JP3270304B2 - ホールバイアス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気検出用のホー
ル素子へバイアス電圧を供給するホールバイアス回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、モータにおけるロータの位置
検出などに磁気検出用のホール素子が広く用いられてい
る。このホール素子は、板状の半導体に電流を流してお
き、電流の方向に垂直な方向に磁界をかけると、電流と
磁界の両方に垂直な方向に磁界の大きさに応じた電圧が
発生するというホール効果を利用して磁界を検出する素
子である。

【０００３】そこで、このホール素子には、上述の電流
を流すために一定のバイアス電圧を印加する必要があ
る。従来の構成を図２に示す。このように、定電圧発生
するバイアス回路１０の定電圧出力は、電流制限抵抗１
２を介しホール素子１４に印加される。そして、出力端
１６において、磁界強度に応じた検出出力が得られる。
ここで、電流制限抵抗１２は、ホール素子１４に流れる
電流を所定値以下に保持するためのものである。すなわ
ち、ホール素子１４の内部抵抗には、ばらつきがあり、
またホール素子の内部抵抗は温度によって変化する。そ
こで、電流制限抵抗１２により、ホール素子１４に流れ
る電流量を制限し、例えば高温でホール素子１４の内部
抵抗が小さくなったときにも電流量を所定値以下に保っ
て、発熱によるホール素子１４の損傷などを防止してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成で
は、電流制限抵抗１２の抵抗値をホール素子１４に応じ
て最適なものに設定しなければならないという問題があ
った。すなわち、ホール素子１４の内部抵抗、温度特性
などは、素子毎に異なり、電流制限抵抗１２を余り大き
くするとホール素子１４における電流値が十分でなくな
り磁界を十分検出することができなくなり、また電流制
限抵抗１２を余り小さくすると、発熱を十分抑えること
ができない。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、簡単な回路でホール素子
のばらつき等に影響されるホール素子へ供給する電流量
を制限できるホールバイアス回路を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気検出用の
ホール素子にバイアス電圧を供給するホールバイアス回
路であって、ホール素子に供給する定電圧を出力する定
電圧出力回路と、この定電圧出力回路の内部に設けられ
定電圧出力端からの出力電流を所定値以下に制限するリ
ミット回路と、を有する。

【０００７】このように、ホールバイアス回路では、定
電圧出力回路内に、定電圧出力端からの出力電流を所定
値以下に制限するリミット回路を設けている。このた
め、ホール素子の内部抵抗や温度特性がばらついても、
出力電流を所定値以下に制限することができる。

【０００８】そして、本発明に係るリミット回路は、上
記出力トランジスタと電源の間に挿入配置される回路で
あって、一端が電源に接続される第１抵抗と、この第１
抵抗と出力トランジスタの間に設けられた第１トランジ
スタと、一端が電源に接続された第２トランジスタと、
この第２トランジスタと出力トランジスタの間に設けら
れた第２抵抗と、を有し、第１トランジスタのベースが
第２抵抗と第２トランジスタの中点に接続され、第２ト
ランジスタのベースが第１抵抗と第１トランジスタの中
点に接続されている。

【０００９】従って、通常時は、第２トランジスタおよ
び第２抵抗を介し、出力トランジスタに出力電流を供給
し、出力電流の増加に伴い、第２抵抗の電圧降下の増大
に基づき第１トランジスタをオンして、第１抵抗の電圧
降下に基づき第２トランジスタの電流量を制限し、出力
トランジスタの出力電流を制限する。

【００１０】このように、本発明のリミット回路によれ
ば、簡単な回路で、ホール素子の内部抵抗や温度特性が
ばらついても、定電圧出力回路の出力電流を所定値以下
に制限することができる。

【００１１】また、本発明における定電圧回路は、カレ
ントミラーからの電流を定電流源に向けて流す一対の差
動トランジスタと、一方の差動トランジスタのベースに
定電圧を供給する定電圧源と、他方の差動トランジスタ
とカレントミラーの間にベースが接続されエミッタが出
力端に接続された出力トランジスタと、この出力端とア
ースの間に設けられ、中点が上記他方の差動トランジス
タのベースに接続された分圧抵抗と、を有する。

【００１２】従って、分圧抵抗の中点は定電圧源と同一
の電圧になり、この電圧と分圧抵抗の下側抵抗の抵抗値
で決まる電流が分圧抵抗の上側抵抗に流れる。このた
め、出力端の電圧は、定電圧源の電圧に上側抵抗での電
圧降下分を加算した定電圧になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態
の構成を示す回路図であり、ホール素子１４に定電圧を
供給する。

【００１４】エミッタが電源に接続された一対のＰＮＰ
型トランジスタ２２、２４は、互いのベースが接続され
ていると共に、トランジスタ２２のベースコレクタが短
絡されており、カレントミラーを構成している。トラン
ジスタ２２、２４のコレクタは、それぞれＮＰＮ型の差
動トランジスタ２６、２８のコレクタに接続され、差動
トランジスタ２６、２８のエミッタは短絡されると共に
定電流源３０を介し、アースに接続されている。従っ
て、差動アンプが構成されている。

【００１５】また、一方の差動トランジスタ２６のベー
スには、定電圧源３２が接続されている。さらに、他方
の差動トランジスタ２８のコレクタとトランジスタ２４
のコレクタの間には、エミッタが出力端３４に接続され
た出力トランジスタ３６のベースが接続されている。

【００１６】そして、この出力端３４とアースの間に
は、上側抵抗３８と下側抵抗４０からなる分圧抵抗が設
けられており、この分圧抵抗の中点（上側抵抗３８と下
側抵抗４０の接続点）が差動トランジスタ２８のベース
に接続されている。

