基于CMOS霍爾傳感器的接口電路設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-01 18:24
因?yàn)镃MOS集成電路中,失調(diào)電壓及低頻噪聲對(duì)運(yùn)放的性能影響比較嚴(yán)重,霍爾信號(hào)輸出通常在微伏至毫伏之間,而普通的運(yùn)算放大器失調(diào)就達(dá)到幾個(gè)毫伏甚至十幾個(gè)毫伏,所以相對(duì)微弱的霍爾信號(hào)而言,這些非理想因素會(huì)對(duì)霍爾信號(hào)產(chǎn)生干擾,嚴(yán)重時(shí)甚至覆蓋所有可用信號(hào),因此降低電路的失調(diào)及噪聲影響是信號(hào)調(diào)理電路必須達(dá)到的目標(biāo)。本文主要研究霍爾傳感器接口電路的設(shè)計(jì)與信號(hào)調(diào)理。作為傳感器常用的接口電路,儀表運(yùn)放具有廣泛的應(yīng)用,儀表運(yùn)放通常用于高共模電壓下放大一個(gè)小的差分信號(hào)的場(chǎng)合�;赾adence 0.18μm CMOS工藝庫(kù),設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的霍爾傳感器信號(hào)調(diào)理電路,采用旋轉(zhuǎn)電流技術(shù)用于霍爾傳感器的信號(hào)處理降低失調(diào)、噪聲影響。在全面分析電路基本原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種低失調(diào)、高增益、低功耗結(jié)構(gòu)的電路。本文設(shè)計(jì)的芯片面積為245μm×321μm,動(dòng)態(tài)功耗為2.72mW,增益為200V/V,共模抑制比為120dB,線性回歸系數(shù)為99.9%,總諧波失真小于0.1%。
【文章來源】:黑龍江大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
霍爾效應(yīng)原理圖
圖 2-2 惠斯通電橋電路g. 2-2 Wheatstone bridge cir性阻率會(huì)影響霍爾元件出一定的變化趨勢(shì),都會(huì)下降[31]。常說的電阻呈負(fù)溫度特性,復(fù)雜,因?yàn)槠浒瑑蒼DNWeffsquNtR,1=;
甚至微伏級(jí),所以對(duì)電路噪聲及失調(diào)此在電路設(shè)計(jì)中噪聲、共模抑制比、失調(diào)、靈考慮的因素[34]。IA 屬于一種特殊的差動(dòng)運(yùn)放,的基本要求。放大器表運(yùn)放如圖 2-3 所示,A1、A2 同樣作為緩沖器差分信號(hào)加在電阻 R1 上產(chǎn)生信號(hào)電流,電流鏡A3 為輸出緩沖器。電流模式儀表放大器的增益儀表運(yùn)放的共模抑制比受電流鏡的匹配程度決,除此之外整個(gè) IA 的失調(diào)、線性度、增益誤差由于其可工作于電壓模式以及電流模式,該拓?fù)�、高靈活性及高通用性的有源器件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于霍爾電流傳感器的讀出電路設(shè)計(jì)[J]. 劉章旺,魏榕山. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(05)
[2]基于雙霍爾傳感器的汽車車窗防夾控制方法研究[J]. 王東生,馮少嬋,崔書超,姜浙. 汽車電器. 2019(04)
[3]集成霍爾開關(guān)傳感器液體黏度測(cè)定儀的設(shè)計(jì)與測(cè)試[J]. 賈曉倩,張凱悅,李秉陽(yáng),陳英杰. 物理實(shí)驗(yàn). 2019(04)
[4]基于霍爾傳感器的電流檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張文娟,張飛鴿. 內(nèi)江科技. 2019(03)
[5]霍爾傳感器誤差原因及補(bǔ)償措施[J]. 章程. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(05)
[6]淺談霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 潘滕志偉. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2019(03)
[7]霍爾磁效應(yīng)傳感器集成電路版圖設(shè)計(jì)方法[J]. 楊瑩. 中國(guó)集成電路. 2019(03)
[8]低溫漂高抑制比帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)[J]. 羅治民,劉伯權(quán),郭佳佳. 電子與封裝. 2018(12)
