JPH10503019A

JPH10503019A - ホール効果素子の温度補償回路

Info

Publication number: JPH10503019A
Application number: JP8505220A
Authority: JP
Inventors: セカンドカークパトリック，リチャード・エイ・ザ
Original assignee: ハネウエル・インコーポレーテッド
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1998-03-17
Also published as: EP0771424A1; DE69508250D1; EP0771424B1; US6104231A; WO1996002849A1; DE69508250T2

Abstract

(57)【要約】ホール効果素子と組合わせて使用するために、温度補償抵抗器（４８，４９）、すなわち、エピタキシャル抵抗器が増幅器のフィードバックループの一部として信号ループの中に配置されていない温度補償回路を設ける。従って、回路は、通常はエピタキシャル抵抗器に加わる電位の変化によって起こる問題を誘起することなく、より高度の直線性と温度補償を可能にする。回路の一実施形態は、装置の動作中に供給電圧が変化したとしても、回路の出力電圧を供給のあらかじめ選択されたパーセンテージにクランプする、すなわち、丸める手段をさらに提供する。回路は、素子ごとの個別の変動を補償すべく回路に対し最終調整を実行するために、いくつかの外部トリミング可能抵抗器（ＲＮＣ１，ＲＮＣ２）を利用する。

Description

【発明の詳細な説明】ホール効果素子の温度補償回路発明の背景発明の分野：本発明は、一般に、ホール効果素子の温度補償回路に関し、特に、ホール素子の出力が変化したときに温度補償抵抗器に加わる電位を変動させることを阻止する温度補償回路に関する。従来の技術の説明：ホール効果素子は当業者には良く知られている。たとえば、ホール効果素子は、検出ゾーンを通過する磁性材料の動きを感知する装置に長年使用されてきた。自動車では、回転する物体の位置を監視するために、ギヤ歯センサやベーンセンサが使用されている。ギヤ歯センサは自動車のエンジンと関連してクランクシャフト及びカムシャフトの回転を監視するために使用され、さらに、ある種のギヤ歯センサは自動ブレーキシステムと関連して使用されている。一定電圧によってバイアスされるホール効果素子を使用し、応用するときの問題の１つは、温度に従ってホール出力電圧が主にホール素子を形成している材料の温度抵抗係数（ＴＣＲ）の関数として変動することである。たとえば、Ｎエピタキシーで形成された典型的なホール効果素子に一定の磁界を印加する場合、素子の出力は、摂氏１５０度で摂氏２５度のときの約２倍になる。温度の変化が予測される用途で使用するためには、このように温度により誘起されるホール出力電圧の変化を補償するための何らかの手段を設けなければならない。周知の温度補償回路は、通常、温度の関数としてのホール出力電圧の変化を補償するための増幅回路の一部として温度感知抵抗器を使用する。周知のいくつかの温度補償回路では、増幅器のフィードバック回路の一部としてエピタキシャル抵抗器を使用する。エピタキシャル抵抗器は、摂氏１５０度で、摂氏２５度のときの約２倍の抵抗を示すので、エピタキシャル抵抗器における抵抗の変化と、同じエピタキシーで形成されるホール効果素子における電圧変化との逆の関係を相殺補償方法として利用することができる。１９８８年７月２６日にＮｅｌｓｏｎへ発行された米国特許第４，７６０，２８５号は、温度に無関係の感度を与えるためのエピタキシャル層抵抗手段を伴うホール効果装置を開示している。この線形ホール効果集積回路においては、ホール素子と同じエピタキシャル層の中に一部が形成されている抵抗器により確定される利得を有する回路によって、ホール素子の出力信号を増幅する。第１の増幅器段は電圧／電流変換器として構成され、電流ミラーを介して、電流／電圧変換器として構成された第２の増幅器段に接続している。１９８８年３月２９日にＮｅｌｓｏｎへ発行された米国特許第４，７３４，５９４号は、温度従属感度を有するセンサの相殺補償方法を開示している。この特許に記載されているホール効果装置は、ナル（すなわち、磁束密度がゼロ）オフセット電圧補償を有する。エピタキシャル層に形成されたホール効果素子の出力端子は、差電流源に接続している。電流源により発生される第１の電流と第２の電流の和は、ホール効果素子が形成されているエピタキシャル層に形成された抵抗器により確定される。これは、ホール効果素子を通過する電流を温度と電源の双方の関数として追跡する電流を発生するように、ホール効果素子と同じ電源によって給電される。抵抗器を通過する電流は１対のトリミング可能温度感知抵抗器により分割され、ホール効果素子の出力端子に電流を供給する１対の交差結合電流ミラーに供給される。ホール効果素子の出力電圧の温度の関数としての変化を補償するために、エピタキシャル抵抗器を信号経路で使用すると、ホール回路に別の問題が導入される。エピタキシャル抵抗器はそれらに印加される電位の関数として抵抗の変化を示すので、増幅器のフィードバック回路でそのような抵抗器を使用すると、その結果、ホール回路の出力に誤差が生じる可能性がある。エピタキシャル抵抗器に加わる電位の関数として抵抗器の抵抗に及ぶ影響は相対的に小さいが、この抵抗の可変性は、きわめて高度の直線性が要求されるホール効果増幅回路に悪影響を及ぼすおそれがある。印加される電位の関数としてのエピタキシャル抵抗器の抵抗の変化によって起こるこの問題を回避するためには、印加される電位が一定であるような構成においてエピタキシャル抵抗器を利用する温度補償・増幅回路を設けることができると、著しく有益であろう。発明の概要本発明の好ましい一実施態様では、温度補償回路は、加えられる磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子を具備する。さらに、回路は、入力端子がホール効果素子からの第１の出力信号と信号通信状態で接続している増幅回路を具備する。増幅回路は、磁界を表わす第２の出力を有する。加えて、本発明の好ましい一実施態様は、少なくとも１つの温度感知抵抗器を有する温度補償回路を具備し、温度感知抵抗器が、第１の出力信号の変化に対する温度感知抵抗器の両端の電位の影響を阻止するために、温度補償回路の中に接続されている。本発明の好ましい一実施態様における増幅回路は第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備する。第１の増幅器の出力端子と、反転入力端子との間に第１のトランジスタが接続している。