【００１７】従って、上側抵抗３８と下側抵抗４０の中
点は定電圧源３２と同一の電圧になり、この電圧を分圧
抵抗の下側抵抗４０の抵抗値で除算して求められる値の
電流が分圧抵抗の下側抵抗４０および上側抵抗３８に流
れる。このため、出力端３４の電圧は、定電圧源３２の
電圧に上側抵抗３８での電圧降下分を加算した定電圧に
なる。

【００１８】さらに、出力トランジスタ３６のコレクタ
と電源の間には、出力トランジスタの電流を制限するリ
ミット回路が設けられている。このリミット回路は、一
端が電源に接続される第１抵抗４２と、この第１抵抗４
２にコレクタが接続され、出力トランジスタ３６のコレ
クタにエミッタが接続された第１トランジスタ４４と、
コレクタが電源に接続された第２トランジスタ４６と、
この第２トランジスタ４６のエミッタと出力トランジス
タ３６のコレクタの間に設けられた第２抵抗とからなっ
ている。

【００１９】そして、第１トランジスタ４４のベースが
第２抵抗４８と第２トランジスタ４６の中点に接続さ
れ、第２トランジスタ４６のベースが第１抵抗４２と第
１トランジスタ４４の中点に接続されている。

【００２０】従って、通常時は、第２トランジスタ４６
がオンとなり、これによって、第２トランジスタ４６お
よび第２抵抗４８を介し、出力トランジスタ３６に出力
電流が供給される。

【００２１】上述のように、出力端３４の電圧は、上述
のようにして、定電圧になっているため、ホール素子１
４には、その電流量によらず定電圧が印加される。

【００２２】一方、出力電流が増加してくると、この増
加に伴い、第２抵抗４８における電圧降下が増大し、第
１トランジスタ４４のベース・エミッタ間の電圧が大き
くなる。そして、この電圧が所定値（例えば、０．７Ｖ
程度）を上回ると、第１トランジスタ４４がオンし、こ
こに電流が流れ始める。第１トランジスタ４４に電流が
流れると、第１抵抗４２における電圧降下が生じ、第２
トランジスタ４６のベース電位が下がり、これによって
第２トランジスタ４６の電流が減少する。従って、第１
トランジスタ４４に流れる電流量と第２トランジスタ４
６に流れる電流量と同程度になるように設定しておけ
ば、出力電流を所定に制限することができる。

【００２３】このように、本発明のリミット回路によれ
ば、簡単な回路で、ホール素子の内部抵抗や温度特性が
ばらついても、定電圧出力回路の出力電流を所定値以下
に制限することができる。

【００２４】

【実施例】出力端３４における電流を２０ｍＡに制限す
るという条件において、上記回路は、例えば、次のよう
なものを採用することができる。

【００２５】定電流源３０： １Ａ 定電圧源３２：１．１Ｖ 分圧抵抗−上側抵抗３８： １ｋΩ，下側抵抗４０：
１１ｋΩ 第１抵抗４２： ２ｋΩ 第２抵抗４８： ３５Ω 出力電圧：１．２Ｖ

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の構成を示す回路図である。

【図２】 従来例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１４ ホール素子、２２，２４ カレントミラーを構成
するトランジスタ、２６，２８ 差動トランジスタ、３
０ 定電流源、３２ 定電圧源、３４ 出力端、３６
出力トランジスタ、３８ 上側抵抗、４０ 下側抵抗、
４２ 第１抵抗、４４ 第１トランジスタ、４６ 第２
トランジスタ、４８ 第２抵抗。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正登 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−201088（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−306183（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−150792（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−170073（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 19/00 G05F 1/56 H02P 6/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気検出用のホール素子にバイアス電圧
   を供給するホールバイアス回路であって、定電圧出力トランジスタを備え、定電圧出力端からホー
   ル素子に定電圧を供給する 定電圧出力回路と、 この定電圧出力回路の内部に設けられ前記定電圧出力端
   からの出力電流を所定値以下に制限するリミット回路
   と、 を有し、 上記リミット回路は、前記定電圧出力トランジスタと電
   源の間に挿入配置される回路であって、 一端が電源に接続される第１抵抗と、 この第１抵抗と前記定電圧出力トランジスタの間に設け
   られた第１トランジスタと、 一端が電源に接続された第２トランジスタと、 この第２トランジスタと前記定電圧出力トランジスタの
   間に設けられた第２抵抗と、 を有し、第１トランジスタのベースが第２抵抗と第２ト
   ランジスタの中点に接続され、第２トランジスタのベー
   スが第１抵抗と第１トランジスタの中点に接続されてお
   り、 通常時は、第２トランジスタおよび第２抵抗を介し、前
   記定電圧出力トランジスタに出力電流を供給し、出力電
   流の増加に伴い、第２抵抗の電圧降下の増大に基づき第
   １トランジスタをオンして、第１抵抗の電圧降下に基づ
   き第２トランジスタの電流量を制限し、前記定電圧出力
   トランジスタの出力電流を制限する ことを特徴とするホ
   ールバイアス回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のホールバイアス回路に
   おいて、 上記定電圧出力回路は、 カレントミラーからの電流を定電流源に向けて流す一対
   の差動トランジスタと、 一方の差動トランジスタのベースに定電圧を供給する定
   電圧源と、 他方の差動トランジスタとカレントミラーの間にベース
   が接続されエミッタが前記定電圧出力端に接続された前
   記定電圧出力トランジスタと、 この定電圧出力端とアースの間に設けられ、中点が上記
   他方の差動トランジスタのベースに接続された分圧抵抗
   と、 を有することを特徴とするホールバイアス回路。