JPH07501402A - 高出力電圧スイングを有する温度補償された磁気抵抗センサ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高出力電圧スイングを有し、 温度補償された磁気抵抗集積回路 発明の分野 本発明は磁界の感知、特に、高出力電圧を生成し、温度変化に不感知な集積回路 技術を使用した製造に適している磁気抵抗センサに関連する。

背景技術 磁気抵抗センサは磁界磁束、厳密には磁束のアナログ変化としての変換および回 転速度および位置の感知に広く使用されている。既知の設計の基本的な磁気抵抗 センサｌＯが図１に示されており固定抵抗１４と直列接続された磁気抵抗１２を 含む。

電源電圧Ｖ＋は抵抗１２．１４を横切って供給され、抵抗１２．１４の接続部は 演算増幅器１６の非反転入力に接続される。基準電圧ＶＲＩは増幅器１６の反転 入力に供給される。

鋼鉄のような強磁性材料で作られている歯車２０は回転速度または位置が感知さ れるべき部材（図示せず）上で一体的に回転するように設けられている。歯車２ ０は例えばエンジン速度（ＲＰＭ）測定のために自動車のクランク軸上に、また は自動車速度測定のために歯車軸上に設けられている。

磁気抵抗１２は磁界が歯車２０と磁石２２との間で発生するように歯車２０と磁 石２２との間に配置され、磁束は磁気抵抗１２を通過する。磁気抵抗１２の抵抗 は供給された磁束の大きさの増加で増加する。歯車２０の歯の１つか磁石２２と 整列するとき磁束は最大であり、歯の間のギャップの１つが磁石２２と整列され るとき最小である。

磁束とそれによる磁気抵抗１２の抵抗が増加するとき、磁気抵抗１２を横切る電 圧降下が増加し、抵抗１２．１４の接続点、したがって増幅器１６の非反転入力 における電圧は減少し、磁束の変化が逆の場合は反対である。基準電圧ＶＲＩは 抵抗１２．１４の接続点に現れる最小および最大の電圧間の中央の値であるよう に選択される。増幅器１６は出力電圧Ｖｏｕｌを生成する。

歯車２０の各歯が磁石２２と整列する位置を通過するとき、増幅器１６の非反転 入力の電圧は反転入力の電圧より下に降下し、増幅器１６は負の出力電圧Ｖｏｕ ｌを生成する。歯車２０の歯の間のそれぞれのギャップが磁石２２と整列する位 置を通過するとき、増幅器１６の非反転入力の電圧は反転入力の電圧より上にな り、増幅器１６は正の出力電圧Ｖｏｕｌを生成する。このようにしてセンサｌＯ は歯車２０の回転速度に比例する周波数で周期的出力信号Ｖｏｕｌを生成する。

図２はセンサ１０と類似したセンサ３０を示しているが、これは基準電圧ＶＲＩ を生成する抵抗３２．３４を具備する分電装置をさらに含んでいる。

固定抵抗１４は磁気抵抗１２に対する出力負荷を構成する。磁気抵抗１２の抵抗 が増加すると、その両端の電圧が前述のように増加する。しかしながら、抵抗１ ２．１４を通過する電流は磁気抵抗１２の増加した抵抗に対応する出だけ減少す る。従って磁気抵抗１２の両端の電圧変化は抵抗１２．１４を通過する電流が一 定に維持されるときに生成される電圧変化よりも少ない。

これはセンサｌＯの出力電圧を最大の可能な値よりも実質上少なく制限する。抵 抗１２．１４の抵抗が等しいインピーダンスが一致した場合、出力電圧スイング は抵抗１２．１４を通る電流が磁気抵抗１２の抵抗で変化しないならば生成され る出力電圧スイングの半分である。

