JPH08139386A

JPH08139386A - 波形整形回路

Info

Publication number: JPH08139386A
Application number: JP6277953A
Authority: JP
Inventors: Shiyouko Onizuka; 升子鬼塚; Yukihisa Yasuda; 幸央安田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】磁電変換素子からの出力電圧信号のＤＣバイ
アス成分であるＤＣレベルをキャンセルし、検出したい
ＡＣ成分のみが取り出せるように、ダイナミックレンジ
を小さくして、Ｓ／Ｎ比が高く、検出精度の高い波形整
形回路を得る。【構成】磁電変換素子からの出力電圧信号に比例した
電流を出力する増幅回路２０と、増幅回路２０から出力
されて抵抗６に流入すべき電流の一部を吸い込むための
定電流吸い込み回路７と、定電流吸い込み回路７が吸い
込む電流の量を制御するための制御手段であるボトムホ
ールド回路８とコンデンサ９とを設け、制御手段により
吸い込む電流の量を調整して、波形整形回路の出力であ
る抵抗６の電圧降下の値を低下させ、その分、ＤＣレベ
ルをキャンセルさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホール素子等の磁電
変換素子の出力信号の波形を整形する波形整形回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転体や移動体等の角度検出や位置検出
のセンサとしてホール素子等の磁電変換素子が用いられ
ている。例えば、少なくとも１つの凹凸部をもつ金属の
回転体に磁石を対向させ、回転体と磁石との間にホール
素子を配置させた状態で回転体を回転させると、回転体
の凸部に磁石の磁力線が集まるので、ホール素子に印加
される磁界は、凸部では若干強く、凹部では若干弱くな
る。このようにして、回転体の凹凸部とホール素子の相
対位置に応じて磁界が変化し、ホール素子はその磁界の
変化に応じた微小な電圧を出力する。この微小な出力電
圧をホール電圧と呼ぶが、このホール素子から出力され
るホール電圧を検出することにより、回転体の変位量を
検出することができる。

【０００３】上述のような検出を行う場合に、ホール素
子等の磁電変換素子に、固設された永久磁石等を用いて
一定したＤＣバイアス磁界を印加した状態で、上述した
ように、少なくとも１つの凹凸部をもつ金属の回転体等
の被検出体を変位させて、ＤＣバイアス磁界に重畳する
被検出体の変位により生じるＡＣ磁界の検出を行うこと
がある。

【０００４】図６は、そのような方法によりＡＣ磁界の
検出を行うための従来の波形整形回路の構造の一例を示
したブロック図である。図のように、ホール素子１が設
けられており、ホール素子１には、ホール素子１に電流
を流すための電源２１及びＧＮＤ端子２２が接続されて
いる。また、ホール素子１から出力されるホール電圧を
増幅させるための増幅器２が接続されており、また、増
幅器２には、図のように、ボトムホールド回路８とコン
パレータ１０とが接続されている。ボトムホールド回路
８には、増幅器２からの出力信号Ｖｏが入力され、その
ボトムレベルを基準にして所定のしきい値を設け、その
しきい値に相当する一定の基準電圧信号Ｖｒｅｆを、そ
こに接続されているコンデンサ９の放電または充電によ
り調整して出力するものである。また、コンパレータ１
０は、ボトムホールド回路８にも接続されており、ボト
ムホールド回路８から出力される基準電圧信号Ｖｒｅｆ
と増幅器２からの出力信号Ｖｏとを入力し、両者を比較
して、その大小判定により比較結果信号を出力端子２４
を介して外部に出力するものである。

【０００５】次に動作について説明する。以上のように
構成された従来の波形整形回路において、ホール素子１
に、上述したように、永久磁石（図示せず）により一定
のＤＣバイアス磁界が印加されており、またそれに重畳
して、被検出体（図示せず）の変位により変動するＡＣ
磁界が印加されている。ホール素子１に電源２１により
所定の電流を流すと、ホール素子１は、ＤＣバイアス磁
界にＡＣ磁界を重畳させた磁界の変化に応じた微小なホ
ール電圧Ｖ_H を出力する。ホール素子１から出力された
ホール電圧Ｖ_H は、増幅器２で増幅され、ボトムホール
ド回路８から出力される基準電圧Ｖｒｅｆとコンパレー
タ１０で比較され、出力端子２４からその比較結果を示
すＨレベルまたはＬレベルの信号が出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ホール電圧Ｖ_H は、図
３に示すように、ＤＣバイアス磁界に対応したＤＣ成分
を示す一定のＤＣレベルに、ＡＣ磁界に対応した正弦波
形のＡＣ成分を重ねたものになる。このとき、ＡＣ成分
に対してＤＣレベルの比率が大きい場合、増幅回路２の
出力のダイナミックレンジ（出力の変動範囲）を大きく
とると、検出すべきＡＣ成分の絶対量が全体に対して小
さくなってしまうので、その小さい値を検出するには、
微小なノイズの影響をも受け易くなり、Ｓ／Ｎ比が低く
なり、検出精度が低いという問題点があった。

