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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158481
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】磁気センサ
(51)【国際特許分類】
G01R 33/09 20060101AFI20241031BHJP
G01R 33/02 20060101ALI20241031BHJP
G01D 5/16 20060101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
G01R33/09
G01R33/02 N
G01D5/16 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023073713
(22)【出願日】2023-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002527
【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤浦 英明
【テーマコード（参考）】
2F077
2G017
【Ｆターム（参考）】
2F077AA12
2F077AA20
2F077JJ08
2F077JJ09
2F077PP12
2F077PP14
2F077TT33
2F077UU20
2G017AA02
2G017AA03
2G017AA10
2G017AB09
2G017AD55
2G017BA09
2G017BA10
2G017BA15
(57)【要約】
【課題】信頼性の低下を抑制する。
【解決手段】オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１正弦信号Ｓ１を補正するための第１補正値を第１増幅器１４ａに出力し、第１余弦信号Ｓ２を補正するための第２補正値を第２増幅器１４ｃに出力し、第２正弦信号Ｓ３を補正するための第３補正値を第３増幅器１４ｂに出力し、第２余弦信号Ｓ４を補正するための第４補正値を第４増幅器１４ｄに出力する。オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。
【選択図】図１
【解決手段】オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１正弦信号Ｓ１を補正するための第１補正値を第１増幅器１４ａに出力し、第１余弦信号Ｓ２を補正するための第２補正値を第２増幅器１４ｃに出力し、第２正弦信号Ｓ３を補正するための第３補正値を第３増幅器１４ｂに出力し、第２余弦信号Ｓ４を補正するための第４補正値を第４増幅器１４ｄに出力する。オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１正弦信号を出力する第１磁気抵抗素子と、
第１余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
第２正弦信号を出力する第３磁気抵抗素子と、
第２余弦信号を出力する第４磁気抵抗素子と、
前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号が入力され、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記第１正弦信号を増幅させる第１増幅器と、
前記第１余弦信号を増幅させる第２増幅器と、
前記第２正弦信号を増幅させる第３増幅器と、
前記第２余弦信号を増幅させる第４増幅器と、
前記第１増幅器からの第１増幅信号、及び前記第３増幅器からの第３増幅信号が入力される第１差動増幅器と、
前記第２増幅器からの第２増幅信号、及び前記第４増幅器からの第４増幅信号が入力される第２差動増幅器と、
前記第１差動増幅器からの第１差動増幅信号が入力され、前記第１差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記第２差動増幅器からの第２差動増幅信号が入力され、前記第２差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第３増幅器及び前記第４増幅器に接続されているオフセット調整回路と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット調整回路は、第１オフセット処理において、
前記第１正弦信号を補正するための第１補正値を前記第１増幅器に出力し、
前記第１余弦信号を補正するための第２補正値を前記第２増幅器に出力し、
前記第２正弦信号を補正するための第３補正値を前記第３増幅器に出力し、
前記第２余弦信号を補正するための第４補正値を前記第４増幅器に出力し、
前記オフセット補正回路は、第２オフセット処理において、
第５補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
第６補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正し、
前記第１補正値、前記第３補正値及び前記第５補正値の各々は、前記第１正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第２正弦信号のオフセット量である第３オフセット量と前記第１補正値と前記第３補正値と前記第５補正値との総和がゼロになるような値であり、
前記第２補正値、前記第４補正値及び前記第６補正値の各々は、前記第１余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記第２余弦信号のオフセット量である第４オフセット量と前記第１余弦信号の２次高調波成分の振幅である第１振幅と前記第２余弦信号の２次高調波成分の振幅である第２振幅と前記第２補正値と前記第４補正値と前記第６補正値との総和がゼロになるような値である、
磁気センサ。
第１余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
第２正弦信号を出力する第３磁気抵抗素子と、
第２余弦信号を出力する第４磁気抵抗素子と、
前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号が入力され、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記第１正弦信号を増幅させる第１増幅器と、
前記第１余弦信号を増幅させる第２増幅器と、
前記第２正弦信号を増幅させる第３増幅器と、
前記第２余弦信号を増幅させる第４増幅器と、
前記第１増幅器からの第１増幅信号、及び前記第３増幅器からの第３増幅信号が入力される第１差動増幅器と、
前記第２増幅器からの第２増幅信号、及び前記第４増幅器からの第４増幅信号が入力される第２差動増幅器と、
前記第１差動増幅器からの第１差動増幅信号が入力され、前記第１差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記第２差動増幅器からの第２差動増幅信号が入力され、前記第２差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第３増幅器及び前記第４増幅器に接続されているオフセット調整回路と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット調整回路は、第１オフセット処理において、
前記第１正弦信号を補正するための第１補正値を前記第１増幅器に出力し、
前記第１余弦信号を補正するための第２補正値を前記第２増幅器に出力し、
前記第２正弦信号を補正するための第３補正値を前記第３増幅器に出力し、
前記第２余弦信号を補正するための第４補正値を前記第４増幅器に出力し、
前記オフセット補正回路は、第２オフセット処理において、
第５補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
第６補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正し、
前記第１補正値、前記第３補正値及び前記第５補正値の各々は、前記第１正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第２正弦信号のオフセット量である第３オフセット量と前記第１補正値と前記第３補正値と前記第５補正値との総和がゼロになるような値であり、
前記第２補正値、前記第４補正値及び前記第６補正値の各々は、前記第１余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記第２余弦信号のオフセット量である第４オフセット量と前記第１余弦信号の２次高調波成分の振幅である第１振幅と前記第２余弦信号の２次高調波成分の振幅である第２振幅と前記第２補正値と前記第４補正値と前記第６補正値との総和がゼロになるような値である、
磁気センサ。
【請求項2】
第１正弦信号を出力する第１磁気抵抗素子と、
第１余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
第２正弦信号を出力する第３磁気抵抗素子と、
第２余弦信号を出力する第４磁気抵抗素子と、
前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号が入力され、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記第１正弦信号及び前記第２正弦信号が入力される第１差動増幅器と、
前記第１余弦信号及び前記第２余弦信号が入力される第２差動増幅器と、
前記第１差動増幅器からの第１差動増幅信号が入力され、前記第１差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記第２差動増幅器からの第２差動増幅信号が入力され、前記第２差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット補正回路は、オフセット処理において、
前記第１正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第２正弦信号のオフセット量である第３オフセット量と第１補正値との総和がゼロになるような前記第１補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
前記第１余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記第２余弦信号のオフセット量である第４オフセット量と前記第１余弦信号の２次高調波成分の振幅である第１振幅と前記第２余弦信号の２次高調波成分の振幅である第２振幅と第２補正値との総和がゼロになるような前記第２補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する、
磁気センサ。
第１余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
第２正弦信号を出力する第３磁気抵抗素子と、
第２余弦信号を出力する第４磁気抵抗素子と、
前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号が入力され、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記第１正弦信号及び前記第２正弦信号が入力される第１差動増幅器と、
前記第１余弦信号及び前記第２余弦信号が入力される第２差動増幅器と、
前記第１差動増幅器からの第１差動増幅信号が入力され、前記第１差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記第２差動増幅器からの第２差動増幅信号が入力され、前記第２差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット補正回路は、オフセット処理において、
前記第１正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第２正弦信号のオフセット量である第３オフセット量と第１補正値との総和がゼロになるような前記第１補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
前記第１余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記第２余弦信号のオフセット量である第４オフセット量と前記第１余弦信号の２次高調波成分の振幅である第１振幅と前記第２余弦信号の２次高調波成分の振幅である第２振幅と第２補正値との総和がゼロになるような前記第２補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する、
磁気センサ。
【請求項3】
正弦信号を出力する第１磁気抵抗素子と、
余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
前記正弦信号及び前記余弦信号が入力され、前記正弦信号及び前記余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記正弦信号を増幅させる第１増幅器と、
前記余弦信号を増幅させる第２増幅器と、
前記第１増幅器からの第１増幅信号に基づく第１アナログ信号が入力され、前記第１アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記第２増幅器からの第２増幅信号に基づく第２アナログ信号が入力され、前記第２アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１増幅器及び前記第２増幅器に接続されているオフセット調整回路と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット調整回路は、第１オフセット処理において、
