[发明专利]霍尔传感器、对应的设备和方法

说明书

本公开涉及霍尔传感器、对应的设备和方法。一种平面霍尔感测元件包括第一对感测电极和第二对感测电极，第一对感测电极在第一方向上跨感测元件彼此相对，第二对感测电极在第二方向上跨感测元件与彼此相对，其中第二方向与第一方向正交。第一对偏置电极在第三方向上跨感测元件彼此相对，并且第二对偏置电极在第四方向上跨感测元件彼此相对，第四方向与第三方向正交。第三和第四方向相对于第一和第二方向旋转45°，因此每个感测电极被布置在第一对中的偏置电极和第二对中的偏置电极之间。在第一对和第二对偏置电极之间供应DC偏置电流。在第一对和第二对感测电极处感测第一和第二霍尔电压。

技术领域

本描述一般涉及霍尔传感器，并且更具体地涉及用于例如在汽车领域和其他工业应用(例如，速度检测、无损电流感测等)中使用的霍尔传感器系统。

背景技术

在各种电流应用中(例如在汽车领域和其他工业应用中)，高灵敏度和高带宽是霍尔传感器的期望特征。

目前可用的某些基于“快速”霍尔传感器的系统将霍尔探头与集成线圈相结合，以实现超过1MHz的带宽。

可以通过采用所谓的“旋转”技术来操作这种霍尔探头，以减少偏移效应。

线圈不易集成。而且，旋转技术可能固有地较慢，因为对于每次测量，它们可以涉及例如四个步骤。

发明内容

一个或多个实施例在霍尔传感器中提供高灵敏度和高带宽。

一个或多个实施例可以应用于集成、宽带和概念上无损的电流感测装置中。

一个或多个实施例可以扩展基于霍尔传感器的系统的带宽，同时保持良好的偏移减少。

因此，一个或多个实施例可以为功率应用(例如为射频-RF和汽车应用)提供宽带、无损和集成的电流感测。

一个或多个实施例可以便于与高灵敏度和低偏移结合地实现高带宽。

一个或多个实施例可以简化与霍尔传感器相关联的模拟前端的设计，因为可以省去开关。

一个或多个实施例可以提供基于八边形形状的霍尔传感器的电流感测装置，以及偏置/感测方法，其避免求助于旋转技术和/或集成线圈。

一个或多个实施例可以在50MHz处实现低至100微特斯拉(μT)的偏移值。这只是经由低频旋转技术可以实现的偏移的两倍，而一个或多个实施例可以便于实现如下带宽：该带宽可以显著高于(例如50倍或100倍)在采用旋转读出的情况下的采样频率。

因此，一个或多个实施例可以提供高竞争力的低成本/高速/高灵敏度的基于霍尔的传感器装置。

一个或多个实施例可以应用于任何类型的线性霍尔传感器。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，通过参考附图来描述一个或多个实施例，其中：

图1是图示本公开的示例性实施例的图；

图2A、图2B和图2C图示了图1的实施例的操作底层的原理；

图3进一步图示了图1实施例的操作底层的原理；以及

图4图示了包括霍尔传感器阵列的另一实施例。

具体实施方式

在随后的描述中，说明了一个或多个具体细节，旨在提供对实施例的示例的深入理解。可以在没有该具体细节中的一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等获得实施例。在其他情况下，未详细图示或描述已知结构、材料或操作，使得实施例的某些方面将不被模糊。