一種全極性磁場檢測方法
2023-10-28 04:36:32 1
專利名稱：一種全極性磁場檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種全極性磁場檢測方法。
背景技術：
全極性(omnipolar)開關型霍爾傳感器有四個狀態要檢測，分別為磁場北極的 BOPN, BRPN與磁場南極的BOPS與BRPS。在高靈敏度的全極性開關型霍爾傳感器中有休眠 時間與檢測時間，當晶片處於檢測時間時，晶片的所有模塊都在工作，這時要求晶片的功耗 最大，所以要求檢測時間越短越好，現有的檢測方法為=SLP為控制晶片休眠與檢測時間的 時鐘信號，如圖1與圖2所示，當檢測時間內(Activetime)，在CS的時鐘下，晶片感應放大 出磁場的強度信號VS，電阻串Rl與R5組成電壓比較電路，SLP控制Switchl以讓電阻串 開啟，Cl與C4依次打開，分別傳輸VCOMl，VC0M2, VC0M3, VC0M4給VC, VC與VS比較，輸出 VCl，VC2，VC3，VC4，這四個信號存在極性與狀態檢測模塊polarity judgment中，判斷出磁 場的強度與極性處於哪個狀態中，最終輸出OUT信號。現有技術中，在有限的檢測時間內， CS, Cl，C2，C3，C4時鐘依次打開，使得晶片的檢測時間很難降下來，這樣高靈敏度晶片的功 耗指標就很難降下來。
發明內容
本發明目的在於克服上述現有技術之不足而提供一種全極性磁場檢測方法，通過 多檢測電路的改變，提高檢測效率並降低晶片的功耗。實現本發明目的採用的技術方案是將極性與狀態檢測模塊的OUT端通過邏輯電 路輸出CRP和COP時鐘，CRP和COP判斷磁場強度的大小，CRP和COP分別與兩個開關連接， 即CRP連接兩個開關，COP連接兩個開關。其中連接CRP的一個開關和一個連接COP開關 與一個比較器連接，餘下的兩個開關與另一個比較器連接。所述的兩個比較器分別對應比 較磁場南極與北極的磁場強度大小，比較器的輸出信號傳輸給極性與狀態檢測模塊。所述的邏輯電路為與門和非門，即極性與狀態檢測模塊的OUT端通過與門輸出的 COP時鐘控制兩個開關，極性與狀態檢測模塊的OUT端通過非門控制另外的兩個開關。其中 與COP和CRP時鐘連接的兩個開關與一個比較器連接，另外兩個與CRP和COP時鐘連接的 開光與另一個比較器連接，兩個比較器分別對應比較磁場南極與北極的磁場強度大小。在 當前的檢測時間內，當在CS時鐘內，晶片採樣出磁場信號VS，這時，根據上一次檢測時OUT 的輸出狀態，如當上一次OUT輸出為低電平時，CRP輸出一個高電平，反之如果上一次輸出 為高電平時，則COP輸出一個高電平，高電平輸出的時鐘控制的兩個開關導通，分別把響應 的比較電平輸出給兩個比較器，兩個比較器輸出dataN與dataS，交給極性與狀態檢測模塊 中，判斷出磁場的強度與極性處於哪個狀態中，最終輸出新的OUT信號。本發明所述的檢測方法與現有檢測方法相比，省去了 C2，C3，C4的時鐘時間，大大 縮短了檢測時間，提高了檢測效率，降低了晶片的總體功耗。
圖1為現有磁場檢測方法示意圖。圖2為現有磁場檢測方法中在CS時鐘下各開關打開的示意圖。圖3為本發明方法示意圖。圖4為本發明所用邏輯電路圖。圖5為本發明方法在檢測時間內的各時鐘邏輯示意圖。
