DE10032527C1 - Temperaturkompensationsschaltung für ein Hall-Element - Google Patents
Temperaturkompensationsschaltung für ein Hall-ElementInfo
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Abstract
Eine Temperaturkompensationsschaltung für ein Hall-Element weist einen ersten und einen zweiten Bandabstands-Referenzkreis auf. Das Hall-Element (HS) wird von einem Erregerstrom (I1) gespeist, welcher proprotional zu einer im ersten Bandabstands-Referenzspannung erzeugbaren ersten Referenzspannung (UR1) ist. Weiterhin ist ein zweiter Bandabstands-Referenzkreis vorgesehen, der einen zweiten Widerstand aufweist, welcher von einem anderen Widerstandstyp als der erste Widerstand (R1) ist, und über dem eine zweite Referenzspannung abfällt. Ein Komparator (V1) ist eingangsseitig mit dem Hall-Sensor (HS) und mit dem zweiten Widerstand (R2) verbunden und vergleicht die Hall-Spannung (UH) mit der zweiten Referenzspannung (UR2). Die vorliegende Temperaturkompensationsschaltung gleicht automatisch fertigungsbedingte sowie temperaturbedingte Toleranzen ab.
Description
Die Erfindung betrifft eine Temperaturkompensationsschaltung
für ein Hall-Element zur Magnetfeldmessung.
Hall-Sensoren zur Magnetfeldmessung unterliegen der Forderung
nach hoher Präzision. Dem steht entgegen, daß durch Tempera
tureinflüsse Temperaturabhängigkeiten sowie durch Abweichun
gen der Fertigungsparameter fertigungsbedingte bzw. technolo
gieabhängige Abweichungen entstehen, die dazu führen, daß
Hall-Sensoren, welche ein digitales Ausgangssignal haben, Ab
weichungen von Soll-Schaltpunkten aufweisen.
Zum Abgleich bzw. zur Kompensation temperaturbedingter oder
fertigungsbedingter Toleranzen sind unterschiedliche Ansätze
bekannt.
In dem Dokument US 4,705,964 ist ein integrierter Hall-
Schaltkreis mit einstellbarem Arbeitspunkt angegeben. Hierfür
sind einstellbare Widerstände vorgesehen, welche durch
Serienschaltungen von Teilwiderständen realisiert sind, wobei
Schmelzdrähte (fusable links) zur Einstellung der Widerstände
dienen. Hierfür sind zum einen aufwendige Messverfahren er
forderlich, und zum anderen erfordert das beschriebene Prin
zip einen großen Chip-Flächenbedarf sowie einen großen Ab
gleichaufwand.
Ähnliche Nachteile weisen vergleichbare Abgleichverfahren,
wie Zener-Zapping, Laser-Fuses sowie Laser-Abgleichverfahren
auf.
Im Dokument US 4,833,406 ist ein temperaturkompensierter
Hall-Effekt-Sensor angegeben. Dort ist für die Temperaturkom
pensation eine Bipolar-Differenz-Eingangsstufe am Ausgang des
Hall-Elementes angeordnet. Dabei ist jedoch eine hohe Nichtlinearität
vorhanden, welche die Genauigkeit des Abgleichs
begrenzt.
In dem Dokument US 5,260,614 A ist ein kompensierter Hall-
Sensor angegeben. Dabei sind zumindest zwei Stromquellen vor
gesehen, mit denen ein kompensierender Erregerstrom zur Ver
sorgung des Hall-Sensors gebildet ist. Zur Erzeugung des Er
regerstroms für den Hall-Sensor ist eine aufwendige Schal
tungstechnik erforderlich.
In dem Dokument EP 0 450 910 A2 ist ein Temperaturkompensati
onsverfahren für einen Hall-Effekt-Schaltkreis angegeben. Zur
Temperaturkompensation ist dabei ein Widerstand in der glei
chen epitaktischen Schicht wie das Hall-Element angeordnet.
Aufgrund der Vielzahl von in Serie geschalteten Basis-
Emitter-Spannungen erfordert die Schaltung jedoch eine hohe
Versorgungsspannung, welche zumindest die Summe aus drei Ba
sis-Emitter-Spannungen und einer Sättigungsspannung umfaßt.
