raybet雷竞app|雷竞技官网下载|雷电竞下载苹果

亚太经合组织

有源和无源电子元件

1563-5031. 0882 - 7516

后维

10.1155 / 2017/5375619

5375619.

研究文章

低功耗CMOS集成霍尔开关传感器

http://orcid.org/0000-0003-1398-2181. 魏

荣山

http://orcid.org/0000-0003-3586-7942 郭

史忠

http://orcid.org/0000-0002-5193-0625 阳

Shanzhi

戴

梁梁

物理与信息工程学院

福州大学

福州

福建中国

fzu.edu.cn

2017

7. 11. 2017

2017 24. 07. 2017 28. 09. 2017 7. 11. 2017

2017

这是在Creative Commons归因许可下分发的开放式访问文章，其允许在任何介质中不受限制地使用，分发和再现，只要正确引用了原始工作。

本文介绍了基于SMIC 0.18的集成霍尔开关传感器 <一世talic> μ.CMOS技术。该系统包括前端霍尔元件和后端信号处理电路。通过优化霍尔元件的结构，采用正交耦合和自旋电流技术，可以有效地抑制偏置电压。仿真结果表明，在3.3 V电源电压下，霍尔开关能够消除大于1 mV的偏置电压。在不影响霍尔开关性能的情况下，利用时钟逻辑信号实现了两种模式的霍尔开关电路，即唤醒模式和睡眠模式，从而降低了功耗。测试结果表明，3.3 V电源电压下，开关的工作点和释放点在3-7 mT范围内。而目前的消耗量为7.89<一世talic> μ.一种。中国国家自然科学基金 61404030. 1.介绍<GydF4y2Ba/title> <p>近几十年来，霍尔传感器与当今的半导体集成电路制造技术兼容。使用CMOS技术生产的集成霍尔开关传感器具有稳定的性能，体积小，寿命长，价格低，导致他们在许多领域的验收。然而，使用CMOS技术生产的霍尔元件具有低灵敏度和弱霍尔电压信号。通常，在1毫秒的弱磁场和1 V偏置电压下，霍尔元件仅产生大约几十微伏的霍尔电压[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B1"> 1<GydF4y2Ba/xref>那<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B2"> 2<GydF4y2Ba/xref>］．因此，有必要使用放大电路来放大霍尔电压信号进行处理。不匹配的制造技术，工作温度的变化，以及由芯片封装引起的压力可能导致霍尔元件和处理电路产生远远大于霍尔电压的偏移电压，这将避开有效的霍尔电压信号，因此应测量采取抑制这种偏移电压[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B3"> 3.<GydF4y2Ba/xref>］．同时，霍尔元素在工作条件下的内阻仅为1 k<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"> <mml:mrow> <mml:mi> Ω<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>，消费电流达到毫安水平。要开发低功耗传感器芯片，必须采取措施来降低芯片的能耗。<GydF4y2Ba/p> <p>在本研究中，我们通过优化霍尔元件的结构来提高其灵敏度并减少其偏移量。此外，采用双霍尔元件正交耦合和自旋电流技术有效降低了偏置电压。采用自归零技术抑制电路偏置。采用时钟控制微功率技术，在不影响低速霍尔开关芯片性能的前提下降低功耗。在部分<GydF4y2Baxref ref-type="sec" rid="sec1"> 1<GydF4y2Ba/xref>，介绍了霍尔开关传感器的应用背景。在部分<GydF4y2Baxref ref-type="sec" rid="sec2"> 2<GydF4y2Ba/xref>，本文介绍了CMOS部分，并介绍了霍尔开关传感器的应用背景。第二部分介绍了CMOS霍尔元件偏置电压，并描述了抑制霍尔元件偏置电压的技术。本节分析了传感器的工作状态<GydF4y2Baxref ref-type="sec" rid="sec3"> 3.<GydF4y2Ba/xref>．在部分<GydF4y2Baxref ref-type="sec" rid="sec4"> 4.<GydF4y2Ba/xref>，我们讨论了对芯片的测试结果的分析。部分<GydF4y2Baxref ref-type="sec" rid="sec5"> 5.<GydF4y2Ba/xref>包含我们的结论。<GydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec2"> <title>2.霍尔元件和霍尔偏置电压抑制的设计<GydF4y2Ba/title> <sec id="sec2.1"> <title>2.1。CMOS Hall Element.<GydF4y2Ba/title> <p>霍尔元素的剖视图和顶视图如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig1"> 1<GydF4y2Ba/xref>．基于平面的十字形霍尔元素[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B4"> 4.<GydF4y2Ba/xref>设计了具有90°旋转对称结构的平方霍尔元件。将磷注射到p型底物中以产生用作霍尔元件的有源区的N-孔。正方形N阱的四个角掺杂以形成N +，其作为霍尔元件的接触电极连接到金属线;在霍尔元件的表面上，使用硼形成P +层，以减小霍尔元件的有效厚度并增加其灵敏度，并且P +层连接到地电位。最后，霍尔元件的表面被一层金属覆盖，该金属连接到地电位，并且元件被金属圆包围，以减少由传感器中其他模块引起的霍尔元件的干扰。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig1"> <label>图1<GydF4y2Ba/label> <p>横截面视图和霍尔元素的顶视图。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.001"></graphic> </fig> </sec> <sec id="sec2.2"> <title>2.2。抑制霍尔元件偏移电压的方法<GydF4y2Ba/title> <p>在没有磁场的情况下，由于生产技术的缺陷，机械应力和环境温度，当霍尔元件的控制端存在激励源时，其输出端存在非零差（一世。E.。那the offset voltage<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>大厅元素）[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B5"> 5.<GydF4y2Ba/xref>-<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B7"> 7.<GydF4y2Ba/xref>］．它的惠斯通桥模型如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig2"> 2<GydF4y2Ba/xref>．当偏置电流是<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 13.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M4"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 24.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>，霍尔元素的输出电压如下：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M5"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq1"> <mml:mtd rowspan="2"> <mml:mtext> （1）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 13.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 14.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 12.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 14.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 34.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 23.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 34.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> 那<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 24.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 23.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 12.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 23.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 34.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 14.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 34.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <fig id="fig2"> <label>图2.<GydF4y2Ba/label> <p>霍尔元素惠斯通桥模型。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.002"></graphic> </fig> <p>如果电阻<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M6"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 12.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 23.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 14.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 43.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>，霍尔元件的输出电压在没有磁场的情况下为零。然而，由于电阻器之间的不匹配，在输出端产生偏移电压，其通常在毫伏水平处。假设<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M7"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula> k<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M8"> <mml:mrow> <mml:mi> Ω<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>，1％不匹配<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M9"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 34.