JP3428205B2 - Hall element drive circuit - Google Patents

Hall element drive circuit

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JP3428205B2
JP3428205B2 JP01295195A JP1295195A JP3428205B2 JP 3428205 B2 JP3428205 B2 JP 3428205B2 JP 01295195 A JP01295195 A JP 01295195A JP 1295195 A JP1295195 A JP 1295195A JP 3428205 B2 JP3428205 B2 JP 3428205B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば車載用内燃機
関のスロットル開度をホール効果に基づき非接触にて検
出するセンサに用いられて、ホール素子及び磁石の温度
特性を好適に補償しつつ同ホール素子に駆動信号を供給
するホール素子駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used, for example, in a sensor for detecting the throttle opening of a vehicle-mounted internal combustion engine in a non-contact manner based on the Hall effect, while suitably compensating the temperature characteristics of a Hall element and a magnet. The present invention relates to a hall element drive circuit that supplies a drive signal to the hall element.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば車載用内燃機関のスロットル開度
センサとして、ホール効果に基づき同スロットル開度を
非接触にて検出するセンサが知られている。図4に、こ
うしたホール効果を利用したスロットル開度センサの一
例についてその概要を示す。
2. Description of the Related Art For example, as a throttle opening sensor for a vehicle-mounted internal combustion engine, a sensor is known which detects the throttle opening in a non-contact manner based on the Hall effect. FIG. 4 shows an outline of an example of a throttle opening sensor using the Hall effect.

【0003】すなわち同スロットル開度センサにあって
は、スロットルバルブ(図示せず)の回転軸に連動して
回転するロータ11に対しその回転軸と直交する方向に
着磁された同心円筒状の永久磁石12が設けられ、この
永久磁石12の中空部内に、ロータ11の回転軸に沿っ
た面に平行且つ回転軸を中心に対称に、永久磁石12の
磁界方向を検出するためのホール素子10が配設され
る。
That is, the throttle opening sensor has a concentric cylindrical shape magnetized in a direction orthogonal to the rotational axis of a rotor 11 that rotates in conjunction with the rotational axis of a throttle valve (not shown). A permanent magnet 12 is provided, and a hall element 10 for detecting a magnetic field direction of the permanent magnet 12 is provided in a hollow portion of the permanent magnet 12 in parallel with a plane along the rotation axis of the rotor 11 and symmetrically about the rotation axis. Is provided.

【0004】そして、スロットルバルブの回動に伴い永
久磁石12がホール素子10の周りを同図4に示される
態様で回転することによりホール素子10の感磁面に対
する磁界方向が変化し、その変化した角度θに対応した
電気信号すなわちホール電圧VHが、 VH = KH・B・Rd・I・sinθ = VA・sinθ …(1) といったかたちで、同ホール素子10から出力されるよ
うになる。
As the throttle valve rotates, the permanent magnet 12 rotates around the Hall element 10 in the manner shown in FIG. 4, whereby the direction of the magnetic field with respect to the magnetically sensitive surface of the Hall element 10 changes. The electrical signal corresponding to the angle θ, that is, the Hall voltage VH is output from the Hall element 10 in the form of VH = KH · B · Rd · I · sin θ = VA · sin θ (1).

【0005】ここで、値VAは、値「KH・B・Rd・
I」に対応した定数であり、図5に示されるように、ロ
ータ11が「−90(=θ)」度から「+90(=
θ)」度まで回転する間に、上記ホール電圧VHは、
「−VA」から「+VA」へと正弦波上を連続的に変化
する。なお、同(1)式において、KHはホール素子1
0の感度であり、Bは磁石12の磁束密度であり、Rd
はホール素子10の内部抵抗であり、Iはホール素子1
0の駆動電流である。
Here, the value VA is the value “KH · B · Rd ·
5 is a constant corresponding to “I”, and as shown in FIG. 5, the rotor 11 moves from “−90 (= θ)” to “+90 (=
θ) ”degrees, the Hall voltage VH is
It continuously changes on the sine wave from "-VA" to "+ VA". In the equation (1), KH is the Hall element 1
0 is the sensitivity, B is the magnetic flux density of the magnet 12, and Rd
Is the internal resistance of the Hall element 10 and I is the Hall element 1
The drive current is zero.

【0006】同スロットル開度センサでは、ホール素子
10からこうした態様で出力されるホール電圧VHを所
要に処理して、上記スロットルバルブの開度に対応した
電気信号を出力する。
In the throttle opening sensor, the Hall voltage VH output from the Hall element 10 in this manner is processed as necessary, and an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve is output.

【0007】一方、この種のセンサに用いられるホール
素子の駆動回路としては従来、例えば特開平5−157
506号公報に記載されている回路が知られている。該
駆動回路は基本的に、図6に示される構成となる。
On the other hand, as a drive circuit for a Hall element used in this type of sensor, a conventional circuit is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-157.
The circuit described in Japanese Patent No. 506 is known. The drive circuit basically has the configuration shown in FIG.

【0008】すなわち同駆動回路では、抵抗R21と正
の温度特性を有する感温抵抗(サーミスタ)R22とで
第1の分圧回路を構成し、抵抗R23と抵抗R24とで
第2の分圧回路を構成する。そして、それら分圧された
電圧を更に抵抗R25と抵抗R26とで分圧して、駆動
用の基準電圧Vdを生成するようになる。なお、端子T
1は、電源電圧(Vcc)印加端子であり、端子T2
は、接地(GND)端子である。
That is, in the drive circuit, the resistor R21 and the temperature-sensitive resistor (thermistor) R22 having a positive temperature characteristic constitute a first voltage dividing circuit, and the resistor R23 and the resistor R24 form a second voltage dividing circuit. Make up. Then, the divided voltages are further divided by the resistors R25 and R26 to generate the reference voltage Vd for driving. The terminal T
1 is a power supply voltage (Vcc) application terminal, which is a terminal T2
Is a ground (GND) terminal.

【0009】また同駆動回路において、演算増幅器Aと
抵抗R27とは、ホール素子10を定電流駆動するため
の回路である。この回路では、上記基準電圧Vdに基づ
き、ホール素子10の端子a−b間に、(Vd/R27
の抵抗値)といった駆動電流Iを流してこれを駆動する
ようになる。
In the driving circuit, the operational amplifier A and the resistor R27 are circuits for driving the Hall element 10 with a constant current. In this circuit, based on the above-mentioned reference voltage Vd, between the terminals a and b of the Hall element 10, (Vd / R27
The driving current I such as the resistance value of (1) is supplied to drive this.

【0010】ホール素子10がこのように駆動されるこ
とによって、例えば上記スロットル開度センサにあって
スロットルバルブの回動に伴い永久磁石12が該ホール
素子10の周りを角度θだけ回転するとき、その角度θ
に対応したホール電圧VHが上記(1)式に示される態
様で同ホール素子10の端子c−d間から出力されるよ
うになる。
By driving the hall element 10 in this way, for example, in the above-mentioned throttle opening sensor, when the permanent magnet 12 rotates around the hall element 10 by the angle θ with the rotation of the throttle valve, That angle θ
The Hall voltage VH corresponding to (1) is output from between the terminals cd of the Hall element 10 in the mode represented by the above formula (1).

【0011】信号処理回路20は、こうして出力される
ホール電圧VHを所要に処理して、例えば上記スロット
ルバルブの開度に対応した電気信号Voをその出力端子
T3から出力する回路である。
The signal processing circuit 20 is a circuit that processes the Hall voltage VH thus output as necessary and outputs an electric signal Vo corresponding to the opening of the throttle valve from its output terminal T3.