前記正弦信号を補正するための第１補正値を前記第１増幅器に出力し、
前記余弦信号を補正するための第２補正値を前記第２増幅器に出力し、
前記オフセット補正回路は、第２オフセット処理において、
第３補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
第４補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正し、
前記第１補正値及び前記第３補正値の各々は、前記正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第１補正値と前記第３補正値との総和がゼロになるような値であり、
前記第２補正値及び前記第４補正値の各々は、前記余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記余弦信号の２次高調波成分の振幅と前記第２補正値と前記第４補正値との総和がゼロになるような値である、
磁気センサ。
余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
前記正弦信号及び前記余弦信号が入力され、前記正弦信号及び前記余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記正弦信号を増幅させる第１増幅器と、
前記余弦信号を増幅させる第２増幅器と、
前記第１増幅器からの第１増幅信号に基づく第１アナログ信号が入力され、前記第１アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記第２増幅器からの第２増幅信号に基づく第２アナログ信号が入力され、前記第２アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１増幅器及び前記第２増幅器に接続されているオフセット調整回路と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット調整回路は、第１オフセット処理において、
前記正弦信号を補正するための第１補正値を前記第１増幅器に出力し、
前記余弦信号を補正するための第２補正値を前記第２増幅器に出力し、
前記オフセット補正回路は、第２オフセット処理において、
第３補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
第４補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正し、
前記第１補正値及び前記第３補正値の各々は、前記正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第１補正値と前記第３補正値との総和がゼロになるような値であり、
前記第２補正値及び前記第４補正値の各々は、前記余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記余弦信号の２次高調波成分の振幅と前記第２補正値と前記第４補正値との総和がゼロになるような値である、
磁気センサ。
【請求項4】
正弦信号を出力する第１磁気抵抗素子と、
余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
前記正弦信号及び前記余弦信号が入力され、前記正弦信号及び前記余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記正弦信号に基づく第１アナログ信号が入力され、前記第１アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記余弦信号に基づく第２アナログ信号が入力され、前記第２アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット補正回路は、オフセット処理において、
前記正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記正弦信号を補正するための第１補正値との総和がゼロになるような前記第１補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
前記余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記余弦信号の２次高調波成分の振幅と前記余弦信号を補正するための第２補正値との総和がゼロになるような前記第２補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する、
磁気センサ。
余弦信号を出力する第２磁気抵抗素子と、
前記正弦信号及び前記余弦信号が入力され、前記正弦信号及び前記余弦信号に対する信号処理を行う信号処理回路と、を備え、
前記信号処理回路は、
前記正弦信号に基づく第１アナログ信号が入力され、前記第１アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第１ＡＤ変換器と、
前記余弦信号に基づく第２アナログ信号が入力され、前記第２アナログ信号をアナログ－デジタル変換する第２ＡＤ変換器と、
前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力されるオフセット補正回路と、を有し、
前記オフセット補正回路は、オフセット処理において、
前記正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記正弦信号を補正するための第１補正値との総和がゼロになるような前記第１補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、
前記余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記余弦信号の２次高調波成分の振幅と前記余弦信号を補正するための第２補正値との総和がゼロになるような前記第２補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する、
磁気センサ。
【請求項5】
前記信号処理回路は、
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号に対してａｒｃｔａｎ演算を行うａｒｃｔａｎ回路を更に有する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
前記第１デジタル信号及び前記第２デジタル信号に対してａｒｃｔａｎ演算を行うａｒｃｔａｎ回路を更に有する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に磁気センサに関し、より詳細には、複数の磁気抵抗素子を備える磁気センサに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、第１磁気抵抗素子と、第２磁気抵抗素子と、検出回路（信号処理回路）と、を備える磁気センサが記載されている。第１磁気抵抗素子は、正弦信号を出力する。第２磁気抵抗素子は、余弦信号を出力する。検出回路は、第１磁気抵抗素子からの正弦信号、及び第２磁気抵抗素子からの余弦信号が入力される。
【0003】
特許文献１に記載の磁気センサでは、高調波成分を含まない理想的な正弦信号及び余弦信号であれば、角度誤差を補正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１２４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１に記載の磁気センサでは、高調波成分を含む実際の正弦信号及び余弦信号だと高調波成分が残り、角度誤差が生じてしまうため、信頼性が低下するという問題があった。
【0006】
本開示の目的は、信頼性の低下を抑制することが可能な磁気センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子と、第２磁気抵抗素子と、第３磁気抵抗素子と、第４磁気抵抗素子と、信号処理回路と、を備える。前記第１磁気抵抗素子は、第１正弦信号を出力する。前記第２磁気抵抗素子は、第１余弦信号を出力する。前記第３磁気抵抗素子は、第２正弦信号を出力する。前記第４磁気抵抗素子は、第２余弦信号を出力する。前記信号処理回路は、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号が入力され、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号に対する信号処理を行う。前記信号処理回路は、第１増幅器と、第２増幅器と、第３増幅器と、第４増幅器と、第１差動増幅器と、第２差動増幅器と、第１ＡＤ変換器と、第２ＡＤ変換器と、オフセット調整回路と、オフセット補正回路と、を有する。前記第１増幅器は、前記第１正弦信号を増幅させる。前記第２増幅器は、前記第１余弦信号を増幅させる。前記第３増幅器は、前記第２正弦信号を増幅させる。前記第４増幅器は、前記第２余弦信号を増幅させる。前記第１差動増幅器は、前記第１増幅器からの第１増幅信号、及び前記第３増幅器からの第３増幅信号が入力される。前記第２差動増幅器は、前記第２増幅器からの第２増幅信号、及び前記第４増幅器からの第４増幅信号が入力される。前記第１ＡＤ変換器は、前記第１差動増幅器からの第１差動増幅信号が入力され、前記第１差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する。前記第２ＡＤ変換器は、前記第２差動増幅器からの第２差動増幅信号が入力され、前記第２差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する。前記オフセット調整回路は、前記第１増幅器、前記第２増幅器、前記第３増幅器及び前記第４増幅器に接続されている。前記オフセット補正回路は、前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力される。前記オフセット調整回路は、第１オフセット処理において、前記第１正弦信号を補正するための第１補正値を前記第１増幅器に出力し、前記第１余弦信号を補正するための第２補正値を前記第２増幅器に出力し、前記第２正弦信号を補正するための第３補正値を前記第３増幅器に出力し、前記第２余弦信号を補正するための第４補正値を前記第４増幅器に出力する。前記オフセット補正回路は、第２オフセット処理において、第５補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、第６補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する。前記第１補正値、前記第３補正値及び前記第５補正値の各々は、前記第１正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第２正弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記第１補正値と前記第３補正値と前記第５補正値との総和がゼロになるような値である。前記第２補正値、前記第４補正値及び前記第６補正値の各々は、前記第１余弦信号のオフセット量である第３オフセット量と前記第２余弦信号のオフセット量である第４オフセット量と前記第１余弦信号の２次高調波成分の振幅である第１振幅と前記第２余弦信号の２次高調波成分の振幅である第２振幅と前記第２補正値と前記第４補正値と前記第６補正値との総和がゼロになるような値である。
【0008】
本開示の別の一態様に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子と、第２磁気抵抗素子と、第３磁気抵抗素子と、第４磁気抵抗素子と、信号処理回路と、を備える。前記第１磁気抵抗素子は、第１正弦信号を出力する。前記第２磁気抵抗素子は、第１余弦信号を出力する。前記第３磁気抵抗素子は、第２正弦信号を出力する。前記第４磁気抵抗素子は、第２余弦信号を出力する。前記信号処理回路は、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号が入力され、前記第１正弦信号、前記第１余弦信号、前記第２正弦信号及び前記第２余弦信号に対する信号処理を行う。前記信号処理回路は、第１差動増幅器と、第２差動増幅器と、第１ＡＤ変換器と、第２ＡＤ変換器と、オフセット補正回路と、を有する。前記第１差動増幅器は、前記第１正弦信号及び前記第２正弦信号が入力される。前記第２差動増幅器は、前記第１余弦信号及び前記第２余弦信号が入力される。前記第１ＡＤ変換器は、前記第１差動増幅器からの第１差動増幅信号が入力され、前記第１差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する。前記第２ＡＤ変換器は、前記第２差動増幅器からの第２差動増幅信号が入力され、前記第２差動増幅信号をアナログ－デジタル変換する。前記オフセット補正回路は、前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力される。前記オフセット補正回路は、オフセット処理において、前記第１正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第２正弦信号のオフセット量である第２オフセット量と第１補正値との総和がゼロになるような前記第１補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、前記第１余弦信号のオフセット量である第３オフセット量と前記第２余弦信号のオフセット量である第４オフセット量と前記第１余弦信号の２次高調波成分の振幅である第１振幅と前記第２余弦信号の２次高調波成分の振幅である第２振幅と第２補正値との総和がゼロになるような前記第２補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する。
【0009】
