JPH0685452B2 - Hall voltage processing device - Google Patents
Hall voltage processing deviceInfo
- Publication number
- JPH0685452B2 JPH0685452B2 JP60226291A JP22629185A JPH0685452B2 JP H0685452 B2 JPH0685452 B2 JP H0685452B2 JP 60226291 A JP60226291 A JP 60226291A JP 22629185 A JP22629185 A JP 22629185A JP H0685452 B2 JPH0685452 B2 JP H0685452B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hall element
- circuit
- output
- magnetic field
- hall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Hall/Mr Elements (AREA)
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。Description: [Industrial application] The present invention is used, for example, to configure a rotation angle detection device for a rotating body, and a hall voltage processing circuit that amplifies and outputs a minute voltage signal from a hall element. Regarding
[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にして
いる。[Background Art] For example, a rotation angle detection device for an automobile engine includes a rotating body having a plurality of magnetic poles that are rotated coaxially with the engine, and in a state of being close to a magnetic pole surface of the rotating body, By fixedly setting the Hall element, and detecting the proximity passage of the magnetic pole with this Hall element by the change of the magnetic field,
The specified rotation angle of the engine is detected.
この場合、ホール素子に作用する磁界が比較的大きく変
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、ほ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Vref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Vrefを
所望の磁界スレッショルドレベルBref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。In this case, the output voltage from the Hall element is as small as several tens of mV and its voltage amplitude is small even in a state where the magnetic field acting on the Hall element changes relatively greatly.
Further, when the Hall element is in a state where current is consumed for detecting the output signal due to the principle of the Hall effect, the output voltage from the Hall element is remarkably reduced.
Therefore, in the signal processing circuit to which the output signal from this Hall element is supplied, impedance conversion is performed in order to set an almost infinite impedance as shown in FIGS. 3 and 4, for example. And an amplifier that amplifies the subsequent signal. Then, the amplified output signal is compared with a reference voltage Vref that sets a predetermined threshold level, and is converted into a logical amplitude level, and the presence or absence of a magnetic field is detected by the converted logical output. That is, by setting the reference voltage Vref in correspondence with a desired magnetic field threshold level Bref, for example, the proximity passing state of magnetic poles is detected.
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、ほ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Vref
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、ホール素子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。FIG. 3 shows an example of a processing circuit in which a large impedance is set in order to extract the output signal from the Hall element as described above. The output terminals a and b of the Hall element 11 are shown in FIG.
The output voltage signal during is fed to an impedance converter 12 which is set to an impedance of approximately infinity. The output signal from the impedance converter 12 is amplified by an amplifier 13, and then a predetermined set reference voltage Vref by a comparator 14.
And the comparison logic output is output as a Hall voltage detection signal. That is, when the Hall element 11 detects a magnetic field strength equal to or higher than a predetermined level, the output signal from the comparator 14 becomes a high level and the increase state of the magnetic field strength is detected.
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た差動増幅器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。Further, in the case of FIG. 4, a differential amplifier 17 in which the detection signal from the Hall element 11 is used as both an impedance converter and an amplifier by the OP amplifiers 15 and 16 is constructed, and its output signal is compared. It is designed to be supplied to 14.
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。However, in the processing circuit for the detection signal from the Hall element configured as described above, at least one circuit element is required for each of the impedance converter, the amplifier, and the comparator, and the circuit configuration is required. It gets complicated.
[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。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and is intended to reliably detect a detection signal from a Hall element by a processing circuit having a sufficiently simple circuit configuration. In addition, it is an object of the present invention to provide a Hall voltage processing device that can effectively set the magnetic field threshold level to be detected with some arbitrariness and can be effectively used as, for example, a rotation speed detection mechanism of an engine.
[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構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。[Means for Solving the Problems] That is, in the Hall voltage processing device according to the present invention, impedance conversion is performed by the first and second transistors configured to connect the output terminals from the Hall element to the respective bases. The circuit is configured, and the first and second transistors are set so that a constant current is supplied respectively. Then, a resistance for level shifting is connected to the first transistor circuit, and the threshold level set by the resistance is compared with the output voltage from the Hall element supplied to the impedance conversion circuit. A circuit is used for comparison, and an output signal for detecting a change in the magnetic field strength acting on the Hall element is obtained from the comparison circuit.