[9]一種高階溫度補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)電壓源[J]. 周前能,徐海峰,李紅娟,萬天才. 微電子學(xué). 2018(06)
[10]低失調(diào)電壓低輸入噪聲儀表放大器設(shè)計(jì)[J]. 榮家敬,任建,辛?xí)詫? 微處理機(jī). 2018(05)
碩士論文
[1]基于四相旋轉(zhuǎn)電流技術(shù)的CMOS垂直型霍爾傳感器研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳小青.南京郵電大學(xué) 2015
[2]片上磁敏式霍爾傳感器失調(diào)和噪聲消除技術(shù)的研究[D]. 吳金山.南京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3259638
【文章來源】:黑龍江大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
霍爾效應(yīng)原理圖
圖 2-2 惠斯通電橋電路g. 2-2 Wheatstone bridge cir性阻率會(huì)影響霍爾元件出一定的變化趨勢(shì),都會(huì)下降[31]。常說的電阻呈負(fù)溫度特性,復(fù)雜,因?yàn)槠浒瑑蒼DNWeffsquNtR,1=;
甚至微伏級(jí),所以對(duì)電路噪聲及失調(diào)此在電路設(shè)計(jì)中噪聲、共模抑制比、失調(diào)、靈考慮的因素[34]。IA 屬于一種特殊的差動(dòng)運(yùn)放,的基本要求。放大器表運(yùn)放如圖 2-3 所示,A1、A2 同樣作為緩沖器差分信號(hào)加在電阻 R1 上產(chǎn)生信號(hào)電流,電流鏡A3 為輸出緩沖器。電流模式儀表放大器的增益儀表運(yùn)放的共模抑制比受電流鏡的匹配程度決,除此之外整個(gè) IA 的失調(diào)、線性度、增益誤差由于其可工作于電壓模式以及電流模式,該拓?fù)�、高靈活性及高通用性的有源器件。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于霍爾電流傳感器的讀出電路設(shè)計(jì)[J]. 劉章旺,魏榕山. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(05)
[2]基于雙霍爾傳感器的汽車車窗防夾控制方法研究[J]. 王東生,馮少嬋,崔書超,姜浙. 汽車電器. 2019(04)
[3]集成霍爾開關(guān)傳感器液體黏度測(cè)定儀的設(shè)計(jì)與測(cè)試[J]. 賈曉倩,張凱悅,李秉陽(yáng),陳英杰. 物理實(shí)驗(yàn). 2019(04)
[4]基于霍爾傳感器的電流檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張文娟,張飛鴿. 內(nèi)江科技. 2019(03)
[5]霍爾傳感器誤差原因及補(bǔ)償措施[J]. 章程. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(05)
[6]淺談霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 潘滕志偉. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2019(03)
[7]霍爾磁效應(yīng)傳感器集成電路版圖設(shè)計(jì)方法[J]. 楊瑩. 中國(guó)集成電路. 2019(03)
[8]低溫漂高抑制比帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)[J]. 羅治民,劉伯權(quán),郭佳佳. 電子與封裝. 2018(12)
[9]一種高階溫度補(bǔ)償?shù)膸痘鶞?zhǔn)電壓源[J]. 周前能,徐海峰,李紅娟,萬天才. 微電子學(xué). 2018(06)
[10]低失調(diào)電壓低輸入噪聲儀表放大器設(shè)計(jì)[J]. 榮家敬,任建,辛?xí)詫? 微處理機(jī). 2018(05)
碩士論文
[1]基于四相旋轉(zhuǎn)電流技術(shù)的CMOS垂直型霍爾傳感器研究與設(shè)計(jì)[D]. 陳小青.南京郵電大學(xué) 2015
[2]片上磁敏式霍爾傳感器失調(diào)和噪聲消除技術(shù)的研究[D]. 吳金山.南京郵電大學(xué) 2012
本文編號(hào):3259638
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