JPH0954149A - 半導体磁電変換装置 - Google Patents
半導体磁電変換装置Info
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- JPH0954149A JPH0954149A JP7209570A JP20957095A JPH0954149A JP H0954149 A JPH0954149 A JP H0954149A JP 7209570 A JP7209570 A JP 7209570A JP 20957095 A JP20957095 A JP 20957095A JP H0954149 A JPH0954149 A JP H0954149A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/07—Hall effect devices
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体磁電変換装置において、出力電圧にお
ける温度補償性能を向上させる。 【解決手段】 ホール素子と、該ホール素子からの出力
電圧を差動増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路の
定電流源をなす定電流回路と、該差動増幅回路からの出
力電圧を増幅する増幅回路とからなる半導体磁電変換装
置において、上記増幅回路の出力段における電流−電圧
変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗の温度特性によ
って、上記ホール素子における入力抵抗の温度特性を打
ち消すようにすると共に、上記差動増幅回路の負荷抵抗
と、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗と、
上記増幅回路の負荷抵抗とにおけるそれぞれの温度特性
を互いに打ち消し合うようにした。
ける温度補償性能を向上させる。 【解決手段】 ホール素子と、該ホール素子からの出力
電圧を差動増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路の
定電流源をなす定電流回路と、該差動増幅回路からの出
力電圧を増幅する増幅回路とからなる半導体磁電変換装
置において、上記増幅回路の出力段における電流−電圧
変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗の温度特性によ
って、上記ホール素子における入力抵抗の温度特性を打
ち消すようにすると共に、上記差動増幅回路の負荷抵抗
と、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗と、
上記増幅回路の負荷抵抗とにおけるそれぞれの温度特性
を互いに打ち消し合うようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子により
磁界の強さを測定する半導体磁電変換装置に関するもの
であり、特にその出力特性における温度依存性の改善に
関するものである。
磁界の強さを測定する半導体磁電変換装置に関するもの
であり、特にその出力特性における温度依存性の改善に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ホール素子は、加えられた磁界の強さに
比例する電圧を出力する素子であり、磁束密度−電圧変
換素子として用いられる。該ホール素子と信号処理回路
とが同一の半導体基板上に形成され、1チップ化された
ホールICが半導体磁電変換装置として利用されてい
る。
比例する電圧を出力する素子であり、磁束密度−電圧変
換素子として用いられる。該ホール素子と信号処理回路
とが同一の半導体基板上に形成され、1チップ化された
ホールICが半導体磁電変換装置として利用されてい
る。
【0003】図5は、従来におけるホールICの回路例
を示した回路図である。図5において、ホールIC1
は、ホール素子2と、2つのNPN型トランジスタQ
1,Q2と2つの抵抗R1,R2とからなり、該ホール
素子2からの出力電圧を差動増幅する差動増幅回路と、
5つのNPN型トランジスタQ3,Q4,Q8,Q1
0,Q11と4つのPNP型トランジスタQ5,Q6,
Q7,Q9と2つの抵抗R4,R5とからなり、上記差
動増幅回路の定電流源をなす定電流回路と、2つのバッ
ファ回路12,15とオペアンプ14と2つのNPN型
トランジスタQ17,Q18と3つの抵抗R13,R1
6,R19とからなり、上記差動増幅回路からの出力電
圧を増幅して出力する増幅回路とからなる。
を示した回路図である。図5において、ホールIC1
は、ホール素子2と、2つのNPN型トランジスタQ
1,Q2と2つの抵抗R1,R2とからなり、該ホール
素子2からの出力電圧を差動増幅する差動増幅回路と、
5つのNPN型トランジスタQ3,Q4,Q8,Q1
0,Q11と4つのPNP型トランジスタQ5,Q6,
Q7,Q9と2つの抵抗R4,R5とからなり、上記差
動増幅回路の定電流源をなす定電流回路と、2つのバッ
ファ回路12,15とオペアンプ14と2つのNPN型
トランジスタQ17,Q18と3つの抵抗R13,R1
6,R19とからなり、上記差動増幅回路からの出力電
圧を増幅して出力する増幅回路とからなる。
【0004】ホール素子2は、半導体基板上にエピタキ
シャル層を用いて設けられており、外部からの電源が供
給される供給端子である入力端子2a及び2bと、磁界
の強さに比例した電圧信号を出力する出力端子2c及び
2dとを備える。上記出力端子2cにはNPN型トラン
ジスタQ1のベースが接続され、該出力端子2dにはN
PN型トランジスタQ2のベースが接続されている。ま
た、上記入力端子2aは電源電圧Vccを供給する外部の
安定化電源(以下、外部電源と呼ぶ)に接続されてお
り、上記入力端子2bは接地されている。
シャル層を用いて設けられており、外部からの電源が供
給される供給端子である入力端子2a及び2bと、磁界
の強さに比例した電圧信号を出力する出力端子2c及び
2dとを備える。上記出力端子2cにはNPN型トラン
ジスタQ1のベースが接続され、該出力端子2dにはN
PN型トランジスタQ2のベースが接続されている。ま
た、上記入力端子2aは電源電圧Vccを供給する外部の
安定化電源(以下、外部電源と呼ぶ)に接続されてお
り、上記入力端子2bは接地されている。
【0005】上記NPN型トランジスタQ1のコレクタ
は、ベース拡散抵抗である抵抗R1を介して外部電源に
接続されており、上記NPN型トランジスタQ2のコレ
クタは、ベース拡散抵抗である抵抗R2を介して外部電
源に接続されている。また、NPN型トランジスタQ1
及びQ2のエミッタが互いに接続され、該接続部はNP
N型トランジスタQ3のコレクタに接続されている。該
NPN型トランジスタQ3とNPN型トランジスタQ4
でカレントミラーを形成しており、NPN型トランジス
タQ3及びQ4のベースは互いに接続され、該接続部に
NPN型トランジスタQ4のコレクタが接続され、更
に、NPN型トランジスタQ3及びQ4のエミッタはそ
れぞれ接地されている。
は、ベース拡散抵抗である抵抗R1を介して外部電源に
接続されており、上記NPN型トランジスタQ2のコレ
クタは、ベース拡散抵抗である抵抗R2を介して外部電
源に接続されている。また、NPN型トランジスタQ1
及びQ2のエミッタが互いに接続され、該接続部はNP
N型トランジスタQ3のコレクタに接続されている。該
NPN型トランジスタQ3とNPN型トランジスタQ4
でカレントミラーを形成しており、NPN型トランジス
タQ3及びQ4のベースは互いに接続され、該接続部に
NPN型トランジスタQ4のコレクタが接続され、更
に、NPN型トランジスタQ3及びQ4のエミッタはそ
れぞれ接地されている。
【0006】また、PNP型トランジスタQ5,Q6,
Q7,Q9、NPN型トランジスタQ8,Q10,Q1
1、ベース拡散抵抗である抵抗R4及びベース拡散抵抗
である抵抗R5で形成された定電流回路が、上記NPN
型トランジスタQ3及びQ4で形成されたカレントミラ
ーの電流源をなしている。上記PNP型トランジスタQ
5,Q6,Q7で1つのカレントミラーを形成してお
り、NPN型トランジスタQ10,Q11でもう1つの
カレントミラーを形成している。PNP型トランジスタ
Q5〜Q7のエミッタとNPN型トランジスタQ8のコ
レクタはそれぞれ外部電源に接続されており、PNP型
トランジスタQ5〜Q7及びNPN型トランジスタQ8
の各ベースが互いに接続されており、該接続部にはPN
P型トランジスタQ9のエミッタが接続されている。
Q7,Q9、NPN型トランジスタQ8,Q10,Q1
1、ベース拡散抵抗である抵抗R4及びベース拡散抵抗
である抵抗R5で形成された定電流回路が、上記NPN
型トランジスタQ3及びQ4で形成されたカレントミラ
ーの電流源をなしている。上記PNP型トランジスタQ
5,Q6,Q7で1つのカレントミラーを形成してお
り、NPN型トランジスタQ10,Q11でもう1つの
カレントミラーを形成している。PNP型トランジスタ
Q5〜Q7のエミッタとNPN型トランジスタQ8のコ
レクタはそれぞれ外部電源に接続されており、PNP型
トランジスタQ5〜Q7及びNPN型トランジスタQ8
の各ベースが互いに接続されており、該接続部にはPN
P型トランジスタQ9のエミッタが接続されている。
【0007】上記NPN型トランジスタQ8のエミッタ
は抵抗R4を介して接地され、上記PNP型トランジス
タQ9のコレクタも接地されている。NPN型トランジ
スタQ10及びQ11のベースは互いに接続され、該接
続部にNPN型トランジスタQ10のコレクタが接続さ
れ、更に、NPN型トランジスタQ10のエミッタが接
地され、NPN型トランジスタQ11のエミッタが抵抗
R5を介して接地されている。上記PNP型トランジス
タQ5のコレクタはNPN型トランジスタQ10のコレ
クタに接続され、PNP型トランジスタQ6のコレクタ
とPNP型トランジスタQ9のベースが接続され、該接
続部がNPN型トランジスタQ11のコレクタに接続さ
れている。
は抵抗R4を介して接地され、上記PNP型トランジス
タQ9のコレクタも接地されている。NPN型トランジ
スタQ10及びQ11のベースは互いに接続され、該接
続部にNPN型トランジスタQ10のコレクタが接続さ
れ、更に、NPN型トランジスタQ10のエミッタが接
地され、NPN型トランジスタQ11のエミッタが抵抗
R5を介して接地されている。上記PNP型トランジス
タQ5のコレクタはNPN型トランジスタQ10のコレ
クタに接続され、PNP型トランジスタQ6のコレクタ
とPNP型トランジスタQ9のベースが接続され、該接
続部がNPN型トランジスタQ11のコレクタに接続さ
れている。
【0008】また、上記PNP型トランジスタQ7のコ
レクタは、上記NPN型トランジスタQ4のコレクタに
接続され、NPN型トランジスタQ3及びQ4からなる
カレントミラーに電流を供給している。上記抵抗R1と
NPN型トランジスタQ1のコレクタとの接続部は、バ
ッファ回路12の入力端子に接続されており、バッファ
回路12の出力端子は、ベース拡散抵抗である抵抗R1
3を介してオペアンプ14の−入力端子に接続されてい
る。上記抵抗R2とNPN型トランジスタQ2のコレク
タとの接続部は、バッファ回路15の入力端子に接続さ
れており、バッファ回路15の出力端子は、ベース拡散
抵抗である抵抗R16を介してオペアンプ14の+入力
端子に接続されている。
レクタは、上記NPN型トランジスタQ4のコレクタに
接続され、NPN型トランジスタQ3及びQ4からなる
カレントミラーに電流を供給している。上記抵抗R1と