本開示の別の一態様に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子と、第２磁気抵抗素子と、信号処理回路と、を備える。前記第１磁気抵抗素子は、正弦信号を出力する。前記第２磁気抵抗素子は、余弦信号を出力する。前記信号処理回路は、前記正弦信号及び前記余弦信号が入力され、前記正弦信号及び前記余弦信号に対する信号処理を行う。前記信号処理回路は、第１増幅器と、第２増幅器と、第１ＡＤ変換器と、第２ＡＤ変換器と、オフセット調整回路と、オフセット補正回路と、を有する。前記第１増幅器は、前記正弦信号を増幅させる。前記第２増幅器は、前記余弦信号を増幅させる。前記第１ＡＤ変換器は、前記第１増幅器からの第１増幅信号が入力され、前記第１増幅信号をアナログ－デジタル変換する。前記第２ＡＤ変換器は、前記第２増幅器からの第２増幅信号が入力され、前記第２増幅信号をアナログ－デジタル変換する。前記オフセット調整回路は、前記第１増幅器及び前記第２増幅器に接続されている。前記オフセット補正回路は、前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力される。前記オフセット調整回路は、第１オフセット処理において、前記正弦信号を補正するための第１補正値を前記第１増幅器に出力し、前記余弦信号を補正するための第２補正値を前記第２増幅器に出力する。前記オフセット補正回路は、第２オフセット処理において、第３補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、第４補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する。前記第１補正値及び前記第３補正値の各々は、前記正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記第１補正値と前記第３補正値との総和がゼロになるような値である。前記第２補正値及び前記第４補正値の各々は、前記余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記余弦信号の２次高調波成分の振幅と前記第２補正値と前記第４補正値との総和がゼロになるような値である。
【0010】
本開示の別の一態様に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子と、第２磁気抵抗素子と、信号処理回路と、を備える。前記第１磁気抵抗素子は、正弦信号を出力する。前記第２磁気抵抗素子は、余弦信号を出力する。前記信号処理回路は、前記正弦信号及び前記余弦信号が入力され、前記正弦信号及び前記余弦信号に対する信号処理を行う。前記信号処理回路は、第１ＡＤ変換器と、第２ＡＤ変換器と、オフセット補正回路と、を有する。前記第１ＡＤ変換器は、前記正弦信号が入力され、前記正弦信号をアナログ－デジタル変換する。前記第２ＡＤ変換器は、前記余弦信号が入力され、前記余弦信号をアナログ－デジタル変換する。前記オフセット補正回路は、前記第１ＡＤ変換器からの第１デジタル信号、及び前記第２ＡＤ変換器からの第２デジタル信号が入力される。前記オフセット補正回路は、オフセット処理において、前記正弦信号のオフセット量である第１オフセット量と前記正弦信号を補正するための第１補正値との総和がゼロになるような前記第１補正値を用いて前記第１デジタル信号を補正し、前記余弦信号のオフセット量である第２オフセット量と前記余弦信号の２次高調波成分の振幅と前記余弦信号を補正するための第２補正値との総和がゼロになるような前記第２補正値を用いて前記第２デジタル信号を補正する。
【発明の効果】
【0011】
本開示の一態様に係る磁気センサによれば、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図2】図２Ａは、同上の磁気センサの信号処理回路に入力される正弦信号及び余弦信号の波形図である。図２Ｂは、同上の磁気センサのオフセット調整回路によりオフセット補正された後の正弦信号及び余弦信号の波形図である。図２Ｃは、同上の磁気センサのオフセット補正回路によりオフセット補正された後の正弦信号及び余弦信号の波形図である。
【図3】図３Ａは、第１比較例に係る磁気センサに関し、正弦信号及び余弦信号に高調波成分が含まれていない場合の基準角度と角度誤差との関係を示すグラフである。図３Ｂは、同上の磁気センサに関し、正弦信号及び余弦信号に２次高調波成分が含まれている場合の基準角度と角度誤差との関係を示すグラフである。
【図4】図４Ａは、第２比較例に係る磁気センサに関し、正弦信号及び余弦信号に高調波成分が含まれていない場合の基準角度と角度誤差との関係を示すグラフである。図４Ｂは、同上の磁気センサに関し、正弦信号及び余弦信号に２次高調波成分が含まれている場合の基準角度と角度誤差との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、実施形態１～５に係る磁気センサについて、図面を参照して説明する。下記の実施形態１～５において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、下記の実施形態１～５で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、下記の実施形態１～５に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【0014】
【0015】
実施形態１に係る磁気センサ１は、例えば、車のステアリングシャフト等の回転体の回転角度を検出するために用いられる。より詳細には、上記回転体にギア等を介して連結されている磁石からの磁界の変化により、後述の複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈの抵抗値が変化する。そして、複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈの抵抗値の変化を検出することにより、上記回転体の回転角度を検出することが可能となる。
【0016】
実施形態１に係る磁気センサ１は、図１に示すように、第１磁気抵抗素子１１ａと、第２磁気抵抗素子１１ｂと、第３磁気抵抗素子１１ｃと、第４磁気抵抗素子１１ｄと、信号処理回路１０と、を備える。第１磁気抵抗素子１１ａは、第１正弦信号Ｓ１を出力する。第２磁気抵抗素子１１ｂは、第１余弦信号Ｓ２を出力する。第３磁気抵抗素子１１ｃは、第２正弦信号Ｓ３を出力する。第４磁気抵抗素子１１ｄは、第２余弦信号Ｓ４を出力する。信号処理回路１０は、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４が入力され、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に対する信号処理を行う。
【0017】
信号処理回路１０は、第１増幅器１４ａと、第２増幅器１４ｃと、第３増幅器１４ｂと、第４増幅器１４ｄと、第１差動増幅器１６ａと、第２差動増幅器１６ｂと、第１ＡＤ変換器１８ａと、第２ＡＤ変換器１８ｂと、オフセット調整回路１５と、オフセット補正回路７０ｃと、を有する。第１増幅器１４ａは、第１正弦信号Ｓ１を増幅させる。第２増幅器１４ｃは、第１余弦信号Ｓ２を増幅させる。第３増幅器１４ｂは、第２正弦信号Ｓ３を増幅させる。第４増幅器１４ｄは、第２余弦信号Ｓ４を増幅させる。第１差動増幅器１６ａは、第１増幅器１４ａからの第１増幅信号Ｓ５、及び第３増幅器１４ｂからの第３増幅信号Ｓ７が入力される。第２差動増幅器１６ｂは、第２増幅器１４ｃからの第２増幅信号Ｓ６、及び第４増幅器１４ｄからの第４増幅信号Ｓ８が入力される。
【0018】
第１ＡＤ変換器１８ａは、第１差動増幅器１６ａからの第１差動増幅信号Ｓ９が入力され、第１差動増幅信号Ｓ９をアナログ－デジタル変換する。第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２差動増幅器１６ｂからの第２差動増幅信号Ｓ１０が入力され、第２差動増幅信号Ｓ１０をアナログ－デジタル変換する。オフセット調整回路１５は、第１増幅器１４ａ、第２増幅器１４ｃ、第３増幅器１４ｂ及び第４増幅器１４ｄに接続されている。オフセット補正回路は、第１ＡＤ変換器１８ａからの第１デジタル信号Ｓ１１、及び第２ＡＤ変換器１８ｂからの第２デジタル信号Ｓ１２が入力される。
【0019】
オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１正弦信号Ｓ１を補正するための第１補正値Ａ１１を第１増幅器１４ａに出力し、第１余弦信号Ｓ２を補正するための第２補正値Ａ１２を第２増幅器１４ｃに出力する。また、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第２正弦信号Ｓ３を補正するための第３補正値Ａ１３を第３増幅器１４ｂに出力し、第２余弦信号Ｓ４を補正するための第４補正値Ａ１４を第４増幅器１４ｄに出力する。オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値Ａ１５を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値Ａ１６を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。
【0020】
第１補正値Ａ１１、第３補正値Ａ１３及び第５補正値Ａ１５の各々は、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量である第１オフセット量Ａｓ０１と第２正弦信号Ｓ３のオフセット量である第２オフセット量Ａｓ０２と第１補正値Ａ１１と第３補正値Ａ１３と第５補正値Ａ１５との総和がゼロになるような値である。第２補正値Ａ１２、第４補正値Ａ１４及び第６補正値Ａ１６の各々は、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量である第３オフセット量Ａｃ０１と第２余弦信号Ｓ４のオフセット量である第４オフセット量Ａｃ０２と第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅である第１振幅Ａｃ２１と第２余弦信号Ｓ４の２次高調波成分の振幅である第２振幅Ａｃ２２と第２補正値Ａ１２と第４補正値Ａ１４と第６補正値Ａ１６との総和がゼロになるような値である。
【0021】
実施形態１に係る磁気センサ１では、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１オフセット量Ａｓ０１と第２オフセット量Ａｓ０２と第１補正値Ａ１１と第３補正値Ａ１３と第５補正値Ａ１５との総和がゼロになるような第１補正値Ａ１１を第１増幅器１４ａに出力し、第３補正値Ａ１３を第３増幅器１４ｂに出力している。また、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第３オフセット量Ａｃ０１と第４オフセット量Ａｃ０２と第１振幅Ａｃ２１と第２振幅Ａｃ２２と第２補正値Ａ１２と第４補正値Ａ１４と第６補正値Ａ１６との総和がゼロになるような第２補正値Ａ１２を第２増幅器１４ｃに出力し、第４補正値Ａ１４を第４増幅器１４ｄに出力している。また、オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値Ａ１５を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値Ａ１６を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正している。これにより、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0022】
（２）詳細
次に、実施形態１に係る磁気センサ１の構成について、図１を参照して説明する。
次に、実施形態１に係る磁気センサ１の構成について、図１を参照して説明する。
【0023】
実施形態１に係る磁気センサ１は、図１に示すように、磁気抵抗素子１２と、信号処理回路１０と、を備える。磁気抵抗素子１２と信号処理回路１０とは電気的に接続されている。
【0024】
（２．１）磁気抵抗素子
磁気抵抗素子１２は、複数（図示例では８個）の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈを有する。複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈは、第１磁気抵抗体１２ａと、第２磁気抵抗体１２ｂと、第３磁気抵抗体１２ｃと、第４磁気抵抗体１２ｄと、第５磁気抵抗体１２ｅと、第６磁気抵抗体１２ｆと、第７磁気抵抗体１２ｇと、第８磁気抵抗体１２ｈと、を含む。
磁気抵抗素子１２は、複数（図示例では８個）の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈを有する。複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈは、第１磁気抵抗体１２ａと、第２磁気抵抗体１２ｂと、第３磁気抵抗体１２ｃと、第４磁気抵抗体１２ｄと、第５磁気抵抗体１２ｅと、第６磁気抵抗体１２ｆと、第７磁気抵抗体１２ｇと、第８磁気抵抗体１２ｈと、を含む。
【0025】
複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈの各々は、例えば、シリコン基板上に設けられた鉄－ニッケル合金を含む磁気抵抗効果を有する金属パターンである。複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈの各々は、外部から与えられる磁界の向き及び大きさの変化に応じて電気抵抗が変化する。
【0026】
磁気抵抗素子１２では、第１磁気抵抗体１２ａと第３磁気抵抗体１２ｃとの第１直列回路と、第２磁気抵抗体１２ｂと第４磁気抵抗体１２ｄとの第２直列回路と、が並列に接続されており、第１ブリッジ回路を構成している。また、磁気抵抗素子１２では、第５磁気抵抗体１２ｅと第７磁気抵抗体１２ｇとの第３直列回路と、第６磁気抵抗体１２ｆと第８磁気抵抗体１２ｈとの第４直列回路と、が並列に接続されており、第２ブリッジ回路を構成している。