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>，和<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M10"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 34.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1.01<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula> k<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M11"> <mml:mrow> <mml:mi> Ω<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>，输出端的偏移电压为8.2 mV，具有3.3V偏置电压。当霍尔电压灵敏度达到40 mV / v·t时，8.2 mV偏移电压为磁场带来62 mt的误差，远大于磁信号。这会影响霍尔传感器的性能并导致故障。必须采取措施来抑制霍尔元素的偏移电压，以提高霍尔传感器的性能[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B8"> 8.<GydF4y2Ba/xref>］．<GydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec2.3"> <title>２.３.正交耦合<GydF4y2Ba/title> <p>采用正交耦合技术对霍尔传感器进行静态补偿。如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig3"> 3.<GydF4y2Ba/xref>时，两个霍尔元件并联，两个霍尔元件的偏置电压方向相差90°，因此两个霍尔元件输出的偏置电压相同，但极性相反。在这种情况下，通过在输出电压处加上偏置电压<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M12"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 你<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>的正交耦合霍尔元件，其偏移量被抑制:<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M13"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq3"> <mml:mtd> <mml:mtext> （2）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消 </mml:mtext> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消 </mml:mtext> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> X<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <fig id="fig3"> <label>图3.<GydF4y2Ba/label> <p>正交耦合霍尔元素。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.003"></graphic> </fig> <p>但是惠斯通电桥模型中的其他三个电阻并不能保证完全相同，这大大降低了正交耦合补偿的影响。为了提高效果，通常采用大量的霍尔元件进行正交耦合，如四个霍尔元件，但这样会增加芯片面积和成本。<GydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec2.4"> <title>２.４.目前纺纱技术<GydF4y2Ba/title> <p>与纺丝电流技术相比，正交耦合技术可以更有效地抑制静态偏移。然而，需要在霍尔元件具有正交对称结构的前提下建立通过正交耦合技术偏移的霍尔元件的抑制，并且该方法不能抑制由高阶效应引起的偏移。因此，纺丝电流技术已应用于霍尔传感器以消除动态偏移[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B9"> 9.<GydF4y2Ba/xref>］．如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig4"> 4.<GydF4y2Ba/xref>，这改变了霍尔电压的极性<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M14"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和偏置电压<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M15"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>通过改变霍尔元件的控制端和输出端位置。通过一个周期周期，偏移电压被调制到自旋频率<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M16"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> N<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>霍尔电压保持在原始频率，然后霍尔元件的输出电压是直流厅电压和交流偏移电压的总和。可以通过后续电路抑制偏移电压。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig4"> <label>图4.<GydF4y2Ba/label> <p>旋转的现有技术。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.004"></graphic> </fig> <p>当偏置电流从左到右流动时，霍尔元素的输出电压如下：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M17"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq4"> <mml:mtd> <mml:mtext> （3）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> Φ<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>当偏置电流旋转90°并从上到下流动时，输出电压如下：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M18"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq5"> <mml:mtd> <mml:mtext> （4）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> Φ<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>可以通过在这两个阶段中添加输出电压来抑制偏移电压。<GydF4y2Ba/p> <p>结合正交耦合技术和纺纱电流技术，我们可以有效地抑制霍尔元素的偏移，并获得较小的残余偏移[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B10"> 10.<GydF4y2Ba/xref>］．设计了具有双霍尔元件耦合的电路结构和四相纺丝电流。如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig5"> 5.<GydF4y2Ba/xref>，CLK0和CLK1是一对具有50 kHz频率的一对非重叠互补时钟。CLK0B和CLK1B的相位分别与CLK0和CLK1的相位相反。时钟信号CLK0，CLK0B，CLK1和CLK1B控制MOS开关M1-M4。当时钟信号CLK0或CLK1低时，这两个霍尔元件形成正交耦合以消除静态偏移。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig5"> <label>图5.<GydF4y2Ba/label> <p>正交耦合纺丝电流电路。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.005"></graphic> </fig> <p>当CLK0低时，M1和M4打开。H1和H3是控制端，H2和H4是输出端。输出电压如下：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M19"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq6"> <mml:mtd> <mml:mtext> （5）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 你<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>当CLK1低时，将打开M2和M3。H2和H4是控制端，H1和H3是输出端。输出电压如下：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M20"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq7"> <mml:mtd> <mml:mtext> （6）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 你<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>由磁场产生的霍尔电压设定为100 <一世talic> μ.<GydF4y2Ba/italic>五、根据数字<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig6"> 6.<GydF4y2Ba/xref>，霍尔元件的最大偏移电压大于7 mV。通过使用正交耦合和纺丝电流技术可以获得输出电压，并在彼此的这两个相中添加输出电压，以获得200的总和 <一世talic> μ.<GydF4y2Ba/italic>v，在这里表示为2·<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M21"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>．<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig6"> <label>图6.<GydF4y2Ba/label> <p>偏置电压抑制仿真结果。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.006"></graphic> </fig> <p>结果表明，电路与正交耦合和纺纱电流技术相结合，可以有效地抑制霍尔元素的静态和动态偏移。<GydF4y2Ba/p> </sec> </sec> <sec id="sec3"> <title>3.霍尔信号处理电路设计<GydF4y2Ba/title> <p>霍尔开关传感器电路结构如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig7"> 7.<GydF4y2Ba/xref>．该传感器分为两部分:前端霍尔元件和后端霍尔电压信号处理电路。信号处理电路由偏置电路、自旋电流电路、时钟逻辑控制电路、振荡器、放大器、采样保持电路、比较器和输出级电路组成。