NPN型トランジスタQ1のコレクタとの接続部は、バ
ッファ回路12の入力端子に接続されており、バッファ
回路12の出力端子は、ベース拡散抵抗である抵抗R1
3を介してオペアンプ14の−入力端子に接続されてい
る。上記抵抗R2とNPN型トランジスタQ2のコレク
タとの接続部は、バッファ回路15の入力端子に接続さ
れており、バッファ回路15の出力端子は、ベース拡散
抵抗である抵抗R16を介してオペアンプ14の+入力
端子に接続されている。
【0009】オペアンプ14の出力端子は、NPN型ト
ランジスタQ17及びQ18のベースに接続され、該N
PN型トランジスタQ17のコレクタはオペアンプ14
の+入力端子に接続されており、NPN型トランジスタ
Q18のコレクタは、上記バッファ回路12の出力端子
と抵抗R13との接続部に接続されている。上記NPN
型トランジスタQ17及びQ18のエミッタは互いに接
続され、該接続部は、エピタキシャル層を用いて形成さ
れた抵抗(以下、エピ抵抗と呼ぶ)である抵抗R19を
介して接地されている。NPN型トランジスタQ17,
Q18の各エミッタ及び抵抗R19との接続部が、ホー
ルIC1の出力端子をなす。
ランジスタQ17及びQ18のベースに接続され、該N
PN型トランジスタQ17のコレクタはオペアンプ14
の+入力端子に接続されており、NPN型トランジスタ
Q18のコレクタは、上記バッファ回路12の出力端子
と抵抗R13との接続部に接続されている。上記NPN
型トランジスタQ17及びQ18のエミッタは互いに接
続され、該接続部は、エピタキシャル層を用いて形成さ
れた抵抗(以下、エピ抵抗と呼ぶ)である抵抗R19を
介して接地されている。NPN型トランジスタQ17,
Q18の各エミッタ及び抵抗R19との接続部が、ホー
ルIC1の出力端子をなす。
【0010】上記のような回路構成において、ホール素
子2に磁界を加えると、該ホール素子2の出力端子2c
と2d間に加えられた磁界に比例したホール電圧VHが
発生する。該ホール電圧VHは、下記(1)式のように
表すことができる。 VH=KH×(iH×B/d)×fH =KH×(Vcc/Rin)×(B/d)×fH ……………………(1) ここで、上記(1)式において、VHはホール電圧、KH
はホール係数、iHはホール素子駆動電流、Bは磁束密
度、dはホール素子2の厚み、fHはホール素子2の形
状による係数、Vccは印加電源電圧、Rinはホール素子
2の入力抵抗である。
子2に磁界を加えると、該ホール素子2の出力端子2c
と2d間に加えられた磁界に比例したホール電圧VHが
発生する。該ホール電圧VHは、下記(1)式のように
表すことができる。 VH=KH×(iH×B/d)×fH =KH×(Vcc/Rin)×(B/d)×fH ……………………(1) ここで、上記(1)式において、VHはホール電圧、KH
はホール係数、iHはホール素子駆動電流、Bは磁束密
度、dはホール素子2の厚み、fHはホール素子2の形
状による係数、Vccは印加電源電圧、Rinはホール素子
2の入力抵抗である。
【0011】上記ホール電圧VHに基づいて、NPN型
トランジスタQ1及びQ2を流れるコレクタ電流ia及
びibの値に差が生じる。すなわち、ホール素子2の出
力端子2c及び2dの内、出力端子2cの電位が高くな
るように磁界が加えられると、コレクタ電流iaはコレ
クタ電流ibよりも大きくなる。従って、抵抗R1にお
ける電圧降下は抵抗R2における電圧降下よりも大きく
なることから、バッファ回路15の入力電圧はバッファ
回路12の入力電圧よりも高くなり、バッファ回路12
の出力電圧はバッファ回路15の出力電圧よりも低くな
る。
トランジスタQ1及びQ2を流れるコレクタ電流ia及
びibの値に差が生じる。すなわち、ホール素子2の出
力端子2c及び2dの内、出力端子2cの電位が高くな
るように磁界が加えられると、コレクタ電流iaはコレ
クタ電流ibよりも大きくなる。従って、抵抗R1にお
ける電圧降下は抵抗R2における電圧降下よりも大きく
なることから、バッファ回路15の入力電圧はバッファ
回路12の入力電圧よりも高くなり、バッファ回路12
の出力電圧はバッファ回路15の出力電圧よりも低くな
る。
【0012】しかし、オペアンプ14の2つの入力端子
は同電位であると見なせるため、バッファ回路15とオ
ペアンプ14の+入力端子との間にある抵抗R16に
は、バッファ回路12及び15の出力電圧の差に対応し
た電流ioaがNPN型トランジスタQ17のコレクタに
流入する方向に流れる。また、オペアンプ14の+入力
端子の入力電圧は、−入力端子の入力電圧よりも大きい
ので、オペアンプ14の出力端子は正電位となり、NP
N型トランジスタQ17はオンし、上記電流ioaがNP
N型トランジスタQ17を介して抵抗R19に流れ込
む。同時にNPN型トランジスタQ18もオンしている
ため、バッファ回路12からの電流iobもNPN型トラ
ンジスタQ18を介して抵抗R19に流れる。このよう
に、電流ioa及びiobが抵抗R19に流入することによ
り発生する電圧がホールIC1における出力電圧Voと
なる。
は同電位であると見なせるため、バッファ回路15とオ
ペアンプ14の+入力端子との間にある抵抗R16に
は、バッファ回路12及び15の出力電圧の差に対応し
た電流ioaがNPN型トランジスタQ17のコレクタに
流入する方向に流れる。また、オペアンプ14の+入力
端子の入力電圧は、−入力端子の入力電圧よりも大きい
ので、オペアンプ14の出力端子は正電位となり、NP
N型トランジスタQ17はオンし、上記電流ioaがNP
N型トランジスタQ17を介して抵抗R19に流れ込
む。同時にNPN型トランジスタQ18もオンしている
ため、バッファ回路12からの電流iobもNPN型トラ
ンジスタQ18を介して抵抗R19に流れる。このよう
に、電流ioa及びiobが抵抗R19に流入することによ
り発生する電圧がホールIC1における出力電圧Voと
なる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ここで、バッファ回路
12及び15の入力端子の電位差をΔVとすると、 ioa=ΔV/R16 …………………(2) となる。なお、上記(2)式におけるR16は、抵抗R
16の抵抗値を示しており、以下の式においても同様で
ある。また、電流ioaはNPN型トランジスタQ17の
コレクタ電流であり、電流iobはNPN型トランジスタ
Q18のコレクタ電流であり、該NPN型トランジスタ
Q17及びQ18は、電流増幅率が同じであると共にオ
ペアンプ14より出力された同じ値のベース電流が流れ
るため、ioa=iobとなる。
12及び15の入力端子の電位差をΔVとすると、 ioa=ΔV/R16 …………………(2) となる。なお、上記(2)式におけるR16は、抵抗R
16の抵抗値を示しており、以下の式においても同様で
ある。また、電流ioaはNPN型トランジスタQ17の
コレクタ電流であり、電流iobはNPN型トランジスタ
Q18のコレクタ電流であり、該NPN型トランジスタ
Q17及びQ18は、電流増幅率が同じであると共にオ
ペアンプ14より出力された同じ値のベース電流が流れ
るため、ioa=iobとなる。
【0014】上記ioa及びiobは、上記ホール電圧VH
に比例することから、該比例係数をαとすると、上記出
力電圧Voは、 Vo=(ioa+iob)×R19×α×VH =2×ioa×R19×α×VH =2×ΔV/R16×R19×α×VH ……………………(3) となる。なお、上記(3)式におけるR19は抵抗R1
9の抵抗値を示しており、以下の式においても同様であ
る。上記(3)式より、抵抗R19の温度特性は、ホー
ル素子2における入力抵抗Rinの温度特性により相殺さ
れるが、1/R16における温度特性の温度補償を行う
ことができず、ホールICとして十分な温度補償ができ
ていなかった。
に比例することから、該比例係数をαとすると、上記出
力電圧Voは、 Vo=(ioa+iob)×R19×α×VH =2×ioa×R19×α×VH =2×ΔV/R16×R19×α×VH ……………………(3) となる。なお、上記(3)式におけるR19は抵抗R1
9の抵抗値を示しており、以下の式においても同様であ
る。上記(3)式より、抵抗R19の温度特性は、ホー
ル素子2における入力抵抗Rinの温度特性により相殺さ
れるが、1/R16における温度特性の温度補償を行う
ことができず、ホールICとして十分な温度補償ができ
ていなかった。
【0015】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、従来のものよりも温度補償性
能を向上させた半導体磁電変換装置を得ることを目的と
する。
めになされたものであり、従来のものよりも温度補償性
能を向上させた半導体磁電変換装置を得ることを目的と
する。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、ホール素子
と、該ホール素子からの出力電圧を差動増幅する差動増
幅回路と、該差動増幅回路の定電流源をなす定電流回路
と、該差動増幅回路からの出力電圧を増幅する増幅回路
とからなる半導体磁電変換装置において、上記増幅回路
の出力段における電流−電圧変換回路を構成する電流−
電圧変換抵抗の温度特性によって、上記ホール素子にお
ける入力抵抗の温度特性を打ち消すようにすると共に、
上記差動増幅回路の負荷抵抗と、上記定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗と、上記増幅回路の負荷抵抗と
におけるそれぞれの温度特性を互いに打ち消し合うよう
にしたことを特徴とする半導体磁電変換装置を提供する
ものであり、従来は、上記増幅回路の出力段における電
流−電圧変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗の温度
特性によって上記ホール素子の入力抵抗の温度特性を打
ち消していただけであったが、更に、上記差動増幅回路
の負荷抵抗と、上記定電流回路の定電流値を設定する設
定抵抗と、上記増幅回路の負荷抵抗とにおけるそれぞれ
の温度特性を互いに打ち消し合うようにする。
と、該ホール素子からの出力電圧を差動増幅する差動増
幅回路と、該差動増幅回路の定電流源をなす定電流回路
と、該差動増幅回路からの出力電圧を増幅する増幅回路
とからなる半導体磁電変換装置において、上記増幅回路
の出力段における電流−電圧変換回路を構成する電流−
電圧変換抵抗の温度特性によって、上記ホール素子にお
ける入力抵抗の温度特性を打ち消すようにすると共に、
上記差動増幅回路の負荷抵抗と、上記定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗と、上記増幅回路の負荷抵抗と
におけるそれぞれの温度特性を互いに打ち消し合うよう
にしたことを特徴とする半導体磁電変換装置を提供する
ものであり、従来は、上記増幅回路の出力段における電
流−電圧変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗の温度
特性によって上記ホール素子の入力抵抗の温度特性を打
ち消していただけであったが、更に、上記差動増幅回路
の負荷抵抗と、上記定電流回路の定電流値を設定する設
定抵抗と、上記増幅回路の負荷抵抗とにおけるそれぞれ
の温度特性を互いに打ち消し合うようにする。
【0017】本願の特許請求の範囲の請求項2に記載の
発明において、上記請求項1における差動増幅回路の負
荷抵抗は、ベース拡散抵抗の拡散濃度を薄くしてシート
抵抗値を高めた抵抗であり、上記請求項1における定電
流回路の定電流値を設定する設定抵抗と上記請求項1に
おける増幅回路の負荷抵抗はベース拡散抵抗であること
を特徴とし、上記定電流回路の定電流値を設定する設定
