[发明专利]带温度补偿的霍尔开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种霍尔开关电路，特别涉及一种带温度补偿的霍尔开关电路。

背景技术

霍尔效应的原理为：对一块合适的霍尔材料，如果沿其X方向上通电V_R，Y方向上加磁场B，则Z方向上会出现一个电压V_H，V_H称为霍尔电压，其与磁场B，电压V_R和材料自身的关系为

VH=μHBVRWLσ(LW)---(1)]]>

其中L，W为该霍尔材料的长和宽，为几何修正因子，μ_H为霍尔迁移率。

半导体是很好的霍尔效应材料，所以，半导体集成霍尔效应传感器被广泛地应用在各种电子设备中。霍尔开关为霍尔传感器中的一种，其原理为：利用集成半导体霍尔片感应外部磁场，输出数字逻辑0或1。其传输特性如图1所示，当外部磁场大于工作点磁场强度B_OP时，输出为0；当外部磁场小于释放点磁场强度B_RP时，输出为1。

常规霍尔开关电路构成模块如图2所示，包括稳压器201，霍尔感应片202，霍尔电压差分放大器203，迟滞比较器204和输出单元205。

设霍尔电压差分放大器的增益为A_V，迟滞比较器的迟滞宽度为V_CO，则有

A_VV_H＝V_CO    (2)

不考虑符号，由式(1)和(2)得到B_OP和B_RP的表达式统一为：

B=VCOAVμHVRWLσ(LW)---(3)]]>

式(3)中μ_H随温度的升高而下降，也就是负温度特性，要使B_OP和B_RP有很好的温度稳定性，必需使式(3)中其他的参数有合适的温度系数以抵消μ_H的负温度系数。而和这两项几何参数温度系数很小，可忽略，所以只能对V_CO，A_V和V_R中的一项或几项进行温度补偿。

根据上述特点，公开号为CN101290233A的中国专利申请公布了一种温度补偿方法，式(3)中A_V和V_R对温度恒定的条件下，调节V_CO的温度系数以减少μ_H的温度系数的影响，最终减少B_OP和B_RP的温度系数。其电路实现要求一种类型的电阻的温度系数为某一特定值，这就要求工艺需要提供特定温度系数值的电阻，对工艺的要求比较特殊。