为激励线圈2为稍微感应的，所以激励电流波形38(图形36)经平稳减小，最终在T2与T3之间达到零。此外，从上升或下降的激励电流波形38的方向的改变导致传感器线圈输出信号波形42的降低(图形40)，其反转方向且在T2之后经历向下趋势，在T2之后负传感器输出电流电平在T2与T3之间再次减小为零。在各种实施例中，控制电路26可经设计以用于任何特定应用以提供T2与T3之间的持续时间，其优选地足以允许激励及传感器电流在反转极性激励在T3处开始之前达到零或接近零。而且，经由R1及CP供应集成滤波器电路提供对图形40中的传感器电流波形42的过冲及下冲的量及持续时间的设计控制。
[0025]在图2中的时间T3处，控制电路26接通(举例来说，维持)Q2以将激励线圈10的第二端经由连接件18b连接到供应电压VSS且关断Q1。此外，控制电路通过将S4维持在闭合位置中且将S2维持在断开位置中来关断Q4，且通过闭合S1及断开S3来接通Q3以使Q3的栅极通过R1与Q5的栅极耦合。在此配置中，Q3镜射由脉冲电流源22提供的第二更高电流电平。在T3与T4之间，激励电路20因此提供通过桥接电路及激励线圈10的负或相反极性电流脉冲，从而从供应电压VSS传导通过Q2，经由连接件18b进入激励线圈10的第二端且经由连接件18a从激励线圈10的第一端输出，且接着通过所选择的电流镜晶体管Q3到电路接地GND，如图4中的虚线62中展示。如图2的图形32、36及40中展示，此提供跨越激励线圈10的负电压脉冲VC(图形32)及负激励电流脉冲波形38，其中上升时间由电阻器R1及Q4的寄生电容CP控制。在T4处，控制电路26再次接通Q1及Q2以将激励线圈10的两个端连接到供应电压VSS，且通过断开S1及S2同时闭合S3及S4关断Q3及Q4，其中激励电路22提供低第一电流电平。这通过激励线路20完成单一双向激励电流波形循环，且控制电路26以周期性方式重复所述循环。
[0026]在某些实施例中，控制电路26控制T1与T2之间的时序使其实质上等于T3与T4之间的时序，但此并非为所有实施例的严格要求。此外，控制电路26可任选地将同步控制信号28提供到感测电路14，感测电路14操作以(例如)通过对图形40中的波形42进行整流或积分或通过其它适当的方式解调从感测线圈12提供的输出信号16以提供表示接近磁通门传感器6的位置的外部磁场强度(例如在图1中的垂直方向上)的输出信号或值30 ο
[0027]图5展示具有激励电路20的磁力计设备2a的另一实施例，其中桥接电路包含根据来自控制电路26的切换控制信号GC1及GC2操作的NM0S晶体管Q1及Q2，其连接于相应的激励线圈端与第一电力供应节点(在此实例中，其为电路接地GND)之间，其中第二电力供应节点VSS相对于电路接地处在正电压下。在此实例中，输入晶体管Q5及可选择的电流镜晶体管Q3及Q4是PM0S晶体管。此又一实施例以与上文结合图1描述的激励电路20类似的互补方式操作，其中脉冲电流源22提供在图5中指示的方向上的第一电流电平及第二更高电流电平。由切换控制信号SCI到SC4控制开关S1到S4以选择性地使Q3及Q4中的一者的栅极与输入晶体管Q5的栅极(通过任何包含的电阻R1)耦合以用于以如先前描述的交替方式选择性地镜射第二更高电流电平以将电流脉冲提供到激励线圈10，其中经启用的电流镜晶体管Q3或Q4操作为电流源以提供电流通过激励绕组10，接着通过NM0S晶体管Q1及Q2中的对应所选择的一者从激励绕组10的另一端传导电流。
[0028]所揭示的激励电路20有利地提供一种较小的易于实施的电路设计，其与正弦激励方法相比显著改进。此外，与常规电压脉冲激励技术对比，本发明的脉冲电流源、切换电流镜概念还有助于简化紧凑的设计实施方案，同时减轻或克服供应电压及感测线圈特性相关问题。此外，与感测电路14的任选同步有助于在无过度的电路复杂性的情况下解调感测线圈输出。而且，所揭示的电路20有利地运用单一脉冲电流源22的输出的选择镜射以有助于以交替方式供应实质上类似或相同的相反极性的脉冲以用于线圈10的受控激励以操作磁通门传感器6。此外，所述设计可容易地适于(例如)通过在节点N1与Q5的控制栅极之间提供电阻器R1来提供受控集成滤波器，其有利于电流脉冲上升时间及传感器输出电流过冲的特定调整。
