KR100720620B1 - Circuit for correcting outputs of magnetic sensor in accordance with pole of magnet, pointing apparatus and digital apparatus comprising the circuit thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로, 그 보정회로를 포함하는 포인팅 장치 및 디지털 단말기에 관한 것이다. 본 발명의 보정회로는 접근하는 자석의 극성에 따라 출력단자의 전압의 반전되는 자계센서의 출력을 소정의 기준값과 비교하여 자계센서의 출력이 반전되었는지를 판단하고, 이를 보정함으로써 자석의 극성에 관계없이 반전되지 않은 출력을 제공한다. 이러한 보정회로는 자계센서와 자석이 결합된 포인팅 장치 등에 포함됨으로써, 자석을 조립함에 있어 자석의 극성을 고려하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 자계센서와 자석을 한 개의 세트로 조립하는 조립자의 작업 능률을 높이고, 생산 단가를 줄일 수 있다.The present invention relates to a magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet, a pointing device including the correction circuit and a digital terminal. The correction circuit of the present invention compares the output of the magnetic field sensor in which the voltage of the output terminal is inverted with a predetermined reference value according to the polarity of the approaching magnet to determine whether the output of the magnetic field sensor is inverted, and corrects this to relate to the polarity of the magnet. Provides uninverted output without Such a correction circuit may be included in a pointing device in which a magnetic field sensor and a magnet are coupled to each other so that the polarity of the magnet may not be considered when assembling the magnet. Therefore, the work efficiency of the assembler who assembles the magnetic field sensor and the magnet into one set can be increased, and the production cost can be reduced.
자계센서, 출력 보정, 자석, 극성 Magnetic field sensor, output compensation, magnet, polarity
Description
도 1은 자계센서를 이용하여 자석의 움직임을 판단하는 포인팅 장치의 일 예를 간략히 도시한 도면,1 is a view briefly showing an example of a pointing device for determining the movement of a magnet using a magnetic field sensor,
도 2는 본 발명에 따른 자계센서 출력 보정회로의 회로도, 그리고2 is a circuit diagram of a magnetic field sensor output correction circuit according to the present invention, and
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자계센서 출력 보정회로의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a magnetic field sensor output correction circuit according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 외부 자기장을 형성하는 자석의 극성에 따라 달라지는 자계센서의 출력을 보정함으로써 자석의 극성에 불문하고, 동일한 출력을 내도록 제어하는, 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet, which controls to output the same output regardless of the polarity of the magnet by correcting the output of the magnetic field sensor that varies depending on the polarity of the magnet forming the external magnetic field.
자계센서는 외부의 자계의 변화를 감지하는 센서로서, 그 사용되는 물리현상 또는 효과에 따라 홀 효과를 이용하는 홀센서 및 자기저항 효과를 이용하는 자기저항센서 등을 포함한다. The magnetic field sensor is a sensor for detecting a change in an external magnetic field, and includes a Hall sensor using a Hall effect and a magnetoresistive sensor using a magnetoresistive effect according to the physical phenomenon or effect used thereof.
홀 센서(hall sensor)는 반도체 기판 등에 전류를 흘리고 전류의 흐름과 수직인 방향으로 자계를 가할 경우 전류와 자계에 수직인 방향으로 생성되는 전위차 즉, 홀 전압의 변화를 이용하는 센서이다.A hall sensor is a sensor that uses a potential difference generated in a direction perpendicular to the current and the magnetic field, that is, a change in the hall voltage when a current is applied to a semiconductor substrate and the magnetic field is applied in a direction perpendicular to the flow of the current.
홀 센서는 자석과 함께 하나의 조립체 내에 장착되어, 사용자의 조작에 의한 자석의 움직임을 감지하여 처리함으로써 사용자의 조작을 입력받는 역할을 수행할 수 있다. The hall sensor may be mounted in one assembly together with a magnet to detect and process a movement of the magnet by a user's manipulation, thereby receiving a user's manipulation.
