[發明專利]一種霍爾元件模擬前端電路

有效

• 申請號: 201711382780.0
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108106642B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 劉洪剛;孫兵;常虎東;袁志鵬;肖冬萍
• 申請（專利權）人: 蘇州聞頌智能科技有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 32103 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛

本發明公開了一種霍爾元件模擬前端電路，包括霍爾元件、霍爾元件激勵源、電壓輸入、穩壓電路、射頻扼流電路、第一隔直電容、第二隔直電容、第一輸入電阻、第二輸入電阻、第一反饋電阻、第二反饋電阻、第一斬波開關、第二斬波開關、時序控制電路、跨導運算放大器、Sigma_Delta調制器，最終輸出PWM編碼。將具有耐高溫、高靈敏度、高線性度等優勢的霍爾元件和具有耐高溫、高速、低功耗的SOI電路與器件相結合，具有耐高溫、高靈敏度、高線性度等優點；隔直電容的引入有效去除了輸出信號中的直流分量，而射頻扼流電路的引入則有效去除了電壓輸入中的交流分量，穩壓電路可以使跨導運算放大器的輸入電壓更加穩定；斬波開關的引入有效降低閃爍噪聲和失調電壓的影響。

技術領域

本發明涉及半導體磁傳感器技術領域，特別涉及一種霍爾元件模擬前端電路。

背景技術

傳感器技術、通信技術和計算機技術共同組成了現代信息技術的三大支柱技術，被廣泛地應用于國民經濟的各個領域。霍爾傳感器是一種基于霍爾效應的磁敏傳感器，在各類磁敏傳感器中地位最為重要，是國防、工業、民用等部門生產制造過程中不可或缺的重要元器件，不僅可以用于測量電磁參數，還被廣泛應用于測量直線位移、轉速、壓力和角位移等非電量參數。

砷化鎵霍爾傳感器具有耐高溫、高線性度、高靈敏度等優勢，傳統的砷化鎵霍爾元件模擬前端電路通常采用體硅材料來制備電路和元器件，嚴重限制了砷化鎵霍爾傳感器在高溫領域的應用，如何發揮砷化鎵霍爾傳感器的優勢，解決高溫情況下探測的需求，是亟待解決問題，具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種霍爾元件模擬前端電路，將具有耐高溫、高靈敏度、高線性度等優勢的霍爾元件和具有耐高溫、高速、低功耗的SOI電路與器件相結合，從而得到耐高溫、高靈敏度、高線性度的霍爾元件模擬前端電路。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種霍爾元件模擬前端電路，包括霍爾元件、霍爾元件激勵源、電壓輸入、穩壓電路、射頻扼流電路、第一隔直電容、第二隔直電容、第一輸入電阻、第二輸入電阻、第一反饋電阻、第二反饋電阻、第一斬波開關、第二斬波開關、時序控制電路、跨導運算放大器、Sigma_Delta調制器；

所述霍爾元件，用于輸出第一輸出信號和第二輸出信號；

所述第一輸出信號依次通過所述第一隔直電容、所述第一輸入電阻、所述第一斬波開關、所述跨導運算放大器、所述第二斬波開關、所述Sigma_Delta調制器；

所述第二輸出信號依次通過所述第二隔直電容、所述第二輸入電阻、所述第一斬波開關、所述跨導運算放大器、所述第二斬波開關、所述Sigma_Delta調制器；

所述第一隔直電容和所述第二隔直電容，用于分別濾除所述第一輸出信號和所述第二輸出信號中的直流分量，并將交流分量輸送至所述跨導運算放大器；

所述Sigma_Delta調制器，用于輸出PWM編碼；

所述霍爾元件激勵源，用于為所述霍爾元件提供激勵；

所述電壓輸入，用于輸入電壓輸入信號；

所述電壓輸入信號依次經過所述穩壓電路、所述射頻扼流電路，再分別經過所述第一輸入電阻和所述第二輸入電阻，用于為所述跨導運算放大器提供所需的共模電壓；

所述穩壓電路和所述射頻扼流電路，用于穩定所述電壓輸入信號，并去除其中的交流分量，為所述跨導運算放大器提供穩定的直流共模電壓；

所述第一反饋電阻和所述第二反饋電阻，均用于為所述跨導運算放大器提供反饋；

所述第一斬波開關和所述第二斬波開關，均用于對閃爍噪聲和直流失調電壓進行調制，以降低閃爍噪聲和直流失調電壓的影響；