抵抗の温度特性を、上記差動増幅回路の負荷抵抗と上記
増幅回路の負荷抵抗との温度特性で打ち消すようにした
もので、例えば半導体磁電変換装置の出力電圧におい
て、上記設定抵抗が負の温度特性を示した場合、上記差
動増幅回路の負荷抵抗と上記増幅回路の負荷抵抗とで正
の温度特性を持たせて上記設定抵抗の温度特性を打ち消
すようにする。
発明において、上記請求項1における差動増幅回路の負
荷抵抗は、ベース拡散抵抗の拡散濃度を薄くしてシート
抵抗値を高めた抵抗であり、上記請求項1における定電
流回路の定電流値を設定する設定抵抗と上記請求項1に
おける増幅回路の負荷抵抗はベース拡散抵抗であること
を特徴とし、上記定電流回路の定電流値を設定する設定
抵抗の温度特性を、上記差動増幅回路の負荷抵抗と上記
増幅回路の負荷抵抗との温度特性で打ち消すようにした
もので、例えば半導体磁電変換装置の出力電圧におい
て、上記設定抵抗が負の温度特性を示した場合、上記差
動増幅回路の負荷抵抗と上記増幅回路の負荷抵抗とで正
の温度特性を持たせて上記設定抵抗の温度特性を打ち消
すようにする。
【0018】本願の特許請求の範囲の請求項3に記載の
発明において、上記請求項1における増幅回路の負荷抵
抗は厚膜抵抗であり、上記請求項1における差動増幅回
路の負荷抵抗と上記請求項1における定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗は、同じ種類の拡散抵抗である
ことを特徴とし、例えば半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合、上記増幅回路の負荷抵抗を、
厚膜基板上の厚膜抵抗にすることによって温度特性を持
たないようにし、差動増幅回路の負荷抵抗の温度特性
を、定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特
性で打ち消す。
発明において、上記請求項1における増幅回路の負荷抵
抗は厚膜抵抗であり、上記請求項1における差動増幅回
路の負荷抵抗と上記請求項1における定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗は、同じ種類の拡散抵抗である
ことを特徴とし、例えば半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合、上記増幅回路の負荷抵抗を、
厚膜基板上の厚膜抵抗にすることによって温度特性を持
たないようにし、差動増幅回路の負荷抵抗の温度特性
を、定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特
性で打ち消す。
【0019】本願の特許請求の範囲の請求項4に記載の
発明において、上記請求項1における定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗は厚膜抵抗であり、上記請求項
1における差動増幅回路の負荷抵抗と上記請求項1にお
ける増幅回路の負荷抵抗は、同じ種類の拡散抵抗である
ことを特徴とし、例えば半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合、上記定電流回路の定電流値を
設定する設定抵抗を、厚膜基板上の厚膜抵抗にすること
によって温度特性を持たないようにし、差動増幅回路の
負荷抵抗の温度特性を、増幅回路の負荷抵抗の温度特性
で打ち消す。
発明において、上記請求項1における定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗は厚膜抵抗であり、上記請求項
1における差動増幅回路の負荷抵抗と上記請求項1にお
ける増幅回路の負荷抵抗は、同じ種類の拡散抵抗である
ことを特徴とし、例えば半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合、上記定電流回路の定電流値を
設定する設定抵抗を、厚膜基板上の厚膜抵抗にすること
によって温度特性を持たないようにし、差動増幅回路の
負荷抵抗の温度特性を、増幅回路の負荷抵抗の温度特性
で打ち消す。
【0020】本願の特許請求の範囲の請求項5に記載の
発明は、ホール素子と、該ホール素子からの出力電圧を
差動増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路の定電流
源をなす定電流回路と、上記差動増幅回路からの出力電
圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路により増幅された
出力電圧の出力を制御する出力回路とからなる半導体磁
電変換装置において、上記増幅回路の出力段における電
流−電圧変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗の温度
特性によって、上記ホール素子における入力抵抗の温度
特性を打ち消すようにすると共に、上記増幅回路の負荷
抵抗を短絡させて、上記出力回路の温度特性と、上記定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性とを
互いに打ち消し合うようにしたことを特徴とする半導体
磁電変換装置を提供するものであり、従来は、上記増幅
回路の出力段における電流−電圧変換回路を構成する電
流−電圧変換抵抗の温度特性によって上記ホール素子の
入力抵抗の温度特性を打ち消していただけであったが、
更に、上記増幅回路の負荷抵抗を短絡させると共に、上
記出力回路の温度特性と、上記定電流回路の定電流値を
設定する設定抵抗の温度特性とが互いに打ち消し合うよ
うにする。
発明は、ホール素子と、該ホール素子からの出力電圧を
差動増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路の定電流
源をなす定電流回路と、上記差動増幅回路からの出力電
圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路により増幅された
出力電圧の出力を制御する出力回路とからなる半導体磁
電変換装置において、上記増幅回路の出力段における電
流−電圧変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗の温度
特性によって、上記ホール素子における入力抵抗の温度
特性を打ち消すようにすると共に、上記増幅回路の負荷
抵抗を短絡させて、上記出力回路の温度特性と、上記定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性とを
互いに打ち消し合うようにしたことを特徴とする半導体
磁電変換装置を提供するものであり、従来は、上記増幅
回路の出力段における電流−電圧変換回路を構成する電
流−電圧変換抵抗の温度特性によって上記ホール素子の
入力抵抗の温度特性を打ち消していただけであったが、
更に、上記増幅回路の負荷抵抗を短絡させると共に、上
記出力回路の温度特性と、上記定電流回路の定電流値を
設定する設定抵抗の温度特性とが互いに打ち消し合うよ
うにする。
【0021】本願の特許請求の範囲の請求項6に記載の
発明において、上記請求項5の出力回路は、比較器と、
該比較器における基準電圧を発生させる基準電圧源とか
らなり、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗
の温度特性を、上記基準電圧源の温度特性で打ち消すよ
うにしたことを特徴とし、基準電圧源の温度特性を、定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性に反
比例するようにし、上記出力回路の温度特性と、上記定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性とが
互いに打ち消し合うようにする。
発明において、上記請求項5の出力回路は、比較器と、
該比較器における基準電圧を発生させる基準電圧源とか
らなり、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗
の温度特性を、上記基準電圧源の温度特性で打ち消すよ
うにしたことを特徴とし、基準電圧源の温度特性を、定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性に反
比例するようにし、上記出力回路の温度特性と、上記定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性とが
互いに打ち消し合うようにする。
【0022】本願の特許請求の範囲の請求項7に記載の
発明において、上記請求項5における定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗は厚膜抵抗であり、上記請求項
5の出力回路は温度特性を持たないことを特徴とし、例
えば半導体磁電変換装置をハイブリッドICで構成する
場合、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗
を、厚膜基板上の厚膜抵抗にすることによって温度特性
を持たないようにし、上記出力回路も温度特性を持たな
いようにする。
発明において、上記請求項5における定電流回路の定電
流値を設定する設定抵抗は厚膜抵抗であり、上記請求項
5の出力回路は温度特性を持たないことを特徴とし、例
えば半導体磁電変換装置をハイブリッドICで構成する
場合、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗
を、厚膜基板上の厚膜抵抗にすることによって温度特性
を持たないようにし、上記出力回路も温度特性を持たな
いようにする。
【0023】本願の特許請求の範囲の請求項8に記載の
発明において、上記請求項7の出力回路は、比較器と、
該比較器における基準電圧を発生させる基準電圧源とか
らなり、該基準電圧源は、外部から供給される電源電圧
を分圧して基準電圧を生成する複数の厚膜抵抗からなる
ことを特徴とし、例えば半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合、上記出力回路の基準電圧源を
厚膜基板上の厚膜抵抗で構成することにより、該出力回
路が温度特性を持たないようにすることができる。
発明において、上記請求項7の出力回路は、比較器と、
該比較器における基準電圧を発生させる基準電圧源とか
らなり、該基準電圧源は、外部から供給される電源電圧
を分圧して基準電圧を生成する複数の厚膜抵抗からなる
ことを特徴とし、例えば半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合、上記出力回路の基準電圧源を
厚膜基板上の厚膜抵抗で構成することにより、該出力回
路が温度特性を持たないようにすることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、図面に示す実施の形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。 実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1における
ホールICの回路例を示した回路図である。なお、上記
図5で示したものと同じものは同じ符号で示している。
図1において、ホールIC1Aは、ホール素子2と、2
つのNPN型トランジスタQ1,Q2と2つの抵抗R1
A,R2Aとからなり、該ホール素子2からの出力電圧
を差動増幅する差動増幅回路と、5つのNPN型トラン
ジスタQ3,Q4,Q8,Q10,Q11と4つのPN
P型トランジスタQ5,Q6,Q7,Q9と2つの抵抗
