JPH086260Y2 - 磁気抵抗効果素子回路 - Google Patents
磁気抵抗効果素子回路Info
- Publication number
- JPH086260Y2 JPH086260Y2 JP1990003166U JP316690U JPH086260Y2 JP H086260 Y2 JPH086260 Y2 JP H086260Y2 JP 1990003166 U JP1990003166 U JP 1990003166U JP 316690 U JP316690 U JP 316690U JP H086260 Y2 JPH086260 Y2 JP H086260Y2
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- Japan
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- magnetoresistive effect
- effect element
- circuit
- current mirror
- mirror circuit
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- Expired - Lifetime
Links
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- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910017709 Ni Co Inorganic materials 0.000 description 1
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Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、磁気抵抗効果素子を用い繰り返し磁気信号
との位置関係による抵抗値の変動を利用して、例えば回
転角度や移動位置の検出等を可能にした磁気抵抗効果素
子回路に関する。
との位置関係による抵抗値の変動を利用して、例えば回
転角度や移動位置の検出等を可能にした磁気抵抗効果素
子回路に関する。
Ni−Fe、Ni−Co等の金属薄膜は、これを帯状に形成す
るとその薄膜の面内でかつ長手方向と直交する方向に磁
界が加わったときにその抵抗値が低下する現象をもって
いる。そこでこのような磁気抵抗効果素子と繰り返し磁
気信号の位置関係に応じて信号を取り出すようにした磁
気抵抗効果素子回路が従来から提案されている。
るとその薄膜の面内でかつ長手方向と直交する方向に磁
界が加わったときにその抵抗値が低下する現象をもって
いる。そこでこのような磁気抵抗効果素子と繰り返し磁
気信号の位置関係に応じて信号を取り出すようにした磁
気抵抗効果素子回路が従来から提案されている。
第２図は、特公昭54−413335号公報で開示されている
このような磁気抵抗効果素子回路の動作原理を表わした
ものである。この図で２つの磁気抵抗効果素子11、12は
波長λの繰り返し磁気パターン13に対してその間隔ｄが
ほぼ次の式の関係を満足するように長手方向を平行にし
て配置されている。
このような磁気抵抗効果素子回路の動作原理を表わした
ものである。この図で２つの磁気抵抗効果素子11、12は
波長λの繰り返し磁気パターン13に対してその間隔ｄが
ほぼ次の式の関係を満足するように長手方向を平行にし
て配置されている。
ただし、ｎは０あるいは正の整数である。
第１の磁気抵抗効果素子11の一端は第１の端子14に接
続され、他端は第２の磁気抵抗効果素子12の一端に接続
されると共に第２の端子15に接続されている。第２の磁
気抵抗効果素子12の他端は、第３の端子16に接続されて
いる。第１および第３の端子14、16は電流供給端子とし
ての役割を果たすもので、これらの間には電圧Ｖの電源
17が接続されている。
続され、他端は第２の磁気抵抗効果素子12の一端に接続
されると共に第２の端子15に接続されている。第２の磁
気抵抗効果素子12の他端は、第３の端子16に接続されて
いる。第１および第３の端子14、16は電流供給端子とし
ての役割を果たすもので、これらの間には電圧Ｖの電源
17が接続されている。
この回路で、第１と第２の端子14、15の間から出力電
圧V0を取り出すものとする。２つの磁気抵抗効果素子1
1、12に磁界が加わっていない状態でこれらの抵抗値を