通过霍尔元件将磁场信号转换为电压信号;将电压信号进行比较，放大采样后输出[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B11"> 11.<GydF4y2Ba/xref>那<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B12"> 12.<GydF4y2Ba/xref>］．<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig7"> <label>图7.<GydF4y2Ba/label> <p>霍尔开关传感器的电路结构。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.007"></graphic> </fig> <sec id="sec3.1"> <title>3.1。信号放大模块<GydF4y2Ba/title> <p>如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig8"> 8.<GydF4y2Ba/xref>，放大电路模块由输入级放大电路IA1和第二级放大电路IA2组成。随着霍尔元件仅生产大约几十微伏的霍尔电压，偏移电压和噪声可以消灭有效的霍尔电压信号。考虑最重要的问题是IA1的噪音和偏移量。IA1用作二极管连接形式的负载，并以开环放大模式工作，开环增益为18dB，3dB带宽为5.89MHz。IA1具有良好的信噪比，低输入偏移电压，以及良好的增益线性。在不同的电源电压，温度和工艺参数下，增益变化范围小于8％。使用全差分仪表放大器实现了IA2，并具有强大的抗干扰能力和稳定的输出增益。IA2电路由两个基本CMOS运算放大器组成，该放大器形成双端输入和双端输出放大器。通过调整阻力<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M22"> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>和<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M23"> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>，根据需要获得稳定的增益。本文的增益为26.5 dB，3 dB带宽为128 kHz。IA1收益被设定为<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M24"> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>，并且IA2获得被设定为<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M25"> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>．根据图<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig8"> 8.<GydF4y2Ba/xref>，放大模块的总增益如下：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M26"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq8"> <mml:mtd> <mml:mtext> （7）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="|" close="|" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 你<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> N<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced separators="|"> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <fig id="fig8"> <label>图8.<GydF4y2Ba/label> <p>霍尔开关传感器放大电路模块。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.008"></graphic> </fig> </sec> <sec id="sec3.2"> <title>３．２．清醒的控制模块<GydF4y2Ba/title> <p>时钟控制的微功率技术用于开发低功耗霍尔开关传感器[<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B13"> 13.<GydF4y2Ba/xref>］．传感器内部的时钟逻辑电路允许它每45-60毫秒对外部磁场进行采样。在一个循环中有两种工作模式:清醒模式和睡眠模式。在清醒模式下，对感应磁场产生的霍尔电压进行采样，并在占空比为1/1000的时钟脉冲上工作。其他时间它都处于睡眠模式。在休眠模式下，芯片的功耗几乎可以忽略不计，如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig9"> 9.<GydF4y2Ba/xref>．平均电流消耗从4-6 mA减少到7.89 <一世talic> μ<GydF4y2Ba/italic>A处于3.3 V电源电压而不影响霍尔开关传感器的正常操作。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig9"> <label>图9.<GydF4y2Ba/label> <p>低功耗时钟控制模块。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.009"></graphic> </fig> </sec> <sec id="sec3.3"> <title>3.3。信号采样 - 保持比较模块<GydF4y2Ba/title> <p>设计的霍尔开关传感器是全极性磁场开关。换句话说，它应该正常工作在N极磁场和S极磁场中。如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig10"> 10.<GydF4y2Ba/xref>，在特定的磁场（<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M27"> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ><GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>要么<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M28"> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> <<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>)时，比较器的输出总是保持较低，以使后续的NMOS开关管处于断开状态，从而不影响整体输出。另一个比较器则反映霍尔电压与参考电压的比较结果。当霍尔电压大于参考电压时，比较器输出高。NMOS开关管打开，整体输出的电位被拉到地面。当霍尔电压低于参考电压时，比较器输出较低。NMOS开关管断开，整体输出电位为<一世talic> V.<GydF4y2Ba/italic>DD [<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B14"> 14.<GydF4y2Ba/xref>那<GydF4y2Baxref ref-type="bibr" rid="B15"> 15.<GydF4y2Ba/xref>］．<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig10"> <label>图10.<GydF4y2Ba/label> <p>采样保持比较电路模块。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.0010"></graphic> </fig> <p>假设磁场<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M29"> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ><GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>分析采样保持比较电路的工作状态。在Φ1阶段，霍尔元件的输出电压设为<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M30"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mtext> </mml:mtext> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> </mml:mtext> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>， INP和INN的输入电压为<一世talic> V.<GydF4y2Ba/italic><sub>+1<GydF4y2Ba/sub>和<一世talic> V.<GydF4y2Ba/italic><sub>-1<GydF4y2Ba/sub>，分别。放大器的共模电压是<一世talic> V.<GydF4y2Ba/italic><sub> <italic> C<GydF4y2Ba/italic></sub>．此时，比较器处于自归零状态。放大的电压<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M31"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>被电容器采样<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M32"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和参考电压<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M33"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>被电容器采样<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M34"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>．在Φ2阶段，输出电压被设置为<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M35"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>， INP和INN的输入电压为<一世talic> V.<GydF4y2Ba/italic><sub>-2<GydF4y2Ba/sub>和<一世talic> V.<GydF4y2Ba/italic><sub>+2<GydF4y2Ba/sub>，分别。放大的电压<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M36"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>被电容器采样<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M37"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和参考电压<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M38"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>被电容器采样<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M39"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>．