【0027】
実施形態１では、第１磁気抵抗体１２ａと第３磁気抵抗体１２ｃとの第１直列回路により第１磁気抵抗素子１１ａが構成されている。また、実施形態１では、第６磁気抵抗体１２ｆと第８磁気抵抗体１２ｈとの第４直列回路により第２磁気抵抗素子１１ｂが構成されている。また、実施形態１では、第２磁気抵抗体１２ｂと第４磁気抵抗体１２ｄとの第２直列回路により第３磁気抵抗素子１１ｃが構成されている。また、実施形態１では、第５磁気抵抗体１２ｅと第７磁気抵抗体１２ｇとの第３直列回路により第４磁気抵抗素子１１ｄが構成されている。すなわち、磁気センサ１は、第１磁気抵抗素子１１ａと、第２磁気抵抗素子１１ｂと、第３磁気抵抗素子１１ｃと、第４磁気抵抗素子１１ｄと、信号処理回路１０と、を備える。
【0028】
第１ブリッジ回路では、第１磁気抵抗体１２ａと第２磁気抵抗体１２ｂとの接続点が電位ＶＳに接続され、第３磁気抵抗体１２ｃと第４磁気抵抗体１２ｄとの接続点がグランドＧＮＤに接続されている。また、第２ブリッジ回路では、第５磁気抵抗体１２ｅと第６磁気抵抗体１２ｆとの接続点が電位ＶＣに接続され、第７磁気抵抗体１２ｇと第８磁気抵抗体１２ｈとの接続点がグランドＧＮＤに接続されている。実施形態１では、第１ブリッジ回路は、第２ブリッジ回路に対して４５°回転させた状態に配置されている。
【0029】
第１ブリッジ回路では、第１磁気抵抗体１２ａと第３磁気抵抗体１２ｃとの接続点と、第２磁気抵抗体１２ｂと第４磁気抵抗体１２ｄとの接続点とから、互いの位相が１８０°異なる正弦波状の２つの信号が出力される。すなわち、第１磁気抵抗素子１１ａは、第１正弦信号Ｓ１を出力する。また、第３磁気抵抗素子１１ｃは、第２正弦信号Ｓ３を出力する。第１正弦信号Ｓ１は、例えば、＋ｓｉｎ信号である。第２正弦信号Ｓ３は、例えば、－ｓｉｎ信号である。第１正弦信号Ｓ１は、図２Ａの実線ａ１で示されるように、θ方向にオフセットしている。
【0030】
また、第２ブリッジ回路では、第６磁気抵抗体１２ｆと第８磁気抵抗体１２ｈとの接続点と、第５磁気抵抗体１２ｅと第７磁気抵抗体１２ｇとの接続点とから、互いの位相が１８０°異なる余弦波状の２つの信号が出力される。すなわち、第２磁気抵抗素子１１ｂは、第１余弦信号Ｓ２を出力する。また、第４磁気抵抗素子１１ｄは、第２余弦信号Ｓ４を出力する。第１余弦信号Ｓ２は、例えば、＋ｃｏｓ信号である。第２余弦信号Ｓ４は、例えば、－ｃｏｓ信号である。第１余弦信号Ｓ２は、図２Ａの破線ｂ１で示されるように、第１正弦信号Ｓ１と同様、θ方向にオフセットしている。
【0031】
ここで、上述したように、第１ブリッジ回路が第２ブリッジ回路に対して４５°回転させた状態に配置されていることから、第１ブリッジ回路から正弦波状の信号が得られ、第２ブリッジ回路から余弦波状の信号が得られる。
【0032】
（２．２）信号処理回路
信号処理回路１０は、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第４余弦信号が入力され、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に対する信号処理を行う。
信号処理回路１０は、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第４余弦信号が入力され、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に対する信号処理を行う。
【0033】
信号処理回路１０は、図１に示すように、第１増幅器１４ａと、第２増幅器１４ｃと、第３増幅器１４ｂと、第４増幅器１４ｄと、第１差動増幅器１６ａと、第２差動増幅器１６ｂと、第１ＡＤ変換器１８ａと、第２ＡＤ変換器１８ｂと、オフセット調整回路１５と、ゲイン調整回路１７と、を有する。
【0034】
また、信号処理回路１０は、第１ホール素子４０ａと、第２ホール素子４０ｂと、複数（図示例では２個）の増幅器４２ａ，４２ｂと、第１コンパレータ４４ａと、第２コンパレータ４４ｂと、を更に有する。また、信号処理回路１０は、第１レギュレータ６０ａと、第２レギュレータ６０ｂと、第３レギュレータ６０ｃと、演算回路７０と、を更に有する。また、信号処理回路１０は、第１オシレータ８０ａと、第２オシレータ８０ｂと、メモリ８０ｃと、温度センサ８０ｄと、を更に有する。
【0035】
第１増幅器１４ａは、第１磁気抵抗素子１１ａに接続されており、第１磁気抵抗素子１１ａからの第１正弦信号Ｓ１を第１増幅信号Ｓ５に増幅させる。第２増幅器１４ｃは、第２磁気抵抗素子１１ｂに接続されており、第２磁気抵抗素子１１ｂからの第１余弦信号Ｓ２を第２増幅信号Ｓ６に増幅させる。第３増幅器１４ｂは、第３磁気抵抗素子１１ｃに接続されており、第３磁気抵抗素子１１ｃからの第２正弦信号Ｓ３を第３増幅信号Ｓ７に増幅させる。第４増幅器１４ｄは、第４磁気抵抗素子１１ｄに接続されており、第４磁気抵抗素子１１ｄからの第２余弦信号Ｓ４を第４増幅信号Ｓ８に増幅させる。
【0036】
オフセット調整回路１５は、第１増幅器１４ａ、第２増幅器１４ｃ、第３増幅器１４ｂ及び第４増幅器１４ｄに接続されている。より詳細には、オフセット調整回路１５は、第１増幅器１４ａ、第２増幅器１４ｃ、第３増幅器１４ｂ及び第４増幅器１４ｄの各々の入力段に接続されている。オフセット調整回路１５は、第１正弦信号Ｓ１と第２正弦信号Ｓ３との中点電位差をゼロにし、かつ第１余弦信号Ｓ２と第２余弦信号Ｓ４との中点電位差をゼロにするようにそれぞれ調整する。
【0037】
より詳細には、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１補正値Ａ１を第１増幅器１４ａに出力し、第２補正値Ａ２を第２増幅器１４ｃに出力し、第３補正値Ａ３を第３増幅器１４ｂに出力し、第４補正値Ａ４を第４増幅器１４ｄに出力する。第１補正値Ａ１は、第１正弦信号Ｓ１を補正するための値であり、第２補正値Ａ２は、第１余弦信号Ｓ２を補正するための値であり、第３補正値Ａ３は、第２正弦信号Ｓ３を補正するための値であり、第４補正値Ａ４は、第２余弦信号Ｓ４を補正するための値である。
【0038】
実施形態１では、第１補正値Ａ１、第３補正値Ａ３及び後述の第５補正値Ａ５の各々は、第１オフセット量Ａ１０１と第３オフセット量Ａ３０１と第１補正値Ａ１と第３補正値Ａ３と第５補正値Ａ５との総和がゼロになるような値である。第１オフセット量Ａ１０１は、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量である。第３オフセット量Ａ３０１は、第２正弦信号Ｓ３のオフセット量である。
【0039】
また、実施形態１では、第２補正値Ａ２、第４補正値Ａ４及び後述の第６補正値Ａ６の各々は、第２オフセット量Ａ２０１と第４オフセット量Ａ４０１と第１振幅Ａ２０２と第２振幅Ａ４０２と第２補正値Ａ２と第４補正値Ａ４と第６補正値Ａ６との総和がゼロになるような値である。第２オフセット量Ａ２０１は、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量である。第４オフセット量Ａ４０１は、第２余弦信号Ｓ４のオフセット量である。第１振幅Ａ２０２は、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅である。第２振幅Ａ４０２は、第２余弦信号Ｓ４の２次高調波成分の振幅である。
【0040】
実施形態１では、第１正弦信号Ｓ１は、図２Ｂの実線ａ２で示されるように、オフセット調整回路１５の第１オフセット処理によって、θ方向のオフセット量が小さくなっている。また、実施形態１では、第１余弦信号Ｓ２は、図２Ｂの破線ｂ２で示されるように、オフセット調整回路１５の第１オフセット処理によって、θ方向のオフセット量が小さくなっている。
【0041】
第１差動増幅器１６ａは、第１増幅器１４ａからの第１増幅信号Ｓ５、及び第３増幅器１４ｂからの第３増幅信号Ｓ７が入力される。第１差動増幅器１６ａは、第１増幅信号Ｓ５と第３増幅信号Ｓ７とを差動増幅させて、２倍の振幅からなる第１差動増幅信号Ｓ９を生成し、第１ＡＤ変換器１８ａに出力する。
【0042】
第２差動増幅器１６ｂは、第２増幅器１４ｃからの第２増幅信号Ｓ６、及び第４増幅器１４ｄからの第４増幅信号Ｓ８が入力される。第２差動増幅器１６ｂは、第２増幅信号Ｓ６と第４増幅信号Ｓ８とを差動増幅させて、２倍の振幅からなる第２差動増幅信号Ｓ１０を生成し、第１ＡＤ変換器１８ｂに出力する。
【0043】
ゲイン調整回路１７は、第１差動増幅器１６ａ及び第２差動増幅器１６ｂの各々に接続されている。ゲイン調整回路１７は、第１差動増幅信号Ｓ９及び第２差動増幅信号Ｓ１０の振幅が所定の振幅となるように、第１差動増幅器１６ａ及び第２差動増幅器１６ｂのゲインを調整する。
【0044】
第１ＡＤ変換器１８ａは、第１差動増幅器１６ａからの第１差動増幅信号Ｓ９が入力され、第１差動増幅信号Ｓ９をアナログ－デジタル変換する。より詳細には、第１ＡＤ変換器１８ａは、第１差動増幅信号Ｓ９を所定のサンプリング周期でアナログ－デジタル変換し、変換後の第１デジタル信号Ｓ１１を演算回路７０に出力する。
【0045】
第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２差動増幅器１６ｂからの第２差動増幅信号Ｓ１０が入力され、第２差動増幅信号Ｓ１０をアナログ－デジタル変換する。より詳細には、第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２差動増幅信号Ｓ１０を所定のサンプリング周期でアナログ－デジタル変換し、変換後の第２デジタル信号Ｓ１２を演算回路７０に出力する。
【0046】
第１ホール素子４０ａは、信号処理回路１０が実装される回路基板に対して垂直又は平行な方向の外部磁界を検出する。第１ホール素子４０ａは、上述の外部磁界（回転磁界）の方向及び大きさの変化を検出し、第１検出信号を出力する。
【0047】
第２ホール素子４０ｂは、第１ホール素子４０ａと同様、信号処理回路１０が実装される回路基板に対して垂直又は平行な方向の外部磁界を検出する。第２ホール素子４０ｂは、上述の外部磁界（回転磁界）の方向及び大きさの変化を検出し、第２検出信号を出力する。
【0048】
増幅器４２ａは、第１ホール素子４０ａからの第１検出信号を増幅させる。増幅器４２ｂは、第２ホール素子４０ｂからの第２検出信号を増幅させる。
【0049】
第１コンパレータ４４ａは、増幅器４２ａからの信号を矩形波信号である第１パルス信号に変換する。第２コンパレータ４４ｂは、増幅器４２ｂからの信号を矩形波信号である第２パルス信号に変換する。
【0050】
ここで、第１ホール素子４０ａは、第２ホール素子４０ｂに対して９０°回転させた状態に配置されている。このため、第１パルス信号の位相と第２パルス信号の位相との位相差は、９０°である。
【0051】
第１レギュレータ６０ａは、磁気抵抗素子１２、及び磁気抵抗素子１２からの信号を処理する信号処理回路１０内の増幅器等に第１電位を供給する。
【0052】
第２レギュレータ６０ｂは、第１オシレータ８０ａに第１電位を供給する。また、第２レギュレータ６０ｂは、第１ホール素子４０ａ、第２ホール素子４０ｂ、及び各ホール素子からの信号を処理する信号処理回路１０内の増幅器等に第１電位を供給する。
【0053】
第３レギュレータ６０ｃは、第２オシレータ８０ｂに第１電位を供給する。また、第３レギュレータ６０ｃは、第１ホール素子４０ａ及び第２ホール素子４０ｂの間欠動作に用いられる電位を供給する。
【0054】
演算回路７０は、図１に示すように、角度検出回路７０ａと、回転数検出回路７０ｂと、オフセット補正回路７０ｃと、温度補正回路７０ｄと、を有する。すなわち、信号処理回路１０は、オフセット補正回路７０ｃを有する。
【0055】
角度検出回路７０ａは、第１デジタル信号Ｓ１１、第２デジタル信号Ｓ１２、第１パルス信号及び第２パルス信号から、上記磁石の回転角度を検出し、検出信号Ｖｏｕｔを出力する。具体的には、角度検出回路７０ａは、第１磁気抵抗素子１１ａからの第１正弦信号Ｓ１、第２磁気抵抗素子１１ｂからの第１余弦信号Ｓ２、第３磁気抵抗素子１１ｃからの第２正弦信号Ｓ３、及び第４磁気抵抗素子１１ｄからの第２余弦信号Ｓ４に対してａｒｃｔａｎ演算を行うことにより、上記回転角度を検出する。実施形態１では、角度検出回路７０ａは、第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２に対してａｒｃｔａｎ演算を行う。すなわち、実施形態１では、角度検出回路７０ａがａｒｃｔａｎ回路（以下、「ａｒｃｔａｎ回路７０ａ」ともいう）に相当する。角度検出回路７０ａは、検出信号Ｖｏｕｔとして、ａｒｃｔａｎ演算を行った後の回転角度を表す角度信号を出力する。このように、信号処理回路１０は、第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２に対してａｒｃｔａｎ演算を行うａｒｃｔａｎ回路（角度検出回路７０ａ）を更に有する。
【0056】
ここで、第１正弦信号Ｓ１は、第１正弦信号Ｓ１に含まれる３次以上の高調波成分を無視することによって、（１）式のように表される。同様に、第１余弦信号Ｓ２は、第１余弦信号Ｓ２に含まれる３次以上の高調波成分を無視することによって、（２）式のように表される。
【0057】
なお、θは磁界角度、Ａ１０１は第１正弦信号Ｓ１の振幅、Ａ２０１は第１余弦信号Ｓ２の振幅、Ａ１０２は第１正弦信号Ｓ１に含まれる２次高調波成分の振幅、Ａ２０２は第１余弦信号Ｓ２に含まれる２次高調波成分の振幅である。また、Ａ１００は第１正弦信号Ｓ１のオフセット量、Ａ２００は第１余弦信号Ｓ２のオフセット量、Ａ１は第１補正値、Ａ２は第２補正値である。
【0058】
【数1】
【0059】
【数2】
【0060】
上述の（１）式及び（２）式から角度を計算すると、（３）式のように表される。
【0061】
【数3】
【0062】
