JPS596572A - 集積化磁気センサ - Google Patents
集積化磁気センサInfo
- Publication number
- JPS596572A JPS596572A JP57115216A JP11521682A JPS596572A JP S596572 A JPS596572 A JP S596572A JP 57115216 A JP57115216 A JP 57115216A JP 11521682 A JP11521682 A JP 11521682A JP S596572 A JPS596572 A JP S596572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- magnetic field
- circuit
- hall element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N52/00—Hall-effect devices
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は集積化磁気センサに関し、％にホール素子を用
いた集積化磁気センサに関する。
いた集積化磁気センサに関する。
従来ホール素子を用いた集積化磁気セ／？はホール素子
とその微小な信号を増幅する増幅回路とから構成されて
おり、初期状態での出力電圧、即ち磁界が印加されてな
い時の出力はホール素子のオフセット電圧と増幅回路の
入力オフセット電圧との組合せで決ｔｂ、各オフセット
電圧は製造バラツキによ如決まっていた。従って、磁界
を検出した時の出力が高電圧となる様、ホール素子と増
幅回路を接続してもオフセット電圧の組合せによっては
、初期状態で出力が高電圧となって磁界の変化を検出で
きない場合も有った。
とその微小な信号を増幅する増幅回路とから構成されて
おり、初期状態での出力電圧、即ち磁界が印加されてな
い時の出力はホール素子のオフセット電圧と増幅回路の
入力オフセット電圧との組合せで決ｔｂ、各オフセット
電圧は製造バラツキによ如決まっていた。従って、磁界
を検出した時の出力が高電圧となる様、ホール素子と増
幅回路を接続してもオフセット電圧の組合せによっては
、初期状態で出力が高電圧となって磁界の変化を検出で
きない場合も有った。
本発明の目的は、ホール素子や増幅回路にオフセット電
圧があっても、磁界の変化を検出し易い集積化磁気セン
サを提供することにある。
圧があっても、磁界の変化を検出し易い集積化磁気セン
サを提供することにある。
本発明の集積化磁気センナは、１対の電流端子およびこ
の電流端子の中央部に互いに接近して配置し九複数の出
力端子対を有するホール素子と、前記出力端子対のうち
の１対の信号音それぞれ入力とする比較回路と、前記比
較回路の状態変化を検出する手段とを備えたことｔ−特
徴とする。
の電流端子の中央部に互いに接近して配置し九複数の出
力端子対を有するホール素子と、前記出力端子対のうち
の１対の信号音それぞれ入力とする比較回路と、前記比
較回路の状態変化を検出する手段とを備えたことｔ−特
徴とする。
以下、本発明について実施例を示す図面を参照して説明
する。第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図で、
出力端子対が３対の場合のものである。ホール素子１は
電流端子２及び３と出力端子対４．５と６．７と８．９
１−有する。電流端子２．３に電流ｉを供給し、磁界Ｂ
１１−垂直に印加すると、出刃端子対にホール起電が発
生する。例えば出力端子対４と５の間には印加磁界に比
例した電圧差を生じ、この電圧を比較回路１０４Ｃ入力
し論理レベルに増幅する。他の出力電圧端子対６と７及
び８と９の間に発生するホール起電力も同様にそれぞれ
比較回路１１及び１２で増幅する。比較回路ｌＯの出力
全排他的論理和回路１３の一方の入力に接続すると共に
、当該出力を遅延回路１６’を通して排他的論理和回路
１３の他方の入力に接続する。
する。第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図で、
出力端子対が３対の場合のものである。ホール素子１は
電流端子２及び３と出力端子対４．５と６．７と８．９
１−有する。電流端子２．３に電流ｉを供給し、磁界Ｂ
１１−垂直に印加すると、出刃端子対にホール起電が発
生する。例えば出力端子対４と５の間には印加磁界に比
例した電圧差を生じ、この電圧を比較回路１０４Ｃ入力
し論理レベルに増幅する。他の出力電圧端子対６と７及
び８と９の間に発生するホール起電力も同様にそれぞれ
比較回路１１及び１２で増幅する。比較回路ｌＯの出力
全排他的論理和回路１３の一方の入力に接続すると共に
、当該出力を遅延回路１６’を通して排他的論理和回路
１３の他方の入力に接続する。
他の比較回路出刃についても同様に、比較回路１１の出
力とその遅延信号を排他的論理和回路１４に入力し、比
較回路１２の出力とその遅延信号全排他的論理利回ＩＭ
