传感器电路、传感器装置以及用于形成传感器电路的方法
【技术领域】
[0001] 实施例设及传感器，并且特别是传感器电路、传感器装置W及用于形成传感器电 路的方法。
【背景技术】
[0002] 功能安全性代表例如在汽车工业中的当前的和未来的产品的明显差异。概念可W 被建立W实现在汽车安全性完整性等级（ASIL)方面的对应的目标。为了实现专用ASIL等 级，不同的目标参数，例如单位时间失效（FIT)率、诊断覆盖率、单点故障指标（SPFM) W及 潜在故障指标（LPFM)可W被期望W实现专用值。例如，可能需要提高在位置传感器(例如 角度传感器）中的功能安全性。
【发明内容】
[0003] -些实施例设及传感器电路。所述传感器电路包含多个半桥传感器电路。所述传 感器电路进一步包含传感器输出值确定电路，所述传感器输出值确定电路被配置为基于由 所述多个半桥传感器电路的半桥传感器电路之一提供的至少一个半桥传感器信号来确定 传感器输出值。所述传感器电路进一步包含误差确定电路，所述误差确定电路被配置为基 于由所述多个半桥传感器电路的第一半桥传感器电路产生的第一半桥传感器信号和由所 述多个半桥传感器电路的第二半桥传感器电路产生的第二半桥传感器信号来产生误差信 号。所述传感器电路进一步包含控制电路，所述控制电路被配置为基于所述误差信号来控 制所述第一半桥传感器电路和所述第二半桥传感器电路之一的选择用于将所述第一半桥 传感器信号和所述第二半桥传感器信号之一提供给所述传感器输出值确定电路。
[0004] 一些实施例设及传感器装置。所述传感器装置包含多个半桥传感器电路，每个所 述半桥传感器电路包含一对磁阻结构。所述传感器装置包含传感器输出值确定电路，所述 传感器输出值确定电路被配置为基于由所述多个半桥传感器电路的半桥传感器电路中的 四个提供的至少四个半桥传感器信号来确定传感器输出值。所述多个半桥传感器电路的第 一半桥传感器电路和第二半桥传感器电路被形成在共同的半导体衬底上。与所述第二半桥 传感器电路的磁阻结构具有相同的预定义参考磁化方向的所述第一半桥传感器电路的磁 阻结构被邻近地形成在所述共同的半导体衬底上。
[0005] -些实施例设及用于形成传感器电路的方法。所述方法包含在共同的半导体衬底 的第一共同区域中形成具有第一预定义参考磁化方向的多个磁阻结构。所述方法进一步包 含在所述共同的半导体衬底的第二共同区域中形成具有第二预定义参考磁化方向的多个 磁阻结构。所述方法进一步包含形成电传导结构，所述电传导结构将具有所述第一预定义 参考磁化方向的磁阻结构电禪合到具有所述第二预定义参考磁化方向的磁阻结构W形成 多个半桥传感器电路。每个半桥传感器电路包含具有所述第一预定义参考磁化方向的磁阻 结构，所述磁阻结构被电禪合到具有所述第二预定义参考磁化方向的第二磁阻结构。
【附图说明】
[0006] 将在下面仅仅W示例的方式并且参考附图来描述设备和/或方法的一些实施例， 在所述附图中： 图1示出传感器电路的示意的图解； 图2示出进一步传感器电路的示意的图解； 图3示出进一步传感器电路的示意的图解； 图4示出进一步传感器电路的示意的图解； 图5示出传感器装置的示意的图解； 图6示出用于提供传感器输出值的方法的流程图； 图7示出用于形成传感器电路的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0007] 现将参考在其中图解了一些示例实施例的附图更全面地描述各种示例实施例。在 附图中，为了清楚可W夸大线、层和/或区段的厚度。
[000引因此，虽然示例实施例能有各种修改和替选的形式，但是其实施例在附图中W示 例的方式被示出并且将在本文中更具体地被描述。然而，应该理解不旨在将示例实施例限 制为公开的特别的形式，而是相反，示例实施例将覆盖落在本公开的范围之内的所有修改、 等同物和替选物。贯穿附图的描述，同样的数字指代同样的或相似的元件。