在Φ2阶段采样电压的极性与Φ1阶段相反。比较器在阶段Φ2中正常工作。在Φ2阶段的最后，<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M40"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M41"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> N<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>如下面所述：<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M42"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq9"> <mml:mtd rowspan="2"> <mml:mtext> （8）<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mfenced open="[" close="]" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfenced separators="" open="(" close=")"> <mml:mrow> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> 那<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> N<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mfenced open="[" close="]" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfenced separators="" open="(" close=")"> <mml:mrow> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula> <inline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M43"> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo stretchy="false"> （<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> ）<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>和<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M44"> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mn> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo stretchy="false"> （<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> 抵消<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo stretchy="false"> ）<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:math> </inline-formula>，则比较器在Φ2阶段末尾的输入如下:<GydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M45"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq11"> <mml:mtd> <mml:mtext> （9)<GydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> C<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> m<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> N<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> =<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 1<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> +<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mfenced separators="|"> <mml:mrow> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mi> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> L.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> -<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn mathvariant="normal"> 2<GydF4y2Ba/mml:mn> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ·<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> C<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> H<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ．<GydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>当<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M46"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> C<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> m<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> ><GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>，比较器的输出高，何时<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M47"> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> C<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> m<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mo> <<GydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0.<GydF4y2Ba/mml:mn> </mml:math> </inline-formula>，产量低。<GydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec3.4"> <title>3.4。整个电路的工作过程<GydF4y2Ba/title> <p>如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig11"> 11.<GydF4y2Ba/xref>，磁场的变化导致霍尔电压的变化，并将放大的霍尔电压与设定的参考电压进行比较<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M48"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula> and then outputted the switch signal. The operate point<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M49"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>和发布点<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M50"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>可以通过改变电压来改变<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M51"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> F<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>．传感器芯片的总输出由比较电路和计数器电路的输出确定。如果比较器电路产生两个连续的高输出，则大厅开关输出将低;如果电路产生两个连续的低输出，则开关输出将很高。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig11"> <label>图11.<GydF4y2Ba/label> <p>霍尔开关传感器的电路结构。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.0011"></graphic> </fig> <p>电路的总体时间序列如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig12"> 12.<GydF4y2Ba/xref>．该芯片被设置为唤醒模式和睡眠模式，以降低功耗，而不会影响芯片的测试磁场的能力。同时，芯片的工作状态和振荡器的振荡频率由信号ZH控制。当EN高时，芯片检测磁场，时钟振荡频率为100 kHz。当EN低时，芯片进入睡眠模式，电路停止检测磁场。时钟振荡频率变为8 kHz。唤醒模式由复位阶段，φ0和两个连续的测量相，φ1和φ2组成。φ0电路重置为启动。然后，霍尔元件电路断开连接，信号处理电路未检测到任何输出。在相位φ1和φ2中，互补的非传递时钟CLK0和CLK1，其用作切换信号，控制了霍尔元件实现纺丝电流。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig12"> <label>图12.<GydF4y2Ba/label> <p>电路逻辑时间序列的霍尔开关传感器。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.0012"></graphic> </fig> </sec> </sec> <sec id="sec4"> <title>4.芯片测试和分析<GydF4y2Ba/title> <p>中芯国际0.18<一世talic> μ.<GydF4y2Ba/italic>M CMOS技术用于设计。芯片和包装图的图像如图所示<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig13"> 13.<GydF4y2Ba/xref>．