【0012】ところで、上記ホール素子10及び磁石1
2は負の温度特性を持つことから、通常であれば周囲の
温度に応じてその駆動条件が変化し、上記出力されるホ
ール電圧VHにもそれら温度特性に応じた変動が来たす
ようになる。ホール電圧VHにこのような変動が来たす
場合、その処理信号である信号Voの信頼性も自ずと低
いものとなる。
By the way, the Hall element 10 and the magnet 1
Since No. 2 has a negative temperature characteristic, its driving condition normally changes depending on the ambient temperature, and the output Hall voltage VH also varies according to those temperature characteristics. When such a variation occurs in the Hall voltage VH, the reliability of the processed signal Vo becomes naturally low.

【0013】そこで、図6に例示した上記駆動回路で
は、これらホール素子10や磁石12の温度特性とは逆
の正の温度特性を持つサーミスタR22を上記第1の分
圧回路に配設し、該サーミスタR22の感温抵抗特性を
通じて上記基準電圧Vd、ひいては上記駆動電流Iに正
の温度特性を持たせることによって、ホール素子10や
磁石12の温度特性を補償するようにしている。
Therefore, in the drive circuit illustrated in FIG. 6, the thermistor R22 having a positive temperature characteristic opposite to those of the Hall element 10 and the magnet 12 is arranged in the first voltage dividing circuit, The temperature characteristics of the Hall element 10 and the magnet 12 are compensated by making the reference voltage Vd, and thus the driving current I, have a positive temperature characteristic through the temperature sensitive resistance characteristic of the thermistor R22.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】このように、ホール素
子や磁石の温度特性を、その駆動用の基準電圧若しくは
駆動電流を通じて補償するようにすれば、その出力され
るホール電圧VHの信頼性も自ずと高まるようになる。
そして、こうしてホール電圧VHの信頼性が高まれば、
これが上述のようなセンサに適用される場合でも、その
センサ出力(出力電圧Vo)を常に高い精度に維持する
ことができるようにもなる。
As described above, if the temperature characteristics of the Hall element and the magnet are compensated through the reference voltage or the driving current for driving the Hall element and the magnet, the reliability of the Hall voltage VH output is also improved. It will naturally increase.
If the reliability of the hall voltage VH is improved in this way,
Even when this is applied to the sensor as described above, the sensor output (output voltage Vo) can always be maintained with high accuracy.

【0015】しかし、上記従来のホール素子駆動回路に
おいて温度特性を補償するために用いられるサーミスタ
は、それ自らに温度特性のばらつきが大きく、温度補償
精度を然程高くできない不都合がある。
However, the thermistor used for compensating the temperature characteristic in the conventional Hall element driving circuit has a large variation in the temperature characteristic itself, and there is a disadvantage that the temperature compensation accuracy cannot be so high.

【0016】またこのサーミスタは、トランジスタやダ
イオード、抵抗等、他の回路素子のように半導体チップ
内に形成することができないために、同駆動回路の小型
化や部品点数の低減を困難とする要因にもなっている。
Further, since this thermistor cannot be formed in a semiconductor chip like other circuit elements such as transistors, diodes, resistors, etc., it is difficult to reduce the size of the drive circuit and the number of parts. It is also becoming.

【0017】なお、上述したスロットル開度センサに限
らず、ホール素子によるホール効果を利用して磁界の強
さに対応した電気信号を得る装置にあっては、ホール素
子を駆動する回路としての上記実情も概ね共通したもの
となっている。
Not only the above-mentioned throttle opening sensor but also a device for obtaining an electric signal corresponding to the strength of the magnetic field by utilizing the Hall effect by the Hall element, the above-mentioned circuit for driving the Hall element is used. The facts are generally the same.

【0018】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、如何なる利用環境においても高い温度補
償精度を維持することができるとともに、半導体チップ
化を容易とすることにより、部品点数の削減を含め、小
型化を好適に促進することのできるホール素子駆動回路
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to maintain a high temperature compensation accuracy in any usage environment, and to reduce the number of parts by facilitating the formation of a semiconductor chip. In addition, it is an object of the present invention to provide a Hall element drive circuit that can favorably reduce the size.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、請求項1記載の発明では、上記ホール素子駆動回
路において、基準電圧を帰還増幅する帰還増幅回路と、
温度に応じて降下電圧が変化する電圧降下素子を含んで
該帰還増幅回路の帰還路に接続され、同帰還路を流れる
電流を制御する帰還電流制御回路と、同じく電圧降下素
子を含んで前記帰還増幅回路の帰還路中に配設され、前
記帰還増幅回路の出力電圧を制御する出力電圧制御回路
とを具え、前記帰還電流制御回路及び出力電圧制御回路
により出力電圧が制御される帰還増幅回路の出力に基づ
き、前記ホール素子に駆動信号を供給するようにする。
In order to achieve such an object, in the invention according to claim 1, in the hall element drive circuit, a feedback amplifier circuit for feedback amplifying a reference voltage,
A feedback current control circuit that includes a voltage drop element whose drop voltage changes according to temperature and is connected to the feedback path of the feedback amplification circuit to control the current flowing through the feedback path, and the feedback that also includes a voltage drop element. An output voltage control circuit arranged in the feedback path of the amplifier circuit for controlling the output voltage of the feedback amplifier circuit, wherein the output voltage is controlled by the feedback current control circuit and the output voltage control circuit. A drive signal is supplied to the Hall element based on the output.

【0020】また、請求項2記載の発明では、該請求項
1記載の発明の構成において、前記帰還電流制御回路
を、第1のダイオードと第1の抵抗との直列回路を具え
る構成とし、前記出力電圧制御回路を、第2のダイオー
ドと第2の抵抗との直列回路を具える構成とし、これら
第1の抵抗と第2の抵抗との 第1の抵抗の抵抗値 > 第2の抵抗の抵抗値 なる関係に基づいて、前記帰還増幅回路の出力を正の温
度特性に設定する。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the feedback current control circuit includes a series circuit of a first diode and a first resistor, The output voltage control circuit is configured to include a series circuit of a second diode and a second resistance, and a resistance value of the first resistance of the first resistance and the second resistance> second resistance The output of the feedback amplifier circuit is set to a positive temperature characteristic based on the relationship of the resistance value of.

【0021】また、請求項3記載の発明では、こうした
請求項2記載の発明の構成において、前記帰還増幅回路
の帰還路を流れる電流が10μ〜1mアンペアに制御さ
れるよう、前記帰還電流制御回路の前記第1の抵抗の抵
抗値を設定する。
According to a third aspect of the invention, in the configuration of the second aspect of the invention, the feedback current control circuit is controlled so that the current flowing through the feedback path of the feedback amplification circuit is controlled to 10 μm to 1 mAmps. The resistance value of the first resistor is set.

【0022】また、請求項4記載の発明では、これら請
求項1〜3記載の発明の構成において、前記ホール素子
に直列接続された抵抗と、該抵抗の電圧降下と前記帰還
増幅回路の出力とを比較し、同抵抗の電圧降下が一定と
なるよう前記ホール素子に印加される電圧を制御する演
算増幅器とを有して前記駆動信号を前記ホール素子に供
給する定電流制御回路を具える構成とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first to third aspects of the invention, a resistor connected in series with the Hall element, a voltage drop across the resistor, and an output of the feedback amplifier circuit. And an operational amplifier that controls the voltage applied to the Hall element so that the voltage drop of the same resistance becomes constant, and a constant current control circuit that supplies the drive signal to the Hall element. And

【0023】[0023]

【作用】ホール素子やホール素子に対する磁界発生源と
してその周囲に配設される磁石が負の温度特性を有する
こと、及びこれらホール素子や磁石の温度特性をホール
素子の駆動電流等を通じて補償するようにすれば、その
出力されるホール電圧の信頼性も自ずと高まるようにな
ること、等々は前述した通りである。
[Function] The Hall element or a magnet disposed around the Hall element as a magnetic field generation source for the Hall element has a negative temperature characteristic, and the temperature characteristic of the Hall element or the magnet is compensated through the driving current of the Hall element. If so, the reliability of the output Hall voltage will naturally increase, and the like, as described above.

