JPH0351118B2 - - Google Patents
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- JPH0351118B2 JPH0351118B2 JP59103542A JP10354284A JPH0351118B2 JP H0351118 B2 JPH0351118 B2 JP H0351118B2 JP 59103542 A JP59103542 A JP 59103542A JP 10354284 A JP10354284 A JP 10354284A JP H0351118 B2 JPH0351118 B2 JP H0351118B2
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- current
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- transistor
- circuit
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/32—Compensating for temperature change
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
- G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
- Y10S323/907—Temperature compensation of semiconductor
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一般的には感度が流れる電流の関数で
ある素子の温度補償を行うための方法ならびに回
路に関し、更に詳しくは、ホール効果素子や類似
した特性をもつ他の素子の感度の温度依存性を補
償するための方法ならびに回路に関する。
ある素子の温度補償を行うための方法ならびに回
路に関し、更に詳しくは、ホール効果素子や類似
した特性をもつ他の素子の感度の温度依存性を補
償するための方法ならびに回路に関する。
ホール効果素子は測定、制御および調整の目的
のためますます広範に用いられつつある。例えば
電圧増幅器と組合せてホール効果素子は、ステー
ブル信号発生器として用いられたり、あるいは物
理的接触を持たずに働くスイツチないし境界値イ
ンジケータとして用いられる。ホール効果素子の
動作理論はよく知られている。その効果は一般的
に言えば次のとおりである。Ｘ，ＹおよびＺの直
交軸を有する一片のまたは一枚の適当な材料に一
対の入力電極がＸ軸に沿つて電流が流れるように
取付けられ、かつ、磁界がＹ軸にほぼ平行に材料
を通るならば、ホール電圧が材料を横切りＺ軸方
向に発生する。一対の出力電極はこの材料に接続
されて、ホール電圧が出力電極から得られる。
のためますます広範に用いられつつある。例えば
電圧増幅器と組合せてホール効果素子は、ステー
ブル信号発生器として用いられたり、あるいは物
理的接触を持たずに働くスイツチないし境界値イ
ンジケータとして用いられる。ホール効果素子の
動作理論はよく知られている。その効果は一般的
に言えば次のとおりである。Ｘ，ＹおよびＺの直
交軸を有する一片のまたは一枚の適当な材料に一
対の入力電極がＸ軸に沿つて電流が流れるように
取付けられ、かつ、磁界がＹ軸にほぼ平行に材料
を通るならば、ホール電圧が材料を横切りＺ軸方
向に発生する。一対の出力電極はこの材料に接続
されて、ホール電圧が出力電極から得られる。
ホール効果発生器に適する材料は一般に温度の
上昇に伴つて抵抗値が大きく増加する。同じこと
パーマロイのような磁界に感応するある種の他の
材料についても言える。かくして、ホール効果素
子や他の類似した素子に一定の電圧を印加しても
流れる電流は温度の上昇に伴なつて急速に減るこ
とになる。一部は、減少する電流の結果としてま
た一部はホール電圧の大きな部分が内部でドロツ
プする結果としてホール効果素子の出力電圧も減
少する。この大きな負の温度係数は温度上昇に伴
う感度の減衰として示される。多くの用途におい
ては感度の大きな変動は許容され得ないかまたは
許容され得たとしても望ましくないものである。
そのような用途においては、温度依存性を補償す
るための手段を施すことが必要である。
上昇に伴つて抵抗値が大きく増加する。同じこと
パーマロイのような磁界に感応するある種の他の
材料についても言える。かくして、ホール効果素
子や他の類似した素子に一定の電圧を印加しても
流れる電流は温度の上昇に伴なつて急速に減るこ
とになる。一部は、減少する電流の結果としてま
た一部はホール電圧の大きな部分が内部でドロツ
プする結果としてホール効果素子の出力電圧も減
少する。この大きな負の温度係数は温度上昇に伴
う感度の減衰として示される。多くの用途におい
ては感度の大きな変動は許容され得ないかまたは
許容され得たとしても望ましくないものである。
そのような用途においては、温度依存性を補償す
るための手段を施すことが必要である。
ホール効果素子の温度依存特性に対する補償の
ためさまざまな回路や装置が考案されてきた。例
えば、英国特許第1247955号にはホール効果素子
に直列に抵抗値の大きい抵抗を接続して素子を流
れる電流を一定に維持することによつて、一部
分、温度に依存しない感度を得るホール効果装置
が開示されている。この装置は、また、出力回路
を含み、ホール効果素子の内部抵抗が差動増幅器