Ｒとする。繰り返し磁気パターン13が図示の位置関係の
とき第１の磁気抵抗効果素子11の抵抗値はＲのままであ
り、第２の磁気抵抗効果素子12の抵抗値はΔＲだけ減少
してＲ−ΔＲとなっている。この状態では、出力電圧V0
は電圧Ｖを1/2にした値よりも大きい極大の状態とな
る。
圧V0を取り出すものとする。２つの磁気抵抗効果素子1
1、12に磁界が加わっていない状態でこれらの抵抗値を
Ｒとする。繰り返し磁気パターン13が図示の位置関係の
とき第１の磁気抵抗効果素子11の抵抗値はＲのままであ
り、第２の磁気抵抗効果素子12の抵抗値はΔＲだけ減少
してＲ−ΔＲとなっている。この状態では、出力電圧V0
は電圧Ｖを1/2にした値よりも大きい極大の状態とな
る。
これに対して繰り返し磁気パターン13をλ/4だけ図で
左方向に移動させると、第１の磁気抵抗効果素子１の抵
抗値がΔＲだけ減少してＲ−ΔＲとなる。このとき第２
の磁気抵抗効果素子12の抵抗値はＲとなる。そこで、こ
の状態では出力電圧V0は電圧Ｖを1/2にした値よりも小
さい極小の状態となる。
左方向に移動させると、第１の磁気抵抗効果素子１の抵
抗値がΔＲだけ減少してＲ−ΔＲとなる。このとき第２
の磁気抵抗効果素子12の抵抗値はＲとなる。そこで、こ
の状態では出力電圧V0は電圧Ｖを1/2にした値よりも小
さい極小の状態となる。
また、繰り返し磁気パターン13がこれらの中間の位置
では、出力電圧V0は電圧Ｖをちょうど1/2にした値とな
る。
では、出力電圧V0は電圧Ｖをちょうど1/2にした値とな
る。
第３図ａは、以上のような原理による出力電圧V0の変
化を表わしたものである。この出力電圧V0における電圧
V/2の点で順次反転するようなパルス信号（同図ｂ）を
作成すると、前述した回転量や移動位置を表わした信号
として用いることができる。
化を表わしたものである。この出力電圧V0における電圧
V/2の点で順次反転するようなパルス信号（同図ｂ）を
作成すると、前述した回転量や移動位置を表わした信号
として用いることができる。
ところで、従来のこのような磁気抵抗効果素子回路
は、次のような問題があった。
は、次のような問題があった。
２つの端子14、15の間から出力される出力電圧V0は
不平衡出力であるために、これを取り出してパルス信号
を作成したりするためには外部に電圧V/2の基準電圧を
必要とした。
不平衡出力であるために、これを取り出してパルス信号
を作成したりするためには外部に電圧V/2の基準電圧を
必要とした。
磁気抵抗効果素子11、12の抵抗値の減少は数パーセ
ント程度なので、電源17の出力電圧が例えば5V程度でも
出力電圧の変動は0.01V程度の小さなものとなり、ノイ
ズが発生するような環境下では回路から出力される信号
のS/N（信号対雑音比）が悪くなるという問題があっ
た。
ント程度なので、電源17の出力電圧が例えば5V程度でも
出力電圧の変動は0.01V程度の小さなものとなり、ノイ
ズが発生するような環境下では回路から出力される信号
のS/N（信号対雑音比）が悪くなるという問題があっ
た。
そこで本考案の目的は、特別の基準電圧を必要とせ
ず、しかも比較的大きな出力電圧を取り出すことのでき
る磁気抵抗効果素子回路を提供することにある。
ず、しかも比較的大きな出力電圧を取り出すことのでき
る磁気抵抗効果素子回路を提供することにある。
本考案では、第１および第２の磁気抵抗効果素子を平
行に配置し、それらの間隔を次の式で表わされる値ｄと
ほぼ等しくなるようにする。ただし、ここでλは第１お
よび第２の磁気抵抗効果素子と近接する繰り返し磁気信
号（繰り返し磁気パターン）の波長を表わし、ｎは零ま
たは正の整数を表わしている。
行に配置し、それらの間隔を次の式で表わされる値ｄと
ほぼ等しくなるようにする。ただし、ここでλは第１お
よび第２の磁気抵抗効果素子と近接する繰り返し磁気信
号（繰り返し磁気パターン）の波長を表わし、ｎは零ま
たは正の整数を表わしている。
本考案では、これら第１および第２の磁気抵抗効果素
子の接続点から両磁気抵抗効果素子に供給される電流が
ほぼ等しくなるようにカレントミラー回路を配置し、第
１の磁気抵抗効果素子がこのカレントミラー回路の電流
値を決定する抵抗となり、第２の磁気抵抗効果素子がカ
レントミラー回路の負荷抵抗となって、これら第１およ
び第２の磁気抵抗効果素子の接続点のそれぞれ他端間の
電圧を繰り返し磁気信号との位置関係を表わした出力信
号として取り出すようにしたものである。すなわち、出
