JPS6286777A - ホ−ル電圧処理装置 - Google Patents
ホ−ル電圧処理装置Info
- Publication number
- JPS6286777A JPS6286777A JP60226291A JP22629185A JPS6286777A JP S6286777 A JPS6286777 A JP S6286777A JP 60226291 A JP60226291 A JP 60226291A JP 22629185 A JP22629185 A JP 22629185A JP S6286777 A JPS6286777 A JP S6286777A
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- resistor
- constant current
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、例えば回転体の回転角検出装置等を構成す
るために使用され、ホール素子からの微小電圧信号を増
幅出力するホール電圧処理回路に関する。
るために使用され、ホール素子からの微小電圧信号を増
幅出力するホール電圧処理回路に関する。
〔背景技術]
例えば、自動車用のエンジンの回転角検出装置は、エン
ジンと同軸的に回転される複数の磁極を設定した回転体
を備えるもので、この回転体の磁極面に近接する状態で
、ホール素子を固定設定し、このホール素子で磁極の近
接通過を磁界の変化によって検出することによって、上
記エンジンの特定される回転角を検出するようしている
。
ジンと同軸的に回転される複数の磁極を設定した回転体
を備えるもので、この回転体の磁極面に近接する状態で
、ホール素子を固定設定し、このホール素子で磁極の近
接通過を磁界の変化によって検出することによって、上
記エンジンの特定される回転角を検出するようしている
。
この場合、ホール素子に作用する磁界か比較的大きく変
化するような状態であっても、このホール素子からの出
力電圧は、数十mVとその電圧振幅の小さなものである
。また、ホール素子はホール効果の原理上、その出力信
号の検出のために電流を消費するような状態となると、
ホール素子からの出力電圧が著しく低下するようになる
。したがって、このホール素子からの出力信号の供給さ
れる信号処理回路にあっては、例えば第3図および第4
図に示すように、はぼ無限大のインピーダンスが設定さ
れるようにするため、インピーダンス変換器と、その後
の信号を増幅する増幅器とを備える。そして、この増幅
された出力信号を所定のスレッショルドレベルを設定す
る基準電圧V rcrと比較し、論理振幅レベルに変換
するようにし、この変換された論理出力によって磁界の
有無を検出するようにしている。すなわち、上記基準電
圧V rcl’を所望の磁界スレッショルドレベルB
rarに対応して設定することによって、例えば磁極の
近接通過状態を検出させるものである。
化するような状態であっても、このホール素子からの出
力電圧は、数十mVとその電圧振幅の小さなものである
。また、ホール素子はホール効果の原理上、その出力信
号の検出のために電流を消費するような状態となると、
ホール素子からの出力電圧が著しく低下するようになる
。したがって、このホール素子からの出力信号の供給さ
れる信号処理回路にあっては、例えば第3図および第4
図に示すように、はぼ無限大のインピーダンスが設定さ
れるようにするため、インピーダンス変換器と、その後
の信号を増幅する増幅器とを備える。そして、この増幅
された出力信号を所定のスレッショルドレベルを設定す
る基準電圧V rcrと比較し、論理振幅レベルに変換
するようにし、この変換された論理出力によって磁界の
有無を検出するようにしている。すなわち、上記基準電
圧V rcl’を所望の磁界スレッショルドレベルB
rarに対応して設定することによって、例えば磁極の
近接通過状態を検出させるものである。
第3図は上記のようなホール素子からの出力信号を取り
出すための大きなインピーダンスの設定される処理回路
の例を示すもので、ホール素子11の出力端子aおよび
bの間の出力電圧信号は、はぼ無限大のインピーダンス
に設定されるインピーダンス変換器12に供給する。そ
して、このインピーダンス変換器12からの出力信号は
増幅器13で増幅した後、比較器14で所定の設定基準
電圧V rcfと比較し、その比較論理出力をホール電
圧検出信号として出力するものである。すなわち、ホー
ル索子11で所定のレベル以上の磁界強度を検出したと
きに、比較器14からの出力信号がハイレベルになって
、磁界強度の増大状態を検出するものである。
出すための大きなインピーダンスの設定される処理回路
の例を示すもので、ホール素子11の出力端子aおよび
