[实用新型]低压传感器系统

说明书

本实用新型公开了一种低压传感器系统，该低压传感器系统包括：霍尔器件，用于检测外部磁场信号并将其转换为霍尔电压信号；失调消除电路，用于消除霍尔电压信号中的失调电压输出调制信号；比较模块，将调制信号与参考电压信号进行比较；数字处理模块，根据比较结果输出控制信号；输出驱动模块，根据控制信号输出驱动信号，其中，失调消除电路包括：消除自身产生的失调电压并生成放大信号的放大单元；消除放大信号中霍尔器件本身的失调电压输出调制信号的采样保持单元；以及提供多个时钟信号的时序控制单元。由此保证系统电路在宽电压范围内的正常工作，且在低压下减小甚至消除电路中出现因失调引起的饱和情况，同时降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及霍尔开关领域，具体涉及一种低压传感器系统。

背景技术

CMOS集成霍尔传感器由于具有成本低、功耗低、集成度高以及抗干扰能力强等众多优点，已经广泛应用于工业控制、汽车、智能仪器仪表和消费电子等领域，实现对磁场的探测。然而CMOS霍尔传感器产生的霍尔电压非常微弱，而系统中又存在较大的失调电压和闪烁噪声，用于消除失调和噪声的信号处理电路的设计显得十分关键。

霍尔传感器中的失调主要来源于两方面：霍尔盘的失调电压、信号处理电路的失调电压。和霍尔盘微弱的输出电压相比，霍尔盘的失调电压显得很大，很轻易就可以将霍尔电压淹没，如果要准确地识别霍尔电压，必须采取有效的措施消除霍尔盘的失调电压。

在传感器系统中，如果系统工作电压偏低，被放大的直流失调可以轻易地使电路饱和，完全阻断了有用的交流信号，导致霍尔系统功能异常；目前霍尔系统的失调消除方法一般采用如下两种：一是旋转电流法结合采样保持电路；二是斩波技术结合ADC数字反馈失调补偿方法。旋转电流法是利用一只或多只霍尔盘并且周期性的改变供电电压和输出节点方向的方法，结合采样保持电路，消除霍尔系统的失调。但是在系统中，由于前级失调电压会被放大，在低压工作状态下，容易造成运放输出饱和，因此这种结构只适用于电压偏高，且系统增益不是很高的情况。 ADC环路补偿消除失调的方法可以很好的消除失调，但其结构复杂，不适应于低成本的消费类产品上。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低压传感器系统，可以在系统处于低工作电压情况下，有效地消除系统中的失调电压和噪声。

根据本实用新型提供的一种低压传感器系统，其包括：

霍尔器件，检测外部磁场信号并将所述磁场信号转换为霍尔电压信号；

失调消除电路，用于消除所述霍尔电压信号中的失调电压并输出调制信号；

比较模块，与所述失调消除电路连接，将所述调制信号与参考电压信号进行比较；

数字处理模块，与所述比较模块连接，根据所述比较模块的比较结果输出控制信号；以及

输出驱动模块，与所述数字处理模块连接，根据所述控制信号输出驱动信号，

其中，所述失调消除电路包括：

放大单元，与所述霍尔器件连接，用于消除所述放大单元自身产生的失调电压并生成放大信号；

采样保持单元，与所述放大单元连接，用于消除所述放大信号中所述霍尔器件本身的失调电压并进行采样保持，输出所述调制信号；

时序控制单元，与所述霍尔器件、放大单元和所述采样保持单元连接，提供多个时钟信号。

优选地，所述放大单元包括：

第一级放大器单元，与所述霍尔器件连接，用于消除所述第一级放大器单元产生的失调电压并生成放大信号。

优选地，所述第一级放大器单元包括：第一放大器、第二放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，