[實(shí)用新型]一種基于金屬霍爾傳感器的放大器電路有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202022054450.2 | 申請日： | 2020-09-18 |
| 公開（公告）號： | CN213817705U | 公開（公告）日： | 2021-07-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉銘;張永;楊林 | 申請（專利權(quán)）人： | 四川邁迪測控技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | H03F1/26 | 分類號： | H03F1/26;H03F3/45 |
| 代理公司： | 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230 | 代理人： | 梁偉東 |
| 地址： | 621000 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 金屬 霍爾 傳感器 放大器 電路 | ||
本實(shí)用新型提供了一種基于金屬霍爾傳感器的放大器電路，屬于測控技術(shù)中的傳感器信號處理技術(shù)領(lǐng)域。本放大器電路包括傳感器、放大器、耦合器、同步檢波器和低通濾波器；傳感器的輸出端與放大器的輸入端相接，放大器的的輸出端與耦合器的輸入端相接，耦合器的輸出端與同步檢波器的輸入端相接，同步檢波器的輸出端與低通濾波器的輸入端相接。本實(shí)用新型具有能夠放大微弱信號以及提高系統(tǒng)信噪比的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于測控技術(shù)中的傳感器信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于金屬霍爾傳感器的放大器電路。
背景技術(shù)
霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種，當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一個(gè)附加電場，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。原理圖如圖1所示。產(chǎn)生的霍爾電壓 UH＝RH*I*B/d。RH是霍爾系數(shù)，由材料本身決定，I為電流，B為磁場，d為材料厚度。
金屬材料的霍爾系數(shù)普遍較半導(dǎo)體的小，普遍在10-7左右，輸出信號非常小，因此為了得到大的霍爾電壓，不僅對敏感層工藝要求很高，而且對輸出信號的電子學(xué)系統(tǒng)部分，尤其是放大器研制也有著很高的要求。
霍爾傳感器測量磁場具有原理簡單、尺寸小、空間分辨率高、頻率響應(yīng)寬、動(dòng)態(tài)范圍大以及不需要積分器等優(yōu)點(diǎn)，為未來在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下運(yùn)行的聚變反應(yīng)堆提供了一種有吸引力的非感應(yīng)磁場測量方法。基于金屬的霍爾傳感器，雖然其靈敏度低，但在聚變發(fā)電系統(tǒng)中，它們具有更高的輻射硬度、耐高溫性能等優(yōu)點(diǎn)將成為一種新的選擇。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于：提供一種基于金屬霍爾傳感器的放大器電路，能夠放大微弱信號以及提高系統(tǒng)信噪比。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：
一種基于金屬霍爾傳感器的放大器電路，包括霍爾傳感器、轉(zhuǎn)換器、放大器、耦合器、同步檢波器和低通濾波器；霍爾傳感器的輸出端與放大器的輸入端相接，放大器的輸出端與耦合器的輸入端相接，耦合器的輸出端與同步檢波器的輸入端相接，同步檢波器的輸出端與低通濾波器的輸入端相接。
進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)換器包括第一運(yùn)算放大器和第一電阻，第一運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端作為轉(zhuǎn)換器的輸入端，輸出端作為轉(zhuǎn)換器的輸出端，第一運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端與霍爾傳感器的輸出端相接，第一運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，第一電阻的一端與第一運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端相接，另一端與第一運(yùn)算放大器的輸出端相接。
進(jìn)一步的，放大器包括第二運(yùn)算放大器、第二電阻和第三電阻，第二運(yùn)算放大器的正相輸入端作為放大器的輸入端，輸出端作為放大器的輸出端，第二運(yùn)算放大器的正相輸入端與第一運(yùn)算放大器的輸出端相接，第二電阻的一端接地，另一端與第二運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端相接，第三電阻的一端與第二電阻和第二運(yùn)算放大器的公共端相接，第三電阻的另一端與第二運(yùn)算放大器的輸出端相接。
進(jìn)一步的，同步檢波器包括第三運(yùn)算放大器、高速模擬開關(guān)、第四電阻和第五電阻，第四電阻的一端與所述耦合器的一端相接，另一端與第三運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端相接，高速模擬開關(guān)的一輸入端與第四電阻的一端相接，另一輸入端接地，輸出端與第三運(yùn)算放大器的正相輸入端相接，第五電阻的一端與第四電阻和第三運(yùn)算放大器的公共端相接，另一端與第三運(yùn)算放大器的輸出端相接。
進(jìn)一步的，低通濾波器包括第六電阻和電容，第六電阻的一端與第三運(yùn)算放大器的輸出端相接，另一端與電容的一端相接，電容的另一端接地。
進(jìn)一步的，耦合器為交流耦合器。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：
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