(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一抵抗〜第六抵抗の６つの抵抗を備え、
前記第一抵抗と前記第二抵抗との接続点に設けられる第一出力端子と、
前記第三抵抗と前記第四抵抗との接続点に設けられる第二出力端子と、
前記第一抵抗と前記第四抵抗との接続点に設けられる第一電圧端子と、
前記第二抵抗と前記第三抵抗との接続点に設けられる第二電圧端子と、
電源端子と前記第一電圧端子との間に接続された前記第五抵抗と、
接地端子と前記第二電圧端子との間に接続された前記第六抵抗と、
前記第一電圧端子と前記第二電圧端子との間に接続された第七抵抗と、を備え、
前記第一抵抗〜前記第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗は、他の前記抵抗の抵抗値の温度係数と異なる温度係数を有し、
前記第一出力端子から出力される温度補償電圧と前記第二出力端子から出力される温度補償電圧が所定温度において等しくなるように、前記第一抵抗〜前記第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗の抵抗値が調整されていることを特徴とする温度補償回路。
【請求項２】
少なくとも第一抵抗〜第六抵抗の６つの抵抗を備え、
前記第一抵抗と前記第二抵抗との接続点に設けられる第一出力端子と、
前記第三抵抗と前記第四抵抗との接続点に設けられる第二出力端子と、
前記第一抵抗と前記第四抵抗との接続点に設けられる第一電圧端子と、
前記第二抵抗と前記第三抵抗との接続点に設けられる第二電圧端子と、
電源端子と前記第一電圧端子との間に接続された前記第五抵抗と、
接地端子と前記第二電圧端子との間に接続された前記第六抵抗と、
前記第一電圧端子と前記第二電圧端子との間に接続された第七抵抗と、を備え、
前記第一抵抗〜前記第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗は、他の前記抵抗の抵抗値の温度係数と異なる温度係数を有し、
前記第一抵抗の抵抗値と前記第三抵抗の抵抗値の積の値と前記第二抵抗の抵抗値と前記第四抵抗の抵抗値の積の値とが、
所定温度において等しいことを特徴とする温度補償回路。
【請求項３】
前記温度補償回路において、
前記第一出力端子と前記第二出力端子との間に接続された第八抵抗を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温度補償回路。
【請求項４】
センサ素子と、
請求項１から３のいずれかに記載の温度補償回路と、を備え、
前記温度補償回路は、前記センサ素子の温度係数の補償を行うことを特徴とするセンサ装置。
【請求項５】
センサ素子と、
前記センサ素子の出力電圧を比較する比較器と、
前記比較器の入力端子に温度補償電圧を出力して、前記センサ素子の温度係数の補償を行う温度補償回路と、を備え、
前記温度補償回路は、
第一電圧端子と第一出力端子の間に接続される第一抵抗と、
前記第一出力端子と第二電圧端子の間に接続される第二抵抗と、
前記第二電圧端子と第二出力端子の間に接続される第三抵抗と、
前記第二出力端子と前記第一電圧端子の間に接続される第四抵抗と、
電源端子と前記第一電圧端子との間に接続された前記第五抵抗と、
接地端子と前記第二電圧端子との間に接続された前記第六抵抗と、を備え、
前記第一抵抗〜前記第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗は、他の前記抵抗の抵抗値の温度係数と異なる温度係数を有し、
前記第一出力端子から出力される温度補償電圧と前記第二出力端子から出力される温度補償電圧が所定温度において等しくなるように、前記第一抵抗〜前記第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗の抵抗値が調整されている
ことを特徴とするセンサ装置。
【請求項６】
センサ素子と、
前記センサ素子の出力電圧を比較する比較器と、
前記比較器の入力端子に温度補償電圧を出力して、前記センサ素子の温度係数の補償を行う温度補償回路と、を備え、
前記温度補償回路は、
第一電圧端子と第一出力端子の間に接続される第一抵抗と、
前記第一出力端子と第二電圧端子の間に接続される第二抵抗と、
前記第二電圧端子と第二出力端子の間に接続される第三抵抗と、
前記第二出力端子と前記第一電圧端子の間に接続される第四抵抗と、
電源端子と前記第一電圧端子との間に接続された前記第五抵抗と、
接地端子と前記第二電圧端子との間に接続された前記第六抵抗と、を備え、
前記第一抵抗〜前記第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗は、他の前記抵抗の抵抗値の温度係数と異なる温度係数を有し、