前述したように限定された出力スイングに加えてインジウムアンチモンまたは類 似の材料で形成されている典型的な磁気抵抗１２は温度変化に対して非常に敏感 である。高性能磁気抵抗センサは典型的に一４０°Ｃ〜＋２５０℃の範囲の温度 での動作を必要とされる。温度増加につれて磁気抵抗１２の抵抗が減少し、温度 範囲の最高温度での抵抗は最低温度での抵抗の半分程度である。温度に応じての 抵抗のこの変化は出力電圧の対応する変化を生成し、これは主要なエラー源であ る。

１９９１年８月６日発行の米国特許第５．０３８．１３０号明細書は集積回路技 術を使用して同一形態を有する同一の磁気抵抗材料による抵抗１２．１４の製造 法を開示している。ホール効果の短絡ストリップまたは他の構造は抵抗１４より も高い磁気抵抗を有するように磁気抵抗１２上に形成される。

抵抗１２．１４の抵抗は抵抗１２．１４を横切る電圧、すなわち増幅器１６の非 反転入力の電圧か温度で変化しないように同じように温度に応じて変化する。し かしながら磁気抵抗１２は固定抵抗１４により抵抗性で負荷され、出力電圧は従 って不所望に限定される。

１９８８年２月２３日発行の米国特許第４．７２７．３２３号明細書は本出願の 図３の符号４０で示されているセンサを開示している。

センサ４０は点４６．４８の間で直列に接続されている磁気抵抗４２．４４を含 み磁気抵抗４２．４４の接続点は接地されている。

固定抵抗５０．５２も点４６．４８間に直列に接続され、抵抗５０．５２の接続 点は演算増幅器５４の反転入力に接続されている。基準電圧ＶＲ２は増幅器５４ の非反転入力に供給され、二重電流源５６を制御するために増幅器５４の出力が 供給されている。センサ４０の出力電圧Ｖｏｕｔは点４６．４８を横切って取出 される。

電流源５６は電流１１を点４６に流し、点４８から等しい電流Ｉｌを取出す。電 流１１は所定の電流値で一定に維持されるが温度に応じて変化されるように増幅 器５４により制御される。

磁気抵抗４２．４４の抵抗、したがって増幅器５４の反転入力の電圧は温度によ って変化する。

増幅器５４は２つの入力における電圧を比較し、磁気抵抗４２．４４の抵抗が増 加するとき電流１１を増加するように間の差に応じて電源５６を制御し、抵抗か 減少するときその逆に動作し、磁気抵抗４２．４４を横切る電圧を維持するため 制御し、従って出力電圧Ｖｏｕｌは温度に対して一定である。

温度補償を達成するが、図３の装置は複雑な二重電流源と、温度の関数として電 流ＩＩを変化するためのフィードバックループを必要とするので、集積回路で構 成することが困難で本発明は、抵抗負荷と温度感度の問題を集積回路技術を使用 して有効に構成する方法で克服する。

詳細に説明すると、本発明を使用する磁気抵抗集積回路センサは磁気抵抗と非磁 気抵抗を含み、これは集積回路基体上に互いに熱的に近接してインジウムアンチ モンまたは他の磁気抵抗材料で形成されている磁気抵抗と非磁気抵抗とを含む。

ホール効果短絡ストライプが非磁気抵抗よりもより磁気抵抗を高めるために磁気 抵抗上に形成される。

磁気抵抗電圧と非磁気抵抗電圧降下がそれぞれ生成されるように電流ミラーが同 一の一定電流を磁気抵抗および非磁気抵抗に流れさせる。磁気抵抗と非磁気抵抗 電圧は温度に応じて等しく変化する。磁気抵抗電圧はまた感知された供給磁束に 応じて変化する。

比較器は温度変化が消去され、磁束にのみ変化する出力信号を生成するために磁 気抵抗電圧から非磁気抵抗電圧を減算する。電流ミラーは磁気抵抗が変化すると き磁気抵抗電圧が大きいスイングを受けるように根本的に無限大の等価負荷イン ピーダンスを有し、これはセンサの大きな出力電圧を生じる。