bの間の出力電圧信号は、はぼ無限大のインピーダンス
に設定されるインピーダンス変換器12に供給する。そ
して、このインピーダンス変換器12からの出力信号は
増幅器13で増幅した後、比較器14で所定の設定基準
電圧V rcfと比較し、その比較論理出力をホール電
圧検出信号として出力するものである。すなわち、ホー
ル索子11で所定のレベル以上の磁界強度を検出したと
きに、比較器14からの出力信号がハイレベルになって
、磁界強度の増大状態を検出するものである。
また第4図の場合には、ホール素子11からの検出信号
を、OPアンプ15および16によってインピーダンス
変換器と増幅器とを兼用するようにしだ差動増幅器17
を構成し、その出力信号を比較器14に供給するように
したものである。 □しかし、上記のように構成さ
れるホール素子からの検出信号の処理回路にあっては、
少なくともインピーダンス変換器、増幅器、比較器をそ
れぞれ構成する回路素子が各1個必要であり、その回路
構成が複雑となる。
を、OPアンプ15および16によってインピーダンス
変換器と増幅器とを兼用するようにしだ差動増幅器17
を構成し、その出力信号を比較器14に供給するように
したものである。 □しかし、上記のように構成さ
れるホール素子からの検出信号の処理回路にあっては、
少なくともインピーダンス変換器、増幅器、比較器をそ
れぞれ構成する回路素子が各1個必要であり、その回路
構成が複雑となる。
[発明が解決しようとする問題点]
この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、ホー
ル素子からの検出信号を充分簡単な回路構成の処理回路
によって確実に検出できるようにするものであり、また
検出する磁界スレッショルドレベルの設定も任意性をも
って効果的に実行され、例えばエンジンの回転速度検出
機構として効果的に使用できるようにするホール電圧処
理装置を提供しようとするものである。
ル素子からの検出信号を充分簡単な回路構成の処理回路
によって確実に検出できるようにするものであり、また
検出する磁界スレッショルドレベルの設定も任意性をも
って効果的に実行され、例えばエンジンの回転速度検出
機構として効果的に使用できるようにするホール電圧処
理装置を提供しようとするものである。
[問題点を解決するための手段]
すなわち、この発明に係るホール電圧処理装置にあって
は、ホール素子からの出力端子をそれぞれベースに接続
するようにした第1および第2のトランジスタによって
インピーダンス変換回路を(1r、成するようにしてい
るものであり、この第1および第2のトランジスタに対
しては、それぞれ定電流が流されるように設定する。そ
して、上記第1のトランジスタ回路に対してレベルシフ
トのための抵抗を接続設定し、この抵抗によって設定さ
れるスレッショルドレベルと上記インピーダンス変換回
路に供給される上記ホール素子からの出力電圧とを比較
回路によって比較し、この比較回路から上記ホール素子
に作用する磁界強度の変化を検出する出力信号が得られ
るようにしているものである。
は、ホール素子からの出力端子をそれぞれベースに接続
するようにした第1および第2のトランジスタによって
インピーダンス変換回路を(1r、成するようにしてい
るものであり、この第1および第2のトランジスタに対
しては、それぞれ定電流が流されるように設定する。そ
して、上記第1のトランジスタ回路に対してレベルシフ
トのための抵抗を接続設定し、この抵抗によって設定さ
れるスレッショルドレベルと上記インピーダンス変換回
路に供給される上記ホール素子からの出力電圧とを比較
回路によって比較し、この比較回路から上記ホール素子
に作用する磁界強度の変化を検出する出力信号が得られ
るようにしているものである。
[作用]
上記のように構成されるホール素子電圧処理装置にあっ
ては、第1および第2のトランジスタのそれぞれエミッ
タ相互間に、ホール素子の出力端子間に現れる出力電位
差が設定される。また、上記抵抗部分には、定電流が流
されているものであるため、所定の電位差が設定される
ものであり、この抵抗部分に発生する電位差と上記第1
および第2のトランジスタ部分に発生するホール電圧と
が比較出力されるようになる。したがって、この比較論
理出力は、上記抵抗部分で設定される電位差をスレッシ
ョルド電圧としてホール電圧を検出するようにになるも
のであり、この抵抗によって検出磁界のスレッショルド
レベルが任意に設定できるようになるものである。
ては、第1および第2のトランジスタのそれぞれエミッ
タ相互間に、ホール素子の出力端子間に現れる出力電位
差が設定される。また、上記抵抗部分には、定電流が流
されているものであるため、所定の電位差が設定される