のフイードバツク回路の一部を形成している。
ためさまざまな回路や装置が考案されてきた。例
えば、英国特許第1247955号にはホール効果素子
に直列に抵抗値の大きい抵抗を接続して素子を流
れる電流を一定に維持することによつて、一部
分、温度に依存しない感度を得るホール効果装置
が開示されている。この装置は、また、出力回路
を含み、ホール効果素子の内部抵抗が差動増幅器
のフイードバツク回路の一部を形成している。
ホール効果素子を流れる電流を一定に維持する
ことはある場合においては可能でないかもしれな
い。更に、上記英国特許第1247955号のホール効
果素子は既知のホール効果材料の温度応答とは一
般に逆の、温度上昇に伴つて抵抗値が減少するも
のとして説明されている。出力回路の動作は、こ
のありふれていない温度依存性に基づいているよ
うである。最後に、この英国特許に開示のホール
効果素子と補償回路は最も一般的な現在のモノリ
シツク集積回路の製造法によつてつくるのにはう
まく適合しない。
ことはある場合においては可能でないかもしれな
い。更に、上記英国特許第1247955号のホール効
果素子は既知のホール効果材料の温度応答とは一
般に逆の、温度上昇に伴つて抵抗値が減少するも
のとして説明されている。出力回路の動作は、こ
のありふれていない温度依存性に基づいているよ
うである。最後に、この英国特許に開示のホール
効果素子と補償回路は最も一般的な現在のモノリ
シツク集積回路の製造法によつてつくるのにはう
まく適合しない。
ホール効果素子の温度補償のための機械的な手
段は1969年３月25日に発行された米国特許第
3435332号に示されている。この手段においては
ホール効果素子に磁束を与える構造体は空隙（エ
アギヤツプ）を変える装置に取付けられ、以つ
て、ホール効果素子の感度の変化を補償すべく温
度に従つて磁束密度を変えるものである。この手
段は機械的に複雑で、従つて、現在の多くの用途
にとつては望ましくないものである。
段は1969年３月25日に発行された米国特許第
3435332号に示されている。この手段においては
ホール効果素子に磁束を与える構造体は空隙（エ
アギヤツプ）を変える装置に取付けられ、以つ
て、ホール効果素子の感度の変化を補償すべく温
度に従つて磁束密度を変えるものである。この手
段は機械的に複雑で、従つて、現在の多くの用途
にとつては望ましくないものである。
本発明は、シンプルで、かつ、感度が流れる電
流の関数である型の各種の素子に適用できる独得
な温度補償方法ならびに回路を提供するものであ
る。また、通常の集積回路の製造法によりモノリ
シツク集積回路の形で、ホール効果素子の如き素
子と共に容易につくられる。
流の関数である型の各種の素子に適用できる独得
な温度補償方法ならびに回路を提供するものであ
る。また、通常の集積回路の製造法によりモノリ
シツク集積回路の形で、ホール効果素子の如き素
子と共に容易につくられる。
本発明は温度にわたつてホール電圧を追尾する
基準電圧を用いてホール効果素子（または類似し
た特性の他の素子）の感度の変動を補償するため
の方法ならびに回路である。ホール電圧はこの基
準電圧と比較され、出力信号はこの電圧の相対的
な大きさに基づいて発生される。この基準電圧は
ホール効果素子を流れる電流に比例した電流を発
生し、この電流をあるインピーダンス素子に流す
ことによつて発生される。この基準電圧を発生す
る回路は第１および第２の電流導電路（この導電
路の一方にはインピーダンス素子が含まれる）
と、ホール効果素子を流れる電流に従つて両導電
路を流れる電流の和を制御する手段とホール電圧
に従つて、両導電路の電流を差動的に制御する手
段を含む。
基準電圧を用いてホール効果素子（または類似し
た特性の他の素子）の感度の変動を補償するため
の方法ならびに回路である。ホール電圧はこの基
準電圧と比較され、出力信号はこの電圧の相対的
な大きさに基づいて発生される。この基準電圧は
ホール効果素子を流れる電流に比例した電流を発
生し、この電流をあるインピーダンス素子に流す
ことによつて発生される。この基準電圧を発生す
る回路は第１および第２の電流導電路（この導電
路の一方にはインピーダンス素子が含まれる）
と、ホール効果素子を流れる電流に従つて両導電
路を流れる電流の和を制御する手段とホール電圧
に従つて、両導電路の電流を差動的に制御する手
段を含む。
第１図は本発明による、例えば、ホール効果素
子とこれに関連のある温度補償回路で、一部をブ
ロツク、一部を回路図で示したものであり、第２
図は本発明の実施例である。
子とこれに関連のある温度補償回路で、一部をブ
ロツク、一部を回路図で示したものであり、第２
図は本発明の実施例である。
第１図において、参照番号１０はホール効果素
子または類似した特性を示す他の素子である。本
発明の説明の便宜上、この素子はホール効果素子
とする。ホール効果素子は次式で与えられる出力
電圧を発生する。
子または類似した特性を示す他の素子である。本
発明の説明の便宜上、この素子はホール効果素子
とする。ホール効果素子は次式で与えられる出力
電圧を発生する。
VH＝VH0＋K1IHＢ (1)
ここでVH0：ホールオフセツト電圧、K1：温度
に無関係な定数、Ｂ：磁束密度である。
に無関係な定数、Ｂ：磁束密度である。
この電圧は、流れる電流IHが温度上昇に伴つて
急速に減少するので大きな負の温度係数を有す
る。従つて、ホール効果素子の感度（K1IH）もま
た温度上昇に伴つて急速に減少する。減少する感
