JPH11194160A - 磁気抵抗素子用増幅回路 - Google Patents
磁気抵抗素子用増幅回路Info
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- JPH11194160A JPH11194160A JP9369021A JP36902197A JPH11194160A JP H11194160 A JPH11194160 A JP H11194160A JP 9369021 A JP9369021 A JP 9369021A JP 36902197 A JP36902197 A JP 36902197A JP H11194160 A JPH11194160 A JP H11194160A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 たとえ出力電圧の振幅を一定にするために温
度補償回路を設けても、温度補償回路によって差動増幅
後の出力電圧の中点電位が温度変化に応じて変化しない
ようにすることができる磁気抵抗素子用増幅回路を提供
する。 【解決手段】 磁気抵抗素子４０の４つの強磁性磁気抵
抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４にてブリッジ回
路を構成する。ブリッジ回路の一方の相対する２端子５
１，５５に入力電圧Ｖccを印加し、他方の相対する２端
子５３，５７を出力端子とする。出力端子５３，５７に
差動増幅回路１０を接続する。差動増幅回路１０には増
幅後の出力電圧の中点電位を可変抵抗器ＶＲにて可変し
て所定の電位に設定するオフセット調整回路３０を設け
る。差動増幅回路１０の後段に温度変化による出力電圧
の振幅の変動を補償する温度補償回路７０を設ける。
度補償回路を設けても、温度補償回路によって差動増幅
後の出力電圧の中点電位が温度変化に応じて変化しない
ようにすることができる磁気抵抗素子用増幅回路を提供
する。 【解決手段】 磁気抵抗素子４０の４つの強磁性磁気抵
抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４にてブリッジ回
路を構成する。ブリッジ回路の一方の相対する２端子５
１，５５に入力電圧Ｖccを印加し、他方の相対する２端
子５３，５７を出力端子とする。出力端子５３，５７に
差動増幅回路１０を接続する。差動増幅回路１０には増
幅後の出力電圧の中点電位を可変抵抗器ＶＲにて可変し
て所定の電位に設定するオフセット調整回路３０を設け
る。差動増幅回路１０の後段に温度変化による出力電圧
の振幅の変動を補償する温度補償回路７０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気抵抗素子用増幅
回路に関するものである。
回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、物体の位置変化を測定する方法と
して、強磁性磁気抵抗素子を用いる方法がある。ここで
強磁性磁気抵抗素子とは、強磁性磁気抵抗素子材料の膜
の平面方向での磁界の変化に応じてその抵抗値を変化す
るものである。
して、強磁性磁気抵抗素子を用いる方法がある。ここで
強磁性磁気抵抗素子とは、強磁性磁気抵抗素子材料の膜
の平面方向での磁界の変化に応じてその抵抗値を変化す
るものである。
【０００３】図２はこの種の強磁性磁気抵抗素子（以下
単に「磁気抵抗素子」という）４０の１例を示す平面図
である。同図に示すようにこの磁気抵抗素子４０は、ジ
グザグに形成された４つの磁気抵抗素子パターンｒ１，
ｒ２，ｒ３，ｒ４のジグザグ方向が交互に直交するよう
に点対称に基板４９上に形成されて構成されている。
単に「磁気抵抗素子」という）４０の１例を示す平面図
である。同図に示すようにこの磁気抵抗素子４０は、ジ
グザグに形成された４つの磁気抵抗素子パターンｒ１，
ｒ２，ｒ３，ｒ４のジグザグ方向が交互に直交するよう
に点対称に基板４９上に形成されて構成されている。
【０００４】そして例えば図２に示す矢印Ａ方向に磁界
が印加されると、これに平行な磁気抵抗素子パターンｒ
１，ｒ４の抵抗値は最大となり、同時にこれに垂直な磁
気抵抗素子パターンｒ２，ｒ３の抵抗値は最小となる。
また図２に示す矢印Ｂ方向に磁界が印加されるとこれと
