基于磁性传感器的低失调温度补偿接口电路设计

面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益放大器(PGA)的增益有效地降低了霍尔传感器的温度系数(TC)。在此基础上,通过在信号主通路中使用相关双采样(CDS)技术,极大程度上消除了霍尔传感器的失调电压。仿真结果表明,在–40°C~125°C温度范围内,霍尔传感器的TC从966.4 ppm/°C减小到了58.1 ppm/°C。信号主通路的流片结果表明,霍尔传感器的失调电压从25 mV左右减小到了4 mV左右,霍尔传感器的非线性误差为0.50%。芯片的总面积为0.69 mm^(2)。

基于高频调制的霍尔传感器读出电路设计

本文基于霍尔传感器输出信号幅度小、频率低、易受噪声干扰的特点,有针对性地提出一种基于高频调制方式实现的霍尔传感器读出电路.该读出电路主要包括可变增益运算放大器,高频调制电路以及1 bit量化的二阶sigma-delta模数转换器.通过采用高频调制,减少电路中低频噪声以及失调的影响,同时经过放大器进行幅值放大,避免噪声混入.首先通过MATLAB建模仿真确定设计所需参数,然后基于SMIC 0.18 μm混合信号CMOS工艺完成整体电路设计.经测试,电路在3.3V电源电压,1 kHz信号带宽以及256 kHz时钟频率下,经过后仿真得到信噪比(SNR)为83.12 dB,可满足设计的要求.