度の補償は温度にわたつてホール出力を追尾する
基準電圧をつくることによつて与えられる。
急速に減少するので大きな負の温度係数を有す
る。従つて、ホール効果素子の感度（K1IH）もま
た温度上昇に伴つて急速に減少する。減少する感
度の補償は温度にわたつてホール出力を追尾する
基準電圧をつくることによつて与えられる。
第１図の回路はそのような基準電圧を比較器に
結合するための概念を示す。一定の電圧がホール
効果素子１０の残りの他の回路に電源端子１１か
ら供給される。素子１０はエミツタが基準電位、
例えばグランド１３に接続されたNPNトランジ
スタ１２のコレクタと端子１１間に接続される。
トランジスタ１２はエミツタがグランドに接続さ
れたもう一つのNPNトランジスタ１４をも含む
カレントミラーの一部である。これらトランジス
タのベースは、互いに接続され、かつ、トランジ
スタ１２のコレクタに接続される。従つて、トラ
ンジスタ１２を流れる電流により、トランジスタ
１４には比例した電流が流れることになる。比例
定数K2は、トランジスタの設計パラメータに依
存する。
結合するための概念を示す。一定の電圧がホール
効果素子１０の残りの他の回路に電源端子１１か
ら供給される。素子１０はエミツタが基準電位、
例えばグランド１３に接続されたNPNトランジ
スタ１２のコレクタと端子１１間に接続される。
トランジスタ１２はエミツタがグランドに接続さ
れたもう一つのNPNトランジスタ１４をも含む
カレントミラーの一部である。これらトランジス
タのベースは、互いに接続され、かつ、トランジ
スタ１２のコレクタに接続される。従つて、トラ
ンジスタ１２を流れる電流により、トランジスタ
１４には比例した電流が流れることになる。比例
定数K2は、トランジスタの設計パラメータに依
存する。
素子１０のホール出力電圧は、一対のNPNト
ランジスタ１５の１６のベース間に与えられる。
トランジスタ１５のエミツタは、トランジスタ１
４のコレクタに直接接続され、トランジスタ１６
のエミツタは可変抵抗１７を介してトランジスタ
１４のコレクタに接続される。トランジスタ１４
を流れる電流はトランジスタ１５と１６を流れる
各電流IC1とIC2の和である。電流IC1に対する電流
IC2の大きさは抵抗１７の抵抗値と、ホール効果
素子１０によつて、トランジスタ１５と１６に与
えられる差動的のベース駆動電圧とに依存する。
第１図に示すように、電流IC1とIC2は、電源端子
１１から与えられ、それぞれ電流検出器１８と１
９によつて検出される。
ランジスタ１５の１６のベース間に与えられる。
トランジスタ１５のエミツタは、トランジスタ１
４のコレクタに直接接続され、トランジスタ１６
のエミツタは可変抵抗１７を介してトランジスタ
１４のコレクタに接続される。トランジスタ１４
を流れる電流はトランジスタ１５と１６を流れる
各電流IC1とIC2の和である。電流IC1に対する電流
IC2の大きさは抵抗１７の抵抗値と、ホール効果
素子１０によつて、トランジスタ１５と１６に与
えられる差動的のベース駆動電圧とに依存する。
第１図に示すように、電流IC1とIC2は、電源端子
１１から与えられ、それぞれ電流検出器１８と１
９によつて検出される。
電流IC1を電流IC2に等しくさせるのに必要な比
較器の入力電圧は次式で与えられる。
較器の入力電圧は次式で与えられる。
VC＝△VBE＋K2IHR1／２ (2)
ここで△VBE：トランジスタ１５と１６のベー
ス−エミツタ電圧の差 K2：温度に無関係な定数 R1：抵抗１７の抵抗値 電圧VCは、本質的にはオール出力電圧と比較
される基準電圧である。基準電圧の温度係数は電
流IHにより定まる。かくして、ホール出力電圧と
基準電圧との間の温度追従が確保される。
ス−エミツタ電圧の差 K2：温度に無関係な定数 R1：抵抗１７の抵抗値 電圧VCは、本質的にはオール出力電圧と比較
される基準電圧である。基準電圧の温度係数は電
流IHにより定まる。かくして、ホール出力電圧と
基準電圧との間の温度追従が確保される。
この回路の動作は、VH＝VCであると仮定し、
かつ、IC1とIC2を平衡させるのに必要な磁界を求
めることによつて理解できる。式(1)と(2)から VH0＋K1IHＢ＝△VBE＋K2IHR1／２ (3) Ｂ＝△VBE−VH0／K1IH＋K2R1／2K1 (4) △VBEとVH0が小さい回路に対しては ＢK2R1／2K1 (5) この式は平衡を得るのに必要な磁界は温度に無
関係であることを示す。
かつ、IC1とIC2を平衡させるのに必要な磁界を求
めることによつて理解できる。式(1)と(2)から VH0＋K1IHＢ＝△VBE＋K2IHR1／２ (3) Ｂ＝△VBE−VH0／K1IH＋K2R1／2K1 (4) △VBEとVH0が小さい回路に対しては ＢK2R1／2K1 (5) この式は平衡を得るのに必要な磁界は温度に無
関係であることを示す。
磁界が素子１０に与えられていない場合を考え
ることも有益である。この場合、起こり得るオフ
セツト電圧以外は、素子１０により発生する電圧
はなくトランジスタ１５と１６のベースには等し
い電圧が与えられる。トランジスタ１５と１６を
流れる電流IC1とIC2の和はカレントミラー（トラ
ンジスタ１２と１４）の動作による電流IHによつ
て制御されるので、電流IC1は電流IC2より大きい。
なぜなら電流IC2の通路には抵抗１７が含まれて
いるからである。
ることも有益である。この場合、起こり得るオフ
セツト電圧以外は、素子１０により発生する電圧
はなくトランジスタ１５と１６のベースには等し