本発明のこれらおよび他の特徴と利点は添付図面を伴った後述の詳細な説明より 当業者に明白である。

図面の簡単な説明 図１は従来技術の磁気抵抗センサを示した電気的概略図である。

図２は図１のセンサの変形を示している。

図３は別の従来技術の磁気抵抗センサを示している。

図４は本発明を実施した磁気抵抗センサの第１の実施例を示した電気的概略図で ある。

図５は図４のセンサの変形を示している。

図６はＮチャンネル金属酸化物半導体（ＮＭＯ８）磁界効果トランジスタ（ＦＥ Ｔ）により構成された電流ミラーを含んだ図５のセンサを示している。

図７は相補型の金属酸化物半導体（ＮＭＯ３）磁界効果トランジスタ（ＦＥＴ） により構成された電流ミラーを含んだ図４のセンサを示している。

図８は２つの相互接続された集積回路として製造された図５．６のセンサの簡単 な平面図である。

発明の実施の最良モード 本発明を使用した磁気抵抗集積回路センサ６ｏは図４で示されており、電圧源Ｖ ＋を横切ってそれぞれ定電流源６２．６４と直列接続される磁気抵抗ＭＲと非磁 気抵抗ＮＭＲとを含む。

電流源６２．６４は等しい一定電流Ｉ２を抵抗ＭＲとＮＭＲを通ってそれぞれ流 れるようにさせる。本発明によると電流Ｉ２は温度または他の設計パラメータで 変化しない。

抵抗ＭＲとＮＭＲは例えば図１で示されている方法で感知するために磁束に露出 される。非磁気抵抗ＮＭＲの抵抗はバイアス磁束に露出されたときの磁気抵抗Ｍ Ｒの抵抗に等しく、または最小および最大の供給された磁束にそれぞれ露出され たとき磁気抵抗ＭＲの最小および最大抵抗の間の中間値に等しいことが好ましい 。

抵抗ＭＲとＮＭＲは砒化ガリウム基体上に好ましくはインジウムアンチモンのよ うな同一の磁気抵抗材料で形成されている。他の応用可能な磁気抵抗材料は砒化 インジウム、燐化インジウム、砒化ガリウムを含むがこれらに限定されない。

前述の参照した特許明細書に記載されているようにホール効果の短絡スｌ−ライ ブまたは他の構造（図示せず）は磁気抵抗自体が非磁気抵抗ＮＭＲの抵抗よりも ずっと大きいように磁気抵抗ＭＲに設けられる。

実際には非磁気抵抗ＮＭＲの磁気抵抗の値は小さいが、理想的には非磁気抵抗Ｎ ＭＲは抵抗か磁束により影響されないように磁気抵抗はゼロである。本発明の基 本的原理によると、非磁気抵抗ＮＭＲの抵抗は温度のみに従って変化し、一方磁 気抵抗ＭＲの抵抗は温度と供給磁束の両者により変化される。

抵抗ＭＲとＮＭＲは磁気抵抗ＭＲの磁気抵抗値を増加する付加的な構造の設置を 除いて基本的に同様であることが好ましい。抵抗へ４ＲとＮＭＲはこれらがセン サ６０の動作期間中、同一の温度にさらされるように互いに熱的に近接して位置 されている。これは集積回路製造技術を使用して同時に抵抗ＭＲとＮ　ＭＲを製 造することにより正確に実行されることができる。一方の抵抗ＭＲまたはＮＭＲ の厚さの変化および他の特性か共通の処理により他方の抵抗ＭＲまたはＮＭＲの 対応する変化により一致される。

抵抗ＭＲとＮＭＲの共通の構造のためにその抵抗は実質上一致した状態で温度に 応じて変化される。温度か増加すると抵抗ＭＲとＮＭＲの抵抗か同量減少し、そ の逆に減少する場合にも同様に同量増加する。同一の一定電流Ｉ２が抵抗ＭＲと Ｎ　Ｍ　Ｒとの両者を流れるので、抵抗ＭＲとＮＭＲを横切って発生する電圧も 温度の変化に応じて等しく変化する。

