放大电路以及传感器电路的制作方法

放大电路以及传感器电路
1.本技术享受以日本特许申请2022－48355号(申请日：2022年3月24日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
2.本实施方式涉及放大电路以及传感器电路。


背景技术：

3.与传感器连接的放大电路对来自传感器的微小信号进行放大来输出。此时，希望放大电路高精度地对信号进行放大。


技术实现要素：

4.一个实施方式提供能够高精度地对信号进行放大的放大电路以及传感器电路。
5.根据一个实施方式，提供具有第1电容元件、第1gm放大器以及第2gm放大器的放大电路。第1gm放大器具有第1输入节点、第2输入节点以及输出节点。输出节点与第1电容元件的一端连接。第2gm放大器具有第1输入节点、第2输入节点以及输出节点。输出节点经由第1电容元件的一端以及第1开关而与第2输入节点连接。
附图说明
6.图1是表示实施方式涉及的放大电路的结构的图。
7.图2是表示实施方式涉及的放大电路的各相的动作的图。
8.图3是表示实施方式涉及的放大电路的动作的波形图。
9.图4是表示实施方式涉及的放大电路的相ph1的连接状态的图。
10.图5是表示实施方式涉及的放大电路的相ph2的连接状态的图。
11.图6是表示包括实施方式的第1变形例涉及的放大电路的传感器电路的结构的图。
12.图7是表示包括实施方式的第2变形例涉及的放大电路的传感器电路的结构的图。
13.图8是表示包括实施方式的第3变形例涉及的放大电路的传感器电路的结构的图。
具体实施方式
14.以下，参照附图对实施方式涉及的放大电路进行详细的说明。此外，并不是通过该实施方式来限定本发明。
15.(实施方式)
16.实施方式涉及的放大电路与传感器连接，对来自传感器的微小信号进行放大来输出，但下了功夫来高精度地对信号进行放大。例如，在传感器输出差分信号的情况下，如图1所示，放大电路1也可以作为差分输入单输出型的放大电路来构成。图1是表示放大电路1的结构的图。
17.放大电路1用输入端子inp和输入端子inm接收传感器信号vin1和vin2的差分信号
vin1－vin2。传感器信号微小，因此，会受到干扰噪声的影响，但通过作为差分信号来进行接受，能够减轻干扰噪声的影响。放大电路1对差分信号vin1－vin2实施放大等的处理，输出电压vc1，从输出端子out输出处理后的信号v
out
。信号v
out
也可以为单端的信号。
18.放大电路1具有选择电路(sel1)2、选择电路(sel2)3、gm放大器(gm1)4、gm放大器(gm2)5、电容元件c1、电容元件c2、开关sw1、控制电路(sw ctrl)6、比较器(cmp)7。
19.节点n1与参考电压vref1连接。参考电压vref1也可以是与用输入端子inp、inm接受的信号的基准电平大致相同的电平。
20.选择电路2连接在输入端子inp以及参考电压vref1与gm放大器4之间。选择电路2的输入节点2a与输入端子inp连接，输入节点2b经由节点n1而与参考电压vref1连接，控制节点2c与控制电路6连接，输出节点2d与gm放大器4的非反相输入端子4a连接。
21.选择电路2能够根据来自控制电路6的控制信号sel1，对第1连接状态和第2连接状态进行切换。第1连接状态是输入端子inp和gm放大器4的非反相输入端子4a相连接的状态。选择电路2在第1连接状态下选择输入端子inp的信号来进行输出。第2连接状态是参考电压vref1和gm放大器4的非反相输入端子4a相连接的状态。选择电路2在第2连接状态下选择参考电压vref1来进行输出。
22.选择电路2通过将输入节点2a和输出节点2d连接并将输入节点2b和输出节点2d切断，从而切换为第1连接状态，通过将输入节点2a和输出节点2d切断并将输入节点2b和输出节点2d连接，从而切换为第2连接状态。
23.选择电路2具有开关sw11和开关sw12。开关sw11的一端与输入端子inp连接，另一端与gm放大器4的非反相输入端子4a连接，控制端子与控制电路6连接。开关sw12的一端经由节点n1而与参考电压vref1连接，另一端与gm放大器4的非反相输入端子4a连接，控制端子与控制电路6连接。