[0009] 将理解的是当元件被提及为被"连接"或"禪合"到另一个元件时，它能够被直接连 接或禪合到另一个元件或者可W存在介入元件。相比而言，当元件被提及为被"直接连接" 或"直接禪合巧Ij另一个元件时，没有存在介入元件。用于描述元件之间的关系的其他词(例 如，"在…之间"对"直接在…之间"、"邻近"对"直接邻近"等）应该W同样的样式被解释。
[0010] 在本文中使用的术语仅仅是为了描述特别的实施例的目的，而不旨在限制示例实 施例。如在本文中使用的，单数形式"一"、"一个"和"该"旨在也包含复数形式，除非上下 文清楚地另外指示。将进一步理解的是，术语"包括"和/或"包含"当在本文中被使用时指 定声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、 整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
[0011] 除非另外被定义，在本文中使用的所有术语(包含技术的和科学的术语）具有与一 般由示例实施例所属的领域中的一个普通技术人员所理解的相同的意义。将进一步理解的 是，术语例如在一般使用的字典中定义的那些应该被解释为具有与相关领域的语境中的它 们的意义一致的意义。然而，如果本公开将特定的意义给予偏离一般由一个普通技术人员 所理解的意义的术语，则将在运个定义在本文中被给定的特定语境中考虑运个意义。
[0012] 图1示出根据实施例的传感器电路100的示意的图解。
[0013] 传感器电路100可W包含多个半桥传感器电路101。传感器电路100可W进一步 包含传感器输出值确定电路102,所述传感器输出值确定电路102被配置为基于由多个半 桥传感器电路101的半桥传感器电路之一提供的至少一个半桥传感器信号103来确定传感 器输出值。传感器电路100可W进一步包含误差确定电路104,所述误差确定电路104被 配置为基于由多个半桥传感器电路的第一半桥传感器电路IOla产生的第一半桥传感器信 号105a和由多个半桥传感器电路的第二半桥传感器电路10化产生的第二半桥传感器信号 10化来产生误差信号107。
[0014] 传感器电路100可W进一步包含控制电路106,所述控制电路106被配置为基于误 差信号107来控制第一半桥传感器电路IOla和第二半桥传感器电路10化之一的选择用于 将第一半桥传感器信号105a和第二半桥传感器信号10化之一提供给传感器输出值确定电 路102 W确定传感器输出值。
[0015] 由于具有基于误差信号来控制第一半桥传感器电路和第二半桥传感器电路之一 的选择的控制电路的传感器电路的实施方式，当探测到误差时，例如可W由工作半桥传感 器电路来代替故障半桥传感器电路。运可W提供冗余，所述冗余例如可W提高在汽车装置 或车辆中的安全性。代替半桥传感器电路例如还可W避免即使仅仅一半的全桥传感器电路 故障仍代替全桥传感器电路的复杂性。运例如可W引起减少的成本。
[0016] 传感器电路100例如可W包含可W被布置在多个惠斯通桥形成或布置中的多个 半桥传感器电路101。例如，多个半桥传感器电路101例如可W被布置成形成每个包括一对 半桥传感器电路的一个或多个全桥传感器电路。全桥传感器电路可W包含被禪合在电源电 压端子与参考电压端子(例如地端子）之间的一个半桥传感器电路和被禪合在电源电压端 子与参考电压端子之间的一个互补半桥传感器电路。全桥传感器电路的互补半桥传感器电 路可W与全桥传感器电路的半桥传感器电路等同或相似，但是可W被相反地禪合在电源电 压端子与参考电压端子之间。换言之，全桥传感器电路的互补半桥传感器电路关于全桥传 感器电路的半桥传感器电路可W具有不同的(例如相反的或颠倒的）极性。
[0017] 在传感器电路100的布置中，多个半桥传感器电路101的半桥传感器电路(例如所 有的半桥传感器电路）每个可W包含被电禪合到电源电压端子的第一端子和被电禪合到参 考电压端子的第二端子。每个半桥传感器电路101可W包含一对电阻元件(例如磁阻元件 或霍尔元件)，所述电阻元件可W响应激励(例如外部激励)。电阻元件对运样的激励的响应 例如可W包括电阻元件的电阻的改变。每个半桥传感器电路101例如可W被配置为响应于 外部环境或激励的改变(诸如磁场的改变或压力的改变）而产生半桥传感器信号。