磁気抵抗ＭＲを横切る電圧は差動または演算増幅器６６の非反転入力に供給され 、一方非磁気抵抗ＮＭＲを横切る電圧は増幅器６６の反転入力に供給される。温 度が増加すると抵抗ＭＲとＮＭＲの抵抗は減少し、その両端の電圧は同量減少し 、その逆の場合は反対に変化する。増幅器６６は抵抗ＭＲとＮＭＲを横切る電圧 間の差として出力電圧Ｖｏｕｊを生成する。これらの電圧は温度によって同一の 変化をするので、その間の差と出力電圧Ｖｏｕｌはセンサ６０の動作温度範囲に わたって温度変化により影響を受けない。

供給磁束が増加すると磁気抵抗ＭＲの抵抗が増加すると、磁気抵抗ＭＲを横切る 電圧は非磁気抵抗ＮＭＲを横切る電圧よりも高くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは正に なる。出力電圧Ｖｏｕｊは磁束が減少すると逆に負になる。

電源６２．６４は磁気抵抗１２を横切る電圧が最大の可能な範囲（図１の従来技 術の回路の場合に一致したインピーダンスの２倍）まで磁気抵抗１２の抵抗の変 化によって変化するように基本的に無限の同等な負荷インピーダンスを有する。

センサ６０の出力電圧スイングも図１の回路で可能な出力電圧スイングの２倍で ある。

図５は７０で示されているセンサ６０を変形形態を示している。

出力電圧Ｖｏｕｆの極性はセンサ６０の極性に関連して反転される。さらに詳し く説明すると、抵抗ＭＲおよび、ＮＭＲと定電流源の関連位置は反転される。セ ンサ７０では定電流源７２と７４は抵抗ＭＲとＮＭＲから接地に電流Ｉ２を流す 。供給された磁束が増加するとき磁気抵抗ＭＲの抵抗とその両端の電圧が増加し 、出力電圧Ｖｏｕｔは負になる。反対の動作は供給された磁束が減少するとき生 じる。

センサ７０は図６で詳細に示されている。電流［７２は磁気抵抗ＭＲと直列に接 続された被制御電流路（ソース／チャンネル／ドレイン）を有するＮＭＯ３ＦＥ Ｔ７６を含み、電流源７４は非磁気抵抗ＮＭＲと直列に接続された被制御電流路 を有するＮＭＯ３ＦＥＴ７ｇを含む。

Ｆ　Ｅ　Ｔ７６、７８は８０で示されている電流ミラーの素子であり、さらに固 定マスター抵抗ＲＭと直列に接続された被制御電流路を有するＮＭＯ３ＦＥＴ８ ２を含む。ＦＥＴ８２のドレインおよびゲートはＦＥＴ８２がダイオードとして 電気的に機能するように相互接続されている。Ｆ　Ｅ　Ｔ　７６、７８．８２の 電流制御端子（ゲート）も相互接続される。

集積回路としてセンサ７０を製造することによって、ＦＥＴ７６、７８．８２は 実質上同一の電気特性を有する。マスター抵抗ＲＭは磁気抵抗材料で形成された 抵抗ＭＲとＮＭＲよりも温度変化に対する感度が少ないアルミニウム、ポリシリ コンまたは他の金属から形成されている通常の抵抗であることが好ましい。理想 的にはマスター抵抗ＲＭの抵抗はセンサ７０の動作温度範囲にわたって全く変化 しない。

ＦＥＴ８２のゲート電圧は予め定められた動作点またはマスター抵抗ＲＭの抵抗 の関数である基準電圧ＶＲ３にセットされ、電源電圧Ｖ＋の値と、ゲート電圧に よるＦＥＴ８２の電流／電圧特性はドレイン電圧に等しい。電圧ＶＲ３はＦＥＴ ８２を流れる電流が１２であるように選択される。

