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磁傳感器集成電路、電機組件及應(yīng)用設(shè)備的制作方法

文檔序號:12268900閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種磁傳感器集成電路,其特征在于,包括用于連接外部電源的輸入端口、磁場檢測電路、輸出端口和輸出控制電路;

所述磁場檢測電路包括用于感知外部磁場并輸出檢測電信號的磁感知元件、用于對所述檢測電信號進(jìn)行放大去干擾處理的信號處理單元以及用于將經(jīng)過所述信號處理單元處理的檢測電信號轉(zhuǎn)換為磁場檢測信號的轉(zhuǎn)換單元;

所述輸出控制電路用于至少基于所述磁場檢測信號,使所述磁傳感器集成電路至少在自所述輸出端口向外部流出電流的第一狀態(tài)和自外部向所述輸出端口流入電流的第二狀態(tài)其中一個狀態(tài)下運行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述檢測電信號包括磁場信號和偏差信號,所述信號處理單元包括:

用于將所述磁感知元件輸出的偏差信號和磁場信號分離到基帶頻率和斬波頻率的第一斬波開關(guān);

用于對經(jīng)分離的偏差信號和磁場信號進(jìn)行放大并將經(jīng)放大的偏差信號和磁場信號交換到所述斬波頻率和所述基帶頻率的斬波型放大器;以及

用于消除交換到所述斬波頻率的偏差信號的低通濾波電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述基帶頻率小于200赫茲和/或所述斬波頻率大于100K赫茲。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述輸入端口用于連接外部交流電源,所述基帶頻率與所述交流電源的頻率成正比。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述輸入端口用于連接外部交流電源,所述基帶頻率與所述外部磁場的磁場變化頻率相等且等于所述交流電源的頻率的兩倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述檢測電信號包括磁場信號和偏差信號,所述信號處理單元包括:

用于將所述磁感知元件輸出的偏差信號和磁場信號分離到基帶頻率和斬波頻率的斬波開關(guān);

用于消除分離到所述基帶頻率的偏差信號的高通濾波器;以及

將所述磁場信號解調(diào)回基帶頻率的解調(diào)器。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述斬波型放大器包括依次連接的第一放大器和第二斬波開關(guān);其中,

所述第一放大器包括折疊式級聯(lián)放大器,用于對所述第一斬波開關(guān)輸出的偏差信號和磁場信號進(jìn)行第一級放大;

所述第二斬波開關(guān)用于將經(jīng)所述第一放大器進(jìn)行第一級放大的偏差信號和磁場信號交換到所述斬波頻率和基帶頻率。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述信號處理單元還包括連接于所述斬波型放大器和所述低通濾波器之間的第二放大器,所述第二放大器用于對經(jīng)過交換的偏差信號和磁場信號進(jìn)行第二級放大。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述第一放大器輸出一對差分信號,所述第二斬波開關(guān)被配置為在每個時鐘周期的后半周期將該對差分信號互換輸出。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述信號處理單元還包括:

連接在所述第二斬波開關(guān)和所述低通濾波器之間的采樣保持電路,所述采樣保持電路用于對經(jīng)交換后的差分信號中的每個信號,在每個時鐘周期的前后兩個半周期內(nèi)分別采集數(shù)據(jù)并分為兩路采樣信號各自輸出。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述低通濾波電路包括第一濾波器,所述第一濾波器用于對所述采樣保持電路輸出的兩對采樣信號分別進(jìn)行相加處理,消除偏差信號。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述低通濾波電路還包括第二濾波器,所述第二濾波器用于對所述第一濾波器輸出的差分信號進(jìn)行濾波放大。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述轉(zhuǎn)換單元包括第一比較器、第二比較器和鎖存邏輯電路;其中,所述第一比較器和第二比較器分別連接一對差分參考電壓及所述低通濾波電路輸出的一對差分信號,第一比較器和第二比較器的該對差分參考電壓反接;