홀 센서는 브릿지(bridge) 내부저항으로 대표될 수 있으며, 외부 자기장의 변화에 대응하여 그 내부저항이 변하게 된다. 또한, 접근하는 자석의 극성에 따라, 홀 센서에서 출력되는 전압은 기준 전압 대비 극성이 서로 반전된다. The hall sensor may be represented by a bridge internal resistance, and the internal resistance changes in response to a change in an external magnetic field. In addition, depending on the polarity of the approaching magnet, the voltage output from the Hall sensor is inverted in polarity with respect to the reference voltage.
예를 들어, 자석의 N극이 접근하는 경우 출력단의 출력 전압이 기준전압 대비 (+)값을 가지면서 그 절대값이 증가하였다면, 자석의 S극이 접근하는 경우에 출력단의 전압을 동일한 방법으로 측정하면 출력 전압은 기준전압 대비 (-)값을 가지고 그 절대값이 증가하게 된다. For example, if the output voltage of the output terminal has a positive value compared to the reference voltage when the N pole of the magnet approaches, and the absolute value thereof increases, the voltage of the output terminal in the same manner is approached when the S pole of the magnet approaches. When measured, the output voltage has a negative value compared to the reference voltage and its absolute value increases.
따라서, 홀 센서의 후단에서 홀 센서의 출력값을 처리하는 부분은, 홀 센서의 상부에 장착되는 자석의 극성에 따라 달라져야 한다. 그렇게 하지 않으려면, 홀 센서의 구성에 대응하여 일정한 자석의 극성을 가지도록 조립해야 한다. 이러한 조립상의 제한은 조립자의 작업 능률을 떨어뜨리고, 결국에는 생산 단가의 증가를 가 져오게 된다.Therefore, the part of processing the output value of the hall sensor at the rear end of the hall sensor should be dependent on the polarity of the magnet mounted on the upper part of the hall sensor. In order not to do so, it must be assembled to have a certain magnet polarity corresponding to the configuration of the hall sensor. Such assembly limitations reduce the assembly efficiency and ultimately increase the production cost.
본 발명의 목적은 외부 자기장을 형성하는 자석의 극성에 따라 달라지는 자계센서의 출력을 보정함으로써 자석의 극성에 불문하고, 동일한 출력을 내도록 제어하는, 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet, by controlling the output of the magnetic field sensor that is dependent on the polarity of the magnet forming the external magnetic field, and outputs the same output regardless of the polarity of the magnet. have.
본 발명의 또 다른 목적은, 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로를 포함함으로써, 함께 조립되는 자석의 극성에 관계없이 자석이 움직이는 변위를 검출할 수 있는 포인팅(pointing) 장치 및 그 포인팅 장치를 포함하는 디지털 단말기를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a pointing device and a pointing device capable of detecting a displacement of a magnet regardless of the polarity of the magnet assembled together by including a magnetic sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet. It is to provide a digital terminal including.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로는 자계센서, 증폭기, 비교기, 반전증폭기 및 스위칭회로를 포함한다. According to the present invention for achieving the above object, the magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet includes a magnetic field sensor, an amplifier, a comparator, an inverting amplifier and a switching circuit.
자계센서는 외부 자화물체의 접근에 대응하여 두 개 출력단자 간 전압의 크기가 변하며, 상기 자화물체의 극성에 따라 상기 출력단자 간의 전압이 서로 반전되며, 증폭기는 상기 출력단자 간의 전압의 차이를 증폭하여 출력한다.In the magnetic field sensor, the magnitude of the voltage between the two output terminals changes in response to the approach of the external magnetic material, and the voltages between the output terminals are inverted from each other according to the polarity of the magnetic material, and the amplifier amplifies the voltage difference between the output terminals. To print.