逆になる。
が印加されると、これに平行な磁気抵抗素子パターンｒ
１，ｒ４の抵抗値は最大となり、同時にこれに垂直な磁
気抵抗素子パターンｒ２，ｒ３の抵抗値は最小となる。
また図２に示す矢印Ｂ方向に磁界が印加されるとこれと
逆になる。
【０００５】ここで図４はこの磁気抵抗素子４０に用い
る従来の磁気抵抗素子用増幅回路を示す回路図である。
る従来の磁気抵抗素子用増幅回路を示す回路図である。
【０００６】同図に示すように、これら４つの磁気抵抗
素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４にてブリッジ回路
を構成するとともに、磁気抵抗素子４０の一方の相対す
る２端子５１，５５に入力電圧Ｖccを印加し、他方の相
対する２端子５３，５７を出力端子とし、該出力端子に
差動増幅回路２００を接続するように構成している。
素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４にてブリッジ回路
を構成するとともに、磁気抵抗素子４０の一方の相対す
る２端子５１，５５に入力電圧Ｖccを印加し、他方の相
対する２端子５３，５７を出力端子とし、該出力端子に
差動増幅回路２００を接続するように構成している。
【０００７】そして例えば図３に示すように、前記磁気
抵抗素子４０の両側に永久磁石６１，６３を配設して該
永久磁石６１，６３を固定したキャップ６５の回転軸６
７を回転すれば、両永久磁石６１，６３が磁気抵抗素子
４０の周囲を回転して各磁気抵抗素子パターンｒ１〜ｒ
４の抵抗値が変化し、図４に示す２端子５７，５３の出
力波形ＦＧ１，ＦＧ２はそれぞれ図５（ａ），（ｂ）に
示すように１８０°位相のずれた正弦波出力となる。
抵抗素子４０の両側に永久磁石６１，６３を配設して該
永久磁石６１，６３を固定したキャップ６５の回転軸６
７を回転すれば、両永久磁石６１，６３が磁気抵抗素子
４０の周囲を回転して各磁気抵抗素子パターンｒ１〜ｒ
４の抵抗値が変化し、図４に示す２端子５７，５３の出
力波形ＦＧ１，ＦＧ２はそれぞれ図５（ａ），（ｂ）に
示すように１８０°位相のずれた正弦波出力となる。
【０００８】しかしながらこの出力電圧の振幅は、例え
ば、印加電圧が５Ｖの場合で１６０ｍＶ程度と小さい。
ば、印加電圧が５Ｖの場合で１６０ｍＶ程度と小さい。
【０００９】そこでそれぞれの出力電圧を図４に示すオ
ペアンプ２０１，２０３にて増幅して図５（ａ），
（ｂ）に点線で示す波形ＦＧ１′，ＦＧ２′とした後、
図４に示すオペアンプ２０５にて両者の差動をとって増
幅して図５（ｃ）に示す出力波形Ｖ0とする。
ペアンプ２０１，２０３にて増幅して図５（ａ），
（ｂ）に点線で示す波形ＦＧ１′，ＦＧ２′とした後、
図４に示すオペアンプ２０５にて両者の差動をとって増
幅して図５（ｃ）に示す出力波形Ｖ0とする。
【００１０】ところで図４に示す２０７は差動増幅器２
０５への中点電位供与回路である。
０５への中点電位供与回路である。
【００１１】また２つの増幅器２０１，２０３の反転入
力端子には抵抗Ｒ′１，Ｒ′２の他に温度補償用抵抗
Ｒ′ａ（サーミスタＲ′th及び抵抗Ｒ′３と抵抗Ｒ′４
の並列回路）が接続されている。
力端子には抵抗Ｒ′１，Ｒ′２の他に温度補償用抵抗
Ｒ′ａ（サーミスタＲ′th及び抵抗Ｒ′３と抵抗Ｒ′４
の並列回路）が接続されている。
【００１２】そしてこの差動増幅回路２００の増幅率Ｇ
は、 Ｇ＝（１＋２Ｒ′１／Ｒ′ａ）×（Ｒ′８／Ｒ′５） ・・・ （１） 但し、Ｒ′１＝Ｒ′２，（Ｒ′８／Ｒ′５）＝（Ｒ′７
／Ｒ′６）である。
は、 Ｇ＝（１＋２Ｒ′１／Ｒ′ａ）×（Ｒ′８／Ｒ′５） ・・・ （１） 但し、Ｒ′１＝Ｒ′２，（Ｒ′８／Ｒ′５）＝（Ｒ′７
／Ｒ′６）である。
【００１３】ここで温度補償用抵抗Ｒ′ａを接続したの
は以下の理由による。即ち磁気抵抗素子４０の出力波形
はその振幅が周囲の温度によって大きく変化するという
欠点がある。そのためこの出力波形を差動増幅回路２０
０でそのまま増幅すると、該振幅の大小もそのまま増幅
されてしまう。そこで温度補償用抵抗Ｒ′ａを取り付け
ることで温度に応じて増幅率を変化し、出力波形の振幅
の変動を防止して一定にしているのである。
は以下の理由による。即ち磁気抵抗素子４０の出力波形
