JPH0592615U - 磁気抵抗素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中点電位を変位させても高精度な波形の出力
電圧を得る。 【構成】 強磁性薄膜からなる第１及び第２の感磁スト
ライプＲ１、Ｒ２とを有し、これら感磁ストライプ間の
出力端子から出力電圧を得るようにした磁気抵抗素子で
あって、第１及び第２の感磁ストライプＲ１、Ｒ２のい
ずれか一方に、強磁性薄膜からなる調整抵抗Ｒ３を一体
に接続し、調整抵抗Ｒ３を変化磁界に対して抵抗値が変
化しない位置に形成させる。 【効果】 第１及び第２の感磁ストライプのみが変化磁
界に対して抵抗値が変化し、調整抵抗は抵抗値が変化し
ないように構成でき、従って、電源電圧側と接地側とで
等しい波形の出力電圧が検出され、しかも波形の歪みを
生じさせることなく中点電位を変位させることができ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、出力電圧の中点電位を変位させることのできる磁気抵抗素子に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来この種の磁気抵抗素子は、例えば回転体の周面や側面に設けた磁気記録媒 体に磁気抵抗素子を近接対向させ、磁気記録媒体に着磁されたＮＳ磁極からの変 化磁界を受け、抵抗値の変化による電圧変化を出力電圧として検出するようにし ている。

【０００３】 磁気抵抗素子２は、第１の感磁ストライプＲ１と第２の感磁ストライプＲ２を 有している。これら第１及び第２の感磁ストライプＲ１、Ｒ２間のピッチは、図 ６に示すように磁気記録媒体１のＮ極からＳ極間の着磁ピッチをλ／２としたと き、一般には（２ｎ＋１）λ／４（但しｎは自然数）に設定されている。尚、上 記ピッチは、一般には（２ｎ＋１）λ／２に設定することもあるが、以下の説明 は便宜上λ／４型について説明する。また、磁気抵抗素子２の第１の感磁ストラ イプＲ１の一端は電源端子Ｖｃｃに接続され、第２の感磁ストライプＲ２の一端 は接地端子ＧＮＤに接続し、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２間の接続点は出力端子 ＦＧに接続されている。

【０００４】 かかる磁気抵抗素子２においては、一般的に、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２の 抵抗値及び磁気抵抗効果の感度を等しく設定し、出力端子ＦＧから得られる出力 電圧の中点電位ＣＶを、電源電圧Ｖｃｃの１／２の電圧値に設定することが常識 であった。つまり、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２を等しく設定した場合には、磁 気記録媒体１から正弦波状の変化磁界を加えたとき、第１及び第２の感磁ストラ イプＲ１、Ｒ２の抵抗値は図７に示すように変化する。この変化は、両感磁スト ライプＲ１、Ｒ２の抵抗値の変化量をΔＲ１、ΔＲ２としたとき、この変化量を 二分した中間値を結ぶ値に対して上下で変化量が相違しているため、クロス点間 隔ＬＡ１とＬＡ２、及び、ＬＢ１とＬＢ２が各々相違している。ここで、図中Ｒ １０、Ｒ２０は両感磁ストライプＲ１、Ｒ２に磁界を印加しないときの抵抗値を 表している。ところが、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２の抵抗値の変化が等しいこ とからこれらを合成すると、出力端子ＦＧからは図８に示すようにピーク電圧Ｖ Ｃ＝ＶＤの状態では、中点電位ＣＶのクロス点間隔をＬＣ＝ＬＤが略等しくなり 、精度が良好な波形が検出される。

【０００５】 ところで、磁気抵抗素子２の出力端子ＦＧから得られる出力電圧は、図示しな いオペアンプ等に入力され、波形成形或いは基準電圧との比較が行われる。しか しながら、オペアンプの出力において、回路上基準電源は電源電圧Ｖｃｃの１／ ２より高めの設定の方が出力波形を最も効果的にすることができることがある。 ところが、このことを前述のように磁気抵抗素子２の中点電位ＣＶを電源電圧Ｖ ｃｃの１／２とした場合には、基準電圧との電位差により電源ノイズを増幅して しまい、オペアンプの出力に大きなノイズを発生してしまうという不具合を生じ る。

