【摘 要】
：
霍尔传感器是磁传感器中应用范围最广、成本最低的传感器产品,其具有高隔离度、高稳定性和强耐受力等特点,适用于传感探测、距离衡量、位置跟踪等多设计和生产领域。霍尔传感器现阶段主要的技术研究重点在高精度、大功率和高带宽设计方向上。高带宽线性霍尔传感作为最新的研究热点,受到国内外传感器领域的科研工作人员的关注。现今已经拥有成熟的技术和设计方案,在实现设计目的高带宽快速传感的同时,也具有高线性度、低失调、低
论文部分内容阅读
霍尔传感器是磁传感器中应用范围最广、成本最低的传感器产品,其具有高隔离度、高稳定性和强耐受力等特点,适用于传感探测、距离衡量、位置跟踪等多设计和生产领域。霍尔传感器现阶段主要的技术研究重点在高精度、大功率和高带宽设计方向上。高带宽线性霍尔传感作为最新的研究热点,受到国内外传感器领域的科研工作人员的关注。现今已经拥有成熟的技术和设计方案,在实现设计目的高带宽快速传感的同时,也具有高线性度、低失调、低噪声的性能。本文通过对霍尔元件原理和特性的理论分析,利用动态失调电压消除技术和温度补偿技术,基于0.18μm BCD工艺设计了一款具有高带宽特性的线性霍尔传感电路,具体研究工作和内容如下:1.设计了具有低失调电压的霍尔传感信号通路。主通路设计基于两种动态失调电压技术:其中电流旋转技术主要消除霍尔元件产生的失调电压,斩波调制技术主要消除来自内部运算放大器产生的失调电压。2.设计了电流反馈仪表放大器。该仪表放大器的反馈方式属于间接电流反馈方式,内部包含差模电流反馈跨导和共模电流反馈跨导。差模电流反馈跨导主要减小输入对管失配引起的差分输出的失调电压,共模电流反馈跨导主要抑制整个仪表放大器的静态工作电压漂移。3.设计了具有低温度漂移性的霍尔传感模块。该结构使用了温度补偿技术中的电阻补偿技术和电流补偿技术,二者在不使用带有温度系数电阻的情况下,在霍尔传感模块中引入了两个一阶温度系数的补偿变量,能够精确地根据环境变化补偿霍尔元件的温度漂移。4.设计了具有驱动能力的输出低通滤波模块,该结构能够应对设计规定范围的负载变化,可以承受一定范围内的拉、灌电流。输出级与整个芯片的负载电容组成二阶低通滤波器,增大滤波器边缘的斜率,使主通路产生的失调电压和噪声被滤除在斩波频率之外。本文设计的高带宽线性霍尔传感设计电源供电电压范围为5V-12V,主信号通路带宽为100k Hz,在热噪声频率处有等效输入噪声124.221 n V/（Hz）1/2,共模抑制比CMRR为133.507d B。设计借助了Cadence平台进行了电路设计、仿真验证和版图设计,最后流片测试的结果功能正常,各项指标符合要求。
其他文献
近年来,随着全球一体化进程的不断加快和多边贸易的成熟,中国航空货物运输业务的发展进入了新的增长时期。物联网技术的成熟,也在一定程度上扩大了传统航空货运的规模。空运业务和物流服务的发展,使得进口货物总量持续增长并且呈稳定上升趋势,同时进口货物类别也趋向于多样化。持续增长的进口货物数量和多样化的进口货物类别,对海关基地仓库存储能力和仓储管理系统造成了巨大压力。目前海关保税区仓库基地已进行扩建工作,以满
随着科技的发展和人们生活水平的提高,人们对自身健康状况越来越重视。由于社会医疗资源的紧缺,移动医疗悄然诞生,极大的改善了人们的生活。目前我国对移动医疗的研究还处于初期阶段,急需开发使用便捷、界面友好的移动医疗设备,以满足现代人民生活需求。基于上述背景以及国内外移动医疗设备需求现状,本文以用户体验与应用为目的,开发了一种便携式人体电磁特性测量系统,借助Windows平台,利用C#语言,结合模块化软件