前記第一抵抗の抵抗値と前記第三抵抗の抵抗値の積の値と前記第二抵抗の抵抗値と前記第四抵抗の抵抗値の積の値とが、所定温度において等しい
ことを特徴とするセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補償回路およびセンサ装置に関し、特にセンサ素子の感度の温度補償を行う回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、様々なセンサ装置が電子機器に搭載され、活用されている。例としては、磁気センサ装置を電子機器に搭載し、磁石を蓋やカバーに備え付けた例が挙げられる。電子機器は、蓋やカバーが電子機器から遠い状態では通常動作を行い、蓋やカバーが電子機器に近づいた状態では、省電力モードに移行するように動作する。磁気センサ装置は、蓋やカバーと電子機器の遠近を、磁石からの磁束密度の変化により検出し、印加される磁束密度が所定値以下の状態であるか所定値以上の状態であるかを出力し、電子機器に伝達する。ここで、センサ装置の出力信号は、温度変化に対して一定であることが理想的であるが、センサ装置を構成するセンサ素子そのものの出力信号が温度依存を有していることから、センサ素子の温度依存を補償するための温度補償回路をセンサ装置に搭載することが求められている。
【０００３】
従来の温度補償回路の一例の回路図を図１０に示す。従来の温度補償回路ＢＬ１は、電源端子ＶＤＤと接地端子ＶＳＳとの間に順に直列接続された抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４と、抵抗Ｒ４１とで構成されている。抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２の接続点である第一出力端子ＮＴＨ１からは第一基準電圧ＶＴＨ１が出力され、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の接続点である基準電圧端子ＮＲＥＦからは基準電圧ＶＲＥＦが出力され、抵抗Ｒ１３と抵抗Ｒ１４の接続点である第二出力端子ＮＴＨ２からは第二基準電圧ＶＴＨ２が出力される。抵抗Ｒ４１は、第一出力端子ＮＴＨ１と第二出力端子ＮＴＨ２との間に接続される。
【０００４】
抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４は、抵抗値Ｒ１１と抵抗値Ｒ１４が等しく、抵抗値Ｒ１２と抵抗値Ｒ１３が等しく、抵抗値の温度係数が等しい。抵抗Ｒ４１は、抵抗値の温度係数が抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値の温度係数と異なっている。ここでは説明の便宜上、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値の温度係数は、抵抗Ｒ４１の抵抗値の温度係数よりも大きいとすると、
【０００５】
【数１】
0006511336.tif 000002
【０００６】
【数２】
0006511336.tif 000003
【０００７】
【数３】
0006511336.tif 000004
【０００８】
となる。ここで、接地端子ＶＳＳの電圧を零（ゼロ）とした。また、ＲＸは第一出力端子ＮＴＨ１と第二出力端子ＮＴＨ２との間の抵抗値であり、次式で表される。
【０００９】
【数４】
0006511336.tif 000005
【００１０】
式（Ａ１）および式（Ａ２）に式（Ａ４）を代入すると次式を得る。
【００１１】
【数５】
0006511336.tif 000006
【００１２】
【数６】
0006511336.tif 000007
【００１３】
温度が高くなると抵抗Ｒ４１の抵抗値は抵抗Ｒ１１の抵抗値よりも小さくなるので、Ｒ１１／Ｒ４１の項は高温で大きくなり、図１１に示すように、ＶＴＨ１−ＶＲＥＦは高温で小さくなり、またＶＲＥＦ−ＶＴＨ２も小さくなる。以上のように、基準電圧に温度依存性を持たせ、基準電圧の温度係数をセンサ素子の温度係数とあわせることで、センサ装置の出力が温度変化に対して一定になり、温度依存のない高精度な出力を実現することができる。また、抵抗Ｒ４１と抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の抵抗値を調整し、温度係数の異なる抵抗の比を調整することによって温度補償量の調整が可能であり、広範なセンサと装置または半導体装置で応用可能な温度補償回路が小さな回路規模で実現されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−１１７２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の温度補償回路においては、温度補償量とともに、ある基準温度での補償量も変化してしまうため、基準温度での最適な補償量と最適な温度補償量を両立可能な抵抗値の範囲が狭く、温度補償回路を使用可能な範囲が限定されるという課題があった。すなわち、温度補償量のみを独立に調整することができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従来のこのような問題点を解決するために、本発明の温度補償回路は以下のような構成とした。