ｒ１５に入力する。１７゜１８は１６と同様の遅延回路
である。更に排他的−理利回ｗ１１３〜１５の出力は論
理和回路１９に人力する。論理和回路１９の出力は比釈
回ｗｒ１０〜１３のうち少くとも１つが状態変化した時
、論理高電圧となる。状態変化が無ければ゛論理低電圧
のままである。
力とその遅延信号を排他的論理和回路１４に入力し、比
較回路１２の出力とその遅延信号全排他的論理利回ＩＭ
ｒ１５に入力する。１７゜１８は１６と同様の遅延回路
である。更に排他的−理利回ｗ１１３〜１５の出力は論
理和回路１９に人力する。論理和回路１９の出力は比釈
回ｗｒ１０〜１３のうち少くとも１つが状態変化した時
、論理高電圧となる。状態変化が無ければ゛論理低電圧
のままである。
例えば第１図に示す様に磁界Ｂが印加された時、論理和
回路１９の出力が高電位となる様な極性にホール素子、
比較回路、排他的論理和回路が接続されていたとする。
回路１９の出力が高電位となる様な極性にホール素子、
比較回路、排他的論理和回路が接続されていたとする。
しかし実際にはオフセット電圧の為に初めから論理高電
圧となりている比較回路や信号電圧よシ大きなオフセッ
ト電圧ｔ−有する比較回路があると、磁界が印加されて
もその比較回路の出力は状態変化せず磁気の変化を検出
できない。しかし初期状態で論理低電圧となっていて信
号電圧に比べ充分小さいオフセット電圧ｔ−ｉする比較
回路があれば、磁界が印加された時、比較回路の状態が
変化し磁気全検出できる。
圧となりている比較回路や信号電圧よシ大きなオフセッ
ト電圧ｔ−有する比較回路があると、磁界が印加されて
もその比較回路の出力は状態変化せず磁気の変化を検出
できない。しかし初期状態で論理低電圧となっていて信
号電圧に比べ充分小さいオフセット電圧ｔ−ｉする比較
回路があれば、磁界が印加された時、比較回路の状態が
変化し磁気全検出できる。
一方、ホール素子ｌは矩形板状ホール素子とすると、出
力電圧は端子位置が中央ＶＣある時最大となる０通常、
ホール素子の長さぷに対して出力端子幅ｌは極めて小さ
くでき、出力端子を複数個極めて接近して配置すること
は可能でそれらの出力電圧はｔｔは等しくなる様にでき
る。
力電圧は端子位置が中央ＶＣある時最大となる０通常、
ホール素子の長さぷに対して出力端子幅ｌは極めて小さ
くでき、出力端子を複数個極めて接近して配置すること
は可能でそれらの出力電圧はｔｔは等しくなる様にでき
る。
ホール素子のオフセット電圧は電気的特性の非対称性や
出力電圧端子位置の不整合にょシ生ずることは知られて
いる。出力電圧端子位置の不整合は加エバ２ツキによシ
発生し、例えば出力端子対４．５の不整合が、出力端子
５の方がＶｃｃ ；４子に近いとすると第１図に示す向
きに電流を供給した場合正極性のオフセット電圧が発生
し、比ｆ回ｗｒ１０の出力は、初期状態に於て論理高電
圧で磁界の変化を検出できな−。但し増幅回路の入力オ
フセット電圧はホール素子のオフセット電圧に比べ充分
小さいとする。一方、出力端子対６．７の不姫会が出力
端子６の方がＶＣＣに近いとすると負極性のオフセット
電圧が現われ、比較回ｗ！ｌｌの出力は、初期状態に於
て論理低電圧である。また出力端子対８．９の不整合に
ついては正極性のオフセット電圧渓現われ比較回路１２
の出力が初期状態で論理高電圧でるるとする。ここで磁
界Ｂｔ″第１図の向きに印加すると比較回ｗｒ１０．１
２の出力は変化しないが、比較回路１１の出力は論理低
電圧から論理高電圧に状態変化する。遅延素子と排他的
論理和から構成される状態変化検出回路によシ磁界の変
化を検出できる。
出力電圧端子位置の不整合にょシ生ずることは知られて
いる。出力電圧端子位置の不整合は加エバ２ツキによシ
発生し、例えば出力端子対４．５の不整合が、出力端子
５の方がＶｃｃ ；４子に近いとすると第１図に示す向
きに電流を供給した場合正極性のオフセット電圧が発生
し、比ｆ回ｗｒ１０の出力は、初期状態に於て論理高電
圧で磁界の変化を検出できな−。但し増幅回路の入力オ
フセット電圧はホール素子のオフセット電圧に比べ充分
小さいとする。一方、出力端子対６．７の不姫会が出力
端子６の方がＶＣＣに近いとすると負極性のオフセット
電圧が現われ、比較回ｗ！ｌｌの出力は、初期状態に於
て論理低電圧である。また出力端子対８．９の不整合に
ついては正極性のオフセット電圧渓現われ比較回路１２
の出力が初期状態で論理高電圧でるるとする。ここで磁
界Ｂｔ″第１図の向きに印加すると比較回ｗｒ１０．１
２の出力は変化しないが、比較回路１１の出力は論理低
電圧から論理高電圧に状態変化する。遅延素子と排他的
論理和から構成される状態変化検出回路によシ磁界の変
化を検出できる。
上記説明では出力電圧端子は３対とし状態変化する増幅
回路は１つとしたが、これに限定されるものではなく、
出刃端子対の数は任意で状態変化する増幅回路の数も１
つに限定されるものでなく、製造パラツキによシ決まる
ホール素子と増幅回路のオフセット電圧の組合せから決
まる。状態変化】“る増幅回路の数が複数個あると最終
段の論理和器＃！１９の出力は複数個のパルスを発生す
