合は、オフセットは、４つのオフセット値：
【数６７】
2019144233.tif 000069
および
【数６８】
2019144233.tif 000070
の規則的な繰り返しである。時間指数ｎの関数としてのオフセットに対する等価なモデルは、下式である。
【０１０５】
【数６９】
2019144233.tif 000071
（１７）
【０１０６】
ここで
【数７０】
2019144233.tif 000072
（１８）
【０１０７】
モデルの値Ｏｋ、Ｘｋ、ＹｋおよびＺｋは、下式として得ることができる。
【０１０８】
【数７１】
2019144233.tif 000073
（１９）
【０１０９】
この式は、モデルパラメータＯｋ、Ｘｋ、ＹｋおよびＺｋが、異なるスピニングフェーズで生じるオフセット値の簡単な線形結合であることを明示している。モデル（１）のオフセットＯｋをより正確なオフセットの式（１７）で置き換えることによって、式（７）によって結合器回路の出力を再度評価することができる。これは、更に、下式のより正確な誤差成分の特定を可能にする。
【０１１０】
【数７２】
2019144233.tif 000074
（２０）
【０１１１】
ここで、Ｖ１およびＶ２は（６）によって既に定義されており、そして、
【数７３】
2019144233.tif 000075
（２１）
である。この誤差は、下式のようによりコンパクトに書くことができる。
【０１１２】
【数７４】
2019144233.tif 000076
（２２）
【０１１３】
式中、
−
【数７５】
2019144233.tif 000077
Ｖｍは、システムに現れる多数のオフセットに依存する係数である。
−
【数７６】
2019144233.tif 000078
ｗｍは、定数（例えば１）または時間と共に変化する変調関数（例えば、（１８）で定義されるようなｃ（ｎ）またはｄ（ｎ）あるいはそれらの組み合わせ（例えば、ｃ（ｎ）ｄ（ｎ））である。
−
【数７７】
2019144233.tif 000079
Ｐｍ（θｏ）は、出力角θｏの周期関数（例えば、ｃｏｓθｏまたはｓｉｎθｏ）である。
より一般的なケースでは、ｗｍは、±１の任意の繰り返しシーケンス、±１の擬似ランダムシーケンスなどであってもよい。また、Ｐｍ（θｏ＿ｏ）は、より高い高調波をθｏの関数（例えば、ｃｏｓ（２θｏ）、ｓｉｎ（２θｏ）、ｃｏｓ（３θｏ）、ｓｉｎ（３θｏ）など）として表す周期関数でよい。
【０１１４】
（古典的な）フェーズ検出器または結合器回路の出力で現れるオフセットに関係する誤差成分を表すためにこのより正確なモデルを利用することによって、いまや、この誤差は、誤差成分の導かれたモデル（例えば、（２２））に類似した成分を含むが、全ての成分が存在する必要はない、反対に作用する信号を投入することによって補償することができる。したがって、補償信号は下式のように表すことができる。
【数７８】
2019144233.tif 000080
（２３）
【０１１５】
式中、
【数７９】
2019144233.tif 000081
は、推定されたパラメータまたは適応パラメータのどちらかを表し、あるいは、
【数８０】
2019144233.tif 000082
は、ゼロに設定される（補償信号に項が含まれるべきでない場合）。この時、ＥＣＢの「入」信号は、下式の形態を有する。
【０１１６】
【数８１】
2019144233.tif 000083
（２４）
【０１１７】
また、本明細書で、動的／適応ループを（２３）の異なる成分それぞれに対して設定して、図４に示すようなＥＣＢが導かれてよい。この図で、一般的なｍ番目の経路が示されており、この経路がｍの異なる値に対して繰り返されてよく、異なる経路の出力がＥＣＢの出力「出」に追加されることが理解される必要がある。この構造は、前の図３を一般化する。なぜなら、ここで、より一般的な周期関数Ｐｍ（．）が（図３のｃｏｓ関数およびｓｉｎ関数を一般化することが）可能になり、追加の変調関数ｗｍ（ｎ）（図３のケースのように１に等しくてよい）も導入されるからである。変調関数ｗｍ（ｎ）が定数である限り、関連する変調を簡単な利得によって置き換えることができるか、あるいは、この変調がただ暗に存在することができる（例えば、利得が１である場合に）ことが理解される。
【０１１８】
ここで、ホール素子の残留オフセットに関して別個の議論が提供される。ホール素子の残留オフセットは、４フェーズスピニングで生じるＨＥオフセットの不完全な相殺である。例えば、残留オフセットは、例えば、プレートの厚さの電圧依存性の変化を介した（バックバイアス効果とも呼ばれる）、ＨＥの（穏やかな）非線形の動きに起因すると考えることができる。式（１７）のモデルを参照すると、ｋ番目のホール素子の残留オフセットが、Ｚｋで表される。最後の方程式（１９）は、残留オフセットを、４フェーズで生じるオフセットの関数として定義する。不幸なことに、（上述のように）スピニングスキームは、磁場に関係する信号成分からホール素子の残留オフセットを分離することができない（即ち、両方は、基本的に同じ周波数範囲を占めている）。これは、残留オフセットに関係する誤差成分が、主トラッキングループの信号と比べて異なる周波数にある誤差成分と比較して異なる手法を要求してよいことを意味している。
【０１１９】
それ故、上述したような導かれたモデルおよび方程式が、残留オフセットに関連する部分を確定するために再検討される。式（２１）によれば、ゼロでない残留オフセットＺｋが、モデル（２０）のゼロでない係数Ｖ７およびＶ８を生じさせることができる。（２０）によって与えられたＥの表現でＶ７−
【数８２】
2019144233.tif 000084
に比例する項は、実際、主トラッキングループの操作に関連する項（−１）ｎｆ（θｉ−θｏ）と同じ周波数バンドにあることを確認することができる。同じことは、Ｖ８−
【数８３】
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に比例する項に適用される。
【０１２０】
上記の含意は、動的な補償経路が、
【数８４】
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および／または
【数８５】
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を適応させるＥＣＢに追加される場合は、これらの適応ループが、主トラッキングループの操作に干渉する可能性があるということである。したがって、実務では、残留オフセットに対処する他の解決策を考慮してよい。例えば、推定値
【数８６】
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および／または
【数８７】
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は、較正データから得られてよく、これらの推定値は、（適応的に推定されたパラメータと同じ方法で）残留オフセット成分を補償するために用いられてよい。
【０１２１】
本発明が、図面および前述の説明で詳細に図示され説明されてきたが、かかる図示および説明は、図示的または例示的なものあり限定的なものではないと考えられるべきである。前述の説明は、本発明のある実施形態を詳述する。しかし、前述のことがテキストにいかに詳細に現れされていても、本発明は多くの方法でなされてよいことを理解されたい。本発明は、開示された実施形態に限定されない。
【０１２２】
開示された実施形態に対する他の変形は、請求された発明を実施する当業者に、図面、開示内容および添付された特許請求の範囲の研究から、理解され影響を及ぼすことができる。特許請求の範囲で、「含む」という言葉は他の要素または工程を排除せず、不定冠詞「ａ」、「ａｎ」は複数を排除しない。単一のプロセッサまたは他のユニットは、請求項に記載された数個の項目の機能を満たすことができる。ある手段が、互いに異なる独立請求項に記載されているというに過ぎない事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示していない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒にまたはその一部として供給される、光学記憶媒体または固体媒体などの、適切な媒体に格納／分散されてよいが、インターネットあるいは他の有線または無線の遠隔通信システムを経由するなどの他の形態で分散されてもよい。請求項のいずれの参照記号も範囲を制限するものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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