接于所述激励线圈的所述第一端与所述第二电力供应节点之间的第三晶体管；以及连接于所述激励线圈的所述第二端与所述第二电力供应节点之间的第四晶体管；以及 控制电路，其操作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周期性双向激励电流波形提供到所述激励线圈。2.根据权利要求1所述的激励电路，其中所述控制电路经配置以: (i)当所述脉冲电流源提供所述第一电流电平时，接通所述第一及第二晶体管且关断所述第三及第四晶体管； (?)接着当所述脉冲电流源提供所述第二更高电流电平时，接通所述第一晶体管、关断所述第二晶体管且使所述输入晶体管的控制端子与所述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所述激励线圈； (iii)接着当所述脉冲电流源再次提供所述第一电流电平时，接通所述第一及第二晶体管且关断所述第三及第四晶体管； (iv)接着当所述脉冲电流源再次提供所述第二更高电流电平时，接通所述第二晶体管、关断所述第一晶体管且使所述输入晶体管的所述控制端子与所述第三晶体管的控制端子耦合以形成第二电流镜以传导第二相反极性的激励电流通过所述激励线圈；以及 (v)重复(i)到(iv)以将所述周期性双向激励电流波形提供到所述激励线圈。3.根据权利要求2所述的激励电路，其中所述控制电路操作所述脉冲电流源以交替地提供所述第一及第二电流电平。4.根据权利要求2所述的激励电路，其包括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。5.根据权利要求4所述的激励电路，其中所述集成滤波器电路包含电阻，所述电阻耦合于所述输入晶体管的所述控制端子与所述第三及第四晶体管的所述控制端子之间。6.根据权利要求2所述的激励电路，其中所述第二电力供应节点为电路接地，其中所述第一电力供应节点为正电压节点，其中所述第一及第二晶体管为PMOS装置，且其中所述输入晶体管及所述第三及第四晶体管为NMOS装置。7.根据权利要求2所述的激励电路，其中所述第一电力供应节点为电路接地，其中所述第二电力供应节点为正电压节点，其中所述第一及第二晶体管为NMOS装置，且其中所述输入晶体管及所述第三及第四晶体管为PMOS装置。8.根据权利要求2所述的激励电路，其包括:第一开关，其耦合于所述输入晶体管的所述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所述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。9.根据权利要求2所述的激励电路，其包括连接于所述输入晶体管的所述控制端子与接合所述第一及第二开关的节点之间的电阻。10.根据权利要求1所述的激励电路，其中所述控制电路操作所述脉冲电流源以交替地提供所述第一及第二电流电平。11.根据权利要求1所述的激励电路，其包括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。12.根据权利要求11所述的激励电路，其中所述集成滤波器电路包含电阻，所述电阻耦合于所述输入晶体管的控制端子及所述第三及第四晶体管的控制端子之间。13.根据权利要求1所述的激励电路，其包括: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控制端子之间；以及第二开关，其耦合于所述输入晶体管的所述控制端子与所述第四晶体管的控制端子之间； 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。14.根据权利要求13所述的激励电路，其包括连接于所述输入晶体管的所述控制端子与接合所述第一及第二开关的节点之间的电阻。15.根据权利要求1所述的激励电路，其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。16.根据权利要求1所述的激励电路，其中由所述脉冲电流源提供的所述第一电流电平为零。17.一种磁感测设备，其包括: 磁通门传感器结构，其包含芯体结构、缠绕在所述芯体结构的至少一部分周围的至少一个激励线圈及感测线圈； 激励电路，其包含: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、连接于所述激励线圈的所述第一端与所述第二电力供应节点之间的第三晶体管以及连接于所述激励线圈的所述第二端与所述第二电力供应节点之间的第四晶体管；以及控制电路，其操作以交替地使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；以及 感测电路，其与所述感测线圈耦合且操作以解调来自所述感测线圈的感测信号以提供指示外部磁场的输出，所述磁感测设备定位在所述外部磁场中； 其中所述控制电路使所述感测电路及所述激励电路的操作同步。18.根据权利要求17所述的设备，其中所述控制电路经配置以: (i)当所述脉冲电流源提供所述第一电流电平时，接通所述第一及第二晶体管且关断所述第三及第四晶体管； (?)接着当所述脉冲电流源提供所述第二更高电流电平时，接通所述第一晶体管、关断所述第二晶体管且使所述输入晶体管的控制端子与所述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所述激励线圈； (iii)接着当所述脉冲电流源再次提供所述第一电流电平时，接通所述第一及第二晶体管且关断所述第三及第四晶体管； (iv)接着当所述脉冲电流源再次提供所述第二更高电流电平时，接通所述第二晶体管、关断所述第一晶体管且使所述输入晶体管的所述控制端子与所述第三晶体管的控制端子耦合以形成第二电流镜以传导第二相反极性的激励电流通过所述激励线圈；以及 (v)重复(i)到(iv)以将所述周期性双向激励电流波形提供到所述激励线圈。19.一种用于将周期性双向激励电流波形提供到磁传感器激励线圈的激励电路，所述激励电路包括: 脉冲电流源，其具有连接到第一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； 桥接电路，其具有个别地包含在所述第一供应节点与第二供应节点之间与彼此串联耦合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，所述对应内部节点各自个别地连接到所述激励线圈的对应端； 切换电流镜电路，其包含:输入晶体管，其连接于所述脉冲电流源的所述第二端子与所述第二供应节点之间；以及第一及第二开关，其个别地耦合于所述输入晶体管的控制端子与所述桥接电路分支的所述下晶体管中的对应一者的控制端子之间；以及 控制电路，其经配置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所述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所述激励线圈。20.根据权利要求19所述的激励电路，其包括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。
【专利摘要】在所描述的实例中，磁传感器激励电路(20)使用桥接电路(Q1、Q2、Q3、Q4)将周期性双向激励波形提供到磁通门磁传感器激励线圈(10a、10b、10c、10d)，所述桥接电路(Q1、Q2、Q3、Q4)连接到所述激励线圈(10a、10b、10c、10d)且具有用于切换地选择性地连接到电流镜输入晶体管(Q5)的下晶体管(Q3、Q4)以镜射由脉冲电流源(22)提供的电流，且具有用于控制脉冲上升时间及转换速率的集成滤波(R1、CP)。
【IPC分类】G01R33/02
【公开号】CN105408758
【申请号】CN201480042378
【发明人】薇奥拉·谢弗, 马蒂因·弗里达斯·斯诺埃, 米哈伊尔·瓦莱利叶维奇·伊万诺夫
【申请人】德州仪器公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年8月15日
【公告号】US9229066, US20150048818, US20160116550, WO2015023985A2, WO2015023985A3