JPH0814616B2 - ホール素子装置 - Google Patents

ホール素子装置

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JPH0814616B2
JPH0814616B2 JP1126566A JP12656689A JPH0814616B2 JP H0814616 B2 JPH0814616 B2 JP H0814616B2 JP 1126566 A JP1126566 A JP 1126566A JP 12656689 A JP12656689 A JP 12656689A JP H0814616 B2 JPH0814616 B2 JP H0814616B2
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hall element
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operational amplifier
present
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弘 沼倉
建三 赤松
準二 宮本
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ガウスメータ、電流検出器等の磁界セン
サーであるホール素子装置に関するものである。
特に、ホール素子や演算増幅器の温度ドリフトを補正
できるホール素子装置に関するものである。
[従来の技術] 従来例の構成を第8図、第9図及び第10図を参照しな
がら説明する。
第8図は、例えば特公昭63−24268号公報に示された
従来のホール素子装置を示す回路図である。
第8図において、従来のホール素子装置は、制御電流
端子(1a)、(1b)及び出力端子(1c)、(1d)を有す
るホール素子(1)と、このホール素子(1)の制御電
流端子(1a)に一端が接続された定電流電源(2)と、
ホール素子(1)の制御電流端子(1b)に出力端が接続
され、出力端子(1c)に反転入力端が接続されかつ定電
流電源(2)の他端に非反転入力端が接続された演算増
幅器(3)と、ホール素子(1)の出力端子(1d)に非
反転入力端が接続された演算増幅器(4)と、この演算
増幅器(4)の反転入力端に一端が接続されかつ定電流
電源(2)の他端に他端が接続された抵抗(5)と、演
算増幅器(4)の反転入力端に一端が接続されかつ出力
端に他端が接続された抵抗(6)と、演算増幅器(4)
の出力端と定電流電源(2)の他端との間に接続された
メータ(7)とから構成されている。
なお、演算増幅器(3)は動作電源Vcc、Veeに接続さ
れ、定電流電源(2)の他端は接地されている。また、
演算増幅器(4)と抵抗(5)、(6)とで非反転増幅
回路を構成している。
第9図は、例えば特開昭57−171211号公報に示された
他の従来のホール素子装置を示す回路図である。
第9図において、他の従来のホール素子装置は、上述
した従来のホール素子装置の定電流電源(2)の代わり
に定電圧電源(2A)を用い、かつこの定電圧電源(2A)
の正端子及び負端子がそれぞれホール素子(1)の制御
電流端子(1a)及び(1b)に接続している。
第10図は、他の従来のホール素子装置の変形例を示す
回路図である。
第10図において、他の従来のホール素子装置は、電源
Vccに接続された抵抗(2b)を通してツェナーダイオー
ド(2a)及びホール素子(1)に制御電流が供給され、
ホール素子(1)の制御電流端子(1a)及び(1b)の間
がツェナーダイオード(2a)によって定電圧化されてい
る。
つぎに、上述した従来例の動作を説明する。
第8図で示した定電流方式においては、定電流電源
(2)から流れ出した電流は、ホール素子(1)に制御
電流として流れた後、演算増幅器(3)に吸い込まれて
いく。そして、演算増幅器(3)は、非反転入力端が接
地電位にあるので、反転入力端も仮想的接地となり、し
たがってホール素子(1)の出力端子(1c)も接地電位
となる。こうして、ホール素子(1)の出力端子(1d)