비교기는 상기 증폭된 전압을 소정 기준 전압과 비교하여, 기준전압 이하인 경우 논리 0 및 1 중 하나에 대응되는 전압을 출력하고, 반전증폭기는 입력되는 신 호의 전압의 부호를 바꾼다.The comparator compares the amplified voltage with a predetermined reference voltage, and outputs a voltage corresponding to one of
그리고 스위칭회로는 상기 비교기의 출력 전압을 기초로 상기 증폭된 전압이 상기 기준전압 이하인 경우, 상기 증폭된 신호를 상기 반전증폭기의 입력으로 스위칭함으로써 상기 신호의 전압의 부호가 일치되도록 한다.The switching circuit switches the amplified signal to an input of the inverting amplifier so that the sign of the voltage of the signal matches when the amplified voltage is less than or equal to the reference voltage based on the output voltage of the comparator.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로는 적어도 하나의 자계센서, 적어도 하나의 증폭기, 상기 증폭된 신호 중 하나를 소정 기준 전압과 비교하여, 기준전압 이하인 경우 논리 0 및 1 중 하나에 대응되는 전압을 출력하는 비교기, 입력되는 신호의 전압의 부호를 바꾸는 적어도 하나의 반전증폭기 및 상기 비교기의 출력 전압을 기초로 상기 증폭된 전압이 상기 기준전압 이하인 경우, 상기 증폭된 각 신호를 상기 적어도 하나의 반전증폭기의 입력으로 스위칭함으로써 상기 각 신호의 전압의 부호가 일치되도록 하는 스위칭회로를 포함한다.The magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet according to another embodiment of the present invention compares at least one of the magnetic field sensor, the at least one amplifier, and the amplified signal with a predetermined reference voltage so as to be less than or equal to a reference voltage. And a comparator for outputting a voltage corresponding to one of 1, at least one inverting amplifier for changing the sign of the voltage of the input signal, and when the amplified voltage is less than or equal to the reference voltage based on the output voltage of the comparator. And a switching circuit for switching each signal to an input of the at least one inverting amplifier so that the sign of the voltage of each signal is matched.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 포인팅 장치는 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로를 포함하여, 상기 자석의 움직임의 변위를 검출할 수 있다.The pointing device according to another embodiment of the present invention may include a magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet to detect the displacement of the movement of the magnet.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 단말기는, 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로를 포함하여, 사용자의 조작에 따른 상기 자석의 움직임의 변위를 검출하여, 상기 변위를 시각적으로 인식할 수 있도록 표시할 수 있다.The digital terminal according to another embodiment of the present invention includes a magnetic sensor output correction circuit according to a polarity of a magnet, and detects a displacement of the movement of the magnet according to a user's operation, thereby visually recognizing the displacement. Can be displayed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 적절한 설명을 위하여 다음의 도 1의 구조를 먼저 설명하고, 이하에서는 도 1을 기초로 본 발명의 자계센서 출력 보정회로를 설명한다.In order to properly describe the present invention, the structure of FIG. 1 will be described first. Hereinafter, the magnetic field sensor output correction circuit of the present invention will be described based on FIG.
도 1은 자계센서를 이용하여 자석의 움직임을 판단하는 포인팅 장치의 일부를 간략히 도시한 도면이다. 1 is a view briefly illustrating a part of a pointing device for determining a movement of a magnet by using a magnetic field sensor.
본 발명에서 사용되는 자계센서로는 홀 센서(Hall sensor), 자기저항센서(Magnetroresistive sensor) 등이 포함될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편리를 위해 자계센서 중 홀센서를 기초로 설명한다.The magnetic field sensor used in the present invention may include a Hall sensor, a magnetoresistive sensor, and the like. However, hereinafter, it will be described based on the Hall sensor of the magnetic field sensor for the convenience of description.