【0024】また、正の温度特性を有するサーミスタを
用いて上記駆動電流等の生成を行うことでホール素子や
磁石の温度特性がある程度補償されるようにはなるもの
の、サーミスタ自身、温度特性のはらつきが大きく、更
には同駆動回路としての小型化を阻害する要因になって
いることも上述した。
Further, although the temperature characteristics of the Hall element and the magnet are compensated to some extent by generating the drive current and the like by using a thermistor having a positive temperature characteristic, the temperature characteristics of the thermistor itself are different. It has been described above that the driving force is large and is a factor that hinders the miniaturization of the drive circuit.

【0025】そこで、上記請求項1記載の発明では、 (a)基準電圧を帰還増幅する帰還増幅回路。 (b)温度に応じて降下電圧が変化する電圧降下素子を
含んで該帰還増幅回路の帰還路に接続され、同帰還路を
流れる電流を制御する帰還電流制御回路。 (c)同じく電圧降下素子を含んで前記帰還増幅回路の
帰還路中に配設され、前記帰還増幅回路の出力電圧を制
御する出力電圧制御回路。 をそれぞれ具えてホール素子駆動回路を構成し、前記帰
還電流制御回路及び出力電圧制御回路により出力電圧が
制御される帰還増幅回路の出力に基づき、ホール素子に
駆動信号を供給するようにしている。
Therefore, in the invention according to the above-mentioned claim 1, (a) a feedback amplifier circuit for feedback-amplifying the reference voltage. (B) A feedback current control circuit that includes a voltage drop element whose drop voltage changes according to temperature and is connected to the feedback path of the feedback amplifier circuit to control the current flowing through the feedback path. (C) An output voltage control circuit that includes a voltage drop element and is arranged in the feedback path of the feedback amplification circuit to control the output voltage of the feedback amplification circuit. A hall element drive circuit is configured to include the above, and a drive signal is supplied to the hall element based on the output of the feedback amplifier circuit whose output voltage is controlled by the feedback current control circuit and the output voltage control circuit.

【0026】ここで、上記帰還電流制御回路や出力電圧
制御回路を構成する上記電圧降下素子としては各種ダイ
オードやトランジスタがあるが、これらは何れも、ホー
ル素子や磁石と同様、負の温度特性を持つ。
Here, there are various diodes and transistors as the voltage drop elements constituting the feedback current control circuit and the output voltage control circuit, but all of them have a negative temperature characteristic like the Hall element and the magnet. To have.

【0027】このため、上記出力電圧制御回路がその帰
還路中に配設される帰還増幅回路にあっては、その出力
として、上記基準電圧が該出力電圧制御回路による電圧
制御を通じて所要レベルに安定化された信号が生成され
るようにはなるが、該生成される信号は通常、負の温度
特性を持つようになる。
Therefore, in the feedback amplifier circuit in which the output voltage control circuit is arranged in the feedback path, the reference voltage as its output is stabilized at a required level through the voltage control by the output voltage control circuit. Although the converted signal is generated, the generated signal usually has a negative temperature characteristic.

【0028】しかし、同請求項1記載の発明の上記構成
によるように、帰還電流制御回路をこの帰還増幅回路の
帰還路に更に接続するようにすれば、それら帰還電流制
御回路及び出力電圧制御回路による電流、電圧制御量を
通じて、正負の極性も含めてこの帰還増幅回路の出力と
して生成される信号の温度特性を変えることができるよ
うになる。
However, if the feedback current control circuit is further connected to the feedback path of the feedback amplifier circuit as in the above-described structure of the invention according to claim 1, the feedback current control circuit and the output voltage control circuit are provided. It becomes possible to change the temperature characteristics of the signal generated as the output of the feedback amplifier circuit, including the positive and negative polarities, by the amount of current and voltage control by the.

【0029】したがって、同帰還増幅回路の出力に、こ
の帰還電流制御回路及び出力電圧制御回路による電流、
電圧制御量に応じた正の温度特性を持たせるようにすれ
ば、上記定電流制御される駆動信号も自ずと正の温度特
性を持つようになり、上記ホール素子や磁石の温度特性
も良好に補償されるようになる。
Therefore, at the output of the feedback amplifier circuit, the current by the feedback current control circuit and the output voltage control circuit,
By providing a positive temperature characteristic according to the voltage control amount, the drive signal under constant current control also naturally has a positive temperature characteristic, and the temperature characteristics of the Hall element and magnet are well compensated. Will be done.

【0030】しかも、同請求項1記載の発明の上記構成
によれば、その温度補償の度合いが上記帰還電流制御回
路及び出力電圧制御回路による電流、電圧制御量に応じ
て任意に決定されるようになるため、ホール素子や磁石
の温度特性にばらつきがあったとしても、それらばらつ
きに容易に対処することができるようにもなる。
Further, according to the above configuration of the invention as defined in claim 1, the degree of temperature compensation is arbitrarily determined according to the current and voltage control amount by the feedback current control circuit and the output voltage control circuit. Therefore, even if there are variations in the temperature characteristics of the Hall element and the magnet, it becomes possible to easily deal with those variations.

【0031】一方、上記帰還増幅回路はもとより、帰還
電流制御回路及び出力電圧制御回路を構成する上記ダイ
オードやトランジスタ等も、それらの回路を一括して含
む例えば1個のモノシリックICとして半導体チップ化
することが可能であり、また容易である。
On the other hand, not only the feedback amplifier circuit but also the diodes and transistors forming the feedback current control circuit and the output voltage control circuit are integrated into a semiconductor chip as, for example, one monolithic IC including these circuits. It is possible and easy.

【0032】したがって同請求項1記載の発明によれ
ば、ホール素子駆動回路としての高い温度補償性能を維
持しながら、部品点数の削減も含め、その小型化を好適
に促進することができるようにもなる。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to favorably promote the miniaturization of the Hall element drive circuit while maintaining the high temperature compensation performance while reducing the number of parts. Also becomes.

【0033】また、請求項2記載の発明によるように、
前記帰還電流制御回路が第1のダイオードと第1の抵抗
との直列回路を有して構成され、前記出力電圧制御回路
が第2のダイオードと第2の抵抗との直列回路を有して
構成されるものとすれば、これら第1の抵抗と第2の抵
抗との 第1の抵抗の抵抗値 > 第2の抵抗の抵抗値 なる関係に基づいて、前記帰還増幅回路の出力を正の温
度特性に設定することができる。
According to the invention of claim 2,
The feedback current control circuit is configured to have a series circuit of a first diode and a first resistance, and the output voltage control circuit is configured to have a series circuit of a second diode and a second resistance. Based on the relationship of the resistance value of the first resistor between the first resistor and the second resistor> the resistance value of the second resistor, the output of the feedback amplifier circuit is set to a positive temperature. It can be set to a characteristic.

