(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力を抑えつつ、磁気センサ装置内部の各構成素子が発するノイズや外来ノイズによる磁界強度の検出または解除のばらつきを抑制するセンサ装置を提供する。【解決手段】物理量の大小に応じた差動電圧を出力する物理量電圧変換素子１と、物理量電圧変換素子の出力信号を増幅する差動増幅器３と、差動増幅器の第一出力端子に接続され、オフセット電圧を保持する第一容量Ｃ１と、増幅された物理量電圧変換素子の出力信号を比較出力する比較器４と、差動増幅器の第一出力端子に設けられた低域通過フィルタ回路と、制御回路５と、比較器の出力信号を演算出力する論理回路と、を備え、論理回路は、前回の論理出力と一回目の論理出力に変化が生じる場合に、連続した複数回の論理出力の照合判定を行い、低域通過フィルタ回路は二回目以降の信号処理期間にオンするように制御回路に制御信号を出力する。【選択図】図１
2015184172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量の大小に応じた差動電圧を出力する物理量電圧変換素子と、
前記物理量電圧変換素子の出力信号を増幅する差動増幅器と、
前記差動増幅器の第一出力端子に一方の端子が接続され、オフセット電圧を保持する第一容量と、
前記物理量電圧変換素子の出力信号を増幅した信号を入力し、比較した結果を出力する比較器と、
前記差動増幅器の第一出力端子に設けられた低域通過フィルタ回路と、
前記物理量電圧変換素子と前記差動増幅器と前記比較器と前記低域通過フィルタ回路をオン／オフ制御する制御回路と、
前記比較器の出力信号を演算処理した結果を論理出力として出力する論理回路と、を備え、
前記論理回路は、前回の論理出力と一回目の論理出力に変化が生じる場合に、連続した複数回の論理出力の照合判定を行い、前記低域通過フィルタ回路は二回目以降の信号処理期間にオンするように前記制御回路に制御信号を出力する、
ことを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記低域通過フィルタ回路は、
スイッチ回路と、前記第一容量と並列に接続された第二容量を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記低域通過フィルタ回路は、
前記差動増幅器の第一出力端子と前記第一容量の一端の間に接続されに抵抗素子と、
前記第一容量の一端と接地端子の間に直列接続されたスイッチ回路と第二容量と、を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記物理量電圧変換素子は、磁界強度の大小に応じた差動電圧を出力する磁電変換素子である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量（例えば磁界強度）を電気信号に変換するセンサ装置に関し、例えば折り畳み式携帯電話機やノートパソコン等における開閉状態検知用センサ、またはモータの回転数／回転位置検知センサなどに利用される磁気センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
折り畳み式携帯電話機やノートパソコン等における開閉状態検知用センサとして、またモータの回転数／回転位置検知センサとして磁気センサ装置が用いられている。
【０００３】
磁気センサ装置は、磁電変換素子（例えばホール素子）によって磁界強度または磁束密度に比例した電圧を出力し、その出力電圧を増幅器で増幅し、比較器を用いて判定し、Ｈ信号かＬ信号の二値で出力する。磁電変換素子の出力電圧は微小であるため、磁電変換素子が持つオフセット電圧（素子オフセット電圧）や、増幅器や比較器が持つオフセット電圧（入力オフセット電圧）、または変換装置内のノイズが問題となる。素子オフセット電圧は、主に磁電変換素子がパッケージから受ける応力等により発生する。入力オフセット電圧は、主に増幅器の入力回路を構成する素子の特性ばらつき等により発生する。ノイズは、主に回路を構成する単体トランジスタが持つフリッカ雑音、単体トランジスタや抵抗素子が持つ熱雑音により発生する。
【０００４】