도 1을 참조하면, 포인팅(pointing) 장치(100)는 복수 개의 홀센서(101, 103) 위에 자석(130)이 장착되고, 자석(130)과 홀센서(101, 103) 사이에는 자석(130)이 움직일 수 있는 공간을 형성하는 프레임(150)이 형성된 구조를 가진다. 홀센서(101, 103)의 출력은 자석(130)이 움직이는 변위를 검출하는 소정의 위치판단부(105)에 연결된다. 포인팅 장치(100)는 표시장치를 구비한 휴대전화, 엠피3(MP3: MPEG Audio Layer-3)플레이어(Player), 휴대형 멀티미디어 재생기(PMP: Portable Multimedia Player) 및 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 포터블(portable) 디지털 기기 등에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 1, a pointing device 100 includes a
홀센서(101, 103)는 4개의 단자를 가지며, 두 개의 단자를 통해 구동전원을 공급받고, 나머지 두 개의 단자를 통해 자기장의 변화에 대응하여 신호를 출력함으로써 자석(130)의 움직임을 검출할 수 있다. The
자석(130)은 평판의 구조를 가지며, 평판의 양면 중 일면이 N극이고, 반대 면이 S극이 된다. The
자석(130)이 프레임의 위를 슬라이딩함에 따른 자기장의 변화에 대응하여 각 홀센서(101, 103)는 소정의 신호를 출력한다. 통상 이러한 신호는 자석(130)이 접근할수록 그 신호의 전압이 커지게 된다. In response to the change in the magnetic field as the
출력단자 중 하나를 기준으로 출력단자 전압을 측정한다고 하고, 자석의 N극이 홀센서(101, 103)를 향하는 경우와 자석(130)의 S극이 홀센서(101, 103)를 향하는 경우에, 홀센서(101, 103)가 출력하는 전압의 부호는, 서로 반대가 된다. When the output terminal voltage is measured based on one of the output terminals, the N pole of the magnet faces the
예를 들어, 홀센서(101, 103)의 출력단자 중 하나를 기준으로 출력단자 사이의 전압을 검출한다고 하자. 도 1과 같이 N극이 아래를 향하도록 조립되었을 때 홀센서(101, 103)의 출력단자 전압이 기준전압 대비 (+)가 되도록 홀센서(101, 103)를 연결한 경우라면, 자석(130)이 도 1과 반대로 S극이 홀센서(101, 103)를 향하도록 연결되었다면, 홀센서(101, 103)의 출력 단자전압은 기준전압 대비 (-)가 된다. For example, suppose that the voltage between the output terminals is detected based on one of the output terminals of the
본 발명의 자계센서 출력 보정회로가 도 1의 구조를 기초로 할 수 있으나, 도 1의 구조는 일 예를 도시한 것으로 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 자석(130)과 홀센서(101, 103) 등은 거의 동일 평면상에 배치될 수도 있다. 즉 본 발명의 자계센서 출력 보정회로는 도 1 및 앞서 언급된 다른 예와 대응되는 다른 구조 내에서도 동일하게 동작할 수 있다.The magnetic field sensor output correction circuit of the present invention may be based on the structure of FIG. 1, but the structure of FIG. 1 is an example and is not limited thereto. For example, the
본 발명의 자계센서 출력 보정회로는, 홀센서(101, 103)의 출력을 수신하여 소정의 방법으로 처리함으로써, 자석(130)의 극성에 무관하게 동일한 부호를 가지는 신호를 다음 단계의 회로로 출력한다. 이를 통해, 도 1의 포인팅 장치(100)의 조립과정에서 자석(130)의 극성을 고려하지 않도록 할 수 있다. 본 발명의 자계센 서 출력 보정회로는 포인팅 장치(100)의 위치판단부(105)에 포함되거나, 그 전단에 위치하여 위치판단부(105)에 보정된 신호를 제공할 수 있다. The magnetic field sensor output correction circuit of the present invention receives the outputs of the
도 2는 본 발명에 따른 자계센서 출력 보정회로의 회로도이다. 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 자계센서 출력 보정회로를 설명하되, 자계센서 중에서도 홀 센서를 기초로 설명한다. 다만, 도 2의 회로는 도 1의 구조적인 상황에 한정되는 것은 아니다. 2 is a circuit diagram of a magnetic field sensor output correction circuit according to the present invention. Hereinafter, the magnetic field sensor output correction circuit of the present invention will be described with reference to FIG. 2, based on a Hall sensor among magnetic field sensors. However, the circuit of FIG. 2 is not limited to the structural situation of FIG.
