寬溫區(qū)開關(guān)型霍爾磁敏傳感器芯片的設(shè)計(jì).pdf

1、傳感器技術(shù)作為現(xiàn)代信息社會(huì)的三大支柱技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，霍爾磁傳感器是其中應(yīng)用非常廣泛的一類。本文設(shè)計(jì)一種可用于汽車等惡劣環(huán)境下的開關(guān)型霍爾集成式磁傳感器芯片。它通過(guò)內(nèi)置霍爾片上，將作用于芯片上的外界磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。處理該信號(hào)后，能輸出周邊有無(wú)磁場(chǎng)存在的明確信息。 本論文工作是在分析比較和參考了多款國(guó)外類似芯片的基礎(chǔ)上，取長(zhǎng)補(bǔ)短，改造了Honeywell一款芯片，才形成了具有自己設(shè)計(jì)特色的芯片。又根據(jù)國(guó)

2、內(nèi)現(xiàn)有的工藝條件，在深刻理解電路原理?xiàng)l件下，重新調(diào)整了各元件參數(shù)、修改了局部電路的結(jié)構(gòu)；并在Candence的環(huán)境下進(jìn)行功能仿真和設(shè)計(jì)了該霍爾IC的版圖。 本設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)4.0 μm雙極型工藝。芯片主要有五個(gè)部分，即信號(hào)檢測(cè)部分、放大電路、遲滯比較電路、輸出級(jí)電路和溫度補(bǔ)償電路。重點(diǎn)解決：考慮實(shí)際霍爾片中幾何修正因子存在時(shí)，霍爾元件圖形的確立及優(yōu)化；失調(diào)電壓消除方法的選擇；微電壓放大器及遲滯比較器的設(shè)計(jì)；寬溫區(qū)的溫度補(bǔ)償以及保障

3、工作點(diǎn)在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定問(wèn)題等。論文分別以上面的順序介紹所做的工作，給出了仿真結(jié)果和最終的版圖。 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)是：(1)較全面地介紹了車用霍爾傳感器中霍爾片設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵，給出了理論計(jì)算方法。并且通過(guò)反向解剖Honeywell芯片，驗(yàn)證了我們所給出的理論計(jì)算方法的正確性；(2)改進(jìn)了穩(wěn)壓源電路的形式，進(jìn)一步提高了穩(wěn)壓源的精度；(3)分析了兩種不同溫度補(bǔ)償方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了變?cè)鲆娣糯笃鞯恼郎囟认禂?shù)和霍爾電壓負(fù)溫度系數(shù)相補(bǔ)償