第２の増幅器の出力端子と、反転入力端子との間には、第２のトランジスタが接続している。第１の増幅器の反転入力端子と、第２の増幅器の反転入力端子との間には、抵抗器が接続している。増幅回路は、非反転入力端子が第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は第２の増幅器の出力端子に接続している第３の増幅器を具備する。第３の増幅器は、差がホール効果素子に印加される磁界を表わす第３の出力信号と、第４の出力信号を有する。本発明の好ましい一実施態様は、非反転入力端子が第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は第４の出力信号に接続している第４の増幅器をさらに具備する。第４の増幅器の出力端子と、反転入力端子との間には、温度感知フィードバックが接続している。第５の増幅器の非反転入力端子に温度感知信号が接続し、第５の増幅器の出力端子は第４の増幅器の非反転入力端子に接続している。本発明の特に好ましい実施態様は、第４の増幅器の出力を可変調整する手段と、第５の増幅器の非反転入力端子に接続する信号を可変調整する手段と、反転入力端子が第４の増幅器の出力端子に接続している第６の増幅器とをさらに具備する。第６の増幅器の反転入力を可変調整する手段が設けられている。先に説明した可変調整能力を得るためには様々な方法を利用できるが、本発明の好ましい一実施態様は、本発明を取り入れたホール効果素子を製造する際の最終製造工程の間に調整できるトリミング可能抵抗器を利用する。図面の簡単な説明本発明は、図面と関連させて好ましい実施形態を読むことによりさらに十分に理解されるであろう。図面中：図１は、ホール出力電圧と、ホール効果素子に印加される磁束密度との関係を示す。図２は、ホール素子の出力を補償する従来の技術による技法を示す。図３は、ホール素子の温度補償を実行するために使用される別の従来の技法を示す。図４は、第１、第２及び第３の増幅器を伴うホール素子を示す。図５は、本発明と関連して使用される第４及び第５の増幅器を示す。図６は、ホール素子の出力を供給すると共に、素子の直線性を改善するための最終トリム調整を可能にするために使用される第６の増幅器を示す。図７は、出力電圧を供給電圧のあらかじめ選択されたパーセンテージにクランプする手段を組込んだ本発明の一実施形態を示す。図８は、図７に示す本発明の実施形態におけるホール出力電圧と、磁束密度との関係を示す。図９は、本発明の機能ブロック線図である。図１０は、本発明のカッドホール入力段である。図１１は、本発明の一次温度補償増幅器を示す。図１２は、本発明の電圧基準及び電流源を示す。図１３は、本発明の温度補償調整増幅器を示す。図１４は、本発明の出力増幅器及びクランピング段を示す。好ましい実施形態の説明好ましい実施形態の説明を通して、同じ素子は同じ図中符号によって表わされる。好ましい実施形態の説明においては、素子は一般に添字付き図中符号と文字により表わされる。しかし、図面では、同じ素子は同じように表わされるが、添字は付されていない。同じ文字と数字は同様の素子を指示するために使用されるが、素子は図面では添字なしの形、明細書の中では添字を付した形で示される。これは、図面の中で添字を使用した場合には素子の識別に混乱を招きかねないほど多数の素子が図中に含まれている場合が多いので、図面を簡素化し且つ明瞭にするために行われたものである。さらに、図９〜図１４に示す回路素子の多くをその他の図に個別に示す。これは、本発明の動作又は用途に直接には関係のない図９〜図１４のさらに複雑な回路の各素子を説明する必要なく、個々の部分回路をさらに詳細に説明できるようにするためである。好ましい実施形態の説明を通して、ホール効果素子を繰り返し引用する。しかしながら、本発明の多くの用途においては、実際には４つの個別のホール素子を相互に接続したカッドホールデバイスを使用することを理解すべきである。これらの目的のために４つのホール素子を使用するこの技術は当業者には良く知られており、ここではその技術についてさらに詳細には説明しない。図１は、本発明が指向する基本的な問題を示す。ホール電圧と、ホール素子に印加される磁界との関係の１例を図１に線１０により表わす。先に説明した通り、温度の変化はホール電圧の大きさに影響を及ぼすおそれがある。この効果は少なくとも２つの行程で起こりうる。第１に、磁界のあらゆる値に対するホール電圧は矢印Ａにより表わすように変化し、その結果、線１２により表わす関係が得られる。ホール電圧と磁界との関係は矢印Ｂにより表わされるようにも変化することがあり、その結果が線１４により表わす関係である。矢印Ｂはホール素子の感度、すなわち、利得の変化を示し、矢印Ａは素子のオフセット値、すなわち、ナル値の変化を示す。図中符号２０は第１のナル電圧を表わし、図中符号２２は温度変化の結果として発生するナル電圧を表わす。線１２及び１４により表わされる関係は、温度変化を補償するための何らかの手段を設けなかった場合にはホール増幅回路からの誤った出力を発生させるであろう。前述のように、ホール素子の温度補償回路においてエピタキシャル抵抗器を使用することは良く知られている。図２は、既知の温度補償方法の簡略化した概略図である。当業者に良く知られているように、ホール素子２６は供給電圧Ｖ_sと接地電位点との間に接続している。ホール素子がそれに対し垂直な磁界にさらされると、線路３０と線路３２との電圧差は磁界の強さを表わす。それらの電圧は抵抗器Ｒ_A及びＲ_Bを介して増幅器３４の非反転入力端子と、反転入力端子とに供給される。バイアス電圧はエピタキシャル抵抗器Ｒ_EPIを介して増幅器３４の非反転入力端子に供給され、別のエピタキシャル抵抗器Ｒ_EPIは増幅器３４のフィードバックループで使用されている。前述のように、エピタキシャル抵抗器の抵抗は温度の関数として、ホール素子２６の出力電圧の変化とは逆に変化する。このようにして、温度変化に対して図２に示す回路のバイアスと感度を補償できる。図２は温度補償回路の簡略化した概略図であり、ホール効果素子を採用する実際のセンサを構成するために必要な全ての素子を示しているわけではないことを理解すべきである。図３は、先に挙げた米国特許の中で説明されている種類の回路を簡略化して表わした温度補償回路を示す。言うまでもなく、それらの信号の厳密な関係は磁界の方向によって決まる。２つの増幅器４０及び４２は、図示するように、ホール素子２６の出力端子に接続している。抵抗器Ｒ₁は増幅器の間に接続し、２つの増幅器の出力端子は電流ミラー４４に接続している。図示するように、温度感知エピタキシャル抵抗器は電流ミラー４４の出力端子両端に接続し、２つのトランジスタ５０及び５２は電流ミラー４４のそれらの出力端子と、増幅器５６の入力端子との間に接続している。