24.开关sw11和开关sw12相对于控制信号sel1的电平而以互补的方式进行导通(on)、断开(off)。例如在控制信号sel1为l(低)电平的情况下，开关sw11导通，开关sw12断开。由此，选择电路2切换为第1连接状态。在控制信号sel1为h(高)电平的情况下，开关sw11断开，开关sw12导通。由此，选择电路2切换为第2连接状态。
25.选择电路3连接在输入端子inm以及参考电压vref1与gm放大器4之间。选择电路3的输入节点3a与输入端子inm连接，输入节点3b经由节点n1而与参考电压vref1连接，控制节点3c与控制电路6连接，输出节点3d与gm放大器4的反相输入端子4b连接。
26.选择电路3能够根据来自控制电路6的控制信号sel2，对第3连接状态和第4连接状态进行切换。第3连接状态是输入端子inm和gm放大器4的反相输入端子4b相连接的状态。选择电路3在第3连接状态下选择输入端子inm的信号来进行输出。第4连接状态是参考电压vref1和gm放大器4的反相输入端子4b相连接的状态。选择电路3在第4连接状态下选择参考电压vref1来进行输出。
27.选择电路3通过将输入节点3a和输出节点3d连接并将输入节点3b和输出节点3d切断，从而切换为第3连接状态，通过将输入节点3a和输出节点3d切断并将输入节点3b和输出节点3d连接，从而切换为第4连接状态。
28.选择电路3具有开关sw21和开关sw22。开关sw21的一端与输入端子inm连接，另一端与gm放大器4的反相输入端子4b连接，控制端子与控制电路6连接。开关sw22的一端经由
节点n1而与参考电压vref1连接，另一端与gm放大器4的反相输入端子4b连接，控制端子与控制电路6连接。
29.开关sw21和开关sw22相对于控制信号sel2的电平而以互补的方式进行导通、断开。例如在控制信号sel2为l电平的情况下，开关sw21导通，开关sw22断开。由此，选择电路3切换为第3连接状态。在控制信号sel2为h电平的情况下，开关sw21断开，开关sw22导通。由此，选择电路3切换为第4连接状态。
30.gm放大器4连接在选择电路2以及选择电路3与电容元件c1以及比较器7之间。gm放大器4的非反相输入端子4a与选择电路2连接，反相输入端子4b与选择电路3连接，输出端子4c经由节点n2而与电容元件c1的一端以及比较器7的非反相输入端子7a连接。
31.gm放大器4从输出端子4c输出与用非反相输入端子4a接受的电压和用反相输入端子4b接受的电压的差分以及在gm放大器4自身中产生的偏置电压相应的电流。在选择电路2为第1连接状态、选择电路3为第3连接状态时，gm放大器4从输出端子4c输出与输入端子inp、inm的差分以及在gm放大器4自身中产生的偏置电压相应的电流。在选择电路2为第2连接状态、选择电路3为第4连接状态时，在gm放大器4的输入端子inp、inm连接参考电压vref1。由于在输入端子inp、inm没有差分，因此，输出与在gm放大器4自身中产生的偏置相应的电流。
32.gm放大器5连接在节点n1与电容元件c1以及比较器7之间。gm放大器5的非反相输入端子5a与电容元件c2的一端连接，并且，经由节点n1而与参考电压vref1连接。反相输入端子5b与电容元件c2的另一端连接。输出端子5c经由节点n2而与电容元件c1的一端以及比较器7的非反相输入端子7a连接，并且，经由节点n2和开关sw1而与反相输入端子5b连接。
33.即，gm放大器5具有从输出端子5c向反相输入端子5b进行反馈连接的线l5。gm放大器5和线l5构成电压跟随器。
34.gm放大器5从输出端子5c输出与用非反相输入端子5a接受的电压和用反相输入端子5b接受的电压的差分相应的电流、或者与电压跟随器动作相应的电流。
35.电容元件c1进行gm放大器4的输出电流和gm放大器5的输出电流合成而得到的电流的充电。电容元件c1连接在gm放大器4以及gm放大器5与比较器7之间。电容元件c1的一端经由节点n2而与gm放大器4的输出端子4c以及gm放大器5的输出端子5c连接，并且，与比较器7的非反相输入端子7a连接。电容元件c1的另一端与基准电位(例如接地电位)连接。