홀 센서(201)는 구동전원 VCC를 입력받아 외부 자석(130)의 움직임에 대응하여 출력단자(3,4) 간에 소정의 전압 Va를 출력한다. 또 다른 구동방식으로 정전류를 인가하여 홀 전압 Va를 유지할 수도 있다. 전압 Va는 매우 작은 값이므로, 일정 수준의 전압으로 증폭할 필요가 있다. The
증폭기(203)는 홀 센서(201) 출력단자(3,4) 간 전압 Va를 소정의 레벨로 증폭한 전압 Vb를 비교기(205)와 스위칭회로(207)로 출력한다. 증폭기(203)에서 증폭된 전압 Vb는, 출력단자(3)의 전압이 출력단자(4)보다 높으면 기준전압 대비 (+)부호의 전압을 출력하고, 출력단자(4)의 전압이 출력단자(3)의 전압보다 높은 경우에는 기준전압 대비 (-)부호의 전압을 출력하게 된다. 예를 들어, 자석(130)의 N극이 접근하는 경우 출력단자(3)의 전압이 출력단자(4)의 전압보다 높게 출력된다면 증폭기 출력전압 Vb는 기준전압 대비 (+)값을 가질 것이다. 그리고, 자석의 S극이 접근하면 증폭기 출력전압 Vb는 기준전압 대비 (-)값을 가지게 된다.The
비교기(205)는 증폭기(203)의 출력 전압 Vb를 소정의 기준전압 Vref와 비교함으로써, 증폭기(203) 출력 전압의 부호, 다시 말해 홀 센서(201)의 출력 전압 Va의 부호를 판단한다. 결국, 비교기(205)는 조립된 자석(130)의 극성을 판단할 수 있다. 이때 기준전압 Vref는 0 V가 바람직하다. The
비교기(205)의 출력 전압 Vc는, 증폭기(203)의 출력 전압 Vb이 기준전압 Vref보다 높을 경우 구동전압 VCC와 같게 되고, 출력 전압 Vb가 기준전압 Vref보다 낮을 경우는 0V가 된다. 비교기(205)의 출력은 스위칭회로(207)를 제어한다. The output voltage Vc of the
스위칭회로(207)는 비교기(205)의 출력 전압 Vc가 VCC인 경우 증폭기(203)의 출력 전압 Vb를 그대로 바이패스(bypass)하여 Vout1로 출력하며, 비교기(205)의 출력 전압 Vc가 0이면 증폭기(203)의 출력 전압 Vb를 반전증폭기(209)의 입력으로 출력한다. When the output voltage Vc of the
반전증폭기(209)는 스위칭회로(207)의 출력을 소정의 증폭도를 가지고 반전시킨 Vout2를 출력한다. The inverting
나아가, 반전증폭기(209)의 증폭도가 1이거나, Vout1의 후단(미도시)에서 반전증폭기(209)의 증폭도만큼 Vout1을 증폭하는 것이 바람직하다. Furthermore, the amplification degree, or the one of the inverting
이로써, 외부 자석(130)의 극성이 변하여 홀 센서(201)의 출력이 반전되더라 도, 본 발명의 자계센서 출력 보정회로(200)를 거치게 되면 동일한 부호의 신호를 출력하게 된다. Thus, even if the output of the
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자계센서 출력 보정회로의 회로도이다. 3 is a circuit diagram of a magnetic field sensor output correction circuit according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 3의 실시 예에 따른 자계센서 출력 보정회로(300)는, 도 1과 같이 바닥면에 수평되게 설치되는 프레임(150)의 하측에 제1홀센서(301)와 제2홀센서(303)가 대략 하나의 축 상에 배치되고, 자석(305)은 제1홀센서(301) 및 제2홀센서(303)와 대응되도록 프레임(150)의 위에 마련된 상태에서, 자석(305)이 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)의 위에서 움직이도록 함으로써, 자석(305) 움직임의 축 방향(d)의 변위를 검출하는 경우에 적용될 수 있다. 자석(305)는 N극 또는 S극 중 하나가 제1홀센서(301)와 제2홀센서(303)에 근접하도록 조립될 수 있다.In the magnetic field sensor
이 경우, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)는 자석(305)의 움직임에 대하여 동일한 부호를 가지는 전압을 출력하도록 배치되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 자석(305)이 N극이 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)를 향하도록 조립된 경우, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)는 동일한 부호의 전압을 출력하는 것이 바람직하다. In this case, the
자석(305)이 a의 위치에서 b의 위치 또는 c의 위치로 움직이게 되면, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)의 출력 단자에는 각각 전압 Va1, Va2가 출력된다.When the
제1증폭기(307)와 제2증폭기(309)는 전압 Va1, Va2를 각각 입력받아 증폭된 전압 Vb1, Vb2를 각각 출력한다. 제1홀 센서(301), 제2홀 센서(303), 제1증폭기(307) 및 제2증폭기(309)의 동작은 도 2의 홀 센서(201) 및 증폭기(203)의 동작과 동일하다.The
