DE2641599A1

DE2641599A1 - HALLE-EFFECT DEVICE WITH A COMPENSATED, 3-POLE HALLE-EFFECT ELEMENT

Info

Publication number: DE2641599A1
Application number: DE19762641599
Authority: DE
Inventors: Hideo Fuji; Mitsuaki Hino
Original assignee: NIPPON KLINGAGE KK
Current assignee: NIPPON KLINGAGE KK
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2641599C3; JPS52161065U; DE2641599B2; GB1539954A; JPS547745Y2

Description

Patentanwalt tPatent attorney t

Dipl.-Math. S. Knefel ifDipl.-Math. S. Knefel if

633 Wetzlar633 Wetzlar

Wertherstraße 25 - Postfach 19»
Telefon 0)6441) 46330Wertherstraße 25 - P.O. Box 19 »
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Nihon Klingage Cc., Ltd. Tokyo (Japan)Nihon Klingage Cc., Ltd. Tokyo (Japan)

Halleffektvorrichtung mit einem kompensierten, 3-poligen Halleffekt element..Hall effect device with a compensated, 3-pole Hall effect element ..

I¹Ig vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halleffektvorrichtung mit einer linearen Charakteristik der Plussstärke und der Ausgangsspannung. Im speziellen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, welche ein 3-poliges (anstelle eines 4-poligen) aufweisendes Halleffektelement benützt, welches einen externen Kompensationskreis zur Verbesserung der Charakteristik der Halleffektvorrichtung besitzt.I ¹ Ig present invention relates to a Hall effect device having a linear characteristic of the strength and increase the output voltage. In particular, the invention relates to a device which uses a 3-pole (instead of a 4-pole) Hall effect element which has an external compensation circuit to improve the characteristics of the Hall effect device.

Halleffektvorrichtungen für verschiedene Anwendungszwecke sind bekannt. Gebräuchlich sind diejenigen, welche eineHalleffekthalbleiterplatte benützen, gewöhnlich ein quadratisches Substrat, an welcher zwei Stroraelektroden und zwei Halleffektelektroden angeschlossen sind..Die Platte oder das Substrat kann aus verschiedenen Halbleitermaterialien hergestellt sein,wie a.B. Ge, Si, InSb und/oder InAs, usw.Hall effect devices are for various uses known. Common are those using a hall-effect semiconductor board use, usually a square substrate, on which two Strora electrodes and two Hall effect electrodes are connected..The plate or the substrate can be made of different Semiconductor materials be made, such as a.B. Ge, Si, InSb and / or InAs, etc.

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Gebräuchlich sind auch 3-polige Halleffektelemente oder Platten, an welche zwei Halleffektelektroden und nur eine einzige Stromelektrode angeschlossen sind. Beispiele von solchen konventionellen Halleffektvorrichtungen sind in den US-Patentschriften Kr. 2 794 8O4 vom 4. Juni 1957, 3 094 669 vom 8. Juni 1963, 3 227 96O vom 4. Januar I966 und 3 4l6 010 vom 10. Dezember 1968 beschrieben. Ein anderes Beispiel mit einem Y-förmigen Halbleitelement ist im US-Patent Nr. 2 553 490 vom 15. Mai 1951 beschrieben.3-pole Hall effect elements or are also common Plates to which two Hall effect electrodes and only a single current electrode are connected. Examples of such Conventional Hall effect devices are disclosed in U.S. Patents Kr. 2,794,8O4 dated June 4, 1957, and 3,094,669 dated June 8th 1963, 3,227,960 of January 4th 1966 and 3,416,010 of December 10th Described in 1968. Another example with a Y-shaped one Semiconductor element is disclosed in U.S. Patent No. 2,553,490, issued in Described May 15, 1951.

Es ist seit langem bekannt, dass an den Halleffektelektroden auch eine Ausgangsspannung auftritt, wenn kein Magnetfeld vorhanden ist. Diese im Ungleichgewicht befindliche Spannung ist wie in der US-Patentschrift Nr. 3 789 311 vom 29· Januar 1974 beschrieben unerwünschterweise vom-Anwendungsgebiet der Vorrichtung abhängig. In dieser Patentschrift sind eine Anzahl von Gründen angegeben, warum eine solche Ungleichgevriehtsspannung auftreten kann. Ebenfalls ist eine bekannte Methode erläutert, wie diese Spannung unterdrückt werden kann.It has long been known that an output voltage also occurs at the Hall effect electrodes when there is no magnetic field is. This unbalanced voltage is as in U.S. Patent No. 3,789,311 dated January 29, 1974 undesirably described from the field of application of the device addicted. A number of reasons are given in this patent as to why such an unbalanced voltage may be obtained can occur. A known method is also explained how this voltage can be suppressed.

Andere Methoden, um die Ungleichgewichtsspannung zu eliminieren sind in den US-Patentschriften 3 585 528 vom 15· Juni 197I und 3 825 777 vom 23. Juli 1974 beschrieben. In der letztgenannten Patentschrift (die Ungleichgewichtsspannung ist dort als"Offset-oder Null-Spannung bezeichnet) werden Methoden zur Regulierung der Ungleichgewicht sspannung angegeben. Eine weitere Methode um über den Ausgang eines Dreielektroden-Halleffektelementes eine Ausgangsspannung gleich 0 zu erhalten wird in Verbindung mit Fig. 4 in der oben erwähnten US-Patentschrift Nr. 3 094 669 beschrieben.Other methods of eliminating the imbalance voltage are disclosed in U.S. Patents 3,585,528, dated June 15, 197I and US Pat 3,825,777 dated July 23, 1974. In the latter Patent specification (the imbalance voltage is there called "offset or Methods for regulating the imbalance voltage are given. Another method to get over the Output of a three-electrode Hall effect element to obtain an output voltage equal to 0 is shown in conjunction with FIG. 4 in U.S. Patent No. 3,094,669 mentioned above.

Im Stand der Technik sind keine Vorkehrungen bekanntem alle Probleme die durch verschiedene Kompensationsvorrichtungen bei 4-poligen Halleffektelementen auftreten kennen, zu lösen.In the prior art, no precautions are all known To be able to solve problems that arise from various compensation devices in 4-pole Hall effect elements.

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Auch bei 3-poligen Halleffektelementen sind nicht alle Probleme gelöst, die zu Ungleichgewichts-Aiagangsspannungen führen können. Beispielsweise kann es bei den herkömmlichen Herstellungsverfahren vorkommen, dass die einzelnen Halleffektplatten innere Impedanzen mit verschiedenen Charakteristiken aufweisen. Speziell können sich diese inneren Impedanzen in Aenderung der Temperaturcharakteristiken unterscheiden, welche nachfolgend mitAz/°C bezeichnet werden. Wegen dieser Aenderung in der Temperaturcharakteristik der internen Impedanzen der Halbleiterhalleffektelemente oder-Platten oder wegen der Verschiedenheit in dieser Charakteritstik beim Austausch der Halleffektplatte war es schwierig, die Kompensationscharakteristik bekannter externer' Stromkreise aufrecht zu erhalten.Even with 3-pole Hall effect elements are not solved all problems leading to imbalance input voltages being able to lead. For example, it can happen in the conventional manufacturing process that the individual Hall effect panels have internal impedances with different characteristics. In particular, these internal impedances can be in Change in temperature characteristics, which are referred to below as Az / ° C. Because of this change in the temperature characteristics of the internal impedances of the semiconductor hall effect elements or panels or because of the difference in this characteristic when exchanging the Hall effect plate it was difficult to maintain the compensation characteristics of known external 'circuits.