【０００７】また、ボトムホールド回路８は、基準電圧
Ｖｒｅｆを出力する際の基準としてＡＣ成分のボトムレ
ベルを用いているため、上述のようにノイズの影響が大
きく、Ｓ／Ｎ比が低い状態においては、ボトムホールド
回路８の基準電圧Ｖｒｅｆの精度も低くなり、従って、
コンパレータ１０の比較結果に誤差が生じ、検出精度が
低くなるという問題点があった。

【０００８】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、増幅回路からの出力から検出す
べきＡＣ成分だけを取り出せるようにＤＣレベルを一部
または全てキャンセルして、増幅回路からの出力のダイ
ナミックレンジを小さくすることにより、出力信号のＳ
／Ｎ比が高く、検出精度の高い波形整形回路を得ること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＤＣ
バイアス成分とＡＣ成分とを有する磁電変換素子からの
出力電圧信号の波形を整形する波形整形回路であって、
磁電変換素子からの出力電圧信号のＡＣ成分に相当する
電流を出力する電圧／電流変換手段と、電圧／電流変換
手段からの出力電流が流入され、それに比例した電圧信
号を外部に出力する電圧信号出力手段とを備えた波形整
形回路である。

【００１０】請求項２の発明は、電圧／電流変換手段
が、磁電変換素子からの出力電圧信号を増幅し、それに
比例する電流を電圧信号出力手段に出力する増幅部と、
増幅部から出力された電圧信号出力手段に流入すべき電
流の一部を吸い込むための定電流吸い込み部と、電圧信
号出力手段からの電圧信号のＡＣ成分のボトムレベルが
所定のしきい値になるように、定電流吸い込み部が吸い
込む電流の量を制御する制御部とを備えている。

【００１１】請求項３の発明は、電圧／電流変換手段
が、所定量の電流を出力する定電流出力部と、定電流出
力部からの出力電流が入力され、磁電変換素子からの出
力電圧信号を増幅し、それに比例する電流から定電流出
力部からの出力電流の分を差し引いた電流を電圧信号出
力手段に出力する増幅部と、電圧信号出力手段からの電
圧信号のＡＣ成分のボトムレベルが所定のしきい値にな
るように、定電流出力部が出力する電流の量を制御する
制御部とを備えている。

【００１２】

【作用】請求項１の発明においては、磁電変換素子から
の出力電圧信号のＤＣバイアス成分を除去し、ＡＣ成分
に相当する電流を電圧／電流変換手段から出力し、電圧
信号出力手段が、その電圧／電流変換手段からの出力電
流に比例した電圧降下を発生し、その電圧降下を示す電
圧信号を出力する。

【００１３】請求項２の発明においては、増幅手段が磁
電変換素子からのＤＣバイアス成分とＡＣ成分とを有す
る出力電圧信号全体に比例した電流を出力し、増幅部か
ら出力されたその電流の一部を定電流吸い込み部が吸い
込み、残りの電流が電圧信号出力手段に流入される。こ
のとき、制御部により、電圧信号出力手段からの電圧信
号のＡＣ成分のボトムレベルが所定の値になるように、
定電流吸い込み部が吸い込む電流の量が制御される。

【００１４】請求項３の発明においては、定電流出力部
が所定量の電流を出力し、増幅部にその電流が入力さ
れ、磁電変換素子からのＤＣバイアス成分とＡＣ成分と
を有する出力電圧信号全体に比例した電流から定電流出
力部からの出力電流の分を差し引いた電流が増幅部から
電圧信号出力手段に出力される。このとき、制御部によ
り、電圧信号出力手段からの電圧信号のＡＣ成分のボト
ムレベルが所定の値になるように、定電流出力部が出力
する電流の量を制御される。