増幅器５６は、エピタキシャル抵抗器により行われる温度補償を伴って、ホール素子２６に印加される磁界を表わす出力電圧を発生する。図２及び図３に示す種類の回路は一般に当業者に知られている。図４は、本発明の部分回路の簡略化した概略図を示す。第１の増幅器Ａ_1a及び第２の増幅器Ａ_1bが用いられ、線路３０及び３２に供給される出力電圧に接続している。第１の増幅器には、トランジスタＱ₃₆を含むフィードバックループが設けられている。第２の増幅器には、トランジスタＱ₃₇を含むフィードバックループが設けられている。第１の増幅器Ａ_1aの反転入力端子と、第２の増幅器Ａ_1bの反転入力端子との間には、抵抗器Ｒ₁₄が接続している。線路３０の電圧が線路３２の電圧とは異なる場合、電流Ｉ_Hが抵抗器Ｒ₁₄を通って流れる。トランジスタＱ₃₆及びＱ₃₇のベースは図示するようにバイアス電圧に接続している。トランジスタＱ₃₆のエミッタを流れる電流はＩ_A1＋Ｉ_Hに等しく、トランジスタＱ₃₇のエミッタを流れる電流はＩ_A1−Ｉ_Hに等しい。Ｉ_Hの極性は磁界の極性によって決まる。第１及び第２の増幅器の出力端子は図示するように第３の増幅器Ａ₂に接続している。第３の増幅器に電流Ｉ_A2を供給する電流源が設けられている。第３の増幅器Ａ₂は、抵抗器６０及び６２を介して接地電位点に接続する２つの電流Ｉ₁及びＩ₂を供給する差電流出力端子を有する。これは、図示するように、Ｖ₁及びＶ₂ の電位を供給する。図４の２つの信号Ｖ₁及びＶ₂は、図５に示すように、第４の増幅器７０に入力として供給される。第４の増幅器７０には、抵抗器７２に加えて２つの温度感知抵抗器Ｒ₅₉及びＲ₅₈を含むフィードバックループが設けられている。それらの温度感知抵抗器は、ホール素子２６に影響を及ぼす温度変化の結果としての信号Ｖ₁ 及びＶ₂の利得変化を補償するように増幅器７０の出力を調整するために使用される。各々のホール素子の特定の特性について出力Ｖ_cを調整できるようにするために、外部チップにトリミング可能抵抗器Ｒ_SC1及びＲ_SC2が設けられ、図示するように接続されている。抵抗器７６及び７８は図示する増幅器７０の入力端子と、図４に示す第３の増幅器の出力端子との間に接続している。抵抗器Ｒ_SC1及びＲ_SC2は、ほぼゼロの熱抵抗率係数（ＴＣＲ）を示す外部皮膜抵抗器である。さらに図５を参照すると、第５の増幅器８０には、Ｒ₇₅を介して第４の増幅器７０の非反転入力端子に接続する出力端子Ｖ_NBが設けられている。第５の増幅器８０の反転入力端子は、図示するような電圧フォロワ構成でその出力端子に直接接続している。第５の増幅器８０の非反転入力端子は、図示するように、２つの温度感知抵抗器Ｒ₄₈及びＲ₄₉に接続している。トリミング可能抵抗器Ｒ_NC1及びＲ_NC2は、ほぼゼロの熱抵抗率係数（ＴＣＲ）を示す外部皮膜抵抗器である。外部トリミング可能抵抗器は、個々のホール素子をそれ独自の特定の特性に適合するように調整可能とするために使用される。温度感知抵抗器Ｒ₄₈及びＲ₄₉は、ホール素子２６及び第１−６増幅器のオフセット電圧に影響を及ぼす温度変化の結果としての素子のオフセット変化を補償するように回路出力を調整するために使用される。図６は、本発明に従って構成された温度補償回路の最終段を示す。Ｖ_Cとして表わされている図５の回路からの出力は、図６に示す第６の増幅器１００に入力として接続される。Ｖ_C信号はＲ_G2を介して第６の増幅器１００の反転入力端子に接続し、非反転入力端子は図５に示す第５の増幅器８０の出力として表わされているＶ_NB信号に接続している。特定のホール効果装置の理想の室温伝達関数からのわずかな偏差を最小にするために、オフセット及び感度に関して室温伝達関数を調整できるように、トリミング可能抵抗器Ｒ_N1，Ｒ_N2及びＲ_G2が設けられている。図２〜図６に関連して説明した補償技術は温度の影響及び理想から外れた素子特性に関して素子を補償するのに適しているが、個々のホール効果装置は特定のどの特性又はパラメータに対しても中心平均値に関して何らかのわずかな偏差を示す可能性があることを理解すべきである。トリミング可能抵抗器は、中心平均値に関するそれらの変動を最小にするわずかな変更を実行することができる。図７は、いくつかの素子を追加した図６の例を示す。それらの追加素子とは増幅器ＡＭＰ_C1と、その関連抵抗器Ｒ₆₄〜Ｒ₆₇である。図６と図７とを比較することにより、増幅器ＡＭＰ_C1の出力端子は第６の増幅器１００の非反転入力端子に接続していることがわかる。図７で追加の増幅器を設けた理由については、図８に関連して説明する。図８には、ホール回路の出力電圧Ｖ_OUTと、印加される磁束の密度との関係を示す。一般に図１の線１０に類似する線１０は、先に説明したように変動について信号を補償したあとのホール回路の出力電圧と、磁界との関係を表わす。図８は、図８にＧ１として表わされている所定の大きさを越える磁束密度に対しては線１２０により表わされる一定の出力電圧を示す。出力信号を所定の値でクランプできる、すなわち、丸めることは良く知られている。これを行う理由は数多くあり、周知の様々な技術によって実行が可能である。たとえば、変換器が監視パラメータに基づいて０ボルトから１０ボルトまでの出力電圧を供給する場合、変換器の特定の用途に適合するように、変換器からの出力電圧を、たとえば、８．７ボルトに任意にクランプできる。本発明は、電圧が所定の出力電圧を越えると思われるときにホール効果装置の出力信号をその所定の値にクランプ、すなわち、丸めることができるようにするための手段をさらに提供する。しかしながら、本発明においては、可変電圧のあるパーセンテージとして確定される値に出力電圧をクランプする。言いかえれば、本発明の好ましい実施形態はホール効果素子からの出力電圧を供給電圧Ｖ_Sの９３パーセントである大きさに制限する。従って、図８に線１２０により表わされているクランプ電圧の大きさは、常に供給電圧Ｖ_Sの９３パーセントの値に維持され、ホール回路の出力はその値を越える電圧とはならない。そのため、ホール素子の出力は、ホール素子からの出力電圧がおそらくは変動して行く供給電圧Ｖ_Sの関数である線１２０により表わされるクランピング電圧と等しくなるまで、ホール素子に印加される磁束密度の関数として線１０に従うであろう。図７及び図８を参照すると、図７に示す増幅器ＡＭＰ_C1の反転入力端子に、抵抗器Ｒ₆₆及びＲ₆₇により確定される電圧が供給される。図７を見ればわかるように、それら２つの抵抗器は、供給電圧Ｖ_Sに関連する分圧器を構成し、この分圧器は、第６の増幅器１００からの出力信号が所定のクランピング電圧の大きさを越えようとしたときに増幅器ＡＭＰ_C1に第６の増幅器１００の非反転入力端子に信号を供給させる値の電圧を反転入力端子に発生させる。