36.电容元件c2保持通过线l5反馈到了gm放大器5的反相输入端子5b侧的电压。电容元件c2连接在节点n2与线l5之间，并连接在gm放大器5的非反相输入端子5a与反相输入端子5b之间。电容元件c2的一端与线l5和gm放大器5的反相输入端子5b连接，另一端与节点n1和gm放大器5的非反相输入端子5a连接。
37.开关sw1通过导通来使线l5为激活状态，通过断开来使线l5为非激活状态。即，开关sw1通过导通来使gm放大器5进行电压跟随器动作，通过断开来解除gm放大器5的电压跟随器动作。开关sw1配置在线l5上，连接在gm放大器5的输出端子5c与反相输入端子5b之间。开关sw1的一端经由节点n2而与gm放大器5的输出端子5c连接，另一端与gm放大器5的反相输入端子5b连接，控制端子与控制电路6连接。在选择电路2为第1连接状态、选择电路3为第3连接状态时，开关sw1成为断开，在选择电路2为第2连接状态、选择电路3为第4连接状态时，开关sw1成为导通。
38.即，gm放大器5在gm放大器4输出与在gm放大器4自身中产生的偏置相应的电流时，使线l5为激活状态，进行电压跟随器动作，由此，输出用于消除偏置的电流，并且，将为了消除偏置所需要的反相输入端子5b的电压保持于电容元件c2。gm放大器5在线l5为非激活状态时，通过保持于电容元件c2的电压，消除与在gm放大器4自身中产生的偏置相应的电流。
39.比较器7连接在gm放大器4以及gm放大器5与输出端子out之间。比较器7的非反相输入端子7a与电容元件c1的一端连接，并且，经由节点n2而与gm放大器4的输出端子4c以及gm放大器5的输出端子5c连接。比较器7的反相输入端子7b与参考电压vref2连接，输出端子7c与输出端子out连接。
40.比较器7具有磁滞特性。在电压vc1上升时，比较器7以阈值vt＿h进行比较动作。若电压vc1比阈值vt＿h低，则比较器7输出l电平，当电压vc1超过阈值vt＿h时，比较器7输出h电平。在电压vc1下降时，比较器7以阈值vt＿l(＜vt＿h)进行比较动作。若电压vc1比阈值vt＿l高，则比较器7输出h电平，当电压vc1低于阈值vt＿l时，比较器7输出h电平。
41.例如，阈值vt＿h和阈值vt＿l也可以被决定为满足如下的式1～3。
42.vt＿l＜vref1＜vt＿h
···
式1
43.vt＿h＝vref2
···
式2
44.vt＿l＝vref2－δv(δv＞0)
···
式3
45.通过以使得比较器7内的开关以阈值vt＿h进行导通来使反相输入端子7b的电压降低δv的方式构成比较器7，从而能够使比较器7具有磁滞特性。
46.控制电路6根据控制信号sel1、sel2，进行选择电路2、3的连接状态的切换。另外，控制电路6根据控制信号sw1，进行开关sw1的导通、断开控制。
47.放大电路1的动作的一个周期包括相(phase)ph1和相ph2。在相ph1中，分别将gm放大器4、gm放大器5切换为第2连接状态、第4连接状态，将gm放大器4和gm放大器5的输出均设定为参考电压vref1。由此，在电容元件c2中存储偏置成分。在相ph2中，对输入信号vin1、vin2的差分进行放大，进行放大后的信号vc1与判定阈值电压vth的比较，输出其结果。相ph1为进行采样的相，也可以称为采样相。相ph2为进行比较动作的相，也可以称为比较相。
48.在放大电路1中，控制电路6在相ph1和相ph2各自中，如图2所示，维持控制信号sel1、sel2、sw1的电平。图2是表示放大电路1的各相ph1、ph2中的动作的图。另外，在放大电路1中，如图3所示，控制电路6交替地周期地执行相ph1的动作和相ph2的动作。图3是表示放大电路1的动作的波形图。