電圧ＶＲ３はまたＦ　Ｅ　Ｔ７６、７８のゲートに供給される。基本的なトラン ジスタ動作に応じて、Ｆ　Ｅ　Ｔ　７６、７８．８２のゲート電圧が等しいので それを流れる電流も等しくなければならない。このようにして電流Ｉ２はＦＥＴ ８２からＦ　Ｅ　Ｔ７６、７８に“反射”され、電流はＦＥＴ７６．７８を流れ 、それによって抵抗ＭＲＳＮＭＲはＩ２で一定に維持される。

ＦＥＴ７６．７８がトランスコンダクタンス増幅器として動作し、それを通過す る電流が基準電圧ＶＲ３により決定されることは明白である。ＦＥＴ８２とマス ター抵抗ＲＭを別の基準電圧源、例えば正確な電圧源（図示せず）に置換するこ とは本発明の技術範囲内であり、この電圧源は電圧ＶＲ３をＦＥＴ７６．７８の ゲートに供給する。

本発明はＮＭＯ３ＦＥＴを使用する構成に限定されず、バイポーラまたは他のタ イプのトランジスタが代りに使用できることが理解できよう。バイポーラトラン ジスタの場合には、被制御電流路はエミッタ、ベース、コレクタを含み電流制御 端子はベース端子である。

図７はＣＭＯ５構造を使用して構成される電流ミラー９０を含んでいる図４のセ ンサ６０を示している。電流ミラー９０は図６を参照して説明されているように 機能するＮＭＯ３ＦＥＴ７６．８２を含む。しかしながらＮＭＯ３ＦＥＴ７Ｂは 省略され、ＰＭＯ３ＦＥＴ９２はＦＥＴ７６と電圧源Ｖ＋との間に接続されてい る被制御電流路を有する。ＰＭＯ３ＦＥＴ９４．９６の被制御電流路は抵抗ＭＲ ，ＮＭＲと電圧源■＋の間にそれぞれ接続される。ＦＥＴ９２のゲートはドレイ ンおよびＦＥＴ　９４．９６のゲートに接続されている。

ＦＥＴ７６を通る電流がＦＥＴ８２により工２に反射されるのでこの同一の電流 １２はＦＥＴ９２を流れなければならない。

ダイオード接続されたＦＥＴ９２はＦＥＴ８２が電流Ｉ２をＦＥＴ７６に反射す るのと同じように電流Ｉ２をＦＥＴ９４．９６に反則する。従って一定電流Ｉ２ は抵抗ＭＲ（！：ＮＭＲを通って流れる。

図８は図５．６の集積回路センサ７０か２つの半導体基体１００．１０２上で製 造されることができる手順を示している。抵抗＆ｉＲとＮＭＲはインジウムアン チモンで形成され、基体！００は砒化ガリウムウェハであることが好ましい。し かしながら他の材料の組合わせも本発明の技術範囲内で可能である。基体１０２ も砒化ガリウムウェハまたは、他の材料で形成されることかできる。

抵抗ＭＲとＮＭＲとＦ　Ｅ　Ｔ　７６、７８．８２は本発明の特徴ではない通常 の集積回路製造技術を使用して基体１００上に製造される。ホール効果短絡スト リップ１０４は前述したように磁気抵抗を増加するため磁気抵抗ＭＲに形成され る。抵抗ＭＲとＮＭＲの端部はＶ＋パッド１０６に接続され、−万Ｆ　Ｅ　Ｔ　 ７６、７８゜８２のソースは接地パッド＋０８に接続されている。ＦＥＴ７６． ７８のドレインはそれぞれパッド１１０．１１２に接続され、一方ＦＥＴ８２の ドレインはパッド１１４に接続されている。