【0034】すなわち、上記帰還電流制御回路における
第1のダイオードの電圧降下分と上記出力電圧制御回路
における第2のダイオードの電圧降下分とは逆極性とな
るため、第1の抵抗と第2の抵抗との上記関係によっ
て、そもそも負の温度特性を持つそれらダイオードの電
圧降下に基づき帰還電流が制御される上記帰還増幅回路
の出力は、その温度特性の極性が反転されるようにな
る。
That is, since the voltage drop of the first diode in the feedback current control circuit and the voltage drop of the second diode in the output voltage control circuit have opposite polarities, the first resistor and the second resistor are connected. Due to the above relationship with the resistance, the polarity of the temperature characteristic of the output of the feedback amplifier circuit whose feedback current is controlled based on the voltage drop of those diodes having the negative temperature characteristic is inverted.

【0035】そして、同請求項2記載の発明による上記
構成によれば、上記帰還電流制御回路及び出力電圧制御
回路としての極めて簡素な回路構成をもって、ホール素
子や磁石の温度特性を高精度に補償することができるよ
うになる。因みにこの場合、第1の抵抗と第2の抵抗と
の上記関係が満たされさえすれば、それら抵抗値の比に
応じて、ホール素子や磁石の温度特性のばらつきが吸収
されるようになる。
Further, according to the above-mentioned structure according to the second aspect of the present invention, the temperature characteristics of the Hall element and the magnet are highly accurately compensated with the extremely simple circuit structure as the feedback current control circuit and the output voltage control circuit. You will be able to. Incidentally, in this case, as long as the above-mentioned relation between the first resistance and the second resistance is satisfied, the variation in the temperature characteristics of the Hall element and the magnet is absorbed according to the ratio of the resistance values.

【0036】また、請求項3記載の発明によるように、
上記帰還電流制御回路を、・前記帰還増幅回路の帰還路
を流れる電流が10μ〜1mアンペアに制御されるよう
前記第1の抵抗の抵抗値が設定されるもの。として構成
すれば、通常、数十n(ナノ)〜数百nアンペア程度流
れる上記帰還増幅回路のオフセット電流の影響が無視で
きて且つ、同帰還増幅回路の出力容量を、IC化する上
で実用的な容量に設定することができるようになる。
According to the invention of claim 3,
In the feedback current control circuit, the resistance value of the first resistor is set so that the current flowing through the feedback path of the feedback amplification circuit is controlled to 10 μm to 1 mAmps. With such a configuration, the influence of the offset current of the feedback amplification circuit, which normally flows in the order of several tens (nano) to several hundreds of n amps, can be neglected, and the output capacitance of the feedback amplification circuit is practically used as an IC. It will be possible to set the desired capacity.

【0037】すなわち、10μアンペアという電流は、
上記帰還増幅回路のオフセット電流のばらつき等によっ
て温度補償精度が悪化することを防ぐに十分な電流であ
る。また1mアンペアという電流は、上記第1及び第2
のダイオードや帰還増幅回路出力部に大容量の素子を要
しない、すなわちICチップを不必要に大型化せずに済
む適当な電流である。
That is, the current of 10 μAmps is
The current is sufficient to prevent the temperature compensation accuracy from deteriorating due to variations in the offset current of the feedback amplifier circuit. In addition, the current of 1 mampere is the first and second
It is an appropriate current that does not require a large-capacity element in the diode or the output portion of the feedback amplifier circuit, that is, without unnecessarily increasing the size of the IC chip.

【0038】また、請求項4記載の発明によるように、 (d1)前記ホール素子に直列接続された抵抗。 (d2)該抵抗の電圧降下と帰還増幅回路の出力とを比
較し、同抵抗の電圧降下が一定となるようホール素子に
印加される電圧を制御する演算増幅器。 を有する定電流制御回路を通じてホール素子に駆動信号
を供給する構成とすれば、これも極めて簡素な回路に
て、同駆動信号の定電流制御機能が果たされるようにな
る。
According to the invention of claim 4, (d1) a resistor connected in series to the hall element. (D2) An operational amplifier that compares the voltage drop of the resistor and the output of the feedback amplifier circuit and controls the voltage applied to the Hall element so that the voltage drop of the resistor becomes constant. If the drive signal is supplied to the Hall element through the constant current control circuit having the above, the constant current control function of the drive signal can be fulfilled with a very simple circuit.

【0039】[0039]

【実施例】図1に、この発明にかかるホール素子駆動回
路の一実施例を示す。この実施例の駆動回路は、例えば
前述したスロットル開度センサ(図4及び図5)に適用
されて、スロットル開度に応じて変化する磁界の強さに
対応した電気信号を出力するホール素子に駆動信号を供
給するとともに、同ホール素子並びに磁石の温度特性を
精度よく補償することのできる回路として構成されてい
る。
1 shows an embodiment of a Hall element drive circuit according to the present invention. The drive circuit of this embodiment is applied to, for example, the above-described throttle opening sensor (FIGS. 4 and 5) and is applied to a hall element that outputs an electric signal corresponding to the strength of a magnetic field that changes according to the throttle opening. The circuit is configured to supply a drive signal and to accurately compensate for the temperature characteristics of the Hall element and the magnet.

【0040】また、図1では便宜上、ホール素子の出力
であるホール電圧を所要に処理して同センサとしてのセ
ンシング出力を生成する信号処理回路についてもその具
体例を併せ図示している。
For the sake of convenience, FIG. 1 also shows a specific example of a signal processing circuit for processing the Hall voltage, which is the output of the Hall element, as required to generate a sensing output as the same sensor.

【0041】はじめに、同実施例のホール素子駆動回
路、並びにその信号処理回路の構成について説明する。
まず駆動回路において、抵抗R1及び抵抗R2の直列回
路からなる分圧回路1は、端子T1及びT2間に供給さ
れる電源電圧Vccを所要に分圧して基準電圧V1を生
成する回路である。この生成された基準電圧V1は、演
算増幅器A1の非反転入力端子(+端子)に与えられ
る。
First, the configuration of the Hall element drive circuit and the signal processing circuit thereof of the embodiment will be described.
First, in the drive circuit, the voltage dividing circuit 1 including a series circuit of the resistors R1 and R2 is a circuit that divides the power supply voltage Vcc supplied between the terminals T1 and T2 as needed to generate the reference voltage V1. The generated reference voltage V1 is applied to the non-inverting input terminal (+ terminal) of the operational amplifier A1.

【0042】この基準電圧V1が与えられる演算増幅器
A1は同駆動回路において、ホール素子10の駆動信号
を生成するための基準電圧V2を出力する帰還増幅回路
2を構成する。
The operational amplifier A1 supplied with the reference voltage V1 constitutes a feedback amplifier circuit 2 for outputting the reference voltage V2 for generating the drive signal of the Hall element 10 in the same drive circuit.

【0043】帰還増幅回路2は、その出力端子と反転入
力端子(−端子)とを結ぶ帰還路に対し、抵抗3とダイ
オードD1との直列回路からなる帰還電流制御回路3が
図示の如く接続されるとともに、同帰還路中には、ダイ
オードD2と抵抗R4との直列回路からなる出力電圧制
御回路4を具える構成となっている。
In the feedback amplifier circuit 2, a feedback current control circuit 3 consisting of a series circuit of a resistor 3 and a diode D1 is connected to the feedback path connecting the output terminal and the inverting input terminal (-terminal) as shown in the figure. In addition, in the feedback path, an output voltage control circuit 4 including a series circuit of a diode D2 and a resistor R4 is provided.