消費電力を著しく増加させることなく上述の磁電変換素子や増幅器が持つノイズによる磁気検出／解除動作のバラツキを低減するため、図１０に示した磁気センサ装置が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来の磁気センサ装置は、磁電変換素子であるホール素子１と、スイッチ回路２と、差動増幅器３と、比較器４と、制御回路５と、Ｄ型フリップフロップＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、ＸＯＲ回路Ｘ１、Ｘ２と、セレクタ回路ＳＬ１、ＳＬ２と、ＡＮＤ回路ＡＮ１と、ＯＲ回路ＯＲ１と、容量Ｃ１と、スイッチＳ１と、出力端子ＶＯＵＴと、端子Ｅ１、φＥ２で構成され、論理回路は磁界強度の変化によって論理出力に変化が生じる場合のみ、連続した複数回の論理出力の照合判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−７４４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の磁気センサ装置では、携帯機器の通常使用時（たとえば折り畳み式携帯電話を完全に開いた状態または閉じた状態）においては印加磁界がほとんど変化しないにも関わらず、常に一定の信号処理期間をもって高精度に磁気判定を行っており、平均消費電流の削減効果は限定的であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来のこのような問題点を解決するために、本発明のセンサ装置は以下のような構成とした。
物理量の大小に応じた差動電圧を出力する物理量電圧変換素子と、物理量電圧変換素子の出力信号を増幅する差動増幅器と、差動増幅器の第一出力端子に一方の端子が接続され、オフセット電圧を保持する第一容量と、物理量電圧変換素子の出力信号を増幅した信号を入力し、比較した結果を出力する比較器と、差動増幅器の第一出力端子に設けられた低域通過フィルタ回路と、物理量電圧変換素子と差動増幅器と比較器と低域通過フィルタ回路をオン／オフ制御する制御回路と、比較器の出力信号を演算処理した結果を論理出力として出力する論理回路と、を備え、論理回路は、前回の論理出力と一回目の論理出力に変化が生じる場合に、連続した複数回の論理出力の照合判定を行い、低域通過フィルタ回路は二回目以降の信号処理期間にオンするように制御回路に制御信号を出力する、ことを特徴とするセンサ装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のセンサ装置によれば、装置内部の各構成素子が発するノイズや外来ノイズによる物理量（磁界強度）の検出または解除の判定ばらつきを低減しつつ、従来技術と比較してさらに消費電力を削減することが出来る。また、高精度な物理量（磁界強度）の検出または解除を低消費電流で可能とするセンサ装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態の磁気センサ装置を示す回路図である。
【図２】本発明の磁気センサ装置のタイミングチャートである。
【図３】第２実施形態の磁気センサ装置を示す回路図である。
【図４】第３実施形態の磁気センサ装置を示す回路図である。
【図５】第１実施形態に用いる差動増幅器の一例を示す回路図である。
【図６】第２実施形態に用いる低域通過フィルタの一例を示す回路図である。
【図７】第３実施形態に用いる差動増幅器の一例を示す回路図である。
【図８】本発明の磁気センサ装置の差動増幅器のゲイン及びノイズ周波数特性の一例を示す図である。
【図９】本発明の磁気センサ装置の差動増幅器の過渡応答特性を示す図である。
【図１０】従来の磁気センサ装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のセンサ装置を、図面を基に詳細に説明する。以下、磁電変換素子を用いた磁気センサ装置について説明するが、本発明のセンサ装置は、磁電変換素子の代わりに、加速度や圧力などに応じて電圧を出力する変換素子を用いても同様の効果が期待できる。