近年来,我国大力开展空间站建设任务,载人航天工程步入到“空间站时代”,空间科学任务前期都要开发地面仿真验证系统进行真实任务前的过渡任务试验和仿真人员培训,目前航天员的培训以及舱室设备的展示主要是在实验室建立物理仿真系统,实际操作演示的一定优点,但其过多占用场地并且前期投入非常高。因此有必要研究开发具有多功能和良好交互性的虚拟仿真系统。本文将虚拟现实技术应用到空间站仿真与演示中,开发了一套可以进行空
在过去的几十年中,非线性光学一直是发展最快的科学领域之一。这种非线性会引起许多有趣的光学现象,例如二次谐波的产生、克尔效应和饱和吸收。人们普遍认为,非线性光学材料的发现将在基础科学研究及工业方面起到至关重要的作用。在具有饱和吸收性的材料中,光的吸收会增加光强度。在早期将染料用作可饱和吸收体并通过被动调Q或锁模产生高峰值功率和超短激光脉冲之后,半导体可饱和吸收体镜得到了发展,并成为该领域的主流材料。
无人自主系统（Unmanned Autonomous Systems,UAS）是无人车、无人机等无人自主设备在现实场景中平稳运行的重要支撑系统,已广泛应用于社会的各种生产和生活场景,例如交通运输、应急救援、航空拍摄等。因此,实现无人自主系统面向无人车视觉场景和无人机视觉场景的感知与理解具有非常重要的理论意义和应用价值。为了实现无人自主系统对无人车视觉场景和无人机视觉场景的感知与理解,本文研究了无人
液体火箭发动机高速涡轮泵轴端机械密封是泵系统重要的功能部件,其防止了发动机燃料和氧化剂的泄漏。然而,受限于液体火箭发动机涡轮泵密封工作是在极端低温高速等工况,其失效机理是十分复杂;因此对此低温、高速、瞬态起动等极端工况下的机械密封进行接触摩擦及磨损机理的研究已成为相关研究的核心方向。本文在针对未来低温推进液体火箭发动机涡轮泵用轴端低温密封系统,拟构建其接触磨损分析模型,开展面向机械密封配副适配选择
水下偏振成像技术以其简单的系统结构、低廉的实现成本在水下清晰化成像领域中显示出巨大的潜力。但现有水下偏振成像技术在场景清晰化成像过程中通常仅关注场景中的线偏振成分,忽略了圆偏振成分对图像清晰化过程的影响。当浑浊水体中目标偏振度与后向散射光偏振度数值相近时,现有的水下偏振成像方法对目标偏振度估计不准确,导致重建图像中低退偏目标存在的区域恢复不出信息。为解决上述问题,本文提出一种基于散射退偏效应的水下
随着科学技术的高速发展,大数据与信息化时代的到来,各行各业对现代通信领域的智能性与拓展性提出了更高的要求,尤其是在航空航天、无人驾驶、工业实时控制等领域需要一个高可靠性、强实时性且能够完成大量数据业务交互的综合性通信网络。时间触发以太网通过在传统以太网的基础上增加时钟同步技术,使得网络关键控制业务可以通过时间触发的方式进行传输,保障关键业务传输的实时性与确定性。本论文结合科研项目“同步确定性网络关
遥感图像在农业、军事、外太空探索、环境监测等诸多领域都有着极为重要的作用。遥感图像目标检测作为遥感图像处理的一个核心分支,受到了众多研究者的重视,具有非常广阔的发展前景。目前基于卷积神经网络的目标检测算法是目标检测领域中最主流的方法。然而由于遥感图像与普通自然图像之间存在着诸多差异,针对于遥感图像的目标检测依然面临着许多挑战。本文围绕遥感图像目标检测展开研究,针对于遥感图像目标检测中的小尺度目标问
随着精确制导武器的不断发展,远程精确打击技术逐渐成为影响战争进程的主导因素,防空预警系统越来越受到各国军工部门的重视。在防空预警系统中,红外成像技术凭借着隐蔽性强、探测距离远、全天候、抗电磁干扰以及机动性强等优势占据着重要地位。但在实际应用场景中,由于探测距离远,红外图像中的目标通常存在着尺寸小、亮度弱、缺乏结构和纹理信息等问题,且成像会受到大气衰减、恶劣天气和噪声等影响,因此,红外小目标极易淹没