【００１７】
少なくとも第一抵抗〜第六抵抗の６つの抵抗を備え、第一抵抗と第二抵抗との接続点に設けられる第一出力端子と、第三抵抗と第四抵抗との接続点に設けられる第二出力端子と、第一抵抗と第四抵抗との接続点に設けられる第一電圧端子と、第二抵抗と第三抵抗との接続点に設けられる第二電圧端子と、電源端子と第一電圧端子との間に接続された第五抵抗と、接地端子と第二電圧端子との間に接続された第六抵抗とを備え、第一抵抗〜第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗の抵抗値は他の抵抗の抵抗値の温度係数と異なる温度係数を有し、第一出力端子から出力される温度補償電圧と第二出力端子から出力される温度補償電圧が所定温度において等しくなるように、第一抵抗〜第四抵抗のうち少なくともひとつの抵抗の抵抗値が調整されていることを特徴とした温度補償回路。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の温度補償回路によれば、温度係数の異なる抵抗を有効的に活用することにより、温度係数のみを調整可能であり、かつ温度補償量を調整可能な温度補償回路を比較的小さな回路規模で実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態の温度補償回路の回路図である。
【図２】第１の実施形態に用いる抵抗の温度依存を示す図である。
【図３】第１の実施形態の出力電圧の温度依存を示す図である。
【図４】第２の実施形態の温度補償回路の回路図である。
【図５】第３の実施形態の温度補償回路の回路図である。
【図６】磁気センサの感度の温度依存を示す図である。
【図７】本発明の温度補償回路を磁気センサ装置に応用した例の回路図である。
【図８】本発明の温度補償回路を磁気センサ装置に応用した他の例の回路図である。
【図９】磁気センサ装置に用いる基準電圧回路の一例を示す回路図である。
【図１０】従来の温度補償回路の回路図である。
【図１１】従来の温度補償回路の基準電圧の温度依存を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の温度補償回路は、半導体回路における温度補償回路として幅広く利用されうる。以下、本発明の温度補償回路について図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の温度補償回路の回路図である。第１の実施形態の温度補償回路１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ６で構成されている。
【００２１】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点に第一出力端子Ｎｒ１が設けられ、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続点に第二出力端子Ｎｒ２が設けられる。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ４との接続点に第一電圧端子Ｎａが設けられ、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点に第二電圧端子Ｎｂが設けられる。電源端子ＶＤＤと第一電圧端子Ｎａとの間に抵抗Ｒ５が接続され、接地端子ＶＳＳと第二電圧端子Ｎｂとの間に抵抗Ｒ６が接続される。
【００２２】
第一出力端子Ｎｒ１、第二出力端子Ｎｒ２、第一電圧端子Ｎａ、第二電圧端子Ｎｂの各端子の電圧をそれぞれＶｒ１、Ｖｒ２、Ｖａ、Ｖｂのように表す。Ｖｒ１、Ｖｒ２は次の式で算出される。
【００２３】
【数７】
0006511336.tif 000008
【００２４】
【数８】
0006511336.tif 000009
【００２５】
Ｖｒ１とＶｒ２の差分を温度補償電圧ΔＶｒとおくと、温度補償電圧ΔＶｒは次式で表される。
【００２６】
【数９】
0006511336.tif 000010
【００２７】
抵抗Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくともひとつの抵抗の抵抗値は、他の抵抗の抵抗値の温度係数と異なる温度係数を有している。
【００２８】