ここで、Ａ１０１＝Ａ２０１＝Ａ１０と近似し、かつＡ１０２＝Ａ２０２＝Ａ２０と近似する。そして、第１補正値Ａ１＝－Ａ１００とし、かつ第２補正値Ａ２＝Ａ１０２－Ａ２００とすると、（４）式のようになる。
【0063】
【数4】
【0064】
なお、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４についても同様である。
【0065】
このように、実施形態１に係る磁気センサ１では、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となる。その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0066】
回転数検出回路７０ｂは、上記第１パルス信号及び第２パルス信号から、上記磁石の回転数を計測する。
【0067】
オフセット補正回路７０ｃは、第１ＡＤ変換器１８ａからの第１デジタル信号Ｓ１１、及び第２ＡＤ変換器１８ｂからの第２デジタル信号Ｓ１２が入力される。オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値Ａ５を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値Ａ６を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。第５補正値Ａ５は、上述したように、第１オフセット量Ａ１０１と第３オフセット量Ａ３０１と第１補正値Ａ１と第３補正値Ａ３と第５補正値Ａ５との総和がゼロになるような値である。また、第６補正値Ａ６は、上述したように、第２オフセット量Ａ２０１と第４オフセット量Ａ４０１と第１振幅Ａ２０２と第２振幅Ａ４０２と第２補正値Ａ２と第４補正値Ａ４と第６補正値Ａ６との総和がゼロになるような値である。
【0068】
実施形態１では、第１正弦信号Ｓ１は、図２Ｃの実線ａ３で示されるように、オフセット補正回路７０ｃの第２オフセット処理によって、θ方向におけるオフセット量がほぼゼロになっている。また、実施形態１では、第１余弦信号Ｓ２は、図２Ｃの破線ｂ３で示されるように、オフセット補正回路７０ｃの第２オフセット処理によって、θ方向のオフセット量がほぼゼロになっている。
【0069】
温度補正回路７０ｄは、複数の磁気抵抗体１２ａ～１２ｈの温度変化に起因して、第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２に生じるゲイン（振幅）のオフセットを補正する。温度補正回路７０ｄは、例えば、温度センサ８０ｄから入力される温度情報に基づいてメモリ８０ｃ内の測定値を読み出し、読み出した測定値を第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２に重畳させる。上記測定値は、温度変化に伴う第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２の変化量を予め測定した測定値である。また、温度補正回路７０ｄは、温度センサ８０ｄから入力される温度情報と、メモリ８０ｃに保存されているオフセットの温度依存性に関する係数と、を用いて演算処理することで、第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２のオフセットの温度特性を補正する。
【0070】
第１オシレータ８０ａは、信号処理回路１０で用いられる内部クロックを生成するための発振回路である。第１オシレータ８０ａで生成された内部クロックは、磁気抵抗素子１２、第１ホール素子４０ａ及び第２ホール素子４０ｂの検出に用いられる。第２オシレータ８０ｂは、信号処理回路１０で用いられる別の内部クロックを生成するための発振回路である。ここで、第１オシレータ８０ａが生成する第１クロック信号の第１周波数は、第２オシレータ８０ｂが生成する第２クロック信号の第２周波数よりも高い。
【0071】
メモリ８０ｃは、回転数検出回路７０ｂで計測された回転数、及び温度オフセットの補正に用いられる測定値等を保存する。また、メモリ８０ｃは、磁気抵抗素子１２から出力される第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４の各々について、オフセットの温度に対する依存性を多項式関数で近似したときの係数を保存する。また、メモリ８０ｃは、ＡＤ変換後の第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４の各々のゲイン（振幅）の温度に対する依存性を多項式関数で近似したときの係数を保存する。
【0072】
（３）特性
次に、実施形態１に係る磁気センサ１の特性について、第１比較例及び第２比較例と比較しながら説明する。
次に、実施形態１に係る磁気センサ１の特性について、第１比較例及び第２比較例と比較しながら説明する。
【0073】
【0074】
まず、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分が含まれていない場合を想定する。例えば、表１に示すように、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量Ａ１００＝０．００１、第１正弦信号Ｓ１の振幅Ａ１０１＝１．００１、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００＝－０．００２、第１余弦信号Ｓ２の振幅Ａ２０１＝０．９９９とする。この場合、図３Ａに示すように、基準角度が第１角度及び第２角度である場合を除いて角度誤差が生じている。第１角度は、９０ｄｅｇと１８０ｄｅｇとの間の角度である。第２角度は、２７０ｄｅｇと３６０ｄｅｇとの間の角度である。図３Ａの例では、角度誤差は±０．１５ｄｅｇである。
【0075】
【表1】
【0076】
次に、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に２次高調波成分が含まれている場合を想定する。例えば、表２に示すように、第１正弦信号のオフセット量Ａ１００＝０．００１、第１正弦信号Ｓ１の振幅Ａ１０１＝１．００１、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００＝－０．００２、第１余弦信号Ｓ２の振幅Ａ２０１＝０．９９９、第１正弦信号Ｓ１の２次高調波成分の振幅Ａ１０２＝０．０１、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅Ａ２０２＝０．０１とする。この場合、図３Ｂに示すように、基準角度が第３角度及び第４角度である場合を除いて角度誤差が生じている。第３角度は、９０ｄｅｇと１８０ｄｅｇとの間の角度である。第４角度は、２７０ｄｅｇと３６０ｄｅｇとの間の角度である。図３Ｂの例では、角度誤差は±０．７０ｄｅｇである。
【0077】
【表2】
【0078】
第１比較例では、高調波成分（例えば、２次高調波成分）を含まない理想的な第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２であっても角度誤差が生じるため、信頼性が低下するという問題がある。
【0079】
【0080】
まず、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分が含まれていない場合を想定する。例えば、表３に示すように、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量Ａ１００＝０、第１正弦信号Ｓ１の振幅Ａ１０１＝１、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００＝０、第１余弦信号Ｓ２の振幅Ａ２０１＝１とする。この場合、図４Ａに示すように、基準角度の全範囲（０ｄｅｇ以上、３６０ｄｅｇ以下）にわたって角度誤差がゼロである。
【0081】
【表3】
【0082】
次に、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に２次高調波成分が含まれている場合を想定する。例えば、表４に示すように、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量Ａ１００＝０、第１正弦信号Ｓ１の振幅Ａ１０１＝１、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００＝０、第１余弦信号Ｓ２の振幅Ａ２０１＝１、第１正弦信号Ｓ１の２次高調波成分の振幅Ａ１０２＝０．０１、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅Ａ２０２＝０．０１とする。この場合、２次高調波成分が残ってしまうため、図４Ｂに示すように、基準角度が第５角度、第６角度及び第７角度である場合を除いて角度誤差が生じている。第５角度は、例えば、０ｄｅｇである。第６角度は、例えば、１８０ｄｅｇである。第７角度は、例えば、３６０ｄｅｇである。図４Ｂの例では、角度誤差は±０．５７ｄｅｇである。
【0083】
【表4】
【0084】
第２比較例では、高調波成分（例えば、２次高調波成分）を含む実際の第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２である場合に角度誤差が生じるため、信頼性が低下するという問題がある。
【0085】
【0086】
まず、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分が含まれていない場合を想定する。例えば、表５に示すように、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量Ａ１００＝０、第１正弦信号Ｓ１の振幅Ａ１０１＝１、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００＝０、第１余弦信号Ｓ２の振幅Ａ２０１＝１とする。この場合、図４Ａに示すように、基準角度の全範囲（０ｄｅｇ以上、３６０ｄｅｇ以下）にわたって角度誤差がゼロである。
【0087】
【表5】
【0088】
次に、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に２次高調波成分が含まれている場合を想定する。例えば、表６に示すように、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量Ａ１００＝０、第１正弦信号Ｓ１の振幅Ａ１０１＝１、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００＝０．０１、第１余弦信号Ｓ２の振幅Ａ２０１＝１、第１正弦信号Ｓ１の２次高調波成分の振幅Ａ１０２＝０．０１、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅Ａ２０２＝０．０１とする。この場合、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅Ａ２０２と第１余弦信号Ｓ２のオフセット量Ａ２００とが相殺されるため、図４Ｂに示すように、基準角度の全範囲（０ｄｅｇ以上、３６０ｄｅｇ以下）にわたって角度誤差がゼロになる。
【0089】
【表6】
【0090】
本実施例では、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合であっても角度誤差をゼロにすることが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0091】
（４）効果
実施形態１に係る磁気センサ１では、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１オフセット量Ａ１００と第３オフセット量Ａ３００と第１補正値Ａ１と第３補正値Ａ３と第５補正値Ａ５との総和がゼロになるような第１補正値Ａ１を第１増幅器１４ａに出力し、第３補正値Ａ３を第３増幅器１４ｂに出力している。また、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第２オフセット量Ａ２００と第４オフセット量Ａ４００と第１振幅Ａ２０２と第２振幅Ａ４０２と第２補正値Ａ２と第４補正値Ａ４と第６補正値Ａ６との総和がゼロになるような第２補正値Ａ２を第２増幅器１４ｃに出力し、第４補正値Ａ４を第４増幅器１４ｄに出力している。また、オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値Ａ５を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値Ａ６を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正している。これにより、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
実施形態１に係る磁気センサ１では、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１オフセット量Ａ１００と第３オフセット量Ａ３００と第１補正値Ａ１と第３補正値Ａ３と第５補正値Ａ５との総和がゼロになるような第１補正値Ａ１を第１増幅器１４ａに出力し、第３補正値Ａ３を第３増幅器１４ｂに出力している。また、オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第２オフセット量Ａ２００と第４オフセット量Ａ４００と第１振幅Ａ２０２と第２振幅Ａ４０２と第２補正値Ａ２と第４補正値Ａ４と第６補正値Ａ６との総和がゼロになるような第２補正値Ａ２を第２増幅器１４ｃに出力し、第４補正値Ａ４を第４増幅器１４ｄに出力している。また、オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第５補正値Ａ５を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第６補正値Ａ６を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正している。これにより、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0092】
