一种高灵敏度的开关型CMOS霍尔磁场传感器

介绍了一种基于CSMC 0.5μm CMOS工艺设计的高灵敏度集成开关型霍尔传感器.该传感器包括一个十字型霍尔器件和一个采用动态失调相消技术的信号调理电路.通过优化霍尔器件的结构和采用一种新型的信号调理电路,使霍尔传感器得到很高的灵敏度.TCAD器件仿真和Cadence电路仿真表明:在3V的工作电压下,该传感器能检测最小2mT的磁场,输出标准的数字信号,并能消除霍尔器件内部高达6mV以上的失调电压.     

霍尔传感器响应时间的物理仿真分析

针对互补金属氧化物半导体(CMOS)霍尔传感器的灵敏度和采集带宽问题,对CMOS霍尔传感器的时间限制进行了仿真分析。对现代物理模拟器对CMOS霍尔传感器的瞬态特性进行分析,采用CMOS技术实现了方形霍尔传感器的三维模型,通过电流输运模型对硅器件的磁场效应进行了数值模拟。为了分析响应时间,对整个电路进行了混合模SPICE物理模拟,即三维器件加偏压方案。仿真结果表明:模型化设备的响应时间很快,采集带宽在兆赫范围内。沉降时间主要取决于传感器的物理结构,更高浓度的N孔可以实现更快的霍尔器件,但这将降低传感器的灵敏度。     

一种新型闭环式双铁芯霍尔电流传感器的建模与实现

提出一种新型的闭环式双铁芯霍尔电流传感器模型。选用的双铁芯,一个是带有放置霍尔器件的缝隙的、用于直流电流传感器的铁芯,另一个则是用于交流电流传感器的无缝隙铁芯。这2种铁芯的结构和材料借助于理论分析和仿真计算来确定。实验结果表明：这种新型的双铁芯电流传感器不仅能消除闭环霍尔电流传感器的频率特性中的台阶现象,并且还能保持较好的精度和线性度。     

基于Verilog-A的Sigma Delta系统行为级建模

介绍Verilog-A设计语言的特点,基于Sigma Delta系统介绍分级设计思想.分析开关电容型Sigma Delta调制器的非理想特性,主要包括时钟抖动、开关热噪声、运放增益、摆率等.在建立各自噪声模型的基础上,基于Verilog-A对二阶Sigma Delta系统行为级完整建模,通过仿真结果的比对,验证Verilog-A建模,总结其可准确预测指标并在一定程度上有效地削减仿真时间的优点.     

CMOS-MEMS体硅集成陀螺的系统仿真

体硅MEMS和CMOS电路的单片集成技术是提高传感器性能的有效途径,但是集成技术会对陀螺的设计和CMOS电路的设计提出更高的要求.通过建立CMOS-MEMS体硅陀螺的等效电学模型,实现了对CMOS-MEMS体硅陀螺的系统级仿真.通过系统仿真,陀螺的结构部分、电路部分、集成产生的寄生效应以及工艺误差得到了有效的分析,从而能够了解它们相互之间的影响,更好的指导CMOS-MEMS体硅集成器件的设计.     

悬浮栅结构ISFET的HSPICE仿真

通过对ISFET敏感机理的分析,根据表面基模型,建立了悬浮栅结构ISFET器件的HSPICE行为模型,并对其静态输出特性,转移特性,以及pH值与界面势的关系进行了仿真,仿真结果表明:该模型与ISFET的理论和实验数据吻合较好。为ISFET/REFET差分结构集成传感器芯片设计提供了重要的理论参考价值。     

英飞凌面向安全关键型汽车应用推出双传感器封装器件

正英飞凌近日发布的线性霍尔传感器和角度传感器这两个器件家族已经使用了新型双传感器封装。它可支持ASIL D,并且降低了物理空间要求和系统成本。通过采用创新堆栈贴装技术,这种线性霍尔传感器和角度传感器家族器件将两颗独立的传感器合并到一个厚度仅为1毫米左右的小巧的标准PG-TDSO封装中。英飞凌并未采用并排放置传感器的常见做法,而是利用已获得专利的倒装芯片技术,将两颗传感器堆叠起来。这能在     

霍尔集成开关元件在风速传感器上的应用

本文论证了霍尔集成开关元件在风速传感器上的应用,同使用霍尔集成开产元件设计风束 时应注意的事项,并命同一个成功的范例。     

改进神经网络的传感器故障诊断与容错处理

为提高神经网络对霍尔传感器发生故障诊断率,设计了一种改进神经网络模型,该模型由反向传播(BP)神经网络并行组成,利用算法对各BP神经网络输出进行加权整合,进而得到误差更小的输出结果,并将改进神经网络模型应用于无刷直流电机霍尔传感器故障诊断系统中,利用无位置传感器系统实现霍尔传感器故障容错处理。仿真结果表明:改进神经网络故障诊断准确率达到96%,高于传统BP神经网络,且容错控制系统能够显著降低霍尔传感器故障对电机转速的影响,使电机能够在霍尔传感器故障时正常稳定运行。     

CPLD六倍频在无刷直流电机速度采集中的应用

为解决无刷直流电机速度采集精度不高,而采用编码器又较复杂的问题,设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)六倍频速度采集的无刷直流电机控制系统.根据带霍尔传感器无刷直流电机的特点,采用CPLD对三路霍尔信号进行逻辑综合实现六倍频,将经过倍频的信号作为速度的反馈,从而提高了其速度采集的精度.仿真和实际实验结果与理论分析一致...     