Speziell in 4-poligen Halleffektelementen wird am Ausgang ein nichtlinearer Widerstand erzeugt, weil die magnetische Widerstandscharakteristik, welche beim Ausbilden der Ausgangsanschlüsse an der Halleffektplatte entsteht, .steiler wird so dass zwischen Halleffektspannung und Strom die folgende Beziehung besteht: V=I-*. Dies bedeutet, dass die Impedanz an den Ausgangsanschlüssen gross ist, wenn die Ausgangsspannung klein ist und daher die Ausgangsanschlüsse Fehler und Rauschen aufnehmen, die zu relativ grossen unerwünschten Ausgangs spannungs schv/ankungen führen können.Especially in 4-pole Hall effect elements, am Output generates a non-linear resistance, because the magnetic resistance characteristic, which when forming the Output connections on the Hall effect plate are created, so that the divider between the Hall effect voltage and current is the the following relationship exists: V = I- *. This means that the Impedance at the output terminals is large when the output voltage is small and therefore the output terminals fail and pick up noise, leading to relatively large unwanted Output voltage fluctuations.

Um die obgenannten Nachteile zu vermeiden sieht die Erfindung eine Halleffektvorrichtung vor, welche nur ein 3-poliges Halleffektelement oder Halleffektplafcte verwendet und welches über den Ausgangsanschlüssen drei in Serie geschaltete strombegrenzende Impedanzen aufweist wobei mindestens die mittlere Impedanz einen variablen Ausgangsanschluss aufweist, welcher mit dem dritten Halleffektelementanschluss zusammenwirkt um die Strom oder Steuereingangsanschlüsse vorzusehen.In order to avoid the above-mentioned disadvantages, the invention provides a Hall effect device which only has a 3-pole Hall effect element or Hall effect space used and which has three series-connected current-limiting impedances via the output connections, at least the middle impedance has a variable output connection which interacts with the third Hall effect element connection to provide the power or control input connections.

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Die beiden andern strombegrenzenenlmpedanzen weisen eine viel grössere Impedanz auf, als der jeweils halbe Wert des Potentiometers. Durch diese Anordnung wird eine beträchtliche (z.B. um die Hälfte) Reduktion der Drift der Ausgangsspannungsspannung infolge von Temperaturänderungen erzeugt.The other two current-limiting impedances have a lot greater impedance than half the value of the potentiometer. This arrangement results in a considerable (e.g., half) reduction in the drift of the output voltage generated as a result of temperature changes.

Neben der Reduktion der Drift infolge von Temperaturänderungen sieht die vorliegende Erfindung eine Kompensation der Ungleichgewicht sspannung durch das- obgenannte Potentiometer vor. Im weiteren wird durch die vorliegende Erfindung die Ausgangsspannung stabilisiert, auch wenn nur eine kleine Spannung gemessen wird, da die zwei Halleffektelektroden intern mit der andern Elektrode verbunden sind, d.h. dass die Strom- oder Steuerelektrode und die Ausgangs ströme von den zwei Halleffektelektroden im wesentlichen auf den gleichen Wert gesetzt werden.In addition to reducing drift as a result of temperature changes the present invention provides a compensation for the imbalance voltage through the potentiometer mentioned above. Furthermore, the present invention determines the output voltage stabilized, even if only a small voltage is measured, since the two Hall effect electrodes are internally connected to the connected to another electrode, i.e. the current or control electrode and the output currents from the two Hall effect electrodes can be set to substantially the same value.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist eines der strombegrenzenden Elemente, welches ein Ende des Potentiometers mit einer Halleffektelektrode verbindet selbst ein Potentiometer, wobei der bewegliche Pol desselben so angeschlossen wird, dass er einer des Ausgangsanschlüsse der Halleffektvorrichtung bildet.In a preferred embodiment of this invention is one of the current-limiting elements that connects one end of the potentiometer to a Hall effect electrode itself a potentiometer, the movable pole of which is connected to be one of the output terminals of the Hall effect device forms.

Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:Exemplary embodiments are described below with reference to the accompanying drawings the invention described in more detail. Show it:

Fig. la und b die Schaltungsanordnung einer bekannten HalleffektVorrichtung mit vier Ausgangsanschlüssen.La and b show the circuit arrangement of a known Hall effect device with four output connections.

Fig. 2 die Stromspannungskurve einer Vorrichtung gemäss Fig. la und b.2 shows the current-voltage curve of a device according to FIGS. La and b.

Fig. 3a eine Schaltungsanordnung eines bevorzugten Aus-3a shows a circuit arrangement of a preferred embodiment

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führungsbeispiels der Erfindung.exemplary embodiment of the invention.

Fig. 3b eine Ausführungsform wie in Fig. 3a, wobei jedoch das Halleffektelement durch eine Equivalenzschaltung dargestellt ist und die Kontrollausgänge der Vorrichtung über eine Spannungsquelle verbunden sind.FIG. 3b shows an embodiment as in FIG. 3a, but with the Hall effect element represented by an equivalent circuit and the control outputs of the device are connected via a voltage source.

Fig. Ha eine Schaltungsanordnung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,Fig. Ha shows a circuit arrangement of another embodiment of the invention,

Fig. 4b eine Ausführungsform wie in Fig. ¹Ja, wobei je-· doch das Halleffektelement durch eine Equivalent schaltung dargestellt ist und die Kontrollanschlüsse der Vorrichtung über eine Spannungsquelle verbunden sind und4b shows an embodiment as in FIG. ¹ yes, but the Hall effect element is represented by an equivalent circuit and the control connections of the device are connected via a voltage source and

Fig. 5a und b die" Schaltungsanordnung betreffend den Kompensationsstromkreis einer bekannten 4-poligen Halleffektvorriehtung gemäss Fig. la.Fig. 5a and b the "circuit arrangement relating to the Compensation circuit of a well-known 4-pole Hall effect device according to Fig. la.

In den bekannten 4-poligen Halleffektvorrichtungen gemäss Fig. la ist das Halleffektelement oder die Halleffektplatte 1 im allgemeinen aus Halbleitermaterial hergestellt, wie das in vielen der oben erwähnten Patentschriften beschrieben ist. Dieses Halleffektelement 1 besitzt zwei Steuerstromelektroden welche mit den entsprechenden Streustromanschlüssen 2 und 3 verbunden sind. Wie in der oben erwähnten Patentschrift Nr. 3 825 777 vorgeschlagen wird, werden die Halleffektstromelektroden und Anschlüsse bekannterweise als Eingangshauptsteuer- und/oder Stromelektroden und-Anschlüsse verwendet.In the well-known 4-pole Hall effect devices According to Fig. La, the Hall effect element or the Hall effect plate 1 is generally made of semiconductor material, such as this is described in many of the patents mentioned above is. This Hall effect element 1 has two control current electrodes which are connected to the corresponding stray current connections 2 and 3. As in the above mentioned patent No. 3 825 777 proposed are the Hall effect current electrodes and connections known as main input control and / or current electrodes and terminals are used.