また、実施形態１に係る磁気センサ１では、信号処理回路１０は、ａｒｃｔａｎ回路７０ａを更に有する。ａｒｃｔａｎ回路７０ａは、第１デジタル信号Ｓ１１及び第２デジタル信号Ｓ１２に対してａｒｃｔａｎ演算を行う。これにより、回転角度を検出することが可能となる。
【0093】
（実施形態２）
実施形態２に係る磁気センサ１Ａについて、図６を参照して説明する。実施形態２に係る磁気センサ１Ａに関し、実施形態１に係る磁気センサ１（図１参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態２に係る磁気センサ１Ａについて、図６を参照して説明する。実施形態２に係る磁気センサ１Ａに関し、実施形態１に係る磁気センサ１（図１参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0094】
実施形態２に係る磁気センサ１Ａは、第１～第４増幅器１４ａ～１４ｄが省略されている点で、実施形態１に係る磁気センサ１と相違する。また、実施形態２に係る磁気センサ１Ａは、オフセット調整回路１５が省略されている点で、実施形態１に係る磁気センサ１と相違する。
【0095】
実施形態２に係る磁気センサ１Ａは、図６に示すように、磁気抵抗素子１２Ａと、信号処理回路１０Ａと、を備える。
【0096】
磁気抵抗素子１２Ａは、実施形態１の磁気抵抗素子１２と同様、第１磁気抵抗素子１１ａと、第２磁気抵抗素子１１ｂと、第３磁気抵抗素子１１ｃと、第４磁気抵抗素子１１ｄと、を有する。第１磁気抵抗素子１１ａは、第１磁気抵抗体１２ａと、第３磁気抵抗体１２ｃと、を含む。第２磁気抵抗素子１１ｂは、第６磁気抵抗体１２ｆと、第８磁気抵抗体１２ｈと、を含む。第３磁気抵抗素子１１ｃは、第２磁気抵抗体１２ｂと、第４磁気抵抗体１２ｄと、を含む。第４磁気抵抗素子１１ｄは、第５磁気抵抗体１２ｅと、第７磁気抵抗体１２ｇと、を含む。すなわち、実施形態２に係る磁気センサ１Ａは、第１磁気抵抗素子１１ａと、第２磁気抵抗素子１１ｂと、第３磁気抵抗素子１１ｃと、第４磁気抵抗素子１１ｄと、信号処理回路１０Ａと、を備える。
【0097】
第１磁気抵抗素子１１ａは、第１磁気抵抗体１２ａと第３磁気抵抗体１２ｃとの接続点から、第１正弦信号Ｓ１を出力する。第２磁気抵抗素子１１ｂは、第６磁気抵抗体１２ｆと第８磁気抵抗体１２ｈとの接続点から、第１余弦信号Ｓ２を出力する。第３磁気抵抗素子１１ｃは、第２磁気抵抗体１２ｂと第４磁気抵抗体１２ｄとの接続点から、第２正弦信号Ｓ３を出力する。第４磁気抵抗素子１１ｄは、第５磁気抵抗体１２ｅと第７磁気抵抗体１２ｇとの接続点から、第２余弦信号Ｓ４を出力する。
【0098】
信号処理回路１０Ａは、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４が入力され、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に対する信号処理を行う。信号処理回路１０Ａは、第１差動増幅器１６ａと、第２差動増幅器１６ｂと、ゲイン調整回路１７と、第１Ａ／Ｄ変換器１８ａと、第２Ａ／Ｄ変換器１８ｂと、を有する。また、信号処理回路１０Ａは、第１ホール素子４０ａと、第２ホール素子４０ｂと、複数（図示例では２個）の増幅器４２ａ，４２ｂと、第１コンパレータ４４ａと、第２コンパレータ４４ｂと、を更に有する。また、信号処理回路１０Ａは、第１レギュレータ６０ａと、第２レギュレータ６０ｂと、第３レギュレータ６０ｃと、演算回路７０と、を更に有する。また、信号処理回路１０Ａは、第１オシレータ８０ａと、第２オシレータ８０ｂと、メモリ８０ｃと、温度センサ８０ｄと、を更に有する。
【0099】
第１差動増幅器１６ａは、図６に示すように、第１正弦信号Ｓ１及び第２正弦信号Ｓ３が入力される。第１差動増幅器１６ａは、第１正弦信号Ｓ１と第２正弦信号Ｓ３とを差動増幅させて、２倍の振幅からなる第１差動増幅信号Ｓ９を生成し、第１ＡＤ変換器１８ａに出力する。
【0100】
第２差動増幅器１６ｂは、図６に示すように、第１余弦信号Ｓ２及び第２余弦信号Ｓ４が入力される。第２差動増幅器１６ｂは、第１余弦信号Ｓ２と第２余弦信号Ｓ４とを差動増幅させて、２倍の振幅からなる第２差動増幅信号Ｓ１０を生成し、第２ＡＤ変換器１８ｂに出力する。
【0101】
第１ＡＤ変換器１８ａは、第１差動増幅器１６ａからの第１差動増幅信号Ｓ９が入力され、第１差動増幅信号Ｓ９をアナログ－デジタル変換する。より詳細には、第１ＡＤ変換器１８ａは、第１差動増幅信号Ｓ９を所定のサンプリング周期でアナログ－デジタル変換し、変換後の第１デジタル信号Ｓ１１を演算回路７０に出力する。
【0102】
第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２差動増幅器１６ｂからの第２差動増幅信号Ｓ１０が入力され、第２差動増幅信号Ｓ１０をアナログ－デジタル変換する。より詳細には、第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２差動増幅信号Ｓ１０を所定のサンプリング周期でアナログ－デジタル変換し、変換後の第２デジタル信号Ｓ１２を演算回路７０に出力する。
【0103】
演算回路７０は、図６に示すように、角度検出回路７０ａと、回転数検出回路７０ｂと、オフセット補正回路７０ｃと、温度補正回路７０ｄと、を有する。
【0104】
オフセット補正回路７０ｃは、第１ＡＤ変換器１８ａからの第１デジタル信号Ｓ１１及び第２ＡＤ変換器１８ｂからの第２デジタル信号Ｓ１２が入力される。オフセット補正回路７０ｃは、第１オフセット量Ａ１００、第２オフセット量Ａ２００、第３オフセット量Ａ３００及び第４オフセット量Ａ４００がゼロになるように、オフセット量を補正するオフセット処理を実行する。第１オフセット量Ａ１００は、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量である。第２オフセット量Ａ２００は、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量である。第３オフセット量Ａ３００は、第２正弦信号Ｓ３のオフセット量である。第４オフセット量Ａ４００は、第２余弦信号Ｓ４のオフセット量である。
【0105】
オフセット補正回路７０ｃは、オフセット処理において、第１オフセット量Ａ１００と第３オフセット量Ａ３００と第１補正値Ａ１１との総和がゼロになるような第１補正値Ａ１１を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正する。また、オフセット補正回路７０ｃは、オフセット処理において、第２オフセット量Ａ２００と第４オフセット量Ａ４００と第１振幅Ａ２０２と第２振幅Ａ４０２と第２補正値Ａ１２との総和がゼロになるような第２補正値Ａ１２を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。第１振幅Ａ２０２は、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅である。第２振幅Ａ４０２は、第２余弦信号Ｓ４の２次高調波成分の振幅である。
【0106】
実施形態２に係る磁気センサ１Ａでは、オフセット補正回路７０ｃが、第１補正値Ａ１１を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第２補正値Ａ１２を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。これにより、第１正弦信号Ｓ１、第１余弦信号Ｓ２、第２正弦信号Ｓ３及び第２余弦信号Ｓ４に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0107】
（実施形態３）
実施形態３に係る磁気センサ１Ｂについて、図７を参照して説明する。実施形態３に係る磁気センサ１Ｂに関し、実施形態１に係る磁気センサ１（図１参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態３に係る磁気センサ１Ｂについて、図７を参照して説明する。実施形態３に係る磁気センサ１Ｂに関し、実施形態１に係る磁気センサ１（図１参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0108】
実施形態３に係る磁気センサ１Ｂは、第１磁気抵抗素子１１ａと第２磁気抵抗素子１１ｂとで磁気抵抗素子１２Ｂが構成されている点で、実施形態１に係る磁気センサ１と相違する。また、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂは、第３増幅器１４ｂ及び第４増幅器１４ｄが省略されている点で、実施形態１に係る磁気センサ１と相違する。また、実施形態３に係る磁気センサ１Ａは、第１差動増幅器１６ａ及び第２差動増幅器１６ｂの代わりに、増幅器１６ｃ，１６ｄが設けられている点で、実施形態１に係る磁気センサ１と相違する。
【0109】
実施形態３に係る磁気センサ１Ｂは、図７に示すように、磁気抵抗素子１２Ｂと、信号処理回路１０Ｂと、を備える。
【0110】
磁気抵抗素子１２Ｂは、第１磁気抵抗素子１１ａと、第２磁気抵抗素子１１ｂと、を有する。第１磁気抵抗素子１１ａは、第１磁気抵抗体１２ａと、第３磁気抵抗体１２ｃと、を含む。第２磁気抵抗素子１１ｂは、第６磁気抵抗体１２ｆと、第８磁気抵抗体１２ｈと、を含む。すなわち、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂは、第１磁気抵抗素子１１ａと、第２磁気抵抗素子１１ｂと、信号処理回路１０Ｂと、を備える。
【0111】
第１磁気抵抗素子１１ａは、第１磁気抵抗体１２ａと第３磁気抵抗体１２ｃとの接続点から、第１正弦信号（正弦信号）Ｓ１を出力する。第２磁気抵抗素子１１ｂは、第６磁気抵抗体１２ｆと第８磁気抵抗体１２ｈとの接続点から、第１余弦信号（余弦信号）Ｓ２を出力する。
【0112】
信号処理回路１０Ｂは、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２が入力され、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に対する信号処理を行う。信号処理回路１０Ｂは、第１増幅器１４ａと、第２増幅器１４ｃと、オフセット調整回路１５と、第１ＡＤ変換器１８ａと、第２ＡＤ変換器１８ｂと、を備える。また、信号処理回路１０Ｂは、複数（図示例では２個）の増幅器１６ｃ，１６ｄと、ゲイン調整回路１７と、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｂは、第１ホール素子４０ａと、第２ホール素子４０ｂと、複数（図示例では２個）の増幅器４２ａ，４２ｂと、第１コンパレータ４４ａと、第２コンパレータ４４ｂと、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｂは、第１レギュレータ６０ａと、第２レギュレータ６０ｂと、第３レギュレータ６０ｃと、演算回路７０と、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｂは、第１オシレータ８０ａと、第２オシレータ８０ｂと、メモリ８０ｃと、温度センサ８０ｄと、を更に有する。
【0113】
第１増幅器１４ａは、第１磁気抵抗素子１１ａからの第１正弦信号（正弦信号）Ｓ１を第１増幅信号Ｓ５に増幅させる。第２増幅器１４ｃは、第２磁気抵抗素子１１ｂからの第１余弦信号（余弦信号）Ｓ２を第２増幅信号Ｓ６に増幅させる。
【0114】
増幅器１６ｃは、第１増幅器１４ａからの第１増幅信号Ｓ５を第１アナログ信号Ｓ１３に増幅させ、第１アナログ信号Ｓ１３を第１ＡＤ変換器１８ａに出力する。増幅器１６ｄは、第２増幅器１４ｃからの第２増幅信号Ｓ６を第２アナログ信号Ｓ１４に増幅させ、第２アナログ信号Ｓ１４を第２ＡＤ変換器１８ｂに出力する。
【0115】
第１ＡＤ変換器１８ａは、増幅器１６ｃからの第１アナログ信号Ｓ１３が入力され、第１アナログ信号Ｓ１３をアナログ－デジタル変換する。すなわち、第１ＡＤ変換器１８ａは、第１増幅器１４ａからの第１増幅信号Ｓ５に基づく第１アナログ信号Ｓ１３が入力され、第１アナログ信号Ｓ１３をアナログ－デジタル変換する。
【0116】
第２ＡＤ変換器１８ｂは、増幅器１６ｄからの第２アナログ信号Ｓ１４が入力され、第２アナログ信号Ｓ１４をアナログ－デジタル変換する。すなわち、第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２増幅器１４ｃからの第２増幅信号Ｓ６に基づく第２アナログ信号Ｓ１４が入力され、第２アナログ信号Ｓ１４をアナログ－デジタル変換する。
【0117】
オフセット調整回路１５は、第１増幅器１４ａ及び第２増幅器１４ｃに接続されている。オフセット調整回路１５は、第１オフセット量Ａ１００及び第２オフセット量Ａ２００を補正する第１オフセット処理を実行する。オフセット調整回路１５は、第１オフセット処理において、第１正弦信号Ｓ１を補正するための第１補正値Ａ２１を第１増幅器１４ａに出力し、第１余弦信号Ｓ２を補正するための第２補正値Ａ２２を第２増幅器１４ｃに出力する。第１補正値Ａ２１は、第１オフセット量Ａ１００と第１補正値Ａ２１と後述の第３補正値Ａ２３との総和がゼロになるような値である。第１オフセット量Ａ１００は、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量である。第２補正値Ａ２２は、第２オフセット量Ａ２００と第１振幅Ａ２０２と第２補正値Ａ２２と後述の第４補正値Ａ２４との総和がゼロになるような値である。第２オフセット量Ａ２００は、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量である。第１振幅Ａ２０２は、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅である。