【００１５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１に示すように、ホール素子１には、ホール素子
１に電流を流すための電源２１およびＧＮＤ端子２２が
接続されている。また、ホール素子１から出力されるホ
ール電圧Ｖ_H を増幅するための増幅回路２０が設けられ
ている。増幅回路２０は、図のように、１対のＮＰＮト
ランジスタ１４及び１５、抵抗１１及び１２、並びに、
定電流を作るための定電流源１６とを有する差動増幅回
路３と、整流器として作動する複数のバッファ４と、オ
ペアンプ５等とから構成されている。増幅回路２０に
は、温度補償用抵抗である抵抗体６が接続されるととも
に、その抵抗体６に流れるべき電流Ｉｏの一部を吸い込
むための定電流吸い込み回路７が接続されている。定電
流吸い込み回路７は、図のように、４つのＮＰＮトラン
ジスタ７ａ、７ｂ、７ｄ及び７ｅと、１つのＰＮＰトラ
ンジスタ７ｃと、３つの抵抗７ｆ、７ｇ及び７ｈと、電
源７ｉ等から構成されており、また、定電流吸い込み回
路７が吸い込む電流の量を増幅回路２０の出力電圧に応
じて変化させるためのボトムホールド回路１８とコンデ
ンサ９とが接続されている。ここで、ボトムホールド回
路１８は、例えば、図２に示すように、オペアンプ１８
ａと、それに定電圧Ｖ_THを出力する定電圧源１８ｂとか
ら構成するようにすればよい。

【００１６】次に動作について説明する。ホール素子１
に発生したホール電圧Ｖ_H はいったん増幅回路２０にお
いてその電圧信号に比例した電流Ｉｏに変換される。具
体的にこの動作を説明すると、差動増幅回路３は、ホー
ル素子１で発生したホール電圧Ｖ_H に比例してＮＰＮト
ランジスタ１４及び１５のコレクタ電流Ｉ₁₄及びＩ₁₅に
差△Ｉ＝Ｉ₁₅−Ｉ₁₄が生じるように動作する。従って、
図１において、抵抗１１と抵抗１２に流れる電流Ｉ₁₄と
Ｉ₁₅との差である△Ｉによって、点Ａ及び点Ｂにおける
それぞれの電位Ｖ_A とＶ_B にも差が生じるが、オペアン
プ５の働きによって抵抗１１に流れる電流Ｉ₁₄が増加
し、電位Ｖ_A は電位Ｖ_B と等しくなる。このとき、抵抗
１１において増加した電流の量は△Ｉであり、これは、
出力電流Ｉｏとなって、抵抗体６に流入する。このよう
にして、ホール電圧Ｖ_H はそれに比例した出力電流Ｉｏ
に変換される。

【００１７】いま、定電流吸い込み回路７及びボトムホ
ールド回路１８等が設けられていないとすると、電流Ｉ
ｏは増幅回路２０に接続されている抵抗体６にすべて流
入され、このとき抵抗体６に発生する電圧降下Ｖｏが増
幅回路２０の出力となり、出力端子２４から外部に出力
される。しかしながら、この実施例においては、上述し
たように、定電流吸い込み回路７を設け、本来、抵抗体
６に流れるべき電流Ｉｏの一部である電流Ｉｓを吸い込
むことにより、抵抗体６に流れる電流を減少させて、抵
抗体６に発生する電圧降下Ｖｏを低下させる。

【００１８】ここで、増幅回路２０の増幅率を決定する
抵抗体６の値は、出力ＶｏのＡＣ成分の振幅が検出でき
る程度に大きくしておく。図４に、この実施例における
出力Ｖｏを示す。定電流吸い込み回路７が吸い込む電流
Ｉｓの値は、ボトムホールド回路１８に接続されたコン
デンサ９の充放電により一意に定まるように構成されて
おり、増幅回路２０の出力ＶｏのＡＣ成分のボトムレベ
ルが所定のしきい値Ｖ_THになるようにその増減が制御さ
れる。具体的には、増幅回路２０の出力Ｖｏが所定のし
きい値Ｖ_TH以上になると、コンデンサ９が放電し、ボト
ムホールド回路１８からの出力電圧Ｖｃは減少し、それ
により、定電流吸い込み回路７が吸い込む電流Ｉｓを増
加させる。また逆に、増幅回路２０の出力Ｖｏが所定の
しきい値Ｖ_TH以下になると、コンデンサ９に充電させ
て、定電流吸い込み回路７が吸い込む電流Ｉｓを減少さ
せる。定電流吸い込み回路７の動作については後述す
る。このとき、コンデンサ９の放電を充電よりも極めて
遅くするようにしておけば、出力電圧Ｖｃは微小変化す
るが、この変化量は非常に微小であるため、見かけ上ほ
ぼ一定となる。従って、出力電圧Ｖｃの変化に応じて変
化する電流Ｉｓの値も見かけ上一定となって、増幅回路
２０の出力電圧ＶｏのＤＣレベルがほぼ一定量キャンセ
ルされ、ボトムレベルは、図４に示すように、所定のし
きい値Ｖ_THに対応するようになる。ここで、キャンセル
されるＤＣレベルの値も時間により微小変化している
が、測定上の影響としては無視できる程度である。