力信号は両磁気抵抗効果素子の抵抗変化に基づいた差動
出力として得られることになる。
子の接続点から両磁気抵抗効果素子に供給される電流が
ほぼ等しくなるようにカレントミラー回路を配置し、第
１の磁気抵抗効果素子がこのカレントミラー回路の電流
値を決定する抵抗となり、第２の磁気抵抗効果素子がカ
レントミラー回路の負荷抵抗となって、これら第１およ
び第２の磁気抵抗効果素子の接続点のそれぞれ他端間の
電圧を繰り返し磁気信号との位置関係を表わした出力信
号として取り出すようにしたものである。すなわち、出
力信号は両磁気抵抗効果素子の抵抗変化に基づいた差動
出力として得られることになる。
以下、実施例につき本考案を詳細に説明する。
第１図は本考案の一実施例における磁気抵抗効果素子
回路を表わしたものである。第２図と同一部分には同一
の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
回路を表わしたものである。第２図と同一部分には同一
の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
この実施例の磁気抵抗効果素子回路では第１と第２の
磁気抵抗効果素子11、12の接続点とアースとの間に電源
21を接続している。第１の磁気抵抗効果素子11における
接続点と反対側には第１の端子23とトランジスタ24のコ
レクタが接続されている。このトランジスタ24はエミッ
タが接地され、コレクタはベースと他のトランジスタ25
のベースに共通接続されている。第２の磁気抵抗効果素
子12の前記した接続点と反対側には第２の端子26とトラ
ンジスタ25のコレクタが接続されている。このトランジ
スタ25のエミッタは接地されている。２つのトランジス
タ24、25はカレントミラー回路を構成しており、第１の
磁気抵抗効果素子11がこのカレントミラー回路の電流制
限抵抗として、また第２の磁気抵抗効果素子12が負荷抵
抗として用いられる。この回路では、出力電圧V1を２つ
の端子23、26の間から取り出すようになっている。
磁気抵抗効果素子11、12の接続点とアースとの間に電源
21を接続している。第１の磁気抵抗効果素子11における
接続点と反対側には第１の端子23とトランジスタ24のコ
レクタが接続されている。このトランジスタ24はエミッ
タが接地され、コレクタはベースと他のトランジスタ25
のベースに共通接続されている。第２の磁気抵抗効果素
子12の前記した接続点と反対側には第２の端子26とトラ
ンジスタ25のコレクタが接続されている。このトランジ
スタ25のエミッタは接地されている。２つのトランジス
タ24、25はカレントミラー回路を構成しており、第１の
磁気抵抗効果素子11がこのカレントミラー回路の電流制
限抵抗として、また第２の磁気抵抗効果素子12が負荷抵
抗として用いられる。この回路では、出力電圧V1を２つ
の端子23、26の間から取り出すようになっている。
この磁気抵抗効果素子回路では一方のトランジスタ24
がダイオード接続されているので、このトランジスタ24
と第１の磁気抵抗効果素子11とで第１の磁気抵抗効果素
子11を流れる電流値が決定される。両トランジスタ24、
25が同一特性を有しているものと仮定すると、これと同
一の電流値が第２の磁気抵抗効果素子12を流れることに
なる。
がダイオード接続されているので、このトランジスタ24
と第１の磁気抵抗効果素子11とで第１の磁気抵抗効果素
子11を流れる電流値が決定される。両トランジスタ24、
25が同一特性を有しているものと仮定すると、これと同
一の電流値が第２の磁気抵抗効果素子12を流れることに
なる。
そこで、第１の磁気抵抗効果素子11の抵抗値が変化し
ない状態で第２の磁気抵抗効果素子12の抵抗値が減少す
ると、端子26の電位が端子23に比べて高くなることにな
る。これとは逆に第２の磁気抵抗効果素子12の抵抗値が
変わらない状態で第１の磁気抵抗効果素子11の抵抗値が
減少すると、これに応じて第１の磁気抵抗効果素子11を
流れる電流が増加する。したがって、これに応じて第２
の磁気抵抗効果素子12を流れる電流も増加し、端子26の
電圧は低下する。この結果、両端子23、26からは繰り返
し磁気パターン（繰り返し磁気信号）13との位置関係に
応じて変動する出力電圧V1を得ることができる。
ない状態で第２の磁気抵抗効果素子12の抵抗値が減少す
ると、端子26の電位が端子23に比べて高くなることにな
る。これとは逆に第２の磁気抵抗効果素子12の抵抗値が
