物联网高灵敏度磁性传感器采样电路的制作方法_2

文档序号:9666130阅读:来源:国知局
LLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB就都被连接至一固定电压VHALF,即此时采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB电位相同,也就是此时采样、输出的磁感应电压为零;这样,后续磁感应放大电路由零输入状态起始,在下次磁感应电压到来后以最快的速度建立稳态,以致缩短传感器的感应工作时间,减小整个物联网高灵敏度磁性传感器的功耗;
[0027]第一时钟信号CLKl与CLK2高电平之间有时间为TD的间隔,避免第一P型沟道MOS场效应管203、第二 P型沟道MOS场效应管204、第一 N型沟道MOS场效应管205、第二 N型沟道MOS场效应管206同时导通增加磁感应盘207功耗的风险,同时避免后续传输门同时导通造成感应电压传输错误的风险;
[0028]第一时钟信号CLKl作为输入经过第一延迟超前模块,得到第三时钟信号CLK1_D,第一时钟信号CLKl的电平上升沿比第三时钟信号CLK1_D的电平上升沿提早时间TDl,第一时钟信号CLKl的电平下降沿比第三时钟信号CLK1_D的电平下降沿延迟时间TDl ;由于第一时钟信号CLKl的电平上升沿比第三时钟信号CLK1_D的电平上升沿提早时间TDl,第一 P型沟道MOS场效应管第二 N型沟道MOS场效应管已经提前打开,第一磁感应盘上的电流和感应电压已经提前建立好,是准确稳定的,在第三时钟信号CLK1_D转换为高电平,第一传输门第四传输门打开的瞬间,米样传输到感应电压米样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB之间的感应电压就是精确平稳的;由于第一时钟信号CLKl的电平下降沿比第三时钟信号CLK1_D的电平下降沿延迟时间TD1,在第三时钟信号CLK1_D转换为低电平,第一传输门第四传输门关闭的瞬间,第一 P型沟道MOS场效应管第二 N型沟道MOS场效应管还是打开的,第一磁感应盘上的电流和感应电压还是准确稳定的,采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB之间的感应电压就是持续精确平稳无波动的;这样,后续磁感应放大电路可以以最快的速度建立稳态,以缩短传感器的感应工作时间,减小整个物联网高灵敏度磁性传感器的功耗;
[0029]第二时钟信号CLK2作为输入经过第一延迟超前模块,得到第四时钟信号CLK2_D,第二时钟信号CLK2的电平上升沿比第四时钟信号CLK2_D的电平上升沿提早时间TDl,第二时钟信号CLK2的电平下降沿比第四时钟信号CLK2_D的电平下降沿延迟时间TDl ;由于第二时钟信号CLK2的电平上升沿比第四时钟信号CLK2_D的电平上升沿提早时间TD1,第二 P型沟道MOS场效应管第一 N型沟道MOS场效应管已经提前打开,第一磁感应盘上的电流和感应电压已经提前建立好,是准确稳定的,这样,在第四时钟信号CLK2_D转换为高电平,第二传输门第三传输门打开的瞬间,采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB之间的感应电压就是精确平稳的;由于第二时钟信号CLK2的电平下降沿比第四时钟信号CLK2_D的电平下降沿延迟时间TD1,在第四时钟信号CLK2_D转换为低电平,第二传输门第三传输门关闭的瞬间,第二 P型沟道MOS场效应管第三N型沟道MOS场效应管还是打开的,第一磁感应盘上的电流和感应电压还是准确稳定的,这样,采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB之间的感应电压就是持续精确平稳无波动的;这样,后续磁感应放大电路以最快的速度建立稳态,以缩短传感器的感应工作时间,从而减小整个物联网高灵敏度磁性传感器的功耗;
[0030]第一两输入或非门两输入分别为第三时钟信号CLK1_D和第四时钟信号CLK2_D,输出为第五传输门和第六传输门的时钟控制信号;第五传输门一端接第一固定电压VHALF,另一端接感应电压米样、传输第一输出VHALLA,受控时钟信号为第一两输入或非门的输出;第六传输门一端接第一固定电压VHALF,另一端接感应电压米样、传输第一输出VHALLB,受控时钟信号为第一两输入或非门的输出;在第三时钟信号CLK1_D与第四时钟信号CLK2_D都为低电平的时间,第一传输门、第二传输门、第三传输门、第四传输门都为关闭状态,第一两输入或非门的输出为高电平状态,第五传输门、第六传输门为导通状态,这样,采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB就都被连接至一固定电压VHALF,避免了由于此时第一传输门、第二传输门、第三传输门、第四传输门都为关闭状态而造成的米样传输到感应电压米样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB都为浮空状态;由于此时采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB就都被连接至一固定电压VHALF,即此时采样传输到感应电压采样、传输第一输出VHALLA与感应电压采样、传输第二输出VHALLB电位相同,也就是此时采样、输出的磁感应电压为零;这样,后续磁感应放大电路由零输入状态起始,在下次磁感应电压到来后以最快的速度建立稳态,以缩短传感器的感应工作时间,从而减小整个物联网高灵敏度磁性传感器的功耗。