【００１９】定電流吸い込み回路７の動作について説明
する。まず、上述したように、増幅回路２０の出力電圧
Ｖｏが、所定のしきい値Ｖ_TH以上になると、コンデンサ
９が放電し、ボトムホールド回路１８からの出力Ｖｃは
減少する。今、トランジスタ７ａ、７ｂ、７ｃのベース
電流を無視し、それらのベース・エミッタ間電圧Ｖ_BEが
等しいとすると、抵抗７ｇとトランジスタ７ｃとの間の
点Ｒにおける電圧Ｖｒは、Ｖｒ＝Ｖc−２Ｖ_BE＋Ｖ_BE＝Ｖｃ−Ｖ_BE ・・・（１）となり、ＶｒはＶｃに比例する。また、抵抗７ｇを流れ
る電流Ｉｒｅｆは、抵抗７ｇの抵抗値をｒ_7g、電源７ｉ
からの出力をＶｃｃとすると、Ｉｒｅｆ＝（Ｖｃｃ−Ｖｒ）／ｒ_7g ・・・（２）となり、トランジスタ７ｄ及び７ｅが構成しているカレ
ントミラー回路の働きにより、Ｉｒｅｆ＝Ｉｓとなる。
従って、以上のように、（１）式及び（２）式の関係に
より、ボトムホールド回路１８からの出力Ｖｃが減少す
ると、点Ｒにおける電圧Ｖｒが減少し、電流Ｉｒｅｆが
増加するので、定電流吸い込み回路７が吸い込む電流Ｉ
ｓも増加する。また、逆に、増幅回路２０の出力電圧Ｖ
ｏが、所定のしきい値Ｖ_THよりも小さくなると、上述し
たように、コンデンサ９は充電となり、ボトムホールド
回路１８からの出力Ｖｃは増加するようになっているの
で、それにより、上述の（１）式及び（２）式の関係に
従い、点Ｒの電圧Ｖｒが増加し、電流Ｉｒｅｆが減少す
るので、定電流吸い込み回路７が吸い込む電流Ｉｓも減
少する。

【００２０】この実施例においては、増幅回路２０、定
電流吸い込み回路７、ボトムホールド回路１８及びコン
デンサ９が、磁電変換素子であるホール素子１からの出
力電圧信号のＡＣ成分に比例した電流を出力する電圧／
電流変換手段を構成しており、また、抵抗体６及び出力
端子２４が、電圧／電流変換手段からの出力電流が流入
され、それに比例した電圧信号を出力する電圧信号出力
手段を構成している。さらに、細かくいえば、増幅回路
２０が、ホール素子１からのＤＣバイアス成分とＡＣ成
分とを有する出力電圧信号を増幅し、それに比例する電
流を出力する増幅部を構成しており、定電流吸い込み回
路７が、増幅回路２０から出力されて電圧信号出力手段
に流入すべき電流の一部を吸い込むための定電流吸い込
み部を構成しており、ボトムホールド回路１８及びコン
デンサ９が、電圧信号出力手段を構成している出力端子
２４からの電圧信号のＡＣ成分のボトムレベルが所定の
値になるように、定電流吸い込み回路７が吸い込む電流
の量を制御する制御部を構成している。