増幅器６６、マスター抵抗ＲＭ、電圧Ｖ＋を供給する電圧源１１６は基体１０２ に製造される。電圧源１１６の正と負の端子はパッド１１８．１２０にそれぞれ 接続されている。増幅器６６の非反転および反転入力はパッド１２２と１２４に ぞれぞれ接続されている。増幅器６６の出力はパッド１２６で取出される。マス ター抵抗ＲＭの端部はパッド１２８に接続されている。

基体１０２は基体１０２上の部品、特にマスター抵抗ＲＭが抵抗ＭＲとＮＭＲに 影響を与える温度変化にさらされないように熱的に分離されて基体１００から離 れて位置されることが好ましい。パッド１０６．１１８．１０８．１２０．１１ ４．１２８．１１２．１２４．１１０．１２２はライン１３０．１３２．１３４ ．１３６．１３８によりそれぞれ相互接続されている。

センサ７０は２つの分離した基体１００．１０２を含んでいるように図８で示さ れているか、単一の基体上でセンサフロ全体を製造することは本発明の技術範囲 内にある。いずれの場合にしても抵抗が温度変化により影響されないようにマス ター抵抗ＲＭから熱的に分離されることが好ましい。

本発明の幾つかの図示的な実施例を示し、説明したが多くの変形および代りの実 施例が本発明の技術的範囲を逸脱することなく当業者により行われるであろう。

例えば、抵抗ＭＲとＮＭＲの抵抗値とそこを通って流れる定電流は前述したよう に等しくなく、異なってもよい。抵抗ＭＲとＮＭＲを横切る電圧か磁気抵抗ＭＲ の温度による抵抗の変化の影響を消去するために使用されることのできる予め定 められた関係で温度により変化することのみか必要である。

磁気抵抗ＭＲの材料と異なっている材料である非磁気抵抗ＮＭＲを製造すること も本発明の技術範囲内にある。

従って、本発明は特定の説明された例示的な実施例だけに限定されない。種々の 変形が試行され請求の範囲により限定されている本発明の技術的範囲を逸脱する ことなく行われることができる。

手続補正書 １．事件の表示 特願平６−５０７４６１号 ２、発明の名称 高出力電圧スイングを有する温度補償された磁気抵抗センサ回路３、補正をする 者 事件との関係　特許出願人 名称　サンタ・バーバラ・リサーチ・センター４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 鈴榮内外国特許事務所内 〒１００　電話０３　（３５０２）３１８１　（大代表）７、補正の内容 （１、発明の名称を 「高出力電圧スイングを有する温度補償された磁気抵抗センサ回路」と訂正する 。