【０００６】 そこで、磁気抵抗素子２の出力電圧の中点電位ＣＶを上記オペアンプに合致さ せるべく、中点電位ＣＶを変位させることが試みられている。図９及び図１０は その一例であり、図９は第１の感磁ストライプＲ１の幅を大きくすることにより 抵抗値を変化させ、中点電位ＣＶを変位させようとするものであり、図１０は第 ２の感磁ストライプＲ２を１本増設して抵抗値を高くすることにより中点電位Ｃ Ｖを変位させようとするものである。その他にも、一方の感磁ストライプに抵抗 体を直列接続して中点電圧ＣＶを変位させることも行っていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の磁気抵抗素子にあっては、中点電位ＣＶを変化させようとして、感 磁ストライプＲ１、Ｒ２の一方のストライプの幅や長さを変化させ、これら感磁 ストライプＲ１、Ｒ２に磁気記録媒体１から変化磁界を加えると、当然ながら図 １１のように第１及び第２の感磁ストライプＲ１、Ｒ２の抵抗値が各々異なって しまう。この結果、図１２に示すように上下のピーク電圧ＶＣ、ＶＤが等しくな る中点レベルを見ると、クロス点の間隔ＬＣ、ＬＤが異なってしまい、時間間隔 の誤差によって精度が悪化してしまう問題がある。また、外部に抵抗体を接続し た場合には抵抗値の調整が必要であったり、しかも温度変化により中点電位にド リフトが生じて検出精度が悪化する問題もある。

【０００８】 本考案は、このような問題点を解消するためになされたもので、中点電位を変 位させても高精度な波形の出力電圧を得ることのできる磁気抵抗素子を提供する ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、強磁性薄膜からなる第１及び第２の感磁ストライプを変化磁界に対 向する磁気抵抗素子であって、上記第１及び第２の感磁ストライプのいずれか一 方に強磁性薄膜からなる調整抵抗を一体に接続し、上記調整抵抗は上記変化磁界 に対して抵抗値が変化しない位置に形成されたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】

第１及び第２の感磁ストライプの一方に、強磁性薄膜からなる調整抵抗を一体 に接続し、調整抵抗を変化磁界に対して抵抗値が変化しない位置に形成すると、 第１及び第２の感磁ストライプのみが変化磁界に対して抵抗値が変化し、調整抵 抗は抵抗値が変化しない。従って、電源電圧側と接地側とで等しい波形の出力電 圧が検出され、しかも波形の歪みを生じさせることなく中点電位が変位する。ま た、調整抵抗は第１及び第２の感磁ストライプと同じ強磁性薄膜によって形成さ れるので温度変化に対して中点電位は変動せず、抵抗値調整作業が不要になって 工程が簡略化される。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案にかかる磁気抵抗素子の一実施例について図面を参照しながら説 明する。尚、前述した従来例と同符号は同部品を示し、その詳細な説明は省略す る。

【００１２】 図１において、強磁性薄膜からなる磁気抵抗素子１０は、第１の感磁ストライ プＲ１と第２の感磁ストライプＲ２を有している。これら第１及び第２の感磁ス トライプＲ１、Ｒ２間のピッチは、前述した磁気記録媒体１のＮ極からＳ極間の 着磁ピッチをλ／２としたとき、（２ｎ＋１）λ／４（但しｎは自然数）に設定 されている。磁気抵抗素子２の第１の感磁ストライプＲ１の一端は電源端子Ｖｃ ｃに接続され、第２の感磁ストライプＲ２の一端は調整抵抗Ｒ３を介して接地端 子ＧＮＤに接続し、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２間の接続点は出力端子ＦＧに接 続されている。

【００１３】 調整抵抗Ｒ３は図１及び図２に示すように、磁気記録媒体１の変化磁界の範囲 から離脱させ、この変化磁界により抵抗値が変化しないように構成されている。 即ち、調整抵抗Ｒ３は第１及び第２の感磁ストライプＲ１、Ｒ２と一体の強磁性 薄膜によって形成され、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２に対して９０度の角度をも たせて配置し、第２の感磁ストライプＲ２に直列接続されている。このとき、調 整抵抗Ｒ３の長さやストライプ幅は所望の抵抗値となるように設定されている。