い電圧が与えられる。トランジスタ１５と１６を
流れる電流IC1とIC2の和はカレントミラー（トラ
ンジスタ１２と１４）の動作による電流IHによつ
て制御されるので、電流IC1は電流IC2より大きい。
なぜなら電流IC2の通路には抵抗１７が含まれて
いるからである。
ある磁界がトランジスタ１６のベース電圧を正
の方向に増し、かつ、同時にトランジスタ１５の
ベース電圧を減らすように素子１０に印加される
と、電流IC2は電流IC1に対し、両電流が等しくな
るまで増える。このとき、抵抗１７の端子間電圧
VRは電圧VHに正確に等しい。なんとなればトラ
ンジスタ１５と１６のエミツタ電圧は抵抗１７の
それぞれの端の電圧であり、トランジスタ１５と
１６のベースは抵抗１７のそれぞれの端の電圧よ
り各々ダイオード１個分の電圧だけ上であるから
である。従つて、典型的な用途においては、予め
定められた磁界が素子１０に加えられたとき、抵
抗１７の抵抗の設定によつて出力点が定まり、回
路の感度が温度に無関係であるような回路出力が
望まれる。
の方向に増し、かつ、同時にトランジスタ１５の
ベース電圧を減らすように素子１０に印加される
と、電流IC2は電流IC1に対し、両電流が等しくな
るまで増える。このとき、抵抗１７の端子間電圧
VRは電圧VHに正確に等しい。なんとなればトラ
ンジスタ１５と１６のエミツタ電圧は抵抗１７の
それぞれの端の電圧であり、トランジスタ１５と
１６のベースは抵抗１７のそれぞれの端の電圧よ
り各々ダイオード１個分の電圧だけ上であるから
である。従つて、典型的な用途においては、予め
定められた磁界が素子１０に加えられたとき、抵
抗１７の抵抗の設定によつて出力点が定まり、回
路の感度が温度に無関係であるような回路出力が
望まれる。
第２図は第１図で述べた概念の実際の実施例で
ある。追加的の回路はIC1＝IC2の状態を検出する
ためのものである。出力電圧Voutは磁界が低か
ら高に強くなるにつれて高から低に切換わる。
ある。追加的の回路はIC1＝IC2の状態を検出する
ためのものである。出力電圧Voutは磁界が低か
ら高に強くなるにつれて高から低に切換わる。
第２図において第１図の共通する素子等には、
第１図と同一の参照番号が付されている。第２図
の回路はベースが互いに接続され、エミツタが電
源端子１１に接続され、コレクタがそれぞれトラ
ンジスタ１５と１６のコレクタに接続された
PNPトランジスタ２０と２１からなる能動負荷
素子を含む。トランジスタ２０のコレクタは、
PNPトランジスタ２２のベース−エミツタを介
してトランジスタ２０の２１のベースに接続され
る。トランジスタ２０と２１はトランジスタ２１
のコレクタ電流がトランジスタ２０のコレクタ電
流に等しいように設計される。
第１図と同一の参照番号が付されている。第２図
の回路はベースが互いに接続され、エミツタが電
源端子１１に接続され、コレクタがそれぞれトラ
ンジスタ１５と１６のコレクタに接続された
PNPトランジスタ２０と２１からなる能動負荷
素子を含む。トランジスタ２０のコレクタは、
PNPトランジスタ２２のベース−エミツタを介
してトランジスタ２０の２１のベースに接続され
る。トランジスタ２０と２１はトランジスタ２１
のコレクタ電流がトランジスタ２０のコレクタ電
流に等しいように設計される。
トランジスタ１６と２１のコレクタの接続点は
PNPトランジスタ２３のベースに接続され、ト
ランジスタ２２のそれと対称をなすように接続さ
れる。トランジスタ２２のエミツタは抵抗２４を
介して電源端子１１に接続される。トランジスタ
２３のエミツタはコレクタが自己のベースに短絡
されたPNPトランジスタ２５を介して電源端子
１１に接続される。トランジスタ２２と２３のコ
レクタはベースがトランジスタ２６のコレクタに
接続され、エミツタがグランド１３に接続された
NPNトランジスタ２６と２７からなるカレント
ミラーの端子に接続される。更に詳しく言えば、
トランジスタ２２のコレクタはトランジスタ２６
のコレクタに直接に接続され、トランジスタ２３
のコレクタは抵抗２８を介してトランジスタ２７
のコレクタに接続される。トランジスタ２６と２
７からなるカレントミラーはトランジスタ２７の
コレクタ電流がトランジスタ２６のコレクタ電流
と等しくなるように設計される。
PNPトランジスタ２３のベースに接続され、ト
ランジスタ２２のそれと対称をなすように接続さ
れる。トランジスタ２２のエミツタは抵抗２４を
介して電源端子１１に接続される。トランジスタ
２３のエミツタはコレクタが自己のベースに短絡
されたPNPトランジスタ２５を介して電源端子
１１に接続される。トランジスタ２２と２３のコ
レクタはベースがトランジスタ２６のコレクタに
接続され、エミツタがグランド１３に接続された
NPNトランジスタ２６と２７からなるカレント
ミラーの端子に接続される。更に詳しく言えば、
トランジスタ２２のコレクタはトランジスタ２６
のコレクタに直接に接続され、トランジスタ２３
のコレクタは抵抗２８を介してトランジスタ２７
のコレクタに接続される。トランジスタ２６と２
７からなるカレントミラーはトランジスタ２７の
コレクタ電流がトランジスタ２６のコレクタ電流
と等しくなるように設計される。
トランジスタ２７のコレクタはまたエミツタが
グランド１３に、コレクタが抵抗３１を介して電
源端子１１に接続されたNPNトランジスタ３０
のベースに接続される。同様にして、トランジス
タ３０のコレクタはエミツタがグランド１３に、
コレクタが抵抗３３を介して電源端子１１に接続