からは自動的に同相成分が除去されたホール出力電圧の
みが得られ、これを通常の非反転増幅回路により取り出
すことができる。
また、第9図及び第10図で示した定電圧方式において
は、定電圧電源(2A)又はツェナーダイオード(2a)か
ら流れ出した電流がホール素子(1)に流れると、第8
図の定電流方式の場合と同様に、ホール素子(1)の出
力端子(1d)からは自動的に同相成分が除去されたホー
ル出力電圧のみが得られ、これを通常の非反転増幅回路
により取り出すことができる。
しかしながら、第8図ないし第10図で示した従来例に
おいて、ホール素子(1)の出力端子(1d)には、ホー
ル素子(1)の同相成分は除去されるものの、ホール素
子(1)の不平衡電圧VH0と、演算増幅器(3)の入力
オフセット電圧VOS1が加算されたオフセット電圧VHS1
VH0+VOS1が出力される。
さらに、演算増幅器(4)の出力端には、上述したオ
フセット電圧VHS1に、演算増幅器(4)の入力オフセッ
ト電圧VOS2が加算されたオフセット電圧VHS2=VHS1+V
OS2が、非反転増幅回路により増幅度Gで増幅されて(V
outer=VHS2×G)出力される。
上述した不平衡電圧VH0、入力オフセット電圧VOS1、V
OS2は、それぞれ温度によって変化する温度ドリフトΔV
H0、ΔVOS1、ΔVOS2がある。温度ドリフトΔVH0、ΔV
OS1、ΔVOS2は、それぞれmax±40μV/℃、max±30μV/
℃、max±30μV/℃あり、これらの和であるオフセット
電圧温度ドリフトΔVHS2(=max±100μV/℃)は、演算
増幅器(4)の出力端では同様にして増幅されたΔV
outerとなって出力される。
[発明が解決しようとする課題] 上述したような従来のホール素子装置では、オフセッ
ト電圧温度ドリフトΔVHS2が発生するので、精度が低い
という問題点があった。
この発明は、上述した問題点を解決するためになされ
たもので、オフセット電圧温度ドリフトを補正すること
ができ、精度が高いホール素子装置を得ることを目的と
する。
[課題を解決するための手段] この発明に係るホール素子装置は、第1の制御電流端
子、第2の制御電流端子、第1の出力端子及び第2の出
力端子を有するホール素子と、このホール素子の第1の
制御電流端子に接続された制御電源と、上記ホール素子
の第2の制御電流端子に出力端が接続されかつ上記ホー
ル素子の第1の出力端子に反転入力端が接続された第1
の演算増幅器と、上記ホール素子の第2の出力端子に非
反転入力端が持続され上記ホール素子の出力を非反転増
幅する第2の演算増幅器と、上記第1の演算増幅器の非
反転入力端に接続され上記ホール素子の不平衡電圧温度
ドリフト並びに上記第1及び第2の演算増幅器の入力オ
フセット電圧温度ドリフトを補正する温度ドリフト補正
回路とを備えたものである。
[作用] この発明においては、温度ドリフト補正回路によっ
て、ホール素子の不平衡電圧温度ドリフト並びに第1及
び第2の演算増幅器の入力オフセット電圧温度ドリフト
が補正される。
[実施例] この発明の第1実施例の構成を第1図を参照しながら
説明する。
第1図は、この発明の第1実施例を示す回路図であ
り、ホール素子(1)〜メータ(7)は上記従来装置の
ものと全く同一である。
第1図において、この発明の第1実施例は、上述した
従来装置のものと全く同一のものと、演算増幅器(3)
の非反転入力端と定電流電源(2)の他端との間に接続
された温度ドリフト補正回路(8)とから構成されてい
る。
温度ドリフト補正回路(8)は、定電流電源(81)
と、この定電流電源(81)に接続された感温抵抗(82)
とから構成され、感温抵抗(82)の電圧が演算増幅器
(3)の非反転入力端に導かれるように接続されてい
る。
ところで、この発明の第1の制御電流端子、第2の制
御電流端子、第1の出力端子、第2の出力端子、制御電
源並びに第1及び第2の演算増幅器は、上述したこの発
明の第1実施例では、制御電流端子(1a)、(1b)、出
力端子(1c)、(1d)、定電流電源(2)並びに第1及
び第2の演算増幅器(3)、(4)に相当する。
つぎに、上述した第1実施例の動作を説明する。例え