このように、第６の増幅器１００の出力Ｖ_0UTを供給電圧Ｖ_Sの所定の割合に制限でき、供給電圧が変化したとしても、この関係を動的に維持することができる。その結果、図７に示す回路は出力電圧Ｖ_0UTと、磁束密度との図８に示すような関係をもたらす。図９は、本発明に従って構成した回路の機能ブロック線図である。図９に示す図は、本発明の簡略化した概略図である。この図は、先に図４〜図８に関連して説明した機能を実行するために使用される様々な部分回路を示す。たとえば、図９は、トランジスタＱ₃₆及びＱ₃₇によりフィードバックを与えられる２つの増幅器と関連するホール素子２６を示す。加えて、電流源と、２つのフィードバックトランジスタのベースのバイアス電圧源とを伴う増幅器Ａ₂を示す。図５と図９を比較すると、抵抗器Ｒ₅₉及びＲ₅₈と、トリミング可能Ｒ_SC1及びＲ_SC2とによって、出力端子Ｖ₁及びＶ₂に接続されることがわかる。図９は、抵抗器Ｒ₄₈及びＲ₄₉と関連する第５の増幅器８０をさらに示す。加えて、トリミング可能抵抗器Ｒ_NC1及びＲ_NC2も設けられている。様々な電圧を外部から操作可能である回路中の点は、図９では四角形の中に入れて示されている。第６の増幅器１００は、そのフィードバックとして設けられる抵抗器Ｒ_G1とトリミング可能抵抗器Ｒ_N1，Ｒ_N2及びＲ_G2と共に示されている。図９の右の部分に示されている第６の増幅器１００については、先に図６に関連してさらに詳細に説明した。図９には、抵抗器Ｒ₆₆及びＲ₆₇によって確定される供給電圧Ｖ_Sの比率である反転入力、並びに抵抗器Ｒ₆₄及びＲ₆₅によって確定される出力電圧Ｖ_0UTの比率である非反転入力と関連して、クランピング増幅器ＡＭＰ_C1も示されている。ＡＭＰ_C1の出力は、非反転入力電圧が反転入力電圧以上に上昇し、その時点で、Ｑ₁₅₀からのコレクタ電流が増幅器Ａ₄の反転ノードに流れ込み始めて、磁束密度の増加によってＲ_G2を介して反転ノードから流れ出す電流の流れを阻害するまで、トランジスタＱ₁₅₀を遮断するベースピンチ抵抗器Ｒ₆₈を介してＶ_Sまでプルアップされる。従って、ＡＭＰ_C1の非反転電圧が反転電圧とほぼ等しくなったときに、クランプ電圧の発生が起こる。図１０は、ホール入力段の詳細な図である。Ｒ₄の底部の電圧はＶ_BE(Q10)＋Ｖ_BE(Q12) に等しく、Ｒ５の底部の電圧はＶ_BE(Q11)＋Ｖ_BE(Q13)に等しい。Ｑ₁₃はＱ₁₀と交差結合しているので、Ｖ_BE(Q10)はＶ_BE(Q13)と等しく、同様に、Ｑ₁₂はＱ₁₁と交差結合しているので、Ｖ_BE(Q11)はＶ_BE(Q12)と等しい。従って、Ｒ₄及びＲ₅は互いに結合しているため、その底部における電圧は等しく、その上側における電圧も同様に等しい。そのため、Ｒ₄及びＲ₅は単に分流器として動作する。Ｒ₄をトリミングすると、Ｑ₁₆のコレクタ電流は減少し、一方、Ｑ₁₇のコレクタ電流は増加する。Ｒ₅をトリミングすると、これとは逆のことが起こる。Ｒ₄及びＲ₅により分割される電流はトランジスタＱ₁〜Ｑ₉と、抵抗器Ｒ₁〜Ｒ₃とにより形成されるが、Ｒ₃はエピタキシャル抵抗器である。この電流はＶ_Sに比例し、エピタキシャルシート抵抗に反比例する。従って、この電流は温度変化に起因するホール抵抗の変化を追跡し且つ相殺する。同様に、この電流は、供給電圧Ｖ_S の変化に起因するホール素子のオフセット電圧の変化を追跡し且つ相殺する。図１１は、一次温度補償増幅器の詳細な図である。たとえば、図４に示したトランジスタＱ₃₆及びＱ₃₇は、図１１には、増幅器Ａ_1a，Ａ_1b，Ａ₂を構成する素子、並びにトランジスタＱ₃₆及びＱ₃₇のベースに対しバイアス電圧を供給する素子と共に示されている。図１２は、本発明の好ましい実施形態で使用される電圧基準及び電流源の詳細図である。図１３は、先に図５〜図７に関連して説明した温度補償調整増幅器の詳細図である。図１４は、本発明の出力増幅器及びクランプ回路の詳細図である。たとえば、図１４の左側の部分において、抵抗器Ｒ₆₆及びＲ₆₇は、クランピング増幅器ＡＭＰ_C1を構成する個々の素子と関連して示されている。以上の説明の中で、図２及び図３は温度補償回路における従来の技術の現時点での状態を説明するために使用されていた。図４，図５，図６及び図７は、本発明の機能全体を達成するために使用される部分回路の簡略化した概略図を示す。図９は、それらの部分回路の相互接続を例示することを目的として本発明の機能ブロック線図を示す。図１０〜図１４は、図５〜図７の部分回路で機能を実行するために使用される特定の素子を示す詳細図である。本発明の最も好ましい実施形態は、自動車の回転位置センサにおいて使用するために特定して設計された線形ホールセンサである。本発明の回路は７つの主要機能ブロック、すなわち、オフセットトリム回路を伴うカッドホール素子と、入力及び出力オフセットトリム回路を伴う第１段差動温度補償増幅器と、臨界供給独立基準電流を発生するためのバンドギャップ電圧基準と、温度に従った利得シフトの外部抵抗器制御を伴う段間差動増幅器と、温度に従ったオフセット（ナル）シフトの外部抵抗器制御を伴うバッファ増幅器と、室温伝達関数調整能力のための出力段加算増幅器と、出力クランプ機能が望まれる用途でその機能を実行するための電圧比較器とを具備する。本発明のカッドホール素子部分は、熱勾配及び応力勾配によるオフセットシフトを極力小さくするために使用され、チップのほぼ中心に配置されている。これは、比率感度を得るために、電源に直接に接続している。供給電圧Ｖ_S及びエピタキシャルシート抵抗熱抵抗係数（ＴＣＲ）に追随するホール出力に対する電流源負荷を制御するトリミング可能皮膜抵抗器を設けることによって、ホール素子のオフセット電圧は最小限に抑えられる。初期利得段は２つの差動−差動増幅器から構成されている。第１の増幅器は、約４０ｄＢのループ利得を有する周波数補償電流フィードバック増幅器である。この増幅器は、エピタキシャル熱抵抗係数に対するホール素子感度の従属性を補償する。第２の増幅器は、ホール効果散乱係数の温度係数に対するホール素子感度の従属性を補償するエミッタ結合差動増幅器である。第１の増幅器の入力オフセット電圧は、入力トランジスタ対の電流源負荷を制御するトリミング可能皮膜抵抗器により最小限に抑えられる。第２の増幅器の差出力電流は、熱抵抗係数がほぼゼロである１対の薄皮膜抵抗器Ｒ₅₀及びＲ₅₁にまたがる差電圧に変換される。オンチップ皮膜抵抗器Ｒ₅₀及びＲ₅₁と並列である熱抵抗係数がほぼゼロの外部皮膜抵抗器Ｒ_X1及びＲ_X2をトリミングすると、ダイ実装工程を完了した後に室温で増幅器の出力オフセット電圧を最小にできる。バンドギャップ電圧基準は、温度安定性を有し且つ電源とは無関係であるバイアス電圧を供給するために使用される。