[发明专利]一种霍尔元件模拟前端电路

说明书

本发明公开了一种霍尔元件模拟前端电路，包括霍尔元件、霍尔元件激励源、电压输入、稳压电路、射频扼流电路、第一隔直电容、第二隔直电容、第一输入电阻、第二输入电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一斩波开关、第二斩波开关、时序控制电路、跨导运算放大器、Sigma_Delta调制器，最终输出PWM编码。将具有耐高温、高灵敏度、高线性度等优势的霍尔元件和具有耐高温、高速、低功耗的SOI电路与器件相结合，具有耐高温、高灵敏度、高线性度等优点；隔直电容的引入有效去除了输出信号中的直流分量，而射频扼流电路的引入则有效去除了电压输入中的交流分量，稳压电路可以使跨导运算放大器的输入电压更加稳定；斩波开关的引入有效降低闪烁噪声和失调电压的影响。

技术领域

本发明涉及半导体磁传感器技术领域，特别涉及一种霍尔元件模拟前端电路。

背景技术

传感器技术、通信技术和计算机技术共同组成了现代信息技术的三大支柱技术，被广泛地应用于国民经济的各个领域。霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁敏传感器，在各类磁敏传感器中地位最为重要，是国防、工业、民用等部门生产制造过程中不可或缺的重要元器件，不仅可以用于测量电磁参数，还被广泛应用于测量直线位移、转速、压力和角位移等非电量参数。

砷化镓霍尔传感器具有耐高温、高线性度、高灵敏度等优势，传统的砷化镓霍尔元件模拟前端电路通常采用体硅材料来制备电路和元器件，严重限制了砷化镓霍尔传感器在高温领域的应用，如何发挥砷化镓霍尔传感器的优势，解决高温情况下探测的需求，是亟待解决问题，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种霍尔元件模拟前端电路，将具有耐高温、高灵敏度、高线性度等优势的霍尔元件和具有耐高温、高速、低功耗的SOI电路与器件相结合，从而得到耐高温、高灵敏度、高线性度的霍尔元件模拟前端电路。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种霍尔元件模拟前端电路，包括霍尔元件、霍尔元件激励源、电压输入、稳压电路、射频扼流电路、第一隔直电容、第二隔直电容、第一输入电阻、第二输入电阻、第一反馈电阻、第二反馈电阻、第一斩波开关、第二斩波开关、时序控制电路、跨导运算放大器、Sigma_Delta调制器；

所述霍尔元件，用于输出第一输出信号和第二输出信号；

所述第一输出信号依次通过所述第一隔直电容、所述第一输入电阻、所述第一斩波开关、所述跨导运算放大器、所述第二斩波开关、所述Sigma_Delta调制器；

所述第二输出信号依次通过所述第二隔直电容、所述第二输入电阻、所述第一斩波开关、所述跨导运算放大器、所述第二斩波开关、所述Sigma_Delta调制器；

所述第一隔直电容和所述第二隔直电容，用于分别滤除所述第一输出信号和所述第二输出信号中的直流分量，并将交流分量输送至所述跨导运算放大器；

所述Sigma_Delta调制器，用于输出PWM编码；

所述霍尔元件激励源，用于为所述霍尔元件提供激励；

所述电压输入，用于输入电压输入信号；

所述电压输入信号依次经过所述稳压电路、所述射频扼流电路，再分别经过所述第一输入电阻和所述第二输入电阻，用于为所述跨导运算放大器提供所需的共模电压；

所述稳压电路和所述射频扼流电路，用于稳定所述电压输入信号，并去除其中的交流分量，为所述跨导运算放大器提供稳定的直流共模电压；

所述第一反馈电阻和所述第二反馈电阻，均用于为所述跨导运算放大器提供反馈；

所述第一斩波开关和所述第二斩波开关，均用于对闪烁噪声和直流失调电压进行调制，以降低闪烁噪声和直流失调电压的影响；