図２は、第１の実施形態に用いる抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値の温度依存を示す図である。説明の便宜上、例として、抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４の抵抗値と各抵抗値の温度係数は等しく、抵抗Ｒ２の抵抗値の温度係数は抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４の抵抗値の温度係数と異なり、特に温度係数が小さいとする。抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４の各抵抗値の温度係数を第一温度係数とし、抵抗Ｒ２の抵抗値の温度係数を第二温度係数とする。また、ある所定の温度Ｔ０で抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値が等しいとすると、温度補償電圧ΔＶｒは式（３）から次のように表される。
【００２９】
【数１０】
0006511336.tif 000011
【００３０】
ここで、αは抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１の比であり、α＝Ｒ２／Ｒ１である。温度Ｔ０では抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値が等しく、α＝１となるから、温度補償電圧ΔＶｒは零（ゼロ）になる。温度Ｔ０よりも高い温度では、抵抗Ｒ２の抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値よりも小さくなるので、α＜１であり、温度補償電圧ΔＶｒは負の値になる。温度Ｔ０よりも低い温度では、抵抗Ｒ２の抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値よりも大きくなるので、α＞１であり、温度補償電圧ΔＶｒは正の値になる。この様子を図３に示した。
【００３１】
図３は、第１の実施形態の出力電圧の温度依存を示す図である。温度Ｔ０ではΔＶｒ＝Ｖｒ１−Ｖｒ２＝０からＶｒ１＝Ｖｒ２となる。温度Ｔ０よりも高い温度では、ΔＶｒ＝Ｖｒ１−Ｖｒ２＜０からＶｒ１＜Ｖｒ２となる。温度Ｔ０よりも低い温度では、ΔＶｒ＝Ｖｒ１−Ｖｒ２＞０からＶｒ１＞Ｖｒ２となる。
【００３２】
また、温度Ｔ０以外の温度における温度補償電圧ΔＶｒの大きさは、式（４）で表されるように、α＝Ｒ２／Ｒ１、すなわち抵抗Ｒ１とＲ２の大きさによって変化するが、前述のとおり、抵抗Ｒ２とＲ１は温度Ｔ０で抵抗値が等しくなる様に調整するため、温度Ｔ０以外の温度における大きさを調整するのは困難である。温度補償電圧ΔＶｒの大きさを調整するために、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６を設けている。
【００３３】
温度補償電圧ΔＶｒは式（４）で表されるように、（Ｖａ−Ｖｂ）の値によって大きさが変化する。以降では（Ｖａ−Ｖｂ）を算出する。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６に流れる電流をそれぞれＩ５、Ｉ６とおくと、それぞれ次式で表される。
【００３４】
【数１１】
0006511336.tif 000012
【００３５】
【数１２】
0006511336.tif 000013
【００３６】
上式を変形して、ＶａとＶｂ、さらにＶａ−Ｖｂを求めると次式を得る。
【００３７】
【数１３】
0006511336.tif 000014
【００３８】
【数１４】
0006511336.tif 000015
【００３９】
【数１５】
0006511336.tif 000016
【００４０】
回路構成上、電流Ｉ５と電流Ｉ６は等しいので式（９）は次式のようになる。
【００４１】
【数１６】
0006511336.tif 000017
【００４２】
ここで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４からなる抵抗の等価抵抗をＲａ、抵抗Ｒ１〜Ｒ６からなる抵抗の等価抵抗をＲｔとおくと、等価抵抗Ｒａと等価抵抗Ｒｔは以下の式で表される。
【００４３】
【数１７】
0006511336.tif 000018
【００４４】
【数１８】
0006511336.tif 000019
【００４５】
回路構成上、抵抗Ｒ５に流れる電流と等価抵抗Ｒｔに流れる電流は等しいから、
【００４６】
【数１９】
0006511336.tif 000020
【００４７】
となる。式（１０）に式（１３）を代入すると次式を得る。
【００４８】
【数２０】
0006511336.tif 000021
【００４９】
式（１４）に式（１２）を代入すると
【００５０】
【数２１】
0006511336.tif 000022
