JPH06289111A - ホール素子の駆動回路 - Google Patents
ホール素子の駆動回路Info
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- JPH06289111A JPH06289111A JP5077153A JP7715393A JPH06289111A JP H06289111 A JPH06289111 A JP H06289111A JP 5077153 A JP5077153 A JP 5077153A JP 7715393 A JP7715393 A JP 7715393A JP H06289111 A JPH06289111 A JP H06289111A
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- resistor
- temperature
- fet
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 5
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Hall/Mr Elements (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホール素子の温度特性を補償することによ
り、温度変化に影響されることなく、正確な磁束の検出
が行なわれるようにした、ホール素子の駆動回路を提供
する。 【構成】 ホール素子11の入力端子に対して直列に接
続されたFET12及び電流検出抵抗RYとを含んでお
り、可変抵抗VR及び分圧抵抗RXにより分圧された定
電圧が上記FETのゲートに対して接続されているホー
ル素子の駆動回路10において、ホール素子に流れる駆
動電流を、温度に対して感度が変化する率と反対の率で
変化させることによりホール素子の感度を、常に一定に
保持されるように、上記分圧抵抗RXとして、ホール素
子の温度係数と逆の温度係数を有する抵抗を使用する。
り、温度変化に影響されることなく、正確な磁束の検出
が行なわれるようにした、ホール素子の駆動回路を提供
する。 【構成】 ホール素子11の入力端子に対して直列に接
続されたFET12及び電流検出抵抗RYとを含んでお
り、可変抵抗VR及び分圧抵抗RXにより分圧された定
電圧が上記FETのゲートに対して接続されているホー
ル素子の駆動回路10において、ホール素子に流れる駆
動電流を、温度に対して感度が変化する率と反対の率で
変化させることによりホール素子の感度を、常に一定に
保持されるように、上記分圧抵抗RXとして、ホール素
子の温度係数と逆の温度係数を有する抵抗を使用する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホール素子の駆動回路
に関し、特に温度変化によるホール素子の駆動電流の変
化を補償するようにした駆動回路に関するものである。
に関し、特に温度変化によるホール素子の駆動電流の変
化を補償するようにした駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ホール素子の駆動回路は、例えば
図6に示すように構成されている。即ち、図6におい
て、ホール素子の駆動回路1は、一方の入力端子2aが
定電圧電源に接続されたホール素子2と、ホール素子2
の他方の入力端子2bとアース間に対して、直列に接続
されたFET3及び抵抗RYと、可変抵抗VR及び抵抗
RXにより分圧された定電圧が入力され且つ出力端子が
FET3のゲートに接続されているオペアンプ4とから
構成されており、オペアンプの他方の入力端子には上記
FET3及び抵抗RYの間が接続されている。かくし
て、ホール素子2の駆動回路が構成されている。
図6に示すように構成されている。即ち、図6におい
て、ホール素子の駆動回路1は、一方の入力端子2aが
定電圧電源に接続されたホール素子2と、ホール素子2
の他方の入力端子2bとアース間に対して、直列に接続
されたFET3及び抵抗RYと、可変抵抗VR及び抵抗
RXにより分圧された定電圧が入力され且つ出力端子が
FET3のゲートに接続されているオペアンプ4とから