Aus Tietze, Schenk: "Halbleiter-Schaltungstechnik", 10. Aufla
ge, Springer-Verlag, 1993, Seite 558, ist das Prinzip der Bandabstands-Referenz be
kannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Temperaturkompensationsschaltung für ein Hall-Element anzuge
ben, welche Fertigungs- und Temperaturschwankungen automa
tisch kompensiert und die für den Betrieb mit geringen Be
triebsspannungen geeignet ist.
Die Aufgabe wird mit einer Temperaturkompen
sationsschaltung für ein Hall-Element gemäß den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Das Vorsehen von zwei Bandabstands-Referenzkreisen, welche
unterschiedliche Widerstandstypen verwenden, hat den Vorteil,
daß ohne einen zusätzlichen Abgleich eine technologieunabhän
gige und damit Fertigungsparameter-unabhängige sowie bezüg
lich der Temperatur determinierte Erfassung bzw. Digitalisie
rung eines Magnetfeld-Signals ermöglicht ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Temperaturkompensations
schaltung ist es, daß diese weitgehend unabhängig von der Be
triebsspannung der Temperaturkompensationsschaltung arbeitet
und noch bei sehr kleinen Betriebsspannungen funktioniert.
Wenn mit der Temperaturkompensationsschaltung ein digitales
Ausgangssignal erzeugt werden soll, so lassen sich mit vor
liegender Schaltung Schaltpunkte realisieren, welche weitge
hend unabhängig von Fertigungs- und Temperaturparametern
sind.
Die über dem ersten Widerstand abfallende, erste Referenzspan
nung wird mit dem Stromspiegel im ersten Bandabstands-
Referenzkreis in eine Versorgungsspannung für das Hall-
Element, welche proportional zur ersten Referenzspannung ist,
transformiert.
Der erste Widerstand kann dabei technologisch mit dem Hall-
Element gekoppelt sein. Beispielsweise kann der erste Wider
stand in der gleichen Epitaxie-Schicht wie das Hall-Element
angeordnet sein. Die so erzeugbare Hall-Element-
Versorgungsspannung ist hierdurch technologieunabhängig, da
Dotierungsparameter und Schichtdicken-Abweichungen bei der
Fertigung sowohl im ersten Widerstand als auch im Hall-
Element gleich sind.
Bei der Herstellung der Temperaturkompensationsschaltung kann
auf einen Temperaturabgleich sowie auf einen Empfindlich
keitsabgleich verzichtet werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Er
findung weist der zweite Bandabstands-Referenzkreis einen
dritten Widerstand auf, der vom zweiten Widerstandstyp ist
und der mit dem Komparator zur Zuführung einer dritten, über
dem dritten Widerstand abfallenden Referenzspannung verbunden
ist. Zwischen der zweiten und der dritten Referenzspannung
besteht ein näherungsweise Fertigungstechnologie-unabhängiger
Temperaturkoeffizient. Durch gewichtetes Addieren oder Sub
trahieren der zweiten und dritten Referenzspannung kann eine
beliebige Spannung mit einem beliebigen Temperaturkoeffizient
und Temperaturverlauf technologieunabhängig erzeugt werden.
Mit dem zweiten Bandabstands-Referenzkreis können beispiels
weise Umschaltpunkte für Komparatoren zur digitalen Weiter
verarbeitung des Hall-Spannungssignals realisiert sein.
Sowohl erste als auch zweite Referenzspannung sind Bandgap-
Referenzspannungen. Diese sind beispielsweise aus der Diffe
renz von zwei Basis-Emitter-Spannungen erzeugbar. Diese kön
nen mittels zweier mit unterschiedlichen Stromdichten betrie
bener Transistoren erzeugt werden.