전압 Vb1, Vb2는 덧셈기(311)로 입력되어 더해진다. 전압 Vb1과 Vb2를 더한 값을 비교기(313)에 입력하여 소정의 기준값 Vref와 비교함으로써, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)의 출력 전압 Va1, Va2의 부호를 판단한다. The voltages V b1 and V b2 are input to the
실시 예에 따라, 제1증폭기(307)의 출력전압 Va1과 제2증폭기(309)의 출력전압 Va2 중에서 하나만을 비교기(313)로 입력함으로써 도 2에 대응되는 방법으로 자석(305)의 극성을 파악할 수 있다. 이럴 경우, 자석(305)의 조립 상의 오차 등에 의해 출력되는 제1증폭기(307)나 제2증폭기(309)에서 출력되는 전압의 크기가, 비교기(313)가 실질적으로 동작하여 결과를 낼 수 있는 범위 내에 있지 못할 수가 있다. 따라서, 복수 개의 홀 센서의 출력을 이용할 경우, 두 개 홀 센서의 출력을 더하여 비교하는 것이 바람직하다.According to an embodiment, the
비교기(313)의 출력전압은 스위칭 회로(315)로 입력되며, 스위칭 회로(315)의 출력은 제3증폭기(317)의 입력단자 (+), (-) 에 각각 연결된다. 스위칭 회로(315)는 비교기(313)의 제어에 따라, 전압 Vb1가 제3증폭기(317)의 (+)로 입력되고, 전압 Vb2가 제3증폭기(317)의 (-)단자로 입력되거나 그 반대로 입력됨으로써 자석(305)의 극성에 관계없이 동일한 부호의 전압 Vout를 출력하도록 제어한다. The output voltage of the
예를 들어, 자석(305)의 N극이 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)를 향하도록 조립되었을 경우, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)의 출력단자(4)를 기준으로 하는 전압 Va1, Va2가 기준전압 대비 (+)이도록 배치된 상태를 가정한다. For example, when the N pole of the
실제로 조립된 자석(305)이 b의 위치에 오는 경우, 자석의 극성이 N극이라면 제1증폭기(307)와 제2증폭기(309)의 출력전압 Vb1, Vb2도 기준전압 대비 (+)값을 가지게 되고(|Vb1| > |Vb2|), 비교기(313)의 출력은 Vcc값을 가지게 되므로, 스위칭 회로(315)는 도 3에서 실선으로 그려진 그대로 제3증폭기(317)에 연결된다. 따라서, 제3증폭기(317)의 출력도 기준전압 대비 (+)값을 가지게 된다.When the assembled
만약, 실제로 조립된 자석(305)의 S극이 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)를 향하도록 조립되었다면, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)의 출력단자 전압 Va1, Va2는 기준전압 대비 (-)값을 가지게 되고(|Va1| > |Va2|), 제1증폭기(307)와 제2증폭기(309)의 출력전압 Vb1, Vb2도 (-)값을 가지게 되며(|Vb1| > |Vb2|), 비교기(313)의 출력은 0V가 된다. 따라서, 스위칭 회로(315)는 도 3에서 점선으로 그려진 방법으로 제3증폭기(317)에 연결된다. 따라서, 제3증폭기(317)의 출력은 반전되어 기준전압 대비 (+)값을 가지게 된다. If the S pole of the actually assembled
단, 이 경우 제3증폭기(317)의 출력은 항상 기준전압 대비 (+)가 되는 것은 아니다. In this case, however, the output of the
예를 들어, 자석(305)이 N극이면서 c의 위치에 오는 경우, 출력전압 Vb1, Vb2도 기준전압 대비 (+)값을 가지게 되고, 절대값 전압은 |Vb1| < |Vb2|이므로 제3증폭기(317)의 출력 전압 Vout가 반전된다. 따라서, 도 3을 기준으로 할 때, 자석(305)의 위치가 a를 지나 c에 가까워지면서 제3증폭기(317)의 출력 Vout는 기준전압 대비 (-)값을 가지게 된다. For example, when the
자석(305)이 S극이고 c의 위치에 오면, 출력전압 Vb1, Vb2도 기준전압 대비 (-)값을 가지게 되고, 절대값은 |Vb1| < |Vb2|이므로 제3증폭기(317)의 입력은 비교기(313)의 제어에 의해 N극일 때와 반대로 바뀌게 된다. 따라서, 제3증폭기(317)의 출력 Vout는 기준전압 대비 (-)값을 가지게 된다.When the
제1 내지 제3증폭기(307,309,317)의 증폭도가 1일 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 각 출력전압 예는 다음의 표 1과 같이 정리된다. When the amplification degree of the first to third amplifiers (307, 309, 317) is 1, each output voltage example according to an embodiment of the present invention is summarized as shown in Table 1 below.