はその振幅が周囲の温度によって大きく変化するという
欠点がある。そのためこの出力波形を差動増幅回路２０
０でそのまま増幅すると、該振幅の大小もそのまま増幅
されてしまう。そこで温度補償用抵抗Ｒ′ａを取り付け
ることで温度に応じて増幅率を変化し、出力波形の振幅
の変動を防止して一定にしているのである。
【００１４】即ち例えば周囲温度が上昇すると磁気抵抗
素子４０の出力波形ＦＧ１，ＦＧ２の振幅が小さくなる
が、このとき温度補償用抵抗Ｒ′ａも温度上昇に伴って
小さくなり、前記式（１）のＧを大きくし、これによっ
て差動増幅後の出力波形Ｖ0の振幅を一定にしている。
温度が下降した場合はこれと逆に動作することでその出
力波形Ｖ0の振幅を一定にしている。
素子４０の出力波形ＦＧ１，ＦＧ２の振幅が小さくなる
が、このとき温度補償用抵抗Ｒ′ａも温度上昇に伴って
小さくなり、前記式（１）のＧを大きくし、これによっ
て差動増幅後の出力波形Ｖ0の振幅を一定にしている。
温度が下降した場合はこれと逆に動作することでその出
力波形Ｖ0の振幅を一定にしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記方式においては、
図２に示す磁気抵抗素子４０に矢印Ｃ方向の磁界、つま
り矢印Ａ，Ｂに対して４５°の方向の磁界が印加された
場合は、各磁気抵抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ
４の抵抗値が同一となり、２端子５３，５７間の電位差
がなくなり、これが中点電位となる。
図２に示す磁気抵抗素子４０に矢印Ｃ方向の磁界、つま
り矢印Ａ，Ｂに対して４５°の方向の磁界が印加された
場合は、各磁気抵抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ
４の抵抗値が同一となり、２端子５３，５７間の電位差
がなくなり、これが中点電位となる。
【００１６】ところで前記磁気抵抗素子４０の４つの磁
気抵抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４は、これを
エッチングなどによって精密に形成するが、それでも製
造工程のバラツキによって磁気抵抗素子４０の中には、
各磁気抵抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４全てを
全く同一の形状に形成できず、抵抗値の差が生じる場合
がある。
気抵抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４は、これを
エッチングなどによって精密に形成するが、それでも製
造工程のバラツキによって磁気抵抗素子４０の中には、
各磁気抵抗素子パターンｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４全てを
全く同一の形状に形成できず、抵抗値の差が生じる場合
がある。
【００１７】そしてそのような場合は図５（ａ），
（ｂ）に示す２つの出力波形ＦＧ１，ＦＧ２が完全な対
称の曲線とはならず、従って両者の差を取って合成した
出力はその中点電位差は正確に０Ｖにならない。
（ｂ）に示す２つの出力波形ＦＧ１，ＦＧ２が完全な対
称の曲線とはならず、従って両者の差を取って合成した
出力はその中点電位差は正確に０Ｖにならない。
【００１８】また、出力波形ＦＧ１とＦＧ２との合成波
形の振幅には−０．４％／℃程度の温度係数があり、常
温（２５℃）での出力は１６０ｍＶであったとしても、
低温時（−３０℃）では２００ｍＶ、高温時（８５℃）
では１２３ｍＶ程度の出力に変化する。
形の振幅には−０．４％／℃程度の温度係数があり、常
温（２５℃）での出力は１６０ｍＶであったとしても、
低温時（−３０℃）では２００ｍＶ、高温時（８５℃）
では１２３ｍＶ程度の出力に変化する。
【００１９】そうすると、例えば温度に応じて低温時の
増幅率Ｇが８倍、常温時の増幅率Ｇが１０倍、高温時の
増幅率Ｇが１３．１倍となるように温度補償用抵抗Ｒ′
ａの値を設定して何れの場合も出力波形Ｖ0の振幅がほ
ぼ１６００ｍＶで一定になるように設定しておいた場
合、例えば２つの出力ＦＧ１，ＦＧ２の合成波形（ＦＧ
１−ＦＧ２）の中点電位が０ｍＶではなくて、製造上の
バラツキにより−１０ｍＶあったとすると、これも増幅