【００５１】
をとなる。さらに式（１５）を変形して次式を得る。
【００５２】
【数２２】
0006511336.tif 000023
【００５３】
式（１６）に式（１１）を代入すると次式になる。
【００５４】
【数２３】
0006511336.tif 000024
【００５５】
従って、抵抗Ｒ５、Ｒ６の抵抗値が大きいほどＶａ−Ｖｂは小さくなり、式（３）または式（４）で示す温度補償電圧ΔＶｒの値も小さくなる。言い換えると、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の抵抗値を任意の値に設定することによってＶａ−Ｖｂの大きさを任意に調整可能であり、従って、式（３）または式（４）で示す温度補償電圧ΔＶｒの大きさも任意に調整可能となる。一方、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の抵抗値がどのような抵抗値であっても、温度Ｔ０では温度補償電圧ΔＶｒの大きさはゼロであるから、本実施例の温度補償回路は、温度補償量のみを独立に調整することが可能である。
【００５６】
以上により本発明の第１の実施形態の温度補償回路の動作を説明し、温度係数の異なる抵抗を有効的に活用することにより、温度係数のみを調整可能であり、かつ温度補償量を調整可能な温度補償回路を比較的小さな回路規模で実現できることを示した。
【００５７】
本説明においては、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗の抵抗値と抵抗値の温度依存の一例の関係を示したが、本説明内で記載した構成であれば、必ずしもこの抵抗間の関係に制限されるものではない。例えば、抵抗Ｒ１の抵抗値の温度係数を抵抗Ｒ２〜Ｒ４と異ならせるようにしてもよく、また抵抗Ｒ３の抵抗値の温度係数を抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４と異ならせるようにしても良い。または、抵抗Ｒ１とＲ３の抵抗値の温度係数を等しくし、これと異なる抵抗値の温度係数を有する抵抗Ｒ２とＲ４を用いてもよい。説明のために、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の抵抗値は等しく、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ４の抵抗値は等しく、抵抗Ｒ２とＲ１の比をαとし、α＝Ｒ２／Ｒ１で表すと、式（３）から温度補償電圧ΔＶｒは次式のようになる。
【００５８】
【数２４】
0006511336.tif 000025
【００５９】
式（１８）の右辺は、式（４）の右辺の２倍の大きさになる。従って、温度補償電圧ΔＶｒの大きさは、式（４）で説明した場合の２倍となり、温度Ｔ０では大きさが零になるため、上記で説明した温度補償回路の特徴を同じく有している。また、温度Ｔ０で温度補償電圧ΔＶｒが零になる条件として、上記の説明ではＲ１＝Ｒ２の場合を挙げたが、この限りではなく、式（３）の分数部分の分子が零になるような抵抗値を選定すれば良い。具体的には、Ｒ２×Ｒ４とＲ１×Ｒ３が等しくなるように抵抗値を選定すれば良い。
【００６０】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態の温度補償回路の回路図である。図１に示した第１の実施形態との違いは、抵抗Ｒ７を追加した点である。追加した抵抗Ｒ７は第一電圧端子Ｎａ、第二電圧端子Ｎｂとの間に接続される。抵抗Ｒ７が追加されたことにより、抵抗Ｒ１〜Ｒ４と抵抗Ｒ７からなる抵抗の等価抵抗Ｒａ’は次のようになる。
【００６１】
【数２５】
0006511336.tif 000026
【００６２】
ここで、Ｒａは、第一の実施形態の式（１１）で示した抵抗Ｒ１〜Ｒ４からなる等価抵抗Ｒａと同じである。また、抵抗Ｒ１〜Ｒ７からなる抵抗の等価抵抗をＲｔ’とおくと、等価抵抗Ｒｔ’は以下の式で表される。
【００６３】
【数２６】
0006511336.tif 000027
【００６４】
第一の実施形態の式（１３）から式（１７）の導出過程と同様にしてＶａ−Ｖｂを求めると、次式のようになる。
回路構成上、抵抗Ｒ５に流れる電流と等価抵抗Ｒｔ’に流れる電流は等しいから、
【００６５】
【数２７】
0006511336.tif 000028
【００６６】
となる。式（１０）に式（２１）を代入すると次式を得る。
【００６７】
【数２８】
0006511336.tif 000029
【００６８】
式（２２）に式（２０）を代入すると
【００６９】
【数２９】
0006511336.tif 000030
【００７０】
をとなる。さらに式（２３）を変形して次式を得る。
【００７１】
【数３０】
0006511336.tif 000031
【００７２】