[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。[Operation] In the Hall element voltage processing device configured as described above, the output potential difference appearing between the output terminals of the Hall element is set between the emitters of the first and second transistors. Further, since a constant current is applied to the resistance portion, a predetermined potential difference is set, and the potential difference generated in the resistance portion and the first difference
And the Hall voltage generated in the second transistor portion is compared and output. Therefore, this comparison logic output detects the Hall voltage by using the potential difference set in the resistance portion as a threshold voltage, and the resistance level of the detection magnetic field can be arbitrarily set by this resistance. Is.
[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Iccが流されるように設定されてい
る。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows its configuration. The Hall element 21 detects, for example, the near passage of a magnet by the change of the magnetic field strength, and a voltage signal corresponding to the magnetic field strength is provided between its output terminals a and b. Is output. The output terminals a and b of the Hall element 21 are connected to the bases of the first and second transistors 22 and 23, respectively. The first and second transistors 22 and 23 form an impedance conversion circuit 24.
Constant current circuits 25 and 26 are set in the emitter circuits of the transistors 22 and 23, respectively.
Is set so that a constant current Icc is applied to each of them.
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27には
上記定電流Icc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。In addition, the emitter of the first transistor 22 has a resistor
27 is connected and set in series, and the constant current Icc flows through the resistor 27 so that a potential difference corresponding to the resistance value R is set between both ends c and d points. Then, the potential difference between the point d and the point e of the emitter of the second transistor 23 is detected by the comparison circuit 28, and the logic output f is obtained from the comparison circuit 28.
すなわち、ホール素子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Iccと抵
抗値Rとの関係から、この抵抗の両端c−d間に、 Vref=Icc×R の電位差が設定され、この電位Vref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「Vin-Vref」となる。That is, the minute output voltage Vin generated between the output terminals of the hall element 21 is supplied to the impedance conversion circuit 24. Also, the resistor 27 constitutes a level shift circuit, and from the relationship between the current Icc flowing through the resistor 27 and the resistance value R, a potential difference of Vref = Icc × R is set between both ends cd of this resistor. Then, the potential Vref is level-shifted. Therefore, the point d input to the comparison circuit 28
The potential difference between and e is "Vin-Vref".
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、見掛け上スレッショルド電圧Vrefをも
つものと等価の状態となる。Therefore, the comparison circuit seen from the output terminal side of the Hall element 21
The logic outputs of 28 are in a state equivalent to those having an apparent threshold voltage Vref.
第2図の(A)はこのホール素子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の出力電圧とは直接的な
関係にある。そして、上記電圧Vrefに対して磁界スレッ
ショルドレベルBref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Bref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。FIG. 2 (A) shows the relationship between the magnetic flux density B of the magnetic field acting on the Hall element 21 and the output voltage of the Hall element 21, and the magnetic flux density B and the output voltage of the Hall element 21 are direct. Have a relationship. Then, the magnetic field threshold level Bref is set with respect to the voltage Vref, and the low level as shown in FIG. 2B from the comparison circuit 28 corresponds to the magnetic field threshold level Bref. And a logic output that changes to a high level binary value is obtained.
この場合、上記スレッショルド電圧Vref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Br
efが任意性をもって簡単に調整できるものである。In this case, the threshold voltage Vref is
By adjusting and setting the constant current value set by 25 and the value R of the resistor 26, it becomes possible to set an arbitrary value. That is, the magnetic field threshold level Br for obtaining the logical output
ef can be easily adjusted with arbitrariness.
上記磁界スレッショルドレベルBrefの設定手段は簡単に
構成できるものであるが、設定電圧Vrefと磁界スレッシ
ョルドレベルBref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
素子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単に実施でき
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。Although the means for setting the magnetic field threshold level Bref can be configured simply, the setting voltage Vref and the magnetic field threshold level Bref have a linear relationship, and therefore the degree of freedom of setting is great. Further, in order to compensate the temperature characteristic of the Hall element 21, an element having a certain temperature coefficient can be adopted for the resistor 27 or the constant current circuits 25 and 26. Therefore, the temperature compensation of the Hall element 21 can be easily carried out in the state of good accuracy, and the magnetic field strength detecting device with high reliability can be easily constructed.
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。In this case, if the resistor 27 and the constant current circuits 25 and 26 are formed on the same semiconductor chip, it becomes easy to make the temperature characteristic of the threshold voltage zero, and the Hall element 21 and its signal processing circuit. If all the parts are formed on the same semiconductor chip, the hall sensor can be formed at an extremely low cost.
