[发明专利]基于斩波二阶补偿的片上霍尔信号放大器及方法

权利要求书

1.一种基于斩波二阶补偿的片上霍尔信号放大器，包括：

信号输入模块，用于提供霍尔正相输入信号和反相输入信号；

与所述信号输入模块的两个输出端连接的斩波调制模块，配置为对所述正相输入信号和反相输入信号进行调制、输出；

时钟模块，用于为所述斩波调制模块提供切换频率与调制频率；

与所述斩波调制模块的两个输出端连接的运放模块，用于放大所述斩波调制模块的输出信号；

其特征在于：

还包括与所述运放模块输出端、时钟模块连接的二阶补偿模块，根据运放反相放大特性，对所述运放模块的输出信号进行补偿，并反馈给所述运放模块的反相输入端，形成负反馈，所述二阶补偿模块包括二阶滤波反馈模块和增益调节模块；

所述运放模块包括一阶运放和二阶运放，所述一阶运放与二阶运放间配置有滤除一阶运放输出信号中的直流分量的隔直通交电路模块，所述一阶运放的反相输入端与所述增益调节模块的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的放大器，其特征在于：

所述二阶滤波反馈模块为增益RC滤波器，利用交流通路RC充放电特性对不同幅值的电压实现增益非线性补偿；

所述增益调节模块为温补增益调节器，利用与整个电路温漂相同的材料制成以形成增益环，并将输出最终输入至运放模块的反相输入端形成负反馈。

3.根据权利要求2所述的放大器，其特征在于：所述温补增益调节器由温敏材料制成。

4.根据权利要求3所述的放大器，其特征在于：所述斩波调制模块由混频器构成。

5.一种用于对片上霍尔信号放大器进行调制和补偿的方法，所述方法包括：

第一步，将信号输入模块输出的霍尔正相输入信号和反相输入信号提供给斩波调制模块；

第二步，所述斩波调制模块基于时钟模块的切换频率和调制频率对输入信号进行调节，并产生两个输出信号；

第三步，运放模块对所述斩波调制模块的两个输出信号进行放大；

其特征在于：

所述第三步中的斩波调制模块的两个输出信号经运放模块中的一阶运放进行放大后传输至隔直通交电路模块，滤除其中的直流分量后传送给二阶运放，用于滤波处理，后提供给二阶补偿模块；

所述方法还包括第四步，利用二阶补偿模块对运放模块的输出信号进行补偿，基于时钟模块的调制频率对该信号进行调节，并将其反馈至运放模块的反相输入端。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述第四步包括：

运放模块的输出信号由二阶补偿模块中的增益RC滤波器利用交流通路RC充放电特性进行增益非线性补偿，并输出至增益调节模块；

增益调节模块利用与整个电路温漂相同的材料制成以形成增益环，基于时钟模块提供的调制频率将二阶滤波反馈模块输出信号中的失调电压调制到时钟频率附近的频带，并将调制后的输出信号反馈至运放模块的反相输入端。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述第二步包括：

所述斩波调制模块基于时钟模块的切换频率将输入信号在正相与反相间切换，并基于时钟模块的调制频率，将输入信号中的失调电压调制到时钟频率附近，并输出调制后的输入信号。