ば、ホール素子(1)の不平衡電圧温度ドリフトΔVH0
が−20μV/℃、演算増幅器(3)の入力オフセット電圧
温度ドリフトΔVOS1が−10μV/℃、演算増幅器(4)の
入力オフセット電圧温度ドリフトΔVOS2が−10μV/℃の
場合、これらの和であるオフセット電圧温度ドリフトΔ
VHS2は、 ΔVHS2=ΔVH0+ΔVOS1+ΔVOS2 =(−20)+(−10)+(−10) =−40μV/℃ となる。
このまま、補正されずに非反転増幅回路によって増幅
されて出力されるとすると、非反転増幅回路の増幅度G
が50倍のとき、演算増幅器(4)の出力端(点B)の温
度ドリフトは、 ΔVouter=ΔVHS2×G =−40×50 =−2000μV/℃ にもなり、非常に精度が悪い。
一方、温度ドリフト補正回路(8)の定電流電源(8
1)の電流+IHS2が1mA一定、感温抵抗(82)の抵抗値が
40Ωで温度特性が+1000PPm/℃の場合、演算増幅器
(3)の非反転入力端(点C)に導かれる電圧ΔV
は、 ΔV=1mA×40Ω×1000PPm/℃ =+40μV/℃ となり、オフセット電圧温度ドリフトΔVHS2=−40μV/
℃が補正されることになり、精度の高いホール素子装置
を得ることができる。
この発明の第2実施例を第2図を参照しながら説明す
る。
第2図は、この発明の第2実施例を示す回路図であ
る。
第2図において、この発明の第2実施例は、温度ドリ
フト補正回路(8A)を定電流電源(81)と抵抗(83)と
で構成した場合である。例えば、定電流電源(81)の電
流+IHS2が1mAでその温度特性が1000PPm/℃、抵抗(8
3)の抵抗値が40Ωのときには、演算増幅器(3)の非
反転入力端(点C)に導かれる電圧ΔVは、 ΔV=+40μV/℃ となり、第1実施例と同様に、オフセット電圧温度ドリ
フトΔVHS2が補正される この発明の第3実施例を第3図を参照しながら説明す
る。
第3図は、この発明の第3の実施例を示す回路図であ
る。
第3図において、この発明の第3実施例は、温度ドリ
フト補正回路(8B)を定電圧電源(84)と、抵抗(83)
と、感温抵抗(82)とで構成した場合である。定電圧電
源(84)の電圧、抵抗(83)及び感温抵抗(82)の抵抗
値、温度特性を適当に選んで組み合わせることにより、
オフセット電圧温度ドリフトΔVHS2を補正することがで
きる。
この発明の第4実施例を第4図を参照しながら説明す
る。
第4図は、この発明の第4実施例を示す回路図であ
る。
第4図において、この発明の第4実施例は、温度ドリ
フト補正回路(8C)を抵抗(83a)と、抵抗(83b)とで
構成し、抵抗(83a)及び(83b)に印加する電圧をホー
ル素子(1)の制御電流端子(1a)の端子電圧ΔVa(点
D)とした場合である。制御電流端子(1a)及び(1b)
の抵抗値には約3000PPm/℃の温度特性があり、定電流電
源(2)から流れる電流の温度特性を加質したものが端
子電圧ΔVaの温度特性である。この端子電圧ΔVaの温度
特性、抵抗(83a)及び(83b)の抵抗値を適当に選んで
組み合わせることにより、オフセット電圧温度ドリフト
ΔVHS2を補正することができる。
この発明の第5実施例を第5図を参照しながら説明す
る。
第5図は、この発明の第5実施例を示す回路図であ
る。
第5図において、この発明の第5実施例は、温度ドリ
フト補正回路(8D)を、第1実施例の定電流電源(81)
の電流方向を逆にした構成で、オフセット電圧温度ドリ
フトΔVHS2が正のときでも補正することができる。
この発明の第6実施例を第6図を参照しながら説明す
る。
第6図は、この発明の第6実施例を示す回路図であ
る。
第6図において、この発明の第6実施例は、温度ドリ
フト補正回路(8E)を、定電流電源(81)と、抵抗(83
c)及び(83d)と、ダイオード(85)とから構成し、ダ
イオード(85)の順方向電圧温度特性約−2.1〜−2.3mV
/℃を利用したもので、抵抗(83c)及び(83d)の抵抗
値を適当に選んで組み合わせることにより、正のオフセ
ット電圧温度ドリフトΔVHS2を補正することができる。