【００１２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の磁気センサ装置を示す回路図である。第１実施形態の磁気センサ装置は、磁電変換素子であるホール素子１と、スイッチ回路２と、差動増幅器３と、比較器４と、制御回路５と、Ｄ型フリップフロップＤ１、Ｄ２、Ｄ３と、ＸＯＲ回路Ｘ１、Ｘ２と、セレクタ回路ＳＬ１、ＳＬ２と、ＡＮＤ回路ＡＮ１と、ＯＲ回路ＯＲ１と、オフセット電圧保持容量であるコンデンサＣ１と、オフセット電圧保持兼低域通過フィルタ容量であるコンデンサＣ２と、スイッチＳ１と、スイッチＳ２と、出力端子ＶＯＵＴと、ＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ１を入力する端子Ｅ１と、ＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ２を入力する端子Ｅ２と、を備えている。ホール素子１は、第一端子対Ａ―Ｃと第二端子対Ｂ―Ｄとを有する。スイッチ回路２は、ホール素子１の各端子Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤと接続される４つの入力端子と、第一出力端子及び第二出力端子を有する。差動増幅器３は、第一入端子及び第二入力端子と、第一出力端子及び第二出力端子とを有する。セレクタ回路ＳＬ１、ＳＬ２は、入力端子Ａと入力端子Ｂとセレクト端子φＳと出力端子を有する。
【００１３】
差動増幅器３は、第一の出力端子がコンデンサＣ１及びスイッチＳ２の一端に接続され、第二の出力端子がスイッチＳ１の一端に接続される。スイッチＳ２の他端は、コンデンサＣ２の一端に接続される。比較器４は、第一の入力端子がコンデンサＣ１の他端、コンデンサＣ２の他端及びスイッチＳ１の他端に接続され、第二の入力端子が差動増幅器３の第二出力端子に接続され、出力端子がＤ型フリップフロップＤ１とＤ型フリップフロップＤ２の入力端子に接続される。ＸＯＲ回路Ｘ１は、第一の入力端子がＤ型フリップフロップＤ１の出力端子に接続され、第二の入力端子がＤ型フリップフロップＤ２の出力端子に接続され、出力端子がセレクタ回路ＳＬ１のセレクト端子φＳに接続される。ＸＯＲ回路Ｘ２は、第一の入力端子がＤ型フリップフロップＤ１の出力端子とセレクタ回路ＳＬ１の入力端子Ａに接続され、第二の入力端子がセレクタ回路ＳＬ１の入力端子Ｂとセレクタ回路ＳＬ２の入力端子ＡとＤ型フリップフロップＤ３の出力端子と出力端子ＶＯＵＴに接続され、出力端子がセレクタ回路ＳＬ２のセレクト端子φＳとＡＮＤ回路ＡＮ１の第一の入力端子に接続される。セレクタ回路ＳＬ２は、入力端子Ｂがセレクタ回路ＳＬ１の出力端子に接続され、出力端子がＤ型フリップフロップＤ３の入力端子に接続される。ＡＮＤ回路ＡＮ１は、第二の入力端子が端子Ｅ２に接続され、出力端子がＯＲ回路ＯＲ１の第一の入力端子に接続される。ＯＲ回路ＯＲ１は、第二の入力端子が端子Ｅ１に接続され、出力端子が制御回路５に接続される。ＡＮＤ回路ＡＮ２は、第一の入力端子がＯＲ回路ＯＲ１の出力端子に接続され、第二の入力端子が端子Ｅ２に接続され、出力端子が制御回路５に接続される。制御回路５は、ＯＲ回路ＯＲ１からφＥＮ信号を入力して、スイッチ回路２、差動増幅器３、比較器４にφＥＮ信号を出力する。また、制御回路５は、ＡＮＤ回路ＡＮ２からＥＬＰ信号を入力して、スイッチ２にＥＬＰ信号を出力する。
【００１４】
図５に、第１実施形態に用いる差動増幅器３の回路図の一例を示す。差動増幅器３は、インスツルメンテーションアンプ構成とするのが一般的である。差動増幅器３は、差動増幅器１１、１２と、帰還抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を備える。接続に関しては、差動増幅器１１は、非反転入力端子が第一の入力端子に接続され、反転入力端子が帰還抵抗Ｒ１１と帰還抵抗Ｒ１２の接続点に接続され、出力端子が第一の出力端子と帰還抵抗Ｒ１１のもう一方に接続される。差動増幅器１２は、非反転入力端子が第二の入力端子に接続され、反転入力端子が帰還抵抗Ｒ１３と帰還抵抗Ｒ１２の接続点に接続され、出力端子が第二の出力端子と帰還抵抗Ｒ１３のもう一方に接続される。差動増幅器３は、このようなインスツルメンテーションアンプ構成とすることにより、差動入力における同相ノイズの影響を抑制することが可能となる。
