寬溫區(qū)開關型霍爾磁敏傳感器芯片的設計.pdf

1、傳感器技術作為現代信息社會的三大支柱技術，被廣泛地應用于國民經濟的各個領域，霍爾磁傳感器是其中應用非常廣泛的一類。本文設計一種可用于汽車等惡劣環(huán)境下的開關型霍爾集成式磁傳感器芯片。它通過內置霍爾片上，將作用于芯片上的外界磁場信號轉換為電信號。處理該信號后，能輸出周邊有無磁場存在的明確信息。 本論文工作是在分析比較和參考了多款國外類似芯片的基礎上，取長補短，改造了Honeywell一款芯片，才形成了具有自己設計特色的芯片。又根據國

2、內現有的工藝條件，在深刻理解電路原理條件下，重新調整了各元件參數、修改了局部電路的結構；并在Candence的環(huán)境下進行功能仿真和設計了該霍爾IC的版圖。 本設計采用國內4.0 μm雙極型工藝。芯片主要有五個部分，即信號檢測部分、放大電路、遲滯比較電路、輸出級電路和溫度補償電路。重點解決：考慮實際霍爾片中幾何修正因子存在時，霍爾元件圖形的確立及優(yōu)化；失調電壓消除方法的選擇；微電壓放大器及遲滯比較器的設計；寬溫區(qū)的溫度補償以及保障

3、工作點在整個溫度范圍內的穩(wěn)定問題等。論文分別以上面的順序介紹所做的工作，給出了仿真結果和最終的版圖。 本論文的創(chuàng)新點是：(1)較全面地介紹了車用霍爾傳感器中霍爾片設計的技術關鍵，給出了理論計算方法。并且通過反向解剖Honeywell芯片，驗證了我們所給出的理論計算方法的正確性；(2)改進了穩(wěn)壓源電路的形式，進一步提高了穩(wěn)壓源的精度；(3)分析了兩種不同溫度補償方法的優(yōu)缺點，選擇了變增益放大器的正溫度系數和霍爾電壓負溫度系數相補償