されたNPNトランジスタ３２のベースに接続さ
れる。トランジスタ３２のコレクタはエミツタが
抵抗３５を介してグランド１３に、コレクタが抵
抗３６を介して電源端子１１に接続されたNPN
トランジスタ３４のベースに接続される。トラン
ジスタ３４のエミツタはエミツタがグランド１３
に、コレクタが出力端子３８に接続されたNPN
トランジスタ３７のベースに接続される。最後
に、トランジスタ３４のコレクタはホール効果素
子１０のトランジスタ１２と１４からなるカレン
トミラーとの接続点に抵抗４０を介して接続され
る。
グランド１３に、コレクタが抵抗３１を介して電
源端子１１に接続されたNPNトランジスタ３０
のベースに接続される。同様にして、トランジス
タ３０のコレクタはエミツタがグランド１３に、
コレクタが抵抗３３を介して電源端子１１に接続
されたNPNトランジスタ３２のベースに接続さ
れる。トランジスタ３２のコレクタはエミツタが
抵抗３５を介してグランド１３に、コレクタが抵
抗３６を介して電源端子１１に接続されたNPN
トランジスタ３４のベースに接続される。トラン
ジスタ３４のエミツタはエミツタがグランド１３
に、コレクタが出力端子３８に接続されたNPN
トランジスタ３７のベースに接続される。最後
に、トランジスタ３４のコレクタはホール効果素
子１０のトランジスタ１２と１４からなるカレン
トミラーとの接続点に抵抗４０を介して接続され
る。
第２図の回路の動作を理解するために、トラン
ジスタ２３と２７のコレクタ電流は等しいと仮定
する。この条件はトランジスタ３０に対する漠然
としたベース駆動となり、後続の回路の仮の切換
点である。トランジスタ２７のコレクタ電流は、
カレントミラー接続によりトランジスタ２６のコ
レクタ電流に等しく、従つて、トランジスタ２２
のコレクタ電流にも等しい。トランジスタ２２と
２３の等しいコレクタ電流は、これらのトランジ
スタのベース電圧が等しいことを意味し、トラン
ジスタは、同一となる。これはトランジスタ１５
と２０と１６と２１のコレクタ電流が等しいこと
を意味する。回路はこのようにして平衡した状態
にある。
ジスタ２３と２７のコレクタ電流は等しいと仮定
する。この条件はトランジスタ３０に対する漠然
としたベース駆動となり、後続の回路の仮の切換
点である。トランジスタ２７のコレクタ電流は、
カレントミラー接続によりトランジスタ２６のコ
レクタ電流に等しく、従つて、トランジスタ２２
のコレクタ電流にも等しい。トランジスタ２２と
２３の等しいコレクタ電流は、これらのトランジ
スタのベース電圧が等しいことを意味し、トラン
ジスタは、同一となる。これはトランジスタ１５
と２０と１６と２１のコレクタ電流が等しいこと
を意味する。回路はこのようにして平衡した状態
にある。
ホール効果素子１０に印加される磁界がトラン
ジスタ１５のベースの電圧を増し、トランジスタ
１６のベースの電圧を減らすようにわずかに変動
したとしよう。すると、トランジスタ１５と２０
のコレクタ電流は増える。トランジスタ２０のコ
レクタ電流はトランジスタ２１のコレクタに反映
する。この増えたコレクタ電流はトランジスタ２
３のベースの電圧を増大し、かくして、トランジ
スタの導通度を下げ、その結果トランジスタ３０
のベース電圧を下げ、その導通度を下げる。トラ
ンジスタ３０をオフにすると、トランジスタ３２
はオンとなり、トランジスタ３４はオフ、トラン
ジスタ３７もオフとなつて出力端子３８には高い
電圧状態が得られる。この回路の逆の動作は、素
子１０に印加される磁界がトランジスタ１６のベ
ース電圧を増し、トランジスタ１５のベース電圧
を減らすように変化したときに生ずる。上述の説
明に従い、回路は、温度とは無関係にすなわち、
素子１０に印加される磁界にのみ基づいて出力信
号状態の切換えを行う。
ジスタ１５のベースの電圧を増し、トランジスタ
１６のベースの電圧を減らすようにわずかに変動
したとしよう。すると、トランジスタ１５と２０
のコレクタ電流は増える。トランジスタ２０のコ
レクタ電流はトランジスタ２１のコレクタに反映
する。この増えたコレクタ電流はトランジスタ２
３のベースの電圧を増大し、かくして、トランジ
スタの導通度を下げ、その結果トランジスタ３０
のベース電圧を下げ、その導通度を下げる。トラ
ンジスタ３０をオフにすると、トランジスタ３２
はオンとなり、トランジスタ３４はオフ、トラン
ジスタ３７もオフとなつて出力端子３８には高い
電圧状態が得られる。この回路の逆の動作は、素
子１０に印加される磁界がトランジスタ１６のベ
ース電圧を増し、トランジスタ１５のベース電圧
を減らすように変化したときに生ずる。上述の説
明に従い、回路は、温度とは無関係にすなわち、
素子１０に印加される磁界にのみ基づいて出力信
号状態の切換えを行う。
トランジスタ３４をオフにすると、そのコレク
タ電圧は増え、素子１０とトランジスタ１２との
接続点へ抵抗４０を介して流れる電流も増える。
このようなトランジスタ１２のコレクタ電流の増
加はトランジスタ１４のコレクタ電流を増やし、
回路出力の切換えを遂行するのに必要とされる抵
抗１７間の電圧を増やす。かくして、スイツチン
グヒステリシスが得られる。
タ電圧は増え、素子１０とトランジスタ１２との
接続点へ抵抗４０を介して流れる電流も増える。
このようなトランジスタ１２のコレクタ電流の増
加はトランジスタ１４のコレクタ電流を増やし、
回路出力の切換えを遂行するのに必要とされる抵
抗１７間の電圧を増やす。かくして、スイツチン
グヒステリシスが得られる。
抵抗２４はトランジスタ２２のエミツタ電流を