Die andern beiden Anschlüsse des Halleffektelementes 1 gemäss Fig. la werden in dem oben erwähnten Patent ebenfalls in vorbekannter Weise verwendet und werden hier als Ausgangsmessfühler oder Halleffektelektroden verwendet. Die Ausgänge 5 und 6 mit welchen sie entsprechend verbunden sind können ähnlich ausgeführt sein.wie in dem Patent beschrieben.The other two connections of the Hall effect element 1 according to FIG Fig. La are also used in the above-mentioned patent in a previously known manner and are used here as output sensors or Hall effect electrodes are used. The outputs 5 and 6 with which they are connected accordingly can be designed similarly as described in the patent.

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Bekannte Halleffektvorrichtungen mit vier Anschlüssen gemäss Fig. la umfasser, einen externen Kompensationskreis A welcher als Potentiometer *i dargestellt ist. Die äusseren Anschlüsse dieses Potentiometers sind mit den Stromelektroden und Anschlüssen 2 respektive 3 verbunden. Das Potentiometer k besitzt zwei bewegliche Anschlüsse 6a und 7a welche mit den Anschlüssen 6 und 7 verbunden sind. Die Anschlüsse 5 und 7 sind die Ausgangsanschlüsse der gesainten Halleffektvorrichtung, währenddem die Anschlüsse 5 und 6 die Ausgangsanschlüsse des Halleffektelementes 1 selbst sind.Known Hall effect devices with four connections as shown in FIG. La include an external compensation circuit A which is shown as a potentiometer * i. The outer connections of this potentiometer are connected to the current electrodes and connections 2 and 3, respectively. The potentiometer k has two movable connections 6a and 7a which are connected to the connections 6 and 7. The connections 5 and 7 are the output connections of the entire Hall effect device, while the connections 5 and 6 are the output connections of the Hall effect element 1 itself.

Der externe Kreis A gemäss Pig. la ist in bekannter Weise ausgeführt, um Ungleichgewichtsspannungen zu kompensieren, welche an den Anschlüssen 5 und 7 auftreten können, wenn kein Magnetfeld oder kein Steuerstrom auf das Halleffektelement 1 einwirkt. Um die Zeichnungen sowohl der bekannten als auch der erfindungsgemässen Ausführungsforin zu vereinfachen, ist das Magnetfeld, welches senkrecht zur Halleffektplatte resp. zur Zeichnungsebene wirkt, in den Zeichnungen nicht dargestellt. Anordnungen zur Erzeugung des notwendigen Magnetfeldes sind bekannt und auch in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben. The external circle A according to Pig. la is carried out in a known manner, to compensate for imbalance voltages which can occur at the terminals 5 and 7 when there is no magnetic field or no Control current acts on the Hall effect element 1. To the drawings both the known and the inventive embodiment To simplify, is the magnetic field, which is perpendicular to the Hall effect plate, respectively. acts on the drawing plane, but not in the drawings shown. Arrangements for generating the necessary magnetic field are known and are also described in the above-mentioned patents.

Mit einer Magnetfeldfeldkomponente senkrecht zur Halleffektplatte oder beim Fliessen eines Steuerstromes zwischen den Anschlüssen 2 und 3 durch das Hallelement resultiert ein transversales elektrisches Feld, welches an den Ausgangsanschlussen 5 und 6 eine Hallspannung erzeugt. Diese Hallspannung ist proportional zum Steuerstrom und zur Magnetfeldstärke. Theoretisch ist die Spannung über den Anschlüssen 5 und 6 Null, wenn kein Magnetfeld oder kein Steuerstrom vorhanden sind. In der Praxis ist jedoch die Ausgangsspannung über den Anschlüssen 5 und 6 infolge magnetischer Remanenz, Herstellungstoleranzen und Aenderungen der äusseren Parameter, wie z.3. der Temperatur, im allgemeinen etwas grosser als Null. Beim externen Kompensationsstromkreis A gemäss Fig. 1 wurde diese Ungleichgewichtsspannung ausgeglichen, indem die variablen Anschlüsse 6a und/oder 7a des Potentiometers so eingestellt wurden, dass am Anschluss 7 eine GegenspannungWith a magnetic field component perpendicular to the hall effect plate or when a control current flows between terminals 2 and 3 through the Hall element, a transverse electrical result results Field, which at the output terminals 5 and 6 a Hall voltage generated. This Hall voltage is proportional to the control current and the magnetic field strength. In theory, the voltage is across the terminals 5 and 6 zero if there is no magnetic field or no control current. In practice, however, the output voltage is across the terminals 5 and 6 due to magnetic remanence, manufacturing tolerances and changes in external parameters, such as 3. the temperature, generally a little larger than zero. In the external compensation circuit A according to FIG. 1, this imbalance voltage was compensated, by adjusting the variable connections 6a and / or 7a of the potentiometer in such a way that there is a counter voltage at connection 7

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erzeugt wurde. Diese Gegenspannung tritt auf, wenn ein Steuerstrom an die Eingangsanschlüsse 2 und 3 angelegt wird, da der Kompensationskreis A parallel zum Halleffektelement 1 mit diesen Anschlüssen verbunden ist. Diese G-egenspannung reduziert die Spannun^differenz zwischen den Anschlüssen 5 und 7 auf Null.was generated. This counter voltage occurs when a control current is applied to the input terminals 2 and 3, since the Compensation circuit A is connected parallel to the Hall effect element 1 with these connections. This tension reduces the Voltage difference between terminals 5 and 7 to zero.

Vie in Pig. Ib gezeigt, kann das Halleffektelement 1 der Fig. la durch eine aequivalente Impedanzbrücke dargestellt werden mit den Impedanzen Z , Z~, Z-. und Z. in den Zweigen der Brücke. Die Impedanzen besitzen meist nicht dieselben Charakteristiken OrBbsscndaB Temperaturänderungscharakteristik Δ Zf⁰Q) als Folge der kannten Herstäk^^vetöim £3r Halleffekt elemente oder Halleffektplatten, Für ein gegebenes Halleffektelement 1 werden die Potentiometeranschlüsse 6a und 7a des Kompensationskreises A eingestellt, um die entsprechende Δ Z/ C Charakteristik der Impedanzen Z-. bis Z. zu kompensieren. Wenn das Halleffektelement, für welches der Kreis A entsprechend eingestellt wurde, durch ein anderes Halleffektelement ersetzt wird, ist es schwierig, die Kompensationscharakteristik des Kreises A für das neue Halleffektelement aufrecht zu erhalten.Vie in Pig. Ib shown, the Hall effect element 1 of Fig. La can be represented by an equivalent impedance bridge with the impedances Z, Z ~, Z-. and Z. in the branches of the bridge. The impedances usually do not have the same characteristics OrBbsscndaB temperature change characteristic Δ Zf ⁰ Q) as a result of the known manufacture ^^ vetöim £ 3r Hall effect elements or Hall effect plates, For a given Hall effect element 1, the potentiometer connections 6a and 7a of the compensation circuit A are set to the corresponding Δ Z / C Characteristic of the impedances Z-. to compensate until Z. If the Hall effect element, for which the circle A has been appropriately set, is replaced by another Hall effect element, it is difficult to maintain the compensation characteristic of the circle A for the new Hall effect element.