ものであり、この抵抗部分に発生する電位差と上記第1
および第2のトランジスタ部分に発生するホール電圧と
が比較出力されるようになる。したがって、この比較論
理出力は、上記抵抗部分で設定される電位差をスレッシ
ョルド電圧としてホール電圧を検出するようにになるも
のであり、この抵抗によって検出磁界のスレッショルド
レベルが任意に設定できるようになるものである。
[発明の実施例]
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はその構成を示すもので、ホール素子21は例え
ば磁石の近接通過を磁界強度の変化によって検出するも
ので、その出力端子aおよびbの間には、磁界強度に対
応した電圧信号が出力される。このホール素子21の出
力端子aおよびbは、それぞれ第1および第2のトラン
ジスタ22および23のベースに対して接続される。こ
の第1および第2のトランジスタ22および23は、イ
ンピーダンス変換回路24を構成するものであり、この
トランジスタ22および23のそれぞれエミッタ回路に
はそれぞれ定電流回路25および26が設定され、この
トランジスタ22および23にはそれぞれ定電流Ice
が流されるように設定されている。
ば磁石の近接通過を磁界強度の変化によって検出するも
ので、その出力端子aおよびbの間には、磁界強度に対
応した電圧信号が出力される。このホール素子21の出
力端子aおよびbは、それぞれ第1および第2のトラン
ジスタ22および23のベースに対して接続される。こ
の第1および第2のトランジスタ22および23は、イ
ンピーダンス変換回路24を構成するものであり、この
トランジスタ22および23のそれぞれエミッタ回路に
はそれぞれ定電流回路25および26が設定され、この
トランジスタ22および23にはそれぞれ定電流Ice
が流されるように設定されている。
また、上記第1のトランジスタ22のエミッタには、抵
抗27が直列に接続設定されているもので、この抵抗2
7には上記定電流I ceが流れてその両端Cおよびd
点間にその抵抗値Rに対応した電位差が設定されるよう
になっている。そして、上記d点と第2のトランジスタ
23のエミッタのe点との間の電位差を比較回路28で
検出し、この比較回路28から論理出力fが得られるよ
うにしているものである。
抗27が直列に接続設定されているもので、この抵抗2
7には上記定電流I ceが流れてその両端Cおよびd
点間にその抵抗値Rに対応した電位差が設定されるよう
になっている。そして、上記d点と第2のトランジスタ
23のエミッタのe点との間の電位差を比較回路28で
検出し、この比較回路28から論理出力fが得られるよ
うにしているものである。
すなわち、ホール索子21の出力端子間に発生する微小
出力電圧Vinは、インピーダンス変換回路24に対し
て供給されるようになる。また、抵抗27はレベルシフ
ト回路を構成するようになり、この抵抗27に流れる電
流1 ccと抵抗値Rとの関係から、この抵抗の両端c
−d間に、 Vre[’ −1eeXR の電位差が設定され、この電位V rerをレベルシフ
トするようになる。したがって、比較回路28に入力さ
れる点dとeとの間の電位差はrVIn−VrcfJと
なる。
出力電圧Vinは、インピーダンス変換回路24に対し
て供給されるようになる。また、抵抗27はレベルシフ
ト回路を構成するようになり、この抵抗27に流れる電
流1 ccと抵抗値Rとの関係から、この抵抗の両端c
−d間に、 Vre[’ −1eeXR の電位差が設定され、この電位V rerをレベルシフ
トするようになる。したがって、比較回路28に入力さ
れる点dとeとの間の電位差はrVIn−VrcfJと
なる。
このため、ホール素子21の出力端子側よりみた比較回
路28の論理出力は、見掛は上スレッショルド電圧V
rerをもつものと等価の状態となる。
路28の論理出力は、見掛は上スレッショルド電圧V
rerをもつものと等価の状態となる。
第2図の(A)はこのホール索子21に作用する磁界の
磁束密度Bとホール素子21の出力電圧との関係を示す
もので、磁束密度Bとホール素子21の出力電圧とは直
線的な関係にある。そして、上記電圧V rcrに対し
て磁界スレッショルドレベルB rarが設定されるよ
うになるものであり、この磁界スレッショルドレベルB
rC1’に対応して、比較回路28から第2図の(B
)に示すような低レベルおよび高レベルの2値に変化す
る論理出力が得られるようになるものである。
磁束密度Bとホール素子21の出力電圧との関係を示す
もので、磁束密度Bとホール素子21の出力電圧とは直
線的な関係にある。そして、上記電圧V rcrに対し
て磁界スレッショルドレベルB rarが設定されるよ
うになるものであり、この磁界スレッショルドレベルB