【００１５】
スイッチ回路２は、ホール素子１の第一端子対Ａ―Ｃに電源電圧を入力し、第二端子対Ｂ―Ｄから検出電圧を出力する第一検出状態と、第二端子対Ｂ―Ｄに電源電圧を入力し、第一端子対Ａ―Ｃから検出電圧を出力する第二検出状態とを切り替える機能を有する。
【００１６】
次に、本実施形態の磁気センサ装置の動作について説明する。図２は、本実施形態の磁気センサ装置のタイミングチャートである。
磁気センサ装置の検出動作の一周期Ｔは、スイッチ回路２の動作によって、第一検出状態Ｔ１と第二検出状態Ｔ２とに分かれている。また、スイッチＳ１の開閉によってサンプルフェーズＦ１と比較フェーズＦ２とに分かれている。サンプルフェーズＦ１は、ホール素子１、差動増幅器３のオフセット成分をコンデンサＣ１に記憶する。比較フェーズＦ２は、磁界強度に応じて決まる電圧と検出電圧レベルとの比較を行う。ＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ１は、一回目の検出動作期間Ｔの間“Ｈ”が入力される。ＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ２は、二回目の検出動作期間Ｔの間“Ｈ”が入力される。
【００１７】
ここで、φＤｍは第ｍのＤ型フリップフロップＤｍに入力されるラッチ用のクロック信号を示す。また、特記ない限りＤ型フリップフロップはクロック信号の立ち上がり時に入力データのラッチを行うこととする。また、磁電変換素子１の差動出力電圧をＶｈ、スイッチ回路２の出力電圧をＶ１及びＶ２、差動増幅器３の出力電圧をＶ３及びＶ４、差動増幅器３の増幅率をＧ、差動増幅器３の入力オフセット電圧をＶｏａ、比較器４の入力電圧をＶ５及びＶ６、比較器４の出力電圧をＶ７、とする。
【００１８】
サンプルフェーズＦ１では、ホール素子１は第一検出状態Ｔ１になり、スイッチＳ１はＯＮする。Ｓ１がＯＮすることで、オフセット電圧保持容量Ｃ１に
Ｖｃ１＝（Ｖ３−Ｖ４）＝Ｇ（Ｖｈ１＋Ｖｏａ）・・・（１）
が充電される。続いて比較フェーズＦ２（第二検出状態Ｔ２）では、スイッチＳ１がＯＦＦし、
Ｖｃ２＝（Ｖ３−Ｖ４）＝Ｇ（−Ｖｈ２＋Ｖｏａ）・・・（２）
が出力される。ここで、
Ｖ５−Ｖ６＝Ｖ３−Ｖｃ１−Ｖ４＝Ｖｃ２−Ｖｃ１＝−Ｇ（Ｖｈ１＋Ｖｈ２）・・・（３）
となり、入力オフセット電圧の影響が相殺される。また、磁電変換素子の検出電圧Ｖｈ１とＶｈ２は、一般に同相の有効信号成分と逆相の素子オフセット成分とを持つため、上述の出力電圧は素子オフセット成分の影響も取り除かれる。
【００１９】
そして、比較フェーズＦ２では、式（３）で表される印加磁界強度の検出電圧成分が比較器４において基準電圧と比較され、信号Ｖ７（Ｈ信号（ＶＤＤ）またはＬ信号（ＧＮＤ））が出力される。
ここで、本実施形態の場合の基準電圧とはホール素子１における同相電圧である。また、基準電圧は、回路を追加することで任意に設定可能である。
【００２０】
比較器４の出力する信号Ｖ７は、以下で詳述する論理回路に入力される。比較器４の出力する信号Ｖ７は、二つのＤ型フリップフロップＤ１及びＤ２により、別々のタイミングで二回ラッチされる。二回目のラッチは連続した再検出動作の中、すなわち一回目のラッチの一検出周期Ｔ後に行われる。そして、それら二つの出力端子が接続されるＸＯＲ回路Ｘ１により、それら二つ出力値が同じになったときのみセレクタ回路ＳＬ１を通して、比較器４の出力信号がセレクタ回路ＳＬ２へと入力される。逆にＤ型フリップフロップＤ１及びＤ２の二出力の値が異なれば、Ｄ型フリップフロップＤ３に保持されていた前検出時における出力結果がそのままセレクタ回路ＳＬ２へと入力される。つまり、Ｔという時間をおいて同じ検出（解除）状態が継続していない限り、検出または解除の判定はされないということになり、瞬間的なノイズの影響による誤検出、誤解除を防ぐことができる。
【００２１】
