[发明专利]一种CMOS全集成电磁检测的射频前端传感器

说明书

本发明公开了一种CMOS全集成电磁检测的射频前端传感器，包括霍尔传感器、旋转电流电路、仪表运算放大器、低通滤波器和时钟处理电路，其中，所述旋转电流电路用于消除所述霍尔传感器的电磁感应失调；所述仪表运算放大器用于提高电路的带负载能力；所述低通滤波器用于实现电路的RC低通滤波；所述时钟处理电路用于输出高电平不重叠的波形的时钟，防止旋转电流电路中开关的同时导通产生的影响。本发明采用CMOS工艺，实现了电磁传感的全集成，能够在未影响射频性能的前提下，将传感器插入通道间，不增加芯片面积，节省了成本，实现了对射频前端电路之间电磁强度的检测。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种CMOS全集成电磁检测的射频前 端传感器。

背景技术

在射频前端系统中，系统稳定性是设计者需要考虑的问题。但在实际使用 中芯片信号泄露带来的通道间的干扰是影响射频系统指标的重要因素。来自功 率放大器的发射信号泄露会干扰到接收信号，使射频接收机系统的通道隔离度 变差。这个问题在芯片使用过程中都会影响芯片性能。在传统射频芯片测试中， 扎针，探针台的使用过于复杂，且成本较高。本发明主要为了解决传统的射频 系统中面临的隔离度检测复杂的问题，利用CMOS工艺，设计了一款集成电磁 传感器电路，将对电流的检测转换为对电磁的检测，能够实现较小的功耗和面 积，达到较低的成本。

采用双极型工艺设计集成电路，具有噪声小、失调电压小的优点，但在消 除因晶体管不匹配而导致的失调电压时，会使得Bipolar传感器的外部信号处理 电路的结构不简单，从而使得芯片面积增大，而造成生产成本不低，且双极型 工艺通常会有较难以实现的逻辑功能。而CMOS工艺具有集成度高和功耗低的 优点，从而CMOS传感器可实现的功能就会更多，从而与市场发展的需求比较 贴合，但应用CMOS工艺设计集成电路过程中，也会有较明显的不足，比如 CMOS霍尔传感器的失调电压和噪声就相对严重，有效霍尔信号容易被其所影 响，从而严重影响了霍尔传感器的性能，且基于CMOS工艺的霍尔传感器的灵 敏度明显低于双极型工艺制造的霍尔传感器，而灵敏度又是衡量霍尔传感器性 能优劣的一项尤为重要的参数，当灵敏度不高就会使得霍尔传感器在检测微弱 磁场变化时，输出精度不高，从而使得霍尔传感器的应用场合明显减少。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种CMOS全集成电磁检测的 射频前端传感器。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种CMOS全集成电磁检测的射频前端传感器，包括霍尔传感器、旋转电 流电路、仪表运算放大器、低通滤波器和时钟处理电路，其中，

所述旋转电流电路用于消除所述霍尔传感器的电磁感应失调；

所述仪表运算放大器用于提高电路的带负载能力；

所述低通滤波器用于实现电路的RC低通滤波；

所述时钟处理电路用于输出高电平不重叠的波形的时钟，防止旋转电流电 路中开关的同时导通产生的影响。

上述方案的有益效果是，本发明将对射频通道间隔离度的检测转换为对泄 露信号的电磁场强弱进行检测，可以间接测量射频通道间隔离度的，实现高精 度的磁场检测，同时适用于对功耗要求严格的射频前端电路。

进一步的，所述霍尔传感器为四电极对称结构，包括对称电极H1与H3、 H2和H4，当处于工作状态时，其处于对称位置的对称电极H1与H3、H2和 H4分别作为输入端偏置电极以及输出端探测电极。

上述进一步方案的有益效果是，四个电极两两高度对称，可以保证当偏置 电极和探测电极两两交换后，器件仍保持高度的对称性、一致性，有利于失调 的减小。