Die Ausgangsanschlüsse 5 und 6 des Halleffektelementes 1 weisen einen nicht linearen Widerstand auf, weil eis Ausbildung der Ausgangselektroden an ein Halleffektelement den magnetischen Widerstandseffekt vervielfacht, wobei die Halleffektspannung über den Ausgangsanschlüssen 5 und 6 vom Strom gemäss der Gleichung V = I-> abhängig ist, wie das in Fig. 2 gezeigt ist. Daraus ergeben sich relativ grosse unerwünschte Schwankungen der Ausgangsspannung bei klein gemessener Ausgangsspannung, da die Ausgänge Fehler und Rauschen aufnehmen. Gemäss der obigen Formel ist die Impedanz über den Ausgängen 5 und 6 dabei recht hoch. Ein Ausführungsloeispiel der vorliegenden Erfindung in Fig. 3a gezeigt. Dabei sind die drei Elektroden eines dreipoligen Halleffektkörpers oder einer Hall?: effektplatte 11 mit entsprechenden Zuleitungen verbunden, welche ihrerseits mit e inem Steuerstromanschluss 12 und zwei Halleffektaus gangs anschluss en 13 und 14 verbunden sind, welche Zuleitungen zusammen mit der Halleffektplatte 11 das dreipolige Halleffektele-The output connections 5 and 6 of the Hall effect element 1 have a non-linear resistance because the output electrodes are formed the magnetic resistance effect on a Hall effect element multiplied, with the Hall effect voltage across the output terminals 5 and 6 from the current according to the equation V = I-> is dependent, as shown in FIG. This results in relatively large undesirable fluctuations in the output voltage if the measured output voltage is low, because the outputs are errors and Record noise. According to the formula above, the impedance is over outputs 5 and 6 are quite high. An execution example of the present invention shown in Figure 3a. The three electrodes are a three-pole Hall effect body or a Hall ?: Effect plate 11 is connected to the corresponding supply lines, which in turn have a control power connection 12 and two Hall effect input connection en 13 and 14 are connected, which supply lines together with the Hall effect plate 11 the three-pole Hall effect element

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ment 15 bilden. Die Platte oder der Halleffektkörper 11 ist aus herkömmlichem Halbleitermaterial, wie in den vorgehend erwähnten Patenten beschrieben, hergestellt, z.B. kann er G-e, Si, InSb, InAs usw. enthalten.ment 15 form. The plate or Hall effect body 11 is made of conventional semiconductor material, as in those mentioned above Patents described, manufactured, e.g. he can G-e, Si, InSb, InAs etc. included.

Im weiteren besitzt das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3a einen Ausgleichsstromkreis, welcher strombegrenzende Elemente 16, 17 und 18 umfasst, welche in Serie zwischen den Zuführungsleitungen der Ausgangselektroden angeschlossen sind und welche in den Anschlüssen 13 und 14 enden. Wie aus der Figur ersichtlich, sind die strombegrenzten Elemente 16 und 17 feste Widerstände, und das mittlere strombegrenzte Element ein Potentiometer, dessen beweglicher Pol mit dem Anschluss 19 verbunden ist. "..Die Anschlüsse 12 und bilden die Eingangs- oder Steueranschlüsse für die Halleffektvorrichtung gemäss Fig. 3a.Furthermore, the embodiment according to FIG. 3a has a Compensating circuit, which current-limiting elements 16, 17 and 18 comprises, which are in series between the supply lines of the output electrodes are connected and which are in the terminals 13 and 14 end. As can be seen from the figure, the current-limited elements 16 and 17 are fixed resistors, and that middle current-limited element a potentiometer, the movable pole of which is connected to the connection 19. "..The connections 12 and form the input or control connections for the Hall effect device according to FIG. 3a.

Wie weiter unter detaillierter beschrieben werden wird, weisen die kombinierten Impedanzen der Widerstände 16 und 17 ekaiwsanSbh gräben 'vert auf als cfer totale Widerstand des Potentiometers. Die strombegrenzende Elemente 16, 17 und 18 können durch andere Schaltelemente als Widerstände gebildet werden. Z.B. können die strombegrenzenden Elemente 16 und 17 durch Zehnerdioden oder Transistoren,beispielsweise Feldeffekttransistoren, gebildet werden. Das Potentiometer 18 kann durch einen passenden Transistor, wie z.B. ein Feldeffekttransistor, ersetzt werden.As will be described in more detail below, the combined impedances of resistors 16 and 17 ekaiwsanSbh dig 'vert on as cfer total resistance of the potentiometer. The current limiting one Elements 16, 17 and 18 can be formed by switching elements other than resistors. E.g. the current limiting Elements 16 and 17 by Zener diodes or transistors, for example Field effect transistors are formed. The potentiometer 18 can be replaced by a suitable transistor, such as a field effect transistor, be replaced.

Gemäss Fig. 3b ist der Halleffektkörper oder die HalleffektplatteAccording to Fig. 3b is the Hall effect body or the Hall effect plate

11 durch eänm Aequivalentsstromkreis ersetzt mit den drei Elektroden A, B und C. Zwischen der Eingangselektrode A und jeder der Ausgangselektroden B und C liegen die Ersatzimpedanzen Z-,-, und Z, p. Eine Stromquelle E liegt zwischen den äusseren Steueranschlüssen11 replaced by an equivalent circuit with the three electrodes A, B and C. Between the input electrode A and each of the output electrodes B and C are the equivalent impedances Z -, -, and Z, p. A current source E is located between the external control connections

12 und 19, wobei der letztere mit dem variablen Pol des Potentiometers 18 verbunden ist. Die beiden Halleffektelektroden B und C, welche mit den Ausgangsanschlussen 13 und 14 verbunden sind, haben ·— eine Einfachstromelektrode A gemeinsam. Diese Halleffektelektroden IB und G und die Ausgangsanschlüsse 13 und 14 haben über dem Regelkreis B nur den andern externen Steueranschluss 19 gemein ^sam· 709849/Q610 12 and 19, the latter being connected to the variable pole of the potentiometer 18. The two Hall effect electrodes B and C, which are connected to the output terminals 13 and 14, have a single current electrode A in common. These Hall-effect electrodes IB and G and the output terminals 13 and 14 have the loop B only the other external control terminal 19 in common ^sam · 709849 / Q610