十分なものとするように働き、その結果この回路
はトランジスタ２０と２１のベースが十分に高く
て、これらのトランジスタのベース電流が必要と
されるエミツタ電流を供給するには適当でない場
合でさえ動作する。トランジスタ２５は、比較器
の回路の平衡を完全なものとすべくトランジスタ
２２と２３のベースが同一電圧、すなわち、供給
電圧よりベース−エミツタ電圧ドロツプ２個分低
い電圧になるようにする。
十分なものとするように働き、その結果この回路
はトランジスタ２０と２１のベースが十分に高く
て、これらのトランジスタのベース電流が必要と
されるエミツタ電流を供給するには適当でない場
合でさえ動作する。トランジスタ２５は、比較器
の回路の平衡を完全なものとすべくトランジスタ
２２と２３のベースが同一電圧、すなわち、供給
電圧よりベース−エミツタ電圧ドロツプ２個分低
い電圧になるようにする。
本発明によれば、感度が流れる電流の関数であ
る素子の温度補償を行うためのユニークな方法と
回路が実現できる。この回路はホール効果素子や
似た特性を示す他の素子に適用して、特に効果を
有する。この特定の実施例回路は説明のために示
したに過ぎず、当業者にとつては種々の変更が容
易である。
る素子の温度補償を行うためのユニークな方法と
回路が実現できる。この回路はホール効果素子や
似た特性を示す他の素子に適用して、特に効果を
有する。この特定の実施例回路は説明のために示
したに過ぎず、当業者にとつては種々の変更が容
易である。
第１図は本発明によるホール効果素子とその温
度補償回路を示し、第２図は本発明によるホール
効果素子とその温度補償回路の好個な実施例を示
す。 １０：ホール効果素子、１２−１４：第１のカ
レントミラー、２１−１６−１７：第１の電流導
電路、２０−１５：第２の電流導電路、２６−２
７：第２のカレントミラー。
度補償回路を示し、第２図は本発明によるホール
効果素子とその温度補償回路の好個な実施例を示
す。 １０：ホール効果素子、１２−１４：第１のカ
レントミラー、２１−１６−１７：第１の電流導
電路、２０−１５：第２の電流導電路、２６−２
７：第２のカレントミラー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電流を流す第１軸の方向に設けられた一対の
バイアス端子とこの第１軸に直角な第２軸の方向
に設けられた一対の出力端子とを有し、第１軸及
び第２軸に直角な第３軸の方向に磁界を加えられ
ることによつて前記出力端子間にホール電圧を発
生させるホール素子１０、 供給路と接地路１３との間に電圧を供給する電
源１１、 前記供給路と接地路との間に前記ホール素子の
バイアス端子を接続する第１接続手段１２、及び 前記ホール素子を通して流れる電流にのみ関連
する基準電圧を発生させる基準電圧発生手段１
４，１５，１６，１７，２０，２１、 を有し、温度変化に無関係に磁界強さに応答して
出力を切り換える回路において、 前記基準電圧発生回路が、 いずれか一方にインピーダンス素子を有する第
１及び第２の電流分岐回路と１６，１７，２１，
１５，２０、 前記ホール素子を通して流れる電流に応じて前
記第１及び第２の電流分岐回路に流れる電流の和
を制御する第１制御手段１２，１４と、 前記ホール電圧に応じて前記第１及び第２の電
流分岐回路に流れる電流を差動的に制御する第２
制御手段１６，１５と、 ホール電圧と基準電圧との相対的な大きさに依
存した出力信号を発生させ、双方の電圧があらか
じめ定められた関係にいたつた際に前記出力信号
を切り換える比較手段２２−３８と、 を有することとを特徴とする回路。 ２ 内部を通る電流に応じた大きさの電圧を発生
させる素子を含むスイツチ回路の感度補正を行う
方法において、 前記素子を流れる電流に比例した電流を生じさ
せ、 その比例した電流を一方がインピーダンス素子
を有する第１及び第２電流分岐回路に分流し、 前記素子で生じた電圧で前記第１及び第２電流
分岐回路の電流を差動的に制御し、 前記分流した電流の相対的な大きさを検出し、 前記分流した電流の大きさの関係が所定の値に
なつたときに出力信号を切り換える ことを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/497,311 US4521727A (en) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | Hall effect circuit with temperature compensation |
| US497311 | 1983-05-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59232472A JPS59232472A (ja) | 1984-12-27 |
| JPH0351118B2 true JPH0351118B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=23976343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59103542A Granted JPS59232472A (ja) | 1983-05-23 | 1984-05-22 | 感度が流れる電流の関数である素子の温度補償方法ならびに回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4521727A (ja) |