[0031]一种物联网高灵敏度磁性传感器采样电路,所述采样点路包括:振荡器模块409、时钟信号处理模块401、感应电压生成及米样模块402、感应电压米样矫正模块403 ;
[0032]振荡器模块409用以产生第一时钟信号CLKl与第二时钟信号CLK2 ;
[0033]时钟信号处理模块401用以对时钟信号进行处理;
[0034]感应电压生成及采样模块402用以完成感应电压的产生与采样;
[0035]感应电压采样矫正模块403用以在第一时钟信号CLKl与CLK2都为低电平时,对感应电压采样输出进行矫正。
[0036]作为本发明的一种优选方案,所述采样点路还包括感应电压放大及保持模块404、感应电压计算及保持电路405、迟滞比较器406、锁存器407和输出模块408 ;
[0037]感应电压放大及保持模块404用以对采样到的感应电压进行放大,并且完成对放大后的感应电压的保持;
[0038]感应电压计算及保持电路405用以对保持在第一电容与第二电容上的放大后的感应电压进行计算,并对完成计算后的结果保持;
[0039]迟滞比较器406用以把感应电压计算及保持电路405计算得到的结果与一基准电压进行比较,以确定磁感应电压与基准电压的大小关系;
[0040]锁存模块407用以把迟滞比较器406的比较结果锁存;
[0041]输出模块408用以输出该物联网高灵敏度磁性传感器的感应结果。
[0042]作为本发明的一种优选方案,所述米样电路包括:第一 P型沟道MOS场效应管203、第二 P型沟道MOS场效应管204、第一 N型沟道MOS场效应管205、第二 N型沟道MOS场效应管206、第一磁感应盘207、第一延迟超前模块215、第二延迟超前模块216、第一反相器201、第二反相器202、第一传输门208、第二传输门209、第三传输门210、第四传输门211、第五传输门213、第六传输门214、第一两输入或非门212、第一固定电压VHALF、时钟信号生成器;
[0043]所述时钟信号生成器用来生成第一时钟信号CLK1、第二时钟信号CLK2 ;
[0044]作为本发明的一种优选方案,所述第一时钟信号CLK1作为输入经过第一延迟超前模块,得到第三时钟信号CLK1_D ;所述第二时钟信号CLK2作为输入经过第二延迟超前模块,得到第四时钟信号CLK2_D ;
[0045]所述第一时钟信号CLK1作为输入经过第一反相器,得到第五时钟信号CLK1B ;所述第二时钟信号CLK2作为输入经过第二反相器,得到第六时钟信号CLK2B ;
[0046]第一 P型沟道M0S场效应管栅极接第五时钟信号CLK1B,源极接电源,漏极接第一磁感应盘第一端;第二 P型沟道M0S场效应管栅极接第六时钟信号CLK2B,源极接电源,漏极接第一磁感应盘第二端;第一 N型沟道M0S场效应管栅极接第二时钟信号CLK2,源极接地,漏极接第一磁感应盘第三端;第二 N型沟道M0S场效应管栅极接第一时钟信号CLK1,源极接地,漏极接第一磁感应盘第四端;
[0047]第一传输门一端接第一磁感应盘第二端,另一端接感应电压米样、传输第一 f输出VHALLA,受控时钟信号为CLK1 ;第二传输门一端接第一磁感应盘第一端,另一端接感应电压采样、传输第一输出VHALLA,受控时钟信号为CLK2 ;第三传输门一端接第一磁感应盘第四端,另一端接感应电压采样、传输第二输出VHALLB,受控时钟信号为CLK2 ;第四传输门一端接第一磁感应盘第三端,另一端接感应电压采样、传输第二输出VHALLB,受控时钟信号为CLK1 ;第五传输门一端接第一固定电压VHALF,另一端接感应电压采样、传输第一输出VHALLA,受控时钟信号为第一两输入或非门的输出;第六传输门一端接第一固定电压VHALF,另一端接感应电压采样、传输第一输出VHALLB,受控时钟信号为第一两输入或非门的输出;
[0048]第一两输入或非门两输入分别为CLK1_D和CLK2_D,输出为第五传输门和第六传输门的时钟控制信号;
[0049]所述反相器201用以对第一时钟信号CLK1取相反相位,得到第五时钟信号CLK1B,用以分别同时驱动第二 N型沟道M0S场效应管206和第一 P型沟道M0S场效应管203导通与关闭;
[0050]所述反相器202用以对第二时钟信号CLK2取相反相位,得到第六时钟信号CLK2B,用以分别同时驱动第一 N型沟道M0S场效应管205和第二 P型沟道M0S场效应管204导通与关闭;
[0051]所述延迟超前模块215用以使第一时钟信号CLK1的电平上升沿比第三时钟信号CLK1_D的电平上升沿提早时间TD1,第一时钟信号CLK1的电平下降沿比第三时钟信号CLK1_D的电平下降沿延迟时间TD1 ;
[0052]所述延迟超前模块216用以使第二时钟信号CLK2的电平上升沿比第四时钟信号CLK2_D的电平上升沿提早时间TD1,第二时钟信号CLK2的电平下降沿比第四时钟信号CLK2_D的电平下降沿延迟时间TD1 ;
[0053]第一 P型沟道M0S场效应管203和第二 N型沟
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