Der Widerstand 16 gemäss Fig* 3b besitzt den Wert RIl, welcher eiern Wert R12 des Widerstandes 17 entspricht. Der Gesamtwiderstand des Potentiometers 18, d.h. der Widerstandswert zwischen den Widerständen 16 und 17 ist mit RL bezeichnet, währenddem der Teil links vom beweglichen Pol mit RLl (allgemein Z-.,) und der Teil rechts vom beweglichen Pol mit RL2 (allgemein Z,.) bezeichnet wird. Infolge der Stromquelle E fliesst über den Anschluss 12 ein Strom I, welcher an der Elektrode A in zwei Teilströme aufgeteilt wird, nämlich i,, welcher durch die innere Hallimpedanz Z und i₂ , welcher durch die innere Hallimpedanz Z-,₂ fliesst.The resistor 16 according to FIG. 3b has the value RI1, which corresponds to a value R12 of the resistor 17. The total resistance of the potentiometer 18, ie the resistance value between the resistors 16 and 17 is denoted by RL, while the part to the left of the movable pole with RLl (generally Z-.,) And the part to the right of the movable pole with RL2 (generally Z ,. ) referred to as. As a result of the current source E, a current I flows through the connection 12, which is divided into two partial currents at the electrode A, namely i ,, which flows through the internal Hall impedance Z and i ₂ , which flows through the internal Hall impedance Z-, ₂ .

Unter der Voraussetzung, dass RLl = RL2 ist, dass also das Potential am Punkt D des Potentiometers 18 gleich Null ist, gelten die folgenden Beziehungen: .Assuming that RLl = RL2, that is the potential equals zero at point D of potentiometer 18, the following relationships apply:.

VC (Spannung am Punkt C) = (RLl + RlDi₁ VC (voltage at point C) = (RLl + RlDi ₁

VB (Spannung am Punkt B) = (RL2 + R12)i₂ VB (voltage at point B) = (RL2 + R12) i ₂

RLl + RL2 * = Rl RIl = R12RLl + RL2 * = Rl RIl = R12

VB = VCVB = VC

Das bedeutet, dass das Verhältnis der Ströme i-, und ip, welche durch die Impedanzen Z,, und Z _? fliessen, reduziert werden kann, indem der bewegliche Pol des Potentiometers auf den Nullpunkt eingestellt wird, so dass das Potential VC der Halleffektelektrode C und d es Anschlusses 13 gleich dem Potential VB an der Halleffektelektrode B und des Anschlusses 14 ist. Dabei werden die Spannungen an den Ausgangsanschlüssen abgeglichen, .um eine Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen 13 und 14 zu eliminieren. Da die inneren Impedanzen Z₁₁ und Z₁₂ spezifische ΔΖ/°Ο Charakteristiken besitzen, so können durch Einstellung des Verhältnisses der Ströme i, und durch die genannten Impedanzen auf einen bestimmten Wert die Spannungen VC und VB der Halleffektelektroden und Ausgangsanschlüsse bei auftretenden Temperaturänderungen ausgeglichen werden. Das Verhältnis der Ströme i. und i_? wird vor allem durch die Widerstände RIl und R12 festgelegt, welche wesentlich grössere Werte aufweisen als die Widerstände RLl und RL2. Das Verhältnis dieser Ströme bleibt konstant, auch wan RLl und RL2 geändert werden. Die Ströme i, und ipThis means that the ratio of the currents i-, and ip, which is determined by the impedances Z ,, and Z _? flow, can be reduced by setting the movable pole of the potentiometer to the zero point, so that the potential VC of the Hall effect electrode C and the terminal 13 is equal to the potential VB at the Hall effect electrode B and the terminal 14. The voltages at the output connections are balanced in order to eliminate a potential difference between the connections 13 and 14. Since the internal impedances Z ₁₁ and Z _{12 have} specific ΔΖ / ° Ο characteristics, the voltages VC and VB of the Hall effect electrodes and output connections can be compensated for when the temperature changes by setting the ratio of the currents i and the impedances mentioned to a certain value . The ratio of the currents i. and i _? is mainly determined by the resistors RIl and R12, which have significantly larger values than the resistors RLl and RL2. The ratio of these currents remains constant, even if RL1 and RL2 are changed. The currents i, and ip

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ändern sich auch nicht, wenn Δζ/^υΟ der inneren Impedanzen Z₁₁ und Z,p infolge Temperaturschwankungen oder infolge Austausches der dreipoligen Halleffektplatte oder der Platte mit den Zuführungsleitungen, d.h. des dreipoligen Halleffektelementes 15 ändert, unabhängig von der Wahl des Ersatzelementes und/oder dem Unterschied in der Δ Z/°C Charakteristik der Z₁₁ und/oder Z₁₂ Impedanz des Ersatzelementes.also do not change if Δζ / ^υ Ο of the internal impedances Z ₁₁ and Z, p as a result of temperature fluctuations or as a result of replacing the three-pole Hall effect plate or the plate with the supply lines, ie the three-pole Hall effect element 15, regardless of the choice of replacement element and / or the difference in the Δ Z / ° C characteristic of the Z ₁₁ and / or Z ₁₂ impedance of the replacement element.

Zur Veranschaulichung werden folgende Daten angeführt: In der bekannten Vorrichtung gemäss Pig. la und Ib betrug die Ungleichgewichtsspannung des vierpoligen Halleffektelementes zwischen den Ausgangsanschlüssen 5 und 7 25 uV/ C, wenn kein Hagnetfeld vorhanden war; die Werte von Z und Z^ betrugen 230 Ohm, die Werte von Z₂ und Z. 205 Ohm. *The following data are given for illustration: In the known device according to Pig. la and Ib, the imbalance voltage of the four-pole Hall effect element between the output terminals 5 and 7 was 25 uV / C when no magnetic field was present; the values of Z and Z ^ were 230 ohms, the values of Z ₂ and Z. 205 ohms. *

In dem in Pig. 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung mit offener Stromelektrode 12 betrug der Wert von Z-, ~ = RLl und der Wert von Z-.. = RL2 230 Ohm, und der Wert von RIl = 2¹OOO 0hm. Die Ungleichgewichtsspannung zwischen den Halleffektaus gangs anschluss en 13 und 14 betrug dabei 5 uV/ C. Das bedeutet, dass,obwohl die Empfindlichkeit der dreipoligen Halleffektvorrichtung der Pig. 3b ungefähr halb so gross ist wie diejenige der vierpoligen Halleffektvorrichtung gemäss der Pig. Ib, das Signalrauschverhältnis (S/N) 2,5 mal grosser ist. Wenn der Gesamtwiderstand des Potentiometers 18 sehr klein ist verglichen mit den Widerstandswerten der Widerstände 16 und 17,kann mit diesem Potentiometer 18 sehr genau reguliert werden.In the one in Pig. 3a and 3b embodiment according to the invention with open current electrode 12 was the value of Z-, ~ = RLL, and the value of Z .. = RL2 230 ohms, and the value of rIL = 2 ¹ OOO 0hm. The imbalance voltage between the Hall effect output connections 13 and 14 was 5 uV / C. This means that although the sensitivity of the three-pole Hall effect device of the Pig. 3b is approximately half as large as that of the four-pole Hall effect device according to Pig. Ib, the signal-to-noise ratio (S / N) is 2.5 times greater. If the total resistance of the potentiometer 18 is very small compared to the resistance values of the resistors 16 and 17, this potentiometer 18 can be used for very precise regulation.