構成されており、オペアンプの他方の入力端子には上記
FET3及び抵抗RYの間が接続されている。かくし
て、ホール素子2の駆動回路が構成されている。
【0003】尚、ホール素子2の出力端子2c,2d
は、それぞれ抵抗R1,R2を介してオペアンプ5の二
つの入力端子5a,5bに接続されており、オペアンプ
5の出力端子が抵抗R3を介して一方の入力端子5aに
接続されている。さらに、オペアンプ5の他方の入力端
子5bには、定電圧がオペアンプ6及び抵抗R4を介し
て入力されている。
は、それぞれ抵抗R1,R2を介してオペアンプ5の二
つの入力端子5a,5bに接続されており、オペアンプ
5の出力端子が抵抗R3を介して一方の入力端子5aに
接続されている。さらに、オペアンプ5の他方の入力端
子5bには、定電圧がオペアンプ6及び抵抗R4を介し
て入力されている。
【0004】このような構成によれば、定電圧電源か
ら、ホール素子2,FET3及び抵抗RYを介して電流
が流れることにより、ホール素子2に駆動電流か流れる
ことになる。その際、FET3は、可変抵抗VRにより
適宜に調整され得る定電圧がオペアンプ4を介して入力
されていると共に、FET3及び抵抗RY間の電圧が、
オペアンプ4の他方の入力端子にフィードバックされて
いることにより、FET3を流れる電流が所定値になる
ように制御される。かくして、ホール素子2には一定の
駆動電流が流れるようになっている。
ら、ホール素子2,FET3及び抵抗RYを介して電流
が流れることにより、ホール素子2に駆動電流か流れる
ことになる。その際、FET3は、可変抵抗VRにより
適宜に調整され得る定電圧がオペアンプ4を介して入力
されていると共に、FET3及び抵抗RY間の電圧が、
オペアンプ4の他方の入力端子にフィードバックされて
いることにより、FET3を流れる電流が所定値になる
ように制御される。かくして、ホール素子2には一定の
駆動電流が流れるようになっている。
【0005】このように一定の駆動電流によって駆動さ
れるホール素子2は、ホール素子2に作用する磁束の大
きさに基づいて、出力端子2c,2d間に電圧が発生す
る。この出力電圧がオペアンプ5により増幅されて、出
力端子7から外部に出力され、適宜に処理され得るよう
になっている。
れるホール素子2は、ホール素子2に作用する磁束の大
きさに基づいて、出力端子2c,2d間に電圧が発生す
る。この出力電圧がオペアンプ5により増幅されて、出
力端子7から外部に出力され、適宜に処理され得るよう
になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のホール素子の駆動回路1においてホール素子
2は、例えばGaAs半導体からなる場合には、感度が
約−600ppmの温度特性を有している。このため、
ホール素子2の出力端子2c,2dからの出力電流が温
度変化によって変化してしまうことになり、正確な磁束
の検出が行なわれ得なくなってしまうという問題があっ
た。
うな構成のホール素子の駆動回路1においてホール素子
2は、例えばGaAs半導体からなる場合には、感度が
約−600ppmの温度特性を有している。このため、
ホール素子2の出力端子2c,2dからの出力電流が温
度変化によって変化してしまうことになり、正確な磁束
の検出が行なわれ得なくなってしまうという問題があっ
た。
【0007】本発明は、以上の点に鑑み、ホール素子の
温度特性を補償することにより、温度変化に影響される
ことなく、正確な磁束の検出が行なわれ得るようにした
ホール素子の駆動回路を提供することを目的としてい
る。
温度特性を補償することにより、温度変化に影響される
ことなく、正確な磁束の検出が行なわれ得るようにした
ホール素子の駆動回路を提供することを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、ホール素子の入力端子に対して直列に接続された
FET及び電流検出抵抗とを含んでおり、可変抵抗及び
分圧抵抗により分圧された電圧値に電流検出抵抗の電圧
値が等しくなるようにFETのゲートを制御し分圧され
た電圧値を温度に対して変化させることにより、ホール
素子に流れる駆動電流を制御し、ホール素子の感度を常
に一定に保持するようにしたことを特徴とする。