ることがあるが磁気信号の有無だけを検出する場合には
差支えない。磁気信号変化の速さを検出するには、サン
プリング回路を入力に附加することにより出刃パルスを
単一とし、計数することにょシ可能である。
回路は１つとしたが、これに限定されるものではなく、
出刃端子対の数は任意で状態変化する増幅回路の数も１
つに限定されるものでなく、製造パラツキによシ決まる
ホール素子と増幅回路のオフセット電圧の組合せから決
まる。状態変化】“る増幅回路の数が複数個あると最終
段の論理和器＃！１９の出力は複数個のパルスを発生す
ることがあるが磁気信号の有無だけを検出する場合には
差支えない。磁気信号変化の速さを検出するには、サン
プリング回路を入力に附加することにより出刃パルスを
単一とし、計数することにょシ可能である。
第２図に本発明の第２の実施例の構成図を示す。
ホール素子部分は第１の実施例と同一であシ、増幅回路
部及び状態変化検出部が単一である点が異なる。増幅器
入力を時分割で端子対４，５．端子対６，７．端子対８
．９と切替えてサンプリング、増幅音順次行うものであ
る。本構成は増幅回路、状態変化検出回路が１つで済む
ので素子数が少なくて良いのが特徴である。
部及び状態変化検出部が単一である点が異なる。増幅器
入力を時分割で端子対４，５．端子対６，７．端子対８
．９と切替えてサンプリング、増幅音順次行うものであ
る。本構成は増幅回路、状態変化検出回路が１つで済む
ので素子数が少なくて良いのが特徴である。
ホール素子の出力電圧端子を複数とすることによシ単−
出力端子の場合に比べ、オフセット電圧があっても状態
変化を検出し易くなることは以上よシ明らかである。
出力端子の場合に比べ、オフセット電圧があっても状態
変化を検出し易くなることは以上よシ明らかである。
また上記説明でホール素子ｌは矩形板状ホール素子に限
定されるものではなく、反転層全利用するＭＯ８型ホー
ル素子であっても良い、ＭＯ８型ホール素子の場合はゲ
ート電極が必要なことは言うまでもなく、端子２及び３
はそれぞれドレイン電極、ソース電極となる。比較回路
は差動増幅回路やダイナミック・７リツプ・フロップ回
路の様な差電圧を増幅するものであれば良い。またホー
ル素子の出力電圧端子は３対に限定されるものではなく
、多い方が状態変化を検出し易い。
定されるものではなく、反転層全利用するＭＯ８型ホー
ル素子であっても良い、ＭＯ８型ホール素子の場合はゲ
ート電極が必要なことは言うまでもなく、端子２及び３
はそれぞれドレイン電極、ソース電極となる。比較回路
は差動増幅回路やダイナミック・７リツプ・フロップ回
路の様な差電圧を増幅するものであれば良い。またホー
ル素子の出力電圧端子は３対に限定されるものではなく
、多い方が状態変化を検出し易い。
以上の説明よル明らかな様に本発明によシホール素子や
増幅回路にオフセット電圧があっても磁界の変化を検出
できる集積化磁気センサが得られる。
増幅回路にオフセット電圧があっても磁界の変化を検出
できる集積化磁気センサが得られる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図である。第
２図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。 ｌ・・・・・・ホール素子、２．３・旧・・電流端子、
４゜５・・・・・・出力端子対、６．７・・・・・・出
力端子対、８゜９・・・・・・出力端子対、１０〜１２
・・・・・・比較回路、１３〜１５・・・・・・排他的
論理和回路、１６〜１８・・・・・・遅延回路、１９・
・・・・・論理和回路。 卆１毘 賢シ 千２ ヅ
２図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。 ｌ・・・・・・ホール素子、２．３・旧・・電流端子、
４゜５・・・・・・出力端子対、６．７・・・・・・出
力端子対、８゜９・・・・・・出力端子対、１０〜１２
・・・・・・比較回路、１３〜１５・・・・・・排他的
論理和回路、１６〜１８・・・・・・遅延回路、１９・
・・・・・論理和回路。 卆１毘 賢シ 千２ ヅ
Claims (1)
- １対の電流端子およびこの電流端子の中央部に互いに接
近して配置した複数の出力端子対を有するホール素子と
、前記出力端子対のうちの１対の信号をそれぞれ入力と
する比較回路と、前記比較回路の状態変化を検出する手
段とを備えたことを特徴とする集積化磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57115216A JPS596572A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 集積化磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57115216A JPS596572A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 集積化磁気センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS596572A true JPS596572A (ja) | 1984-01-13 |
