一种应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路制造技术

技术编号:22386856 阅读:45 留言:0更新日期:2019-10-29 06:23
本发明专利技术公开了一种应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路,用于稳定电流模式CMOS集成霍尔传感器输出的霍尔电流,大幅度减弱温度对其的影响。该温度补偿电路包括零温度系数产生电路、零温度系数偏置电流源和温度系数可调电流补偿电路。当CMOS集成霍尔传感器内部的温度发生变化时,通过调整具有相反温度系数的片外可调电阻PTC热敏电阻R+和片外可调NTC热敏电阻R‑的阻值,使补偿电流随温度的变化与霍尔器件电流灵敏度随温度的变化相反,从而使霍尔电流不随温度发生改变。

A CMOS integrated Hall sensor temperature compensation circuit applied to current mode

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路
本专利技术属于磁传感器
,特别涉及一种应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路。
技术介绍
霍尔传感器是一种基于霍尔效应将磁场转成相应电信号的电子器件,CMOS集成霍尔传感器具有体积小、成本低、功耗低、可靠性高以及抗干扰能力强等优点,目前应用于工业控制、消费电子、汽车工业、医疗器械以及智能仪表等众多领域。CMOS集成霍尔器件工作在电流模式下与工作在电压模式下相比,具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点,其输出的霍尔电流(IH)和霍尔器件的电流灵敏度(SII)、偏置电流(Ibias)以及磁场的大小(B)成正比,即IH=SII·Ibias·B。然而当偏置电流和磁场大小固定时,霍尔器件的电流灵敏度会随着温度发生变化,这导致了霍尔器件输出的霍尔电流也随着温度发生变化,最终严重影响了磁场测量的精度。霍尔器件电流灵敏度的温度系数取决于霍尔系数、载流子迁移率和N型半导体材料杂质浓度的温度系数。此外,封装应力引起的压电效应也会影响霍尔器件电流灵敏度的温度系数。目前低成本的塑料封装严重影响了CMOS霍尔传感器的工作稳定性和探测精度,因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于:包括零温度系数产生电路、零温度系数偏置电流源和温度系数可调电流补偿电路,所述零温度系数产生电路为零温度系数偏置电流源和温度系数可调电流补偿电路提供零温度系数的电流,温度系数可调电流补偿电路将零温度系数的电流转化为温度系数可调的补偿电流,所述温度系数可调的补偿电流与零温度系数偏置电流源流出的零温度系数的电流同时为霍尔传感器A端口提供输入偏置电流;温度系数可调电流补偿电路产生的温度系数可调的补偿电流与零温度系数偏置电流源流出的零温度系数的电流通过零温度系数偏置电流源中的电流沉,使得霍尔传感器的C端口流出的偏置电流与霍尔器件的A...

【技术特征摘要】
1.一种应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于:包括零温度系数产生电路、零温度系数偏置电流源和温度系数可调电流补偿电路,所述零温度系数产生电路为零温度系数偏置电流源和温度系数可调电流补偿电路提供零温度系数的电流,温度系数可调电流补偿电路将零温度系数的电流转化为温度系数可调的补偿电流,所述温度系数可调的补偿电流与零温度系数偏置电流源流出的零温度系数的电流同时为霍尔传感器A端口提供输入偏置电流;温度系数可调电流补偿电路产生的温度系数可调的补偿电流与零温度系数偏置电流源流出的零温度系数的电流通过零温度系数偏置电流源中的电流沉,使得霍尔传感器的C端口流出的偏置电流与霍尔器件的A端口输入的偏置电流大小相等、方向相反。2.根据权利要求1所述的应用于电流模式的CMOS集成霍尔传感器温度补偿电路,其特征在于:所述温度系数可调电流补偿电路包括PMOS管M1、M2、M3、M4和M7,NMOS管M10,电阻R1和R2、片外可调电阻R+和R-以及运算放大器OP1,所述零温度系数偏置电流源包括PMOS管M5、M6、M8和M9以及NMOS管M11和M12,所述PMOS管M1的源极接电源Vdd,PMOS管M1的漏极和PMOS管M2的源极相连接,PMOS管M1的栅极与PMOS管M5和PMOS管M8的栅极一起连接到零温度系数产生电路的a节点;所述PMOS管M2栅极和漏极与PMOS管M6和PMOS管M9的栅极一起连接到零温度系数产生电路的b节点;所述PMOS管M3的源极接电源Vdd,PMOS管M3的漏极和PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M7的栅极相连接;所述PMOS管M4的源极接电源Vdd,PMOS管M4的漏极和PMOS管M6的漏极及霍尔器件的A端口相连接;所述PMOS管M7的源极接电源Vdd,PMOS管M7的漏极和PMOS管M9的漏极相连接;所述电阻R1的一端和PMOS管M2的漏极相连接,电阻R1的另一端和电阻R2的一端以及运算放大器OP1的同相输入端相连接,电阻R2的另一端接地;所述片外可调电阻R+和R-并联后,一端和运算放大器OP1的反相输入端及NMOS管M10的源极相连接,另一端接地;所述NMOS管M10的漏极和PMOS管M3的漏极相连接,NMOS管M10的栅极和运算放大器OP1的输出端相连接;所述PMOS管M5的源极接电源Vdd,PMOS管M5的漏极和PMOS管M6的源极相连接;所述PMOS管M8的源极接电源Vdd,PMOS管M8的漏极和PMOS管M9的源极相连接;所述NMOS管M11和M12构成电流沉,所述NMOS管M11的漏极和栅极、NMO...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡杏杏徐跃蒋磊
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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