れば、ホール素子の入力端子に対して直列に接続された
FET及び電流検出抵抗とを含んでおり、可変抵抗及び
分圧抵抗により分圧された電圧値に電流検出抵抗の電圧
値が等しくなるようにFETのゲートを制御し分圧され
た電圧値を温度に対して変化させることにより、ホール
素子に流れる駆動電流を制御し、ホール素子の感度を常
に一定に保持するようにしたことを特徴とする。
【0009】本発明による駆動回路は、好ましくは、上
記分圧抵抗が、ホール素子の温度係数と逆の温度係数を
有する抵抗である。
記分圧抵抗が、ホール素子の温度係数と逆の温度係数を
有する抵抗である。
【0010】さらに、本発明による駆動回路は、好まし
くは、上記電流制限抵抗が、ホール素子の温度係数とほ
ぼ等しい温度係数を有する抵抗である。
くは、上記電流制限抵抗が、ホール素子の温度係数とほ
ぼ等しい温度係数を有する抵抗である。
【0011】
【作用】上記構成によれば、分圧抵抗が、ホール素子の
温度係数と逆の温度係数を有する抵抗であり、または上
記電流検出抵抗が、ホール素子の温度係数とほぼ等しい
温度係数を有する抵抗であることによって、ホール素子
に流れる駆動電流を、温度変化に対して変動させること
により、ホール素子の感度を一定に保つことができる。
したがって、温度が変化したとしても、常に正確な磁束
の検出が行なわれ得ることになる。
温度係数と逆の温度係数を有する抵抗であり、または上
記電流検出抵抗が、ホール素子の温度係数とほぼ等しい
温度係数を有する抵抗であることによって、ホール素子
に流れる駆動電流を、温度変化に対して変動させること
により、ホール素子の感度を一定に保つことができる。
したがって、温度が変化したとしても、常に正確な磁束
の検出が行なわれ得ることになる。
【0012】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて、本発
明をより詳細に説明する。図1は、本発明によるホール
素子の駆動回路の一実施例を示している。図1におい
て、ホール素子の駆動回路10は、一方の入力端子11
aが定電圧電源に接続されたホール素子11と、ホール
素子11の他方の入力端子11bとアース間に対して、
直列に接続されたFET12及び抵抗RYと、可変抵抗
VR及び抵抗RXにより分圧された定電圧が入力され且
つ出力端子がFET12のゲートに接続されているオペ
アンプ13とから構成されており、オペアンプ13の他
方の入力端子には上記FET12及び抵抗RYの間が接
続されている。かくして、ホール素子11の駆動回路が
構成されている。
明をより詳細に説明する。図1は、本発明によるホール
素子の駆動回路の一実施例を示している。図1におい
て、ホール素子の駆動回路10は、一方の入力端子11
aが定電圧電源に接続されたホール素子11と、ホール
素子11の他方の入力端子11bとアース間に対して、
直列に接続されたFET12及び抵抗RYと、可変抵抗
VR及び抵抗RXにより分圧された定電圧が入力され且
つ出力端子がFET12のゲートに接続されているオペ
アンプ13とから構成されており、オペアンプ13の他
方の入力端子には上記FET12及び抵抗RYの間が接
続されている。かくして、ホール素子11の駆動回路が
構成されている。
【0013】尚、ホール素子11の出力端子11c,1
1dは、それぞれ抵抗R1,R2を介してオペアンプ1
4の二つの入力端子14a,14bに接続されており、
オペアンプ14の出力端子が抵抗R3を介して、一方の
入力端子14aに接続されている。さらに、オペアンプ
14の他方の入力端子14bには、定電圧がオペアンプ
15及び抵抗R4を介して入力されている。
1dは、それぞれ抵抗R1,R2を介してオペアンプ1
4の二つの入力端子14a,14bに接続されており、
オペアンプ14の出力端子が抵抗R3を介して、一方の
入力端子14aに接続されている。さらに、オペアンプ
14の他方の入力端子14bには、定電圧がオペアンプ
15及び抵抗R4を介して入力されている。
【0014】以上の構成は、図6に示した従来のホール
素子の駆動回路1と同様の構成であるが、本発明による
ホール素子の駆動回路10においては、抵抗RXとし
て、ホール素子11の温度特性、例えばGaAsから成