【0044】後に詳述するように、同帰還増幅回路2の
帰還路中を流れる電流I2は、上記帰還電流制御回路3
を通じてその流量が制御されるようになる。また、この
帰還増幅回路2の出力である基準電圧V2が非反転入力
端子に与えられる演算増幅器A2は、ホール素子10に
直列に接続される抵抗R5と共に、同ホール素子10に
供給する駆動信号を定電流制御する定電流制御回路5を
構成する。
As will be described later in detail, the current I2 flowing in the feedback path of the feedback amplifier circuit 2 is the feedback current control circuit 3 described above.
The flow rate is controlled through. Further, the operational amplifier A2, to which the reference voltage V2 output from the feedback amplifier circuit 2 is applied to the non-inverting input terminal, together with the resistor R5 connected in series with the hall element 10, supplies the drive signal to be supplied to the hall element 10. A constant current control circuit 5 that performs constant current control is configured.

【0045】この定電流制御回路5では、抵抗R5の電
圧降下と上記基準電圧V2との比較のもとに、同抵抗R
5の電圧降下が一定となるよう、ホール素子10に印加
される電圧を制御する。この結果ホール素子10には、
その駆動電流Iとして、 I = (V2/R5) …(2) なる一定の電流が供給されるようになる。
In the constant current control circuit 5, the resistance R5 is compared with the reference voltage V2 by comparing the voltage drop of the resistance R5 with the resistance R5.
The voltage applied to the Hall element 10 is controlled so that the voltage drop of 5 becomes constant. As a result, the Hall element 10
As the drive current I, a constant current of I = (V2 / R5) (2) is supplied.

【0046】一方、同ホール素子10から先の(1)式
に示される態様で出力されるホール電圧VHを処理する
信号処理回路6は、例えば以下のように構成される。す
なわちこの信号処理回路6において、上記ホール電圧V
Hがそれぞれ非反転入力端子に入力される演算増幅器A
3及びA4と抵抗R6〜R8とは、同ホール電圧VHを
高入力インピーダンス受入してこれを安定化するバッフ
ァ回路61を構成する。このバッファ回路61の出力
は、抵抗R11及びR12と演算増幅器A6、並びにそ
の帰還抵抗R13と入力抵抗R14とを有して構成され
る差動増幅回路63に入力されて差動増幅される。そし
て、その差動増幅出力が、センサ出力Voとして端子T
3から出力されるようになる。
On the other hand, the signal processing circuit 6 for processing the Hall voltage VH output from the Hall element 10 in the manner expressed by the above equation (1) is constructed, for example, as follows. That is, in the signal processing circuit 6, the Hall voltage V
Operational amplifier A in which H is input to each non-inverting input terminal
3 and A4 and the resistors R6 to R8 form a buffer circuit 61 that receives the Hall voltage VH at a high input impedance and stabilizes it. The output of the buffer circuit 61 is input to a differential amplifier circuit 63 including resistors R11 and R12, an operational amplifier A6, and its feedback resistor R13 and an input resistor R14, and differentially amplified. The differential amplified output is used as the sensor output Vo at the terminal T.
3 will be output.

【0047】なお、同信号処理回路6において、抵抗R
9及びR10からなる分圧回路とその分圧電圧を非反転
入力端子に受入する演算増幅器A5とは、上記差動増幅
回路63の基準電圧を生成する基準電圧生成回路62を
構成する。差動増幅回路63では、この生成される基準
電圧に応じて、上記バッファ回路61の出力(ホール電
圧VH)を所要に差動増幅するようになる。
In the signal processing circuit 6, the resistor R
The voltage dividing circuit composed of 9 and R10 and the operational amplifier A5 which receives the divided voltage at its non-inverting input terminal constitute a reference voltage generating circuit 62 which generates the reference voltage of the differential amplifier circuit 63. In the differential amplifier circuit 63, the output (Hall voltage VH) of the buffer circuit 61 is differentially amplified according to the generated reference voltage.

【0048】また、コンデンサC1、C2は、端子T1
及びT3に生じるノイズ、サージ等を除去するためのコ
ンデンサである。次に、上記実施例のホール素子駆動回
路の動作、並びに同駆動回路の温度特性補償機能につい
て更に詳述する。
The capacitors C1 and C2 are connected to the terminal T1.
And a capacitor for removing noise, surge, etc. generated at T3. Next, the operation of the Hall element drive circuit of the above embodiment and the temperature characteristic compensation function of the drive circuit will be described in more detail.

【0049】上記帰還電流制御回路3及び出力電圧制御
回路4に各々配設されるダイオードD1及びD2の順方
向電圧(端子間電圧)をそれぞれVF1及びVF2、ま
た電源電圧をVccとすると、これら帰還電流制御回路
3及び出力電圧制御回路4を流れる電流I1及びI2
は、それぞれ I1 = (Vcc−V1−VF1)/R3 …(3) I2 = I1+IA …(4) となる。
When the forward voltages (terminal voltages) of the diodes D1 and D2 respectively arranged in the feedback current control circuit 3 and the output voltage control circuit 4 are VF1 and VF2, respectively, and the power supply voltage is Vcc, these feedbacks are performed. Currents I1 and I2 flowing through the current control circuit 3 and the output voltage control circuit 4
Respectively become I1 = (Vcc-V1-VF1) / R3 ... (3) I2 = I1 + IA ... (4).

【0050】ここで、上記(4)式におけるIAは、帰
還増幅回路2(演算増幅器A1)のオフセット電流であ
り、通常同電流は、数十n(ナノ)〜数百nアンペア程
度の電流となる。したがって、上記電流I1を10μア
ンペア以上に設定することができれば、電流I2の値
は、実質的に I2 = I1 …(4)’ と考えることができるようになる。すなわち、以下に説
明する温度特性補償精度が、このオフセット電流IAの
ばらつき等に起因して悪化するようなことはなくなる。
Here, IA in the equation (4) is an offset current of the feedback amplifier circuit 2 (operational amplifier A1), and the same current is usually a current of several tens n (nano) to several hundreds n ampere. Become. Therefore, if the current I1 can be set to 10 μA or more, the value of the current I2 can be considered to be substantially I2 = I1 (4) ′. That is, the temperature characteristic compensation accuracy described below will not be deteriorated due to variations in the offset current IA.

【0051】他方、上記電流I1の値が必要以上に大き
くなると、上記ダイオードD1及びD2をはじめ、演算
増幅器A1の出力部には大容量の素子が必要になる。す
なわち、上記信号処理回路6も含めて同駆動回路を後述
するようにモノシリックIC化しようとする際、ICチ
ップが不必要に大型化したり、若しくは1チップ化が不
可能になる。このため、同電流I1としては、10μ〜
1mアンペアが最適であり、電流I1がこのような最適
な値に設定されるよう、上記抵抗R3の抵抗値が選ばれ
る。
On the other hand, when the value of the current I1 becomes larger than necessary, a large capacity element is required at the output part of the operational amplifier A1 including the diodes D1 and D2. That is, when the drive circuit including the signal processing circuit 6 is to be formed into a monolithic IC as described later, the IC chip unnecessarily increases in size or cannot be integrated into one chip. Therefore, the same current I1 is 10 μ to
The resistance value of the resistor R3 is selected so that the current I1 is set to such an optimum value.