Die dritte Referenzspannung kann eine Basis-Emitter-Spannung
sein.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung sind zur Erzeugung der ersten Referenzspan
nung vier Transistoren vorgesehen, welche gemeinsam eine
Rückkopplungsschleife bilden. Die Transistoren sind mit einem
Bezugspotential, einem Versorgungspotential sowie mit dem er
sten Widerstand verbunden. Die Transistoren sind dabei derart
verschaltet, daß über dem am Emitter des zweiten Transistors
angeschlossenen, ersten Widerstand eine PTAT (proportional to
absolute temperature) Spannung gebildet ist. Die Transistoren
sind dabei derart miteinander verbunden, daß zwischen Versor
gungs- und Bezugspotential nur jeweils eine Basis-Emitter-
Spannung bzw. eine Schwellspannung eines MOS-Transistors ab
fällt, so daß die Schaltung mit geringer Versorgungsspannung
betreibbar ist.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung bildet der vierte Transistor zugleich mit
einem fünften Transistor, der an das Hall-Element angeschlos
sen ist, einen Stromspiegel.
Der Stromspiegel dient zur Spiegelung des aus dem Quotienten
von erster Referenzspannung und erstem Widerstand gebildeten
Stroms zur Versorgung des Hall-Elements mit einem Erreger
strom. Dieser Stromspiegel kann verstärkende Eigenschaften
haben, so daß die über dem Hall-Element abfallende Spannung
gegenüber der ersten Referenzspannung verstärkt ist.
Anstelle des fünften Transistors kann eine Verstärker- oder
Stromspiegelschaltung vorgesehen sein, welche derart ausge
bildet ist, daß über dem Hall-Element eine Spannung abfällt,
welche proportional zu einem gewichteten Produkt von erster
Referenzspannung und einer Basis-Emitter-Spannung eines Tran
sistors im Bandgap-Referenzkreis ist. Die Faktoren können mit
Wichtungsfaktoren gewichtet sein, welche beispielsweise durch
Stromspiegelverhältnisse einstellbar sind.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung ist an den zweiten Widerstand ein zweiter
Stromspiegel zur Auskopplung eines zur zweiten Referenzspan
nung proportionalen, zweiten Stroms angeschlossen.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung ist der dritte Widerstand mit dem Komparator
derart verbunden, daß dem Komparator zum Vergleich mit der
Hall-Spannung eine Summenspannung aus zweiter und dritter Re
ferenzspannung zuführbar ist. Die zweite und dritte Referenz
spannung sind dabei mit Gewichtungskoeffizienten so gewicht
bar, daß ein beliebiger Temperaturkoeffizient bzw. aufwendige
Temperaturverläufe höherer Ordnung erreichbar sind.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung ist dem Komparator zumindest ein Operations
verstärker zur Signalverstärkung von Hall-Spannung und Refe
renzspannungen vorgeschaltet.
Während der erste Widerstand und das Hall-Element von einem
ersten Widerstandstyp sind, wobei beide in der gleichen Halb
leiter-Technologie aufgebaut sein können und insbesondere den
gleichen, vertikalen Aufbau aufweisen können, sind der zweite
und der dritte Widerstand von einem zweiten Widerstandstyp,
der sich vom ersten Widerstandstyp unterscheidet. Der zweite
und dritte Widerstand kann beispielsweise in einer polykri
stallinen Siliziumschicht gebildet sein, während erster Wi
derstand und Hall-Element als Epitaxie- oder Wannenwiderstand
ausgebildet sind.
Der zweite und dritte Widerstand kann ein Diffusionswider
stand sein.
Der Verstärker kann MOSFET- oder JFET-Eingangsstufen aufwei
sen. Die Verstärkung des Verstärkers kann über Widerstands
verhältnisse eingestellt werden und wird somit nicht von der
Steilheit von Bipolar-Differenz-Eingangsstufen und deren
Nichtlinearität beeinflußt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprü
chen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbei
spielen anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines ersten Bandabstands-
Referenzkreises,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines zweiten Bandabstands-
Referenzkreises,
Fig. 3 die Temperaturabhängigkeiten der in Abhängigkeit
von zweiter und dritter Referenzspannung gebildeten
Ströme,
Fig. 4 die Temperaturabhängigkeiten von zweiter und drit
ter Referenzspannung,
Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Komparator
schaltung zur Diskretisierung der Hall-Spannung
und
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem AD-
Wandler zur Digitalisierung der Hall-Spannung.
Fig. 1 zeigt ein als Magnetfeldsensor arbeitendes Hall-
Element HS, welches von einem Magnetfeld B durchsetzt ist.