るホール素子11の場合には、約−600ppmの温度
特性に対して、逆の温度特性、例えば+600ppmの
温度特性を有するリニア抵抗が使用されている。
素子の駆動回路1と同様の構成であるが、本発明による
ホール素子の駆動回路10においては、抵抗RXとし
て、ホール素子11の温度特性、例えばGaAsから成
るホール素子11の場合には、約−600ppmの温度
特性に対して、逆の温度特性、例えば+600ppmの
温度特性を有するリニア抵抗が使用されている。
【0015】このような構成によれば、定電圧電源から
ホール素子11,FET12及び抵抗RYを介して電流
が流れることにより、ホール素子11に駆動電流か流れ
ることになる。その際、FET12は、可変抵抗VRに
より適宜に調整され得る定電圧が、オペアンプ13を介
して入力されていると共に、FET12及び抵抗RY間
の電圧が、オペアンプ13の他方の入力端子にフィード
バックされていることにより、FET12を流れる電流
が所定値になるように制御される。かくして、ホール素
子11には、温度が一定であれば一定の駆動電流が流れ
るようになっている。
ホール素子11,FET12及び抵抗RYを介して電流
が流れることにより、ホール素子11に駆動電流か流れ
ることになる。その際、FET12は、可変抵抗VRに
より適宜に調整され得る定電圧が、オペアンプ13を介
して入力されていると共に、FET12及び抵抗RY間
の電圧が、オペアンプ13の他方の入力端子にフィード
バックされていることにより、FET12を流れる電流
が所定値になるように制御される。かくして、ホール素
子11には、温度が一定であれば一定の駆動電流が流れ
るようになっている。
【0016】このように一定の駆動電流によって駆動さ
れるホール素子11は、ホール素子11に作用する磁束
の大きさに基づいて、出力端子11c,11d間に出力
電圧が発生することになる。この出力電圧が、抵抗R1
及びR2を介してオペアンプ14により増幅されて、出
力端子16から外部に出力され、適宜に処理され得るよ
うになっている。
れるホール素子11は、ホール素子11に作用する磁束
の大きさに基づいて、出力端子11c,11d間に出力
電圧が発生することになる。この出力電圧が、抵抗R1
及びR2を介してオペアンプ14により増幅されて、出
力端子16から外部に出力され、適宜に処理され得るよ
うになっている。
【0017】ここで、温度が変化すると、ホール素子1
1の感度も変化することになるが、RXも温度変化によ
って抵抗値が変化して、オペアンプ13を介してFET
12のゲートに入力される電圧が、ホール素子11の温
度変化を打ち消すように変化することになる。かくし
て、ホール素子11の駆動電流は温度と共に変化し、常
に感度は一定に保持され得ることになる。
1の感度も変化することになるが、RXも温度変化によ
って抵抗値が変化して、オペアンプ13を介してFET
12のゲートに入力される電圧が、ホール素子11の温
度変化を打ち消すように変化することになる。かくし
て、ホール素子11の駆動電流は温度と共に変化し、常
に感度は一定に保持され得ることになる。
【0018】図2は、図1のホール素子の駆動回路10
の変形例を示している。この場合には、抵抗RX自体と
しては、ホール素子11の温度特性に対して逆であって
且つ比較的大きな温度特性、例えば+1500ppmの
温度特性を有する抵抗が使用されていると共に、この抵
抗RXに対して並列に極めて小さな温度特性を有する抵
抗R′が接続されている。
の変形例を示している。この場合には、抵抗RX自体と
しては、ホール素子11の温度特性に対して逆であって
且つ比較的大きな温度特性、例えば+1500ppmの
温度特性を有する抵抗が使用されていると共に、この抵
抗RXに対して並列に極めて小さな温度特性を有する抵
抗R′が接続されている。
【0019】この場合、例えば抵抗R′として、抵抗値
1kΩで温度特性がほぼゼロである抵抗が接続されるこ
とにより、約+750ppmの温度特性が得られること
になる。尚、抵抗R′の抵抗値を適宜に選定することに
より、所望の温度特性が得られる。
1kΩで温度特性がほぼゼロである抵抗が接続されるこ
とにより、約+750ppmの温度特性が得られること
