System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 霍尔传感器电路制造技术_技高网

霍尔传感器电路制造技术

技术编号:40678107 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-18 19:16
本申请提供一种霍尔传感器电路,包括依次串接的采样开关组、第一电容、第一放大器、第二放大器以及采样电路,所述采样开关组用于连接霍尔传感器,接收所述霍尔传感器提供的模拟信号,所述采样电路输出数字信号,所述第一放大器的输入端和输出端之间连接有短接开关;所述霍尔传感器电路还包括同步时钟产生器,所述同步时钟产生器分别与所述采样开关组、短接开关以及采样电路连接,提供第一时钟信号、第二时钟信号给所述采样开关组进行工作,提供第三时钟信号给所述短接开关以及采样电路进行工作。如此,本申请既解决了比较器的失调问题,又提升了传感器的精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电路,尤其涉及一种霍尔传感器电路


技术介绍

1、霍尔传感器的低成本电路设计中,常用同频的相关双采样(correlation doublesampling,简称cds)技术来消除霍尔传感器旋转和运放斩波产生的纹波以降低成本。开关电路也需要比较器来判定开关阈值,故而双相时钟驱动的高速动态比较器,经常被用来与cds技术结合为cds动态比较器来消除同频纹波的同时降低比较器本身的失调并比较出结果,以减少面积,控制成本。

2、在传统的cds动态比较器中,第一时钟信号是50%占空比的时钟,第二时钟信号为第一时钟信号的反相时钟。第一时钟信号为高电平的相位时,耦合电容的顶极板建立正输入信号,预放大的运放单位增益连接,底极板上建立了差分放大的失调电压,失调电压就被保存在耦合电容上;在第一时钟信号为低电平的相位时,即第二时钟信号为高电平的相位时,耦合电容的顶极板建立负输入信号,预放大的运放处于闭环放大状态,电容总电荷保持不变,输出信号的幅度为(vos-2*c1/c2*vin)。vin分别为第一时钟信号的下降沿和第二时钟信号的下降沿采样的信号,c1和c2为耦合电容,vos为失调电压。为了放大精度,cds的时钟速度远高于信号频率,第一时钟信号的下降沿和第二时钟信号的下降沿相位差为180度,故而可以消除与采样时钟同频的纹波。动态比较器的触发时间为第一时钟信号的上升沿,比较器采样放大相位的最后时刻的信号并比较出结果。其中动态比较器常为基于锁存(latch)结构的动态比较器,以实现高速的比较速度。

3、但latch结构的动态比较器latch对称点处的寄生失配和时钟馈通对比较器的失调影响巨大,甚至有一定失效的风险。虽然前端预放大电路一定程度上缓解了latch寄生失调和时钟馈通失调的影响,减小了偏移。但为了保证闭环带宽,在半周期内能达到一定的信号建立精度,预放大的闭环增益不会太高,故而只能一定程度上降低比较器的失调,降低失效的概率,这在很多高速信号处理的电路中也可以接受。但是对于一些高精度的传感电路,比较器的失调会严重降低传感器的精度。


技术实现思路

1、基于前述的
技术介绍
缺陷,本申请的目的在于提供一种霍尔传感器电路,既解决了比较器的失调问题,又提升了传感器的精度。

2、为了实现上述目的,本申请提供了一种霍尔传感器电路,其包括:依次串接的采样开关组、第一电容、第一放大器、第二放大器以及采样电路,所述采样开关组用于连接霍尔传感器,接收所述霍尔传感器提供的模拟信号,所述采样电路输出数字信号,所述第一放大器的输入端和输出端之间连接有短接开关;所述霍尔传感器电路还包括同步时钟产生器,所述同步时钟产生器分别与所述采样开关组、短接开关以及采样电路连接,提供第一时钟信号、第二时钟信号给所述采样开关组进行工作,提供第三时钟信号给所述短接开关以及采样电路进行工作。

3、在一实施例中,所述第一时钟信号、第三时钟信号与所述第二时钟信号的高电平完全不交叠,且所述第三时钟信号的下降沿与所述第二时钟信号的下降沿相位相差180度;所述第三时钟信号的上升沿与所述第一时钟信号的上升沿相同。

4、在一实施例中,所述第三时钟信号的下降沿早于所述第一时钟信号的下降沿。

5、在一实施例中,所述霍尔传感器电路还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述采样开关组和所述第一电容的连接点连接,所述第二电容的另一端接地;相邻两工作周期中,下一周期所述第一时钟信号的上升沿相距上一周期所述第二时钟信号的下降沿具有第一延时。

6、在一实施例中,所述第一延时大于所述第一放大器以及第二放大器的建立时间。

7、在一实施例中,所述采样开关组包括第一开关和第二开关,所述第一开关受所述第一时钟信号控制,所述第二开关受所述第二时钟信号控制,所述第一开关和第二开关交叉连接构成四个交叉采样开关,接受双输入的信号。

