雙極鎖存型霍爾開關電路的製作方法
2023-10-20 18:52:47 1
專利名稱：雙極鎖存型霍爾開關電路的製作方法
技術領域：
本實用新型一般涉及一種霍爾開關電路，特別涉及一種雙極鎖存型霍爾開關電路。
背景技術：
霍爾開關集成電路作為一種傳感電路，被廣泛應用於各種控制系統中。霍爾開 關電路的原理是，其集成的霍爾感應片感應外界磁場，產生霍爾電壓，霍爾電壓與基準 電壓比較，輸出邏輯信號0或1。雙極鎖存型霍爾開關電路是霍爾開關電路的一種，其常規構成模塊如圖1所 示，包括穩壓器101、霍爾感應片102、差分放大器103、遲滯比較器104和輸出單元 105。雙極鎖存型霍爾開關電路的傳輸特性如圖2所示當磁場大於Bcjp時，輸出為 0；當磁場小於Brp時，輸出為1。當磁場為0時，電路上電之後，輸出沒有被定義。傳 統的解決方法都是系統程序上的處理方法一般在程序上認為剛上電之後的輸出狀態無 效，等輸出有幾個0、1狀態的反覆之後再作出電路已正常工作的判斷。這種系統程序上 的處理方法使得系統設計稍顯複雜，同時影響了系統的快速反應能力。假設能在電路上設置所需要的上電初始態，系統程序的設計可以簡化，系統性 能能得到提高。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是從電路上解決雙極鎖存型霍爾開關電路上電初 始態不確定的問題，初始態可根據需要設置成0或1，以克服常規用系統處理方法帶來的 不足。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下一種雙極鎖存型霍爾開關電路，包括穩壓器、霍爾感應片、差分放大器、遲滯 比較器和輸出單元，所述雙極鎖存型霍爾開關電路還包括至少一個容性負載，所述至少 一個容性負載的第一端連接至遲滯比較器的正輸入端或負輸入端、差分放大器的正輸入 端或負輸入端，所述至少一個容性負載的第二端連接至穩壓器的輸出端或地電位。通過在電路內部節點增加容性負載，遲滯比較器的輸入端在上電過程中有一個 峰值大於遲滯寬度的脈衝式電壓，這個脈衝式電壓使輸出端在內部電源電壓上升的過程 中被鎖定為0或1。電路正常工作後，容性負載不影響其直流特性。因此，本實用新型 以電路的方式簡單地解決了雙極鎖存型霍爾開關電路上電初始態不確定的問題。
圖1是常規雙極鎖存型霍爾集成開關電路原理圖；圖2是雙極鎖存型霍爾開關的傳輸特性示意圖；[0012]圖3是本實用新型的一個較佳實施例的原理圖；圖4是本實用新型的一個替代實施例的原理圖；圖5是本實用新型的另一個替代實施例的原理圖；圖6是本實用新型的另一個替代實施例的原理圖；圖7是本實用新型的另一個替代實施例的原理圖。
具體實施方式
下面根據圖3至7，給出本實用新型的較佳實施例和替代實施例，並予以詳細描 述，使能更好地理解本實用新型的功能、特點。參考圖3，根據本實用新型的一個較佳實施例，雙極鎖存型霍爾開關電路包括穩 壓器301、霍爾感應片302、差分放大器303、遲滯比較器304、輸出單元305和容性負載 306。穩壓器301連接在Vcc與地電位之間。霍爾感應片302連接在穩壓器301的輸出 端與地電位之間。差分放大器303的正輸入端和負輸入端分別連接至霍爾感應片302的 兩個輸出端。遲滯比較器304的正輸入端和負輸入端分別連接至差分放大器303的兩個 輸出端。輸出單元305的輸入端連接至遲滯比較器304的輸出端。容性負載306的第一 端連接至遲滯比較器304的正輸入端，其第二端連接至穩壓器301的輸出端。內部電源電壓VREe在上升過程中，通過容性負載306的電容耦合效應，使遲滯 比較器輸入端電壓有個脈衝過程，只要其峰值大於遲滯寬度，輸出初始態就被確定。為 了保證遲滯比較器輸入端電壓脈衝的峰值大於遲滯寬度，容性負載的阻抗不能太大。