式（２４）に式（１９）を代入すると次式になる。
【００７３】
【数３１】
0006511336.tif 000032
【００７４】
第一の実施形態で求めた式（１６）と比較すると、分母に（１＋Ｒａ/Ｒ７）の項が追加されている。すなわち、抵抗Ｒ７を追加したことによりＶａ−Ｖｂの値が小さくなり、抵抗Ｒ７の抵抗値が小さいほどＶａ−Ｖｂは小さくなり、式（３）または式（４）で示す温度補償電圧ΔＶｒの値も小さくなる。言い換えると、抵抗Ｒ７の抵抗値を任意の値に設定することによってＶａ−Ｖｂの大きさを任意に調整可能であり、従って、式（３）または式（４）で示す温度補償電圧ΔＶｒの大きさも任意に調整可能となる。一方、抵抗Ｒ７の抵抗値がどのような抵抗値であっても、温度Ｔ０では温度補償電圧ΔＶｒの大きさはゼロであるから、本実施形態の温度補償回路は、温度補償量のみを独立に調整することが可能である。また、抵抗Ｒ７の抵抗値の温度係数を等価抵抗Ｒａの抵抗値の温度係数と異ならせることにより、Ｖａ−Ｖｂにも温度依存を持たせることが可能になるため、より柔軟に温度補償電圧ΔＶｒの大きさを調整することも可能である。
【００７５】
以上により本発明の第２の実施形態の温度補償回路の動作を説明し、温度係数の異なる抵抗を有効的に活用することにより、温度係数のみを調整可能であり、かつ温度補償量を調整可能な温度補償回路を比較的小さな回路規模で実現できることを示した。
【００７６】
＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態の温度補償回路の回路図である。図１に示した第１の実施形態との違いは、抵抗Ｒ８を追加した点である。追加した抵抗Ｒ８は第一出力端子Ｎｒ１と第二出力端子Ｎｒ２との間に接続される。以下、本実施例における第一出力端子Ｎｒ１の電圧Ｖｒ１’、第二出力端子Ｎｒ２の電圧Ｖｒ２’、温度補償電圧ΔＶｒ’を算出する。抵抗Ｒ１〜Ｒ４およびＲ８に流れる電流をそれぞれＩ１〜Ｉ４、Ｉ８とすると、それぞれの関係は次式で表される。
【００７７】
【数３２】
0006511336.tif 000033
【００７８】
【数３３】
0006511336.tif 000034
【００７９】
【数３４】
0006511336.tif 000035
【００８０】
【数３５】
0006511336.tif 000036
【００８１】
【数３６】
0006511336.tif 000037
【００８２】
【数３７】
0006511336.tif 000038
【００８３】
【数３８】
0006511336.tif 000039
【００８４】
式（２６）〜式（３２）から温度補償電圧ΔＶｒ’＝Ｖｒ１’−Ｖｒ２’を算出すると、次式のようになる。
【００８５】
【数３９】
0006511336.tif 000040
【００８６】
ここで、途中の計算式は割愛した。式（３３）で表される本実施形態の温度補償電圧ΔＶｒ’と、式（３）で表される第１の実施形態の温度補償回路の温度補償電圧ΔＶｒ’とを比較すると、
【００８７】
【数４０】
0006511336.tif 000041
【００８８】
の関係で表される。すなわち、抵抗Ｒ８を追加したことにより温度補償電圧ΔＶｒ’の値が小さくなる。言い換えると、抵抗Ｒ８の抵抗値を任意の値に設定することによって温度補償電圧ΔＶｒ’の大きさを任意に調整可能となる。一方、抵抗Ｒ８の抵抗値がどのような抵抗値であっても、温度Ｔ０では温度補償電圧ΔＶｒの大きさはゼロであるから、本実施形態の温度補償回路は、温度補償量のみを独立に調整することが可能である。また、抵抗Ｒ８の抵抗値の温度係数を、抵抗Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくともひとつの抵抗の抵抗値の温度係数と同じにするか、または、上記の抵抗Ｒ１〜Ｒ４のうち少なくともひとつの抵抗以外の抵抗の抵抗値の温度係数と同じにするか、および抵抗Ｒ８の抵抗値の大きさにより、温度補償電圧ΔＶｒ’の温度係数を変えることが可能になるため、より柔軟に温度補償電圧ΔＶｒの大きさを調整することも可能である。
【００８９】
以上により本発明の第３の実施形態の温度補償回路の動作を説明し、温度係数の異なる抵抗を有効的に活用することにより、温度係数のみを調整可能であり、かつ温度補償量を調整可能な温度補償回路を比較的小さな回路規模で実現できることを示した。
【００９０】
＜本発明の温度補償回路の応用例＞
図６は、センサ素子の感度の温度依存を示した図である。例として、磁気センサの一例であるホール素子の感度の温度依存を示した。ホール素子の感度は、一般には移動度に比例するため、高温で感度が低くなる特性を示す。所定の温度Ｔ０における感度をｋ０とすると、所定の温度Ｔ０よりも高い温度では感度はｋ０よりも低くなり、所定の温度Ｔ０よりも低い温度では感度はｋ０よりも高くなる。センサ素子を搭載したセンサ装置の出力には、温度に対して変化の無いまたは変化が小さいことが求められるから、センサ装置にはセンサ素子の温度依存特性を補償する回路が求められる、このような場合に本発明の温度補償回路は好適である。図７および図８に、本発明の温度補償回路をセンサ装置に適用した例を示す。
