低功率磁斜率检测电路制造技术

本发明专利技术的一个实施例涉及通过测量对应于运动传感器测量值的数字信号的斜率执行系统的低功率激励的方法和设备。在一个实施例中，低功率激励电路耦合到磁运动传感器，该磁运动传感器配置成输出与测量的磁场成比例的磁信号。该低功率激励电路可以包括配置成提供跟踪磁场的数字信号的数字跟踪电路以及配置成检测当前数字信号和存储在数字存储装置中的原先数字信号之间的差的差检测器。如果检查的差大于数字参考水平，则输出将系统从休眠模式唤醒的激励信号。

【技术实现步骤摘要】
低功率磁斜率检测电路
技术介绍
在很多当今现代电子应用中，低功耗是重要的设计考虑。为了减小电子设备/系统(例如微处理器)的功耗，设备/系统可以从低功率功能非激活的“休眠”模式切换到功能激活的连续操作模式。将设备/系统从休眠模式激励为连续操作模式可以使用精确的无接触措施完成。例如，在汽车应用中，很多系统(例如，头灯、变速器等)可以配置成基于传感器操作，该传感器配置成检测操作状态(例如，关、开、泊车灯、远光灯)。然而，在很多应用中， 在不消耗大电流来实现无接触测量(例如，跨过霍尔板或各向异性磁阻(AMR)传感器)的条件下，难以实现高测量精度。附图说明图I说明运动传感器系统的框图，该运动传感器系统配置成通过检测对应于运动传感器输出的数字信号的斜率产生激励信号。图2是示出此处提供的运动传感器系统的操作的流程图。图3a说明配置成通过检测数字信号的值/幅度的差产生激励信号的运动传感器系统的示例性时序图。图3b说明配置成通过检测一段时间上的连续变化产生激励信号的运动传感器系统(例如对应于运动传感器系统100)的不例性时序图。图4是说明可以在此处提供的运动传感器系统中使用的模拟-数字转换器的更详细的实施例的框图。图5a说明运动传感器系统的框图，示出模拟-数字转换器的更详细的实施例。图5b说明示出斩波偏移和差构建操作如何抵消霍尔板的偏移的信号图。图6说明运动传感器系统的时序图，该运动传感器系统配置成通过检测数字信号的斜率和相关系统电流消耗而产生激励信号。图7说明运动传感器系统的更详细的实施例的时序图，该运动传感器系统配置成通过检测对应于运动传感器输出的数字信号的斜率产生激励信号。图8是具有配置成改变激励电路的操作阶段的外部输入的霍尔传感器系统的框图。图9是配置成向外部系统提供偏移补偿的ADC信号的霍尔传感器系统的框图。图10是示出此处提供的运动传感器系统的操作的更详细的实施例的流程图。具体实施例方式现在将参考附图描述本专利技术，其中贯穿附图相似的参考标号用于表示相似的元件，且其中所述结构和设备未按比例绘制。当在此提供时，术语“差”表示变化的绝对幅度(即，正值)。因此，术语差涵盖从第一较低值到第二较高值的变化(正变化)以及从第一较高值到第二较低值的变化(负变化)。 因此，当在此提供时，数字信号中的差可以包含正差和/或负差的绝对值，其中只要差的幅度大于正数字参考值，任一差(绝对值)大于正值数字参考值。为了降低功耗，系统可以配置成在它不使用时进入低功率功能非激活的休眠模式且在它使用时进入高功率功能激活的连续操作模式。为了从一种模式变化到另一种模式， 激励电路可以配置成通过检测磁场的变化感测传感器系统的机械运动的变化。可以通过将检测的磁信号与固定切换点进行比较(例如由此检测高或低磁场)而检测磁场的变化，但是这种方法不允许高电压操作或实施汽车EMC (电磁鲁棒性，例如100V测试脉冲)。因此，对于具有高电磁鲁棒性(例如，高信号精度)的低功率运动传感器存在需要。本专利技术涉及配置成通过检测(例如测量)对应于运动传感器测量值的数字信号的差执行系统的低功率激励的激励电路。在一个实施例中，低功率激励电路耦合到磁运动传感器，该磁运动传感器配置成输出与测量的磁场成比例的磁信号。低功率激励电路可以包含数字跟踪电路，该数字跟踪电路配置成提供对应于跟踪磁场的磁信号的数字信号。低功率激励电路还包含差检测器，该差检测器配置成测量当前数字信号和存储在数字存储元件中的原先数字信号(即，来自早前时间的数字信号)之间的差。