圖4是本實用新型要求輸出初始態為0時的替代實施例，電路上與圖3的不同之 處在於在放大器303輸入輸出端增加了 3個容性負載307、308和309。容性負載306、 308的第一端分別連接至遲滯比較器304的正輸入端和差分放大器303的正輸入端，其 第二端連接至穩壓器301的輸出端；容性負載307、309的第一端分別連接至遲滯比較器 304的負輸入端和差分放大器303的負輸入端，其第二端連接至地電位。圖5是本實用新型要求輸出初始態為0時的另一個替代實施例。當要求輸出初 始態為1時，連接方式可如圖6和7所示。需要注意的是1.容性負載306、307、308和309的第一端可以連接至遲滯比較器304和差分放 大器303的四個輸入端中的任意一個，第二端則可以連接至穩壓器301的輸出端和地電位 中的任意一個；2.差分放大器303、遲滯比較器304之間有兩種連接方式(圖3、4和6所示為一 種，圖5和7所示為另一種)；3.按照上述1-2點連接的電路中，容性負載306、307、308和309中的任意一 個、兩個或三個可以不存在。因此，本實用新型具有多種連接方式。只要有一個容性負載連接至遲滯比較器 304或差分放大器303的正輸入端或負輸入端，第二端連接至穩壓器301的輸出端或地電 位，其結構都能實現遲滯比較器輸入端電壓在上電過程中出現一個峰值大於遲滯寬度的 脈衝電壓，使輸出狀態鎖定。而該輸出狀態為0或1，則視具體的連接而定。容性負載306、307、308和309中的每一個的具體實現方式可以為電容，也可以為反偏PN結或其它具有容性的元件或組合元件，可以相同，也可以不同。但在半導體工 藝中，電容層的製造需要另加模板，所以以反偏PN結最為經濟。同樣出於經濟的考慮， 容性負載306、307、308和309的具體實現方式優選相同。本實用新型在電路內部節點增加容性負載的方法，最少只需增加一個反偏PN 結，實現了從電路上設定雙極型霍爾開關電路初始態的目的，無需從系統上來解決初始 態的問題，簡化了系統設計的複雜性，提高了系統性能。顯然，在上述教導下，可能對本實用新型進行多種修正和變型，並在所附權利 要求的範圍內，本實用新型可實施為不同於具體描述的方式。
權利要求1.一種雙極鎖存型霍爾開關電路，包括穩壓器、霍爾感應片、差分放大器、遲滯比較器和輸出單元，其特徵在於，所述雙極鎖存型霍爾開關電路還包括至少一個容性負 載，所述至少一個容性負載的第一端連接至遲滯比較器的正輸入端或負輸入端、差分放 大器的正輸入端或負輸入端，所述至少一個容性負載的第二端連接至穩壓器的輸出端或 地電位。
2.如權利要求1所述的一種雙極鎖存型霍爾開關電路，其特徵在於，所述容性負載為 電容。
3.如權利要求1所述的一種雙極鎖存型霍爾開關電路，其特徵在於，所述容性負載中 的一部分為電容。
4.如權利要求1所述的一種雙極鎖存型霍爾開關電路，其特徵在於，所述容性負載為 反偏PN結。
5.如權利要求1所述的一種雙極鎖存型霍爾開關電路，其特徵在於，所述容性負載中 的一部分為反偏PN結。
專利摘要本實用新型公開了一種雙極鎖存型霍爾開關電路，包括穩壓器、霍爾感應片、差分放大器、遲滯比較器和輸出單元，所述雙極鎖存型霍爾開關電路還包括至少一個容性負載，所述至少一個容性負載的第一端連接至遲滯比較器的正輸入端或負輸入端、差分放大器的正輸入端或負輸入端，所述至少一個容性負載的第二端連接至穩壓器的輸出端或地電位。本實用新型從電路上設定雙極型霍爾開關電路初始態，簡化了系統設計的複雜性，提高了系統性能。
文檔編號H03K17/95GK201797500SQ201020260678
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月16日 優先權日2010年7月16日
發明者吳玉江, 張良, 羅立權 申請人:燦瑞半導體(上海)有限公司