回路２００によって増幅されてしまって、増幅回路２０
０の出力波形ＦＧ３は図６に示すようにその中点電位が
−８０ｍＶ（低温時）〜−１３１ｍＶ（高温時）まで大
きく変動してしまう。但し振幅自体は何れも１６００ｍ
Ｖで同一になる。
増幅率Ｇが８倍、常温時の増幅率Ｇが１０倍、高温時の
増幅率Ｇが１３．１倍となるように温度補償用抵抗Ｒ′
ａの値を設定して何れの場合も出力波形Ｖ0の振幅がほ
ぼ１６００ｍＶで一定になるように設定しておいた場
合、例えば２つの出力ＦＧ１，ＦＧ２の合成波形（ＦＧ
１−ＦＧ２）の中点電位が０ｍＶではなくて、製造上の
バラツキにより−１０ｍＶあったとすると、これも増幅
回路２００によって増幅されてしまって、増幅回路２０
０の出力波形ＦＧ３は図６に示すようにその中点電位が
−８０ｍＶ（低温時）〜−１３１ｍＶ（高温時）まで大
きく変動してしまう。但し振幅自体は何れも１６００ｍ
Ｖで同一になる。
【００２０】つまり例えば図３に示す回転軸６７を開閉
バルブの回転軸に連動させるようにして磁気抵抗素子４
０の出力の絶対値によって該開閉バルブの開閉角度を検
出するように構成した場合、該開閉角度を所定の角度に
設定した状態で雰囲気温度が低温状態でその増幅回路２
００の出力電圧Ｖ0が３００ｍＶであったとした場合、
該開閉角度はそのままの状態で雰囲気温度のみが高温状
態に変化すると、該出力電圧Ｖ0は（３００−５１）ｍ
Ｖに変化してしまい、実際には変化していない開閉角度
が別の角度に変化したとして検出されてしまう。
バルブの回転軸に連動させるようにして磁気抵抗素子４
０の出力の絶対値によって該開閉バルブの開閉角度を検
出するように構成した場合、該開閉角度を所定の角度に
設定した状態で雰囲気温度が低温状態でその増幅回路２
００の出力電圧Ｖ0が３００ｍＶであったとした場合、
該開閉角度はそのままの状態で雰囲気温度のみが高温状
態に変化すると、該出力電圧Ｖ0は（３００−５１）ｍ
Ｖに変化してしまい、実際には変化していない開閉角度
が別の角度に変化したとして検出されてしまう。
【００２１】これを防止するためには前記温度補償抵抗
Ｒ′ａを取り付けなければ良いが、そうすると今度は前
述のように出力電圧Ｖ0の振幅自体が温度変化に応じて
変化してしまい、この場合も雰囲気温度の変化のために
正確な開閉角度の検出ができなくなってしまう。
Ｒ′ａを取り付けなければ良いが、そうすると今度は前
述のように出力電圧Ｖ0の振幅自体が温度変化に応じて
変化してしまい、この場合も雰囲気温度の変化のために
正確な開閉角度の検出ができなくなってしまう。
【００２２】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、たとえ出力電圧の振幅を一定にするた
めに温度補償回路を設けても、該温度補償回路によって
差動増幅後の出力電圧の中点電位が温度変化に応じて変
化しないようにすることができる磁気抵抗素子用増幅回
路を提供することにある。
ありその目的は、たとえ出力電圧の振幅を一定にするた
めに温度補償回路を設けても、該温度補償回路によって
差動増幅後の出力電圧の中点電位が温度変化に応じて変
化しないようにすることができる磁気抵抗素子用増幅回
路を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、基板上に形成された４つの強磁性磁気抵抗
素子パターンの長手方向を交互に直交せしめてなる磁気
抵抗素子を具備し、これら４つの強磁性磁気抵抗素子パ
ターンにてブリッジ回路を構成するとともに、該ブリッ
ジ回路の一方の相対する２端子に入力電圧を印加し、他
方の相対する２端子を出力端子とし、該出力端子に差動
増幅回路を接続することで、磁気抵抗素子の出力電圧を
差動増幅せしめる磁気抵抗素子用増幅回路において、前
記差動増幅回路には、増幅後の出力電圧の中点電位を可
変して所定の電位に設定するオフセット調整回路を設
け、且つ該差動増幅回路の後段に、温度変化による出力
電圧の振幅の変動を補償する温度補償回路を設けた。
め本発明は、基板上に形成された４つの強磁性磁気抵抗
素子パターンの長手方向を交互に直交せしめてなる磁気
抵抗素子を具備し、これら４つの強磁性磁気抵抗素子パ
ターンにてブリッジ回路を構成するとともに、該ブリッ
ジ回路の一方の相対する２端子に入力電圧を印加し、他