（２）明細書第１頁第２行乃至第３行 「高出力電圧スイングを有し、温度補償された磁気抵抗集積回路」を「高出力電 圧スイングを有する温度補償された磁気抵抗センサ回路」と訂正する。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号Ｇ　１１　Ｂ　５／３９ 　８２２４−５ＤＨＯＩＬ　４３１０８　Ａ　９２７４−４ＭＩ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給された磁束によって変化する抵抗を有する磁気抵抗と、 磁気抵抗に熱的に近接して配置され、前記磁束により抵抗が実質的に影響を受け ない非磁気抵抗と、磁気抵抗および非磁気抵抗電圧にそれぞれ電圧降下を発生す るために磁気抵抗および非磁気抵抗を通って実質上等しい一定の電流を流れさせ る定電流源手段と、前記磁気抵抗および非磁気抵抗電圧の予め定められた関数と して出力信号を生成する計算手段とを具備し、前記磁気抵抗および非磁気抵抗は 実質上温度によって一致して変化する磁気抵抗センサ回路。
2. （２）定電流源手段が電流ミラー手段を具備している請求項１記載の回路。
3. （３）定電流源手段は、 電圧源手段と、 電圧源手段を横切って磁気抵抗と直列に接続された第１の被制御電流路と、第１ の電流制御端子とを有する第１のトランジスタと、 電圧源手段を横切って非磁気抵抗と直列に接続された第２の被制御電流路と、第 ２の電流制御端子とを有する第２のトランジスタと、 前記第１、第２の電流制御端子に予め定められた基準電圧を供給する基準電圧源 手段とを具備している請求項１記載の回路。
4. （４）基準電圧源手段は、 固定抵抗と、 電圧源手段を横切って固定抵抗と直列に接続された第３の被制御電流路と、回路 内で前記第１、第２の電流制御端子に接続された第３の電流制御端子とを有する ダイオード接続の第３のトランジスタとを有する請求項３記載の回路。
5. （５）第１、第２、第３のトランジスタが電界効果トランジスタであり、 前記第１、第２、第３の被制御電流路がそれぞれソースとドレインを有し、 前記第１、第２、第３の電流制御端子がゲートをそれぞれ具備する請求項４記載 の回路。
6. （６）固定抵抗が磁気抵抗および非磁気抵抗から熱的に分離されている請求項４ 記載の回路。
7. （７）計算手段が、前記磁気抵抗と非磁気抵抗との問の差に応じて前記出力信号 を生成する比較手段を具備している請求項１記載の回路。
8. （８）基体と、 基体上に形成され、温度および供給された磁束により変化する抵抗を有する磁気 抵抗と、 磁気抵抗に熱的に近接して基体上で形成され、温度により変化する抵抗を有し、 実質上前記磁束により影響を受けない非磁気抵抗と、 実質上温度によって等しい変化をする磁気抵抗電圧および非磁気抵抗電圧をそれ ぞれ生成するために磁気抵抗および非磁気抵抗を通って一定の電流を流れさせる 定電流源手段と、前記磁気抵抗電圧および非磁気抵抗電圧の予め定められた関数 として出力信号を生成する計算手段とを具備している磁気抵抗集積回路センサ。
9. （９）定電流源手段が電流ミラー手段を具備している請求項８記載のセンサ。
10. （１０）定電流源手段は、 電圧源手段と、 基体上に形成され、電圧源手段を横切って磁気抵抗と直列に接続された被制御電 流路と、第１の電流制御端子とを有する第１のトランジスタと、 基体上にで形成され、電圧源手段を横切って非磁気抵抗と直列に接続された被制 御電流路と第２の電流制御端子とを有する第２のトランジスタと、 前記第１、第２の制御端子に予め定められた基準電圧を供給する基準電圧源手段 とを具備している請求項８記載のセンサ。
11. （１１）基準電圧源手段は、 固定抵抗と、 基体上に形成され、電圧源手段を横切って固定抵抗と直列に接続された被制御電 流路と、前記第１、第２の電流制御端子に回路内で接続された第３の電流制御端 子とを有するダイオード接続された第３のトランジスタとを具備する請求項１０ 記載のセンサ。
12. （１２）第１、節２、第３のトランジスタが電界効果トランジスタであり、 前記第１、第２、第３の被制御電流路がそれぞれソースとドレインを有し、 前記第１、第２、第３の電流制御端子がそれぞれゲートを有する請求項１１記載 のセンサ。
13. （１３）固定抵抗が磁気抵抗および非磁気抵抗から熱的に分離されている請求項 １２記載のセンサ。
14. （１４）固定抵抗が基体外部に配置されている請求項１３記載のセンサ。
15. （１５）計算手段が前記磁気抵抗電圧と非磁気抵抗電圧との間の差に応じて前記 出力信号を生成する比較手段を具備している請求項８記載のセンサ。
16. （１６）磁気抵抗と非磁気抵抗とが磁気抵抗材料によって形成され、 磁気抵抗がさらに磁気抵抗を非磁気抵抗よりも大きい磁気抵抗にさせる構造を有 している請求項８記載のセンサ。
17. （１７）前記磁気抵抗材料がインジウムアンチモン、砒化インジウム、燐化イン ジウム、砒化ガリウムからなるグループから選択されている請求項１６記載のセ ンサ。
18. （１８）基体が砒化ガリウムで構成され、前記磁気抵抗材料が砒化インジウムで 構成されている請求項１６記載のセンサ。