Wenn dem Hall-Element HS ein Erregerstrom I1 zugeführt wird,
so ist in orthogonaler Richtung zum Magnetfeld und zum Erre
gerstrom eine Hall-Spannung UH ableitbar. Um eine von Techno
logie- und Fertigungsparametern unabhängige Hall-
Plattenspannung UH erzeugen zu können, ist ein erster Wider
stand R1 vorgesehen, über dem eine Referenzspannung UR1 ab
fällt. An dem ersten Widerstand R1, der mit einem Anschluß
mit einem Bezugspotential GND verbunden ist, ist ein Strom
spiegel T4, T5 angeschlossen, der einen zum Quotienten aus
erster Referenzspannung UR1 und erstem Widerstand R1 proportionalen
Strom, nämlich den Erregerstrom I1, dem Hall-Element
HS zuführt. Bei der ersten Referenzspannung UR1 handelt es
sich um eine PTAT-(proportional to absolute temperature-)
Spannung, die mit dem Rückkopplungsnetzwerk aus erstem bis
viertem Transistor T1 bis T4 gebildet ist. Hierfür ist ein
erster und ein zweiter Transistor T1, T2 vorgesehen, deren
Basisanschlüsse miteinander verbunden sind, wobei der erste
Transistor T1 einen mit seinem Basisanschluß verbundenen Kol
lektoranschluß hat, und dessen Emitteranschluß mit einem Be
zugspotential GND verbunden ist. Weiterhin sind ein dritter
und ein vierter Transistor T3, T4 vorgesehen, die als MOS-
Transistoren realisiert sind, deren Gates miteinander verbun
den sind und deren Source-Anschlüsse an ein gemeinsames, er
stes Versorgungspotential U1 angeschlossen sind, wobei Drain-
und Gate-Anschluß des vierten Transistors T4 miteinander ver
bunden sind, wobei die Drain-Anschlüsse von drittem und vier
tem Transistor T3, T4 jeweils mit einem Kollektor-Anschluß
der ersten und zweiten Transistoren T1, T2 verbunden sind,
und wobei der erste Widerstand R1 an den Emitter des zweiten
Transistors T2 angeschlossen ist.
Die am Magnetfeldsensor HS erzeugte Hall-Spannung berechnet
sich nach der Formel:
Für den Erregerstrom I1 gilt:
I1 = UR1.GR.n.q.d.µn.
Für die erste Referenzspannung UR1 gilt:
Für die Hall-Spannung UH folgt:
Dabei bezeichnen:
UH die Hall-Spannung, B das Magnetfeld, GH einen Geometriefak tor des Hall-Elements, rn den Scattering-Faktor, n die Dotie rung, d die Dicke des Hall-Elements HS und des ersten Wider stands R1, µn die Beweglichkeit, GR einen Geometriefaktor des Widerstands R1, k die Boltzmannkonstante, T die absolute Tem peratur und q die Elementarladung.
UH die Hall-Spannung, B das Magnetfeld, GH einen Geometriefak tor des Hall-Elements, rn den Scattering-Faktor, n die Dotie rung, d die Dicke des Hall-Elements HS und des ersten Wider stands R1, µn die Beweglichkeit, GR einen Geometriefaktor des Widerstands R1, k die Boltzmannkonstante, T die absolute Tem peratur und q die Elementarladung.
Gemäß obiger Herleitung ist die Hall-Spannung HS unabhängig
von Technologieparametern, wie beispielsweise der Schicht
dicke d und der Dotierung n des Hall-Elements HS. Die Beweg
lichkeit µn sowie der Scattering-Faktor rn und deren Tempera
turkoeffizienten sind nur schwach dotierungsabhängig.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des zweiten Bandab
stands-Referenzkreises. Dabei fällt über dem zweiten Wider
stand R2 eine zweite Referenzspannung UR2 und über dem drit
ten Widerstand R3 eine dritte Referenzspannung UR3 ab. Ein
zur zweiten Referenzspannung UR2 proportionaler Strom I2 wird
mit einem mit zwei MOS-Transistoren T8, T9 realisierten
Stromspiegel aus dem zweiten Bandabstands-Referenzkreis aus
gekoppelt, während ein dritter Strom I3, der zur dritten Re
ferenzspannung UR3 proportional ist, mit Transistoren T11,
T12 ausgekoppelt wird.