Fig. 4a zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer dreipoligen Halleffektvorrichtung. Das Halleffektelement 21 ist ein Körper oder eine Platte ähnlich dem Element 11 der Pig. 3a mit einer Stromelektrode 22 und Halleffekt- oder Ausgangselektroden und 24, welche mit Zuführungsleitungen verbunden sind. Das gesamte Element ist durch die strichpunktierte Linie 25 gekennzeichnet. Die Halleffektplatte 21 kann aus einem der oben erwähnten Halbleiter-Fig. 4a shows another preferred embodiment of a three-pole hall effect device. The Hall effect element 21 is a body or plate similar to element 11 of the Pig. 3a with a current electrode 22 and Hall effect or output electrodes and 24 which are connected to feed lines. The entire Element is identified by the dash-dotted line 25. The Hall effect plate 21 can be made of one of the above-mentioned semiconductor

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- μ 44. 2641593- μ 44. 2641593

materialien hergestellt sein. Ueber den Ausgangselektroden 23 und 24 sind wie in Fig. 3a drei in Serie geschaltete strombegrenzende Elemente 26, 27 und 28 angeschlossen. Das Element 26 ist dabei ein fester Widerstand, wobei die Elemente 27 und 28 Potentiometer sind. Das Element 26 könnte auch ein passender Transistor, wie z.B. ein Feldeffekttransistor oder ein bipolarer Transistor, sein, und die Elemente 27 und 28 könnten durch je einen Feldeffekttransistor oder einen bipolaren Transistor ausgetauscht werden.materials to be made. Via the output electrodes 23 and 24, as in FIG. 3a, there are three series-connected current-limiting devices Elements 26, 27 and 28 connected. The element 26 is a fixed resistor, the elements 27 and 28 being potentiometers are. The element 26 could also be a suitable transistor, such as a field effect transistor or a bipolar transistor, and the elements 27 and 28 could each be made up of a field effect transistor or a bipolar transistor can be replaced.

Gemäss Fig. 4a ist die Stromelektrode 22 durch eine Zuführungsleitung mit dem Eingangs- oder Steueranschluss 30 verbunden, während der bewegliche Pol des Potentiometers 27 mit dem anderen Eingangsoder Steueranschluss 31 verbunden ist. Die innere Halleffektelektrode 23 ist nicht nur mit einem Ende des Widerstandes 27, sondern direkt mit dem Ausgangsanschluss 33 verbunden. Die andere Halleffektelektrode 24 ist nicht direkt mit dem anderen Ausgangsanschluss 34 verbunden, sondern über einen Teil des Potentiometers 28 und über den beweglichen Pol 32.According to Fig. 4a, the current electrode 22 is through a supply line connected to the input or control connection 30, while the movable pole of the potentiometer 27 is connected to the other input or control connection 31. The inner Hall effect electrode 23 is not just with one end of the resistor 27, but connected directly to the output terminal 33. The other Hall effect electrode 24 is not connected directly to the other output terminal 34, but via part of the potentiometer 28 and via the movable pole 32.

Gemäss Fig. 4b ist das Halleffektelement 21 durch einen Aequivalenzstromkreis dargestellt, mit einer inneren Impedanz Zp, zwischen der Stromelektrode 22 und einer der Halleffekt- oder Ausgangselektroden 23. Die innere Impedanz Zp₂ verbindet die Stromelektrode 22 mit der anderen Halleffekt- oder Ausgangselektrode 24. Zur Kompensation des Ungleichgewichts der Ausgangsspannung über den Halleffektelektroden 23 und 24 ist eine Stromquelle über den Eingangsanschlussen 30 und 31 angeschlossen. Ein Strom i fliesst zur Stromelektrode 22 und wird dort in die Ströme I₁ und i_ aufgeteilt, welche durch die inneren Impedanzen Zp, resp. Zp₂ fixessen.According to FIG. 4b, the Hall effect element 21 is represented by an equivalent circuit, with an internal impedance Zp, between the current electrode 22 and one of the Hall effect or output electrodes 23. The internal impedance Zp ₂ connects the current electrode 22 to the other Hall effect or output electrode 24. To compensate for the imbalance in the output voltage across Hall effect electrodes 23 and 24, a current source is connected across input terminals 30 and 31. A current i flows to the current electrode 22 and is there divided into the currents I ₁ and i_, which are determined by the internal impedances Zp, respectively. Zp ₂ fixed food.

Wenn der bewegliche Pol des Potentiometers 27 auf einem. Potential gleich Null ist, so ist beispielsweise RL21 = RL22 = 230 ohm und R21 = (RI23 + RL24) = 2¹OOO ohm.When the moving pole of the potentiometer 27 is on a. Potential is zero, for example RL21 = RL22 = 230 ohm and R21 = (RI23 + RL24) = 2 ¹ 000 ohm.

Die Spannung zwischen den Halleffektausgangsanschlüssen 32 und 33 wird durch den beweglichen Pol des Potentiometers 27 und die Spannung zwischen den Halleffektausgangsanschlüssen 33 und 34 durchThe voltage between the Hall effect output terminals 32 and 33 is determined by the moving pole of the potentiometer 27 and the Voltage between the Hall effect output terminals 33 and 34

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den beweglichen Pol des Potentiometers 28 eingestellt. Es gelten folgende Beziehungen:the moving pole of the potentiometer 28 is set. It apply the following relationships:

VB (Spannung am Punkt B) = (R21 + 10,21)^ VC (Spannung am Punkt C) = (RL22 + RL23)i₂ VB (voltage at point B) = (R21 + 10.21) ^ VC (voltage at point C) = (RL22 + RL23) i ₂

VB = VCVB = VC

Die Temperaturausgleichespannung am Punkt 29, d.h. ΔTV wird durch den beweglichen Pol des Potentiometers* 27 eingestellt, währenddem die Ungleichgewichtsspannung durch Verstellen des beweglichen Pols des Potentiometers 28 reguliert wird. Mit dem Potentiometer 28 wird das Verhältnis der Ströme i, und ip so eingestellt, dass das Potential VC am Halleffektausgangsanschluss 32 und das Potential VB am Halleffektausgangsanschluss 33 den gleichen Wert besitzen.The temperature equalization voltage at point 29, i.e. ΔTV is given by set the moving pole of the potentiometer * 27, while adjusting the unbalanced voltage by adjusting the moving pole of the potentiometer 28 is regulated. With the potentiometer 28, the ratio of the currents i, and ip is set so that the Potential VC at the Hall effect output terminal 32 and the potential VB at the hall effect output terminal 33 have the same value.