変わらない状態で第１の磁気抵抗効果素子11の抵抗値が
減少すると、これに応じて第１の磁気抵抗効果素子11を
流れる電流が増加する。したがって、これに応じて第２
の磁気抵抗効果素子12を流れる電流も増加し、端子26の
電圧は低下する。この結果、両端子23、26からは繰り返
し磁気パターン（繰り返し磁気信号）13との位置関係に
応じて変動する出力電圧V1を得ることができる。
以上説明したように、本考案によれば磁気抵抗効果素
子自体をカレントミラー回路の負荷として用いたので、
外部基準電圧が不要となり、また回路の小型化と低価格
化が可能になるという効果がある。
子自体をカレントミラー回路の負荷として用いたので、
外部基準電圧が不要となり、また回路の小型化と低価格
化が可能になるという効果がある。
第１図は本考案の一実施例における磁気抵抗効果素子回
路の回路図、第２図は従来提案された磁気抵抗効果素子
回路の回路図、第３図はこの従来の回路から取り出され
る信号とその整形後の波形を表わした波形図である。 11……第１の磁気抵抗効果素子、12……第２の磁気抵抗
効果素子、21……電源、23……第１の端子、24、25……
トランジスタ、26……第２の端子、V1……出力電圧。
路の回路図、第２図は従来提案された磁気抵抗効果素子
回路の回路図、第３図はこの従来の回路から取り出され
る信号とその整形後の波形を表わした波形図である。 11……第１の磁気抵抗効果素子、12……第２の磁気抵抗
効果素子、21……電源、23……第１の端子、24、25……
トランジスタ、26……第２の端子、V1……出力電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】ｎを零または正の整数とするとき、近接さ
れる繰り返し磁気信号の波長λに対して、 で表わされる値ｄとほぼ等しい間隔をもって第１および
第２の磁気抵抗効果素子を互いに平行に配置すると共
に、これらの磁気抵抗効果素子の接続点から両者に供給
される電流がほぼ等しくなるようにカレントミラー回路
を配置し、前記第１の磁気抵抗効果素子がこのカレント
ミラー回路の電流値を決定する抵抗となり、第２の磁気
抵抗効果素子がカレントミラー回路の負荷抵抗となっ
て、これら第１および第２の磁気抵抗効果素子の前記接
続点のそれぞれ他端間の電圧を前記繰り返し磁気信号と
の位置関係を表わした出力信号として取り出すことを特
徴とする磁気抵抗効果素子回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990003166U JPH086260Y2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 磁気抵抗効果素子回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990003166U JPH086260Y2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 磁気抵抗効果素子回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395917U JPH0395917U (ja) | 1991-09-30 |
| JPH086260Y2 true JPH086260Y2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=31507005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990003166U Expired - Lifetime JPH086260Y2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 磁気抵抗効果素子回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086260Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP1990003166U patent/JPH086260Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0395917U (ja) | 1991-09-30 |
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