具有开关点自动调节功能的霍尔电路的制作方法

本实用新型涉及一种霍尔电路，尤其涉及一种具有开关点自动调节功能的霍尔电路。

背景技术：

随着电子时代的到来，霍尔电路被广泛应用到工业、汽车业、电脑、手机以及新兴消费电子领域，针对此类应用要求具有一定的稳定性，而开关点作为判定霍尔电路一致性好坏的关键因素。传统结构的霍尔电路工作原理图如图1所示，包括霍尔板、运算放大器、斩波放大器、比较器、数字控制电路、输出级以及其他保护电路。霍尔板感应到磁场信号后，经过运放进行放大，通过斩波放大器来处理前级带来的失调，然后将消除失调后的信号送入比较器进行比较，比较器输出后得到数字信号送入数字控制电路，与其他保护电路一起控制输出管的导通截止。针对开关点的调节通常有两种方法：第一种方法是在圆片测试阶段，测试开关点后通过熔丝进行修调；第二种方法是在成品测试后，通过改版调整决定开关点的电阻来实现。第一种方法通过烧熔丝来调整开关点，首先熔丝在版图中比较耗费面积，同时熔丝会有烧不断的情况存在，且不是所有工艺都有熔丝，因此该方法只针对部分工艺适用；第二种方法显而易见的弊端就是耗时，延长设计周期，且成本较高。因此需要在电路设计阶段实现开关点的自动调节，保证开关点在合理范围内，减小芯片离散性，从而被广泛应用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种具有开关点自动调节功能的霍尔电路，实现自动调整开关点，在保证输出稳定的同时，降低整体电路的复杂程度，相较传统调节开关点的方法减小面积，使芯片实现更高的性价比。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型一种具有开关点自动调节功能的霍尔电路，其特点在于，所述具有开关点自动调节功能的霍尔电路包括依次霍尔元件、运算放大器、斩波放大器、比较器、数字控制单元和输出单元，所述具有开关点自动调节功能的霍尔电路，还包括数模转换单元和阈值检测单元，所述数模转换单元的第一端和第二端还分别连接于所述斩波放大器输出端和所述比较器的输入端，所述阈值检测单元的第一端和第二端还分别连接于所述比较器输出端和所述数字控制单元的输入端上。

优选地，所述数模转换单元包括依次串联的阻值相同的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，所述数模转换单元还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关和跟随器，所述第一开关的一端、第二开关的一端、第三开关的一端、第四开关的一端、第五开关的一端、第六开关的一端、第七开关的一端、第八开关的一端同时连接所述跟随器，所述第一开关的另一端连接参考电压VREF，所述第二开关的另一端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第三开关的另一端连接于所述第二电阻和所述第三电阻之间，所述第四开关的另一端连接于所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述第五开关的另一端连接于所述第四电阻和所述第五电阻之间，所述第六开关的另一端连接于所述第五电阻和所述第六电阻之间，所述第七开关的另一端连接于所述第六电阻和所述第七电阻之间，所述第八开关的另一端连接于所述第七电阻和所述第八电阻之间，所述第八电阻接地。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型实现自动调整开关点，在保证输出稳定的同时，降低整体电路的复杂程度，相较传统调节开关点的方法减小面积，使芯片实现更高的性价比。

附图说明

图1为现有的霍尔电路的工作原理结构示意图。

图2为本实用新型的较优实施例的工作原理结构示意图。

图3为本实用新型的较优实施例的数模转换器电路原理结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

请参见图2，本实用新型一种具有开关点自动调节功能的霍尔电路，其包括依次双路连接的霍尔元件8、运算放大器1、斩波放大器2、比较器3、数字控制单元4和输出单元5，本实用新型还包括双路连接的数模转换单元6和阈值检测单元7，数模转换单元6的第一端和第二端还分别连接于斩波放大器2输出端和比较器3的输入端上，阈值检测单元7的第一端和第二端还分别连接于比较器3输出端和数字控制单元4的输入端上。

优选地，如图3所示，数模转换单元6包括依次串联的阻值相同的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，所述数模转换单元还包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8和跟随器，所述第一开关S1的一端、第二开关S2的一端、第三开关S3的一端、第四开关S4的一端、第五开关S5的一端、第六开关S6的一端、第七开关S7的一端、第八开关S8的一端同时连接所述跟随器，所述第一开关S1的另一端连接参考电压VREF，所述第二开关S2的另一端连接于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2之间，所述第三开关S3的另一端连接于所述第二电阻R2和所述第三电阻R3之间，所述第四开关S4的另一端连接于所述第三电阻R3和所述第四电阻R4之间，所述第五开关S5的另一端连接于所述第四电阻R4和所述第五电阻R5之间，所述第六开关S6的另一端连接于所述第五电阻R5和所述第六电阻R6之间，所述第七开关S7的另一端连接于所述第六电阻R6和所述第七电阻R7之间，所述第八开关S8的另一端连接于所述第七电阻R7和所述第八电阻R8之间，所述第八电阻R8接地。

在实际应用过程中，数模转换单元6的位数可以根据不同需求来进行选择。其中数模转换单元6采用开关树结构，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8阻值和类型都相同，使得各个分压具有相同温度系数，将参考电压VREF分为八等份，不但提高了转换速度，在输出端不抽取电流时，对于开关的导通内阻要求也不高，此时可以用MOS管作为开关，大大减小开关电路所占版图面积。

当开关点稳定时，阈值检测单元7检测比较器3输出的共模电平，该共模电平应为所设计的一参考电压，此时阈值检测单元7输出为低电平，此时通过数字控制单元4，使跟随器的使能端输入为低电平，跟随器不再工作，即不对比较器的共模电平做任何补偿，此时开关点不做调整，亦减小了不必要的功耗。

当开关点偏离预设范围，阈值检测单元7会根据偏离量的大小输出一组数字信号给数字控制单元4，选择S1～S8其中一个开关闭合，开关闭合后，将分压后的模拟电压送至跟随器输入端，确定数模转换单元6输出的模拟电压量，该模拟电压值反馈回比较器电路中将偏掉的共模电平拉回至所设定参考电压，实现开关点的自动调节。

本实用新型实现自动调整开关点，在保证输出稳定的同时，降低整体电路的复杂程度，相较传统调节开关点的方法减小面积，使芯片实现更高的性价比。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。