R4,R5Aとからなり、上記差動増幅回路の定電流源
をなす定電流回路と、オペアンプ14とNPN型トラン
ジスタQ17と2つの抵抗R16A,R19とからな
り、上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅して出力す
る増幅回路とからなる。
づいて、本発明を詳細に説明する。 実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1における
ホールICの回路例を示した回路図である。なお、上記
図5で示したものと同じものは同じ符号で示している。
図1において、ホールIC1Aは、ホール素子2と、2
つのNPN型トランジスタQ1,Q2と2つの抵抗R1
A,R2Aとからなり、該ホール素子2からの出力電圧
を差動増幅する差動増幅回路と、5つのNPN型トラン
ジスタQ3,Q4,Q8,Q10,Q11と4つのPN
P型トランジスタQ5,Q6,Q7,Q9と2つの抵抗
R4,R5Aとからなり、上記差動増幅回路の定電流源
をなす定電流回路と、オペアンプ14とNPN型トラン
ジスタQ17と2つの抵抗R16A,R19とからな
り、上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅して出力す
る増幅回路とからなる。
【0025】なお、上記ホールIC1Aは半導体磁電変
換装置をなし、上記抵抗R1A及びR2Aは差動増幅回
路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R5Aは定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗をなし、上記抵抗R16Aは
増幅回路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R19は増幅回路
の出力段における電流−電圧変換抵抗をなす。
換装置をなし、上記抵抗R1A及びR2Aは差動増幅回
路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R5Aは定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗をなし、上記抵抗R16Aは
増幅回路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R19は増幅回路
の出力段における電流−電圧変換抵抗をなす。
【0026】上記ホール素子2は、半導体基板上にエピ
タキシャル層を用いて設けられており、外部の電源が供
給される供給端子である入力端子2a及び2bと、磁界
の強さに比例した電圧信号を出力する出力端子2c及び
2dとを備える。上記出力端子2cにはNPN型トラン
ジスタQ1のベースが接続され、該出力端子2dにはN
PN型トランジスタQ2のベースが接続されている。ま
た、上記入力端子2aは外部電源に接続されており、上
記入力端子2bは接地されている。
タキシャル層を用いて設けられており、外部の電源が供
給される供給端子である入力端子2a及び2bと、磁界
の強さに比例した電圧信号を出力する出力端子2c及び
2dとを備える。上記出力端子2cにはNPN型トラン
ジスタQ1のベースが接続され、該出力端子2dにはN
PN型トランジスタQ2のベースが接続されている。ま
た、上記入力端子2aは外部電源に接続されており、上
記入力端子2bは接地されている。
【0027】上記NPN型トランジスタQ1のコレクタ
は、ベース拡散抵抗の拡散濃度を薄くしてシート抵抗値
を高めた抵抗(以下、高抵抗と呼ぶ)である抵抗R1A
を介して外部電源に接続されており、上記NPN型トラ
ンジスタQ2のコレクタは、高抵抗である抵抗R2Aを
介して外部電源に接続されている。なお、抵抗R1Aと
抵抗R2Aは同じ抵抗値である。また、NPN型トラン
ジスタQ1及びQ2のエミッタが互いに接続され、該接
続部はNPN型トランジスタQ3のコレクタに接続され
ている。該NPN型トランジスタQ3とNPN型トラン
ジスタQ4でカレントミラーを形成しており、NPN型
トランジスタQ3及びQ4のベースは互いに接続され、
該接続部にNPN型トランジスタQ4のコレクタが接続
され、更に、NPN型トランジスタQ3及びQ4のエミ
ッタはそれぞれ接地されている。
は、ベース拡散抵抗の拡散濃度を薄くしてシート抵抗値
を高めた抵抗(以下、高抵抗と呼ぶ)である抵抗R1A
を介して外部電源に接続されており、上記NPN型トラ
ンジスタQ2のコレクタは、高抵抗である抵抗R2Aを
介して外部電源に接続されている。なお、抵抗R1Aと
抵抗R2Aは同じ抵抗値である。また、NPN型トラン
ジスタQ1及びQ2のエミッタが互いに接続され、該接
続部はNPN型トランジスタQ3のコレクタに接続され
ている。該NPN型トランジスタQ3とNPN型トラン
ジスタQ4でカレントミラーを形成しており、NPN型
トランジスタQ3及びQ4のベースは互いに接続され、
該接続部にNPN型トランジスタQ4のコレクタが接続
され、更に、NPN型トランジスタQ3及びQ4のエミ
ッタはそれぞれ接地されている。
【0028】また、PNP型トランジスタQ5,Q6,
Q7,Q9、NPN型トランジスタQ8,Q10,Q1
1、及びベース拡散抵抗である抵抗R4,R5Aで形成
された定電流回路が、上記NPN型トランジスタQ3及
びQ4で形成されたカレントミラーの電流源をなしてい
る。上記PNP型トランジスタQ5,Q6,Q7で1つ
のカレントミラーを形成しており、NPN型トランジス
タQ10,Q11でもう1つのカレントミラーを形成し
ている。PNP型トランジスタQ5〜Q7のエミッタと
NPN型トランジスタQ8のコレクタはそれぞれ外部電
源に接続されており、PNP型トランジスタQ5〜Q7
及びNPN型トランジスタQ8の各ベースが互いに接続
されており、該接続部にはPNP型トランジスタQ9の
エミッタが接続されている。
Q7,Q9、NPN型トランジスタQ8,Q10,Q1
1、及びベース拡散抵抗である抵抗R4,R5Aで形成
された定電流回路が、上記NPN型トランジスタQ3及
びQ4で形成されたカレントミラーの電流源をなしてい
る。上記PNP型トランジスタQ5,Q6,Q7で1つ
のカレントミラーを形成しており、NPN型トランジス
タQ10,Q11でもう1つのカレントミラーを形成し
ている。PNP型トランジスタQ5〜Q7のエミッタと
NPN型トランジスタQ8のコレクタはそれぞれ外部電
源に接続されており、PNP型トランジスタQ5〜Q7
及びNPN型トランジスタQ8の各ベースが互いに接続
されており、該接続部にはPNP型トランジスタQ9の
エミッタが接続されている。
【0029】上記NPN型トランジスタQ8のエミッタ
は抵抗R4を介して接地され、上記PNP型トランジス
タQ9のコレクタも接地されている。NPN型トランジ
スタQ10及びQ11のベースは互いに接続され、該接
続部にNPN型トランジスタQ10のコレクタが接続さ
れる。更に、NPN型トランジスタQ10のエミッタが
接地され、NPN型トランジスタQ11のエミッタが抵
抗R5Aを介して接地されている。上記PNP型トラン
ジスタQ5のコレクタはNPN型トランジスタQ10の
コレクタに接続され、PNP型トランジスタQ6のコレ
クタとPNP型トランジスタQ9のベースが接続され、
該接続部がNPN型トランジスタQ11のコレクタに接
続されている。
は抵抗R4を介して接地され、上記PNP型トランジス
タQ9のコレクタも接地されている。NPN型トランジ
スタQ10及びQ11のベースは互いに接続され、該接
続部にNPN型トランジスタQ10のコレクタが接続さ
れる。更に、NPN型トランジスタQ10のエミッタが
接地され、NPN型トランジスタQ11のエミッタが抵
抗R5Aを介して接地されている。上記PNP型トラン
ジスタQ5のコレクタはNPN型トランジスタQ10の
コレクタに接続され、PNP型トランジスタQ6のコレ
クタとPNP型トランジスタQ9のベースが接続され、
該接続部がNPN型トランジスタQ11のコレクタに接
続されている。
【0030】また、上記PNP型トランジスタQ7のコ
レクタは、上記NPN型トランジスタQ4のコレクタに
接続され、NPN型トランジスタQ3及びQ4からなる
カレントミラーに定電流icを供給している。上記抵抗
R1AとNPN型トランジスタQ1のコレクタとの接続
部は、オペアンプ14の−入力端子に接続されている。
上記抵抗R2AとNPN型トランジスタQ2のコレクタ
との接続部は、ベース拡散抵抗である抵抗R16Aを介
してオペアンプ14の+入力端子に接続されている。
レクタは、上記NPN型トランジスタQ4のコレクタに
接続され、NPN型トランジスタQ3及びQ4からなる
カレントミラーに定電流icを供給している。上記抵抗
R1AとNPN型トランジスタQ1のコレクタとの接続
部は、オペアンプ14の−入力端子に接続されている。
上記抵抗R2AとNPN型トランジスタQ2のコレクタ
との接続部は、ベース拡散抵抗である抵抗R16Aを介
してオペアンプ14の+入力端子に接続されている。
【0031】オペアンプ14の出力端子は、NPN型ト
ランジスタQ17のベースに接続され、該NPN型トラ
ンジスタQ17のコレクタはオペアンプ14の+入力端
子に接続されている。上記NPN型トランジスタQ17
のエミッタは、エピ抵抗である抵抗R19を介して接地
されている。NPN型トランジスタQ17のエミッタ及
び抵抗R19との接続部が、ホールIC1Aの出力端子
をなす。
ランジスタQ17のベースに接続され、該NPN型トラ
ンジスタQ17のコレクタはオペアンプ14の+入力端
子に接続されている。上記NPN型トランジスタQ17
のエミッタは、エピ抵抗である抵抗R19を介して接地
されている。NPN型トランジスタQ17のエミッタ及
び抵抗R19との接続部が、ホールIC1Aの出力端子
をなす。
【0032】上記のような回路構成において、ホール素
子2に磁界を加えると、該ホール素子2の出力端子2c
と2d間に加えられた磁界に比例したホール電圧VHが
発生する。該ホール電圧VHは、上記(1)式のように
表すことができる。ここで、上記NPN型トランジスタ
Q10とNPN型トランジスタQ11のエミッタ面積の
面積比を1:Nとすると、すなわち、NPN型トランジ
スタQ11の電流増幅率をNPN型トランジスタQ10
のN倍にすると、上記定電流icは下記(4)式のよう
に表すことができる。 ic=VT×lnN/R5A ………………………(4) 上記(4)式において、R5Aは抵抗R5Aの抵抗値を
示しており、VTはVT=k×T/qで示され、kはボル
ツマン定数であり、qは電子の電荷であり、Tは絶対温
度であり、Tが300°Kの場合VT≒0.026(V)
となる。
子2に磁界を加えると、該ホール素子2の出力端子2c
と2d間に加えられた磁界に比例したホール電圧VHが
発生する。該ホール電圧VHは、上記(1)式のように
表すことができる。ここで、上記NPN型トランジスタ
Q10とNPN型トランジスタQ11のエミッタ面積の
面積比を1:Nとすると、すなわち、NPN型トランジ
スタQ11の電流増幅率をNPN型トランジスタQ10
のN倍にすると、上記定電流icは下記(4)式のよう
に表すことができる。 ic=VT×lnN/R5A ………………………(4) 上記(4)式において、R5Aは抵抗R5Aの抵抗値を
示しており、VTはVT=k×T/qで示され、kはボル
ツマン定数であり、qは電子の電荷であり、Tは絶対温
度であり、Tが300°Kの場合VT≒0.026(V)
となる。
【0033】上記ホール電圧VHに基づいて、NPN型
トランジスタQ1及びQ2を流れるコレクタ電流id及
びieの値に差が生じる。すなわち、ホール素子2の出
力端子2c及び2dの内、出力端子2cの電位が高くな