Der zweite Strom I2 ist proportional zum Quotienten aus zwei
ter Referenzspannung UR2 und zweitem Widerstand R2; der drit
te Strom I3 ist proportional zum Quotienten aus dritter Refe
renzspannung UR3 und drittem Widerstand R3.
Der MOS-Transistor T11 dient zugleich zur Regelung der über
dem dritten Widerstand R3 abfallenden Basis-Emitter-Spannung,
welche die dritte Referenzspannung UR3 ist, sowie zur Ein
stellung des Basispotentials für einen sechsten und siebten
Transistor T6, T7. Hierfür ist der Gate-Anschluß eines elften
Transistors T11 über einen ersten Kondensator C1 mit einem
zweiten Versorgungspotential U2 verbunden. Mit einem neunten
Transistor T9, dessen Drain mit dessen Gate verbunden ist,
sowie mit einem zehnten Transistor T10, dessen Gate mit dem
Gate des neunten Transistors verbunden ist, sowie mit dem
sechsten und siebten Transistor T6, T7 bildet der elfte Tran
sistor T11 wiederum eine Rückkopplungsschleife, welche dazu
führt, daß die zweite Referenzspannung UR2 über dem zweiten
Widerstand R2 eine PTAT(proportional to absolute tempera
ture)-Spannung ist.
Man erkennt, daß die Schaltungen gemäß Fig. 1 und Fig. 2
mit sehr geringen Versorgungsspannungen betreibbar sind, da
zwischen Versorgungspotential U1, U2 und Bezugspotential GND
jeweils nur maximal eine Basis-Emitter-Spannung oder eine
Schwellspannung, je nach Transistortyp, abfällt.
Fig. 3 zeigt die Temperaturabhängigkeiten des zweiten und
des dritten Stroms I2, I3. Es ist ersichtlich, daß die Tempe
raturkennlinien von zweitem und drittem Strom verschieden
sind, so daß mit gewichteter Summation oder Differenzbildung
beliebige, technologieunabhängige Temperaturkoeffizienten er
zeugbar sind.
Fig. 4 zeigt die Verläufe von zweiter und dritter Referenz
spannung UR2, UR3 über der Temperatur T, wobei der zweite
Strom I2 von Fig. 3 proportional zum Quotienten aus zweiter
Referenzspannung UR2 und zweitem Widerstand R2, und die drit
te Referenzspannung UR3 proportional zum Produkt aus drittem
Strom I3 und drittem Widerstand R3 ist.
Während erste und zweite Referenzspannung UR1, UR2 annähernd
technologieunabhängig sind, das heißt, daß lediglich Effekte
2. Ordnung einen Einfluß auf die Referenzspannungen UR1, UR2
haben, weist die dritte Referenzspannung UR3 lediglich eine
Abhängigkeit 3. Ordnung von Technologieparametern auf. Folg
lich sind alle weiteren, über Widerständen erzeugten Span
nungsabfälle weitgehend technologieunabhängig und bezüglich
der Temperaturabhängigkeit determiniert, so daß Schaltpunkte
mit beliebigem, einstellbarem Temperaturkoeffizienten techno
logieunabhängig eingestellt werden können.
Fig. 5 zeigt einen Komparator V1, dem ein erster Operations
verstärker OP1 und ein zweiter Operationsverstärker OP2 der
art vorgeschaltet sind, daß der erste Operationsverstärker
OP1 mit seinem Ausgang an den nichtinvertierenden Eingang des
Komparators V1, und der Ausgang des zweiten Operationsver
stärkers OP2 an den invertierenden Eingang des Komparators V1
angeschlossen sind. Erster und zweiter Operationsverstärker
OP1, OP2 weisen jeweils eine Gegenkopplung mit Widerständen
R6, R7 auf. Zwischen den nichtinvertierenden Eingängen der
Operationsverstärker OP1, OP2 ist die Hall-Spannung UH aus
Fig. 1 anlegbar. Den invertierenden Eingängen der Operati
onsverstärker OP1, OP2 ist zum einen unmittelbar und zum an
deren über einen achten Widerstand R8 ein vierter Strom I4
zuführbar, der sich aus der Summe von einem ersten Produkt
und einem zweiten Produkt ergibt, wobei das erste Produkt
durch Multiplikation einer ersten Konstanten C1 und dem zwei
ten Strom I2 und das zweite Produkt aus einer zweiten Kon
stanten C2 und dem dritten Strom I3 gebildet ist.