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Icc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構の検出信号の信頼
性をさらに向上させるようになるものである。Furthermore, the output signal from the comparison circuit 28 causes a constant current circuit.
If it is configured to change the constant current value Icc of 25, it can be set to have a hysteresis function. Therefore, a more reliable magnetic field detection mechanism is configured, and, for example, the reliability of the detection signal of the rotation speed detection mechanism is further improved.
ここで、上記定電流回路25および26は、設定精度を特に
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。Here, the constant current circuits 25 and 26 may be configured by resistors when the setting accuracy is not a particular problem.
[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。[Advantages of the Invention] As described above, the Hall voltage processing device according to the present invention is
It can be configured by a simple impedance conversion circuit including individual transistors, and can be very effective in configuring an engine rotation speed detection device for an automobile, for example. Further, in this Hall voltage processing device, the magnetic field threshold level can be easily adjusted and set, and the temperature characteristics can be easily compensated. , Which is extremely effective for further improving reliability.
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
を説明する回路構成図、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、26……定電流回路、27……
抵抗(レベルシフト用)、28……比較回路。FIG. 1 is a circuit configuration diagram for explaining a Hall voltage processing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the Hall element output and the processing output with respect to the magnetic flux density, and FIG.
FIG. 4 and FIG. 4 are diagrams showing examples of conventional processing circuits. 21 …… Hall element, 21, 23 …… Transistor, 24 …… Impedance conversion circuit, 25, 26 …… Constant current circuit, 27 ……
Resistance (for level shift), 28 …… Comparison circuit.
Claims (1)
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。1. A first and second transistor, which constitutes an impedance conversion circuit and is base-controlled by a pair of output voltages of a Hall element, and a resistor for level shift, which is connected and set to the first transistor circuit. A constant current circuit set so that a constant current flows through each of the first and second transistor circuits, and a threshold level set by the resistor,
A comparison circuit for comparing the output level of the Hall element supplied to the impedance conversion circuit is provided, and the detection output of the change in the magnetic field strength acting on the Hall element is obtained from this comparison circuit. Characteristic Hall voltage processing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226291A JPH0685452B2 (en) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Hall voltage processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226291A JPH0685452B2 (en) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Hall voltage processing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286777A JPS6286777A (en) | 1987-04-21 |
| JPH0685452B2 true JPH0685452B2 (en) | 1994-10-26 |
Family
ID=16842909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226291A Expired - Lifetime JPH0685452B2 (en) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | Hall voltage processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685452B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3081751B2 (en) * | 1994-03-03 | 2000-08-28 | 株式会社東芝 | Electric quantity measuring device |
| JP4685703B2 (en) * | 2006-05-12 | 2011-05-18 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Equipment that uses the paper tray |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60226291A patent/JPH0685452B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6286777A (en) | 1987-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4105942A (en) | Differential amplifier circuit having common mode compensation | |
| JPH0773205B2 (en) | Level conversion circuit | |
| JP2682270B2 (en) | Magnetoresistive element circuit | |
| US4833422A (en) | Programmable gain instrumentation amplifier | |
| US4072870A (en) | Comparison circuit having programmable hysteresis | |
| JPH0661432A (en) | Semiconductor device | |
| CA1195735A (en) | In-phase voltage elimination circuit for hall element | |
| JPH1038988A (en) | Integrated magnetoresistive element circuit | |
| EP0164182A1 (en) | JFET active load input stage | |
| JPH0685452B2 (en) | Hall voltage processing device | |
| US4737696A (en) | Actuator drive circuit | |
| US4612513A (en) | Differential amplifier | |
| JP3385849B2 (en) | Comparator with hysteresis adjustment function and current detection circuit | |
| JP3230230B2 (en) | Detector | |
| US4859966A (en) | Current amplifier circuit and a current amplifying type differential current converter circuit | |
| JP2902277B2 (en) | Emitter follower output current limiting circuit | |
| JPH0666648B2 (en) | Hysteresis comparator | |
| KR950008954B1 (en) | Comparison circuit with hysteresis characteristics | |
| JPS6218979Y2 (en) | ||
| JP3063345B2 (en) | Saturation prevention circuit | |
| JP2596125Y2 (en) | Operational amplifier circuit | |
| JP3423150B2 (en) | Level detection circuit | |
| JPH0347769B2 (en) | ||
| US6320466B1 (en) | Amplifier circuit | |
| JPH0567930A (en) | Voltage amplifier circuit |