方の相対する２端子を出力端子とし、該出力端子に差動
増幅回路を接続することで、磁気抵抗素子の出力電圧を
差動増幅せしめる磁気抵抗素子用増幅回路において、前
記差動増幅回路には、増幅後の出力電圧の中点電位を可
変して所定の電位に設定するオフセット調整回路を設
け、且つ該差動増幅回路の後段に、温度変化による出力
電圧の振幅の変動を補償する温度補償回路を設けた。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明にかかる磁気抵
抗素子用増幅回路を示す回路図である。なお磁気抵抗素
子４０の構成及び磁界の印加方法は前述の図２，図３，
図４記載の磁気抵抗素子４０の場合と同一である。
基づいて詳細に説明する。図１は本発明にかかる磁気抵
抗素子用増幅回路を示す回路図である。なお磁気抵抗素
子４０の構成及び磁界の印加方法は前述の図２，図３，
図４記載の磁気抵抗素子４０の場合と同一である。
【００２５】同図に示すようにこの磁気抵抗素子用増幅
回路は、ブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子パターン
ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４の出力端子５３，５７に、オフ
セット調整回路３０を有する差動増幅回路１０と、温度
補償回路７０とを接続して構成されている。以下各回路
について説明する。
回路は、ブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子パターン
ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４の出力端子５３，５７に、オフ
セット調整回路３０を有する差動増幅回路１０と、温度
補償回路７０とを接続して構成されている。以下各回路
について説明する。
【００２６】差動増幅回路１０は前記図４に示す従来の
差動増幅回路２００と同様に、磁気抵抗素子４０の出力
をそれぞれ増幅するオペアンプ１１，１３と、その差動
増幅を行なうオペアンプ１５とを具備している。
差動増幅回路２００と同様に、磁気抵抗素子４０の出力
をそれぞれ増幅するオペアンプ１１，１３と、その差動
増幅を行なうオペアンプ１５とを具備している。
【００２７】またオフセット調整回路３０は、オペアン
プ３１の非反転入力端子側に可変抵抗器ＶＲを接続し、
該可変抵抗器ＶＲの抵抗値を変化することでオペアンプ
１５の非反転入力端子の電位を調整して、オペアンプ１
５の出力端子の中点電位を変化できるように構成されて
いる。
プ３１の非反転入力端子側に可変抵抗器ＶＲを接続し、
該可変抵抗器ＶＲの抵抗値を変化することでオペアンプ
１５の非反転入力端子の電位を調整して、オペアンプ１
５の出力端子の中点電位を変化できるように構成されて
いる。
【００２８】そしてこの差動増幅回路１０の増幅率Ｇ１
は、 Ｇ１＝（１＋２Ｒ１／Ｒ３）×（Ｒ６／Ｒ４） ・・・ （２） 但し、（Ｒ１＝Ｒ２，Ｒ６／Ｒ４＝Ｒ７／Ｒ５）であ
る。
は、 Ｇ１＝（１＋２Ｒ１／Ｒ３）×（Ｒ６／Ｒ４） ・・・ （２） 但し、（Ｒ１＝Ｒ２，Ｒ６／Ｒ４＝Ｒ７／Ｒ５）であ
る。
【００２９】この差動増幅回路１０中にはサーミスタを
用いていないので、その増幅率Ｇ１は雰囲気温度が変化
しても一定である。
用いていないので、その増幅率Ｇ１は雰囲気温度が変化
しても一定である。
【００３０】次に温度補償回路７０は、オペアンプ７１
の反転入力端子側に温度補償用抵抗Ｒｂ（サーミスタＲ
th及び抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９の並列回路）を接続し、その
入力側に予め設定された所定の電圧（Ｖin- ）をオペア
ンプ８１を通して出力する中点電位供与回路８０を接続
して構成されている。
の反転入力端子側に温度補償用抵抗Ｒｂ（サーミスタＲ
th及び抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ９の並列回路）を接続し、その
入力側に予め設定された所定の電圧（Ｖin- ）をオペア
ンプ８１を通して出力する中点電位供与回路８０を接続
して構成されている。
【００３１】なおオペアンプ７１の出力電圧ＶOUTは、
