The invention relates to a modeling method based on Spice cross Hall simulation model. According to various relationship curve fitting in technical manual, the relationship between Hall output and each influence quantity is obtained. The cross Hall simulation model is established by using LTSpice software. The output parameters of the cross-shaped circuit model are controlled according to the parametric function obtained in the above modeling method. The circuit model established by this modeling method takes into account many factors such as temperature, nonlinear resistance and so on. It can accurately describe the differences between different halls. Moreover, the circuit model has good practicability because of the easy source of parameters. By setting the parameters in the circuit model, the performance of Hall can be easily changed, and the reliability analysis such as Monte Carlo analysis can be easily completed.
【技术实现步骤摘要】
一种基于Spice十字型霍尔仿真模型的建模方法及电路模型
本专利技术涉及一种基于Spice十字型霍尔仿真模型的建模方法,还涉及一种基于Spice十字型霍尔仿真模型的电路模型。
技术介绍
霍尔磁场传感器是一种利用霍尔效应原理实现磁电转换的器件,常用于磁场的检测。由于霍尔元件供应商并不提供霍尔仿真模型,对于电路设计者而言,往往需要借用文献中的模型或者自建霍尔模型才能进行霍尔传感器的仿真。授权公告号为CN102236736B(申请号为201110191728.3)的中国专利技术专利《一种十字形CMOS集成霍尔磁传感器的电路模型的仿真方法》中公开了一种霍尔磁传感器的电路模型,在期刊《仪表技术与传感器》2011年的第10期公开的论文“十字形CMOS集成霍尔磁传感器的简化仿真模型”中也公开了一种霍尔磁传感器的仿真模型,这些霍尔磁传感器模型能够模拟活儿传感器的各种直流、交流和瞬态特性,方便应用于工程电路中,但是前述现有技术中公开的霍尔磁传感器的仿真模型在建立时需要知道霍尔迁移度、N阱的掺杂浓度等8个工艺参数和2个器件几何参数,但实际应用中,霍尔元件厂商基于自身保密需求,在技术手册中仅给出霍尔输出与各个影响量之间的关系曲线,并不直接提供上述参数。如此现有技术中如前述公开的霍尔磁传感器模型通常采用文献中的通用参数,不能体现不同霍尔元件之间的差异。而事实上,不同霍尔元件的性能差异较大。前述公开内容中的霍尔磁传感器模型并未充分考虑温度、非线性电阻等对霍尔输出的影响,霍尔磁传感器模型不够精确,降低了仿真的准确度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供 ...
【技术保护点】
1.一种基于Spice十字型霍尔仿真模型的建模方法,其特征在于:包括以下步骤:根据技术手册上标定磁感强度B0以及标定温度T0条件下霍尔元件的理论输出电压VH与驱动电流Ic的关系曲线拟合获取标定磁感强度A以及标定温度T0条件下霍尔元件理论输出电压VH与驱动电流Ic之间的函数关系式:VH=fH(Ic); 公式(1)根据霍尔效应,霍尔元件的输出与霍尔元件的环境磁场强度B成正比,进而获取在标定温度Ta以及环境磁场强度B条件下霍尔元件的理论输出电压VH与驱动电流Ic之间的函数关系式:
【技术特征摘要】
1.一种基于Spice十字型霍尔仿真模型的建模方法,其特征在于:包括以下步骤:根据技术手册上标定磁感强度B0以及标定温度T0条件下霍尔元件的理论输出电压VH与驱动电流Ic的关系曲线拟合获取标定磁感强度A以及标定温度T0条件下霍尔元件理论输出电压VH与驱动电流Ic之间的函数关系式:VH=fH(Ic);公式(1)根据霍尔效应,霍尔元件的输出与霍尔元件的环境磁场强度B成正比,进而获取在标定温度Ta以及环境磁场强度B条件下霍尔元件的理论输出电压VH与驱动电流Ic之间的函数关系式:根据技术手册上特定磁感强度B1条件下霍尔元件的失调电压VOS与驱动电流Ic的关系曲线拟合获取特定磁感强度B1条件下霍尔元件的失调电压VOS与驱动电流Ic之间的函数关系式:VOS=fOS(Ic);公式(3)由于霍尔元件的失调电压VOS与霍尔元件的环境磁场强度B无关,则公式(3)适用于任意环境磁场强度B条件下的计算;根据技术手册上标定驱动电流I0以及标定磁感强度B0条件下霍尔元件的理论输出电压VH与霍尔元件的环境温度T的关系曲线拟合获取标定驱动电流I0以及标定磁感强度B0条件下霍尔元件的理论输出电压VH与霍尔元件的环境温度T之间的函数关系式:VH=fH(T);公式(4)根据公式(2)计算获取标定驱动电流I0以及标定磁感强度B0条件下的霍尔元件输出电压值V,进而综合公式(2)和公式(4)获取霍尔元件的理论输出电压VH与驱动电流Ic、环境磁场强度B、环境温度T之间的函数关系式:根据技术手册上标定驱动电流I0以及特定磁感强度B1条件下霍尔元件的失调电压VOS与霍尔元件的环境温度T的关系曲线拟合获取标定驱动电流I0以及特定磁感强度B1条件下霍尔元件的失调电压VOS与霍尔元件的环境温度T之间的函数关系式:VOS=fOS(T);公式(6)根据公式(3)计算获取标定驱动电流I0以及...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈浩,郑华雄,任浩,王庆欢,王文武,周俊,郑民,
申请(专利权)人:宁波中车时代传感技术有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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