rC1’に対応して、比較回路28から第2図の(B
)に示すような低レベルおよび高レベルの2値に変化す
る論理出力が得られるようになるものである。
この場合、上記スレッショルド電圧V rcl’は、定
電流回路25で設定される定電流値、さらに抵抗26の
値Rを調整設定することによって任意の値に設定可能と
なる。すなわち、論理出力を得るための磁界スレッショ
ルドレベルB refが任意性をもって簡単に調整でき
るものである。
電流回路25で設定される定電流値、さらに抵抗26の
値Rを調整設定することによって任意の値に設定可能と
なる。すなわち、論理出力を得るための磁界スレッショ
ルドレベルB refが任意性をもって簡単に調整でき
るものである。
上記磁界スレッショルドレベルB rerの設定手段は
簡単に構成できるものであるが、設定電圧V rcfと
磁界スレッショルドレベルB ref’とは直線的な関
係にあるものであるため、その設定自由度は大きいもの
である。また、ホール索子21の温度特性を補償するた
めに抵抗27または定電流回路25および26に対して
、ある一定の温度係数を持つ素子を採用することができ
る。したがって、上記ホール素子21の温度補償も、精
度の良好な状態で簡Iltに実施できるものであり、信
頼性の高い磁界強度検出装置を構成することが容易な状
態となる。
簡単に構成できるものであるが、設定電圧V rcfと
磁界スレッショルドレベルB ref’とは直線的な関
係にあるものであるため、その設定自由度は大きいもの
である。また、ホール索子21の温度特性を補償するた
めに抵抗27または定電流回路25および26に対して
、ある一定の温度係数を持つ素子を採用することができ
る。したがって、上記ホール素子21の温度補償も、精
度の良好な状態で簡Iltに実施できるものであり、信
頼性の高い磁界強度検出装置を構成することが容易な状
態となる。
この場合、抵抗27と定電流回路25および26を、同
一半導体チップ上に形成するように構成すれば、スレッ
ショルド電圧の温度特性を零にすることが容易となり、
またホール素子21とその信号処理回路部分を全て同一
の半導体チップ上で構成されるようにすれば、極めて低
コストでホールセンサを構成することが可能となるもの
である。
一半導体チップ上に形成するように構成すれば、スレッ
ショルド電圧の温度特性を零にすることが容易となり、
またホール素子21とその信号処理回路部分を全て同一
の半導体チップ上で構成されるようにすれば、極めて低
コストでホールセンサを構成することが可能となるもの
である。
さらに、比較回路28からの出力信号によって定電流回
路25の定電流値Iceを変化させるように構成すれば
、ヒステリシス機能を有するように設定することができ
る。したがって、より信頼性の高い磁界検出機構が構成
されるようになり、例えば回転速度検出機(1■の検出
信号の信頼性をさらに向−1−させるようになるもので
ある。
路25の定電流値Iceを変化させるように構成すれば
、ヒステリシス機能を有するように設定することができ
る。したがって、より信頼性の高い磁界検出機構が構成
されるようになり、例えば回転速度検出機(1■の検出
信号の信頼性をさらに向−1−させるようになるもので
ある。
ここで、上記定電流回路25および26は、設定精成を
特に問題としないような場合には、抵抗によって構成す
ることも可能である。
特に問題としないような場合には、抵抗によって構成す
ることも可能である。
[発明の効果〕
以上のようにこの発明に係るホール電圧処理装置は、2
個のトランジスタによる簡単なインピーダンス変換回路
によって構成することができるものであり、例えば自動
車用のエンジン回転速度検出装置等を構成するに非常に
効果的なものとすることができる。また、このホール電
圧処理装置にあっては、磁界スレッショルドレベルが簡
単に調整設定できるものであり、また温度特性の補償も
簡単に実行できるようになるものであるため、その適用
範囲の拡大のため、さらに信頼性を向上させるために非
常に大きな効果を発揮するものである。
個のトランジスタによる簡単なインピーダンス変換回路
によって構成することができるものであり、例えば自動
車用のエンジン回転速度検出装置等を構成するに非常に
効果的なものとすることができる。また、このホール電
圧処理装置にあっては、磁界スレッショルドレベルが簡
単に調整設定できるものであり、また温度特性の補償も
簡単に実行できるようになるものであるため、その適用
範囲の拡大のため、さらに信頼性を向上させるために非
常に大きな効果を発揮するものである。
第1図はこの発明の一実施例に係るホール電圧処理装置
を説明する回路+1・?成因、第2図は磁束密度に対す
るホール素子出力、さらに処理出力の関係を説明する図