芯片的设计面积为720 <一世talic> μ<GydF4y2Ba/italic>m×550<一世talic> μ<GydF4y2Ba/italic>m。使用双串联28针陶瓷包（CDIP28L）。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig13"> <label>图13.<GydF4y2Ba/label> <p>芯片和包装的照片。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.0013"></graphic> </fig> <sec id="sec4.1"> <title>4．1.操作点和释放点的测试<GydF4y2Ba/title> <p>数字<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig14"> 14.<GydF4y2Ba/xref>显示测试系统的物理图。在一维亥姆霍兹线圈上使用高精度电流源产生高精度磁场，以测试霍尔开关传感器的操作点和释放点。将线圈设置为产生具有全循环变化的三角波磁场。峰值为±10 mt。桌子<GydF4y2Baxref ref-type="table" rid="tab1"> 1<GydF4y2Ba/xref>显示10个芯片样本的测试结果。根据测试数据，磁场操作点<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M52"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>设计的集成霍尔开关传感器约为±6.16 mt。发布点<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M53"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>为±3.84 mT，滞后间隔<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M54"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> y<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>约为2.32 mT。<GydF4y2Ba/p> <table-wrap id="tab1"> <label>表格1<GydF4y2Ba/label> <p>操作霍尔开关传感器的点和释放点。<GydF4y2Ba/p> <table> <thead> <tr> <th align="left">芯片号码<GydF4y2Ba/th> <th align="center">n极<GydF4y2Babreak></break> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M55"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></th> <th align="center">n极<GydF4y2Babreak></break> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M56"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></th> <th align="center">S杆<GydF4y2Babreak></break> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M57"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></th> <th align="center">S杆<GydF4y2Babreak></break> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M58"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></th> <th align="center">单位<GydF4y2Ba/th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td align="left">1<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.007<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.740<GydF4y2Ba/td> <td align="center">5.988<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.690<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">2<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.300.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.966<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.350<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.920<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">3.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.187<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.900<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.160<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.766<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">4.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.155<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.845.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.201<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.921<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">5.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.215<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.865<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.236<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.903<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">6.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.176<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.916<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.056<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.746<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">7.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.105<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.815.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.175<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.885.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">8.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.237<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.917<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.195<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.915<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">9.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.189<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.891<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.153<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.853<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">10.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.064<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.750.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.127<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.777<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">平均<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.1635<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.8605<GydF4y2Ba/td> <td align="center">6.1641<GydF4y2Ba/td> <td align="center">3.8376.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">标准偏差<GydF4y2Ba/td> <td align="center">0.0856<GydF4y2Ba/td> <td align="center">0.0738<GydF4y2Ba/td> <td align="center">0.098<GydF4y2Ba/td> <td align="center">0.0853<GydF4y2Ba/td> <td align="center"></td> </tr> </tbody> </table> </table-wrap> <fig id="fig14"> <label>图14.<GydF4y2Ba/label> <p>测试系统的物理设置。