このバイアス電圧は、初期利得段で使用されるＩ_A1及びＩ_A2に対して温度補償基準電流を発生するために使用される。その他の演算増幅器及び出力クランピング回路で使用されるＰＴＡＴ（Proportion al To Absolute Temperature :絶対温度比例）基準電流も、バイアス電圧の関数として発生される。段間回路はエミッタフォロワバッファと、１１０ｄＢのループ利得を有する周波数補償差動−シングルエンド演算増幅器とから構成されている。この増幅器のフィードバック回路網は、サーミスタとして動作する１対の約３０００ppm／Ｃのインプラント抵抗器Ｒ₅₈及びＲ₅₉を含む。インプラント抵抗器Ｒ₅₈及びＲ₅₉と並列の熱抵抗係数がほぼゼロである外部皮膜抵抗器Ｒ_SC1及びＲ_SC2をトリミングすると、温度に従った利得シフトの勾配をわずかに正又は負に調整して、基本レベル素子について感度シフト補償を実行することができる。オフセットバッファは、単位利得電圧フォロワ動作するように接続された、１１０ｄＢのループ利得を有する周波数補償差動−シングルエンド演算増幅器である。電源基準分圧器回路網は、サーミスタとして動作する１対の約３０００ppm／Ｃのインプラント抵抗器Ｒ₄₈及びＲ₄₉によって形成されている。インプラント抵抗器Ｒ₄₈及びＲ₄₉と並列である熱抵抗係数がほぼゼロである外部皮膜抵抗器をトリミングすると、温度に従ったオフセット電圧（ナル）シフトの勾配をわずかに正又は負に調整して、基本レベル素子に対してナルシフト補償を実行することができる。本発明の出力利得段は、１１０ｄＢのループ利得を有する周波数補償差動−シングルエンド演算増幅器である。これは、出力電流源又は電流シンクの能力を備えた加算増幅器として構成されており、エミッタ出力ドライバが共通であるため、レール間動作（rall to rail operation）が可能である。大きな容量性負荷を駆動しているとき、外部周波数補償を利用できる。増幅器のフィードバック回路網の中の、熱抵抗係数がほぼゼロである外部皮膜抵抗器Ｒ_G2，Ｒ_N1及びＲ_N2は、動作中、パッケージストレスがオフセット電圧に及ぼす影響を最小にし且つ感度設定時のチップ及び磁気システムの変動を考慮に入れる室温伝達関数を設定するためにトリミングされる。本発明の特に好ましい実施形態においては、出力の線形範囲は電源電圧の約９３パーセントに制限されるべきである。電圧比較器は出力をクランプするために使用される。出力電圧は５０パーセント分圧器により監視される。電源に直接に接続する別の分圧器は、供給基準電圧の比率９３パーセントを設定する。分圧器のセンタタップは比較器の入力端子に接続している。比較器の出力は、ホール信号によって加算ノードから取り込まれる電流の均衡を保つ電流を出力増幅器の加算ノードに注入する電流源である。クランプ安定性は出力段の周波数補償と緊密に関連している。以下に示す式に関して説明すると、式１７は本発明の伝達関数を表わす。電流Ｉ_A1はエピタキシャル熱抵抗係数に反比例し、従って、ホール効果素子に対して一次温度補償を実行する。高レベル注入関数であるＩ_A2及びＫ_QBは、ホール散乱係数の温度係数を補償する。Ｒ_SC1とＲ_SC2の比は基本レベル素子の感度シフト補償を制御し、Ｒ_NC1とＲ_NC2の比はナルシフト補償を制御する。抵抗器Ｒ_X1及びＲ_X2 は、感度とオフセット電圧トリムとの相互作用を最小にするのを助けるための両方向増幅器オフセット電圧バランス能力を与える。抵抗器Ｒ_N1及びＲ_N2は出力オフセット電圧に対する両方向トリム能力を与える。抵抗器Ｒ_G2は、出力感度に対する一方向トリム能力を与える。式を簡素化するために、いくつかの用語を使用する。たとえば、表現Ｒ₅₀//Ｒ_Xは、抵抗器Ｒ₅₀を抵抗器Ｒ_Xと並列に接続することにより得られる実行抵抗を意味する。図４及び図９を参照し且つベース電流を無視すると、式１及び２に示す関係を挙げることができる。Ｉ_C(Q36)＋Ｉ_B1／２＋Ｉ_B2／２＝Ｉ_H＋１_B3＋Ｉ_A1 （１）Ｉ_C(Q37)＋Ｉ_B2／２＋Ｉ_B1／２＝−Ｉ_H＋Ｉ_B3＋Ｉ_A1 （２）式２Ａに示す電流アイデンティティを選択することにより、式３，３Ａ及び３Ｂに示す関係が得られる。Ｉ_B1＝Ｉ_B2＝Ｉ_B3 （２Ａ）Ｉ_C(Q36)＝Ｉ_A1＋Ｉ_H （３）Ｉ_C(Q37)＝Ｉ_A1＋Ｉ_H （３Ａ）Ｖ_BE(Q18)＝Ｖ_BE(Q19) （３Ｂ）先の式から、ボルツマンの定数にケルビン単位の温度を乗算したものを１電荷で除算した熱電圧Ｖ_Tを定義する関係によって、式４，４Ａ及び４Ｂを展開できる。Ｖ_TP5−Ｖ_TP6＝Ｖ_TＬ_n（Ｉ_C(Q36)／Ｉ_C(Q37)）（４）Ｖ_TP5−Ｖ_TP6＝Ｖ_TＬ_n（（Ｉ_A1＋Ｉ_H）／（Ｉ_A1−Ｉ_H））（４Ａ）Ｖ_TP5−Ｖ_TP6＝Ｖ_TＬ_n（（１＋Ｉ_H／Ｉ_A1）／（Ｉ−Ｉ_H／Ｉ_A1））（４Ｂ）式４Ｂ，５，６及び６Ａに示す関係を使用して、式７及び８の関係を展開できる。Ｔanh^-1（Ｘ）＝０．５Ｌ_n（（１＋Ｘ）／（１−Ｘ））（５）Ｖ_H＝Ｖ_TP1−Ｖ_TP2 （６）Ｉ_H＝Ｖ_H／Ｒ₁₄ （６Ａ）Ｖ_TP5−Ｖ_TP6＝２（Ｖ_TＴanh^-1（Ｉ_H／Ｉ_A1））（７）Ｖ_TP5−Ｖ_TP6＝２（Ｖ_TＴanh^-1（Ｖ_H／（Ｒ₁₄Ｉ_A1）））（８）図面を参照すると、電流Ｉ_A1は、テストポイントＴＰ８における電圧を式９に表わすようなエピタキシャル抵抗器Ｒ₄₄で除算した値に等しい。利得比率測定誤差を最小にするためには、Ｖ_TP8が供給電圧Ｖ_Sとは無関係であるように、バンドギャップ基準電圧Ｖ_TP7から電流源Ｉ_A1を発生する。さらに、Ｖ_TP8はほぼゼロの温度従属性を有するように設計されている。その結果、電流源Ｉ_A1はエピタキシャル熱抵抗係数（ＴＣＲ）に反比例するのみとなる。このため、温度に従ったホール素子感度の変動に対して主温度補償が行われる。Ｉ_A1＝Ｖ_TP8／Ｒ₄₄ （９）エミッタ結合差動増幅器Ａ２に関わる伝達関数を式１０に示す。Ｉ₁−Ｉ₂＝−Ｉ_A2Ｔanh（（Ｖ_TP5−Ｖ_TP6）／２Ｖ_T）（１０）式８と式１０を組合わせると、式１１が得られる。Ｉ₁−Ｉ₂＝（−Ｖ_H／Ｒ₁₄）（Ｉ_A2／Ｉ_A1）（１１）差電流Ｉ₁−Ｉ₂は、図４に示すような抵抗器６０及び６２により、差電圧Ｖ₁− Ｖ₂に変換される。図９を参照すると、抵抗器６０は皮膜抵抗器Ｒ₅₁と、外部皮膜抵抗器Ｒ_X2の並列の組合わせである。同様に、抵抗器６２は皮膜抵抗器Ｒ₅₀と、外部皮膜抵抗器Ｒ_X1の並列の組合わせである。以下の説明の中では、一般表現Ｒ_A //Ｒ_Bは並列に接続された抵抗器Ｒ_AとＲ_Bの等価抵抗である。