オペアンプ７１の非反転入力端子側をＶin+ ，反転入力
端子側をＶin- とすると、 ＶOUT＝Ｖin- ＋Ｇ２（Ｖin+ −Ｖin- ） ・・・（３） 但し、Ｇ２＝１＋（Ｒ１０／Ｒｂ）である。
オペアンプ７１の非反転入力端子側をＶin+ ，反転入力
端子側をＶin- とすると、 ＶOUT＝Ｖin- ＋Ｇ２（Ｖin+ −Ｖin- ） ・・・（３） 但し、Ｇ２＝１＋（Ｒ１０／Ｒｂ）である。
【００３２】つまり中点電位供与回路８０の出力（即ち
Ｖin- ）が２．５Ｖの場合には、オペアンプ１５の出力
電圧（即ちＶin+ ）が２．５Ｖとなる角度においては、
サーミスタＲthの抵抗値が温度によって変化しても、増
幅率の変動の影響を受けることなく常にオペアンプ７１
の出力電圧ＶOUTはＶOUT＝Ｖin- ＝２．５Ｖになる。
Ｖin- ）が２．５Ｖの場合には、オペアンプ１５の出力
電圧（即ちＶin+ ）が２．５Ｖとなる角度においては、
サーミスタＲthの抵抗値が温度によって変化しても、増
幅率の変動の影響を受けることなく常にオペアンプ７１
の出力電圧ＶOUTはＶOUT＝Ｖin- ＝２．５Ｖになる。
【００３３】次にこの磁気抵抗素子用増幅回路の動作を
説明する。例えば図３に示す回転軸６７を３６０°回転
することで磁気抵抗素子４０の回りに永久磁石６１，６
３を回転してオペアンプ７１の出力電圧ＶOUTの波形を
測定し、その最大電圧と最小電圧から中点電圧を算出
し、該算出した中点電圧となる角度まで回転軸６７を回
してその位置に固定し、その点でのオペアンプ７１の出
力電圧ＶOUTが所定の電圧（例えば２．５Ｖ）となるよ
うに、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調節する。このとき図
１から明らかなとおり、オペアンプ１５の出力電圧（即
ちＶin+ ）も２．５Ｖになっている。これによってこの
磁気抵抗素子用増幅回路のオフセット電圧調整は完了す
る。
説明する。例えば図３に示す回転軸６７を３６０°回転
することで磁気抵抗素子４０の回りに永久磁石６１，６
３を回転してオペアンプ７１の出力電圧ＶOUTの波形を
測定し、その最大電圧と最小電圧から中点電圧を算出
し、該算出した中点電圧となる角度まで回転軸６７を回
してその位置に固定し、その点でのオペアンプ７１の出
力電圧ＶOUTが所定の電圧（例えば２．５Ｖ）となるよ
うに、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調節する。このとき図
１から明らかなとおり、オペアンプ１５の出力電圧（即
ちＶin+ ）も２．５Ｖになっている。これによってこの
磁気抵抗素子用増幅回路のオフセット電圧調整は完了す
る。
【００３４】そしてこの状態で回転軸６７を３６０°回
転した場合、該回転角度θに応じてオペアンプ１５の出
力電圧Ｖin+ はｓｉｎ２θを描いて変化するが、その中
点電位は雰囲気温度変化にかかわらず常に２．５Ｖにな
る。
転した場合、該回転角度θに応じてオペアンプ１５の出
力電圧Ｖin+ はｓｉｎ２θを描いて変化するが、その中
点電位は雰囲気温度変化にかかわらず常に２．５Ｖにな
る。
【００３５】一方この出力電圧Ｖin+ は温度補償されて
いないので中点電位は所定の電圧（２．５Ｖ）で常に一
定であるがその振幅は雰囲気温度に応じて変化すること
となる。しかしながらオペアンプ１５の後段には温度補
償回路７０が設けられているので、該振幅の温度による
変化は前記式（３）の温度補償用抵抗Ｒｂが変化するこ
とでこれが一定の振幅になるように補償する。
いないので中点電位は所定の電圧（２．５Ｖ）で常に一
定であるがその振幅は雰囲気温度に応じて変化すること
となる。しかしながらオペアンプ１５の後段には温度補
償回路７０が設けられているので、該振幅の温度による
変化は前記式（３）の温度補償用抵抗Ｒｂが変化するこ
とでこれが一定の振幅になるように補償する。
【００３６】つまり本発明によれば、ブリッジ回路を構
成する磁気抵抗素子４０の差動増幅後の出力の中点電位
を正確に所定電圧（例えば２．５Ｖ）に調整した後に、
温度補償回路を設けてその振幅を一定にするように増幅
しているので、中点電位が温度補償回路の増幅率の変動
によって変動する恐れがなく、しかもその振幅を常に一
定にでき、常に回転軸６７の角度に応じた正確な絶対値