| JPH0462189B2 JPH0462189B2 (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=14657233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57115216A Granted JPS596572A (ja) | 1982-07-02 | 1982-07-02 | 集積化磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596572A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415583A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Sharp Corp | ホール素子 |
| DE10144385A1 (de) * | 2001-09-10 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Standardzellenanordnung für ein magneto-resistives Bauelement |
| JP2005029146A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-02-03 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 建設機械 |
| JP2017215307A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-12-07 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 磁気センサ装置および電流センサ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50147684A (ja) * | 1974-05-16 | 1975-11-26 | ||
| JPS5332365U (ja) * | 1976-08-26 | 1978-03-20 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332365B2 (ja) * | 1973-11-15 | 1978-09-07 |
-
1982
- 1982-07-02 JP JP57115216A patent/JPS596572A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50147684A (ja) * | 1974-05-16 | 1975-11-26 | ||
| JPS5332365U (ja) * | 1976-08-26 | 1978-03-20 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0415583A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Sharp Corp | ホール素子 |
| DE10144385A1 (de) * | 2001-09-10 | 2003-03-27 | Siemens Ag | Standardzellenanordnung für ein magneto-resistives Bauelement |
| DE10144385C2 (de) * | 2001-09-10 | 2003-07-24 | Siemens Ag | Standardzellenanordnung für ein magneto-resistives Bauelement und hierauf aufbauende elektronisch magneto-resistive Bauelemente |
| JP2005029146A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-02-03 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 建設機械 |
| JP2017215307A (ja) * | 2015-12-24 | 2017-12-07 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 磁気センサ装置および電流センサ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462189B2 (ja) | 1992-10-05 |
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