其中,所述第一比較器被配置為輸出所述濾波電路輸出的電壓信號與一較高閾值的比較結(jié)果或所述外部磁場的磁場強度與預(yù)定工作點的比較結(jié)果,第二比較器被配置為輸出所述濾波電路輸出的電壓信號與一較低閾值的比較結(jié)果或外部磁場的磁場強度與預(yù)定釋放點的比較結(jié)果;所述鎖存邏輯電路被配置為第一比較器的比較結(jié)果是表示濾波電路輸出的電壓信號大于該較高閾值或外部磁場的磁場強度達(dá)到預(yù)定工作點時使比較電路輸出第一電平,當(dāng)?shù)诙容^器的比較結(jié)果是表示所述濾波電路輸出的電壓信號小于該較低閾值或外部磁場的磁場強度未達(dá)到預(yù)定釋放點時,使比較電路輸出與第一電平相反的第二電平,當(dāng)所述第一比較器和第二比較器的比較結(jié)果表示濾波電路輸出的電壓信號處于所述較高閾值和較低閾值低之間,或表示外部磁場的磁場強度在所述工作點和所述釋放點之間時,使比較電路的輸出保持原輸出狀態(tài)不變。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述輸出控制電路包括第一開關(guān)和第二開關(guān),所述第一開關(guān)與所述輸出端口連接在第一電流通路中,所述第二開關(guān)與所述輸出端口連接在與所述第一電流通路方向相反的第二電流通路,所述第一開關(guān)和第二開關(guān)在所述開關(guān)型檢測信號的控制下選擇性地導(dǎo)通。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述輸出控制電路具有自所述輸出引腳向外流出電流的第一電流通路、自所述輸出引腳向內(nèi)流入電流的第二電流通路、以及連接在所述第一電流通路和第二電流通路其中一個通路中的開關(guān),所述開關(guān)由所述磁場檢測電路輸出的磁場檢測信息控制,使得第一電流通路和第二電流通路選擇性導(dǎo)通。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述磁場檢測信號為開關(guān)型檢測信號,所述輸入端口用于連接外部交流電源,所述開關(guān)型檢測信號的開關(guān)切換頻率與所述交流電源的頻率成比例或等于所述交流電源的頻率的兩倍。

17.一種磁傳感器集成電路,其特征在于,包括用于連接外部電源的輸入端口、輸出端口及磁場檢測電路,所述磁場檢測電路包括用于感知外部磁場并輸出檢測電信號的磁感知元件、用于對所述檢測電信號進(jìn)行放大去干擾處理的信號處理單元以及用于將經(jīng)過所述信號處理單元處理的檢測電信號轉(zhuǎn)換為磁場檢測信號的轉(zhuǎn)換單元,

其中,所述磁感知元件輸出的檢測電信號包括磁場信號和偏差信號,所述信號處理單元包括:

用于將所述磁感知元件輸出的偏差信號和磁場信號分離到基帶頻率和斬波頻率的第一斬波開關(guān);

用于對經(jīng)分離的偏差信號和磁場信號進(jìn)行放大并將經(jīng)放大的偏差信號和磁場信號交換到所述斬波頻率和所述基帶頻率的斬波型放大器;以及

用于消除交換到所述斬波頻率的偏差信號的低通濾波電路。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述信號處理單元具有權(quán)利要求2-12任一項中所述信號處理單元的特征。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,還包括與所述輸入端口連接的整流電路,所述磁場檢測電路由所述整流電路的輸出電壓供電。

20.如權(quán)利要求16所述的磁傳感器集成電路,其特征在于,所述磁場檢測信號經(jīng)所述輸出端口向外輸出。

21.一種電機組件,其特征在于,包括電機和電機驅(qū)動電路,所述電機驅(qū)動電路具有如權(quán)利要求1至20任一所述的磁傳感器集成電路。

22.一種具有如權(quán)利要求21所述電機組件的應(yīng)用設(shè)備。

23.如權(quán)利要求22所述的應(yīng)用設(shè)備,其特征在于,所述應(yīng)用設(shè)備為泵、風(fēng)扇、家用電器或者車輛。

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