【００２１】以上のように、この実施例においては、抵
抗体６に流れるべき電流Ｉｏの一部を定電流吸い込み回
路７を設けることにより吸い込み、抵抗体６に流れる電
流を減少させて、それにより、抵抗体６における電圧降
下である出力Ｖｏの値を低下させ、その結果、図４に示
すように、出力ＶｏのＤＣレベルを一部キャンセルし
て、出力Ｖｏのダイナミックレンジ（変動の範囲）を狭
くし、ＡＣ成分検出時のノイズの影響を小さくすること
により、Ｓ／Ｎ比を高くし、検出精度を向上させること
が出来る。

【００２２】尚、この実施例においては、増幅回路２０
の出力電圧Ｖｏのボトムレベルを所定のしきい値Ｖ_THに
するようにして、ＤＣレベルの一部をキャンセルするよ
うにしたが、所定のしきい値Ｖ_THをゼロに設定して、Ｄ
Ｃレベルをすべてキャンセルするようにしてもよい。

【００２３】実施例２．上記の実施例１においては、増
幅回路２０の最終出力Ｖｏのダイナミックレンジを狭く
する方法を示し、最終出力Ｖｏに至るまでの途中の段階
である差動増幅回路３等においては従来例と同様にダイ
ナミックレンジは広いままであったが、この実施例にお
いては、増幅回路２０の初段の差動増幅回路３において
ダイナミックレンジを狭くし、検出精度の向上および回
路構成の簡略化を実現させる方法について示す。図５
は、その構造を示したブロック図である。基本動作は実
施例１と同様であり、ホール電圧Ｖ_H 及び増幅回路２０
の出力Ｖｏは図３及び図４のグラフに従う。

【００２４】この実施例においても、図５に示されるよ
うに、ホール素子１に、差動増幅回路３及びオペアンプ
５等を有する増幅回路２０が接続されている。また、こ
の実施例においては、差動増幅回路３に設けられたＮＰ
Ｎトランジスタ１５に一定の電流Ｉｏｆｆを流し込むた
めのＩｏｆｆ調整回路３１及びＰＮＰトランジスタ１３
とが設けられており、それにより、流し込む電流Ｉｏｆ
ｆの分だけ差し引いた値の電流Ｉｏを差動増幅回路３か
ら出力するようにして、出力Ｖｏのダイナミックレンジ
を差動増幅回路３において狭くする。尚、Ｉｏｆｆ調整
回路３１には、図のように、ボトムホールド回路１０及
びコンデンサ９が接続されており、このコンデンサ９に
より電流Ｉｏｆｆの量が一意に決まるように構成されて
いる。ボトムホールド回路１８の具体的構造は図２に示
した通りである。また差動増幅回路３とＩｏｆｆ調整回
路３１の定電流をつくるために、定電流源３３とトラン
ジスタ３４とが設けられている。Ｉｏｆｆ調整回路３１
は、図のように、４つのＮＰＮトランジスタ３１ａ、３
１ｂ、３１ｃ及び３１ｄ、１つのＰＮＰトランジスタ３
１ｅ、２つの抵抗３１ｇ及び３１ｈ、及び、電源３１ｆ
等から構成されている。他の構造については、実施例１
と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【００２５】具体的な動作について説明する。上述の実
施例１でも説明したように、差動増幅回路３は、ホール
素子１で発生したホール電圧Ｖ_H に比例してＮＰＮトラ
ンジスタ１４及び１５のコレクタ電流Ｉ₁₄及びＩ₁₅に差
△Ｉ＝Ｉ₁₅−Ｉ₁₄が生じるように動作する。従って、図
５において、Ｉｏｆｆ調整回路３１及びＰＮＰトランジ
スタ１３が無かった場合、抵抗１１と抵抗１２に流れる
電流Ｉ₁₄とＩ₁₅との差である△Ｉによって、点Ａ及び点
Ｂにおけるそれぞれの電位Ｖ_A とＶ_B にも差が生じる
が、オペアンプ５の働きによって抵抗１１に流れる電流
Ｉ₁₄が増加し、電位Ｖ_A は電位Ｖ_B と等しくなる。抵抗
１１の増加した電流は△Ｉであり、これは、出力電流Ｉ
ｏとなって、温度補償用抵抗である抵抗６に流入する。
このように、Ｉｏｆｆ調整回路３１とＰＮＰトランジス
タ１３とが無かった場合、実施例１と同様に、ホール電
圧Ｖ_H に比例した出力電流Ｉｏが生じる。