、第3図および第4図はそれぞれ従来の処理回路の例を
示す図である。 21・・・ホール素子、21.23・・・トランジスタ
、24・・・インピーダンス変換回路、25.2G・・
・定電流回路、27・・・抵抗(レベルシフト用)、2
8・・i比較回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第4図
を説明する回路+1・?成因、第2図は磁束密度に対す
るホール素子出力、さらに処理出力の関係を説明する図
、第3図および第4図はそれぞれ従来の処理回路の例を
示す図である。 21・・・ホール素子、21.23・・・トランジスタ
、24・・・インピーダンス変換回路、25.2G・・
・定電流回路、27・・・抵抗(レベルシフト用)、2
8・・i比較回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 インピーダンス変換回路を構成し、ホール素子の一対
の出力電圧によってベース制御される第1および第2の
トランジスタと、 上記第1のトランジスタ回路に接続設定され、レベルシ
フトのための抵抗と、 上記第1および第2のトランジスタの回路にそれぞれ一
定の電流が流れるように設定される定電流回路と、 上記抵抗によって設定されるスレッショルドレベルと、
上記インピーダンス変換回路に供給される上記ホール素
子の出力レベルとを比較する比較回路とを具備し、 この比較回路から上記ホール素子に作用する磁界強度
の変化の検出出力が得られるようにしたことを特徴とす
るホール電圧処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60226291A JPH0685452B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | ホ−ル電圧処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60226291A JPH0685452B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | ホ−ル電圧処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6286777A true JPS6286777A (ja) | 1987-04-21 |
JPH0685452B2 JPH0685452B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=16842909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60226291A Expired - Lifetime JPH0685452B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | ホ−ル電圧処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0685452B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0670502A1 (en) * | 1994-03-03 | 1995-09-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrical quantity measurement device |
JP2007302443A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 給紙トレイを使用する機器 |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60226291A patent/JPH0685452B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0670502A1 (en) * | 1994-03-03 | 1995-09-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrical quantity measurement device |
JP2007302443A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 給紙トレイを使用する機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0685452B2 (ja) | 1994-10-26 |
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