続いて、Ｄ型フリップフロップＤ３に保持されていた前検出時における出力結果とＤ型フリップフロップＤ１の出力端子が接続されるＸＯＲ回路Ｘ２により、それら二つ出力値が異なるときのみセレクタ回路ＳＬ２を通して、セレクタ回路ＳＬ１の出力信号がＤ型フリップフロップＤ３へと入力され、最終的にφＤ３のタイミングでラッチされる。逆にＸＯＲ回路Ｘ２に入力される二つ出力値が同じであれば、Ｄ型フリップフロップＤ３に保持されていた前検出時における出力結果がそのままＤ型フリップフロップＤ３へ入力されラッチされる。また、ＸＯＲ回路Ｘ２の出力とＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ２がＡＮＤ回路ＡＮ１に入力されており、ＸＯＲ回路Ｘ２に入力される二つ出力値が異なる場合のみＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ２がＡＮＤ回路ＡＮ１を介してＯＲ回路ＯＲ１へと入力される。そして、ＯＲ回路ＯＲ１にてＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ１とＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ２が合わさり、φＥＮ信号として出力される。一方、ＸＯＲ回路Ｘ２に入力される二つ出力値が同じである場合は、ＡＮＤ回路ＡＮ１の出力がＬ信号に固定されるため、ＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ１がそのままφＥＮ信号としてＯＲ回路ＯＲ１から出力される。また、ＡＮＤ回路ＡＮ２にはφＥＮ信号とＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ２が入力されるため、ＡＮＤ回路ＡＮ２は二回目の判定が行われる場合にのみ“Ｈ”のＥＬＰ信号を出力する。
【００２２】
つまり、一回目のラッチ結果と前検出結果が異なれば、二回目の判定が行われ、一回目と二回目の結果の照合により、検出結果が決定する。この場合、一回目と二回目の信号処理期間の合計分（Ｔａ＋Ｔｂ）の電力が消費されることになる。逆に一回目のラッチ結果と前検出結果が同じであれば、二回目の判定を行わず、差動増幅器３等の信号処理を行う回路の電流も遮断することになる。この場合、二回目の信号処理期間Ｔｂ分の消費電力を削減できる。なお、一回目のラッチ結果と前検出結果が異なった場合でも、一回目のラッチ結果と二回目のラッチ結果とが異なる場合は一回目の判定が無効となるため、検出結果ＶＯＵＴは変化しないが一回目と二回目の信号処理期間の合計分（Ｔａ＋Ｔｂ）の電力が消費されることになる。
【００２３】
以上により、センサ装置内部あるいは外部からのノイズによって磁界強度の検出または解除の判定結果に生じるバラツキを抑制し、かつ消費電力を必要最低限に抑制することが可能となる。
【００２４】
図８に、差動増幅器３のゲイン及びノイズ周波数特性の一例を示す。ＥＬＰ信号の論理値によって低域通過フィルタの有効／無効が制御され、差動増幅器３のゲインＧａｉｎのカットオフ周波数がｆ１またはｆ２になる。また、差動増幅器３の入力換算雑音Ｖｎｉ（ｆ）は、コーナー周波数ｆｃよりも低い周波数ではＭＯＳトランジスタに起因し周波数に反比例するフリッカノイズが支配的であり、コーナー周波数ｆｃよりも高い周波数ではＭＯＳトランジスタ及び抵抗素子に起因し周波数に依存しない一定の熱ノイズが支配的である。この入力換算ノイズ電力スペクトラムＶｎｉ（ｆ）と前述とのゲインＧａｉｎとの積が差動増幅器３の出力ノイズ電力スペクトラムＶｎ（ｆ）となる。直流から高周波までのノイズ電力スペクトラムＶｎ（ｆ）の積分の平方根が実効ノイズ電圧として比較器４の判定動作に影響するため、ＥＬＰ信号が“Ｈ”の状態においてはＥＬＰ信号が“Ｌ”の状態に比べて磁気検出／解除のばらつきが抑制されることがわかる。
【００２５】
図９は、本実施形態の磁気センサ装置の差動増幅器の過渡応答特性を示す図である。この図は、１回目の検出の判定が前回の判定結果から変化があった場合を示している。
ＥＬＰ信号が“Ｈ”（信号処理期間Ｔｂ）の状態においては、差動増幅器３の帯域が狭いため、ＥＬＰ信号が“Ｌ”（信号処理期間Ｔａ）の状態に比べて差動増幅器３の出力信号電圧Ｖ３の整定により長い期間を要する。ＥＬＰ信号の論理に応じてＴｂ＞ＴａとなるようにＯＮ／ＯＦＦ信号φＥ１及びφＥ２の期間が適切に変化するように制御することによって、低域通過フィルタを有効にして差動増幅器３の帯域が低下しても、適切な整定時間が確保可能である。また、信号処理期間Ｔａにおける出力信号のノイズ巾をＶｎ１、信号処理期間Ｔｂにおける出力信号のノイズ巾をＶｎ２すると、前述の通りＶｎ２＜Ｖｎ１の関係が成り立つ。