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.0014"></graphic> </fig> </sec> <sec id="sec4.2"> <title>4.2。功耗测试<GydF4y2Ba/title> <p>在设计的霍尔开关传感器芯片上使用了数字逻辑模块，以实现两种模式，即唤醒模式和睡眠模式，从而降低了功耗。交换机唤醒用于手动控制芯片的工作状态，以便测试其功耗。数字<GydF4y2Baxref ref-type="fig" rid="fig15"> 15.<GydF4y2Ba/xref>显示不同电源电压下室温下的功耗。<GydF4y2Ba/p> <fig id="fig15"> <label>图15.<GydF4y2Ba/label> <p>在室温下的功耗测试结果。<GydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/apec/2017/5375619.fig.0015"></graphic> </fig> </sec> <sec id="sec4.3"> <title>4.3。测试结果<GydF4y2Ba/title> <p>测试结果见表<GydF4y2Baxref ref-type="table" rid="tab2"> 2<GydF4y2Ba/xref>结果表明，采用数字逻辑时钟技术的芯片引入休眠模式，霍尔开关传感器的功耗由毫瓦级成功降低到微瓦级;开关的工作点和释放点在3-7 mT范围内，适用于通常需要3-50 mT磁场强度的开关和距离检测。<GydF4y2Ba/p> <table-wrap id="tab2"> <label>表2.<GydF4y2Ba/label> <p>霍尔传感器的测试。<GydF4y2Ba/p> <table> <thead> <tr> <th align="left">参数<GydF4y2Ba/th> <th align="center">状况<GydF4y2Ba/th> <th align="center">结果<GydF4y2Ba/th> <th align="center">单位<GydF4y2Ba/th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td align="left"> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M59"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> O.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></td> <td align="center"> <inline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M60"> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>= 3.3 V,<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M61"> <mml:mrow> <mml:mi> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>= 25°C<GydF4y2Ba/td> <td align="center">±6.16<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left"> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M62"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> P.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></td> <td align="center"> <inline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M63"> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>= 3.3 V,<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M64"> <mml:mrow> <mml:mi> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>= 25°C<GydF4y2Ba/td> <td align="center">±3.84.<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left"> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M65"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> B.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> H<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> y<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></td> <td align="center"> <inline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M66"> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>= 3.3 V,<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M67"> <mml:mrow> <mml:mi> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>= 25°C<GydF4y2Ba/td> <td align="center">2.32<GydF4y2Ba/td> <td align="center">公吨<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left"> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M68"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> S.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></td> <td align="center"> <inline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M69"> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>= 3.3 V,<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M70"> <mml:mrow> <mml:mi> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>= 25°C<GydF4y2Ba/td> <td align="center">20.335<GydF4y2Ba/td> <td align="center">mv / vt.<GydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left"> <inline-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M71"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow> <mml:mi> 一世<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> R.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> 一种<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> G<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> E.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:msub> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula></td> <td align="center"> <inline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M72"> <mml:mi> V.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mi mathvariant="normal"> D.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>= 3.3 V,<一世NL.一世NE.-F要么mula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M73"> <mml:mrow> <mml:mi> T.<GydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> </inline-formula>= 25°C<GydF4y2Ba/td> <td align="center">7.89<GydF4y2Ba/td> <td align="center"> <italic> μ.<GydF4y2Ba/italic>一种<GydF4y2Ba/td> </tr> </tbody> </table> </table-wrap> </sec> </sec> <sec id="sec5"> <title>5。结论<GydF4y2Ba/title> <p>中芯国际0.18<一世talic> μ.<GydF4y2Ba/italic>采用m技术设计了一种全极性低功耗霍尔开关传感器。数字逻辑时钟的使用使芯片处于休眠模式，从而降低了芯片的功耗。设计的传感器工作频率大于20 Hz，适用于低速开关。此外，利用偏置电压抑制技术有效地抑制了霍尔元件和信号处理电路的偏置电压，从而提高了霍尔开关传感器的性能。<GydF4y2Ba/p> </sec> <back> <sec> <title>的利益冲突<GydF4y2Ba/title> <p>作者声明他们没有利益冲突。<GydF4y2Ba/p> </sec> <ack> <title>致谢<GydF4y2Ba/title> <p>这项工作得到了中国国家自然科学基金的支持，授予否定。61404030。<GydF4y2Ba/p> </ack> <ref-list> <ref id="B1" content-type="book"> <label>1<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 梅杰<GydF4y2Ba/surname> </name> </person-group> <source> <italic> 智能传感器系统<GydF4y2Ba/italic> <year> 2008年<GydF4y2Ba/year> <publisher-loc> 荷兰代尔夫特<GydF4y2Ba/publisher-loc> <publisher-name> 代尔夫特大学<GydF4y2Ba/publisher-name> </element-citation> </ref> <ref id="B2" content-type="article"> <label>2<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 大厅<GydF4y2Ba/surname> <given-names> E. H.