出力を得ることができる。
成する磁気抵抗素子４０の差動増幅後の出力の中点電位
を正確に所定電圧（例えば２．５Ｖ）に調整した後に、
温度補償回路を設けてその振幅を一定にするように増幅
しているので、中点電位が温度補償回路の増幅率の変動
によって変動する恐れがなく、しかもその振幅を常に一
定にでき、常に回転軸６７の角度に応じた正確な絶対値
出力を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、オフセット調整回路によって差動増幅回路の増幅後
の出力の中点電位を所定の電位に設定した後に、温度補
償回路によって温度変化に対して出力の振幅が一定にな
るように構成したので、例え雰囲気温度が変化してもそ
の中点電位も振幅も一定にできる。従ってこの磁気抵抗
素子用増幅回路によって変位の絶対値を容易に正確に検
出することができるという優れた効果を有する。
ば、オフセット調整回路によって差動増幅回路の増幅後
の出力の中点電位を所定の電位に設定した後に、温度補
償回路によって温度変化に対して出力の振幅が一定にな
るように構成したので、例え雰囲気温度が変化してもそ
の中点電位も振幅も一定にできる。従ってこの磁気抵抗
素子用増幅回路によって変位の絶対値を容易に正確に検
出することができるという優れた効果を有する。
【図１】本発明にかかる磁気抵抗素子用増幅回路を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】強磁性磁気抵抗素子４０の１例を示す平面図で
ある。
ある。
【図３】磁気抵抗素子４０に回転磁界を印加する一例を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図４】磁気抵抗素子４０に用いる従来の磁気抵抗素子
用増幅回路を示す回路図である。
用増幅回路を示す回路図である。
【図５】各部の出力波形を示す波形図である。
【図６】従来技術の問題点を示す波形図である。
１０ 差動増幅回路 ３０ オフセット調整回路 ４０ 磁気抵抗素子 ４９ 基板 ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４ 磁気抵抗素子パターン ７０ 温度補償回路
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に形成された４つの強磁性磁気抵
抗素子パターンの長手方向を交互に直交せしめてなる磁
気抵抗素子を具備し、 これら４つの強磁性磁気抵抗素子パターンにてブリッジ
回路を構成するとともに、該ブリッジ回路の一方の相対
する２端子に入力電圧を印加し、他方の相対する２端子
を出力端子とし、該出力端子に差動増幅回路を接続する
ことで、磁気抵抗素子の出力電圧を差動増幅せしめる磁
気抵抗素子用増幅回路において、 前記差動増幅回路には、増幅後の出力電圧の中点電位を
可変して所定の電位に設定するオフセット調整回路を設
け、 且つ該差動増幅回路の後段に、温度変化による出力電圧
の振幅の変動を補償する温度補償回路を設けたことを特
徴とする磁気抵抗素子用増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9369021A JPH11194160A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 磁気抵抗素子用増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9369021A JPH11194160A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 磁気抵抗素子用増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11194160A true JPH11194160A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18493357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9369021A Pending JPH11194160A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 