になる。尚、抵抗R′の抵抗値を適宜に選定することに
より、所望の温度特性が得られる。
【0020】また、本発明による他の構成によれば、図
1のホール素子の駆動回路10において、抵抗RXは従
来と同じものを使用し、抵抗RYとして、ホール素子1
1の約−600ppmの温度特性に対してほぼ等しい温
度特性、例えば、−600ppmの温度特性を有する抵
抗が使用されていてもよい。これにより、温度が変化し
た場合に、ホール素子11の感度が変化したとしても、
抵抗RYも温度変化によって抵抗値が変化することにな
り、オペアンプ13にフィードバックされる電圧が変化
するので、FET12のゲートに入力される電圧が、ホ
ール素子11の温度変化を打ち消すように変化すること
になる。かくして、ホール素子11の駆動電流は、温度
と共に変化して感度の変動を打ち消すことにより、ホー
ル素子の感度は一定に保持され得ることになる。
1のホール素子の駆動回路10において、抵抗RXは従
来と同じものを使用し、抵抗RYとして、ホール素子1
1の約−600ppmの温度特性に対してほぼ等しい温
度特性、例えば、−600ppmの温度特性を有する抵
抗が使用されていてもよい。これにより、温度が変化し
た場合に、ホール素子11の感度が変化したとしても、
抵抗RYも温度変化によって抵抗値が変化することにな
り、オペアンプ13にフィードバックされる電圧が変化
するので、FET12のゲートに入力される電圧が、ホ
ール素子11の温度変化を打ち消すように変化すること
になる。かくして、ホール素子11の駆動電流は、温度
と共に変化して感度の変動を打ち消すことにより、ホー
ル素子の感度は一定に保持され得ることになる。
【0021】図3は上記構成の変形例を示しており、こ
の場合には抵抗RY自体としては、ホール素子11の温
度特性に対して比較的大きな温度特性、例えば、−12
50ppmの温度特性を有する、例えば、白金抵抗体等
の抵抗が使用されていると共に、この抵抗RYに対して
並列に極めて小さな温度特性を有する抵抗R″が接続さ
れている。
の場合には抵抗RY自体としては、ホール素子11の温
度特性に対して比較的大きな温度特性、例えば、−12
50ppmの温度特性を有する、例えば、白金抵抗体等
の抵抗が使用されていると共に、この抵抗RYに対して
並列に極めて小さな温度特性を有する抵抗R″が接続さ
れている。
【0022】この場合、抵抗R″の抵抗値を適宜に選定
することにより、所望の温度特性が得られることにな
る。
することにより、所望の温度特性が得られることにな
る。
【0023】尚、上記抵抗R″の代わりに、図4に示す
ように、サーミスタ等の負温度特性を有する抵抗体17
が使用されていてもよい。
ように、サーミスタ等の負温度特性を有する抵抗体17
が使用されていてもよい。
【0024】図5は、本発明によるホール素子の駆動回
路の他の実施例を示している。図5において、可変抵抗
VR及び分圧抵抗RXに対して、並列に正の温度係数を
有する定電圧ダイオード18が接続されている。これに
より、温度変化に対応して、可変抵抗VR及び分圧抵抗
RXの電圧が変化することになり、ホール素子の駆動電
流は温度と共に変化し、感度の変化を打ち消すことにな
る。この結果、ホール素子の感度は一定に保持され得る
ことになる。
路の他の実施例を示している。図5において、可変抵抗
VR及び分圧抵抗RXに対して、並列に正の温度係数を
有する定電圧ダイオード18が接続されている。これに
より、温度変化に対応して、可変抵抗VR及び分圧抵抗
RXの電圧が変化することになり、ホール素子の駆動電
流は温度と共に変化し、感度の変化を打ち消すことにな
る。この結果、ホール素子の感度は一定に保持され得る
ことになる。
【0025】尚、上記実施例においては、何れもホール
素子11の感度を一定に保持するように制御している
が、これに限らず、ホール素子11の出力電流が通過す
る抵抗R1,R2として、負の温度係数を有する抵抗を
使用してもよい。
素子11の感度を一定に保持するように制御している
が、これに限らず、ホール素子11の出力電流が通過す
る抵抗R1,R2として、負の温度係数を有する抵抗を
使用してもよい。
【0026】また、オペアンプ14の基準電圧及び増幅