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 在电流上磁铁的新动作<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 美国数学杂志<GydF4y2Ba/italic> <year> 1879<GydF4y2Ba/year> <volume> 2<GydF4y2Ba/volume> <issue> 3.<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 287.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 292.<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.2307 / 2369245<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="other"> MR1505227.<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="other"> JFM11.0767.01<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="other"> JFM11.0767.01<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B3" content-type="book"> <label>3.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. S.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <source> <italic> 霍尔效应设备<GydF4y2Ba/italic> <year> 2003年<GydF4y2Ba/year> <edition> 2<GydF4y2Ba/edition> <publisher-loc> 瑞士洛桑<GydF4y2Ba/publisher-loc> <publisher-name> EPFL P-ress<GydF4y2Ba/publisher-name> </element-citation> </ref> <ref id="B4" content-type="article"> <label>4.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 海乌斯勒<GydF4y2Ba/surname> <given-names> J。<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> Die Geometrifunktion Vierelektrodiger Hallgeneratoren<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> ArchivFürelektrotechnik.<GydF4y2Ba/italic> <year> 1968年<GydF4y2Ba/year> <volume> 52.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 1<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 11.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 19.<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="other"> 2 - s2.0 - 34250533558<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1007 / BF01413801<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B5" content-type="incollection"> <label>5.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="book"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. S.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Schott<GydF4y2Ba/surname> <given-names> C。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Shibasaki.<GydF4y2Ba/surname> <given-names> 我。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Biard<GydF4y2Ba/surname> <given-names> J. R.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 促进<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. B.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 采用霍尔磁传感器<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 磁传感器和磁力计<GydF4y2Ba/italic> <supplement> 第五章<GydF4y2Ba/supplement> <publisher-loc> 美国马萨诸塞州波士顿<GydF4y2Ba/publisher-loc> <publisher-name> Artech House.<GydF4y2Ba/publisher-name> </element-citation> </ref> <ref id="B6" content-type="inproceedings"> <label>6.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="confproc"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> D. R.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Fahrni<GydF4y2Ba/surname> <given-names> F。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 卡住<GydF4y2Ba/surname> <given-names> 一种。<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 最大限度地减少传感器微系统生产的投资<GydF4y2Ba/article-title> <conf-name> 第八届微型和纳米系统商业化国际会议的诉讼程序<GydF4y2Ba/conf-name> <conf-date> 2003年9月<GydF4y2Ba/conf-date> <conf-loc> 阿姆斯特丹，荷兰<GydF4y2Ba/conf-loc> <publisher-name> MANCEF<GydF4y2Ba/publisher-name> </element-citation> </ref> <ref id="B7" content-type="article"> <label>7.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Baltes<GydF4y2Ba/surname> <given-names> h·P。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. S.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 集成半导体磁场传感器<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> IEEE的诉讼程序<GydF4y2Ba/italic> <year> 1986年<GydF4y2Ba/year> <volume> 74.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 8.<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 1107.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 1132.<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="other"> 2-S2.0-0022768090<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1109 / PROC.1986.13597<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B8" content-type="article"> <label>8.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 布兰查德<GydF4y2Ba/surname> <given-names> H。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Montmollin D<GydF4y2Ba/surname> <given-names> F。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 湖北<GydF4y2Ba/surname> <given-names> J。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <etal></etal> </person-group> <article-title> CMOS技术的高灵敏度霍尔传感器<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 传感器和执行器是一个物理<GydF4y2Ba/italic> <year> 2000年<GydF4y2Ba/year> <volume> 82.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 1-3<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 144.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 148.<GydF4y2Ba/lpage> </element-citation> </ref> <ref id="B9" content-type="article"> <label>9.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 蒙车<GydF4y2Ba/surname> <given-names> P. J. A.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 用自旋电流法减小硅霍尔板的偏移量<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> IEEE的诉讼程序<GydF4y2Ba/italic> <year> 1992<GydF4y2Ba/year> <volume> 32.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 7.