【0052】また、同駆動回路の上記構成によれば、帰
還増幅回路2の出力である上記基準電圧V2は、 V2 = V1(1+R4/R3) −Vcc(R4/R3) +VF1(R4/R3) −VF2 …(5) となる。
Further, according to the above configuration of the drive circuit, the reference voltage V2 which is the output of the feedback amplifier circuit 2 is: V2 = V1 (1 + R4 / R3) -Vcc (R4 / R3) + VF1 (R4 / R3) -VF2 (5)

【0053】ここで、分圧回路1の出力である基準電圧
V1は、 V1 = (R2/(R1+R2))Vcc …(6) であり、また、ダイオードD1及びD2の順方向電圧V
F1及びVF2は、それぞれ VF1 = VF1(25){1−K1(T−25)} …(7) VF2 = VF2(25){1−K2(T−25)} …(8) ただし、 VF1(25)、VF2(25):温度25℃時の順方向電圧 K1、K2 :温度係数 T :温度 として表される負の温度特性を持っている。
Here, the reference voltage V1 output from the voltage dividing circuit 1 is V1 = (R2 / (R1 + R2)) Vcc (6) and the forward voltage V of the diodes D1 and D2.
F1 and VF2 are respectively VF1 = VF1 (25) {1-K1 (T-25)} (7) VF2 = VF2 (25) {1-K2 (T-25)} (8) However, VF1 ( 25), VF2 (25): Forward voltage at a temperature of 25 ° C. K1, K2: Temperature coefficient T: It has a negative temperature characteristic expressed as temperature.

【0054】そこで、これら(6)式〜(8)式を
(5)式に代入して整理すると、 V2 = Vcc{(R2/(R1+R2))×(1+R4/R3) −R4/R3} +VF1(25){1−K1(T−25)}(R4/R3) −VF2(25){1−K2(T−25)} …(9) となる。
Therefore, by substituting these equations (6) to (8) into the equation (5) and rearranging, V2 = Vcc {(R2 / (R1 + R2)) * (1 + R4 / R3) -R4 / R3} + VF1 (25) {1-K1 (T-25)} (R4 / R3) -VF2 (25) {1-K2 (T-25)} (9).

【0055】またここで、上記ダイオードD1及びD2
が同回路(IC)中に近接して設けられるとすると、上
記順方向電圧VF1(25)及びVF2(25)はVF(25)とし
て、また上記温度係数K1及びK2はKとして、それぞ
れ同一の値にて表すことができるようになる。このた
め、上記(9)式も、結局は V2 = Vcc{(R2/(R1+R2))×(1+R4/R3) −(R4/R3)} +VF(25){1−K(T−25)}(R4/R3−1) …(10) として表されるようになる。この基準電圧V2が定電流
制御回路6に与えられ、同制御回路6を通じて、先の
(2)式に示される駆動電流I(=V2/R5)がホー
ル素子10に供給されるようになることは上述した通り
である。
Further, here, the diodes D1 and D2 are
Are provided close to each other in the same circuit (IC), the forward voltages VF1 (25) and VF2 (25) are VF (25), and the temperature coefficients K1 and K2 are K. It becomes possible to express by the value. Therefore, in the above equation (9), V2 = Vcc {(R2 / (R1 + R2)) × (1 + R4 / R3)-(R4 / R3)} + VF (25) {1-K (T-25)} (R4 / R3-1) (10) The reference voltage V2 is applied to the constant current control circuit 6, and the drive current I (= V2 / R5) shown in the above equation (2) is supplied to the hall element 10 through the control circuit 6. Is as described above.

【0056】ところで、ホール素子10及び磁石12
(図4参照)が負の温度特性を有していることは前述し
た。すなわち、先の(1)式に示されるホール素子10
の感度KH及び内部抵抗Rd、更には磁石12の磁束密
度Bは、温度が高くなるにつれて低い値を示すようにな
る。
By the way, the Hall element 10 and the magnet 12
As described above, (see FIG. 4) has a negative temperature characteristic. That is, the Hall element 10 shown in the above equation (1)
The sensitivity KH, the internal resistance Rd, and the magnetic flux density B of the magnet 12 show lower values as the temperature rises.

【0057】また、ホール素子10の出力であるホール
電圧VHは、同(1)式に示されるように、上記駆動電
流Iに比例する。したがって、ホール素子10及び磁石
12の上記負の温度特性を補償するためには、上記駆動
電流Iすなわち上記基準電圧V2に、これとは逆の正の
温度特性を持たせればよいことになる。
The Hall voltage VH, which is the output of the Hall element 10, is proportional to the drive current I as shown in the equation (1). Therefore, in order to compensate the negative temperature characteristic of the Hall element 10 and the magnet 12, the drive current I, that is, the reference voltage V2 is required to have a positive temperature characteristic opposite thereto.

【0058】そこでこの実施例の回路では、上記帰還電
流制御回路3及び出力電圧制御回路4を構成するダイオ
ードD1及びD2が負の温度特性を有しているとはい
え、上記(5)式によるように、それらダイオードによ
る電圧降下分(右辺の第3項及び第4項)は互いに逆極
性となっていることに着目して、抵抗R3及びR4を R3 > R4 …(11) といった関係に設定する。
Therefore, in the circuit of this embodiment, although the diodes D1 and D2 forming the feedback current control circuit 3 and the output voltage control circuit 4 have negative temperature characteristics, the equation (5) is used. As described above, the resistors R3 and R4 are set to have a relationship such as R3> R4 ... (11), paying attention to the fact that the voltage drops (third term and fourth term on the right side) due to the diodes have opposite polarities. To do.

【0059】すなわち、上記(10)式からも明らかな
ように、抵抗R3及びR4をこうした関係に設定するこ
とにより、同(10)式の項 VF(25){1−K(T−25)} にかかる「(R4/R3−1)」の部分が負の値にな
り、同項の温度係数−Kは正の値をとるようになる。す
なわち、抵抗R3及びR4のこうした設定を通じて、上
記基準電圧V2に正の温度特性を持たせることができる
ようになる。
That is, as is apparent from the above equation (10), by setting the resistors R3 and R4 in such a relationship, the term VF (25) {1-K (T-25) in the equation (10) is set. } The part of “(R4 / R3-1)” related to the above becomes a negative value, and the temperature coefficient −K of the same term takes a positive value. That is, through such setting of the resistors R3 and R4, the reference voltage V2 can be given a positive temperature characteristic.

【0060】図2に、同実施例の駆動回路によるこうし
た温度特性補償態様を示す。同図2に示されるように、
ホール素子10の感度KH及び内部抵抗Rdが特性線L
1のような負の温度特性を示し、磁石12の磁束密度B
が特性線L2のような同じく負の温度特性を示すとする
と、ホール素子10と磁石12とでは、それらが合成さ
れた特性として、特性線L3のような温度特性を示すよ
うになる。
FIG. 2 shows such a temperature characteristic compensation mode by the drive circuit of the embodiment. As shown in FIG.
The sensitivity KH and the internal resistance Rd of the Hall element 10 are the characteristic line L.
1 shows a negative temperature characteristic, and the magnetic flux density B of the magnet 12 is
Suppose that the same shows a negative temperature characteristic like the characteristic line L2, the Hall element 10 and the magnet 12 show a temperature characteristic like the characteristic line L3 as a characteristic obtained by combining them.

【0061】ホール素子10と磁石12とのこうした負
の温度特性に対し、同実施例の回路では、抵抗R3及び
R4を上記(11)式の関係に設定するとともに、同抵
抗R3及びR4の比の大きさを通じて、更には(10)
式に含まれる (R2/(R1+R2)) といった関係を通じて、同図2に特性線L4として示さ
れるような正の温度特性を、上記基準電圧V2(駆動電
流I)に持たせるようにする。
With respect to such a negative temperature characteristic of the Hall element 10 and the magnet 12, in the circuit of the embodiment, the resistors R3 and R4 are set in the relationship of the above equation (11), and the ratio of the resistors R3 and R4 is set. Through the size of (10)
Through the relationship such as (R2 / (R1 + R2)) included in the equation, the reference voltage V2 (driving current I) is given a positive temperature characteristic as shown by the characteristic line L4 in FIG.