【0118】
演算回路７０は、図７に示すように、角度検出回路７０ａと、回転数検出回路７０ｂと、オフセット補正回路７０ｃと、温度補正回路７０ｄと、を有する。
【0119】
オフセット補正回路７０ｃは、第１ＡＤ変換器１８ａからの第１デジタル信号Ｓ１１及び第２ＡＤ変換器１８ｂからの第２デジタル信号Ｓ１２が入力される。オフセット補正回路７０ｃは、第１オフセット量Ａ１００及び第２オフセット量Ａ２００を補正する第２オフセット処理を実行する。
【0120】
オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第３補正値Ａ２３を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第４補正値Ａ２４を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。第３補正値Ａ２３は、第１オフセット量Ａ１００と第１補正値Ａ２１と第３補正値Ａ２３との総和がゼロになるような値である。第４補正値Ａ２４は、第２オフセット量Ａ２００と第１振幅Ａ２０２と第２補正値Ａ２２と第４補正値Ａ２４との総和がゼロになるような値である。
【0121】
実施形態３に係る磁気センサ１Ｂにおいても、オフセット調整回路１５が第１オフセット処理を実行し、オフセット補正回路７０ｃが第２オフセット処理を実行する。これにより、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0122】
（実施形態４）
実施形態４に係る磁気センサ１Ｃについて、図８を参照して説明する。実施形態４に係る磁気センサ１Ｃに関し、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂ（図７参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態４に係る磁気センサ１Ｃについて、図８を参照して説明する。実施形態４に係る磁気センサ１Ｃに関し、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂ（図７参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0123】
実施形態４に係る磁気センサ１Ｃは、第１増幅器１４ａ及び第２増幅器１４ｃが省略されている点で、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂと相違する。また、実施形態４に係る磁気センサ１Ｃは、オフセット調整回路１５が省略されている点で、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂと相違する。
【0124】
実施形態４に係る磁気センサ１Ｃは、図８に示すように、磁気抵抗素子１２Ｃと、信号処理回路１０Ｃと、を備える。磁気抵抗素子１２Ｃは、上述の磁気抵抗素子１２Ｂと同様の構成を有している。
【0125】
信号処理回路１０Ｃは、第１正弦信号（正弦信号）Ｓ１及び第１余弦信号（余弦信号）Ｓ２が入力され、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に対する信号処理を行う。信号処理回路１０Ｂは、図８に示すように、第１Ａ／Ｄ変換器１８ａと、第２Ａ／Ｄ変換器１８ｂと、を有する。また、信号処理回路１０Ｃは、複数（図示例では２個）の増幅器１９ａ，１９ｂと、ゲイン調整回路１７と、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｃは、第１ホール素子４０ａと、第２ホール素子４０ｂと、複数（図示例では２個）の増幅器４２ａ，４２ｂと、第１コンパレータ４４ａと、第２コンパレータ４４ｂと、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｃは、第１レギュレータ６０ａと、第２レギュレータ６０ｂと、第３レギュレータ６０ｃと、演算回路７０と、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｃは、第１オシレータ８０ａと、第２オシレータ８０ｂと、メモリ８０ｃと、温度センサ８０ｄと、を更に有する。
【0126】
増幅器１９ａは、第１磁気抵抗素子１１ａからの第１正弦信号Ｓ１を第１増幅信号Ｓ５に増幅させる。増幅器１９ｂは、第２磁気抵抗素子１１ｂからの第１余弦信号Ｓ２を第２増幅信号Ｓ６に増幅させる。
【0127】
第１ＡＤ変換器１８ａは、第１増幅信号Ｓ５が入力され、第１増幅信号Ｓ５をアナログ－デジタル変換する。すなわち、第１ＡＤ変換器１８ａは、第１正弦信号Ｓ１に基づく第１アナログ信号（第１増幅信号Ｓ５）が入力され、第１アナログ信号をアナログ－デジタル変換する。
【0128】
第２ＡＤ変換器１８ｂは、第２増幅信号Ｓ６が入力され、第２増幅信号Ｓ６をアナログ－デジタル変換する。すなわち、第２ＡＤ変換器１８ｂは、第１余弦信号Ｓ２に基づく第２アナログ信号（第２増幅信号Ｓ６）が入力され、第１アナログ信号をアナログ－デジタル変換する。
【0129】
演算回路７０は、図８に示すように、角度検出回路７０ａと、回転数検出回路７０ｂと、オフセット補正回路７０ｃと、温度補正回路７０ｄと、を有する。
【0130】
オフセット補正回路７０ｃは、第１ＡＤ変換器１８ａからの第１デジタル信号Ｓ１１及び第２ＡＤ変換器１８ｂからの第２デジタル信号Ｓ１２が入力される。オフセット補正回路７０ｃは、第１オフセット量Ａ１００及び第２オフセット量Ａ２００を補正するオフセット処理を実行する。
【0131】
オフセット補正回路７０ｃは、オフセット処理において、第１補正値Ａ３１を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第２補正値Ａ３２を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。第１補正値Ａ３１は、第１オフセット量Ａ１００と第１補正値Ａ４１との総和がゼロになるような補正値である。第２補正値Ａ３２は、第２オフセット量Ａ２００と第１振幅Ａ２０２と第２補正値Ａ２２との総和がゼロになるような補正値である。
【0132】
第１オフセット量Ａ１００は、第１正弦信号Ｓ１のオフセット量である。第２オフセット量Ａ２００は、第１余弦信号Ｓ２のオフセット量である。第１振幅Ａ２０２は、第１余弦信号Ｓ２の２次高調波成分の振幅である。
【0133】
実施形態４に係る磁気センサ１Ｃにおいても、オフセット補正回路７０ｃがオフセット処理を実行する。これにより、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0134】
（実施形態５）
実施形態５に係る磁気センサ１Ｄについて、図９を参照して説明する。実施形態５に係る磁気センサ１Ｄに関し、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂ（図７参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態５に係る磁気センサ１Ｄについて、図９を参照して説明する。実施形態５に係る磁気センサ１Ｄに関し、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂ（図７参照）と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0135】
実施形態５に係る磁気センサ１Ｄは、第１増幅器１４ａ及び第２増幅器１４ｃが省略されている点で、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂと相違する。また、実施形態５に係る磁気センサ１Ｄは、オフセット調整回路１５及びゲイン調整回路１７の代わりに、オフセット・ゲイン調整回路１７ａが設けられている点で、実施形態３に係る磁気センサ１Ｂと相違する。
【0136】
実施形態５に係る磁気センサ１Ｄは、図９に示すように、磁気抵抗素子１２Ｄと、信号処理回路１０Ｄと、を備える。磁気抵抗素子１２Ｄは、上述の磁気抵抗素子１２Ｂと同様の構成を有している。
【0137】
信号処理回路１０Ｄは、図９に示すように、複数（図示例では２個）の増幅器１９ａ，１９ｂと、オフセット・ゲイン調整回路１７ａと、第１Ａ／Ｄ変換器１８ａと、第２Ａ／Ｄ変換器１８ｂと、を有する。また、信号処理回路１０Ｄは、第１ホール素子４０ａと、第２ホール素子４０ｂと、複数（図示例では２個）の増幅器４２ａ，４２ｂと、第１コンパレータ４４ａと、第２コンパレータ４４ｂと、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｄは、第１レギュレータ６０ａと、第２レギュレータ６０ｂと、第３レギュレータ６０ｃと、演算回路７０と、を更に有する。また、信号処理回路１０Ｄは、第１オシレータ８０ａと、第２オシレータ８０ｂと、メモリ８０ｃと、温度センサ８０ｄと、を更に有する。
【0138】
増幅器（第１増幅器）１９ａは、第１磁気抵抗素子１１ａからの第１正弦信号Ｓ１を第１増幅信号Ｓ５に増幅させる。増幅器（第２増幅器）１９ｂは、第２磁気抵抗素子１１ｂからの第１余弦信号Ｓ２を第２増幅信号Ｓ６に増幅させる。
【0139】
オフセット・ゲイン調整回路１７ａは、オフセット調整回路１５としての機能と、ゲイン調整回路１７としての機能と、を有する。オフセット・ゲイン調整回路１７ａは、複数の増幅器１９ａ，１９ｂに接続されている。オフセット・ゲイン調整回路１７ａは、増幅器１９ａに対して第１補正値Ａ４１を出力し、増幅器１９ｂに対して第２補正値Ａ４２を出力する。また、オフセット・ゲイン調整回路１７ａは、各増幅器１９ａ，１９ｂから出力される増幅信号の振幅が所定の振幅になるように、各増幅器１９ａ，１９ｂのゲインを調整する。
【0140】
演算回路７０は、図９に示すように、角度検出回路７０ａと、回転数検出回路７０ｂと、オフセット補正回路７０ｃと、温度補正回路７０ｄと、を有する。
【0141】
オフセット補正回路７０ｃは、第１ＡＤ変換器１８ａからの第１デジタル信号Ｓ１１及び第２ＡＤ変換器１８ｂからの第２デジタル信号Ｓ１２が入力される。オフセット補正回路７０ｃは、第１オフセット量Ａ１００及び第２オフセット量Ａ２００を補正する第２オフセット処理を実行する。
【0142】
オフセット補正回路７０ｃは、第２オフセット処理において、第３補正値Ａ４３を用いて第１デジタル信号Ｓ１１を補正し、第４補正値Ａ４４を用いて第２デジタル信号Ｓ１２を補正する。第３補正値Ａ４３は、第１オフセット量Ａ１００と第１補正値Ａ４１と第３補正値Ａ４３との総和がゼロになるような値である。第４補正値Ａ４４は、第２オフセット量Ａ２００と第１振幅Ａ２０２と第２補正値Ａ４２と第４補正値Ａ４４との総和がゼロになるような値である。
【0143】
実施形態５に係る磁気センサ１Ｄにおいても、オフセット・ゲイン調整回路１７ａが第１オフセット処理を実行し、オフセット補正回路７０ｃが第２オフセット処理を実行する。これにより、第１正弦信号Ｓ１及び第１余弦信号Ｓ２に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0144】
（態様）
本明細書には、以下の態様が開示されている。
本明細書には、以下の態様が開示されている。
【0145】
第１の態様に係る磁気センサ（１）は、第１磁気抵抗素子（１１ａ）と、第２磁気抵抗素子（１１ｂ）と、第３磁気抵抗素子（１１ｃ）と、第４磁気抵抗素子（１１ｄ）と、信号処理回路（１０）と、を備える。第１磁気抵抗素子（１１ａ）は、第１正弦信号（Ｓ１）を出力する。第２磁気抵抗素子（１１ｂ）は、第１余弦信号（Ｓ２）を出力する。第３磁気抵抗素子（１１ｃ）は、第２正弦信号（Ｓ３）を出力する。第４磁気抵抗素子（１１ｄ）は、第２余弦信号（Ｓ４）を出力する。信号処理回路（１０）は、第１正弦信号（Ｓ１）、第１余弦信号（Ｓ２）、第２正弦信号（Ｓ３）及び第２余弦信号（Ｓ４）が入力され、第１正弦信号（Ｓ１）、第１余弦信号（Ｓ２）、第２正弦信号（Ｓ３）及び第２余弦信号（Ｓ４）に対する信号処理を行う。信号処理回路（１０）は、第１増幅器（１４ａ）と、第２増幅器（１４ｃ）と、第３増幅器（１４ｂ）と、第４増幅器（１４ｄ）と、第１差動増幅器（１６ａ）と、第２差動増幅器（１６ｂ）と、第１ＡＤ変換器（１８ａ）と、第２ＡＤ変換器（１８ｂ）と、オフセット調整回路（１５）と、オフセット補正回路（７０ｃ）と、を有する。第１増幅器（１４ａ）は、第１正弦信号（Ｓ１）を増幅させる。第２増幅器（１４ｃ）は、第１余弦信号（Ｓ２）を増幅させる。第３増幅器（１４ｂ）は、第２正弦信号（Ｓ３）を増幅させる。第４増幅器（１４ｄ）は、第２余弦信号（Ｓ４）を増幅させる。第１差動増幅器（１６ａ）は、第１増幅器（１４ａ）からの第１増幅信号（Ｓ５）、及び第３増幅器（１４ｂ）からの第３増幅信号（Ｓ７）が入力される。第２差動増幅器（１６ｂ）は、第２増幅器（１４ｃ）からの第２増幅信号（Ｓ６）、及び第４増幅器（１４ｄ）からの第４増幅信号（Ｓ８）が入力される。第１ＡＤ変換器（１８ａ）は、第１差動増幅器（１６ａ）からの第１差動増幅信号（Ｓ９）が入力され、第１差動増幅信号（Ｓ９）をアナログ－デジタル変換する。第２ＡＤ変換器（１８ｂ）は、第２差動増幅器（１６ｂ）からの第２差動増幅信号（Ｓ１０）が入力され、第２差動増幅信号（Ｓ１０）をアナログ－デジタル変換する。オフセット調整回路（１５）は、第１増幅器（１４ａ）、第２増幅器（１４ｃ）、第３増幅器（１４ｂ）及び第４増幅器（１４ｄ）に接続されている。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第１ＡＤ変換器（１８ａ）からの第１デジタル信号（Ｓ１１）、及び第２ＡＤ変換器（１８ｂ）からの第２デジタル信号（Ｓ１２）が入力される。オフセット調整回路（１５）は、第１オフセット処理において、第１正弦信号（Ｓ１）を補正するための第１補正値（Ａ１）を第１増幅器（１４ａ）に出力し、第１余弦信号（Ｓ２）を補正するための第２補正値（Ａ２）を第２増幅器（１４ｃ）に出力し、第２正弦信号（Ｓ３）を補正するための第３補正値（Ａ３）を第３増幅器（１４ｂ）に出力し、第２余弦信号（Ｓ４）を補正するための第４補正値（Ａ４）を第４増幅器（１４ｄ）に出力する。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第２オフセット処理において、第５補正値（Ａ５）を用いて第１デジタル信号（Ｓ１１）を補正し、第６補正値（Ａ６）を用いて第２デジタル信号（Ｓ１２）を補正する。第１補正値（Ａ１）、第３補正値（Ａ３）及び第５補正値（Ａ５）の各々は、第１正弦信号（Ｓ１）のオフセット量である第１オフセット量（Ａ１００）と第２正弦信号（Ｓ３）のオフセット量である第３オフセット量（Ａ３００）と第１補正値（Ａ１）と第３補正値（Ａ３）と第５補正値（Ａ５）との総和がゼロになるような値である。第２補正値（Ａ２）、第４補正値（Ａ４）及び第６補正値（Ａ６）の各々は、第１余弦信号（Ｓ２）のオフセット量である第２オフセット量（Ａ２００）と第２余弦信号（Ｓ４）のオフセット量である第４オフセット量（Ａ４００）と第１余弦信号（Ｓ２）の２次高調波成分の振幅である第１振幅（Ａ２０２）と第２余弦信号（Ｓ４）の２次高調波成分の振幅である第２振幅（Ａ４０２）と第２補正値（Ａ２）と第４補正値（Ａ４）と第６補正値（Ａ６）との総和がゼロになるような値である。
