基于磁性传感器的低失调温度补偿接口电路设计

来源：电子与信息学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：樊华, 常伟鹏, 王策, 李国, 刘建明, 李宗霖, 魏琦, 冯全源

单位：1.电子科技大学重庆微电子产业技术研究院 重庆 4013312.电子科技大学集成电路科学与工程学院(示范性微电子学院) 成都 6117313.电子科技大学广东电子信息工程研究院 东莞 5238084.成都华微电子科技股份有限公司 成都 6100415.清华大学精密仪器系 北京 1000846.西南交通大学信息科学与技术学院 成都 611756

摘要：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 mm2。

关键词：霍尔传感器, 接口电路, 温度补偿, 低失调电压

基金资助：国家自然科学基金(62371109, 62090012)，重庆市自然科学基金(2022NSCQ-MSX5348)，中央高校基本科研业务费专项资金(ZYGX2021YGLH203)，广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515010041)，四川省科技计划(2022YFG0164)