Palis die inneren Impedanzen Z₂-. und Z₂₂ verschiedene Temperaturcharakteristiken Az/ C besitzen, so kann dieser Unterschied durch eine geeignete Einstellung des Potentiometers 27 kompensiert werden. Die Spannungen VB und VC ändern sich um den gleichen Wert bei auftretenden Temperaturänderungen. Die Ströme i, und ip ändern sich auch nicht, wenn Δζ/ C der Impedanzen Z₂₁ und/oder Z₂₂ voneinander verschieden sind oder ihren Wert ändern, oder wenn der Halleffektkörper 21 ersetzt wird.Palis the internal impedances Z ₂ -. and Z _{22 have} different temperature characteristics Az / C, this difference can be compensated for by a suitable setting of the potentiometer 27. The voltages VB and VC change by the same value when the temperature changes. The currents i, and ip also do not change if Δζ / C of the impedances Z ₂₁ and / or Z ₂₂ differ from one another or change their value, or if the Hall effect body 21 is replaced.

Ein Vorteil .der vorliegenden Erfindung wird anhand der Pig. 5a und 5b erläutert. Die Vorrichtung gemäss Pig. 5a entspricht einem bekannten Typ einer vierpoligen Halleffektvorrichtung, wie sie in Pig. 1 gezeigt wurde. Die Eingangsanschlüsse sind in Pig. 5a nicht eingezeichnet, werden jedoch in derselben Weise angeschlossen wie die Anschlüsse 2 und 3 der Pig. la. In Pig. 5b ist ein Aequivalenzstromkreis gemäss demjenigen in Pig. 5a dargestellt. Der Steuerstrom am Punkt 23 wird nicht zur Steuerung der Halleffektplatte allein verwendet, sondern in zwei Teilströme aufgeteilt, weil das Potentiometer 45 im Kompensationsstromkreis 42 über den Stromelektroden 43 und 44 angeschlossen ist. Ein Teilstrom i, fliesst durch die Impedanz Z.~ des Kompensationsstromkreises 42 und einAn advantage of the present invention will be demonstrated by the Pig. 5a and 5b explained. The device according to Pig. Figure 5a corresponds to a known type of quadrupole Hall effect device such as that shown in Pig. 1 was shown. The input connections are in Pig. 5a not shown, but are connected in the same way as connections 2 and 3 of the Pig. la. In Pig. 5b is an equivalent circuit according to that in Pig. 5a shown. The control current at point 23 is not used alone to control the Hall effect plate, but is divided into two partial currents because the potentiometer 45 in the compensation circuit 42 is connected via the current electrodes 43 and 44. A partial current i flows through the impedance Z. ~ of the compensation circuit 42 and

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Teilstrom 3!_? fliesst durch die Impedanz Z., des Halleffektkörpers 41.Im Gegensatz dazu besteht bei den erfindungsgemässen Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 3b und 4b kein Stromverlust im externen Kompensationsstronkreis, da der KompensationsstromkreisPartial stream 3! _? flows through the impedance Z. of the Hall effect body 41. In contrast to this, in the exemplary embodiments according to the invention according to FIGS

]3_ ~, der Fig. 3b und der entsprechende der Mg. 4b nicht] 3_ ~, of FIG. 3b and the corresponding one of Mg. 4b not

parallel zu den Eingangsanschlüssen 12, 19 resp. 30, 31 sondern über den Halleffektausgangselektroden angeschlossen sind und dabei keinen Teilstrom vom Halleffektkörper oder der Halleffektplatte resp. 21 der Fig. 3a und 3b abzweigen.parallel to the input connections 12, 19, respectively. 30, 31 but are connected via the Hall effect output electrodes and thereby no partial flow from the Hall effect body or the Hall effect plate, respectively. Branch 21 of FIGS. 3a and 3b.

In einem Ausführungsbeispiel (Fig. 3b) weisen die drei in Serie geschalteten strombegrenzenden Elemente 16, 17 und 18 solche Widerstandswerte auf, dass Z <$C RIl und Z,<«CR12 ist. Dabei wird die Drift der Ausgangsspannung zum Beispiel auf die Hälfte reduziert. Aehnliche Verhältnisse herrschen beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4b. Weil die zwei Halleffektelektroden über die entsprechenden inneren Impedanzen mit der gemeinsamen Stromelektrode des Halleffektkörpers verbunden sind, so weisen die Ströme, die durch die Halleffektelektroden fliessen, im wesentlichen denselben , Wert auf. Dabei wird die Ausgangsspannung stabilisiert, auch wenn nur eine kleine Spannung gemessen wird.In one embodiment (Fig. 3b), the three in series connected current-limiting elements 16, 17 and 18 to such resistance values that Z <$ C RIl and Z, <«CR12. Included the drift of the output voltage is, for example, halved reduced. Similar conditions prevail in the exemplary embodiment according to Fig. 4b. Because the two Hall effect electrodes have the corresponding internal impedances with the common current electrode of the Hall effect body are connected, the currents exhibit the essentially the same value flow through the Hall effect electrodes. The output voltage is stabilized, even if only a small voltage is measured.

Im weiteren sieht die vorliegende Erfindung in einer Halleffekt-'vorrichtung des 3-Elektroden - Typs einen externen Stromkreis zwischen den beiden Halleffektelektroden vor, welcher ein erstes Potentiometer umfasst, das über einen hohen Widerstand mit einer Halleffektelektrode verbunden ist, um Temperaturschwankungen der inneren Impedanzen des Halleffektkörpers zu korrigieren und weiter ein zweites Potentiometer umfasst, das zwischen dem. ersten Potentiometer und der anderen Halleffektelektrode angeschlossen ist, um die Ungleichgewichtsspannung, welche zwischen den beiden Halleffektelektroden erzeugt wird, zu kompensieren.The present invention further provides a Hall effect device of the 3-electrode type an external circuit between the two Hall effect electrodes, which comprises a first potentiometer that has a high resistance with a Hall effect electrode is connected to temperature fluctuations To correct internal impedances of the Hall effect body and further comprises a second potentiometer, which is between the. first potentiometer and the other Hall effect electrode is connected to the imbalance voltage which is generated between the two Hall effect electrodes is generated to compensate.