率を決定する抵抗R3、R4として、正の温度係数を有
する抵抗を使用してもよい。この場合、ホール素子11
の出力が温度変化によって変化したとしても、オペアン
プ14の出力、従って出力端子16の出力は、温度の変
化に関係なく一定に保持され得ることになる。
率を決定する抵抗R3、R4として、正の温度係数を有
する抵抗を使用してもよい。この場合、ホール素子11
の出力が温度変化によって変化したとしても、オペアン
プ14の出力、従って出力端子16の出力は、温度の変
化に関係なく一定に保持され得ることになる。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、分
圧抵抗がホール素子の温度係数と逆の温度係数を有する
抵抗であるか、または上記電流検出抵抗が、ホール素子
の温度係数とほぼ等しい温度係数を有する抵抗であるこ
とによって、ホール素子に流れる駆動電流を、感度が変
化する率と反対の率で変化させることにより、磁束によ
りホール素子から出力される出力電圧は、測定すべき磁
束の大きさに対して常に一義的に決まることになる。し
たがって、温度が変化したとしても、常に正確な磁束の
検出が行なわれ得ることになる。
圧抵抗がホール素子の温度係数と逆の温度係数を有する
抵抗であるか、または上記電流検出抵抗が、ホール素子
の温度係数とほぼ等しい温度係数を有する抵抗であるこ
とによって、ホール素子に流れる駆動電流を、感度が変
化する率と反対の率で変化させることにより、磁束によ
りホール素子から出力される出力電圧は、測定すべき磁
束の大きさに対して常に一義的に決まることになる。し
たがって、温度が変化したとしても、常に正確な磁束の
検出が行なわれ得ることになる。
【0028】かくして、本発明によれば、ホール素子の
温度特性を補償することにより、温度変化に影響される
ことなく、正確な磁束の検出が行なわれ得るようにした
極めて優れたホール素子の駆動回路が提供される。
温度特性を補償することにより、温度変化に影響される
ことなく、正確な磁束の検出が行なわれ得るようにした
極めて優れたホール素子の駆動回路が提供される。
【図1】本発明によるホール素子の駆動回路の一実施例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図2】図1の駆動回路の変形例を示す部分回路図であ
る。
る。
【図3】図1の駆動回路の他の変形例を示す部分回路図
である。
である。
【図4】図3の変形例を示す部分回路図である。
【図5】図1の駆動回路の変形例を示す部分回路図であ
る。
る。
【図6】従来のホール素子の駆動回路の一例を示す回路
図である。
図である。
10 ホール素子の駆動回路 11 ホール素子 12 FET 13 オペアンプ 14 オペアンプ 15 オペアンプ 16 出力端子 17 負温度特性を有する抵抗体 18 定電圧ダイオード VR 可変抵抗 RX 抵抗 RY 抵抗 R1 抵抗 R2 抵抗 R3 抵抗 R4 抵抗
Claims (3)
- 【請求項1】 ホール素子の入力端子に対して直列に接
続されたFET及び電流検出抵抗とを含んでおり、可変
抵抗及び分圧抵抗により分圧された定電圧値に電流検出
抵抗の電圧値が等しくなるようにFETのゲートを制御
し、分圧された電圧値を温度に対して変化させることに
より、ホール素子に流れる駆動電流を変化させ、ホール
素子の感度を一定に保持するようにしたことを特徴とす
る、ホール素子の駆動回路。 - 【請求項2】 前記分圧抵抗が、ホール素子の温度係数
と逆の温度係数を有する抵抗であることを特徴とする、
請求項1に記載のホール素子の駆動回路。 - 【請求項3】 前記電流制限抵抗が、ホール素子の温度
係数とほぼ等しい温度係数を有する抵抗であることを特
徴とする、請求項1に記載のホール素子の駆動回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5077153A JPH06289111A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | ホール素子の駆動回路 |
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