抵抗器６０及び６２に関する式１２に示すような関係を使用して、Ｖ₁−Ｖ₂を表わす式を式１２Ａに示す。Ｒ_F＝（Ｒ₅₀//Ｒ_X1＋Ｒ₅₁//Ｒ_X2）／２（１２）Ｖ₁−Ｖ₂＝−Ｖ_H（Ｒ_F／Ｒ₁₄）（Ｉ_A2／Ｉ_A1）（１３）利得比率測定誤差を最小限に抑えるために、バンドギャップ基準電圧Ｖ_TP7から電流源Ｉ_A2も発生される。本発明の最も好ましい実施形態は、一般にバイポーララテラルＰＮＰトランジスタにおいて高レベル注入効果が顕著であるような大きさである。トランジスタＱ₃₆〜Ｑ₃₉を介するバイアス電流レベルＩ_A1及びＩ_A2を必要とする。たとえば、Ｑ₃₆及びＱ₃₇のエミッタへの注入電流レベルＩ_A1に関しては、低レベル注入式４により予測されるであろう差電圧より大きな差電圧Ｖ_TP ₅ −Ｖ_TP6が発生される。同様に、Ｑ₃₈及びＱ₃₉のエミッタへの注入電流レベルＩ_A2 、並びに所定の入力差電圧Ｖ_TP5−Ｖ_TP6に関しては、低レベル注入式１０により予測されるであろう差電流より小さな差電流Ｉ₁−Ｉ₂が発生される。設計上、Ｑ₃₆〜Ｑ₃₉を介する室温でのバイアス電流レベルは等しく、従って、正味高レベル注入効果は、室温で式１２Ａが正確であるように互いに相殺し合う。ところが、Ｉ_A1は温度に従って相当に大きく変化するので、正味高レベル注入効果と関連する、Ｋ_OBとして表わされる温度係数は小さな値ではない。式１２Ａと共に高レベル注入効果Ｋ_OBを含めると、式１３が得られる。Ｖ₁−Ｖ₂＝−Ｖ_H（Ｒ_F／Ｒ₁₄）（Ｉ_A2／Ｉ_A1）Ｋ_QB （１３）電流Ｉ_A2は、ホール散乱係数及び高レベル注入Ｋ_OBのような二次温度効果を補償するために使用される。Ｉ_A2は、ホール回路感度の温度応答を磁気システムの温度応答により良く整合するように調整するために使用されても良い。また、Ｉ_A1 及びＩ_A2は共に供給電圧Ｖ_Sとは無関係であるので、Ｋ_QBは利得比率測定誤差を最小にするのに有用であることも注目に値する。このように、式１３は、印加される磁束密度の変化を正確に反映し且つ通常は温度に従ったホール効果変化を補償する差電圧Ｖ₁−Ｖ₂を表わしている。小さな残留ナルシフト及び感度シフト変動に対して個々の素子を温度補償できるようにするために、段間増幅器Ａ₃及びＡ₅が設けられている。段間増幅器の伝達関数を式１４，１５及び１５Ａに示す。Ｖ_NB＝Ｖ_S／（１＋（Ｒ₄₈//Ｒ_NC1）／（Ｒ₄₉//Ｒ_NC2））（１４）Ｖ_C＝（Ｖ₁−Ｖ₂）（１＋（Ｒ₅₉//Ｒ_SC1）／（Ｒ₅₈//Ｒ_SC2））＋Ｖ_NB （１５）Ｖ_C＝（Ｖ₁−Ｖ₂）（１＋（Ｒ₅₉//Ｒ_SC1）／（Ｒ₅₈//Ｒ_SC2））＋Ｖ_S／（１＋（Ｒ₄₈//Ｒ_NC1）／（Ｒ₄₉//Ｒ_NC2））（１５Ａ）設計上、Ｒ_SC1／Ｒ_SC2のトリミング前比はＲ₅₉／Ｒ₅₈の比と同じである。これは、温度に対して一定である増幅器利得を生じさせる。Ｒ_SC1又はＲ_SC2のいずれかをトリミングすると、Ｒ₅₉／Ｒ₅₈の比に関するＲ_SC1／Ｒ_SC2の比が変化し、その結果、わずかに正又はわずかに負の温度係数を伴う増幅器利得が生じる。同様に、Ｒ_NC1／Ｒ_NC2のトリミング前比はＲ₄₈／Ｒ₄₉の比と同じである。これは、温度に対して一定であるオフセット電圧Ｖ_NBを発生する。Ｒ_NC1又はＲ_NC2のいずれかをトリミングすると、Ｒ₄₈／Ｒ₄₉の比に関するＲ_NC1／Ｒ_NC2の比が変化し、その結果、わずかに負又はわずかに正の温度係数を有するオフセット電圧Ｖ_NBが発生する。出力増幅器段Ａ４は、室温オフセット電圧及び感度を個々の素子ごとに調整できる。出力増幅器の伝達関数を式１６に示す。Ｖ_OUT＝−Ｖ_C（Ｒ_G1／Ｒ_G2）＋Ｖ_NBＲ_G1（１／Ｒ_G1＋１／Ｒ_G2＋１／Ｒ_N1 ＋１／Ｒ_N2）−Ｖ_S（Ｒ_G1／Ｒ_N1）（１６）磁束密度に対する線形（非クランプ）応答を表わすホール回路の総伝達関数を式１３〜１６を組合わせることにより式１７に示す。Ｖ_OUT＝Ｖ_H（Ｒ_F／Ｒ₁₄）（Ｉ_A2／Ｉ_A1）Ｋ_QB（１＋（Ｒ₅₉//Ｒ_SC1）／（Ｒ₅₈//Ｒ_SC2））（Ｒ_G1／Ｒ_G2）＋（Ｖ_S／（１＋（Ｒ₄₈//Ｒ_NC1）／（Ｒ₄₉//Ｒ_NC2）））Ｒ_G1（１／Ｒ_G1＋１／Ｒ_N1＋１／Ｒ_N2）− Ｖ_S（Ｒ_G1／Ｒ_N1）（１７）従って、本発明は、増幅器の信号経路に電圧感知エピタキシャル抵抗器を配置する必要をなくす。言いかえれば、エピタキシャル抵抗器の効果は感度について主温度補償を実行するＩ_A1を制御するが、エピタキシャル抵抗器それ自体は信号経路による影響を受けない。素子ごとに残留ナルシフト及び感度シフトを補償するための回路と関連して、本発明は非常に高度の直線性を維持すると共に、温度誘起シフトを最小限に抑える能力を提供する。図９〜図１４における抵抗及びキャパシタンスを表１に示す。本発明の好ましい一実施形態を示すために特別の特定性をもって本発明をかなり詳細に説明したが、それに代わる実施形態も本発明の範囲内にある。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年９月１８日【補正内容】補正明細書発明の概要本発明は、印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；入力端子が前記第１の出力信号と信号通信状態で接続し、前記磁界を表わす第２の出力を有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記第２の出力信号を受信するように前記増幅回路に接続しており、前記温度感知抵抗器は、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するように前記ホール効果素子回路の中に接続され、温度の変化に対して前記第２の出力信号を補償する温度補償回路とを具備する温度補償回路を提供する。また、本発明は、印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；入力端子が前記第１の出力信号と信号通信状態で接続し、前記磁界を表わす第２の出力を有し、第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備し、前記第１の増幅器の出力端子と反転入力端子との間に第１のトランジスタが接続され、前記第２の増幅器の出力端子と反転入力端子との間には第２のトランジスタが接続されている増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するために内部に接続されている温度補償回路とを具備する温度補償回路をさらに提供する。