文档介绍：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
博士学位论文
霍尔相位传感器的研究开发
姓名:冯明
申请学位级别:博士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:夏冠群
20040701
摘要技术,成功完成了霍尔开关集成电路在工作温度范围内℃——℃发展基金会支持项目“相位传感器的研究开发”的一部分,着重探讨在研究开发论文对双极型霍尔开关集成电路的工作原理其中包括稳压电路、放大电路温度仿真,并完成了高精度双极型霍尔开关集成电路的版图设计。在这之前致分析了霍尔相位传感器组件的工作原理后,根据霍尔相位传感器的工作要求和例来验证。研制出可批量生产的新型高精度霍尔相位传感器组件,其特征参数完全符合要求,并小批量生产,在联合汽车电子有限公司的生产线上通过了联合汽车电子有限公司的觳狻W孕猩杓屏烁呔ǘ鹊幕舳判哉⒚挪馐仪器,对霍尔相位传感器的特征参数进行了检测和计算,为霍尔相位传感器的进霍尔传感器是目前使用最广泛的磁传感器之一。它不仅可以用来测量磁场,还可用于测量电流、速度、位置、角度和转速等物理量,在精密测量、工业自动化控制、汽车电子、家用电器等领域获得广泛应用。本课题是上海汽车工业科技霍尔相位传感器组件过程中出现的理论性关键技术。论文先简要介绍了霍尔效应的基本原理,霍尔元件和霍尔集成电路的发展过和触发电路等进行了认真的分析和仿真,重点研究了温度补偿、电阻修调等关键还开展了双极和专用集成电路的逆向设计训练,对一些双极型集成电路和集成电路进行了解剖拍照分析,并成功的完成了专用集成电路的逆向设计、制版和流片工作的全过程。论文介绍了几种基本磁路的设计方法和霍尔相位传感器组件的工作原理。细磁路理论,分析了霍尔相位传感器组件适合使用的永磁材料,介绍了在霍尔相位传感器组件设计中非常重要的摺@肁有限元分析软件建立了霍尔相位传感器组件的磁路仿真设计方法,以盗谢舳辔淮ǜ衅髯榧J一步研发和生产打下了坚实的基础。程和近况。
论文提出的磁路仿真设计方法、自行设计的磁性闸门检测设备为霍尔传感器组件的设计、优化和批量生产提供了有到的手段。关键词:霍尔开关集成电路,霍尔效应,霍尔相位传感器,磁传感器
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引言第一章早在年,,但是实用的霍尔元件一直到人工生长的半导体材料成功之后才出现。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础,是十霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。现在,霍尔传感器已成为使用最广泛的磁传感器之一。它不从最早的、和等分立霍尔元件,到多层结构和超晶格结构的高磁传感器,可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。方便,功耗小,频率高纱,耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高纱铩癿级S酶种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达~℃~按照霍尔器件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量,后者输出数字量。按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加仅可用来测量磁场,还可用于测量电流、速度、位置、角度和转速等物理量在精密测量、工业自动化控制、汽车电子、家用电器等领域获得广泛应用。性能霍尔元件,以及基于集成电路工艺的霍尔集成电路