具體實施例方式如圖3所示，將極性與狀態檢測模塊的OUT端通過邏輯電路輸出CRP和COP時鐘， CRP和COP判斷磁場強度的大小，CRP和COP分別與兩個開關連接，每一組與CRP和COP連 接的開關與一個比較器連接，比較器的輸出信號傳輸給極性與狀態檢測模塊。所述的邏輯 電路為與門和非門，如圖4所示，即極性與狀態檢測模塊的OUT端通過與門輸出的COP時鐘 控制兩個開關，極性與狀態檢測模塊的OUT端通過非門控制另外的兩個開關。其中與COP 和CRP時鐘連接的兩個開關與一個比較器連接，另外兩個與CRP和COP時鐘連接的開關與 另一個比較器連接，兩個比較器分別對應檢測磁場南極與北極的磁場強度，OUT與Cl通過 邏輯電路輸出CRP與COP時鐘，COP與CRP判斷磁場強度的絕對值大小。其時鐘邏輯如圖5 所示，當上一次檢測時間內，晶片檢測出處於磁場北極，且磁場大小處於大於BOPN時，晶片 輸出低，在當前的檢測時間內，當在CS時鐘內，晶片採樣出磁場信號VS，這時CRP輸出一個 高電平脈衝，打開圖3中的Switch3與Switch4，分別把VC0M2與VC0M3比較電平輸出給兩 個比較器，兩個比較器輸出dataN與dataS，交給極性與狀態檢測模塊polarity judgment 中，判斷出磁場的強度與極性處於哪個狀態中，最終輸出新的OUT信號。如果晶片仍處於 大於BOP狀態中，晶片輸出仍為低，下一次檢測仍保持上述的檢測狀態，如果晶片處於小於 BRP狀態中，晶片輸出為高，下一次檢測中，COP輸出一個高電平脈衝，打開圖3中的Switc2 與Switch5分別把VC0M1與VC0M4比較電平輸出給兩個比較器，兩個比較器輸出dataN與 dataS，交給極性與狀態檢測模塊polarity judgment中，判斷出磁場的強度與極性處於哪 個狀態中，最終輸出新的OUT信號。本發明檢測方法與現有的檢測方法相比，省去了 C2，C3，C4的時鐘時間，大大縮短 了檢測時間，提高了檢測效率，降低了晶片的總體功耗。這種檢測方法，與圖2圖3的傳統 檢測方法相比，省去了 C2，C3，C4的時鐘時間，大大縮短了檢測時間，提高了檢測效率，降低 了晶片的平均功耗。使用本發明所述的磁場強度與極性檢測方法方法，檢測時間由通用的 80us，減少到50us，平均功耗由2mA，降低到1. 5mA。
權利要求
一種全極性磁場檢測方法，其特徵在於包括以下步驟將極性與狀態檢測模塊的OUT端通過邏輯電路輸出CRP和COP時鐘，CRP和COP判斷磁場強度的大小，CRP和COP分別與兩個開關連接，每一組與CRP和COP連接的開關與一個比較器連接，比較器將輸出信號傳輸給極性與狀態檢測模塊，極性與狀態檢測模塊判斷出磁場的強度與極性處於何種狀態中，最終輸出新的OUT信號。
2.根據權利要求1所述全極性磁場檢測方法，其特徵在於所述的邏輯電路為與門和 非門。
3.根據權利要求1所述全極性磁場檢測方法，其特徵在於所述的兩個比較器分別對 應比較磁場南極與北極的磁場強度大小。
全文摘要
本發明涉及一種全極性磁場檢測方法，該方法是將極性與狀態檢測模塊的OUT端通過邏輯電路輸出CRP和COP時鐘，CRP和COP判斷磁場強度的大小，CRP和COP分別與兩個開關連接，每一組與CRP和COP連接的開關與一個比較器連接，比較器的輸出信號傳輸給極性與狀態檢測模塊，判斷出磁場的強度與極性處於哪個狀態中，最終輸出新的OUT信號。本發明所述的檢測方法與現有檢測方法相比，省去了三個開關打開的時鐘時間，大大縮短了檢測時間，提高了檢測效率，降低了晶片的總體功耗。
文檔編號G01R33/02GK101825690SQ20101017417
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者賈曉峰 申請人:上海欣磁電子科技有限公司