JPS582085A - ホ−ル素子装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数個の□ホール素子を用いてそれらのホー
ル出力電圧の和または差を求める装置に関する。

従来、複数個のホール素子を接続する場合の構成法とし
てｉｌ１図Ｃ二１示すものが知られている。

即ちホール素子１　”ｉ　”’　ｅ　１１のそれぞれ一
方の制Ｊ、ｂ、　Ｊ、ｂを接地し、ホール出力端子１．
０゜１會ｄ間を抵抗４を介し□て接続して、残りのホー
ル出力端子１．ａ、Ｉ雪ｏ間Ｉ：ホール出力電圧ＶＨを
得るようＩ：なつでいる。

しかしながらこの構成では、ホール出力端子１１′ｏと
１電ａＯｇ位が略しい場合Ｉ：は抵抗４に一流が流れな
いが、そうでない゛場合１：は抵抗１４に電流が流れる
結果、測定誤差を生じる。

これに対しｓ２図−二示すよう゛に、ホール素子Ｊ１＊
Ｊｌ毎響二七れ゛ぞれ独立Ｉ：電源Ｊｌ＊’ｔを用意し
てホール出力端子７３０とＪｌｄ間を直結することも考
えられる。しかしこのようにホール素子毎に電気的に分
離された電源を用意することは、構成が複雑冒：なり、
不経済である。またこの構成では雑音の影曽も受は易い
。　　゛　−この発明は上記の点ｌ二癒みなされたもの
で。

複数個のホール素子を分離した電源を用いることなく直
結して、ホール出力電圧の和または差を高精°度１：測
定し得るようにしたホール素子装置を提供するものであ
る。

この発明においては、複数個のホール素子（二対して共
通の基準電位端をもつ制御電流源を接続する。セして直
結するホール素子のうち第１のホール素子の前記制御電
流電源と反対側の制御電流端子は基準抵抗を介して前記
基準電位端に接続すると共に、高利得かつ高入力インピ
ーダンスの演算増幅器の反転入力端子に接続する。

一方この演算増幅器の非反転入力端子Ｉ：は底革電圧源
を接続する。ここで基準電圧源と前記基準抵抗の関係は
１例えば１１１＄１のホール素子に供給した制＠奄数が
そのまま幕単抵抗区二流れたときにその基準抵抗による
電位降下が基準電圧源と等しくなるように選ばれる。そ
して前記演嘗増幅器の出力端子をｉＪ２のホール素子の
＠記制御電済電源と反対側の制御電流端子菖二接続し。

Ｉ８１　、＠２のホール素子の一方のホール出力端子同
志を原語して残りのホール出力端子Ｃ：出力を得るよう
Ｉ：構成する。

この発明によれば、　ｉＪｌ　、第２のホール素子の直
結したホール出力端子間で電流の流入、流出があると基
準抵抗の端子電圧が変動するが。

この変動分は演算増幅器−′＃ＩＩ２のホール素子−第
１のホール素子からなる負帰還ループで補償される。従
って第１．第２のホール素子を晒結し、しかもこれら１
：共通電源を用いているにも拘らず１ｍｌ　、第２のホ
ール素子間で電流の流入、流出はなく、ホール出力電圧
の和または差を高精度に測定することができる。またホ
ール素子毎に独立した電源を用いる方法Ｉ：比べて安価
１：なり、史（二雑音Ｉ：も強くなる。

−２個のホール素子を用いた場合のこの発明の実施例を
第３図に示すっなお第１図と対応する部分Ｃ二は第１図
と同一符号を付Ｉ７である。共通′＃Ｍ、源３を用いた
定電流帥’ｌ＋２１を七れぞれ８１　、　’Ｊ１ｇ２（
Ｄホー１ｋｌＡ子Ｉ　Ｉ−Ｉｔ　（７）制御電流端子１
１ａ、　’　１ａに接続することは第１図と同じである
。第１のホール素子！童の制御電流端子１、ｂは基準抵
抗５を介して接地すると共に演算増幅器〜６の反転入力
端子Ｉ：接続する。この演、算増幅器６の非反転入力端
子（；は基準電圧源７を接続し、その出力端子を第２の
ホール菓子１゜の制ａ　’ＮＩＬ　ｔｌ？ｂ端子１富ｂ
４二接続する。そして第１゜第２のホール素子１．、、
、．１．の一方のホール出力幼子１．０．１！ｄ間を直
結し、残りのホール出力端子Ｊ　、ｄ、Ｊ　、Ｃからホ
ール出力電圧Ｖｎを得るようにする。