Die Schaltschwelle für den Komparator V1 berechnet sich aus
einer Schwellenspannung, welche proportional zur Summe aus
dem Produkt von erster Konstanten und zweiter Referenzspan
nung UR2 und dem Produkt aus zweiter Konstante und dritter
Referenzspannung UR3 ist. Da die erste und die zweite Kon
stante C1, C2 sowie die zu zweiter und dritter Referenzspan
nung UR2, UR3 durch Spiegelverhältnisse proportionalen Ströme
I2, I3 nur geringen Technologieschwankungen unterliegen, kann
die Schwellenspannung für den Komparator V1 sehr genau und
mit definierter Temperaturkennlinie eingestellt werden.
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Schaltung
gemäß Fig. 5, wobei der der Komparator V1 durch einen Ana
log/Digital-Konverter ADC ersetzt ist. Diese weist gegenüber
Fig. 5 den Unterschied auf, daß der vierte Strom I4 nicht an
den invertierenden Eingängen der Operationsverstärker OP1,
OP2 zuführbar ist, sondern über einen neunten Widerstand R9
unmittelbar dem Analog/Digital-Konverter ADC zuführbar ist.
Der neunte Widerstand R9 ist vom zweiten Widerstandstyp. Über
dem neunten Widerstand R9 bildet sich eine Spannungsschwelle,
welche zum vierten Strom I4 proportional ist und als Refe
renzspannung für den Analog/Digital-Konverter ADC dient.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Komparator als
Sigma-Delta-Konverter ausgeführt sein, der einen Integrator
umfaßt.
Die beschriebenen Ausführungsformen weisen MOS-Transistoren
auf. Diese können ganz oder teilweise von Bipolar-
Transistoren, beispielsweise pnp-Transistoren, ersetzt wer
den.
Da die vorliegende Temperaturkompensationsschaltung stromspa
rend, mit geringer Versorgungsspannung, mit geringem Flächen
bedarf und mit geringen Toleranzen realisiert werden kann,
ist sie beispielsweise zur Anwendung in Mobilfunk-Geräten ge
eignet.
Claims (9)
1. Temperaturkompensationsschaltung für ein Hall-Element
(HS), aufweisend
einen ersten Bandabstands-Referenzkreis mit einem ersten Widerstand (R1), der von einem ersten Widerstandstyp ist, über dem eine erste Referenzspannung (UR1) abfällt, mit einem Hall-Element (HS), welches mit dem ersten Widerstand (R1) über einen Stromspiegel (T4, T5) verbunden ist, wobei der Stromspiegel (T4, T5) in das Hall-Element (HS) einen Erregerstrom (I1) einspeist, welcher proportional zum Quo tient aus der ersten Referenzspannung (UR1) und dem ersten Widerstand (R1) ist,
einen zweiten Bandabstands-Referenzkreis mit einem zweiten Widerstand (R2), der von einem zweiten Widerstandstyp ist und über dem eine zweite Referenzspannung (UR2) abfällt und
einen Komparator (V1), der eingangsseitig mit dem Hall- Sensor (HS) und mit dem zweiten Widerstand (R2) zum Ver gleich von Hall-Spannung (UH) und zweiter Referenzspannung (UR2) verbunden ist.
einen ersten Bandabstands-Referenzkreis mit einem ersten Widerstand (R1), der von einem ersten Widerstandstyp ist, über dem eine erste Referenzspannung (UR1) abfällt, mit einem Hall-Element (HS), welches mit dem ersten Widerstand (R1) über einen Stromspiegel (T4, T5) verbunden ist, wobei der Stromspiegel (T4, T5) in das Hall-Element (HS) einen Erregerstrom (I1) einspeist, welcher proportional zum Quo tient aus der ersten Referenzspannung (UR1) und dem ersten Widerstand (R1) ist,
einen zweiten Bandabstands-Referenzkreis mit einem zweiten Widerstand (R2), der von einem zweiten Widerstandstyp ist und über dem eine zweite Referenzspannung (UR2) abfällt und
einen Komparator (V1), der eingangsseitig mit dem Hall- Sensor (HS) und mit dem zweiten Widerstand (R2) zum Ver gleich von Hall-Spannung (UH) und zweiter Referenzspannung (UR2) verbunden ist.
2. Temperaturkompensationsschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Bandabstands-Referenzkreis einen dritten Wider
stand (R3) aufweist, der vom zweiten Widerstandstyp ist und
der mit dem Komparator (V1) zur Zuführung einer dritten, über
dem dritten Widerstand (R3) abfallenden Referenzspannung
(UR3) verbunden ist.
3. Temperaturkompensationsschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erzeugung der ersten Referenzspannung (UR1) vier Transi
storen (T1, T2, T3, T4) vorgesehen sind, mit
einem ersten Transistor (T1) und
einem zweiten Transistor (T2), deren Basisanschlüsse miteinander verbunden sind,
wobei der erste Transistor (T1) einen mit seinem Basisanschluß verbundenen Kollektoranschluß hat, und dessen Emit teranschluß mit einem Bezugspotential (GND) verbunden ist,
einem dritten Transistor (T3) und
einem vierten Transistor (T4), deren Gates miteinander verbunden und deren Source- Anschlüsse an ein gemeinsames, erstes Versorgungspotential (U1) angeschlossen sind,
wobei der Drain- und der Gate- Anschluß des vierten Transistors (T4) miteinander verbun den sind,
wobei die Drain-Anschlüsse von drittem und vier tem Transistor (T3, T4) jeweils mit einem Kollektoran schluß der ersten und zweiten Transistoren (T1, T2) ver bunden sind, und
wobei der erste Widerstand (R1) an den Emitteranschluß des zweiten Transistors (T2) angeschlossen ist.
einem ersten Transistor (T1) und
einem zweiten Transistor (T2), deren Basisanschlüsse miteinander verbunden sind,
wobei der erste Transistor (T1) einen mit seinem Basisanschluß verbundenen Kollektoranschluß hat, und dessen Emit teranschluß mit einem Bezugspotential (GND) verbunden ist,
einem dritten Transistor (T3) und
einem vierten Transistor (T4), deren Gates miteinander verbunden und deren Source- Anschlüsse an ein gemeinsames, erstes Versorgungspotential (U1) angeschlossen sind,
wobei der Drain- und der Gate- Anschluß des vierten Transistors (T4) miteinander verbun den sind,
wobei die Drain-Anschlüsse von drittem und vier tem Transistor (T3, T4) jeweils mit einem Kollektoran schluß der ersten und zweiten Transistoren (T1, T2) ver bunden sind, und
wobei der erste Widerstand (R1) an den Emitteranschluß des zweiten Transistors (T2) angeschlossen ist.
4. Temperaturkompensationsschaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der vierte Transistor (T4) zugleich mit einem fünften Transi
stor (T5), der an das Hall-Element (HS) angeschlossen ist,
einen ersten Stromspiegel bildet.
5. Temperaturkompensationsschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
an den zweiten Widerstand (R2) ein zweiter Stromspiegel (T8,
T9) zur Auskopplung eines zur zweiten Referenzspannung (UR2)
proportionalen zweiten Stroms (2) angeschlossen ist.
6. Temperaturkompensationsschaltung nach einem der Ansprüche
2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der dritte Widerstand (R3) mit dem Komparator (V1) derart
verbunden ist, daß dem Komparator (V1) zum Vergleich mit der
Hall-Spannung (UH) eine Summenspannung aus zweiter und drit
ter Referenzspannung (UR2, UR3) zuführbar ist.
7. Temperaturkompensationsschaltung nach einem der Ansprüche
2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Komparator (V1) zumindest ein Operationsverstärker (OP1)
zur Signalverstärkung von Hall-Spannung (UH) und Referenz
spannungen (UR2, UR3) vorgeschaltet ist.
8. Temperaturkompensationsschaltung nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Widerstand (R1) und das Hall-Element (HS) vom glei
chen Widerstandstyp sind.
9. Temperaturkompensationsschaltung nach einem der Ansprüche
2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite und dritte Widerstand (R2, R3) in einer polykri
stallinen Schicht gebildet sind.
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