[0018] 半桥传感器电路101可W被配置为在半桥传感器电路输出端子(或节点)处产生半 桥传感器信号。例如，每个半桥传感器电路101可W包含被布置在一对电阻元件的第一电 阻元件与第二电阻元件之间的半桥传感器电路输出端子。半桥传感器电路的输出端子处的 半桥传感器信号输出例如可W基于由于响应于激励的电阻元件中的改变(或失衡）而引起 的电压或电流改变。在一些示例中，半桥传感器信号可W是正弦信号，但是不受限于此。
[0019] 第一半桥传感器电路IOla可W是第一全桥传感器电路的部分。第二半桥传感器 电路10化可W是第二全桥传感器电路的部分。第二半桥传感器电路10化例如可W与第一 半桥传感器电路IOla等同并且可W用与第一半桥传感器电路IOla相同的极性被禪合到电 源电压端子和参考电压端子。例如，由第一半桥传感器电路IOla产生的第一半桥传感器信 号105a可W是具有第一预定相位偏移的正弦曲线的信号(例如正弦信号)。由于第一半桥传 感器电路IOla的相同的极性和结构，由第二半桥传感器电路10化产生的第二半桥传感器 信号10化例如也可W是具有相同的第一预定相位偏移的正弦曲线的信号(例如正弦信号)。 因此，例如可能可W用第二半桥传感器电路1〇化来代替第一半桥传感器电路101a，如果第 一半桥传感器电路IOla故障。换言之，第二半桥传感器电路10化可W为第一半桥传感器 电路IOla提供冗余。
[0020] 传感器电路100包含传感器输出值确定电路102,所述传感器输出值确定电路102 例如可W被配置为基于由多个半桥传感器信号提供的至少一个半桥传感器信号103来确 定传感器输出值。在一些示例中，传感器输出值确定电路102例如可W被配置为基于两个 或四个半桥传感器信号来确定传感器输出值。传感器输出值确定电路102可被配置为基于 第一半桥传感器信号1〇5曰、第二半桥传感器信号10化、由第=半桥传感器电路提供的第= 半桥传感器信号W及由第四半桥传感器电路提供的第四半桥传感器信号之一来确定传感 器输出值。换言之，传感器输出值确定电路102例如可W被配置为基于第一或第二半桥传 感器信号或者基于第=或第四半桥传感器信号来确定传感器输出值。
[0021] 传感器输出值确定电路102可W被配置为基于第=半桥传感器信号和第一半桥 传感器信号105a与第二半桥传感器信号10化之一来确定传感器输出值。多个半桥传感器 电路例如可W包含被配置为提供第=半桥传感器信号的第=半桥传感器电路。传感器输出 值确定电路102例如可W被配置为进一步基于由第一或第二互补半桥传感器电路产生的 第一或第二互补半桥传感器信号并且基于由第=或第四互补半桥传感器电路产生的第= 或第四半桥传感器信号来确定传感器输出值。
[0022] 传感器电路100包含误差确定电路104,其例如可W被配置为确定半桥传感器电 路是否故障。例如，误差确定电路104可W被配置为基于第一半桥传感器信号105a与第二 半桥传感器信号10化的比较、加法和/或减法来产生误差信号107。在示例中，误差确定电 路104可W被配置为将第一半桥传感器信号与第二半桥传感器信号10化比较。例如，如果 由半桥传感器电路产生的半桥传感器信号是连续的零信号(例如具有零信号响应）而不是 期望的正弦曲线的信号，误差确定电路104可W产生指示第一半桥传感器信号105a和第二 半桥传感器信号10化之一故障的误差信号。在另一个示例中，误差确定电路104可W产生 误差信号，如果第一半桥传感器信号和第二半桥传感器信号之一的振幅和/或相位偏离彼 此多于阔值，例如多于1%、或者例如多于5%或者例如多于10%。
[0023] 在另一个示例中，误差确定电路104可W另外、可选地或替选地被配置为确定在 由第一半桥传感器电路IOla产生的第一半桥传感器信号105a与由第一半桥传感器电路 1〇化产生的第二半桥传感器信号10化之间的差别。由于第一和第二半桥传感器电路两者 基本上等同，如果两个半桥传感器电路都正确地运行，由它们生成的传感器信号应该相似 (例如，信号