[实用新型]一种霍尔元件稳压的温度补偿电路

说明书

一种霍尔元件稳压的温度补偿电路包括正温度系数电压产生电路、误差放大器，P型场效应管、霍尔原件、电阻1和电阻2；所述误差放大器的正输入端连接正温度系数电压产生电路，负输入端连接在所述电阻1和所述电阻2之间；所述霍尔元件的一对角一端接地，另一端接于所述P型场效应管与所述电阻1之间。本实用新型霍尔元件的偏置电压采用了低压差线性稳压器供电的结构，实现霍尔元件的电压稳定性；同时低压差线性稳压器供电的结构的基准电压源采用了正温度系数的电压产生电路，调节其内部的电路结构，使其电压具有特定正温度系数的特性，用以补偿霍尔元件载流子迁移率的负温度系数特性，实现霍尔元件的温度稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种温度补偿电路，特别提供一种霍尔元件稳压的温度补偿电路。

背景技术

单片集成的霍尔元件通常采用常规的半导体工艺如Bipolar、CMOS或BiCMOS工艺实现，一般采用N型半导体材料如N型外延层或N阱构成，形状则采用正方形、十字架结构等对称图形。霍尔元件的电连接方面，一般的方法是将霍尔元件的对角两端分别接电源和地电平，构成恒电压的霍尔偏置方式，其弊端是供电电源的变化，霍尔元件的感应电压随之线性变化；同时霍尔元件的感应电压随温度呈现负温度系数的变化，给实际的测量或应用带来较大误差。而另外对角输出霍尔感应电压1和霍尔感应电压2，两者的差值即为霍尔感应电压V_H，如图1所示。霍尔元件在磁场B条件下的霍尔感应电压：

V_H=µ*(W/L)*G*[V×B]………………………………………………（0）

其中：µ：载流子迁移率，W/L：霍尔元件的几何尺寸比例，G：形状因子，常数<1（与W/L有关），V：施加在霍尔元件的偏置电压，B：施加在霍尔元件的磁场强度。式（0）表达式中，仅载流子迁移率具有温度特性。在N型半导体材料掺杂10¹⁴~10¹⁷（cm²/VS）的杂质浓度范围内，载流子迁移率呈负温度特性，即随着温度的上升，载流子的迁移率下降。因此这种方法的弊端是随着霍尔元件工作环境温度的变化，霍尔感应电压V_H随温度呈现负温度系数的变化；同时，当供电电源的变化，霍尔元件的感应电压随之线性变化，给实际的测量或应用带来较大误差。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供了一种霍尔元件稳压的温度补偿电路。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种霍尔元件稳压的温度补偿电路，包括正温度系数电压产生电路、误差放大器，P型场效应管、霍尔原件、电阻1和电阻2；所述P型场效应管的源极接电源，漏极依次串接电阻1和电阻2后接地，栅极连接误差放大器的输出端；所述误差放大器的正输入端连接正温度系数电压产生电路，负输入端连接在所述电阻1和所述电阻2之间；所述霍尔元件的一对角两端分别输出霍尔感应电压1和霍尔感应电压2，另一对角一端接地，另一端接于所述P型场效应管与所述电阻1之间。

进一步，所述正温度系数电压产生电路包括第一至第五P型场效应管、第一、第二N型场效应管、第一二极管、第一、第二三极管、第一、第二电阻和电压跟随电路；所述第一至第五P型场效应管的源极接电源；所述第一P型场效应管的栅极、第一、第二N型场效应管的源极、第一三极管的发射极和第一、第二电阻的一端均连接地信号；所述第一P型场效应管的漏极接第一N型场效应管的漏极；所述第二N型场效应管的漏极与栅极短接，栅极接第一N型场效应管的栅极，漏极接第二P型场效应管的漏极；所述第二至第五P型场效应管的栅极均连接在一起；所述第三P型场效应管的漏极接第一三极管的集电极；所述第一二极管的正极连接在第一P型场效应管与第一N型场效应管之间，负极连接在第三P型场效应管与第一三极管之间；所述第一三极管的集电极与基极短接，基极接第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极接第一电阻，集电极接第四P型场效应管的漏极；所述第四P型场效应管的栅极与漏极短接；所述第五P型场效应管的漏极连接第二电阻；所述电压跟随电路的正输入端连接在第五P型场效应管与第二电阻之间，负输入端与输出端连接。