다만, 여기에서 a, b, c 위치에서의 제1증폭기(307) 또는 제2증폭기(309)의 출력전압 Va1과 Va2는 a, b 및 c 위치와 제1홀 센서(301) 및 제2홀 센서(303)의 위치를 고려하여 가정한 값이며, 두 개의 홀 센서(301, 303)는 N극이 접근할 경우 기준전압 대비 (+)값을 출력하도록 배치되었다고 가정한다. Herein, the output voltages Va 1 and Va 2 of the
표 1을 참조하면, 극성이 S극 또는 N극인지에 불구하고, 자석(305)이 a에서 b나 c로 움직일 경우, 본 발명의 보정회로(300)에서 보정된 출력 Vout는 동일한 값을 가지게 된다. Referring to Table 1, even though the polarity is the S pole or the N pole, when the
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제1홀 센서(301)와 제2홀 센서(303)의 출력단자(3,4) 중 하나(예를 들어 단자 4)에 일정한 전압이 걸리도록 하고, Vref 기타 다른 전압을 대응되게 조정함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, one of the
본 발명의 자계센서 출력 보정회로 및 복수 개의 자계센서는 하나의 다중칩 패키지(MCP:Multi Chip Package) 또는 다중칩 모듈(MCP:Multi Chip Module) 내에 포함될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이, 각종 포인팅 장치에 포함될 수 있으며, 이러한 포인팅 장치는 디지털 단말기 등에 포함되어 마우스(mouse)와 같은 사용자 입력장치 등에 사용될 수 있다.The magnetic field sensor output correction circuit and the plurality of magnetic field sensors of the present invention may be included in one multi chip package (MCP) or multi chip module (MCP), and as described above, various pointing devices The pointing device may be included in a digital terminal or the like and used in a user input device such as a mouse.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the invention, the invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 자석의 극성에 따른 자계센서 출력 보정회로는 접근하는 자석의 극성에 따라 출력단자의 전압의 반전되는 자계센서의 출력을 보정함으로써, 자석의 극성에 관계없이 반전되지 않은 출력을 제공한다. As described above, the magnetic field sensor output correction circuit according to the polarity of the magnet of the present invention corrects the output of the magnetic field sensor in which the voltage of the output terminal is inverted according to the polarity of the approaching magnet, thereby not being inverted regardless of the polarity of the magnet. Provide the output.
이러한 보정회로는 자계센서와 자석이 결합되어 자석의 움직임의 변위를 검출하는 포인팅(pointing) 장치나, 그 포인팅 장치를 포함하는 디지털 기기 등에 포함됨으로써, 자석을 조립함에 있어 자석의 극성을 고려하지 않도록 할 수 있다. Such a correction circuit is included in a pointing device that detects displacement of the magnet movement by combining the magnetic sensor and the magnet, or a digital device including the pointing device, so that the polarity of the magnet may not be considered when assembling the magnet. can do.
따라서, 이러한 포인팅장치나 디지털 기기의 생산에서, 자계센서와 자석을 한 개의 세트로 조립하는 조립자의 작업 능률을 높이고, 생산 단가를 줄일 수 있다.Therefore, in the production of such a pointing device or a digital device, it is possible to increase the work efficiency of the assembler for assembling the magnetic field sensor and the magnet into one set, and to reduce the production cost.
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