[0029]因此，在某些实施例中，当脉冲电流源提供第一电流电平时，控制电路接通第一及第二晶体管且关断第三及第四晶体管，且接着当脉冲电流源提供第二更高电流电平时，接通第一晶体管、关断第二晶体管且使输入晶体管控制端子与第四晶体管的控制端子耦合以形成第一电流镜以传导第一极性的激励电流通过激励线圈。接着当所述脉冲电流源再次提供第一电平电流时，控制电路接通第一及第二晶体管且关断第三及第四晶体管。此后，当脉冲电流源再次提供第二电流电平时，控制电路接通第二晶体管、关断第一晶体管且使输入晶体管的控制端子与第三晶体管的控制端子耦合以形成第二电流镜以传导相反极性的激励电流通过激励线圈，且控制电路重复所述过程以将周期性双向激励电流波形提供到激励线圈。
[0030]在某些实施例中，所述控制电路操作所述脉冲电流源以交替地提供第一及第二电流电平，且还可使感测电路的操作与激励电路同步。所述激励电路的某些实施例还包含集成滤波器电路以控制被提供到所述激励线圈的所述激励电流波形的上升时间，且所述集成滤波器电路的某些实施方案包含耦合于所述输入晶体管控制端子与所述第三及第四晶体管的控制端子之间的电阻。在各种实施例中，所述激励电路包含:第一开关，其耦合于所述输入晶体管的控制端子与所述第三晶体管的所述控制端子之间；以及第二开关，其耦合于所述输入晶体管的控制端子与所述第四晶体管的所述控制端子之间，其中所述控制电路选择性地操作所述第一及第二开关以交替地使所述第三及第四晶体管中的一者与所述输入晶体管耦合以镜射来自所述脉冲电流源的所述第二电流电平以将所述周期性双向激励电流波形提供到所述激励线圈。而且，在各种实施例中，在单一集成电路上或在单一集成电路中实施所述第一及第二晶体管、所述脉冲电流源、所述电流镜电路及所述控制电路。
[0031]在进一步实例中，磁感测设备包含:具有激励线圈及感测线圈的磁通门传感器结构、感测电路及包含第一及第二晶体管、脉冲电流源、电流镜电路及控制电路的激励电路以及感测电路。所述激励电路的所述第一晶体管耦合于电力供应节点与所述激励线圈的一端之间，且所述第二晶体管耦合于所述供应节点与所述激励线圈的另一端之间。所述激励电路进一步包含:脉冲电流源，其交替地提供第一电流电平及第二更高电流电平；以及电流镜电路，其具有与所述脉冲电流源耦合的输入晶体管；以及第三及第四晶体管，其个别地耦合于所述激励线圈端中的一者与电路接地之间。而且，控制电路交替地使所述第三及第四晶体管中的一者与所述输入晶体管耦合以镜射来自所述脉冲电流源的所述第二电流电平以将周期性双向激励电流波形提供到所述激励线圈。
[0032]在更多实例中，激励电路驱动磁传感器激励线圈。所述激励电路包含脉冲电流源及桥接电路，所述桥接电路具有个别地包含耦合于供应节点与电路接地之间且在对应内部节点处接合到彼此的上晶体管及下晶体管的第一及第二分支，其中对应的内部节点各自个别地连接到磁传感器激励线圈的对应端。激励电路还包含切换电流镜电路，其具有连接于脉冲电流源的第二端子与电路接地之间的输入晶体管，连同个别地耦合于输入晶体管的控制端子与桥接电路分支的对应下晶体管的控制端子之间的第一及第二开关。激励电路进一步包含:控制电路，其操作以选择性地操作所述第一及第二开关以交替地使所述下晶体管中的一者与所述输入晶体管耦合以镜射来自所述脉冲电流源的第二电流电平以通过所述桥接电路将周期性双向激励电流波形提供到激励线圈。某些实施例包含集成滤波器电路以控制提供到所述激励线圈的激励电流波形的上升时间，例如耦合于输入晶体管控制端子与使所述第一及第二开关接合的节点之间的电阻。
[0033]在所描述的实施例中修改是可能的，且在权利要求书的范围内其它实施例是可能的。
【主权项】
1.一种用于驱动磁传感器的激励线圈的激励电路，所述激励电路包括: 第一晶体管，其耦合于第一电力供应节点与所述激励线圈的第一端之间； 第二晶体管，其耦合于所述第一电力供应节点与所述激励线圈的第二端之间； 脉冲电流源，其具有连接到所述第一电力供应节点的第一端子及交替地提供第一电流电平及第二更高电流电平的第二端子； 电流镜电路，其包含:连接于所述脉冲电流源的所述第二端子与第二电力供应节点之间的输入晶体管；连