【0062】その結果、ホール素子10から出力される
ホール電圧VHは、その温度特性が同図2に特性線L5
として示される態様で補正されるようになり、周囲温度
の如何なる変化に対しても、常に適正な値を示すように
なる。
As a result, the Hall voltage VH output from the Hall element 10 has a temperature characteristic shown by the characteristic line L5 in FIG.
The correction is performed in the manner indicated by, and a proper value is always shown regardless of any change in the ambient temperature.

【0063】このように、この実施例のホール素子駆動
回路によれば、それぞれダイオードD1或いはD2を具
える帰還電流制御回路3及び出力電圧制御回路4を通じ
てホール素子の駆動電流Iに正の温度特性を持たせるこ
とができ、ホール素子並びに磁石の温度特性を好適に補
償することができるようになる。
As described above, according to the Hall element drive circuit of this embodiment, the positive temperature characteristic of the drive current I of the Hall element is positive through the feedback current control circuit 3 and the output voltage control circuit 4 each having the diode D1 or D2. Therefore, the temperature characteristics of the Hall element and the magnet can be suitably compensated.

【0064】しかも同駆動回路の上記構成によれば、そ
の温度特性の補償量(図2の特性線L4の傾き)を、上
記帰還電流制御回路3及び出力電圧制御回路4による電
流、電圧制御量(抵抗比R4/R3)に応じて、或いは
分圧回路1の分圧比(R2/(R1+R2))に応じて
任意に設定することができる。このため、ホール素子や
磁石の温度特性にばらつきがあったとしても、それらば
らつきに容易に対処することができるようにもなる。
Further, according to the above-mentioned configuration of the drive circuit, the compensation amount of the temperature characteristic (gradient of the characteristic line L4 in FIG. 2) is used as the current and voltage control amount by the feedback current control circuit 3 and the output voltage control circuit 4. It can be arbitrarily set according to (resistance ratio R4 / R3) or according to the voltage division ratio (R2 / (R1 + R2)) of the voltage dividing circuit 1. Therefore, even if there are variations in the temperature characteristics of the Hall element and the magnet, it becomes possible to easily deal with those variations.

【0065】ところで、同実施例の駆動回路の上記構成
によれば、前記信号処理回路6をも含めて、これを1個
のモノシリックICとして実現することも容易である。
図3に、同実施例の駆動回路及び信号処理回路をモノシ
リックICとして実現した場合の基板への実装例を示
す。
By the way, according to the above-mentioned configuration of the drive circuit of the present embodiment, it is easy to realize this including the signal processing circuit 6 as one monolithic IC.
FIG. 3 shows an example of mounting on a substrate when the drive circuit and the signal processing circuit of the embodiment are realized as a monolithic IC.

【0066】すなわち図3において、基板100は、上
記各抵抗R1〜R10が印刷されたアルミナ基板であ
り、同基板100上に、上記ダイオードD1及びD2を
はじめ、演算増幅器A1〜A6や抵抗R11〜R14が
集積形成されたモノシリックIC101や、コンデンサ
C1及びC2が搭載される。
That is, in FIG. 3, the substrate 100 is an alumina substrate on which the resistors R1 to R10 are printed. On the substrate 100, the diodes D1 and D2, the operational amplifiers A1 to A6 and the resistors R11 to R11 are formed. A monolithic IC 101 in which R14 is formed integrally and capacitors C1 and C2 are mounted.

【0067】また同図3において、端子電極10a〜1
0dは、ホール素子10の各入出力端子a〜dが接続さ
れる電極であり、同じく端子電極102〜104は、同
回路の給電端子T1、T2及び出力端子T3に対応して
設けられた電極である。
Further, in FIG. 3, the terminal electrodes 10a-1
Reference numeral 0d denotes an electrode to which the input / output terminals a to d of the hall element 10 are connected, and similarly terminal electrodes 102 to 104 are electrodes provided corresponding to the power supply terminals T1 and T2 and the output terminal T3 of the same circuit. Is.

【0068】同実施例の駆動回路としてのこのような実
現態様によれば、信号処理回路6も含めてその大幅な小
型化が可能であり、また部品点数の削減に伴う低コスト
化も可能となる。
According to such a mode of realization as the drive circuit of the embodiment, the signal processing circuit 6 and the like can be greatly downsized, and the cost can be reduced by reducing the number of parts. Become.

【0069】しかも、同図3に示される実装態様によれ
ば、こうして基板100に実装された後も、少なくとも
抵抗R1〜R4について、例えばレーザートリミングに
よる抵抗値の微調整が可能であり、上述したホール素子
や磁石の温度特性のばらつきへの対処を更に容易なもの
とすることができる。
Moreover, according to the mounting mode shown in FIG. 3, even after being mounted on the substrate 100 in this way, it is possible to finely adjust the resistance value of at least the resistors R1 to R4 by, for example, laser trimming. It is possible to more easily deal with the variation in the temperature characteristics of the Hall element and the magnet.

【0070】また、同実施例の駆動回路をこうしてIC
化することにより、上記ダイオードD1及びD2も同I
C中に自ずと近接して設けられることとなり、上記(1
0)式への変換、すなわち ・順方向電圧VF1(25)及びVF2(25)をVF(25)とす
る。 ・温度係数K1及びK2をKとする。 として同一化したことが意味を持つようになる。
In addition, the drive circuit of the same embodiment is used as an IC
The diode D1 and D2 are
It will be naturally provided in the vicinity of C, and the above (1
0), that is, the forward voltage VF1 (25) and VF2 (25) are set to VF (25). -K is the temperature coefficient K1 and K2. Being the same as will be meaningful.

【0071】また、これらダイオードD1及びD2は、
単に同一特性というだけではなく、半導体装置としての
製造プロセスを通じて物性的にも高精度に管理されるた
め、製品間のばらつきも極めて少ない。すなわち、駆動
対象となるホール素子や磁石自体が負の一定の温度特性
を有するものであれば、製品によらずに、極めて高い精
度で上述した温度特性補償機能が維持されるようにもな
る。
The diodes D1 and D2 are
Not only the characteristics are the same, but also the physical properties are controlled with high precision through the manufacturing process as a semiconductor device, so that the variation between products is extremely small. That is, if the Hall element or the magnet itself to be driven has a constant negative temperature characteristic, the temperature characteristic compensation function described above can be maintained with extremely high accuracy regardless of the product.

【0072】なお、上記実施例においては、ダイオード
D1及びD2の順方向電圧を利用してホール素子や磁石
の温度特性を補償するようにしたが、これら温度特性を
補償するために使用することのできる素子はダイオード
には限られない。
In the above embodiment, the forward voltage of the diodes D1 and D2 is used to compensate the temperature characteristics of the Hall element and the magnet. However, the temperature characteristics of the Hall element and the magnet may be compensated. The element that can be formed is not limited to a diode.

【0073】すなわち、温度に応じて降下電圧が変化す
る電圧降下素子であればよく、上記ダイオードに代えて
適宜のトランジスタを用いることもできる。例えばNP
N接合されるトランジスタにあっては、そのベース−エ
ミッタ間の電圧(VBE)が、それらダイオードの順方向
電圧VFと同様、温度に応じて降下電圧が変化する。こ
のため、同トランジスタのベース−エミッタ間電圧を利
用してホール素子や磁石の温度特性を補償する構成とす
ることもできる。
That is, any voltage drop element whose drop voltage changes according to temperature may be used, and an appropriate transistor may be used instead of the diode. For example, NP
In the N-junction transistor, the voltage drop (VBE) between the base and the emitter thereof changes according to the temperature, like the forward voltage VF of the diodes. Therefore, the temperature characteristic of the Hall element or the magnet can be compensated by using the base-emitter voltage of the transistor.