磁気抵抗素子用増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11194160A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6896407B2 (en) | 2001-11-05 | 2005-05-24 | Yamatake Corporation | Temperature information detecting device for angle sensor and position detecting device |
| JP2009047478A (ja) * | 2007-08-16 | 2009-03-05 | Seiko Instruments Inc | センサ回路 |
| CN101738588A (zh) * | 2008-11-13 | 2010-06-16 | 精工电子有限公司 | 传感器电路 |
| JP2012042259A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-01 | Hamamatsu Koden Kk | 磁気センサのための補正方法及び磁気センサの評価方法 |
| JP2014095656A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Nidec Sankyo Corp | 磁気センサ装置 |
| JP2017078646A (ja) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | 甲神電機株式会社 | ブリッジ型センサ素子を使用するセンサおよびセンサ素子のボトム側電圧調整回路 |
| CN109001653A (zh) * | 2014-01-23 | 2018-12-14 | 三菱电机株式会社 | 磁检测装置 |
| DE112022000955T5 (de) | 2021-03-31 | 2023-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sensorausgabekompensationsschaltung |
| DE112022000965T5 (de) | 2021-03-31 | 2023-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sensorausgabekompensationsschaltung |
| DE112022000919T5 (de) | 2021-03-31 | 2023-11-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sensorausgabekompensationsschaltung |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9369021A patent/JPH11194160A/ja active Pending
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| DE112022000955T5 (de) | 2021-03-31 | 2023-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sensorausgabekompensationsschaltung |
| DE112022000965T5 (de) | 2021-03-31 | 2023-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sensorausgabekompensationsschaltung |
| DE112022000919T5 (de) | 2021-03-31 | 2023-11-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sensorausgabekompensationsschaltung |
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