[发明专利]用于霍尔电流传感器的信号处理电路及信号处理方法

说明书

本发明公开了一种用于霍尔电流传感器的信号处理电路及信号处理方法，信号处理电路包括：第一采样单元、第二采样单元、差分放大器以及反馈采样单元，第一采样单元和第二采样单元用于交替对输入信号进行采样以及输出对应的采样信号；差分放大器用于对采样信号进行放大；反馈采样单元用于对差分放大器的输出信号进行采样并进行信号反馈。根据本发明的用于霍尔电流传感器的信号处理电路，根据旋转流过霍尔元件的激励电流的方式跟随控制第一采样单元、第二采样单元和反馈采样单元交替采样和输出保持，形成对应的补偿，从而有效滤除由于减小非对称效应引入的旋转频率噪声；通过增加相应的零点和极点实现整个闭环霍尔电流传感器系统的稳定性补偿。

技术领域

本发明是关于集成电路领域，特别是关于一种用于霍尔电流传感器的信号处理电路及信号处理方法。

背景技术

随着工业技术的进步，霍尔电流传感器越来越广泛地用于各种应用场合，其中能实现较高测量精度的闭环霍尔电流传感器更是备受关注。闭环霍尔电流传感器一般由霍尔元件、磁芯、补偿线圈、采样电阻、信号处理电路共同组成；首先霍尔元件在待测电流产生的磁场中感应出相应电压信号，经过对该电压信号进行处理后输出相应的补偿电流驱动补偿线圈，补偿线圈缠绕在磁芯上以在磁芯中产生反向磁场抵消待测电流产生的磁场，从而使得霍尔元件输出的电压信号趋于零，此时可通过检测补偿电流的大小来实现对待测电流的检测，这其中感应电压的信号处理尤为重要。

闭环霍尔电流传感器为实现较大的待测电流能力而相应的具有较大的补偿线圈，同时补偿线圈的阻抗随补偿电流的大小以及频率变化较大，目前对于闭环的霍尔电流传感器的稳定补偿中多使用很大的分立RC来实现，具有较大的面积以及成本。

闭环霍尔电流传感器中的核心是霍尔元件，然而霍尔元件感应电压的非对称性对测量精度影响较大，目前多通过旋转流过霍尔元件激励电流的方式解决，这种方式可以较大的减小非对称性对测量精度的影响，但会引入多余的旋转频率噪声，从而十分需要滤波器。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于霍尔电流传感器的信号处理电路，其能够对霍尔元件产生的电压信号进行处理，同时消除旋转频率噪声。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种用于霍尔电流传感器的信号处理电路，包括：

一个或多个第一采样单元和一个或多个第二采样单元，所述第一采样单元和第二采样单元用于交替对输入信号进行采样以及输出对应的采样信号；

差分放大器，具有输入端和输出端，所述差分放大器的输入端接收第一采样单元和/或第二采样单元输出的采样信号，所述差分放大器的输出端与输入端之间连接有反馈电容；以及

一个或多个反馈采样单元，与差分放大器的输出端和输入端相连，用于对差分放大器的输出端的输出信号进行采样并反馈至差分放大器的输入端。

在本发明的一个或多个实施例中，所述信号处理电路还包括一个或多个第三采样单元，所述第三采样单元用于对输入信号进行采样并输出对应的采样信号至差分放大器的输入端。

在本发明的一个或多个实施例中，所述第一采样单元、第二采样单元和反馈采样单元中的两个或多个单元的结构相同。

在本发明的一个或多个实施例中，所述第一采样单元、第二采样单元、反馈采样单元和第三采样单元中的两个或多个单元的结构相同。