[发明专利]一种CMOS霍尔传感器温度稳定控制系统

说明书

本发明公开了一种CMOS霍尔传感器温度稳定控制系统，包括CMOS霍尔传感器，用于输出霍尔电压，包括调制模块、放大模块、解调模块、滤波模块和温度稳定控制模块；调制模块用于输入霍尔电压，并输出混叠有失调电压的霍尔电压至放大模块；放大模块输出放大后的霍尔电压，输入至解调模块输出消除失调电压的霍尔电压至滤波模块，滤波模块输出滤波后的放大后的霍尔电压；温度稳定控制模块分别连接放大模块的输入端和滤波模块的输出端，用于采用负反馈调制方法对温度漂移进行补偿。优点：本发明能够使CMOS霍尔传感器线性输出的霍尔电压具有很好的温度稳定性。

技术领域

本发明涉及一种CMOS霍尔传感器温度稳定控制系统，属于磁传感器技术领域。

背景技术

CMOS霍尔传感器由于具有体积小、成本低、功耗低、可靠性高和易于集成等优点已经被广泛应用在工业自动化、汽车、消费类电子、航天测绘以及仪器仪表等众多领域。然而霍尔传感器作为一种半导体器件，其器件的磁场灵敏度却随着温度发生漂移，导致霍尔传感器输出的霍尔电压也随着温度发生较显著的变化。通常采用CMOS工艺的霍尔传感器电流灵敏度在-40^oC～120^oC工作温度范围内会发生8%左右的漂移，同时霍尔传感器的信号调理电路的放大倍数和直流工作点等性能也会随着温度发生漂移，从而严重限制了CMOS霍尔传感器的测量精度，因此必须采用温度稳定控制电路来实现CMOS霍尔传感器输出信号的稳定。传统的温度补偿方法是对霍尔器件进行开环式补偿，通过对霍尔器件施加补偿偏置电流来抵消霍尔器件灵敏度的漂移，但是这种方法只能对霍尔器件灵敏度的一阶系数进行开环式补偿，补偿精度不高。另一种温度补偿方法是对霍尔器件输出的霍尔电压放大后进行取样，通过负反馈闭环控制将所得信号送回前端与霍尔传感器输出信号相加来消除霍尔信号的温度漂移，但该方法不能适用于旋转电流失调消除技术，也不能抑制霍尔传感器信号调理电路的温度漂移，因此整体稳定霍尔输出电压的效果不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种CMOS霍尔传感器温度稳定控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CMOS霍尔传感器温度稳定控制系统，包括CMOS霍尔传感器，所述CMOS霍尔传感器包括霍尔器件和信号调理电路模块，所述霍尔器件用于输出霍尔电信号，信号调理电路模块用于将霍尔电信号进一步放大并将霍尔器件产生的失调消除，并输出放大后的霍尔电信号；

还包括温度稳定控制电路模块， 所述温度稳定控制电路模块包括霍尔器件温漂产生模块、温漂放大模块、相加模块和负反馈调制模块；

所述霍尔器件温漂产生模块，用于根据霍尔器件灵敏度的温漂系数产生具有同样温漂系数的温漂预产生电压V_drift, 该温漂预产生电压V_drift经过温漂放大模块放大后和信号调理模块输出的霍尔电压V_Hall一起送入相加模块，相加模块输出的电压经过取样电阻取样后送入负反馈调制模块，负反馈调制模块将取样信号调制为和霍尔器件输出的信号相同的频率，输出至所述信号调理电路模块，形成一个闭环负反馈系统。

进一步的，所述温度稳定控制模块的电路包括霍尔器件温漂预产生电路、第二温漂放大器、相加器、负反馈调制器、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9；