霍耳传感器是目前使用广泛的磁场传感器之一,它不仅可以用于磁场测量,还可用于电流、速度、位置、角度等物理量的测量,在精密测量、工业自动化以及家用电器等领域得到了广泛的应用。本论文在对霍耳传感器的性能作了深入研究的基础上,对一款用于手机翻盖检测的开关式霍耳传感器进行了电路部分设计。 文中第一章阐述了模拟集成电路的发展现状以及研究和开发模拟集成电路的必要性,归纳了模拟集成电路相对于数字集成电路而言的独有特点以及模拟集成电路的工艺技术。在这个基础上引出了典型的模拟集成电路——霍耳传感器,叙述了其原理、发展阶段。 文中第二章介绍了霍耳传感器的特性,包括灵敏度和输入电阻;介绍了霍耳传感器的优化策略,包括形状优化、层优化;介绍了霍耳传感器的非理想效应,包括反偏效应、顶盘偏置效应、寄生效应和温度效应;然后介绍了霍耳传感器的典型应用和本文中设计的霍耳传感器的总体结构。 文中第三章从霍耳传感器的失调和低频噪声入手引出了三种常用的消除失调的方法:多霍耳盘法、DDA法、旋转电流法,失调消除技术是霍耳传感器中的关键技术。 文中第四章设计了一种用于手机翻盖检测中的开关型霍耳传感器芯片电路。首先,给出了电路工作原理和工作状态等总体设计规范;然后,分别讨论了霍耳传感器的建模以及时钟电路、偏置电路、运算放大器、比较器、开关、分压电阻、各种数字逻辑电路的设计;最后,初步设计了霍耳传感器的芯片版图。该芯片的设计基于华润上华(CSMC)0.5μmCMOS工艺。在本章中还提出了一种在旋转电流法基础上引入了与磁场极性无关的磁场强度检测方法,并提出了一种片内的偏置电压补偿方法。 文中第五章是对本文的总结,并且对今后的工作方向提出了展望。