【００９１】
図７は、本発明の温度補償回路を磁気センサ装置に応用した例の回路図である。磁電変換素子であるホール素子２の信号は、スイッチ回路３を介して差動増幅器４に入力され、差動増幅器４はこれを増幅し、容量Ｃ１、Ｃ２を介して比較器５に入力される。比較器５では、ホール素子２の出力である、印加された磁束密度に応じた信号にもとづいて端子Ｎ１および端子Ｎ２に供給される電圧差と、端子Ｎ３および端子Ｎ４に供給される電圧差とを比較して、印加された磁束密度が所定の磁束密度よりも大きいか小さいかを出力する。スイッチ回路３、スイッチＳ１、Ｓ２、および容量Ｃ１〜Ｃ４、基準電圧ｒｅｆ０は、ホール素子２や差動増幅器４や比較器５が有している誤差成分を除去し、高精度な比較結果を得るために用いられる。図６で示したように、ホール素子２の感度は温度依存をもつため、端子Ｎ３および端子Ｎ４に供給される電圧差が温度に対して一定である場合には、比較器５の出力、すなわち磁気センサ装置の出力は、温度に対して一定でない、温度依存を有する出力になる。このホール素子２の温度依存を補償するために、端子Ｎ３および端子Ｎ４には、本発明の温度補償回路１の第一出力端子Ｎｒ１および第二出力端子Ｎｒ２が、スイッチＳ３、Ｓ３ｘ、Ｓ４、Ｓ４ｘを介して接続され、温度補償電圧ΔＶｒまたはΔＶｒ’が供給されることにより、温度依存のない磁気センサ装置の出力を得ることが可能になる。
【００９２】
図８は、本発明の温度補償回路を磁気センサ装置に応用した他の例の回路図である。図７に示した磁気センサ装置との違いは、基準電圧回路６とスイッチＳ５、Ｓ５ｘ、Ｓ６、Ｓ６ｘを追加した点である。端子Ｎ３および端子Ｎ４には、基準電圧回路６の出力端子Ｎｒ３および出力端子Ｎｒ４が、スイッチＳ５、Ｓ５ｘ、Ｓ６、Ｓ６ｘを介して接続され、温度依存のない基準電圧ΔＶｒｅｆが供給される。従って、所定の温度Ｔ０での補償量を基準電圧回路６により供給し、温度補償量を温度補償回路１により供給することが可能である。言い換えると、温度依存のない磁気センサ装置の出力を得ることができるのと共に、印加された磁束密度が所定の磁束密度よりも大きいか小さいかの閾値レベルを調整することが可能になる。
【００９３】
図９は、図８に示した基準電圧回路６の一例を示す回路図である。基準電圧回路６は、電源端子ＶＤＤと接地端子ＶＳＳの間に直列に接続された抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ３で構成される。抵抗Ｒｘ１とＲｘ２の接続点に出力端子Ｎｒ３が設けられ、抵抗Ｒｘ２とＲｘ３の接続点に出力端子Ｎｒ４が設けられる。
出力端子Ｎｒ３および出力端子Ｎｒ４の電圧をそれぞれＶｒ３、Ｖｒ４、基準電圧ΔＶｒｅｆ＝Ｖｒ３−Ｖｒ４とすると次式を得る。
【００９４】
【数４１】
0006511336.tif 000042
【００９５】
抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ３を同じ温度係数を有する抵抗で構成すると、基準電圧ΔＶｒｅｆは温度依存のない電圧となる。また、ΔＶｒｅｆの大きさは、抵抗Ｒｘ１〜Ｒｘ３の比を調整することにより、任意に調整可能である。
【００９６】
図７〜９に本発明の温度補償回路を磁気センサ装置に応用した例を示した。本説明においては、説明のために具体的な例を示したが、必ずしもこの構成やセンサ素子に制限されるものではなく、広範な半導体回路において応用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１  温度補償回路
２  ホール素子
３  スイッチ回路
４  差動増幅器
５  比較器
６  基準電圧回路
【図１】
0006511336.tif 000043
【図２】
0006511336.tif 000044
【図３】
0006511336.tif 000045
【図４】
0006511336.tif 000046
【図５】
0006511336.tif 000047
【図６】
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【図７】
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【図８】
0006511336.tif 000050
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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