如果数字信号的测量差大于数字参考水平，则产生激励信号以将系统从休眠模式唤醒到连续操作模式。因此，通过数字地跟踪磁信号的变化且将差与数字参考水平进行比较，低功率激励电路配置成以使用简单电路提供电磁鲁棒性和低功耗的方式产生激励电路。图I说明运动传感器系统100的框图，该运动传感器系统100配置成通过检测对应于运动传感器输出信号的数字信号Srae在不同时间的差(例如斜率)产生激励信号SACT。 如图I所示，运动传感器元件102配置成检测物理运动且提供对应于运动的幅度(例如，对应于指示运动的磁场变化)的运动传感器输出传感器信号。在各个实施例中，运动传感器元件102例如可以包含磁传感器(例如，霍尔效应传感器、各向异性磁阻(AMR)磁场传感器、巨磁阻(GMR)磁场传感器)或压力传感器。在一个实施例中，运动传感器元件102可以配置成向数字差检测电路104输出运动传感器输出信号，该数字差检测电路104配置成检测时间上数字信号之间的差(例如，测量运动传感器输出信号的斜率)。在一个实施例中，数字差检测电路104可以包含数字信号跟踪元件110、差检测器112和数字存储元件114中的一个或更多个。在一个实施例中，双阶段操作元件116可以耦合到数字差检测电路，从而通过将数字差检测电路104的元件定时为以低功率模式(例如持续相对延长的时间)和高功率模式(例如持续相对短的时间)交替地操作而允许运动传感器系统100以低功率操作，由此导致平均低功率操作。尤其是，数字信号跟踪元件110配置成跟踪从运动传感器元件102输出的信号的值作为数字信号(例如，产生对应于感测的运动的数字信号)。为了检测数字信号的差，一个或更多原先数字信号(即，来自早先时间的数字信号)存储在数字存储元件114中，使得它们可以与从数字信号跟踪元件110输出的当前数字信号相比较。在一个实施例中，差检测器112配置成通过测量第一时间的第一数字信号值(例如从数字存储元件114接收的)与稍后第二时间的第二数字信号值(从数字信号跟踪元件110接收的)之间的幅度变化检测数字信号的差，以检测数字信号的差。在一个备选实施例中，差检测器112配置成通过检测一段时间数字信号的连续变化(例如，信号的连续增加或信号的连续减小)以检测数字信号的差来检测数字信号的差。 激励信号发生器106配置成从差检测电路104接收差信号且基于接收的差信号选择性地输出唤醒系统108 (例如从休眠模式到连续操作模式)的激励信号SACT。在一个实施例中，激励信号发生器106可以包含锁存，该锁存配置成提供能够激励向系统提供电流的η 沟道晶体管的信号。在一个备选实施例中，激励信号发生器106可以包含配置成将电流驱动到系统或从系统吸收电流的推拉输出。在图2中示出的流程图中描述运动传感器系统100的操作。如上所述，运动传感器系统100可以被定时以低电流等待模式和高电流操作模式操作，其中在高电流操作模式中，数字信号被跟踪且差被计算。在202，模拟运动传感器输出信号被提供到配置成将模拟信号转换成数字信号的数字测量元件。在各个实施例中，模拟运动传感器信号可以包含霍尔传感器信号、AMR传感器信号等。在206，检测数字信号的差。在一个实施例中，可以通过观察在时间段内数字信号在相同方向的连续变化(例如信号的连续向上变化或连续向下变化)检测差，其中连续变化意味着对于该时间段，信号只增不减或者只减不增。在另一实施例中，差可以检测为第一和第二时间之间数字信号的值的差。例如，因为数字信号的斜率等于数字信号值的变化除以时间变化，数字信号的斜率指示两个时间点(例如，隔开100ms)之间数字信号的差。可以通过在数字存储元件114 中存储原先数字运动传感器信号(行为206)且然后通过计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M莫茨，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：