本文選題：霍爾傳感器 + ADC　； 參考：《北方工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：20世紀開始,隨著集成電路技術水平的快速提高,設計者將感應元件和信號調節(jié)電路集成起來組成了初期的傳感器。傳感器作為實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié),越來越向著微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。目前各種類型的傳感器已經運用到生活的各個方面,比如溫度傳感器DS18B20,廣泛應運于糧倉、深井、航空,時刻監(jiān)測溫度變化;超聲波傳感器TCT40-16F/S用于尋物、避障、探測;常見的還有用于火災報警的煙霧傳感器MQ-2,用于交通管制的酒精傳感器MQ-3等等,其中,霍爾傳感器以其體積小、敏銳度高、抗磁擾能力強等優(yōu)點成功成為全球排名第三的傳感器產品,在國內外具有良好的市場前景。隨著霍爾傳感器的廣泛應用,其感知信號的處理成為了關鍵問題,為此本文對霍爾傳感器的后期處理電路進行了研究�；魻杺鞲衅髯x出電路主要包含可變增益低噪聲放大器和模數(shù)轉換器(ADC),ADC作為傳感器讀出電路的接口電路,其性能優(yōu)劣直接影響傳感器讀出信號的質量。逐次逼近寄存器型模數(shù)轉換器(SARADC)常用于采樣速率低于5MHz的結構中,它具有中高分辨率、低功耗、小尺寸等優(yōu)點。這些優(yōu)點使SARADC獲得了廣泛的應用,比如便攜式電池供電儀表、可穿戴式設備、工業(yè)控制和數(shù)據信號采集器等。如今傳感器芯片集成度越來越高,功耗問題日益突出,作為低功耗模數(shù)轉換器的典型代表,SARADC的地位越來越重要。本文設計通過對霍爾傳感器(工作頻率遠小于1MHz)進行研究,從兩個方面考慮:第一,為了提高精度,設計了采樣保持電路和比較器,電路中使用了寄生補償電容,降低了寄生電容的影響;第二,從低功耗的角度出發(fā),采用分段電容陣列結構,在新結構中,電容上極板采樣,使用單向開關,與傳統(tǒng)結構相比,減小了面積降低了功耗。本設計中涉及的數(shù)字電路和模擬電路均采用全定制設計,以方便后期改進優(yōu)化。使用SMIC0.18μmCMOS工藝,設計了一個12bit、1MHz采樣率的SARADC芯片,基于Cadence平臺對ADC進行了前仿和后仿。后仿結果顯示整體電路在1MHz采樣率下工作時,有效位數(shù)為11bit,面積為0.401mm2,功耗為 0.27mW。
[Abstract]:In the 20th century , with the rapid increase of the technology level of integrated circuits , the designer has integrated sensing element and signal conditioning circuit to form the initial sensor . The sensor is widely used in various aspects of life , such as portable battery power supply instrument , wearable device , industrial control and data signal collector . This paper designs a 12bit , 1MHz sampling rate SARADC chip by using SMIC0 . 18渭m CMOS technology , designs a 12bit , 1MHz sampling rate SARADC chip , designs a 12bit , 1MHz sampling rate SARADC chip based on the Cadence platform , designs a 12bit , 1MHz sampling rate SARADC chip , uses SMIC0 . 18渭m CMOS technology , designs a 12bit , 1MHz sampling rate SARADC chip , uses SMIC0 . 18渭m CMOS technology , designs a 12bit , 1MHz sampling rate SARADC chip , the effective digit is 11bit , the area is 0.401mm2 , and the power consumption is 0.27 mW .
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN792;TP212

【參考文獻】

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本文編號：2058669