三端式磁通門傳感器接口ASIC設(shè)計(jì).pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TN212學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.38密級(jí)：公開工學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位碩士學(xué)位論文論文三端式磁通門傳感器接口ASIC設(shè)計(jì)碩士研究生：杜卓宏導(dǎo)師：劉曉為教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)所在單位：微電子科學(xué)與技術(shù)系答辯日期：2011年6月24日授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要磁通門傳感器作為一種主要用于微弱磁場(chǎng)測(cè)量的固態(tài)傳感器件，被廣泛應(yīng)用于航天、航海、地質(zhì)

2、勘探等領(lǐng)域。磁通門系統(tǒng)的微型化、集成化、低功耗是目前磁通門技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)其進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域，擴(kuò)大磁通門傳感器在全球弱磁測(cè)量傳感器的市場(chǎng)份額有著十分重要的意義。本文在分析三端式磁通門傳感器工作原理基礎(chǔ)上，針對(duì)雙芯結(jié)構(gòu)磁通門傳感器體積較大、穩(wěn)定性差等不足之處，基于二次諧波法，設(shè)計(jì)了三端式磁通門傳感器接口電路。接口電路包括驅(qū)動(dòng)電路和檢測(cè)電路：驅(qū)動(dòng)電路采用外接晶振和分頻電路得到10kHz的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)與20kHz的相敏解調(diào)開關(guān)控制信號(hào)，利

3、用比較器升壓電路與CMOS開關(guān)網(wǎng)絡(luò)得到同步反向的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)三端式磁通門探頭工作在周期性過飽和狀態(tài)；檢測(cè)電路包括帶通濾波器、相敏解調(diào)電路以及積分電路。針對(duì)三端式磁通門探頭建立了SPICE電學(xué)模型以提高磁通門電路的驅(qū)動(dòng)效率；檢測(cè)電路采用改進(jìn)的低噪聲運(yùn)算放大器提高磁通門信號(hào)的信噪比，降低系統(tǒng)噪聲；相敏解調(diào)電路部分采用全差分式控制開關(guān)降低CMOS開關(guān)導(dǎo)通電阻對(duì)相敏解調(diào)信號(hào)放大倍數(shù)的影響，提高相敏解調(diào)效率。本文詳細(xì)分析了版圖設(shè)計(jì)中的一些非理