【0146】
この態様によれば、オフセット調整回路（１５）が第１オフセット処理を実行し、オフセット補正回路（７０ｃ）が第２オフセット処理を実行することにより、第１正弦信号（Ｓ１）、第１余弦信号（Ｓ２）、第２正弦信号（Ｓ３）及び第２余弦信号（Ｓ４）に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0147】
第２の態様に係る磁気センサ（１Ａ）は、第１磁気抵抗素子（１１ａ）と、第２磁気抵抗素子（１１ｂ）と、第３磁気抵抗素子（１１ｃ）と、第４磁気抵抗素子（１１ｄ）と、信号処理回路（１０Ａ）と、を備える。第１磁気抵抗素子（１１ａ）は、第１正弦信号（Ｓ１）を出力する。第２磁気抵抗素子（１１ｂ）は、第１余弦信号（Ｓ２）を出力する。第３磁気抵抗素子（１１ｃ）は、第２正弦信号（Ｓ３）を出力する。第４磁気抵抗素子（１１ｄ）は、第２余弦信号（Ｓ４）を出力する。信号処理回路（１０Ａ）は、第１正弦信号（Ｓ１）、第１余弦信号（Ｓ２）、第２正弦信号（Ｓ３）及び第２余弦信号（Ｓ４）が入力され、第１正弦信号（Ｓ１）、第１余弦信号（Ｓ２）、第２正弦信号（Ｓ３）及び第２余弦信号（Ｓ４）に対する信号処理を行う。信号処理回路（１０Ａ）は、第１差動増幅器（１６ａ）と、第２差動増幅器（１６ｂ）と、第１ＡＤ変換器（１８ａ）と、第２ＡＤ変換器（１８ｂ）と、オフセット補正回路（７０ｃ）と、を有する。第１差動増幅器（１６ａ）は、第１正弦信号（Ｓ１）及び第２正弦信号（Ｓ３）が入力される。第２差動増幅器（１６ｂ）は、第１余弦信号（Ｓ２）及び第２余弦信号（Ｓ４）が入力される。第１ＡＤ変換器（１８ａ）は、第１差動増幅器（１６ａ）からの第１差動増幅信号（Ｓ９）が入力され、第１差動増幅信号（Ｓ９）をアナログ－デジタル変換する。第２ＡＤ変換器（１８ｂ）は、第２差動増幅器（１６ｂ）からの第２差動増幅信号（Ｓ１０）が入力され、第２差動増幅信号（Ｓ１０）をアナログ－デジタル変換する。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第１ＡＤ変換器（１８ａ）からの第１デジタル信号（Ｓ１１）、及び第２ＡＤ変換器（１８ｂ）からの第２デジタル信号（Ｓ１２）が入力される。オフセット補正回路（７０ｃ）は、オフセット処理において、第１正弦信号（Ｓ１）のオフセット量である第１オフセット量（Ａ１００）と第２正弦信号（Ｓ３）のオフセット量である第３オフセット量（Ａ３００）と第１補正値（Ａ１１）との総和がゼロになるような第１補正値（Ａ１１）を用いて第１デジタル信号（Ｓ１１）を補正する。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第１余弦信号（Ｓ２）のオフセット量である第２オフセット量（Ａ２００）と第２余弦信号（Ｓ４）のオフセット量である第４オフセット量（Ａ４００）と第１余弦信号（Ｓ２）の２次高調波成分の振幅である第１振幅（Ａ２０２）と第２余弦信号（Ｓ４）の２次高調波成分の振幅である第２振幅（Ａ４０２）と第２補正値（Ａ１２）との総和がゼロになるような第２補正値（Ａ１２）を用いて第２デジタル信号（Ｓ１２）を補正する。
【0148】
この態様によれば、オフセット補正回路（７０ｃ）がオフセット処理を実行することにより、第１正弦信号（Ｓ１）、第１余弦信号（Ｓ２）、第２正弦信号（Ｓ３）及び第２余弦信号（Ｓ４）に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0149】
第３の態様に係る磁気センサ（１Ｂ；１Ｄ）は、第１磁気抵抗素子（１１ａ）と、第２磁気抵抗素子（１１ｂ）と、信号処理回路（１０Ｂ；１０Ｄ）と、を備える。第１磁気抵抗素子（１１ａ）は、正弦信号（Ｓ１）を出力する。第２磁気抵抗素子（１１ｂ）は、余弦信号（Ｓ２）を出力する。信号処理回路（１０Ｂ；１０Ｄ）は、正弦信号（Ｓ１）及び余弦信号（Ｓ２）が入力され、正弦信号（Ｓ１）及び余弦信号（Ｓ２）に対する信号処理を行う。信号処理回路（１０Ｂ；１０Ｄ）は、第１増幅器（１４ａ；１９ａ）と、第２増幅器（１４ｃ；１９ｂ）と、第１ＡＤ変換器（１８ａ）と、第２ＡＤ変換器（１８ｂ）と、オフセット調整回路（１５；１７ａ）と、オフセット補正回路（７０ｃ）と、を有する。第１増幅器（１４ａ；１９ａ）は、正弦信号（Ｓ１）を増幅させる。第２増幅器（１４ｃ；１９ｂ）は、余弦信号（Ｓ２）を増幅させる。第１ＡＤ変換器（１８ａ）は、第１増幅器（１４ａ；１９ａ）からの第１増幅信号（Ｓ５）に基づく第１アナログ信号（Ｓ１３）が入力され、第１アナログ信号（Ｓ１３）をアナログ－デジタル変換する。第２ＡＤ変換器（１８ｂ）は、第２増幅器（１４ｃ；１９ｂ）からの第２増幅信号（Ｓ６）に基づく第２アナログ信号（Ｓ１４）が入力され、第２アナログ信号（Ｓ１４）をアナログ－デジタル変換する。オフセット調整回路（１５；１７ａ）は、第１増幅器（１４ａ；１９ａ）及び第２増幅器（１４ｃ；１９ｂ）に接続されている。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第１ＡＤ変換器（１８ａ）からの第１デジタル信号（Ｓ１１）、及び第２ＡＤ変換器（１８ｂ）からの第２デジタル信号（Ｓ１２）が入力される。オフセット調整回路（１５）は、第１オフセット処理において、正弦信号（Ｓ１）を補正するための第１補正値（Ａ２１；Ａ４１）を第１増幅器（１４ａ；１９ａ）に出力し、余弦信号（Ｓ２）を補正するための第２補正値（Ａ２２；Ａ４２）を第２増幅器（１４ｃ；１９ｂ）に出力する。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第２オフセット処理において、第３補正値（Ａ２３；Ａ４３）を用いて第１デジタル信号（Ｓ１１）を補正し、第４補正値（Ａ２４；Ａ４４）を用いて第２デジタル信号（Ｓ１２）を補正する。第１補正値（Ａ２１；Ａ４１）及び第３補正値（Ａ２３；Ａ４３）の各々は、正弦信号（Ｓ１）のオフセット量である第１オフセット量（Ａ１００）と第１補正値（Ａ２１；Ａ４１）と第３補正値（Ａ２３；Ａ４３）との総和がゼロになるような値である。第２補正値（Ａ２２；Ａ４２）及び第４補正値（Ａ２４；Ａ４４）の各々は、余弦信号（Ｓ２）のオフセット量である第２オフセット量（Ａ２００）と余弦信号（Ｓ２）の２次高調波成分の振幅（Ａ２０２）と第２補正値（Ａ２２；Ａ４２）と第４補正値（Ａ２４；Ａ４４）との総和がゼロになるような値である。
【0150】
この態様によれば、オフセット調整回路（１５）が第１オフセット処理を実行し、オフセット補正回路（７０ｃ）が第２オフセット処理を実行することにより、正弦信号（Ｓ１）及び余弦信号（Ｓ２）に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0151】
第４の態様に係る磁気センサ（１Ｃ）は、第１磁気抵抗素子（１１ａ）と、第２磁気抵抗素子（１１ｂ）と、信号処理回路（１０Ｃ）と、を備える。第１磁気抵抗素子（１１ａ）は、正弦信号（Ｓ１）を出力する。第２磁気抵抗素子（１１ｂ）は、余弦信号（Ｓ２）を出力する。信号処理回路（１０Ｂ）は、正弦信号（Ｓ１）及び余弦信号（Ｓ２）が入力され、正弦信号（Ｓ１）及び余弦信号（Ｓ２）に対する信号処理を行う。信号処理回路（１０Ｂ）は、第１ＡＤ変換器（１８ａ）と、第２ＡＤ変換器（１８ｂ）と、オフセット補正回路（７０ｃ）と、を有する。第１ＡＤ変換器（１８ａ）は、正弦信号（Ｓ１）に基づく第１アナログ信号（Ｓ５）が入力され、第１アナログ信号（Ｓ５）をアナログ－デジタル変換する。第２ＡＤ変換器（１８ｂ）は、余弦信号（Ｓ２）に基づく第２アナログ信号（Ｓ６）が入力され、第２アナログ信号（Ｓ６）をアナログ－デジタル変換する。オフセット補正回路（７０ｃ）は、第１ＡＤ変換器（１８ａ）からの第１デジタル信号（Ｓ１１）、及び第２ＡＤ変換器（１８ｂ）からの第２デジタル信号（Ｓ１２）が入力される。オフセット補正回路（７０ｃ）は、オフセット処理において、正弦信号（Ｓ１）のオフセット量である第１オフセット量（Ａ１００）と正弦信号（Ｓ１）を補正するための第１補正値（Ａ３１）との総和がゼロになるような第１補正値（Ａ３１）を用いて第１デジタル信号（Ｓ１１）を補正する。オフセット補正回路（７０ｃ）は、オフセット処理において、余弦信号（Ｓ２）のオフセット量である第２オフセット量（Ａ２００）と余弦信号（Ｓ２）の２次高調波成分の振幅（Ａ２０２）と余弦信号（Ｓ２）を補正するための第２補正値（Ａ３２）との総和がゼロになるような第２補正値（Ａ３２）を用いて第２デジタル信号（Ｓ１２）を補正する。
【0152】
この態様によれば、オフセット補正回路（７０ｃ）がオフセット処理を実行することにより、正弦信号（Ｓ１）及び余弦信号（Ｓ２に高調波成分（例えば、２次高調波成分）が含まれている場合でも角度誤差を補正することが可能となり、その結果、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【0153】
第５の態様に係る磁気センサ（１）では、第１～第４の態様のいずれか１つにおいて、信号処理回路（１０）は、ａｒｃｔａｎ回路（７０ａ）を更に有する。ａｒｃｔａｎ回路（７０ａ）は、第１デジタル信号（Ｓ１１）及び第２デジタル信号（Ｓ１２）に対してａｒｃｔａｎ演算を行う。
【0154】
この態様によれば、回転角度を検出することが可能となる。
【0155】
第４の態様に係る構成については、磁気センサ（１；１Ａ；１Ｂ；１Ｃ；１Ｄ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【0156】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 磁気センサ
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 信号処理回路
１１ａ 第１磁気抵抗素子
１１ｂ 第２磁気抵抗素子
１１ｃ 第３磁気抵抗素子
１１ｄ 第４磁気抵抗素子
１４ａ 第１増幅器
１４ｂ 第３増幅器
１４ｃ 第２増幅器
１４ｄ 第４増幅器
１５ オフセット調整回路
１６ａ 第１差動増幅器
１６ｂ 第２差動増幅器
１７ａ オフセット・ゲイン調整回路（オフセット調整回路）
１８ａ 第１ＡＤ変換器
１８ｂ 第２ＡＤ変換器
１９ａ 増幅器（第１増幅器）
１９ｂ 増幅器（第２増幅器）
７０ｃ オフセット補正回路
Ａ１，Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１ 第１補正値
Ａ２，Ａ１２，Ａ２２，Ａ３２，Ａ４２ 第２補正値
Ａ３，Ａ２３，Ａ４３ 第３補正値
Ａ４，Ａ２４，Ａ４４ 第４補正値
Ａ５ 第５補正値
Ａ６ 第６補正値
Ａ１００ 第１オフセット量
Ａ２００ 第２オフセット量
Ａ２０２ 第１振幅
Ａ３００ 第３オフセット量
Ａ４００ 第４オフセット量
Ａ４０２ 第２振幅
Ｓ１ 第１正弦信号（正弦信号）
Ｓ２ 第１余弦信号（余弦信号）
Ｓ３ 第２正弦信号
Ｓ４ 第２余弦信号
Ｓ５ 第１増幅信号
Ｓ６ 第２増幅信号
Ｓ７ 第３増幅信号
Ｓ８ 第４増幅信号
Ｓ９ 第１差動増幅信号
Ｓ１０ 第２差動増幅信号
Ｓ１１ 第１デジタル信号
Ｓ１２ 第２デジタル信号
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 信号処理回路
１１ａ 第１磁気抵抗素子
１１ｂ 第２磁気抵抗素子
１１ｃ 第３磁気抵抗素子
１１ｄ 第４磁気抵抗素子
１４ａ 第１増幅器
１４ｂ 第３増幅器
１４ｃ 第２増幅器
１４ｄ 第４増幅器
１５ オフセット調整回路
１６ａ 第１差動増幅器
１６ｂ 第２差動増幅器
１７ａ オフセット・ゲイン調整回路（オフセット調整回路）
１８ａ 第１ＡＤ変換器
１８ｂ 第２ＡＤ変換器
１９ａ 増幅器（第１増幅器）
１９ｂ 増幅器（第２増幅器）
７０ｃ オフセット補正回路
Ａ１，Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１，Ａ４１ 第１補正値
Ａ２，Ａ１２，Ａ２２，Ａ３２，Ａ４２ 第２補正値
Ａ３，Ａ２３，Ａ４３ 第３補正値
Ａ４，Ａ２４，Ａ４４ 第４補正値
Ａ５ 第５補正値
Ａ６ 第６補正値
Ａ１００ 第１オフセット量
Ａ２００ 第２オフセット量
Ａ２０２ 第１振幅
Ａ３００ 第３オフセット量
Ａ４００ 第４オフセット量
Ａ４０２ 第２振幅
Ｓ１ 第１正弦信号（正弦信号）
Ｓ２ 第１余弦信号（余弦信号）
Ｓ３ 第２正弦信号
Ｓ４ 第２余弦信号
Ｓ５ 第１増幅信号
Ｓ６ 第２増幅信号
Ｓ７ 第３増幅信号
Ｓ８ 第４増幅信号
Ｓ９ 第１差動増幅信号
Ｓ１０ 第２差動増幅信号
Ｓ１１ 第１デジタル信号
Ｓ１２ 第２デジタル信号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】