| JP (1) | JPS59232472A (ja) |
| DE (1) | DE3418906A1 (ja) |
| NL (1) | NL189639C (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3322942C2 (de) * | 1983-06-25 | 1986-03-20 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Schaltung zur Messung der magnetischen Induktion mit einer Hall-Feldsonde |
| CH663686A5 (de) * | 1984-04-18 | 1987-12-31 | Landis & Gyr Ag | Verfahren und schaltung zur temperaturkompensation eines stromgespeisten hallelementes. |
| US4645950A (en) * | 1985-05-13 | 1987-02-24 | Texas Instruments Incorporated | Two-lead Hall effect sensor |
| DE3640242A1 (de) * | 1986-11-25 | 1988-05-26 | Vdo Schindling | Schaltungsanordnung fuer einen sensor |
| US4734594A (en) * | 1986-12-31 | 1988-03-29 | Honeywell Inc. | Offset correction for sensor with temperature dependent sensitivity |
| US5068606A (en) * | 1989-09-19 | 1991-11-26 | Kawate Keith W | Two wire modulated output current circuit for use with a magnetoresistive bridge speed/position sensor |
| US4994731A (en) * | 1989-11-27 | 1991-02-19 | Navistar International Transportation Corp. | Two wire and multiple output Hall-effect sensor |
| US5055768A (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-08 | Honeywell Inc. | Temperature compensator for hall effect circuit |
| US5113124A (en) * | 1990-09-04 | 1992-05-12 | Eaton Corporation | Programmable appliance controller |
| US5402064A (en) * | 1992-09-02 | 1995-03-28 | Santa Barbara Research Center | Magnetoresistive sensor circuit with high output voltage swing and temperature compensation |
| US5444369A (en) * | 1993-02-18 | 1995-08-22 | Kearney-National, Inc. | Magnetic rotational position sensor with improved output linearity |
| US5455510A (en) * | 1994-03-11 | 1995-10-03 | Honeywell Inc. | Signal comparison circuit with temperature compensation |
| US6104231A (en) * | 1994-07-19 | 2000-08-15 | Honeywell International Inc. | Temperature compensation circuit for a hall effect element |
| US5488296A (en) * | 1995-01-25 | 1996-01-30 | Honeywell Inc. | Temperature compensated magnetically sensitive circuit |
| DE19707263B4 (de) | 1997-02-24 | 2006-03-16 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Einstellen von Schaltpunkten bei einem Sensor-Ausgangssignal |
| US6181142B1 (en) * | 1998-07-21 | 2001-01-30 | Ade Corporation | Nonlinear current mirror for loop-gain control |
| US7265539B2 (en) * | 2005-06-09 | 2007-09-04 | Ford Motor Company | Calibration of a hall effect sensor |