さらに、本発明は、印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；入力端子が前記第１の出力信号と信号通信状態で接続し、前記磁界を表わす第２の出力を有し、第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備し、前記第１の増幅器の出力端子と反転入力端子との間に第１のトランジスタが接続され、前記第２の増幅器の出力端子と反転入力端子との間には第２のトランジスタが接続されており、非反転入力端子が前記第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は前記第２の増幅器の出力端子に接続する第３の増幅器を具備し、前記第３の増幅器は、差が前記磁界を表わす第３の信号及び第４の信号を有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するために内部に接続されている温度補償回路と；前記第１の増幅器の反転入力端子と前記第２の増幅器の反転入力端子との間に接続する抵抗器と；非反転入力端子が前記第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は前記第４の出力信号に接続し、出力端子と反転入力端子との間に温度感知フィードバックが接続されている第４の増幅器と；非反転入力端子に温度感知信号が接続し、出力端子は前記第４の増幅器の前記非反転入力端子に接続している第５の増幅器と；前記第４の増幅器の出力する可変調整する手段とを具備する温度補償回路を提供する。補正請求の範囲１．印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；入力端子が前記第１の出力信号と信号通信状態で接続し、前記磁界を表わす第２の出力を有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記第２の出力信号を受信するように前記増幅回路に接続しており、前記温度感知抵抗器は、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するように前記ホール効果素子回路の中に接続され、温度の変化に対して前記第２の出力信号を補償する温度補償回路とを具備する温度補償回路。２．前記増幅回路は、出力端子と反転入力端子との間に第１のトランジスタが接続している第１の増幅器と、出力端子と反転入力端子との間に第２のトランジスタが接続している第２の増幅器とを具備することを特徴とする請求項１記載の回路。３．印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；前記第１の出力信号と信号通信状態で接続する入力端子を有し、前記磁界を表わす第２の出力を有し、第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備し、前記第１の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第１のトランジスタを有し、前記第２の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第２のトランジスタを有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するように内部に接続されている温度補償回路とを具備する温度補償回路。４．前記第１の増幅器の反転入力端子と前記第２の増幅器の反転入力端子との間に接続する抵抗器を具備することを特徴とする請求項２又は３記載の回路。５．前記増幅回路は、非反転入力端子が前記第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は前記第２の増幅器の出力端子に接続し、差が前記磁界を表わす第３及び第４の出力信号を有する第３の増幅器を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の回路。６．非反転入力端子が前記第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は前記第４の出力信号に接続し、出力端子と反転入力端子との間に温度感知フィードバックが接続されている第４の増幅器を具備することを特徴とする請求項５記載の回路。７．非反転入力端子に温度感知信号が接続し、出力端子は前記第４の増幅器の前記非反転入力端子に接続している第５の増幅器を具備することを特徴とする請求項６記載の回路。８．前記第４の増幅器の出力を可変調整する手段を具備することを特徴とする請求項６又は７記載の増幅器。９．前記第５の増幅器の前記非反転入力端子に接続する前記信号を可変調整する手段を具備することを特徴とする請求項７又は８記載の増幅器。１０．反転入力端子が前記第４の増幅器の前記出力端子に接続している第６の増幅器を具備することを特徴とする請求項６から９のいずれか１項記載の増幅器。１１．前記第６の増幅器の前記反転入力を可変調整する手段を具備することを特徴とする請求項１０記載の増幅器。１２．印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；入力端子が前記第１の出力信号と信号通信状態で接続しており、前記磁界を表わす第２の出力を有し、第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備し、前記第１の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第１のトランジスタを有し、前記第２の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第２のトランジスタを有し、さらに、非反転入力端子が前記第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は前記第２の増幅器の出力端子に接続する第３の増幅器を具備し、差が前記磁界を表わす第３の出力信号と第４の出力信号を有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するように内部に接続されている温度補償回路と；前記第１の増幅器の反転入力端子と前記第２の増幅器の反転入力端子との間に接続する抵抗器と；非反転入力端子が前記第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は前記第４の出力信号に接続し、出力端子と反転入力端子との間に接続する温度感知フィードバックを有する第４の増幅器と；非反転入力端子に接続する温度感知信号を有し、出力信号が前記第４の増幅器の前記非反転入力端子に接続している第５の増幅器と；前記第４の増幅器の出力を可変調整する手段とを具備する温度補償回路。１３．前記第５の増幅器の前記非反転入力端子に接続する前記信号を可変調整する手段と；反転入力端子が前記第４の増幅器の前記出力端子に接続している第６の増幅器と；前記第６の増幅器の前記反転入力を可変調整する手段とを具備することを特徴とする請求項１２記載の回路。