るように磁界が加えられると、コレクタ電流idはコレ
クタ電流ieよりも大きくなり、その差は下記(5)式
のように表すことができる。 id−ie=ic/2/VT×VH=lnN/2/R5A×VH …………(5) なお、上記(5)式において、R5Aは抵抗R5Aの抵
抗値を示しており、以下の式においても同様である。
トランジスタQ1及びQ2を流れるコレクタ電流id及
びieの値に差が生じる。すなわち、ホール素子2の出
力端子2c及び2dの内、出力端子2cの電位が高くな
るように磁界が加えられると、コレクタ電流idはコレ
クタ電流ieよりも大きくなり、その差は下記(5)式
のように表すことができる。 id−ie=ic/2/VT×VH=lnN/2/R5A×VH …………(5) なお、上記(5)式において、R5Aは抵抗R5Aの抵
抗値を示しており、以下の式においても同様である。
【0034】ここで、オペアンプ14の+入力端子の電
圧をVaとし、−入力端子の電圧をVbとし、NPN型ト
ランジスタQ17のコレクタに流れる電流をioとする
と、 Va=(ie+io)×R2A+R16A×io ……………………(6) Vb=R1A×id=R2A×id …………………………………(7) となる。上記(6)式及び(7)式において、R2Aは
抵抗R2Aの抵抗値を、R16Aは抵抗R16Aの抵抗
値を、R1Aは抵抗R1Aの抵抗値を示しており、以下
の式においても同様である。
圧をVaとし、−入力端子の電圧をVbとし、NPN型ト
ランジスタQ17のコレクタに流れる電流をioとする
と、 Va=(ie+io)×R2A+R16A×io ……………………(6) Vb=R1A×id=R2A×id …………………………………(7) となる。上記(6)式及び(7)式において、R2Aは
抵抗R2Aの抵抗値を、R16Aは抵抗R16Aの抵抗
値を、R1Aは抵抗R1Aの抵抗値を示しており、以下
の式においても同様である。
【0035】オペアンプ14の2つの入力端子は同電位
であると見なせるため、Va=Vbとなり、上記(6)式
及び(7)式から、下記(8)式のように表すことがで
きる。 ie×R2A+(R2A+R16A)×io=R2A×id R2A×(id−ie)=(R2A+R16A)×io io=R2A/(R2A+R16A)×(id−ie)……………(8) 上記(8)式を、上記(5)式より下記(9)式のよう
に示すことができる。 io=R2A/(R2A+R16A)×(lnN/2/R5A×VH)…(9)
であると見なせるため、Va=Vbとなり、上記(6)式
及び(7)式から、下記(8)式のように表すことがで
きる。 ie×R2A+(R2A+R16A)×io=R2A×id R2A×(id−ie)=(R2A+R16A)×io io=R2A/(R2A+R16A)×(id−ie)……………(8) 上記(8)式を、上記(5)式より下記(9)式のよう
に示すことができる。 io=R2A/(R2A+R16A)×(lnN/2/R5A×VH)…(9)
【0036】上記(9)式より、ホールIC1Aの出力
電圧Voは、下記(10)式のように示すことができ
る。 Vo=io×R19 =R2A/(R2A+R16A)×(lnN/2/R5A×VH)×R19 ……………………………(10)
電圧Voは、下記(10)式のように示すことができ
る。 Vo=io×R19 =R2A/(R2A+R16A)×(lnN/2/R5A×VH)×R19 ……………………………(10)
【0037】一般的に、上記ベース拡散抵抗は、シート
抵抗値が100〜200Ω/□で、抵抗値のばらつきが
±20%で、温度係数が+1500〜+2000ppm
/℃であり、上記エピ抵抗は、シート抵抗値が2〜5k
Ω/□で、抵抗値のばらつきが±50%で、温度係数が
+7000ppm/℃であり、上記高抵抗は、シート抵
抗値が1kΩ/□で、抵抗値のばらつきが±25%で、
温度係数が+4000ppm/℃である。また、ホール
素子2における入力抵抗Rinの温度特性は、抵抗R19
の温度特性により相殺される。これらのことから、上記
(10)式より、抵抗R2Aを高抵抗にし、抵抗R5A
及びR16Aをベース拡散抵抗としてそれぞれの温度特
性を組み合わせ、1/R5Aが負の温度特性を示し、該
負の温度特性をR2A/(R2A+R16A)が正の温
度特性を示して打ち消すようにすることによって、ホー
ルIC1Aにおける出力電圧Voの温度補償を行うこと
ができる。なお、抵抗R2Aを高抵抗にするということ
は、抵抗R1Aにおいても高抵抗にすることである。
抵抗値が100〜200Ω/□で、抵抗値のばらつきが
±20%で、温度係数が+1500〜+2000ppm
/℃であり、上記エピ抵抗は、シート抵抗値が2〜5k
Ω/□で、抵抗値のばらつきが±50%で、温度係数が
+7000ppm/℃であり、上記高抵抗は、シート抵
抗値が1kΩ/□で、抵抗値のばらつきが±25%で、
温度係数が+4000ppm/℃である。また、ホール
素子2における入力抵抗Rinの温度特性は、抵抗R19
の温度特性により相殺される。これらのことから、上記
(10)式より、抵抗R2Aを高抵抗にし、抵抗R5A
及びR16Aをベース拡散抵抗としてそれぞれの温度特
性を組み合わせ、1/R5Aが負の温度特性を示し、該
負の温度特性をR2A/(R2A+R16A)が正の温
度特性を示して打ち消すようにすることによって、ホー
ルIC1Aにおける出力電圧Voの温度補償を行うこと
ができる。なお、抵抗R2Aを高抵抗にするということ
は、抵抗R1Aにおいても高抵抗にすることである。
【0038】また、上記ホールIC1Aをハイブリッド
ICで構成する場合、抵抗R16Aをほとんど温度特性
を持たない、厚膜基板上の厚膜抵抗にし、抵抗R2A及
びR5Aを同じ種類のベース拡散抵抗にすることによ
り、上記(10)式よりホールIC1Aにおける出力電
圧Voの温度補償を行うことができる。また、抵抗R5
Aをほとんど温度特性を持たない、厚膜基板上の厚膜抵
抗にし、抵抗R2A及びR16Aを同じ種類のベース拡
散抵抗にした場合も、上記(10)式よりホールIC1
Aにおける出力電圧Voの温度補償を行うことができ
る。
ICで構成する場合、抵抗R16Aをほとんど温度特性
を持たない、厚膜基板上の厚膜抵抗にし、抵抗R2A及
びR5Aを同じ種類のベース拡散抵抗にすることによ
り、上記(10)式よりホールIC1Aにおける出力電
圧Voの温度補償を行うことができる。また、抵抗R5
Aをほとんど温度特性を持たない、厚膜基板上の厚膜抵
抗にし、抵抗R2A及びR16Aを同じ種類のベース拡
散抵抗にした場合も、上記(10)式よりホールIC1
Aにおける出力電圧Voの温度補償を行うことができ
る。
【0039】実施の形態2.図2は、本発明の実施の形
態2におけるホールICの回路例を示した回路図であ
る。なお、上記図1で示したものと同じものは同じ符号
で示しており、ここではその説明を省略すると共に、図
1との相違点のみ説明する。図2における図1との相違
点は、図1の抵抗R1Aを抵抗R1Bとし、図1の抵抗
R2Aを抵抗R2Bとし、図1のR16Aを短絡して廃
止し、NPN型トランジスタQ18B、コンパレータ3
0及び該コンパレータ30の基準電圧Vrefを発生させ
る基準電圧源31を追加したことにあり、これらに伴っ
て、ホールIC1AをホールIC1Bとしたことにあ
る。
態2におけるホールICの回路例を示した回路図であ
る。なお、上記図1で示したものと同じものは同じ符号
で示しており、ここではその説明を省略すると共に、図
1との相違点のみ説明する。図2における図1との相違
点は、図1の抵抗R1Aを抵抗R1Bとし、図1の抵抗
R2Aを抵抗R2Bとし、図1のR16Aを短絡して廃
止し、NPN型トランジスタQ18B、コンパレータ3
0及び該コンパレータ30の基準電圧Vrefを発生させ
る基準電圧源31を追加したことにあり、これらに伴っ
て、ホールIC1AをホールIC1Bとしたことにあ
る。
【0040】図2において、ホールIC1Bは、ホール
素子2と、2つのNPN型トランジスタQ1,Q2と2
つの抵抗R1B,R2Bとからなり、該ホール素子2か
らの出力電圧を差動増幅する差動増幅回路と、5つのN
PN型トランジスタQ3,Q4,Q8,Q10,Q11
と4つのPNP型トランジスタQ5,Q6,Q7,Q9
と2つの抵抗R4,R5Aとからなり、上記差動増幅回
路の定電流源をなす定電流回路と、オペアンプ14と2
つのNPN型トランジスタQ17,Q18Bと抵抗R1
9とからなり、上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅
して出力する増幅回路と、コンパレータ30と基準電圧
源31とからなり、上記増幅回路より出力された電圧の
出力を制御する出力回路とからなる。
素子2と、2つのNPN型トランジスタQ1,Q2と2
つの抵抗R1B,R2Bとからなり、該ホール素子2か
らの出力電圧を差動増幅する差動増幅回路と、5つのN
PN型トランジスタQ3,Q4,Q8,Q10,Q11
と4つのPNP型トランジスタQ5,Q6,Q7,Q9
と2つの抵抗R4,R5Aとからなり、上記差動増幅回
路の定電流源をなす定電流回路と、オペアンプ14と2
つのNPN型トランジスタQ17,Q18Bと抵抗R1
9とからなり、上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅
して出力する増幅回路と、コンパレータ30と基準電圧
源31とからなり、上記増幅回路より出力された電圧の
出力を制御する出力回路とからなる。
【0041】なお、上記ホールIC1Bは半導体磁電変
換装置をなし、上記抵抗R1B及びR2Bは差動増幅回
路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R5Aは定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗をなし、上記抵抗R19は増
幅回路の出力段における電流−電圧変換抵抗をなし、上
記コンパレータ30が比較器をなす。
換装置をなし、上記抵抗R1B及びR2Bは差動増幅回
路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R5Aは定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗をなし、上記抵抗R19は増
幅回路の出力段における電流−電圧変換抵抗をなし、上
記コンパレータ30が比較器をなす。
【0042】上記NPN型トランジスタQ1のコレクタ
は、ベース拡散抵抗である抵抗R1Bを介して外部電源
に接続されており、上記NPN型トランジスタQ2のコ
レクタは、ベース拡散抵抗である抵抗R2Bを介して外
部電源に接続されている。上記抵抗R1BとNPN型ト
ランジスタQ1のコレクタとの接続部は、オペアンプ1
4の−入力端子に接続され、上記抵抗R2BとNPN型
トランジスタQ2のコレクタとの接続部は、オペアンプ
14の+入力端子に接続されている。
は、ベース拡散抵抗である抵抗R1Bを介して外部電源
に接続されており、上記NPN型トランジスタQ2のコ
レクタは、ベース拡散抵抗である抵抗R2Bを介して外
部電源に接続されている。上記抵抗R1BとNPN型ト
ランジスタQ1のコレクタとの接続部は、オペアンプ1
4の−入力端子に接続され、上記抵抗R2BとNPN型
トランジスタQ2のコレクタとの接続部は、オペアンプ
14の+入力端子に接続されている。
【0043】オペアンプ14の出力端子は、NPN型ト
ランジスタQ17及びQ18Bのベースに接続され、該
NPN型トランジスタQ17のコレクタはオペアンプ1
4の+入力端子に接続されており、NPN型トランジス
タQ18Bのコレクタは、上記外部電源に接続されてい
る。上記NPN型トランジスタQ17及びQ18Bのエ