An accurate compact model for CMOS cross-shaped Hall effect sensors

The paper describes a new design-oriented compact model for horizontal Hall effect devices. This model is based on the physics of semi-conductor and is simplified according to some assumptions verified through experimental results and/or numerical simulations. Compared to existing models, it has the advantage to take most of the first-order effects into account while allowing fast simulations. A procedure to extract the parameters of the model is given and simulation results are compared to experimental data measured on a cross-shaped sensor designed in a standard 0.35 μm CMOS technology. The maximum error between simulation results and experimental data is less than 1%.     

形状参数对MEMS霍尔器件性能影响研究

利用有限元分析软件ANSYS对长方形和圆形两种霍尔器件的工作状态进行模拟,分析霍尔片(霍尔器件工件区域)结构尺寸与霍尔器件灵敏度的关系,研究形状对器件灵敏度的影响.结果表明:圆形霍尔片灵敏度比长方形霍尔片的高,当圆形霍尔片的半径与厚度比值为15时,灵敏度最高.     

无刷直流电动机驱动系统建模及故障仿真

为提高无刷直流电动机故障诊断水平,在Simulink下建立了带霍尔位置传感器的无刷直流电动机驱动系统模型。针对逆变桥功率开关管短路、开路及霍尔传感器缺相等故障进行了仿真,得到了相应的特征波形。对各类故障进行了理论上的分析,分析结论为无刷直流电机的故障诊断提供了科学的参考。     

基于FPGA的IPv6精简协议栈的设计

研究了IPv6精简协议栈的FPGA硬件实现,分析了各个模块的功能。编写了硬件结构的Verilog HDL模型,进行了仿真和逻辑综合,并成功用ALTERA的FGPA 对协议栈进行了验证。仿真和实验结果证明,所设计的硬件达到了设计要求,使小设备接入网络更加方便快捷。     

一种用于电力驱动和工业自动化控制的微控制器的设计

当前用于电力驱动和工业自动化控制等领域的数字系统复杂程度越来越高,嵌入式IP核的应用,极大地简化了系统构成,同时可获得较高的抗电磁干扰和对外干扰的性能。设计了一种用于电力驱动和工业自动化控制的微控制器,使用高层综合的方法和应用Verilog硬件描述语言完成了该设计,设计中着力于提高性能,简化结构和增强抗干扰能力。在保留PIC系列单片机必要指令的基础上,增加了乘和除的新指令,并采用三级流水线结构。这样简化了系统架构、提高指令的执行效率和增强了抗干扰能力。仿真和FPGA验证结果满意。     

差动变压器内部磁场测试系统的研究

介绍了一种磁场测试系统,通过在差动变压器的绕组骨架上嵌入霍尔传感器,构建以霍尔传感器,信号调理电路,PCI-1711数据采集卡和虚拟仪器开发软件LabVIEW为主体的数据采集系统。该系统通过对霍尔传感器输出信号的实际采集和信号处理,得到差动变压器铁芯的径向磁场分布。针对差动变压器的参数使用Magnet软件建立了仿真模型,并仿真差动电压器磁场分布,从而验证该测量方法是可行的,测量结果是正确的。     

基于Verilog-A的电容式MEMS加速度计模型

本文分析了传统MEMS电容式加速度计模型的不足,根据三明治结构电容式加速度计的特点,考虑了寄生电容和热机械噪声的影响,建立了用Verilog-A硬件描述语言实现的模型。该模型与主流集成电路设计环境相兼容,具有很强的可移植性。模拟验证结果表明,该模型如实反映了MEMS电容式加速度计的工作状态,能够为设计单片集成的微弱电容检测电路提供有效的帮助。     

基于霍尔效应的土沉降监测方法及装置

针对我国目前土沉降监测的自动化程度及仪器可靠性低、监测数据不及时、测量精度不高等问题,提出了一种新型基于霍尔效应的科学监测方法;这种方法采用多个霍尔器件组成阵列,将沉降磁环分布在土中,土的沉降会带动沉降磁环的跟随沉降,于是便会引起霍尔器件周围磁场强度发生相应的变化;利用霍尔效应监测霍尔器件周围磁场强弱并转化为相应的电信号,采用RS485总线通讯方式将采集到的数据实时上传至实验主机,主机对实验数据进行科学建模处理找到沉降磁环沉降位移与电信号的关系,并设计监测管理平台以实现对土沉降实时在线监测;通过实验验证这种监测方法监测精度高最大误差在0.4 mm、稳定性好,可以对多点实时在线监测,从而实现对土沉降的智能化高精度监测;在设计中可结合当前远程传输控制技术实现数据远程共享,具有更加广泛的应用前景。     

一种高速可控脉冲信号发生器的设计与实现

本文介绍了一种基于FPGA高速和可编程的特点,配合外围器件,设计并实现脉冲信号发生器的方法。该脉冲信号发生器具育四种可控的输出模式,可以输出频率为数百兆持兹的高速脉冲信号。利用VHDL／Verilog HDL语言编写了核心模块,并在Altera公司提供的Quartus II6．0开发软件上实现了仿真通过。经实际验证,该实现方法达到设计要求     

基于霍尔效应的小空间液位终点检测系统

本文介绍了一种基于AT89C4051单片机和霍尔效应的液位检测仪的系统设计。选用了霍尔器件组作为敏感元件,采用浮子转换机构跟踪液位,将检测到的数字量转换为脉冲形式,根据脉冲频率的不同得到所对应的液位大小。该系统能够实现液位测量、超限报警、声光显示等功能,并具有防爆的优点。