Claims

【特許請求の範囲】独占的所有権又は権利を請求する発明の実施形態を次の通り定義する：１．印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；前記第１の出力信号と信号通信状態で接続する入力端子を有し、前記磁界を表わす第２の出力を有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するために回路内部に接続されているような温度補償回路とを具備する温度補償回路。２．前記増幅回路は、出力端子と反転入力端子との間に第１のトランジスタが接続している第１の増幅器と、出力端子と反転入力端子との間に第２のトランジスタが接続している第２の増幅器と；前記第１の増幅器の反転入力端子と前記第２の増幅器の反転入力端子との間に接続する抵抗器とを具備する請求項１記載の回路。３．前記増幅回路は、非反転入力端子が前記第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は前記第２の増幅器の出力端子に接続し、差が前記磁界を表わす第３及び第４の出力信号を有する第３の増幅器を具備する請求項２記載の回路。４．非反転入力端子が前記第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は前記第４の出力信号に接続し、出力端子と反転入力端子との間に温度感知フィードバックが接続されている第４の増幅器をさらに具備する請求項３記載の回路。５．非反転入力端子に温度感知信号が接続し、出力端子は前記第４の増幅器の前記非反転入力端子に接続している第５の増幅器をさらに具備する請求項４記載の回路。６．前記第４の増幅器の出力を可変調整する手段をさらに具備する請求項５記載の増幅器。７．前記第５の増幅器の前記非反転入力端子に接続する前記信号を可変調整する手段をさらに具備する請求項６記載の増幅器。８．反転入力端子が前記第４の増幅器の前記出力端子に接続している第６の増幅器をさらに具備する請求項７記載の増幅器。９．前記第６の増幅器の前記反転入力を可変調整する手段をさらに具備する請求項８記載の増幅器。１０．印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；前記第１の出力信号と信号通信状態で接続する入力端子を有し、前記磁界を表わす第２の出力を有し、第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備し、前記第１の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第１のトランジスタを有し、前記第２の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第２のトランジスタを有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するために内部に接続されている温度補償回路とを具備する温度補償回路。１１．前記第１の増幅器の反転入力端子と、前記第２の増幅器の反転入力端子との間に接続する抵抗器をさらに具備する請求項１０記載の回路。１２．前記増幅回路は、非反転入力端子が前記第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は前記第２の増幅器の出力端子に接続する第３の増幅器を具備し、前記第３の増幅器は、差が前記磁界を表わす第３の出力信号と第４の出力信号を有する請求項１１記載の回路。１３．非反転入力端子が前記第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は前記第４の出力信号に接続する第４の増幅器をさらに具備し、前記第４の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する温度感知フィードバックを有する請求項１２記載の回路。１４．非反転入力端子に温度感知信号が接続する第５の増幅器をさらに具備し、前記第５の増幅器の出力端子は前記第４の増幅器の前記非反転入力端子に接続している請求項１３記載の回路。１５．前記第４の増幅器の出力を可変調整する手段をさらに具備する請求項１４記載の増幅器。１６．前記第５の増幅器の前記非反転入力端子に接続する前記信号を可変調整する手段をさらに具備する請求項１５記載の増幅器。１７．反転入力端子が前記第４の増幅器の前記出力端子に接続している第６の増幅器をさらに具備する請求項１６記載の増幅器。１８．前記第６の増幅器の前記反転入力を可変調整する手段をさらに具備する請求項１７記載の増幅器。１９．印加される磁界を表わす第１の出力信号を有するホール効果素子と；入力端子が前記第１の出力信号と信号通信状態で接続しており、前記磁界を表わす第２の出力を有し、第１の増幅器と、第２の増幅器とを具備し、前記第１の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第１のトランジスタを有し、前記第２の増幅器は、その出力端子と反転入力端子との間に接続する第２のトランジスタを有し、さらに、非反転入力端子が前記第１の増幅器の出力端子に接続し且つ反転入力端子は前記第２の増幅器の出力端子に接続する第３の増幅器を具備し、差が前記磁界を表わす第３の出力信号と第４の出力信号を有する増幅回路と；少なくとも１つの温度感知抵抗器を有し、前記温度感知抵抗器が、前記第１の出力信号の変化に対する前記温度感知抵抗器両端の電位の影響を阻止するために内部に接続されている温度補償回路と；前記第１の増幅器の反転入力端子と前記第２の増幅器の反転入力端子との間に接続する抵抗器と；非反転入力端子が前記第３の出力信号に接続し且つ反転入力端子は前記第４の出力信号に接続し、出力端子と反転入力端子との間に接続する温度感知フィードバックを有する第４の増幅器と；非反転入力端子に接続する温度感知信号を有し、出力信号が前記第４の増幅器の前記非反転入力端子に接続している第５の増幅器と；前記第４の増幅器の出力を可変調整する手段とを具備する温度補償回路。２０．前記第５の増幅器の前記非反転入力端子に接続する前記信号を可変調整する手段と；反転入力端子が前記第４の増幅器の前記出力端子に接続している第６の増幅器と；前記第６の増幅器の前記反転入力を可変調整する手段とをさらに具備する請求項１９記載の増幅器。