[发明专利]AMR磁开关电路的温度补偿电路及补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于AMR磁开关技术领域，涉及一种AMR磁开关电路，尤其涉及一种AMR磁开关电路的温度补偿电路；同时，本发明还涉及一种AMR磁开关电路的温度补偿方法。

背景技术

各向异性磁阻元件(Anisotropic Magneto-Resistive,简称AMR)是用于检测磁场的重要磁性传感器元件。它被广泛应用在汽车，工业控制，家电，通讯设备中，用于检测速度、角度、位置等信息。与传统的霍尔效应元件相比，AMR具有功耗低、灵敏度高等优良特性。但是AMR自身的温度漂移比较大。它的灵敏度会随温度的升高而降低，典型的温度系数可达到-3000ppm/K至-4000ppm/K。如果对AMR元件的温度漂移不做补偿，它会对传感器的特性产生重大影响。

图1显示了一个由4个AMR元件组成的惠斯通(Wheatstone bridge)电桥。它的工作原理是在加载了一定的偏置电压VBIAS后，它的差分电压输出VOUT＝VP-VN，会随外加磁场的强度而变化。通过检测VOUT的大小，可以检测到外界磁场的强弱。

图2显示了一种现有的应用AMR检测外界磁场输出高低电平的磁开关电路。在没有外界磁场是，它输出一个固定的高电平。在有外界磁场时，它将AMR电桥产生的差分电压VOUT放大后通过比较器判断，当VOUT达到一定的阈值VREF时，电路将输出低电平。在这个电路中，AMR的偏置电压VBIAS和比较器的阈值电压VREF均为固定的，所以当温度变化引起AMR输出变化时，磁开关的翻转点(即输出由高变低或由低变高所对应的磁场强度)将随温度而变化。这是在其应用中需要避免的情况。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的AMR磁开关电路，以便克服现有AMR磁开关电路存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种AMR磁开关电路的温度补偿电路，可改善磁开关翻转点的温度特性，使其磁参数在宽的温度范围内保持很好的一致性。

此外，本发明还提供一种AMR磁开关电路的温度补偿方法，可改善磁开关翻转点的温度特性，使其磁参数在宽的温度范围内保持很好的一致性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种AMR磁开关电路的温度补偿电路，所述温度补偿电路包括：第一电压生成模块、第二电压生成模块；

所述第一电压生成模块用以生成决定AMR偏置电压的第一电压Vbg；第一电压Vbg由带隙基准电路产生的参考电压，其不随电源电压或温度的变化而变化；

所述第二电压生成模块用以生成决定比较器阈值电压的第二电压；第二电压Vpt是一个具有负温度系数的参考电压，即当温度上升时，第二电压Vpt会下降；当第二电压Vpt的温度系数和AMR的温度系数相等时，由于AMR的输出和比较器的阈值同时随温度变化，磁开关的翻转点将不随温度而变化，从而进行温度补偿；

所述温度补偿电路具体包括第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三PMOS管M3、第四PMOS管M4、第五PMOS管M5、第六NMOS管M6、第七PMOS管M7、第八PMOS管M8、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻Rbg；

电源电压VDD分别连接所述第七PMOS管M7的源极、第五PMOS管M5的源极、第三PMOS管M3的源极、第四PMOS管M4的源极、第八PMOS管M8的源极；

所述第七PMOS管M7的漏极连接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端连接第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端接地；第五电阻R5、第六电阻R6之间形成第二电压Vpt；

所述第七PMOS管M7的栅极连接第五PMOS管M5的栅极、第五PMOS管M5的漏极、第六NMOS管M6的漏极，第六NMOS管M6的源极通过第四电阻R4接地；第六NMOS管M6的栅极连接第一NMOS管M1；

所述第三PMOS管M3的栅极连接第四PMOS管M4的栅极、第三PMOS管M3的漏极；第三PMOS管M3的漏极连接第一NMOS管M1的漏极；第一NMOS管M1的源极连接第二电阻R2的第一端、第一三极管Q1的集电极；第一三极管Q1的基极连接第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的发射极接地；