いま例えば、第１のホール素子１１に対して定電流源２
Ｉから供給される制御電流を１　ｍ　Ａ。

幕準抵抗５の抵抗値をＩ　Ｋ、Ω、基準電圧源７の電圧
値を１ｖとする。演算増幅器６の出力は第２のホール素
子１！および第１のホール素子１１を介して反転入力端
子に負帰還されているから１反転入力端子の電圧は１ｖ
、、即ち非反転入力端子の電圧と常Ｉ：等しくなるよう
に動作する。つまり基準抵抗５Ｉ：流れる電流は１ｍＡ
に維持される。これは、第１のホール素子１１の一方の
制御電流端子Ｊｌ＆から供給された制ａｌｌ’ｉｔ流が
その、まま他方の制御電流端子ｉ、ｂから流出すること
、換言すれば、第２のホール素子１１１：、流れる制御
電流、の大小（：拘らず、第１．第２のホール素子Ｊ　
ｔ　　、１ｍの直結したホール出力端子７９０．Ｊｌ（
！からの電流の流入、流出はないことを意味する。

俤ってこの実施側音：よれば、第１．第２のホール素子
’　Ｉ　　ｅ　、、’雪を直結してこれら１：共通電源
を用いて制御電流を供給しているにも拘らず。

所定の磁場を印加したときＣ：第１２．第２のホール菓
子ＩＩ　、１．雪の各ホール出力電圧ＶＢ、、ＶＨ。

の和または差のホール出力電圧ＶＨを高精度Ｃ二取出す
ことができる。また電気的に独立した電源を装しないた
め、装置全体が小型かつ安価になり、雑音にも強くなる
。史に直結するホール出力端子が同電位に保たれるため
１両者の不平衡電圧が等しくなるようＣ二制引電流を調
整することにより不平衡電圧も補償される。

第４図は第３図の定電流源２＋＋２Ｎおよび緘準電圧源
１の部分を具体化した例を示している。定電流源２Ｉを
構成するトランジスタ８．′と抵抗９Ｉおよび基準抵抗
５に対してそれぞれ対をなすトランジスタ８Ｉ　と析抗
９１および抵抗５を鎖線で囲んだように一体的に形成し
て。

観準亀田源７を構成することにより、駅準電圧源７の１
１１＋＋と基準抵抗５の端子電圧の一致が容８（：とれ
る。また第１．第２のホール素子の不平衡電圧をそれぞ
れＶｏ、、Ｖｏ、としたと色、制御電流＊　ｊ　！を構
成する抵抗９！により七の制卸電流値を調整することＣ
二より、Ｖｏ、＝Ｖｏ２の条件を鯛だして不平衡電圧の
油漬、、を容島に行うことができる。

以上述べたようＣ二この発明Ｉ：よれば、ｍ数のホール
素子を分離した１４！１１１を用いることなく直結して
ホール出力電圧の和または差を面積度■二取出すことが
でき、構成が簡単かつ安価で雑音τ二強いホール素子装
置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

８１図および第２図は従来のホール素子の結合法を示す
図、第３図はこの発明の一実施例の構成を示す図、第４
図は第３図をより具体化した例の構成を示す図である。 １１・・・第１のホール素子、１！・・・第２のホール
素子、１．ａ、ＩＩｂ、１２ａ、ＩＨｂ・−制ａ電流端
子、ＩＢｏ、ＩＩｄ、１．ｃ、１２ｄ川ホール出力端子
、２＠ｍ２＊・・・定電流源、３・・・共通電源、５・
・・基準抵抗、６・・・演算増幅器、１・・・ｉ＊＊圧
源。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１１１ １ｇ３図 特許庁長官　　　島　１）春　樹　　　殿１．事件の表
示 特願昭５６−９’９３５５号 ２、発明の名称 ホール素子装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ｒ３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）明細１１Ｆ＠２頁＠１６行の「抵抗１４」を「抵
抗４」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 共通の基準電位端をもつ制御電流電源が接続′された少
   く七も２個のホール□嶽′子を翔いてホール出力電圧の
   和または差を求める装置において。 第ｌのホール素子の１紀制１ｔａｉｔ流電源と反対“側
   の制御！ｌ電流端子をａ！Ｇ準抵抗抵抗して罰紀基準亀
   位端Ｃ二接続すると共に演算増幅′器の反転入力端ｆ−
   二二接接続、　ｈｉＪ記演算演算増幅器反転入力端子に
   はｉ準電圧諒を接続し、前記演−増幅器の出力端子を第
   ２のホール素子の１１記制御電流１ｊＬ諒と反対側の制
   ｍ電流端子に接続し、第１．第２のホール素子の一力の
   ホール出力端子同志な゛直結して残゛りのホール出力端
   子からホール出力電圧を得るよ′うに構成したことを特
   徴とするホール素子装置。