この発明の第7実施例を第7図を参照しながら説明す
る。
第7図は、この発明の第7実施例を示す回路図であ
る。
第7図において、この発明の第7実施例は、演算増幅
器(3)の非反転入力端に接続された温度ドリフト補正
回路(8F)以外は、第10図で示す他の従来のホール素子
装置と全く同一である。この第7実施例は定電圧方式で
あるが、上述した第1実施例から第6実施例までの定電
流方式と同様に、温度ドリフト補正回路(8F)によって
オフセット電圧温度ドリフトΔVHS2を補正することがで
きる。
なお、上記各実施例ではオフセット電圧温度ドリフト
ΔVHS2が正負のいずれかについて説明したが、各実施例
を適当に組み合わせることにより、オフセット電圧温度
ドリフトΔVHS2が正負のいずれでも補正できる。
[発明の効果] この発明は、以上説明したとおり、第1の制御電流端
子、第2の制御電流端子、第1の出力端子及び第2の出
力端子を有するホール素子と、このホール素子の第1の
制御電流端子に接続された制御電源と、上記ホール素子
の第2の制御電流端子に出力端が接続されかつ上記ホー
ル素子の第1の出力端子に反転入力端が接続された第1
の演算増幅器と、上記ホール素子の第2の出力端子に非
反転入力端が接続され上記ホール素子の出力を非反転増
幅する第2の演算増幅器と、上記第1の演算増幅器の非
反転入力端に接続され上記ホール素子の不平衡電圧温度
ドリフト並びに上記第1及び第2の演算増幅器の入力オ
フセット電圧温度ドリフトを補正する温度ドリフト補正
回路とを備えたので、ホール素子の不平衡電圧温度ドリ
フトと第1及び第2の演算増幅器の入力オフセット電圧
温度ドリフトとを補正することができ、精度を高くする
ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示す回路図、第2図は
この発明の第2実施例の動作を示す回路図、第3図はこ
の発明の第3実施例を示す回路図、第4図はこの発明の
第4実施例を示す回路図、第5図はこの発明の第5実施
例を示す回路図、第6図はこの発明の第6実施例を示す
回路図、第7図はこの発明の第7実施例を示す回路図、
第8図は従来のホール素子装置を示す回路図、第9図は
他の従来のホール素子装置を示す回路図、第10図は他の
従来のホール素子装置を示す回路図である。 図において、 (1)……ホール素子、 (2)……定電流電源、 (3)……演算増幅器、 (4)……演算増幅器、 (5)……抵抗、 (6)……抵抗、 (7)……メータ、 (8)……温度ドリフト補正回路である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−42667(JP,A) 特開 昭51−43972(JP,A) 特開 昭62−203390(JP,A) 特開 昭57−90176(JP,A) 特開 昭57−171211(JP,A) 実開 昭58−39577(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の制御電流端子、第2の制御電流端
    子、第1の出力端子及び第2の出力端子を有するホール
    素子、 このホール素子の第1の制御電流端子に接続された制御
    電源、 上記ホール素子の第2の制御電流端子に出力端が接続さ
    れかつ上記ホール素子の第1の出力端子に反転入力端が
    接続された第1の演算増幅器、 上記ホール素子の第2の出力端子に非反転入力端が持続
    され上記ホール素子の出力を非反転増幅する第2の演算
    増幅器、 並びに 上記第1の演算増幅器の非反転入力端に接続され上記ホ
    ール素子の不平衡電圧温度ドリフト並びに上記第1及び
    第2の演算増幅器の入力オフセット電圧温度ドリフトを
    補正する温度ドリフト補正回路 を備えたことを特徴とするホール素子装置。
JP1126566A 1989-05-22 1989-05-22 ホール素子装置 Expired - Lifetime JPH0814616B2 (ja)

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