8、在一实施例中,所述第一放大器和第二放大器均为运算放大器,且所述第二放大器为双转单放大电路。

9、在一实施例中,所述第一放大器为跨导放大器,所述第二放大器为等效电阻电路。

10、在一实施例中,所述采样电路为d触发器,其信号输入端与所述第二放大器的输出端连接,其正相输出端输出所述数字信号。

11、在一实施例中,所述采样电路为短脉冲采样电路。

12、本申请所述霍尔传感器电路,包括依次串接的采样开关组、第一电容、第一放大器、第二放大器以及采样电路,所述采样开关组用于连接霍尔传感器,接收所述霍尔传感器提供的模拟信号,所述采样电路输出数字信号,所述第一放大器的输入端和输出端之间连接有短接开关;所述霍尔传感器电路还包括同步时钟产生器,所述同步时钟产生器分别与所述采样开关组、短接开关以及采样电路连接,提供第一时钟信号、第二时钟信号给所述采样开关组进行工作,提供第三时钟信号给所述短接开关以及采样电路进行工作。如此,本申请通过控制时序灵活组合自校准、采样-保持、放大窗口来实现基于连续比较器cds的方案,以解决传统基于latch结构动态比较器对自身正反馈节点寄生不匹配导致的信号链失调过大的问题。既解决了比较器的失调问题,又提升了传感器的精度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种霍尔传感器电路,其特征在于,其包括:依次串接的采样开关组、第一电容、第一放大器、第二放大器以及采样电路,所述采样开关组用于连接霍尔传感器,接收所述霍尔传感器提供的模拟信号,所述采样电路输出数字信号,所述第一放大器的输入端和输出端之间连接有短接开关;所述霍尔传感器电路还包括同步时钟产生器,所述同步时钟产生器分别与所述采样开关组、短接开关以及采样电路连接,提供第一时钟信号、第二时钟信号给所述采样开关组进行工作,提供第三时钟信号给所述短接开关以及采样电路进行工作。

2.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第一时钟信号、第三时钟信号与所述第二时钟信号的高电平完全不交叠,且所述第三时钟信号的下降沿与所述第二时钟信号的下降沿相位相差180度;所述第三时钟信号的上升沿与所述第一时钟信号的上升沿相同。

3.如权利要求2所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第三时钟信号的下降沿早于所述第一时钟信号的下降沿。

4.如权利要求3所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述霍尔传感器电路还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述采样开关组和所述第一电容的连接点连接,所述第二电容的另一端接地;相邻两工作周期中,下一周期所述第一时钟信号的上升沿相距上一周期所述第二时钟信号的下降沿具有第一延时。

5.如权利要求4所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第一延时大于所述第一放大器以及第二放大器的建立时间。

6.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述采样开关组包括第一开关和第二开关,所述第一开关受所述第一时钟信号控制,所述第二开关受所述第二时钟信号控制,所述第一开关和第二开关交叉连接构成四个交叉采样开关,接受双输入的信号。

7.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第一放大器和第二放大器均为运算放大器,且所述第二放大器为双转单放大电路。

8.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第一放大器为跨导放大器,所述第二放大器为等效电阻电路。

9.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述采样电路为D触发器,其信号输入端与所述第二放大器的输出端连接,其正相输出端输出所述数字信号。

10.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述采样电路为短脉冲采样电路。

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【技术特征摘要】

1.一种霍尔传感器电路,其特征在于,其包括:依次串接的采样开关组、第一电容、第一放大器、第二放大器以及采样电路,所述采样开关组用于连接霍尔传感器,接收所述霍尔传感器提供的模拟信号,所述采样电路输出数字信号,所述第一放大器的输入端和输出端之间连接有短接开关;所述霍尔传感器电路还包括同步时钟产生器,所述同步时钟产生器分别与所述采样开关组、短接开关以及采样电路连接,提供第一时钟信号、第二时钟信号给所述采样开关组进行工作,提供第三时钟信号给所述短接开关以及采样电路进行工作。

2.如权利要求1所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第一时钟信号、第三时钟信号与所述第二时钟信号的高电平完全不交叠,且所述第三时钟信号的下降沿与所述第二时钟信号的下降沿相位相差180度;所述第三时钟信号的上升沿与所述第一时钟信号的上升沿相同。

3.如权利要求2所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述第三时钟信号的下降沿早于所述第一时钟信号的下降沿。

4.如权利要求3所述的霍尔传感器电路,其特征在于,所述霍尔传感器电路还包括第二电容,所述第二电容的一端与所述采样开关组和所述第一电容的连接点连接,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝嘉年王晶晶秦文辉马绍宇盛云
申请(专利权)人:苏州纳芯微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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