[實用新型]基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路

無效

• 申請號: 201120129323.2
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN202094863U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 張良;羅杰;羅立權;劉心澤
• 申請（專利權）人: 燦瑞半導體（上海）有限公司
• 主分類號: H03K17/90
• 分類號: H03K17/90;H03K17/16
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路，其特征在于，包括：

穩壓及電壓偏置單元，提供電源和偏置電壓；

霍爾薄片電路，分別在0°和90°兩個方向感應磁信號并將其轉化為霍爾電壓信號；

電壓放大器，將所述霍爾電壓信號進行差分放大；

信號處理單元，將所述放大后的霍爾電壓信號轉換為單端電壓并進行失調電壓的消除以得到處理后的電壓信號；

遲滯比較器，將處理后的電壓信號與設定的閾值電壓進行遲滯比較；

時鐘信號與邏輯控制單元，為霍爾薄片、信號處理單元、遲滯比較器提供時鐘信號和邏輯控制信號；其中第一時鐘信號控制霍爾薄片為0°狀態時霍爾電壓的放大和存儲，并將第二時鐘信號分為第三時鐘信號和第四時鐘信號，第三時鐘信號控制90°狀態霍爾電壓的放大和存儲，第四時鐘信號控制0°狀態、90°狀態時的霍爾電壓與閾值電壓的運算和比較，以消除霍爾薄片的失調電壓；所述第一時鐘信號和第二時鐘信號互不重疊。

2.如權利要求1所述的基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路，其特征在于，所述霍爾薄片電路包括霍爾薄片，分別連接在霍爾薄片一個相鄰兩端和穩壓及電壓偏置單元輸出之間的第一PMOS開關管、第二PMOS開關管，分別連接在霍爾薄片另一個相鄰兩端和地線之間的第一NMOS開關管、第二NMOS開關管，分別連接在霍爾薄片所述一個相鄰兩端和霍爾薄片第一輸出端之間的第三PMOS開關管、第四PMOS開關管，分別連接在霍爾薄片所述另一個相鄰兩端和霍爾薄片第二輸出端之間的第三NMOS開關管、第四NMOS開關管。

3.如權利要求1所述的基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路，其特征在于，所述電壓放大器包括兩個對稱的第一、第二運算放大器，連接第一、第二運算放大器的反相輸入端的第一電阻，連接第一運算放大器的反相輸?入端和輸出端的第二電阻，以及連接第二運算放大器的反相輸入端和輸出端的第三電阻；所述第一、第二、第三電阻采用相同的材料制成，第一、第二運算放大器的正相輸入端分別連到霍爾薄片的兩個輸出端。

4.如權利要求1或2或3所述的基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路，其特征在于，所述的穩壓及電壓偏置單元中的電壓偏置包括與霍爾薄片相同材料的第四、第九電阻，與霍爾薄片材料相同的電阻溫度系數相反的第五、第六、第七、第八電阻；所述第四、第五、第六、第七、第八、第九電阻依次串聯，所述第四電阻不與第五電阻連接的一端連接穩壓器的輸出端，所述第九電阻不與第八電阻連接的一端接地；所述第五、第六電阻的公共端形成第一輸出，所述第六、第七電阻的公共端形成第二輸出，所述第七、第八電阻的公共端形成第三輸出。

5.如權利要求4所述的基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路，其特征在于，所述的信號處理單元包括兩個PMOS開關管、九個NMOS開關管、兩個與門和三個電容，其中第五PMOS開關管和第六PMOS開關管的源極連到電壓放大電路的第一輸出端，第五NMOS開關管和第六NMOS開關管的漏極連到電壓放大電路的第二輸出端，第五PMOS開關管的漏極、第七NMOS開關管的源極、第九NMOS開關管的漏極連到第一電容的上極板，第六PMOS開關管的漏極、第八NMOS開關管的漏極連到第二電容的下極板，第五NMOS開關管的源極、第八NMOS開關管的源極、第十NMOS開關管的漏極連到第一電容的下極板，第六NMOS開關管的源極、第七NMOS開關管的漏極連到第二電容的上極板，第九NMOS開關管的源極、第三電容的上極板連到電壓偏置的第一輸出，第十NMOS開關管的源極、第十一NMOS開關管的漏極、第十二NMOS開關管的源極、第十三NMOS開關管的源極連到第三電容的下極板，第十一NMOS開關管的源極連到輸出端，第十二、第十三NMOS開關管的漏極分別連到電壓偏置的第二輸出和第三輸出，第五NMOS開關管和第五PMOS開關管的柵極分別連到第一時鐘信號和其反相時鐘信號，第六NMOS開關管和第六PMOS開關管的柵極分別連到第三時鐘信號和其反相時鐘信號，第七、八、九、十、十一NMOS開關管的柵極連到第?四時鐘信號，第十二和第十三NMOS開關管的柵極分別連到第一和第二與門的輸出，第一與門的兩個輸入為第一時鐘信號和第一輸出信號，第二與門的兩個輸入為第一時鐘信號和第二輸出信號。

6.如權利要求5所述的基于CMOS工藝的霍爾開關失調電壓消除電路，其特征在于，所述的遲滯比較器電路包括比較器、兩個NMOS開關管和一個電容，其中，比較器的正相輸入端和第十四NMOS開關管的源極連到信號處理電路的輸出，第十四NMOS開關管的漏極和第四電容的下極板連到電壓偏置的第一輸出，比較器的負相輸入端和第十五開關管的漏極連到第四電容的上極板，第十五NMOS開關管的源極連到比較器的輸出端，第十四、第十五NMOS開關管的柵極連到第一時鐘信號。?