Eine dreipolige Halleffektvorrichtung gemäss der Erfindung verbessert das 3/N-Verhältnis um einen Faktor 2,5 gegenüber den bekannten Vorrichtungen. Ebenfalls sinkt die Empfindlichkeit etwasA three-pole Hall effect device improved according to the invention the 3 / N ratio by a factor of 2.5 compared to the known Devices. The sensitivity also drops slightly

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gegenüber den bekannten vierpoligen Halleffektvorrichtungen. Im weiteren wird durch die vorliegende Erfindung die Stabilität gegenüber Temperaturschwankungen des Halleffektelenientes im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen verbessert. Weiterhin wird das Anwendungsgebiet erweitert und das Herstellungsverfahren vereinfacht. Venn die Vorrichtung z.B. als integrierte Schaltung (IC) hergestellt wird, so ist das Herstellungsverfahren einfacher und billiger. Mit der vorliegenden Erfindung kann auch ein kleineres A TV erreicht werden, und es können die verschiedensten AlV Charakteristiken der beschriebenen dreipoligen Halleffektvorrichtungen mit einfacher Konstruktion geregelt werden. compared to the known four-pole Hall effect devices. The present invention also enhances the stability compared to temperature fluctuations of the hall effect element improved to known devices. Furthermore, the area of application is expanded and the manufacturing process is expanded simplified. Venn the device e.g. as an integrated circuit (IC) is manufactured, the manufacturing process is simpler and cheaper. With the present invention can also a smaller A TV can be achieved, and the most varied of them can be achieved AlV characteristics of the described three-pole Hall effect devices can be controlled with a simple construction.

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Leelee

Claims

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS

1.' Dreipolige Halleffektvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Halleffektkörper mit einer Einfachstromelektrode und zwei Halleffektelektroden, einen .externen Serienstromtereis, welcher zwischen den zwei Halleffektelektroden angeschlossen ist, mit einer Hehrzahl von in Serie liegenden strombegrenzenden Elementen, wobei eines der strombegrenzenden Elemente einen variablen Widerstandsausgang umfasst, mit einem gesamten Seriewiderstand, welcher sehr viel kleiner ist als der verbleibende Widerstand in dem genannten Seriestromkreis, um die Charakteristik des Halleffektkörpers zu verbessern.1.' Three-pole Hall effect device characterized by a Hall effect body with a single current electrode and two Hall effect electrodes, an .external series current ice, which between connected to the two Hall effect electrodes, with a number of current-limiting elements in series, one of the current-limiting elements having a variable resistance output includes, with an overall series resistance which is very is much smaller than the remaining resistance in the series circuit mentioned, in order to increase the characteristics of the Hall effect body to enhance.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der begrenzenden Elemente ein Potentiometer ist, wobei der Gesamtwiderstand des Potentiometers in Serie zum Seriestromkreis liegt.2. Device according to claim 1, characterized in that one of the limiting elements is a potentiometer, wherein the total resistance of the potentiometer is in series with the series circuit.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine begrenzende Element ein Transistor ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the one limiting element is a transistor.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor ein Feldeffekttransistor ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the transistor is a field effect transistor.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seriestromkreis drei in Serie verbundende strombegrenzende Elemente umfasst, wobei das mittlere das genannte eine Element5. The device according to claim 1, characterized in that the series circuit has three current-limiting ends connected in series Elements, the middle one comprising said one element

ist und ein Potentiomeber umfasst, wobei jedes der äusserenis and comprises a potentiometer, each of the outer

strombegrenzenden Elemente einen Widerstand besitzt, der sehr viel grosser ist als der Gesamtwiderstand des Potentiometers.current-limiting elements has a resistance that is very much is greater than the total resistance of the potentiometer.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der beiden anderen strombegrenzenden Elemente einen Widerstand besitzt, der etwa vier- bis fünfmal grosser ist als der Widerstand des Potentiometers.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that each of the other two current-limiting elements has a resistor which is about four to five times greater than the resistance of the potentiometer.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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7. Vorrichtung nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden anderen strombegrenzenden Elemente ein Widerstand ist.7. Device according to. Claim 5, characterized in that at least one of the other two current-limiting elements is a resistor.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden anderen strombegrenzenden Elemente ein Transistor umfasst.8. The device according to claim 5, characterized in that at least one of the other two current-limiting elements comprises a transistor.

9. .Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transistor ein Feldeffekttransistor oder ein bipolarer Transistor ist.9. .Device according to claim 8, characterized in that the transistor is a field effect transistor or a bipolar transistor.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,dass sie weiter eine Stromquelle umfasst, die über dar Stromelektrode und dem beweglichen Pol des Potentiometers angeschlossen ist.10. The device according to claim 5 »characterized in that it further comprises a power source connected across the power electrode and the movable pole of the potentiometer.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Ausgangsanschlüsse besitzt, wobei der eine mit dem beweglichen Pol des Potentiometers und der andere direkt mit der gegenüberliegenden Halleffektelektrode verbunden ist.11. The device according to claim 10, characterized in that it has two output connections, one with the movable one Pole of the potentiometer and the other is directly connected to the opposite Hall effect electrode.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, dass12. The device according to claim 5 _f, characterized in that

eines der äusseren strombegrenzenden Elemente ein zweites· Potentiometer ist, dessen Gesamtwiderstand in Serie zum genannten Seriestromkreis geschaltet ist.one of the outer current-limiting elements a second potentiometer whose total resistance is connected in series to the aforementioned series circuit.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass öle zwei Ausgangsanschlüsse besitzt, wobei der eine mit dem beweglichen Pol des Potentiometers und der andere direkt mit der gegenüberliegenden Halleffektelektrode verbunden ist.13. The device according to claim 12, characterized in that öle has two output connections, one with the movable one Pole of the potentiometer and the other is directly connected to the opposite Hall effect electrode.

14. Dreipolige Halleffektvorrichtung, gekennzeichnet14. Three-pole Hall effect device, featured

durch einen Halleffektkörper mit einer Einfachstromelektrode und zwei Halleffektelektroden, einen externen SerieStromkreis, welcher zwischen den zwei Halleffektelektroden angeschlossen ist, mitby a Hall effect body with a single current electrode and two Hall effect electrodes, an external series circuit, which is connected between the two Hall effect electrodes, with

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mindestens drei in Serie liegenden strombegrenzenden Elementen, wobei das mittlere und mindestens eines der anderen strombegrenzenden Elemente derart ausgebildet sind, dass sie eine variable Ausgangsspannung ermöglichen, wobei der effektive Widerstand des mittleren strombegrenzenden Elementes wesentlich kleiner ist als der Widerstand der beiden anderen Elemente.at least three current-limiting elements in series, the middle and at least one of the other current limiting Elements are designed such that they allow a variable output voltage, the effective resistance of the middle current-limiting element is much smaller than the resistance of the other two elements.

15· Vorrichtung nach Anspruch 14_r dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stromquelle besitzt, welche über der Stromelektrode und dem variablen Spannungsausgang des mittleren strombegrenzenden Elementes angeschlossen ist, wobei die Vorrichtung zwei Ausgangsanschlüsse besitzt, daen einer mit dem variablen Spannungsaus gang des genannten strombegrenzenden Elementes und der andere direkt mit· der Halleffektelektrode verbunden ist, welche am Ende des Seriestromkreises angeschlossen ist, gegenüber dem strombegrenzenden Element mit variablem "Ausgang.15 · The apparatus of claim 14 _r characterized in that it has a current source which is connected via the current electrode and the variable voltage output of the average current limiting element, the device having two output terminals, daen a gang with the variable Spannungsaus of said current-limiting element, and the other is directly connected to the Hall effect electrode, which is connected to the end of the series circuit, opposite the current-limiting element with a variable "output".

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