【００１４】 このように構成するならば、調整抵抗Ｒ３は磁気記録媒体１の変化磁界の影響 は軽微であるが、さらに変化磁界の影響を無くす場合は、これら感磁ストライプ Ｒ１、Ｒ２が対向する磁気記録媒体１のＮＳ磁極の着磁ピッチをλ／２としたと き、調整抵抗Ｒ３の長さをｍλ／２（ｍは１以上の整数）に設定すればよい。尚 、図５に示すように、バイアス磁界を印加して感磁ストライプＲ１、Ｒ２のピッ チを（２ｎ＋１）λ／２とした場合には、調整抵抗Ｒ３の長さをｍλに設定すれ ばよい。図５において左方に向けた矢示は、バイアス磁界を示している。

【００１５】 以上のように構成すると、抵抗値が変化するのは第１及び第２の感磁ストライ プＲ１、Ｒ２であるから、抵抗値の変化は図３に示すように従来の図８で示した 良好な変化状態と同じになることから、出力端子ＦＧからも、図４のようにピー ク電圧ＶＣ＝ＶＤの状態としたとき、中点電位ＣＶのクロス点間隔ＬＣ、ＬＤが 等しくなり、精度が良好な波形が検出される。ところがこのとき、第２の感磁ス トライプＲ２に調整抵抗Ｒ３が接続しているため、中点電位ＣＶは従来よりも高 くなっている。この中点電位ＣＶは調整抵抗Ｒ３の抵抗値を適宜に設定すれば、 所望の電位が得られる。また、調整抵抗Ｒ３を第１の感磁ストライプＲ１に直列 接続すれば、中点電位ＣＶを低くすることもでき、任意に設定可能である。

【００１６】 尚、上述の実施例は一例を示すもので、磁気抵抗素子の感磁ストライプ、調整 抵抗は複数回屈曲させてつづら折り状に形成したり、１本のみの感磁ストライプ でもよく、本考案を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００１７】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の磁気抵抗素子は、第１及び第２の感 磁ストライプの一方に、強磁性薄膜からなる調整抵抗を一体に接続し、調整抵抗 を変化磁界に対して抵抗値が変化しない位置に形成したことから、第１及び第２ の感磁ストライプのみが変化磁界に対して抵抗値が変化し、調整抵抗は抵抗値が 変化しないように構成でき、従って、電源電圧側と接地側とで等しい波形の出力 電圧が検出され、しかも波形の歪みを生じさせることなく中点電位を変位させる ことができる。また、調整抵抗は第１及び第２の感磁ストライプと同じ強磁性薄 膜によって形成されるので温度ドリフトを抑止でき、従って、中点電位の変動を 無くすことができる利点がある。