ミッタは互いに接続され、該接続部は、エピ抵抗である
抵抗R19を介して接地されている。NPN型トランジ
スタQ17,Q18の各エミッタ及び抵抗R19との接
続部は、上記コンパレータ30の−入力端子に接続さ
れ、該コンパレータ30の+入力端子と接地間に上記基
準電圧源31が接続されており、コンパレータ30の出
力端子が、ホールIC1Bの出力端子をなす。
ランジスタQ17及びQ18Bのベースに接続され、該
NPN型トランジスタQ17のコレクタはオペアンプ1
4の+入力端子に接続されており、NPN型トランジス
タQ18Bのコレクタは、上記外部電源に接続されてい
る。上記NPN型トランジスタQ17及びQ18Bのエ
ミッタは互いに接続され、該接続部は、エピ抵抗である
抵抗R19を介して接地されている。NPN型トランジ
スタQ17,Q18の各エミッタ及び抵抗R19との接
続部は、上記コンパレータ30の−入力端子に接続さ
れ、該コンパレータ30の+入力端子と接地間に上記基
準電圧源31が接続されており、コンパレータ30の出
力端子が、ホールIC1Bの出力端子をなす。
【0044】上記のような回路構成において、ホール素
子2に磁界を加えると、該ホール素子2の出力端子2c
と2d間に加えられた磁界に比例したホール電圧VHが
発生する。該ホール電圧VHは、上記(1)式のように
表すことができ、定電流icは上記(4)式のように表
すことができる。また、上記ホール電圧VHに基づい
て、NPN型トランジスタQ1及びQ2を流れるコレク
タ電流if及びigの値に差が生じる。すなわち、ホール
素子2の出力端子2c及び2dの内、出力端子2cの電
位が高くなるように磁界が加えられると、コレクタ電流
ifはコレクタ電流igよりも大きくなり、その差は下記
(11)式のように表すことができる。 io=if−ig =ic/2/VT×VH =lnN/2/R5A×VH …………………………(11)
子2に磁界を加えると、該ホール素子2の出力端子2c
と2d間に加えられた磁界に比例したホール電圧VHが
発生する。該ホール電圧VHは、上記(1)式のように
表すことができ、定電流icは上記(4)式のように表
すことができる。また、上記ホール電圧VHに基づい
て、NPN型トランジスタQ1及びQ2を流れるコレク
タ電流if及びigの値に差が生じる。すなわち、ホール
素子2の出力端子2c及び2dの内、出力端子2cの電
位が高くなるように磁界が加えられると、コレクタ電流
ifはコレクタ電流igよりも大きくなり、その差は下記
(11)式のように表すことができる。 io=if−ig =ic/2/VT×VH =lnN/2/R5A×VH …………………………(11)
【0045】ここで、上記NPN型トランジスタQ17
とNPN型トランジスタQ18Bのエミッタ面積の面積
比を1:Mとすると、すなわち、NPN型トランジスタ
Q18Bの電流増幅率をNPN型トランジスタQ17の
M倍にすると、NPN型トランジスタQ17,Q18B
の各エミッタ及び抵抗R19との接続部の電圧、すなわ
ちコンパレータ30の−入力端子の電圧Vzは下記(1
2)式のように表すことができる。 Vz=io×(1+M)×R19 =lnN/2/R5A×(1+M)×VH×R19 ………………(12)
とNPN型トランジスタQ18Bのエミッタ面積の面積
比を1:Mとすると、すなわち、NPN型トランジスタ
Q18Bの電流増幅率をNPN型トランジスタQ17の
M倍にすると、NPN型トランジスタQ17,Q18B
の各エミッタ及び抵抗R19との接続部の電圧、すなわ
ちコンパレータ30の−入力端子の電圧Vzは下記(1
2)式のように表すことができる。 Vz=io×(1+M)×R19 =lnN/2/R5A×(1+M)×VH×R19 ………………(12)
【0046】上記(12)式より、電圧Vzは、抵抗R
19の温度特性がホール素子2における入力抵抗Rinの
温度特性により相殺されることから、抵抗R5Aの温度
特性に反比例するため、コンパレータ30の+入力端子
に接続された基準電圧源31に、抵抗R5Aと同じ種類
のベース拡散抵抗の温度特性に反比例する温度特性を持
たせることで、ホールIC1Bにおける出力電圧Voの
温度補償を行うことができる。
19の温度特性がホール素子2における入力抵抗Rinの
温度特性により相殺されることから、抵抗R5Aの温度
特性に反比例するため、コンパレータ30の+入力端子
に接続された基準電圧源31に、抵抗R5Aと同じ種類
のベース拡散抵抗の温度特性に反比例する温度特性を持
たせることで、ホールIC1Bにおける出力電圧Voの
温度補償を行うことができる。
【0047】図3は、図2で示したホールIC1Bの回
路において、基準電圧源31の回路例を示した図であ
る。なお、上記図2で示したものと同じものは同じ符号
で示しており、ここではその説明を省略すると共に、基
準電圧源31の回路のみ説明する。図3において、基準
電圧源31は、2つのPNP型トランジスタQ40,Q
41と、2つのNPN型トランジスタQ42,Q43
と、4つのベース拡散抵抗R44,R45,R46,R
47とからなる。PNP型トランジスタQ40及びQ4
1はカレントミラーを形成しており、PNP型トランジ
スタQ40とQ41のベースは互いに接続されており、
該接続部はPNP型トランジスタQ40のコレクタに接
続されている。また、PNP型トランジスタQ40及び
Q41の各エミッタは外部電源に接続されている。
路において、基準電圧源31の回路例を示した図であ
る。なお、上記図2で示したものと同じものは同じ符号
で示しており、ここではその説明を省略すると共に、基
準電圧源31の回路のみ説明する。図3において、基準
電圧源31は、2つのPNP型トランジスタQ40,Q
41と、2つのNPN型トランジスタQ42,Q43
と、4つのベース拡散抵抗R44,R45,R46,R
47とからなる。PNP型トランジスタQ40及びQ4
1はカレントミラーを形成しており、PNP型トランジ
スタQ40とQ41のベースは互いに接続されており、
該接続部はPNP型トランジスタQ40のコレクタに接
続されている。また、PNP型トランジスタQ40及び
Q41の各エミッタは外部電源に接続されている。
【0048】上記PNP型トランジスタQ40のコレク
タはNPN型トランジスタQ42のコレクタに接続され
ており、該NPN型トランジスタQ42のベースは抵抗
R44を介して外部電源に接続されている。該接続部に
は、NPN型トランジスタQ43のコレクタが接続され
ており、NPN型トランジスタQ43のエミッタは抵抗
R45を介して接地されている。また、NPN型トラン
ジスタQ43のベースはNPN型トランジスタQ42の
エミッタに接続されており、該接続部は、抵抗R46を
介して接地されている。上記PNP型トランジスタQ4
1のコレクタは抵抗R47を介して接地されており、P
NP型トランジスタQ41と抵抗R47との接続部が基
準電圧源31の出力端子をなし、該出力端子は上記コン
パレータ30の+入力端子に接続され、基準電圧Vref
を該+入力端子に印加する。
タはNPN型トランジスタQ42のコレクタに接続され
ており、該NPN型トランジスタQ42のベースは抵抗
R44を介して外部電源に接続されている。該接続部に
は、NPN型トランジスタQ43のコレクタが接続され
ており、NPN型トランジスタQ43のエミッタは抵抗
R45を介して接地されている。また、NPN型トラン
ジスタQ43のベースはNPN型トランジスタQ42の
エミッタに接続されており、該接続部は、抵抗R46を
介して接地されている。上記PNP型トランジスタQ4
1のコレクタは抵抗R47を介して接地されており、P
NP型トランジスタQ41と抵抗R47との接続部が基
準電圧源31の出力端子をなし、該出力端子は上記コン
パレータ30の+入力端子に接続され、基準電圧Vref
を該+入力端子に印加する。
【0049】上記のような構成において、NPN型トラ
ンジスタQ43のベース・エミッタ間の電圧をVBEとす
ると、基準電圧Vrefは下記(13)式のように表すこ
とができる。 Vref=R47/R46×{R45/(R44+R45)×Vcc+(R44− R45)/(R44+R45)×VBE}……………………(13) なお、上記(13)式において、R44は抵抗R44の
抵抗値を、R45は抵抗R45の抵抗値を、R46は抵
抗R46の抵抗値を、R47は抵抗R47の抵抗値を示
している。
ンジスタQ43のベース・エミッタ間の電圧をVBEとす
ると、基準電圧Vrefは下記(13)式のように表すこ
とができる。 Vref=R47/R46×{R45/(R44+R45)×Vcc+(R44− R45)/(R44+R45)×VBE}……………………(13) なお、上記(13)式において、R44は抵抗R44の
抵抗値を、R45は抵抗R45の抵抗値を、R46は抵
抗R46の抵抗値を、R47は抵抗R47の抵抗値を示
している。
【0050】上記(13)式において、抵抗R44〜R
47は同じ種類のベース拡散抵抗であり、それぞれの温
度特性は打ち消し合い、基準電圧Vrefの温度特性は、
上記VBEの温度特性のみとなる。該VBEの温度特性は−
2mV/℃であり、抵抗R5Aの温度特性に反比例する
温度特性であることから、該抵抗R5Aの温度特性を打
ち消すことができ、ホールIC1Bにおける出力電圧V
oの温度補償を行うことができる。
47は同じ種類のベース拡散抵抗であり、それぞれの温
度特性は打ち消し合い、基準電圧Vrefの温度特性は、
上記VBEの温度特性のみとなる。該VBEの温度特性は−
2mV/℃であり、抵抗R5Aの温度特性に反比例する
温度特性であることから、該抵抗R5Aの温度特性を打
ち消すことができ、ホールIC1Bにおける出力電圧V
oの温度補償を行うことができる。
【0051】実施の形態3.上記実施の形態2における
ホールIC1Bでは、抵抗R5Aをベース拡散抵抗とし
たが、該ホールIC1BをハイブリッドICで構成する
場合、上記抵抗R5Aを厚膜抵抗にしてもよく、この場
合、上記基準電圧源31を温度特性を持たないようにす
る必要があり、このようにしたものを本発明の実施の形
態3とする。
ホールIC1Bでは、抵抗R5Aをベース拡散抵抗とし
たが、該ホールIC1BをハイブリッドICで構成する
場合、上記抵抗R5Aを厚膜抵抗にしてもよく、この場
合、上記基準電圧源31を温度特性を持たないようにす
る必要があり、このようにしたものを本発明の実施の形
態3とする。
【0052】図4は、本発明の実施の形態3におけるホ
ールICの回路例を示した回路図である。なお、上記図
3で示したものと同じものは同じ符号で示しており、こ
こではその説明を省略すると共に、図3との相違点のみ
説明する。図4における図3との相違点は、図3の抵抗
R5Aを厚膜抵抗にして抵抗R5Cとし、基準電圧源3
1を2つの厚膜抵抗R50とR51で構成したことにあ
り、これらに伴ってホールIC1BをホールIC1Cと
したことにある。
ールICの回路例を示した回路図である。なお、上記図
3で示したものと同じものは同じ符号で示しており、こ
こではその説明を省略すると共に、図3との相違点のみ
説明する。図4における図3との相違点は、図3の抵抗
R5Aを厚膜抵抗にして抵抗R5Cとし、基準電圧源3
1を2つの厚膜抵抗R50とR51で構成したことにあ
り、これらに伴ってホールIC1BをホールIC1Cと
したことにある。
【0053】図4において、ホールIC1Cは、ホール
素子2と、2つのNPN型トランジスタQ1,Q2と2
つの抵抗R1B,R2Bとからなり、該ホール素子2か
らの出力電圧を差動増幅する差動増幅回路と、5つのN
PN型トランジスタQ3,Q4,Q8,Q10,Q11
と4つのPNP型トランジスタQ5,Q6,Q7,Q9
と2つの抵抗R4,R5Cとからなり、上記差動増幅回
路の定電流源をなす定電流回路と、オペアンプ14と2
