[實用新型]失調消除電路

有效

• 申請號: 202020149873.X
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN211352168U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 褚云飛;胡鐵剛
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H03K17/90
• 分類號: H03K17/90;H03K17/16
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

本實用新型公開了一種失調消除電路，該失調消除電路包括：放大單元，與外部的霍爾器件連接，用于消除霍爾電壓信號中所述放大單元自身產生的失調電壓并生成放大信號；采樣保持單元，與所述放大單元連接，用于消除所述放大信號中所述霍爾器件本身的失調電壓并進行采樣保持，輸出調制信號；時序控制單元，與所述霍爾器件、放大單元和所述采樣保持單元連接，用于向所述霍爾器件和所述放大單元提供多個時鐘信號。由此保證系統電路在寬電壓范圍內的正常工作，且在低壓下減小甚至消除電路中出現因失調引起的飽和情況，同時降低了成本。

技術領域

本實用新型涉及霍爾開關領域，具體涉及一種失調消除電路。

背景技術

CMOS集成霍爾傳感器由于具有成本低、功耗低、集成度高以及抗干擾能力強等眾多優點，已經廣泛應用于工業控制、汽車、智能儀器儀表和消費電子等領域，實現對磁場的探測。然而CMOS霍爾傳感器產生的霍爾電壓非常微弱，而系統中又存在較大的失調電壓和閃爍噪聲，用于消除失調和噪聲的信號處理電路的設計顯得十分關鍵。

霍爾傳感器中的失調主要來源于兩方面：霍爾盤的失調電壓、信號處理電路的失調電壓。和霍爾盤微弱的輸出電壓相比，霍爾盤的失調電壓顯得很大，很輕易就可以將霍爾電壓淹沒，如果要準確地識別霍爾電壓，必須采取有效的措施消除霍爾盤的失調電壓。

在傳感器系統中，如果系統工作電壓偏低，被放大的直流失調可以輕易地使電路飽和，完全阻斷了有用的交流信號，導致霍爾系統功能異常；目前霍爾系統的失調消除方法一般采用如下兩種：一是旋轉電流法結合采樣保持電路；二是斬波技術結合ADC數字反饋失調補償方法。旋轉電流法是利用一只或多只霍爾盤并且周期性的改變供電電壓和輸出節點方向的方法，結合采樣保持電路，消除霍爾系統的失調。但是在系統中，由于前級失調電壓會被放大，在低壓工作狀態下，容易造成運放輸出飽和，因此這種結構只適用于電壓偏高，且電路增益不是很高的情況。 ADC環路補償消除失調的方法可以很好的消除失調，但其結構復雜，不適應于低成本的消費類產品上。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種失調消除電路，可以在低壓傳感器系統處于低工作電壓情況下，有效地消除電路中的失調電壓和噪聲。

根據本實用新型提供的一種失調消除電路，包括：

放大單元，與外部的霍爾器件連接，用于消除霍爾電壓信號中所述放大單元自身產生的失調電壓并生成放大信號；

采樣保持單元，與所述放大單元連接，用于消除所述放大信號中所述霍爾器件本身的失調電壓并進行采樣保持，輸出調制信號；

時序控制單元，與所述霍爾器件、放大單元和所述采樣保持單元連接，用于向所述霍爾器件和所述放大單元提供多個時鐘信號。

優選地，所述放大單元包括：第一級放大器單元，與所述霍爾器件連接，用于消除所述第一級放大器單元產生的失調電壓并生成放大信號。

優選地，所述第一級放大器單元包括第一放大器、第二放大器、第一電阻、第二電阻和第三電阻，

其中，所述第一放大器和第二放大器的正相輸入端分別連接所述霍爾器件的輸出端，所述第一放大器和第二放大器的負相輸入端之間接有第三電阻，所述第一電阻連接于所述第一放大器的負相輸入端和輸出端之間，所述第二電阻連接于所述第二放大器的負相輸入端和輸出端之間。

優選地，所述放大單元還包括：

第二級放大器單元，與所述第一級放大器單元和所述采樣保持單元連接，用于實現對所述放大信號的增益放大。

優選地，所述第二級放大器單元包括第三放大器、第四放大器、第四電阻、第五電阻和第六電阻，