[发明专利]一种霍尔传感器读出电路和电子设备

说明书

本发明提供一种霍尔传感器读出电路和电子设备，该电路主要由两相旋转电流控制电路、斩波调制解调电路、线性跨导运算放大器OTA、增益可调GM‑C积分器、低通滤波器LPF、磁场方向控制电路、失调电压可调减法器模块组成，能够有效的对霍尔传感器输出信号进行高精度放大，并且消除了霍尔传感器输出信号中的失调电压和干扰噪声。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种低噪声低失调线性霍尔传感器读出电路和电子设备。

背景技术

随着第五代移动通信、飞机、汽车产业的发展以及新材料的开发，在诸如磁场、压力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、电流等物理量的非接触式探测变化和自动控制系统中，集成电路霍尔传感器有着广泛的应用。然而，在高精度、高可靠性严格指标的汽车应用领域，比如：动力系统、车身装置、安全装置、电动助力转向系统等，对线性霍尔传感器的性能提出更高的指标要求，如低失调、低噪声、可靠性强、灵敏度高等。

基于BiCMOS(Bipolar and CMOS)与BCD(Bipolar，CMOS and DMOS)工艺制作的霍尔传感器具有很好的兼容性，采用浅沟道隔离工艺技术(STI工艺)，实现霍尔传感器更低的温度漂移与更强的抗噪声能力。然而，霍尔传感器产生的电压信号非常微弱，一般在几百微伏到几毫伏之间，加上环境工作温度，电子空穴迁移率，设计几何因子，制造工艺缺陷，封装机械应力，注入浓度，器件失配，掩模错位和晶面错位等一系列因素，使霍尔电压信号混杂有失调电压和噪声，另外，再加上由霍尔传感器读出电路引入的失调电压、热噪声、闪烁噪声等非理想因素，致使微弱的霍尔电压信号无法正确读出。因此，要求读出电路不仅具有高精度的信号放大能力，而且能够消除失调电压和干扰噪声。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种霍尔传感器读出电路和电子设备，以实现霍尔传感器输出信号的高精度放大，并且消除了霍尔传感器输出信号中的失调电压和干扰噪声。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种霍尔传感器读出电路，包括：

两相旋转电流控制电路，所述两相旋转电流控制电路的输入端与目标霍尔传感器的输出端相连；

斩波调制电路，所述斩波调制电路的输入端与所述目标霍尔传感器的输出端相连；

低通滤波器，所述低通滤波器的输入端与所述斩波调制电路的输出端相连；

磁场方向控制电路，所述磁场方向控制电路的输入端与所述低通滤波器的输出端相连；

失调电压可调减法器，所述失调电压可调减法器的输入端与所述磁场方向控制电路的输出端相连；

所述斩波调制电路包括调制电路和解调电路，所述调制电路的输入端作为所述斩波调制电路的输入端，所述解调电路的输出端作为所述斩波调制电路的输出端；

所述霍尔传感器读出电路，还包括：

依次串接在所述调制电路的输出端与所述解调电路的输入端之间的线性跨导运算放大器、增益可调GM-C积分器以及第一源跟随器。

可选的，上述霍尔传感器读出电路中，所述两相旋转电流控制电路，用于：

基于预设时钟信号的变化周期，产生并向霍尔元件提供从0度到90度的正交旋转的霍尔偏置电流。

可选的，上述霍尔传感器读出电路中，所述两相旋转电流控制电路包括：

第一恒流源，所述第一恒流源的第一输入端与外部电源相连；