【００２６】しかしながら、この実施例においては、Ｉ
ｏｆｆ調整回路３１により出力された所定の電流Ｉｏｆ
ｆをＰＮＰトランジスタ１３によってＮＰＮトランジス
タ１５に流し込むようにしたため、電流Ｉｏｆｆの分、
抵抗１２に流れる電流が減少する。よって、ホール電圧
Ｖ_H がゼロからある程度大きくなるまで、すなわち、ホ
ール電圧Ｖ_H によって生じるＮＰＮトランジスタ１４及
び１５のコレクタ電流Ｉ₁₄とＩ₁₅の差△ＩがＩｏｆｆと
等しくなって、抵抗１１と１２に流れる電流が等しくな
るまで、電流Ｉｏはゼロで、さらにホール電圧Ｖ_H が大
きくなって、コレクタ電流Ｉ₁₅とＩ₁₄との差△ＩがＩｏ
ｆｆ以上になると、それが出力電流Ｉｏとなって発生す
る。従って、この電流Ｉｏｆｆの分だけ出力電流Ｉｏが
相殺されるため、結果として、初段の差動増幅回路３で
出力ＶｏのＤＣレベルを一部キャンセルし、ダイナミッ
クレンジを狭くしたことになる。尚、電流Ｉｏｆｆの量
をもっと大きくして、ＤＣレベルをすべてキャンセルさ
せるようにしてもよい。

【００２７】次に、Ｉｏｆｆ調整回路３１の動作につい
て説明する。基本的な動作は、上述の実施例１の定電流
吸い込み回路７と同様であるため、ここでは簡単に説明
する。増幅回路２０からの出力電圧Ｖｏが所定のしきい
値Ｖ_TH以上になると、コンデンサ９が放電し、ボトムホ
ールド回路１８からの出力電圧Ｖｃは減少する。それに
よって、トランジスタ３１ｂのベース電位がトランジス
タ３１ｃのベース電位よりも小さくなるため、トランジ
スタ３１ｃのコレクタ電流Ｉｏｆｆ’が増加する。ここ
で、トランジスタ３１ｅと差動増幅回路３のトランジス
タ１３とから構成されるカレントミラー回路の働きによ
りトランジスタ１５に流入される電流Ｉｏｆｆはコレク
タ電流Ｉｏｆｆ’と等しくなるため、コレクタ電流Ｉｏ
ｆｆ’とともに増加し、それにより増幅回路２０からの
出力電圧Ｖｏは減少する。また、逆に、増幅回路２０か
らの出力電圧Ｖｏが所定のしきい値Ｖ_THよりも小さくな
ると、コンデンサ９は充電となり、ボトムホールド回路
１８からの出力電圧Ｖｃは増加する。それにより、トラ
ンジスタ３１ｂのベース電位がトランジスタ３１ｃのベ
ース電位よりも大きくなるので、トランジスタ３１ｃの
コレクタ電流Ｉｏｆｆ’が減少し、それにより、電流Ｉ
ｏｆｆも減少し、増幅回路２０からの出力電圧Ｖｏは増
加する。

【００２８】この実施例においては、増幅回路２０、Ｉ
ｏｆｆ調整回路３１、ＰＮＰトランジスタ１３及びコン
デンサ９が、磁電変換素子であるホール素子１からの出
力電圧信号のＡＣ成分に比例した電流を出力する電圧／
電流変換手段を構成している。また、Ｉｏｆｆ調整回路
３１及びＰＮＰトランジスタ１３が、所定量の電流を出
力する定電流出力部を構成しており、増幅回路２０が、
ホール素子１からのＤＣバイアス成分とＡＣ成分とを有
する出力電圧信号を増幅し、それに比例する電流からＩ
ｏｆｆ調整回路３１からの出力電流の分を差し引いた電
流を出力する増幅部を構成しており、コンデンサ９が、
この実施例における電圧信号出力手段を抵抗６とともに
構成している出力端子２４からの電圧信号に応じて、そ
の電圧信号のＡＣ成分のボトムレベルが所定の値になる
ように、Ｉｏｆｆ調整回路３１が出力する電流の量を制
御する制御部を構成している。

【００２９】以上のように、この実施例においても、抵
抗体６に本来流れるべき電流の一部をＩｏｆｆ調整回路
３等を設けることにより減少させ、それにより、抵抗体
６における電圧降下である出力Ｖｏの値を低下させて、
その結果、図４に示すように、出力ＶｏのＤＣレベルを
キャンセルして、出力Ｖｏのダイナミックレンジ（変動
の範囲）を狭くし、ＡＣ成分検出時のノイズの影響を小
さくすることにより、Ｓ／Ｎ比を高くし、検出精度を向
上させることが出来る。