<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 943.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 952.<GydF4y2Ba/lpage> </element-citation> </ref> <ref id="B10" content-type="article"> <label>10.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Bilotti.<GydF4y2Ba/surname> <given-names> 一种。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> mon<GydF4y2Ba/surname> <given-names> G。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 中收取<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 采用动态正交偏移抵消的单片磁霍尔传感器<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 固态电路IEEE杂志<GydF4y2Ba/italic> <year> 1997<GydF4y2Ba/year> <volume> 32.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 6.<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 829.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 836.<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1109/4.585275<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="other"> 2 - s2.0 - 0031169548<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B11" content-type="inproceedings"> <label>11.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="confproc"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Dimitropoulos.<GydF4y2Ba/surname> <given-names> P. D.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Drljaca<GydF4y2Ba/surname> <given-names> p . M。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. S.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 0.35um-CMOS，宽带，低噪声霍尔磁强计，用于电流传感应用<GydF4y2Ba/article-title> <conf-name> 第六次IEEE传感器会议的诉讼程序<GydF4y2Ba/conf-name> <conf-date> 2007年10月<GydF4y2Ba/conf-date> <supplement> 美国佐治亚州亚特兰大<GydF4y2Ba/supplement> <publisher-name> IEEE.<GydF4y2Ba/publisher-name> <fpage> 884<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 887<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1109 / ICSENS.2007.4388543<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="other"> 2 - s2.0 - 48349143661<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B12" content-type="inproceedings"> <label>12.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="confproc"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 布兰查德<GydF4y2Ba/surname> <given-names> H。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Chiesi.<GydF4y2Ba/surname> <given-names> L.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 浣熊<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. S.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 圆柱形霍尔设备<GydF4y2Ba/article-title> <conf-name> 国际电子设备会议的诉讼程序<GydF4y2Ba/conf-name> <conf-date> 1996年12月<GydF4y2Ba/conf-date> <conf-loc> 旧金山，加利福尼亚州，美国<GydF4y2Ba/conf-loc> <publisher-name> IEDM.<GydF4y2Ba/publisher-name> <fpage> 541.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 544.<GydF4y2Ba/lpage> </element-citation> </ref> <ref id="B13" content-type="article"> <label>13.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Popović.<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R. S.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 凯吉克<GydF4y2Ba/surname> <given-names> P.<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 集成霍尔磁传感器<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 智能传感器系统<GydF4y2Ba/italic> <year> 2008年<GydF4y2Ba/year> <fpage> 249.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 277.<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="other"> 2-S2.0-84954583629<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1002/9780470866931. ch9<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1002 / 9780470866931<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B14" content-type="article"> <label>14.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 十十<GydF4y2Ba/surname> <given-names> w·J。<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 牧羊人<GydF4y2Ba/surname> <given-names> p R。<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 基于对称交叉耦合概念的新型CMOS高速、高精度自动零比较器设计<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 国际电子学报<GydF4y2Ba/italic> <year> 1990年<GydF4y2Ba/year> <volume> 68.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 3.<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 405<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 412<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="other"> 2-S2.0-0025405073<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1080 / 00207219008921183.<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B15" content-type="article"> <label>15.<GydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 兰德约雷罗维奇<GydF4y2Ba/surname> <given-names> Z. B.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 凯拉尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> m<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 瑞尔<GydF4y2Ba/surname> <given-names> R.<GydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 布兰查德<GydF4y2Ba/surname> <given-names> H。<GydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> CMOS技术高度敏感的霍尔磁传感器微系统<GydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 固态电路IEEE杂志<GydF4y2Ba/italic> <year> 2002年<GydF4y2Ba/year> <volume> 37.<GydF4y2Ba/volume> <issue> 2<GydF4y2Ba/issue> <fpage> 151.<GydF4y2Ba/fpage> <lpage> 159.<GydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="other"> 2-S2.0-0036474874<GydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1109/4.982421<GydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> </ref-list> </back> </article> </body> </html>