【００２６】
以上説明したように、本発明の磁気センサ装置によれば、装置内部の各構成素子が発するノイズや外来ノイズによる磁界強度の検出または解除の判定ばらつきを低減しつつ、従来技術と比較してさらに消費電力を削減することが出来る。従って、携帯機器の電池寿命の長寿命化が期待出来る。
【００２７】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態の磁気センサ装置を示す回路図である。第１の実施形態との違いは、低域通過フィルタ回路Ｌ１を差動増幅器３の第一出力端子とコンデンサＣ１の間に設けたところである。図６に、第２実施形態に用いる低域通過フィルタ回路Ｌ１の回路図の一例を示す。低域通過フィルタ回路Ｌ１は、入力端子Ｅ１１、出力端子Ｅ１３、制御端子Ｅ１５、入力端子Ｅ１１と出力端子Ｅ１３の間に設けられた抵抗素子Ｒ２１、出力端子Ｅ１３に接続されたスイッチ回路ＳＷ２１、スイッチ回路ＳＷ２１と接地の間に設けられた容量素子Ｃ２１から構成される。スイッチ回路ＳＷ２１は制御端子Ｅ１５に入力された論理電圧に応じてオン／オフ制御される。スイッチ回路ＳＷ２１がオンになると容量素子Ｃ２１が出力端子へと接続され、抵抗素子Ｒ２１と容量素子Ｃ２１の素子値に応じた遮断周波数を有する低域通過フィルタを形成する。スイッチ回路ＳＷ２１がオフになると容量素子Ｃ２１が出力端子から切断され、抵抗素子Ｒ２１と出力端子Ｅ１３から対地間を見込んだ寄生容量による遮断周波数を有する低域通過特性へと変化する。通常、寄生容量による遮断周波数は十分高く、差動増幅器３から比較器４を見込んだ周波数特性への影響は無視出来る。このようにして第１の実施形態と同様に、ＥＬＰ信号に応じて実効ノイズと整定時間を制御することが可能である。その他の動作は第１の実施形態と同一である。
【００２８】
［第３実施形態］
図４は、第３実施形態の磁気センサ装置を示す回路図である。第１の実施形態との違いは低域通過フィルタを差動増幅器３の負帰還抵抗と並列な容量素子を用いるところである。図７に第３の実施形態における差動増幅器１０３の構成例を示す。差動増幅器１０３は正入力端子Ｅ１１、負入力端子Ｅ１２、正出力端子Ｅ１３、負出力端子Ｅ１４、制御端子Ｅ１５、第１乃至第２の演算増幅器１１乃至１２、第１乃至第３の抵抗素子Ｒ１１乃至Ｒ１３、第１乃至第２の容量素子Ｃ１１乃至Ｃ１２、第１乃至第２のスイッチ回路ＳＷ１１乃至ＳＷ１２から構成される。第１の演算増幅器１１の負入力端子に第１の抵抗素子Ｒ１１の一方の端子が接続され、第１の演算増幅器１１の出力端子に第１の抵抗素子Ｒ１１のもう一方の端子と第２の抵抗素子Ｒ１２の一方の端子が接続され、第２の演算増幅器１２の負入力端子に第３の抵抗素子Ｒ１３の一方の端子が接続され、第２の演算増幅器１２の出力端子に第３の抵抗素子Ｒ１３のもう一方の端子と第２の抵抗素子Ｒ１２のもう一方の端子が接続される。第１のスイッチ回路ＳＷ１１の一方の端子が正出力端子Ｅ１３に接続され、第２のスイッチ回路ＳＷ１２の一方の端子が負出力端子Ｅ１４に接続される。第１のスイッチ回路ＳＷ１１のもう一方の端子と第１の演算増幅器１１の負入力端子の間に第１の容量素子Ｃ１１が接続され、第２のスイッチ回路ＳＷ１２のもう一方の端子と第２の演算増幅器１２の負入力端子の間に第２の容量素子Ｃ１２が接続される。第１乃至第２のスイッチ回路は制御端子Ｅ１５に入力された論理電圧に応じてオン／オフ制御される。スイッチ回路ＳＷ１１とＳＷ１２がオンになると容量素子Ｃ１１とＣ１２が正出力端子及び負出力端子へとそれぞれ接続され、容量素子Ｃ１１とＣ１２及び抵抗素子Ｒ１１とＲ１３の素子値に応じた遮断周波数を有する低域通過フィルタを形成する。スイッチ回路ＳＷ１１とＳＷ１２がオフになると容量素子Ｃ１１とＣ１２が正出力端子及び負出力端子からそれぞれ切断され、抵抗素子Ｒ１１とＲ１３と正負出力端子の寄生容量値の積に応じた遮断周波数を有する低域通過フィルタを形成する。通常、寄生容量による遮断周波数は十分高く、差動増幅器１０３から比較器４を見込んだ周波数特性への影響は無視出来る。このようにして第１の実施形態と同様に、ＥＬＰ信号に応じて実効ノイズと整定時間を制御することが可能である。その他の動作は第１の実施形態と同一である。