【００３０】また、この実施例においては、点Ａ及び点
Ｂの電位が等しくなるため、ＮＰＮトランジスタ１４，
１５、及び、抵抗１１，１２の各々の素子の相対性が温
度特性等の面において向上し、そのため、電圧／電流変
換時の誤差が小さくなり、検出精度をさらに向上させる
ことが出来る。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、磁電変換素子
からの出力電圧信号のＤＣバイアス成分を除去し、ＡＣ
成分に相当する電流を電圧／電流変換手段から出力し、
電圧信号出力手段が、その電圧／電流変換手段からの出
力電流に比例した電圧信号を出力するようにしたので、
電圧信号出力手段から出力される電圧信号は、ＤＣバイ
アス成分を除去された分、出力のダイナミックレンジが
狭くなり、ＡＣ成分検出時のノイズの影響を小さくする
ことが出来、Ｓ／Ｎ比及び検出精度を向上させることが
出来る。

【００３２】請求項２の発明によれば、増幅部から出力
され、電圧信号出力手段に流入されるべき電流の一部を
定電流吸い込み部が吸い込み、それにより、電圧信号出
力手段に流入される電流の量を減少させ、その電流の量
に比例した電圧信号出力手段からの電圧信号を低下させ
て、結果として、ＤＣバイアス成分をキャンセルし、ダ
イナミックレンジを狭くするようにしたので、Ｓ／Ｎ比
及び検出精度を向上させることが出来る。

【００３３】請求項３の発明によれば、定電流出力部が
所定量の電流を出力し、増幅部にその電流が入力され、
磁電変換素子からの出力電圧信号全体に比例した電流か
ら定電流出力部からの出力電流の分を差し引いた電流を
増幅手段から出力するようにし、結果として、ＤＣバイ
アス成分をキャンセルし、ダイナミックレンジを狭くす
るようにしたので、Ｓ／Ｎ比及び検出精度を向上させる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における波形整形回路の構
造を示したブロック図である。

【図２】図１のボトムホールド回路の具体的な構造の
一例を示したブロック図である。

【図３】図１のホール素子からの出力電圧を示した波
形図である。

【図４】図１の波形整形回路からの出力電圧を示した
波形図である。

【図５】本発明の実施例２における波形整形回路の構
造を示したブロック図である。

【図６】従来の波形整形回路の構造を示したブロック
図である。

【符号の説明】

１ホール素子、２増幅器、３差動増幅回路、５
オペアンプ、６温度補償用抵抗、７定電流吸い込み
回路、２０増幅回路、３１Ｉｏｆｆ調整回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＤＣバイアス成分とＡＣ成分とを有する
磁電変換素子からの出力電圧信号の波形を整形する波形
整形回路であって、上記磁電変換素子からの出力電圧信号のＡＣ成分に相当
する電流を出力する電圧／電流変換手段と、上記電圧／電流変換手段からの出力電流が流入され、そ
れに比例した電圧信号を外部に出力する電圧信号出力手
段と、を備えた波形整形回路。
【請求項２】上記電圧／電流変換手段が、上記磁電変換素子からの上記出力電圧信号を増幅し、そ
れに比例する電流を上記電圧信号出力手段に出力する増
幅部と、上記増幅部と上記電圧信号出力手段との間に接続され、
上記増幅部から出力された上記電圧信号出力手段に流入
すべき上記電流の一部を吸い込むための定電流吸い込み
部と、上記定電流吸い込み部に接続され、上記電圧信号出力手
段からの電圧信号のＡＣ成分のボトムレベルが所定のし
きい値になるように、上記定電流吸い込み部の吸い込む
電流の量を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の波形整形回
路。
【請求項３】上記電圧／電流変換手段が、所定量の電流を出力する定電流出力部と、上記磁電変換素子と上記定電流出力部とに接続され、上
記磁電変換素子からの上記出力電圧信号を増幅し、それ
に比例する電流から上記定電流出力部からの出力電流の
分を差し引いた電流を上記電圧信号出力手段に出力する
増幅部と、上記電圧信号出力手段からの電圧信号のＡＣ成分のボト
ムレベルが所定のしきい値になるように、上記定電流出
力部が出力する電流の量を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の波形整形回
路。