【0074】また、同実施例では便宜上、図4及び図5
に概要を示したスロットル開度センサに適用されるホー
ル素子に駆動信号を供給する回路についてその一例を示
したが、ホール素子自体の適用態様は任意である。
Further, in the same embodiment, for convenience, FIG. 4 and FIG.
An example of the circuit for supplying the drive signal to the hall element applied to the throttle opening sensor outlined in the above is shown, but the hall element itself may be applied in any manner.

【0075】すなわち、同実施例の回路をはじめ、この
発明にかかるホール素子駆動回路によれば、ホール素子
が如何なる装置に適用される場合であれ、ホール素子並
びに磁石の温度特性を精度よく補償することのできる駆
動信号を同ホール素子に対して供給することができる。
That is, according to the Hall element drive circuit according to the present invention including the circuit of the embodiment, the temperature characteristics of the Hall element and the magnet are accurately compensated regardless of which apparatus the Hall element is applied to. It is possible to supply a possible driving signal to the Hall element.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
ホール素子駆動回路によれば、ホール素子や磁石等が如
何なる温度環境におかれる場合でも、それら温度によっ
て変化する諸特性を好適に、しかも精度よく補償するこ
とができるようになる。
As described above, according to the Hall element drive circuit of the present invention, even if the Hall element, the magnet or the like is placed in any temperature environment, various characteristics which change depending on the temperature can be preferably provided. It becomes possible to accurately compensate.

【0077】またこの発明によれば、ホール素子駆動回
路としての高い温度補償性能を維持しながら、部品点数
の削減も含め、その小型化を好適に促進することができ
るようにもなる。
Further, according to the present invention, it is possible to favorably reduce the size of the Hall element driving circuit including the reduction of the number of parts while maintaining the high temperature compensation performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明にかかるホール素子駆動回路の一実施
例を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a Hall element drive circuit according to the present invention.

【図2】同実施例の回路による温度特性補償態様を示す
グラフ。
FIG. 2 is a graph showing a mode of temperature characteristic compensation by the circuit of the embodiment.

【図3】同実施例の回路の基板への実装態様を示す平面
略図。
FIG. 3 is a schematic plan view showing how the circuit of the embodiment is mounted on a substrate.

【図4】ホール素子によるスロットル開度の検出原理を
示す略図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a principle of detecting a throttle opening degree by a hall element.

【図5】同検出原理におけるホール素子の出力特性を示
すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing output characteristics of the Hall element based on the same detection principle.

【図6】従来周知のホール素子駆動回路の一例を示す回
路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a well-known Hall element drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…分圧回路、2…帰還増幅回路、3…帰還電流制御回
路、4…出力電圧制御回路、5…定電流制御回路、6、
20…信号処理回路、10…ホール素子、11…ロー
タ、12…磁石(永久磁石)、61…バッファ回路、6
2…基準電圧生成回路、63…作動増幅回路、100…
アルミナ基板、101…モノシリックIC、10a〜1
0d、102〜104、T1〜T3…端子、A、A1〜
A6…演算増幅器、C1、C2…コンデンサ、R1〜R
14、R21〜27…抵抗。
1 ... Voltage dividing circuit, 2 ... Feedback amplifier circuit, 3 ... Feedback current control circuit, 4 ... Output voltage control circuit, 5 ... Constant current control circuit, 6,
20 ... Signal processing circuit, 10 ... Hall element, 11 ... Rotor, 12 ... Magnet (permanent magnet), 61 ... Buffer circuit, 6
2 ... Reference voltage generation circuit, 63 ... Operation amplification circuit, 100 ...
Alumina substrate, 101 ... Monolithic IC, 10a to 1
0d, 102 to 104, T1 to T3 ... Terminal, A, A1
A6 ... Operational amplifier, C1, C2 ... Capacitors, R1 to R
14, R21 to 27 ... Resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01P 1/00 - 3/80 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01B 7 /00-7/34 G01P 1/00-3/80

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ホール効果を利用して磁界の強さに対応し
た電気信号を出力するホール素子に駆動信号を供給する
ホール素子駆動回路において、 基準電圧を帰還増幅する帰還増幅回路と、 温度に応じて降下電圧が変化する電圧降下素子を含んで
該帰還増幅回路の帰還路に接続され、同帰還路を流れる
電流を制御する帰還電流制御回路と、 同じく電圧降下素子を含んで前記帰還増幅回路の帰還路
中に配設され、前記帰還増幅回路の出力電圧を制御する
出力電圧制御回路と、 を具え、前記帰還電流制御回路及び出力電圧制御回路に
より出力電圧が制御される帰還増幅回路の出力に基づ
き、前記ホール素子に駆動信号を供給することを特徴と
するホール素子駆動回路。
1. A Hall element drive circuit that supplies a drive signal to a Hall element that outputs an electric signal corresponding to the strength of a magnetic field by using the Hall effect, and a feedback amplification circuit that feeds back and amplifies a reference voltage; A feedback current control circuit including a voltage drop element whose drop voltage changes in accordance with the feedback path of the feedback amplification circuit and controlling a current flowing through the feedback path; and the feedback amplification circuit also including the voltage drop element. An output voltage control circuit arranged in the feedback path of the output voltage control circuit for controlling the output voltage of the feedback amplification circuit, wherein the output voltage of the feedback amplification circuit is controlled by the feedback current control circuit and the output voltage control circuit. A hall element drive circuit, which supplies a drive signal to the hall element based on the above.
【請求項2】前記帰還電流制御回路は、第1のダイオー
ドと第1の抵抗との直列回路を有して構成され、 前記出力電圧制御回路は、第2のダイオードと第2の抵
抗との直列回路を有して構成され、 前記帰還増幅回路の出力は、前記第1の抵抗と前記第2
の抵抗との 第1の抵抗の抵抗値 > 第2の抵抗の抵抗値 なる関係に基づいて正の温度特性に設定される請求項1
記載のホール素子駆動回路。
2. The feedback current control circuit includes a series circuit of a first diode and a first resistor, and the output voltage control circuit includes a second diode and a second resistor. A series circuit is included, and the output of the feedback amplifier circuit is the first resistor and the second resistor.
The positive temperature characteristic is set based on the relationship of the resistance value of the first resistance with the resistance value of the second resistance> the resistance value of the second resistance.
Hall element drive circuit described.
【請求項3】前記帰還電流制御回路は、前記帰還増幅回
路の帰還路を流れる電流が10μ〜1mアンペアに制御
されるよう前記第1の抵抗の抵抗値が設定される請求項
2記載のホール素子駆動回路。
3. The hall according to claim 2, wherein the feedback current control circuit sets the resistance value of the first resistor so that the current flowing through the feedback path of the feedback amplifier circuit is controlled to 10 μm to 1 mAmps. Element drive circuit.
【請求項4】請求項1または2または3記載のホール素
子駆動回路において、 前記ホール素子に直列接続された抵抗と、該抵抗の電圧
降下と前記帰還増幅回路の出力とを比較し、同抵抗の電
圧降下が一定となるよう前記ホール素子に印加される電
圧を制御する演算増幅器とを有して前記駆動信号を前記
ホール素子に供給する定電流制御回路を具えることを特
徴とするホール素子駆動回路。
4. The Hall element drive circuit according to claim 1, 2 or 3, wherein the resistance connected in series with the Hall element is compared with the voltage drop of the resistance and the output of the feedback amplification circuit, and the same resistance is obtained. Hall element comprising an operational amplifier for controlling the voltage applied to the Hall element so that the voltage drop of the Hall element becomes constant, and a constant current control circuit for supplying the drive signal to the Hall element. Drive circuit.
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