| US7772661B2 (en) * | 2008-07-23 | 2010-08-10 | Honeywell International Inc. | Hall-effect magnetic sensors with improved magnetic responsivity and methods for manufacturing the same |
| DE102008044464B4 (de) * | 2008-08-26 | 2011-10-13 | Lear Corporation Gmbh | Vorrichtung zur Auswertung eines Strommesssignals |
| GB2507055A (en) | 2012-10-16 | 2014-04-23 | Melexis Technologies Nv | Integrated circuit and method for biasing a hall plate |
| CN103248345B (zh) * | 2013-05-23 | 2018-03-27 | 成都芯进电子有限公司 | 一种开关型霍尔传感器的温度补偿电路和温度补偿方法 |
| CN104236009B (zh) * | 2013-06-20 | 2017-03-15 | 广东美的制冷设备有限公司 | 空调信号采集补偿装置和方法 |
| CN103825591B (zh) * | 2014-03-13 | 2016-08-17 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种开关型霍尔芯片 |
| US10162017B2 (en) * | 2016-07-12 | 2018-12-25 | Allegro Microsystems, Llc | Systems and methods for reducing high order hall plate sensitivity temperature coefficients |
| JP6791180B2 (ja) * | 2018-03-01 | 2020-11-25 | Tdk株式会社 | センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503280A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-14 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3435332A (en) * | 1966-04-27 | 1969-03-25 | Canadair Ltd | Temperature compensating mechanism for hall effect device |
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| DE2939917A1 (de) * | 1979-10-02 | 1981-04-16 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Magnetisch steuerbarer, elektronischer schalter |
| DE3217441A1 (de) * | 1981-05-08 | 1982-11-25 | The General Electric Co. Ltd., London | Anordnung mit einer halleffektvorrichtung |
| US4443716A (en) * | 1982-01-26 | 1984-04-17 | Sprague Electric Company | Symmetrical-hysteresis Hall switch |
-
1983
- 1983-05-23 US US06/497,311 patent/US4521727A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-05-21 DE DE19843418906 patent/DE3418906A1/de active Granted
- 1984-05-22 JP JP59103542A patent/JPS59232472A/ja active Granted
- 1984-05-23 NL NLAANVRAGE8401647,A patent/NL189639C/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503280A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3418906A1 (de) | 1984-11-29 |
| DE3418906C2 (ja) | 1990-10-04 |
| NL189639C (nl) | 1993-06-01 |
| US4521727A (en) | 1985-06-04 |
| NL8401647A (nl) | 1984-12-17 |
| JPS59232472A (ja) | 1984-12-27 |
| NL189639B (nl) | 1993-01-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |