物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器采樣電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種磁性傳感器，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器采樣電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，高靈敏度磁性傳感器已經(jīng)漸漸在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。為響應(yīng)節(jié)能環(huán)保、綠色低碳生活的號(hào)召，物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器同其它各種電子設(shè)備一樣，低功耗是永無止境的追求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器感應(yīng)電壓采樣、傳輸電路及方法示意圖如圖1所示，CLKU CLK2為時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)CLKl經(jīng)反相器101得時(shí)鐘信號(hào)CLK1B，時(shí)鐘信號(hào)CLK2經(jīng)反相器102得時(shí)鐘信號(hào)CLK2B ;P型溝道MOS場效應(yīng)管103柵極接時(shí)鐘信號(hào)CLK1B，源極接電源，漏極接磁感應(yīng)盤107第一端；P型溝道MOS場效應(yīng)管104柵極接時(shí)鐘信號(hào)CLK2B，源極接電源，漏極接磁感應(yīng)盤107第二端；N型溝道MOS場效應(yīng)管105柵極接時(shí)鐘信號(hào)CLK2，源極接地，漏極接磁感應(yīng)盤107第三端；N型溝道MOS場效應(yīng)管106柵極接時(shí)鐘信號(hào)CLK1，源極接地，漏極接磁感應(yīng)盤107第四端；傳輸門108 —端接磁感應(yīng)盤107第二端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLKl ;傳輸門109 —端接磁感應(yīng)盤107第一端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLK2 ;傳輸門110 —端接磁感應(yīng)盤107第四端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLK2 ;傳輸門111 一端接磁感應(yīng)盤107第三端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLK1。
[0004]由以上連接關(guān)系，當(dāng)CLKl為高電平時(shí)，P型溝道MOS場效應(yīng)管103導(dǎo)通，P型溝道MOS場效應(yīng)管104關(guān)閉，N型溝道MOS場效應(yīng)管105關(guān)閉，N型溝道MOS場效應(yīng)管106導(dǎo)通，電流從磁感應(yīng)盤107第一端流至第四端，感應(yīng)電壓產(chǎn)生在磁感應(yīng)盤107第二端與第三端之間；傳輸門108導(dǎo)通，傳輸門109關(guān)閉，傳輸門110關(guān)閉，傳輸門111導(dǎo)通，產(chǎn)生在磁感應(yīng)盤107第二端與第三端之間的感應(yīng)電壓通過傳輸門108及傳輸門111，傳輸至感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA與感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB之間。當(dāng)CLK2為高電平時(shí)，P型溝道MOS場效應(yīng)管103關(guān)閉，P型溝道MOS場效應(yīng)管104導(dǎo)通，N型溝道MOS場效應(yīng)管105導(dǎo)通，N型溝道MOS場效應(yīng)管106關(guān)閉，電流從磁感應(yīng)盤107第二端流至第三端，感應(yīng)電壓產(chǎn)生在磁感應(yīng)盤107第一端與第四端之間；傳輸門108關(guān)閉，傳輸門109導(dǎo)通，傳輸門110導(dǎo)通，傳輸門111關(guān)閉，產(chǎn)生在磁感應(yīng)盤107第一端與第四端之間的感應(yīng)電壓通過傳輸門109及傳輸門110，傳輸至感應(yīng)電壓米樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA與感應(yīng)電壓米樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB之間。
[0005]為了避免P型溝道MOS場效應(yīng)管103、P型溝道MOS場效應(yīng)管104、N型溝道MOS場效應(yīng)管105、N型溝道MOS場效應(yīng)管106同時(shí)導(dǎo)通增加磁感應(yīng)盤107功耗的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也為了避免后續(xù)傳輸門同時(shí)導(dǎo)通造成感應(yīng)電壓傳輸錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，時(shí)鐘信號(hào)CLKl與CLK2高電平之間有時(shí)間為TD的間隔。
[0006]通過以上描述我們可知，第一，在CLKl上升沿瞬間，磁感應(yīng)盤107第一、二、三、四端由浮空狀態(tài)，轉(zhuǎn)變至電流由第一端流至第四端，感應(yīng)電壓產(chǎn)生在第二、第三端之間的狀態(tài)，在這個(gè)轉(zhuǎn)變的瞬間，感應(yīng)電壓是極不穩(wěn)定的，但是在這同一瞬間，傳輸門108、傳輸門111卻同時(shí)開啟，把極不穩(wěn)定的感應(yīng)電壓采樣并傳輸出去，此極不穩(wěn)定的感應(yīng)電壓會(huì)大大延長后續(xù)感應(yīng)電壓放大電路的穩(wěn)定時(shí)間，以致被迫增加傳感器的感應(yīng)工作時(shí)間，從而增加了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器的功耗；第二，在CLK2上升沿瞬間，磁感應(yīng)盤107第一、二、三、四端由浮空狀態(tài)，轉(zhuǎn)變至電流由第二端流至第三端，感應(yīng)電壓產(chǎn)生在第一、第四端之間的狀態(tài)，在這個(gè)轉(zhuǎn)變的瞬間，感應(yīng)電壓是極不穩(wěn)定的，但是在這同一瞬間，傳輸門109、傳輸門110卻同時(shí)開啟，把極不穩(wěn)定的感應(yīng)電壓采樣并傳輸出去，此極不穩(wěn)定的感應(yīng)電壓會(huì)大大延長后續(xù)感應(yīng)電壓放大電路的穩(wěn)定時(shí)間，以致被迫增加傳感器的感應(yīng)工作時(shí)間，從而增加了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器的功耗；第三，在時(shí)鐘信號(hào)CLKl與CLK2之間的TD間隔時(shí)間內(nèi)，傳輸門108關(guān)閉，傳輸門109關(guān)閉，傳輸門110關(guān)閉，傳輸門111關(guān)閉，這樣，感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA與感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB都為浮空狀態(tài)，電壓隨意飄動(dòng)極不穩(wěn)定，此不穩(wěn)定的電壓大大延長了正常感應(yīng)電壓傳輸過來后后續(xù)感應(yīng)電壓放大電路的穩(wěn)定時(shí)間，以致被迫增加傳感器的感應(yīng)工作時(shí)間，從而增加了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器的功耗。
[0007]鑒于以上情況，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器采樣電路及方法，以便克服現(xiàn)有采樣電路及方法的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器采樣電路，可精確地采樣并傳輸感應(yīng)電壓，此穩(wěn)定的感應(yīng)電壓大大縮短了后續(xù)感應(yīng)電壓放大電路的穩(wěn)定時(shí)間，以致可以縮短傳感器的感應(yīng)工作時(shí)間，從而減小了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器的功耗。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種物聯(lián)網(wǎng)高靈敏度磁性傳感器采樣電路，其特征在于，所述采樣電路包括:第一P型溝道MOS場效應(yīng)管203、第二 P型溝道MOS場效應(yīng)管204、第一 N型溝道MOS場效應(yīng)管205、第二 N型溝道MOS場效應(yīng)管206、第一磁感應(yīng)盤207、第一延遲超前模塊215、第二延遲超前模塊216、第一反相器201、第二反相器202、第一傳輸門208、第二傳輸門209、第三傳輸門210、第四傳輸門211、第五傳輸門213、第六傳輸門214、第一兩輸入或非門212、第一固定電壓VHALF、時(shí)鐘信號(hào)生成器；
[0011]所述時(shí)鐘信號(hào)生成器用來生成第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl、第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2 ;
[0012]所述第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl作為輸入經(jīng)過第一延遲超前模塊，得到第三時(shí)鐘信號(hào)CLK1_D ;所述第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2作為輸入經(jīng)過第二延遲超前模塊，得到第四時(shí)鐘信號(hào)CLK2_D ；
[0013]所述第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl作為輸入經(jīng)過第一反相器，得到第五時(shí)鐘信號(hào)CLKlB ;所述第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2作為輸入經(jīng)過第二反相器，得到第六時(shí)鐘信號(hào)CLK2B ;
[0014]第一 P型溝道MOS場效應(yīng)管柵極接第五時(shí)鐘信號(hào)CLK1B，源極接電源，漏極接第一磁感應(yīng)盤第一端；第二 P型溝道MOS場效應(yīng)管柵極接第六時(shí)鐘信號(hào)CLK2B，源極接電源，漏極接第一磁感應(yīng)盤第二端；第一 N型溝道MOS場效應(yīng)管柵極接第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2，源極接地，漏極接第一磁感應(yīng)盤第三端；第二 N型溝道MOS場效應(yīng)管柵極接第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl，源極接地，漏極接第一磁感應(yīng)盤第四端；
[0015]第一傳輸門一端接第一磁感應(yīng)盤第二端，另一端接感應(yīng)電壓米樣、傳輸?shù)谝?f輸出VHALLA，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLKl ;第二傳輸門一端接第一磁感應(yīng)盤第一端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLK2 ;第三傳輸門一端接第一磁感應(yīng)盤第四端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLK2 ;第四傳輸門一端接第一磁感應(yīng)盤第三端，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB，受控時(shí)鐘信號(hào)為CLKl ;第五傳輸門一端接第一固定電壓VHALF，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA，受控時(shí)鐘信號(hào)為第一兩輸入或非門的輸出；第六傳輸門一端接第一固定電壓VHALF，另一端接感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLB，受控時(shí)鐘信號(hào)為第一兩輸入或非門的輸出；
[0016]第一兩輸入或非門兩輸入分別為CLK1_D和CLK2_D，輸出為第五傳輸門和第六傳輸門的時(shí)鐘控制信號(hào)；
[0017]所述反相器201用以對第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl取相反相位，得到第五時(shí)鐘信號(hào)CLK1B，用以分別同時(shí)驅(qū)動(dòng)第二 N型溝道MOS場效應(yīng)管206和第一 P型溝道MOS場效應(yīng)管203導(dǎo)通與關(guān)閉；
[0018]所述反相器202用以對第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2取相反相位，得到第六時(shí)鐘信號(hào)CLK2B，用以分別同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一 N型溝道MOS場效應(yīng)管205和第二 P型溝道MOS場效應(yīng)管204導(dǎo)通與關(guān)閉；
[0019]所述延遲超前模塊215用以使第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl的電平上升沿比第三時(shí)鐘信號(hào)CLK1_D的電平上升沿提早時(shí)間TD1，第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl的電平下降沿比第三時(shí)鐘信號(hào)CLK 1_D的電平下降沿延遲時(shí)間TDl ；
[0020]所述延遲超前模塊216用以使第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2的電平上升沿比第四時(shí)鐘信號(hào)CLK2_D的電平上升沿提早時(shí)間TD1，第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2的電平下降沿比第四時(shí)鐘信號(hào)CLK2_D的電平下降沿延遲時(shí)間TDl ；
[0021 ] 第一 P型溝道MOS場效應(yīng)管203和第二 N型溝道MOS場效應(yīng)管206用以在第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl為高電平時(shí)同時(shí)導(dǎo)通，讓磁感應(yīng)盤207產(chǎn)生從第一端流向第四端的電流；
[0022]第二 P型溝道MOS場效應(yīng)管204和第三N型溝道MOS場效應(yīng)管205用以在第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2為高電平時(shí)同時(shí)導(dǎo)通，讓磁感應(yīng)盤207產(chǎn)生從第二端流向第三端的電流；
[0023]第一傳輸門208及第四傳輸門211用以在第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl為高電平時(shí)，把產(chǎn)生在磁感應(yīng)盤第二端與磁感應(yīng)盤第三端之間的感應(yīng)電壓傳輸至感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA與感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB之間；
[0024]第二傳輸門209及第三傳輸門210用以在第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2為高電平時(shí)，把產(chǎn)生在磁感應(yīng)盤第一端與磁感應(yīng)盤第四端之間的感應(yīng)電壓傳輸至感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA與感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB之間；
[0025]第一兩輸入或非門212用以對第三時(shí)鐘信號(hào)CLK1_D與第四時(shí)鐘信號(hào)CLK2_D作或非運(yùn)算；
[0026]第五傳輸門213及第六傳輸門214用以在第一時(shí)鐘信號(hào)CLKl與第二時(shí)鐘信號(hào)CLK2都為低電平時(shí)，把感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HALLA與感應(yīng)電壓采樣、傳輸?shù)诙敵鯲HALLB都連接至一固定電壓VHALF，避免它們處于浮空狀態(tài)。由于此時(shí)采樣傳輸?shù)礁袘?yīng)電壓采樣、傳輸?shù)谝惠敵鯲HA