【００２９】
なお、実施形態１乃至３においては、比較器４の出力端子が接続されるＤ型フリップフロップを二つとして説明したが、Ｄ型フリップフロップは三つ以上でも構わない。その場合、それら出力全ての値が揃わない限り、前回の検出結果を保持することになる。このように並列に接続されるＤ型フリップフロップ数を増やせば増やすほど、ノイズの影響をさらに抑制することが可能となる。また、Ｄ型フリップフロップの代わりに他の論理電圧保持回路を用いてもよい。
【００３０】
また、本発明の磁気センサ装置は、低域通過フィルタ容量素子を一つのみ用いているが、前述のようにＤ型フリップフロップの数を増やし三回以上の照合判定を行う場合には、低域通過フィルタ容量素子を２つ以上設けて、二回目、三回目、四回目のように判定回数が増えるに従ってスイッチ回路で信号経路に接続する容量素子の数を段階的に増やしてもよい。その場合、照合判定回数を重ねるごとに比較的の磁気判定精度が向上し、より効率的に消費電流を削減しながら高精度な磁気判定を行うことが可能となる。
【００３１】
また、本発明の磁気センサ装置は、φＥＮ及びφＥ１、φＥ２信号期間を一回目のラッチ結果に応じて変化させているが、それら制御信号を発生させるための基準ＣＬＫ信号を生成する発振器の基準ＣＬＫ周波数を変化させてもよいし、発振器の出力信号を分周回路にて分周し基準ＣＬＫ信号を生成するようにして、その分周比を変化させてもよい。前者の場合には回路構成が複雑となるがその変化の比率は任意と出来る一方で、後者の場合には回路構成は単純であるがその変化の比率は（２＾ｎ）倍に制約される。
【００３２】
また、本発明の磁気センサ装置は、ホール素子１から比較器４までの回路を図１、図３、図４のような構成として説明したが、この回路構成に限定されるものではない。たとえば、比較器４にて比較される基準電圧として、別途設けた基準電圧回路から任意の電圧を与えられる構成であっても良い。また、基準電圧回路からの基準電圧を検出／解除状態に応じて切り替えることよってヒステリシスを設けてもよい。
また、本発明の磁気センサ装置は、磁電変換素子をホール素子として説明したが、ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子など、他の種類の磁電変換素子を用いてもよい。
【００３３】
また、本発明の磁気センサ装置は、セレクタ回路の例としてトランスミッションゲートを用いた構成を用いているが、動作電源電圧使用やプロセスパラメータに応じてＮ型トランジスタのみを用いたスイッチ回路を用いてもよいし、Ｐ型トランジスタのみを用いたスイッチ回路を用いてもよい。
【００３４】
さらには、本発明における磁気センサ装置は、交番検知（たとえばモータの回転数検知）用途に使用することもできる。交番検知は一方（例えばＳ極）の極性のみの検知を行う状態から、その一方の極性が検知されると他方（Ｎ極）の極性のみの検知を行う状態に切り換わる磁気センサ装置である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ホール素子
２  スイッチ切替回路
３  差動増幅器
４  比較器
５  制御回路
Ｌ１  低域通過フィルタ回路
１１、１２  演算増幅器
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  Ｄ型フリップフロップ
ＳＬ１、ＳＬ２  セレクタ回路
【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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【図１０】
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【図９】
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