【００１８】

【提出日】平成５年５月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】 かかる磁気抵抗素子２においては、一般的に、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２の 抵抗値及び磁気抵抗効果の感度を等しく設定し、出力端子ＦＧから得られる出力 電圧の中点電位ＣＶを、電源電圧Ｖｃｃの１／２の電圧値に設定することが常識 であった。つまり、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２を等しく設定した場合には、磁 気記録媒体１から正弦波状の変化磁界を加えたとき、第１及び第２の感磁ストラ イプＲ１、Ｒ２の抵抗値は図７に示すように変化する。この変化は、両感磁スト ライプＲ１、Ｒ２の抵抗値の変化量をΔＲ１、ΔＲ２としたとき、この変化量を 二分した中間値を結ぶ値に対して上下で変化量が相違しているため、クロス点間 隔ＬＡ１とＬＡ２、及び、ＬＢ１とＬＢ２が各々相違している。ここで、図中Ｒ １０、Ｒ２０は両感磁ストライプＲ１、Ｒ２に磁界を印加しないときの抵抗値を 表している。ところが、両感磁ストライプＲ１、Ｒ２の抵抗値の変化が等しいこ とからこれらを合成すると、出力端子ＦＧからは図８に示すようにピーク電圧Ｖ Ｃ＝ＶＤの状態では、中点電位ＣＶのクロス点間隔ＬＣ，ＬＤが略等しくなり、 精度が良好な波形が検出される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】 ところで、磁気抵抗素子２の出力端子ＦＧから得られる出力電圧は、図示しな いオペアンプ等に入力され、波形成形或いは基準電圧との比較が行われる。しか しながら、オペアンプの出力において、回路上基準電圧は電源電圧Ｖｃｃの１／ ２より高めの設定の方が出力波形を最も効果的にすることができることがある。 ところが、このことを前述のように磁気抵抗素子２の中点電位ＣＶを電源電圧Ｖ ｃｃの１／２とした場合には、基準電圧との電位差により電源ノイズを増幅して しまい、オペアンプの出力に大きなノイズを発生してしまうという不具合を生じ る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の磁気抵抗素子にあっては、中点電位ＣＶを変化させようとして、感 磁ストライプＲ１、Ｒ２の一方のストライプの幅や長さを変化させ、これら感磁 ストライプＲ１、Ｒ２に磁気記録媒体１から変化磁界を加えると、当然ながら図 １１のように第１及び第２の感磁ストライプＲ１、Ｒ２の抵抗値変化が各々異な ってしまう。この結果、図１２に示すように上下のピーク電圧ＶＣ、ＶＤが等し くなる中点レベルを見ると、クロス点の間隔ＬＣ、ＬＤが異なってしまい、時間 間隔の誤差によって精度が悪化してしまう問題がある。また、外部に抵抗体を接 続した場合には抵抗値の調整が必要であったり、しかも温度変化により中点電位 にドリフトが生じて検出精度が悪化する問題もある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【作用】

第１及び第２の感磁ストライプの一方に、強磁性薄膜からなる調整抵抗を一体 に接続し、調整抵抗を変化磁界に対して抵抗値が変化しない位置に形成すると、 第１及び第２の感磁ストライプのみが変化磁界に対して抵抗値が変化し、調整抵 抗は抵抗値が変化しない。従って、電源電圧側と接地側とで等しい波形の抵抗値 変化となり、 波形の歪みを生じさせることなく中点電位が変位する。また、調整 抵抗は第１及び第２の感磁ストライプと同じ強磁性薄膜によって形成されるので 温度変化に対して中点電位は変動せず、抵抗値調整作業が不要になって工程が簡 略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる磁気抵抗素子の実施例を示す説
明図である。

【図２】同上磁気抵抗素子を磁気記録媒体に対向させた
状態を示す斜視図である。

【図３】同上磁気抵抗素子の抵抗値の変化を示す特性図
である。

【図４】同上磁気抵抗素子の出力電圧を示す特性図であ
る。

【図５】λ／２型の磁気抵抗素子の実施例を示す説明図
である。

【図６】従来の磁気抵抗素子の実施例を示す説明図であ
る。

【図７】同磁気抵抗素子の抵抗値の変化を示す特性図で
ある。

【図８】同磁気抵抗素子の出力電圧を示す特性図であ
る。

【図９】同磁気抵抗素子の第１の変形例を示す説明図で
ある。

【図10】同磁気抵抗素子の第２の変形例を示す説明図で
ある。

【図11】図９及び図１０における磁気抵抗素子の抵抗値
の変位を特性図である。

【図12】同図における磁気抵抗素子の出力電圧を示す特
性図である。

【符号の説明】

１ 磁気記録媒体 １０ 磁気抵抗素子 Ｒ１ 第１の感磁ストライプ Ｒ２ 第２の感磁ストライプ Ｒ３ 調整抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 強磁性薄膜からなる第１及び第２の感磁
   ストライプを変化磁界に対向する磁気抵抗素子であっ
   て、上記第１及び第２の感磁ストライプのいずれか一方
   に強磁性薄膜からなる調整抵抗を一体に接続し、上記調
   整抵抗は上記変化磁界に対して抵抗値が変化しない位置
   に形成されてなる磁気抵抗素子。