49.在相ph1中，如图2所示，控制电路6将控制信号sel1、sel2、sw1分别维持为l电平、l电平、h电平。与此相应，选择电路2将参考电压vref1连接于gm放大器4的非反相输入端子4a，选择电路3将参考电压vref1连接于gm放大器4的反相输入端子4b。开关sw1被维持为导通状态(闭合(close))。在电容元件c1和电容元件c2中流入对gm放大器4的输入端子4a、4b间的电压差进行电流变换而得到的电流和对gm放大器5的输入端子5a、5b间的电压差进行电流变换而得到的输出电流的合成电流。
50.在相ph1中，gm放大器4通过输出与在gm放大器4自身中产生的偏置相应的电流，从而对电容元件c1和电容元件c2进行充电。gm放大器5通过电压跟随器动作，将vc1向基准电压vref1进行控制。即，gm放大器5输出消除与gm放大器4的偏置相应的电流的电流，并且，将为了消除偏置所需要的反相输入端子5b的电压保持于电容元件c2。
51.gm放大器4中，参考电压vref1被输入到两输入端子4a、4b，因此，输出gm放大器4的偏置电流。gm放大器5作为被输入了参考电压vref1的电压跟随器进行动作，因此，将电容元件c1的电压设定为参考电压vref1，并且，输出消除gm放大器4的偏置电流的消除电流。电容元件c2保持与消除电流相应的gm放大器5的输入电压。另外，在相ph1中，通过gm放大器5的电压跟随器动作，比较器7的非反相输入端子7a被大致维持为参考电压vref1，因此，比较器7不会使比较结果变化。例如在比较器7具有磁滞特性、式1成立的情况下，若处于比较器7以阈值vt＿h进行比较动作的状态，则维持l电平来作为输出，若处于比较器7以阈值vt＿l进行比较动作的状态，则维持h电平来作为输出。
52.在相ph2中，如图2所示，控制电路6将控制信号sel1、sel2、sw1分别维持为h电平、h电平、l电平。与此相应，选择电路2将输入端子inp连接于gm放大器4的非反相输入端子4a，选择电路3将输入端子inm连接于gm放大器4的反相输入端子4b，开关sw1被维持为断开状态(open)。在相ph1中保持于电容元件c2的电压被保持在gm放大器5的输入端子5a、5b之间。因此，保持从gm放大器5的输出端子5c向节点n2流入消除gm放大器4的偏置电流的消除电流的状态。在相ph2中，gm放大器4输出与输入信号vin1、vin2的差分相应的电流，对电容元件c1进行充电。另外，动作的一个周期与输入信号vin1、vin2的周期相比是十分短的，因此，在一个周期中，输入信号vin1、vin2视为一定值，输出电流也视为恒流。由此，gm放大器4通过对电容元件c1进行一定时间的与输入信号相应的恒流的充电，从而进行输入信号vin1、vin2的差分放大动作。比较器7输出将放大后的信号vc1与参考电压vref2进行比较而得到的结果。
53.接着，以下将保持于电容元件c1、电容元件c2的电压分为信号成分、偏置成分来进行说明。将提供至输入端子inp的电压设为vin1，将提供至输入端子inm的电压设为vin2，将gm放大器4的跨导设为gm1，将gm放大器5的跨导设为gm2，将gm放大器4和gm放大器5的输出端子电压设为vc1，将电容元件c2的端子间电压设为vc2，将相ph1的期间设为tph1，将相ph2的期间设为tph2。
54.首先，对信号成分进行说明。
55.相ph1中的各开关sw1、sw11、sw12、sw21、sw22的连接状态成为如图4所示那样。图4是表示放大电路1的相ph1的连接状态的图。对gm放大器4的非反相输入端子4a和反相输入端子4b提供参考电压vref1，对gm放大器5的非反相输入端子5a提供参考电压vref1，对反相输入端子5b提供被进行了反馈的电压vc1。由于开关sw1导通，因此，gm放大器5的反相输入端子5b成为电压vc1。因此，gm放大器4和gm放大器5的输出电压vc1因1＜＜gm2/(c1+c2)而由如下的式4表示。
56.vc1＝{gm1(vref1－vref1)+gm2(vref1―vc1)}/(c1+c2)＝gm2
·
vref1/[(c1+c2){1+gm2/(c1+c2)}]
[0057]
≒vref1
···
式4
[0058]
如由式4表示那样，gm放大器5作为电压跟随器进行动作。
[0059]
由于开关sw1导通，电容元件c2的一端与电容元件c1的一端的电压vc1大致相等。电容元件c2的另一端与参考电压vref1大致相等。因此，电容元件c2的端子间电压vc2由如下的式5表示。
[0060]
vc2＝vref1－vc1＝0
···
式5
[0061]
相ph2中的各开关sw1、sw11、sw12、sw21、sw22的连接状态成为如图5所示那样。图5是表示放大电路1的相ph2的连接状态的图。对gm放大器5的非反相输入端子4a提供信号电压vin1，对反相输入端子4b提供信号电压vin2。因此，gm放大器4和gm放大器5的输出电压vc1由如下的式6表示。
[0062]
vc1＝{gm1(vin1－vin2)+gm2(vc2)}
·
tph2/c1
[0063]
＝gm1(vin1－vin2)
·
tph2/c1
···
式6
[0064]
根据式6可知：gm放大器4和gm放大器5作为相对于vin1－vin2的输入信号而具有gm1
·
tph2/c1的增益的放大器进行动作。即，从式6示出：通过增长动作周期tph2，减小c1，能够实现高增益、宽频带的放大器。
[0065]
接着，对偏置成分进行说明。
[0066]
将gm放大器4的非反相输入端子4a的输入偏置电压设为vofs1，将反相输入端子4b的输入偏置电压设为vofs2，将gm放大器5的非反相输入端子5a的偏置电压设为vofs3，将反相输入端子5b的偏置电压设为vofs4。
[0067]
在相ph1(参照图4)中，gm放大器5的输入电压差vc2因1＜＜gm2/(c1+c2)而由如下的式7表示。
[0068]
－vc2＝vofs3－vofs4
[0069]
＝{gm1(vofs1－vofs2)+gm2(vofs3―vofs4)}/(c1+c2)
[0070]
＝－gm1/gm2(vofs1－vofs2)
···
式7
[0071]
相ph2(参照图6)中的gm放大器4和gm放大器5的输出电压vc1由如下的式8表示。
[0072]
vc1＝[gm1(vofs1－vofs2)+gm2(－vc2)]/(c1+c2)
[0073]
≒0
···
式8
[0074]
根据式8可知：gm放大器4和gm放大器5的偏置成分大致被抵消，在节点n2实质上不出现偏置成分。因此，能够实现高精度的放大器。
[0075]
这样，在本实施方式的放大电路1中，通过进行使用了gm放大器4、5、电容元件c1、c2、选择电路2、3的偏置消除动作和放大动作，能够实现高精度、高增益、宽频带动作。
[0076]
如上所述，在实施方式中，在放大电路1中，gm放大器4的输出端子4c和gm放大器5的输出端子5c共同连接于电容元件c1的一端。由此，能够一边从gm放大器5对电容元件c1的一端提供偏置成分的修正成分，一边对电容元件c1的一端提供用gm放大器4放大差分信号而得到的信号。由此，能够一边实时地进行偏置修正，一边用gm放大器4和电容元件c1进行差分放大处理，因此，能够实现高精度且宽频带的差分放大动作。
[0077]
另外，在实施方式中，在放大电路1中，在gm放大器5的输入端子5a、5b间连接有电容元件c2，gm放大器5的输出端子5c和输入端子5b经由开关sw1而相连接。由此，能够使开关sw1导通，使gm放大器5进行电压跟随器动作，在电容元件c2的两端蓄积偏置成分。另外，然后，能够使开关sw1断开，解除gm放大器5的电压跟随器动作，使电容元件c2保持偏置成分。其结果，能够根据保持于电容元件c2的偏置成分，从gm放大器5对电容元件c1的一端提供偏置成分的修正成分，能够进行与差分放大处理并行的偏置修正。
[0078]
例如，作为检测马达的旋转位置的交变检测传感器，利用了磁传感器电路，该磁传感器电路利用了霍尔效应。磁传感器电路具备产生与磁场或者磁通量密度成比例的电动势的霍尔元件、对霍尔元件的输出进行放大的放大器、进行放大器输出的极性判定的比较器。
通过将该磁传感器电路制作在与马达驱动器相同的硅芯片上，对装置的小型化是有利的。作为折叠式便携电话机的进行开闭检测的磁传感器电路，考虑使用为了如霍尔电动势那样的微小信号的高精度、高增益放大而具有偏置消除功能的仪表放大器(instrumentation amplifier)来作为放大器。该磁传感器电路为了降低在霍尔元件、放大器、比较器中产生的偏置，以将两相(相ph1、相ph2)作为了1个周期的切换频率来进行开关电路的导通、断开控制。该切换频率相比于输入信号的频率是十分高的，希望放大器以比该切换频率高的频带进行动作。
[0079]
此时，在单一的放大器中，增益和频带处于折衷的关系。另外，实施了反馈的放大器通过追加用于进行相位补偿以使得不振荡的电路，频带变窄。
[0080]
该相位补偿的电路使用电容值大的电容元件和电阻值大的电阻元件，因此，在整体上，电路容易大型化，搭载电路的芯片尺寸容易变大。当芯片尺寸变大时，成本有可能增大。
[0081]
与此相对，在实施方式中，在放大电路1中，能够一边实时地进行偏置修正，一边用gm放大器4和电容元件c1进行差分放大处理，因此，能够实现高精度且宽频带的差分放大动作。由此，能够不追加相位补偿的电路而实施高精度且宽频带的差分放大动作，因此，能够容易地减小芯片尺寸。电容元件c1能够兼用为gm放大器5的电压跟随器状态的相位补偿，因此，能够减小芯片尺寸。
[0082]
此外，作为实施方式的第1变形例，如图6所示，放大电路1也可以应用于传感器100，作为传感器电路200来构成。图6是表示包括实施方式的第1变形例涉及的放大电路1的传感器电路200的结构的图。
[0083]
传感器电路200具有传感器100和放大电路1。放大电路1也可以与实施方式的放大电路1是同样的。传感器100检测预定的物理量，输出检测结果来作为差分信号。传感器100与放大电路1的差分输入端子inp、inm连接。
[0084]
传感器100例如为磁传感器，包括多个霍尔元件(hall)101～104。多个霍尔元件101～104并联连接在差分输入端子inp、inm之间。对于各霍尔元件101～104，图6中的左右的端子与输入端子inp、输入端子inm连接。在图6中例示出在各霍尔元件101～104的图6中的上下的端子连接电源电位、接地电位的恒压驱动的结构，但也可以代替电源电位、接地电位而在图6中的上下的端子连接电流源的一端、另一端来进行恒流驱动。
[0085]
传感器100被使用于检测马达(例如无刷马达)的旋转位置。多个霍尔元件101～104在同一芯片上设置在对称方向上，所检测的信号实质上相同(作为信号电平为相同的电平)。因此，各霍尔元件101～104在其检测信号中包含偏置成分，但在传感器100中，通过并联连接多个霍尔元件101～104，对各自的感应电压进行合成，能够使得以不同的极性产生偏置成分，能够消除偏置成分。
[0086]
这样，在实施方式的第1变形例中，组合传感器100(例如磁传感器)和放大电路1来构成传感器电路200。由此，能够构成芯片尺寸小、高精度的传感器电路200(例如磁传感器电路)。
[0087]
或者，作为实施方式的第2变形例，如图7所示，也可以下功夫来使传感器电路300中的放大电路301的输出稳定化。图7是表示包括实施方式的第2变形例涉及的放大电路301的传感器电路300的结构的图。
[0088]
在传感器电路300中，放大电路301还具有锁存电路308。锁存电路308连接在比较器7与输出端子out之间。锁存电路308与来自控制电路6的控制信号latch同步地对比较器7的输出进行锁存。在相ph1、相ph2中的比电路的响应时间短的期间中，有可能比较器7的判定结果在转变途中受到干扰噪声的影响而其电平变得不稳定。因此，通过控制电路6以仅在即将从相ph2转变为相ph1之前的短的区间(参照图3)设为能够取入状态(h电平)、在除此之外的区间设为保持状态(l电平)的方式输出控制信号latch，锁存电路308能够通过保持即将ph1之前的相ph2的判定结果(基于放大信号的判定结果)来保持正确的判定。
[0089]
这样，在实施方式的第2变形例中，在传感器电路300的放大电路301中，比较器7的判定结果由锁存电路308保持，因此，能够进行正确的判定的保持。其结果，能够构成精度更高的传感器电路300(例如磁传感器电路)。
[0090]
或者，作为实施方式的第3变形例，如图8所示，也可以设置采样保持电路来作为传感器电路400中的放大电路401的放大信号的处理。图8是表示包括实施方式的第3变形例涉及的放大电路401的传感器电路400的结构的图。
[0091]
在传感器电路400中，放大电路401具有采样保持电路409。采样保持电路409连接在电容元件c1与比较器7之间。采样保持电路409与来自控制电路6的控制信号hold同步地将输出作为模拟值来进行保持。控制信号hold可以设为比相ph1、ph2的转变周期快地在h电平、l电平之间进行周期变动的信号。电压vc1成为离散信号(参照图3)，因此，通过采样保持电路409，能够进行向模拟信号的解调。
[0092]
这样，在实施方式的第3变形例中，能够在传感器电路400的放大电路401中生成对传感器信号进行放大而得到的模拟信号，因此，能够构成线性霍尔传感器。
[0093]
以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不是意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式来实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内，并且，包含在权利要求书记载的发明及其等同的范围内。

技术特征：
1.一种放大电路，具备：第1电容元件；第1gm放大器，其具有第1输入节点、第2输入节点以及与所述第1电容元件的一端连接的输出节点；第2gm放大器，其具有第1输入节点、第2输入节点以及与所述第1电容元件的一端连接的输出节点；开关，其一端与所述第2gm放大器的输出节点连接，另一端与所述第2gm放大器的第2输入节点连接；第2电容元件，其一端与所述第2gm放大器的第1输入节点连接，另一端与所述第2gm放大器的第2输入节点连接；第1选择电路，其对第1状态和第2状态进行切换，所述第1状态是第1输入端子和所述第1gm放大器的第1输入节点相连接的状态，所述第2状态是第1参考电压和所述第1gm放大器的第1输入节点相连接的状态；以及第2选择电路，其对第3状态和第4状态进行切换，所述第3状态是第2输入端子和所述第1gm放大器的第2输入节点相连接的状态，所述第4状态是所述第1参考电压和所述第1gm放大器的第2输入节点相连接的状态，所述第1参考电压与所述第2gm放大器的第1输入节点连接。2.根据权利要求1所述的放大电路，具备控制电路，所述控制电路具有与所述第1选择电路的控制端子、所述第2选择电路的控制端子以及所述开关的控制端子连接的输出节点。3.根据权利要求2所述的放大电路，所述控制电路在第1期间将所述开关维持为导通状态，将所述第1选择电路维持为所述第2状态，将所述第2选择电路维持为所述第4状态，在第2期间将所述开关维持为断开状态，将所述第1选择电路维持为所述第1状态，将所述第2选择电路维持为所述第3状态。4.根据权利要求3所述的放大电路，还具备比较器，所述比较器具有供所述第1电容元件连接的第1输入节点和供第2参考电压连接的第2输入节点。5.根据权利要求1所述的放大电路，所述第2gm放大器在所述开关被维持为导通状态时，作为被输入所述第1参考电压的电压跟随器进行动作。6.根据权利要求4所述的放大电路，还具备采样保持电路，所述采样保持电路连接在所述第1电容元件的一端与所述比较器之间。7.一种传感器电路，具备：传感器；和与所述传感器连接的权利要求1～6中任一项所述的放大电路。8.根据权利要求7所述的传感器电路，所述传感器包括多个霍尔元件，所述多个霍尔元件在同一芯片上设置在相互对称的方向上并检测实质上相同的信号。

技术总结
一个实施方式提供能够高精度地对信号进行放大的放大电路以及传感器电路。根据一个实施方式，提供具有第1电容元件、第1GM放大器以及第2GM放大器的放大电路。第1GM放大器具有第1输入节点、第2输入节点以及输出节点。输出节点与第1电容元件的一端连接。第2GM放大器具有第1输入节点、第2输入节点以及输出节点。输出节点与第1电容元件的一端以及第2输入节点连接。接。接。


技术研发人员：山内明 吉野浩
受保护的技术使用者：东芝电子元件及存储装置株式会社
技术研发日：2022.08.12
技术公布日：2023/10/6