つのNPN型トランジスタQ17,Q18Bと抵抗R1
9とからなり、上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅
して出力する増幅回路と、コンパレータ30と2つの抵
抗R50,R51とからなり、上記増幅回路より出力さ
れた電圧の出力を制御する出力回路とからなる。
素子2と、2つのNPN型トランジスタQ1,Q2と2
つの抵抗R1B,R2Bとからなり、該ホール素子2か
らの出力電圧を差動増幅する差動増幅回路と、5つのN
PN型トランジスタQ3,Q4,Q8,Q10,Q11
と4つのPNP型トランジスタQ5,Q6,Q7,Q9
と2つの抵抗R4,R5Cとからなり、上記差動増幅回
路の定電流源をなす定電流回路と、オペアンプ14と2
つのNPN型トランジスタQ17,Q18Bと抵抗R1
9とからなり、上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅
して出力する増幅回路と、コンパレータ30と2つの抵
抗R50,R51とからなり、上記増幅回路より出力さ
れた電圧の出力を制御する出力回路とからなる。
【0054】なお、上記ホールIC1Cは半導体磁電変
換装置をなし、上記抵抗R1B及びR2Bは差動増幅回
路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R5Cは定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗をなし、上記抵抗R19は増
幅回路の出力段における電流−電圧変換抵抗をなし、上
記コンパレータ30が比較器をなす。
換装置をなし、上記抵抗R1B及びR2Bは差動増幅回
路の負荷抵抗をなし、上記抵抗R5Cは定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗をなし、上記抵抗R19は増
幅回路の出力段における電流−電圧変換抵抗をなし、上
記コンパレータ30が比較器をなす。
【0055】上記抵抗R50と抵抗R51は直列に接続
され、該接続部はコンパレータ30の+入力端子に接続
される。抵抗R50の他端は外部電源に接続され、抵抗
R51の他端は接地されている。基準電圧源31は、電
源電圧Vccを抵抗R50とR51で分圧して生成した基
準電圧Vrefをコンパレータ30の+入力端子に印加し
ている。
され、該接続部はコンパレータ30の+入力端子に接続
される。抵抗R50の他端は外部電源に接続され、抵抗
R51の他端は接地されている。基準電圧源31は、電
源電圧Vccを抵抗R50とR51で分圧して生成した基
準電圧Vrefをコンパレータ30の+入力端子に印加し
ている。
【0056】このように、上記ホールICをハイブリッ
ドICで構成する場合、上記実施の形態3から、ホール
素子2における入力抵抗Rinの温度特性を、抵抗R19
の温度特性により相殺すると共に、抵抗R5Cをほとん
ど温度特性を持たない、厚膜基板上の厚膜抵抗にする
と、上記(12)式より、コンパレータ30の−入力端
子に入力される電圧Vzは温度特性を持たなくなり、基
準電圧源31を該厚膜抵抗で構成することによって、コ
ンパレータ30の+入力端子に入力される基準電圧Vre
fも温度特性を持たなくなることから、コンパレータ3
0の出力端子から出力されるホールIC1Cにおける出
力電圧Voの温度補償を行うことができる。
ドICで構成する場合、上記実施の形態3から、ホール
素子2における入力抵抗Rinの温度特性を、抵抗R19
の温度特性により相殺すると共に、抵抗R5Cをほとん
ど温度特性を持たない、厚膜基板上の厚膜抵抗にする
と、上記(12)式より、コンパレータ30の−入力端
子に入力される電圧Vzは温度特性を持たなくなり、基
準電圧源31を該厚膜抵抗で構成することによって、コ
ンパレータ30の+入力端子に入力される基準電圧Vre
fも温度特性を持たなくなることから、コンパレータ3
0の出力端子から出力されるホールIC1Cにおける出
力電圧Voの温度補償を行うことができる。
【0057】なお、上記実施の形態2及び3において、
コンパレータ30の−入力端子に電圧Vzを、+入力端
子に基準電圧Vrefが入力される構成にしたが、コンパ
レータ30の+入力端子に電圧Vzを、−入力端子に基
準電圧Vrefが入力されるようにしてもよい。このよう
に、本発明は、様々な変形例が考えられ、本発明の範囲
は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲によって定められるべきものであることは言うま
でもない。
コンパレータ30の−入力端子に電圧Vzを、+入力端
子に基準電圧Vrefが入力される構成にしたが、コンパ
レータ30の+入力端子に電圧Vzを、−入力端子に基
準電圧Vrefが入力されるようにしてもよい。このよう
に、本発明は、様々な変形例が考えられ、本発明の範囲
は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲によって定められるべきものであることは言うま
でもない。
【0058】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の半導体磁電変換装置によれば、従来は、上記増幅回路
の出力段における電流−電圧変換回路を構成する電流−
電圧変換抵抗の温度特性によって上記ホール素子の入力
抵抗の温度特性を打ち消していただけであったが、更
に、上記差動増幅回路の負荷抵抗と、上記定電流回路の
定電流値を設定する設定抵抗と、上記増幅回路の負荷抵
抗とにおけるそれぞれの温度特性を互いに打ち消し合う
ようにすることにより、半導体磁電変換装置において、
出力電圧に対する温度補償性能を向上させることができ
る。
の半導体磁電変換装置によれば、従来は、上記増幅回路
の出力段における電流−電圧変換回路を構成する電流−
電圧変換抵抗の温度特性によって上記ホール素子の入力
抵抗の温度特性を打ち消していただけであったが、更
に、上記差動増幅回路の負荷抵抗と、上記定電流回路の
定電流値を設定する設定抵抗と、上記増幅回路の負荷抵
抗とにおけるそれぞれの温度特性を互いに打ち消し合う
ようにすることにより、半導体磁電変換装置において、
出力電圧に対する温度補償性能を向上させることができ
る。
【0059】また、上記定電流回路の定電流値を設定す
る設定抵抗の温度特性を、上記差動増幅回路の負荷抵抗
と上記増幅回路の負荷抵抗との温度特性で打ち消すよう
にして、例えば半導体磁電変換装置の出力電圧におい
て、上記設定抵抗が負の温度特性を示した場合、上記差
動増幅回路の負荷抵抗と上記増幅回路の負荷抵抗とで正
の温度特性を持たせて上記設定抵抗の温度特性を打ち消
すようにすることにより、半導体磁電変換装置におい
て、出力電圧に対する温度補償性能を向上させることが
できる。
る設定抵抗の温度特性を、上記差動増幅回路の負荷抵抗
と上記増幅回路の負荷抵抗との温度特性で打ち消すよう
にして、例えば半導体磁電変換装置の出力電圧におい
て、上記設定抵抗が負の温度特性を示した場合、上記差
動増幅回路の負荷抵抗と上記増幅回路の負荷抵抗とで正
の温度特性を持たせて上記設定抵抗の温度特性を打ち消
すようにすることにより、半導体磁電変換装置におい
て、出力電圧に対する温度補償性能を向上させることが
できる。
【0060】更に、半導体磁電変換装置をハイブリッド
ICで構成する場合、上記増幅回路の負荷抵抗を、厚膜
基板上の厚膜抵抗にすることによって温度特性を持たな
いようにし、差動増幅回路の負荷抵抗の温度特性を、定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性で打
ち消すことにより、半導体磁電変換装置において、出力
電圧に対する温度補償性能を向上させることができる。
ICで構成する場合、上記増幅回路の負荷抵抗を、厚膜
基板上の厚膜抵抗にすることによって温度特性を持たな
いようにし、差動増幅回路の負荷抵抗の温度特性を、定
電流回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性で打
ち消すことにより、半導体磁電変換装置において、出力
電圧に対する温度補償性能を向上させることができる。
【0061】更にまた、半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合において、上記定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗を、厚膜基板上の厚膜抵抗に
することによって温度特性を持たないようにし、差動増
幅回路の負荷抵抗の温度特性を、増幅回路の負荷抵抗の
温度特性で打ち消すことにより、半導体磁電変換装置に
おいて、出力電圧に対する温度補償性能を向上させるこ
とができる。
ッドICで構成する場合において、上記定電流回路の定
電流値を設定する設定抵抗を、厚膜基板上の厚膜抵抗に
することによって温度特性を持たないようにし、差動増
幅回路の負荷抵抗の温度特性を、増幅回路の負荷抵抗の
温度特性で打ち消すことにより、半導体磁電変換装置に
おいて、出力電圧に対する温度補償性能を向上させるこ
とができる。
【0062】また、従来は、上記増幅回路の出力段にお
ける電流−電圧変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗
の温度特性によって上記ホール素子の入力抵抗の温度特
性を打ち消していただけであったが、更に、上記増幅回
路の負荷抵抗を短絡させると共に、上記出力回路の温度
特性と、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗
の温度特性とが互いに打ち消し合うようにすることによ
り、半導体磁電変換装置において、出力電圧に対する温
度補償性能を向上させることができる。
ける電流−電圧変換回路を構成する電流−電圧変換抵抗
の温度特性によって上記ホール素子の入力抵抗の温度特
性を打ち消していただけであったが、更に、上記増幅回
路の負荷抵抗を短絡させると共に、上記出力回路の温度
特性と、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗
の温度特性とが互いに打ち消し合うようにすることによ
り、半導体磁電変換装置において、出力電圧に対する温
度補償性能を向上させることができる。
【0063】また、基準電圧源の温度特性を、定電流回
路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性に反比例す
るようにし、上記出力回路の温度特性と、上記定電流回
路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性とが互いに
打ち消し合うようにすることにより、半導体磁電変換装
置において、出力電圧に対する温度補償性能を向上させ
ることができる。
路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性に反比例す
るようにし、上記出力回路の温度特性と、上記定電流回
路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性とが互いに
打ち消し合うようにすることにより、半導体磁電変換装
置において、出力電圧に対する温度補償性能を向上させ
ることができる。
【0064】更に、半導体磁電変換装置をハイブリッド
ICで構成する場合、上記定電流回路の定電流値を設定
する設定抵抗を、厚膜基板上の厚膜抵抗にすることによ
って温度特性を持たないようにし、上記出力回路も温度
特性を持たないようにすることにより、半導体磁電変換
装置において、出力電圧に対する温度補償性能を向上さ
せることができる。
ICで構成する場合、上記定電流回路の定電流値を設定
する設定抵抗を、厚膜基板上の厚膜抵抗にすることによ
って温度特性を持たないようにし、上記出力回路も温度
特性を持たないようにすることにより、半導体磁電変換
装置において、出力電圧に対する温度補償性能を向上さ
せることができる。
【0065】更にまた、半導体磁電変換装置をハイブリ
ッドICで構成する場合において、上記出力回路の基準
電圧源を厚膜基板上の厚膜抵抗で構成することにより、
該出力回路が温度特性を持たないようにすることがで
き、半導体磁電変換装置において、出力電圧に対する温
度補償性能を向上させることができる。
ッドICで構成する場合において、上記出力回路の基準
電圧源を厚膜基板上の厚膜抵抗で構成することにより、
該出力回路が温度特性を持たないようにすることがで
き、半導体磁電変換装置において、出力電圧に対する温
度補償性能を向上させることができる。
【図1】 本発明の実施の形態1におけるホールICの
回路例を示した回路図である。
回路例を示した回路図である。
【図2】 本発明の実施の形態2におけるホールICの
回路例を示した回路図である。
回路例を示した回路図である。
【図3】 図2で示した基準電圧源31の回路例を示し
た図である。
た図である。
【図4】 本発明の実施の形態3におけるホールICの
回路例を示した回路図である。
回路例を示した回路図である。
【図5】 従来におけるホールICの回路例を示した回
路図である。
路図である。
【符号の説明】 1,1A,1B,1C ホールIC、2 ホール素子、
14 オペアンプ、30 コンパレータ、31 基準電
圧源、Q1〜Q4,Q8,Q10,Q11,Q17,Q
18,Q18B,Q42,Q43 NPN型トランジス
タ、Q5〜Q7,Q9,Q40,Q41 PNP型トラ
ンジスタ、R1A,R1B,R2A,R2B,R5A,
R5C,R16A,R19 抵抗
14 オペアンプ、30 コンパレータ、31 基準電
圧源、Q1〜Q4,Q8,Q10,Q11,Q17,Q
18,Q18B,Q42,Q43 NPN型トランジス
タ、Q5〜Q7,Q9,Q40,Q41 PNP型トラ
ンジスタ、R1A,R1B,R2A,R2B,R5A,
R5C,R16A,R19 抵抗
Claims (8)
- 【請求項1】 ホール素子と、 該ホール素子からの出力電圧を差動増幅する差動増幅回
路と、 該差動増幅回路の定電流源をなす定電流回路と、 上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅する増幅回路と
からなる半導体磁電変換装置において、 上記増幅回路の出力段における電流−電圧変換回路を構
成する電流−電圧変換抵抗の温度特性によって、上記ホ
ール素子における入力抵抗の温度特性を打ち消すように
すると共に、上記差動増幅回路の負荷抵抗と、上記定電
流回路の定電流値を設定する設定抵抗と、上記増幅回路
の負荷抵抗とにおけるそれぞれの温度特性を互いに打ち
消し合うようにしたことを特徴とする半導体磁電変換装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の半導体磁電変換装置に
して、上記差動増幅回路の負荷抵抗は、ベース拡散抵抗
の拡散濃度を薄くしてシート抵抗値を高めた抵抗であ
り、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗と上
記増幅回路の負荷抵抗はベース拡散抵抗であることを特
徴とする半導体磁電変換装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の半導体磁電変換装置に
して、上記増幅回路の負荷抵抗は厚膜抵抗であり、上記
差動増幅回路の負荷抵抗と上記定電流回路の定電流値を
設定する設定抵抗は、同じ種類の拡散抵抗であることを
特徴とする半導体磁電変換装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の半導体磁電変換装置に
して、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗は
厚膜抵抗であり、上記差動増幅回路の負荷抵抗と上記増
幅回路の負荷抵抗は、同じ種類の拡散抵抗であることを
特徴とする半導体磁電変換装置。 - 【請求項5】 ホール素子と、 該ホール素子からの出力電圧を差動増幅する差動増幅回
路と、 該差動増幅回路の定電流源をなす定電流回路と、 上記差動増幅回路からの出力電圧を増幅する増幅回路
と、 該増幅回路により増幅された出力電圧の出力を制御する
出力回路とからなる半導体磁電変換装置において、 上記増幅回路の出力段における電流−電圧変換回路を構
成する電流−電圧変換抵抗の温度特性によって、上記ホ
ール素子における入力抵抗の温度特性を打ち消すように
すると共に、上記増幅回路の負荷抵抗を短絡させて、上
記出力回路の温度特性と、上記定電流回路の定電流値を
設定する設定抵抗の温度特性とを互いに打ち消し合うよ
うにしたことを特徴とする半導体磁電変換装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の半導体磁電変換装置に
して、上記出力回路は、比較器と、該比較器における基
準電圧を発生させる基準電圧源とからなり、上記定電流
回路の定電流値を設定する設定抵抗の温度特性を、上記
基準電圧源の温度特性で打ち消すようにしたことを特徴
とする半導体磁電変換装置。 - 【請求項7】 請求項5に記載の半導体磁電変換装置に
して、上記定電流回路の定電流値を設定する設定抵抗は
厚膜抵抗であり、上記出力回路は温度特性を持たないこ
とを特徴とする半導体磁電変換装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載の半導体磁電変換装置に
して、上記出力回路は、比較器と、該比較器における基
準電圧を発生させる基準電圧源とからなり、該基準電圧
源は、外部から供給される電源電圧を分圧して基準電圧
を生成する複数の厚膜抵抗からなることを特徴とする半
導体磁電変換装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7209570A JPH0954149A (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 半導体磁電変換装置 |
| US08/572,611 US5659249A (en) | 1995-08-17 | 1995-12-14 | Semiconductor magnetic-to-electric converter with hall device having improved temperature characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7209570A JPH0954149A (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 半導体磁電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954149A true JPH0954149A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16575025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7209570A Pending JPH0954149A (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 半導体磁電変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5659249A (ja) |
| JP (1) | JPH0954149A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0964259A4 (en) * | 1997-02-28 | 2000-11-22 | Asahi Kasei Denshi Kk | MAGNETIC DETECTOR |
| JP2007278938A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Yazaki Corp | 温度検出機能付き電流センサ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7208940B2 (en) * | 2001-11-15 | 2007-04-24 | Honeywell International Inc. | 360-Degree magnetoresistive rotary position sensor |
| US20050007094A1 (en) * | 2002-08-13 | 2005-01-13 | Hill John P. | Two wire hall device output detection circuit |
| US7788652B2 (en) * | 2003-06-27 | 2010-08-31 | Microsoft Corporation | Representing type information in a compiler and programming tools framework |
| US9829543B2 (en) * | 2013-06-18 | 2017-11-28 | Infineon Technologies Ag | Sensor arrangement having thermo-EMF compensation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4833406A (en) * | 1986-04-17 | 1989-05-23 | Household Commercial Financial Services Inc. | Temperature compensated Hall-effect sensor apparatus |
-
1995
- 1995-08-17 JP JP7209570A patent/JPH0954149A/ja active Pending
- 1995-12-14 US US08/572,611 patent/US5659249A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0964259A4 (en) * | 1997-02-28 | 2000-11-22 | Asahi Kasei Denshi Kk | MAGNETIC DETECTOR |
| US6448768B1 (en) | 1997-02-28 | 2002-09-10 | Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. | Magnetic sensor with a signal processing circuit |
| CN1124494C (zh) * | 1997-02-28 | 2003-10-15 | 旭化成电子株式会社 | 磁传感器 |
| JP2007278938A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Yazaki Corp | 温度検出機能付き電流センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5659249A (en) | 1997-08-19 |
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