双向磁滞比较器电路及应用其的磁场传感器电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种双向磁滞比较器电路及应用其的磁场传感器电路，该双向磁滞比较器电路的特征在于：由偏置产生电路、磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器、逻辑控制电路依次电性连接在一起；本发明另提供应用该与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路的磁场传感器电路。本发明能够实现对正向或者负向差分电压信号进行比较，产生双向磁滞效果，而且对电源电压、电阻阻值均不敏感，对于检测N极或者S极磁场的磁场传感器电路具有很好的使用价值。
【专利说明】 双向磁滞比较器电路及应用其的磁场传感器电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路及应用其的磁场传感器电路。
【背景技术】
[0002]磁场传感器电路作为非接触式芯片之一，在无刷电机、笔记本电脑、移动电话等设备上应用越来越广泛，不仅需要满足功能、功耗的要求，在稳定性、精确度方面也很重要，作为磁场传感器电路中的磁滞比较器，直接影响到了磁场传感器电路的稳定性和精度。
[0003]影响磁滞比较器精度的因素有工作电压、温度、偏置电流、半导体加工工艺偏差等，传统的双向磁滞比较器电路采用双施密特触发器，虽然这种电路结构简单，但是缺点是施密特触发器的翻转阈值会受到电源电压影响，当工作电压变化或者有噪声干扰时，翻转阈值发生变化，输出结果就不准确。同时，对比其他双向磁滞比较器电路的专利，发现有一些因素如温度影响、工艺偏差等并未考虑进去。
[0004]所以有必要设计一种高精度且受工作环境条件影响极小的双向磁滞比较器电路，提高磁场传感器电路的稳定性和精度，使应用条件更加广泛。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路，可应用于磁场传感器电路等，通过消除电源电压对偏置电流的影响和抵消电阻阻值变化，提闻比较器电路的稳定性和精度。
[0006]本发明的目的是这样实现的:一种双向磁滞比较器电路，其特征在于:由偏置产生电路、磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器及逻辑控制电路依照电性信号连接组成；所述偏置产生电路具有一使能信号输入端，其第一输出端与磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器连接，为磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器提供偏置电流；所述磁滞反馈及调节电路的第一输入端与所述的使能信号输入端连接，第二输入端连接偏置产生电路的第一输出端，第三输入端连接磁滞比较器及逻辑控制电路的第一输出端，磁滞反馈及调节电路的第一输出端与磁滞比较器连接，磁滞反馈及调节电路根据逻辑控制电路的第一输出端产生控制信号调节磁滞比较器的比较阈值；所述磁滞比较器的第一输入端与所述的使能信号输入端连接，第二输入端连接偏置产生电路的第一输出端，第三输入端连接磁滞反馈及调节电路的第一输出端，磁滞比较器的正输入端、负输入端是一对差分比较电压，磁滞比较器根据磁滞反馈及调节电路的第一输出端，调整磁滞比较器的比较阈值，产生两个输出信号，磁滞比较器的比较阈值不同，会产生磁滞效果，磁滞比较器的第一、第二输出端与逻辑控制电路连接；所述逻辑控制电路的第一输入端与所述的使能信号输入端连接，第二输入端连接磁滞比较器的第一输出端、第三输入端连接磁滞比较器的第二输出端，逻辑控制电路的第一输出端，与磁滞反馈及调节电路的第三输入端连接，第二输出端是所述双向磁滞比较器电路的输出。
[0007]在本发明一实施例中，所述偏置电路由启动脱离电路、与电源电压无关的偏置、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管和第六开关晶体管组成；所述的第一反相器输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端连接第三反相器的输入端和第一开关晶体管的栅极，第三反相器的输出端连接启动脱离电路、第二开关晶体管的栅极、第三开关晶体管的栅极、第四开关晶体管的栅极以及第六开关晶体管的栅极；所述的启动脱离电路由第一限流晶体管、第一电流镜晶体管、第二电流镜晶体管、第三电流镜晶体管、第五开关晶体管、第一充放电电容和第二充放电电容组成；所述的与电源电压无关的偏置电路由第四电流镜晶体管、第五电流镜晶体管、第六电流镜晶体管、第七电流镜晶体管、第八电流镜晶体管、第一限流电阻和第九电流镜晶体管组成；所述第三反相器的输出端与第一限流晶体管的栅极、第二开关晶体管的栅极、第三开关晶体管的栅极、第四开关晶体管的栅极以及第六开关晶体管的栅极连接；所述第一限流晶体管的漏极连接第一电流镜晶体管的漏极、第五开关晶体管的栅极、第三开关晶体管的漏极以及第二充放电电容的上极板；所述第一电流镜晶体管的栅极连接第二开关晶体管的漏极、第一充放电电容的上极板、第二电流镜晶体管的栅极和漏极、第三电流镜晶体管的漏极；所述第三电流镜晶体管的栅极与第四电流镜晶体管的栅极、第五电流镜晶体管的栅极和漏极、第一开关晶体管的漏极、第五开关晶体管的漏极、第八电流镜晶体管的集电极以及第六电流镜晶体管的栅极连接；所述第四电流镜晶体管的漏极与第七电流镜晶体管的集电极和基极、第四开关晶体管的漏极以及第八电流镜晶体管的基极连接；所述第八电流镜晶体管的发射极与第一限流电阻的第一输入端连接；所述第六电流镜晶体管的漏极与第九电流镜晶体管的漏极和栅极连接；所述第一限流晶体管的源极、第三电流镜晶体管的源极、第四电流镜晶体管的源极、第五电流镜晶体管的源极、第六电流镜晶体管的源极以及第一开关晶体管的源极连接电源VDD;所述第一电流镜晶体管的源极、第二开关晶体管的源极、第一充放电电容的下极板、第二电流镜晶体管的源极、第三开关晶体管的源极、第二充放电电容的下极板、第五开关晶体管的源极、第七电流镜晶体管的发射极、第四开关晶体管的源极、第一限流电阻的第二输入端、第九电流镜晶体管的源极以及第六开关晶体管的源极连接GND。
[0008]在本发明一实施例中，所述的第一电流镜晶体管与第二电流镜晶体管相互匹配；所述的第三电流镜晶体管与第四电流镜晶体管、第五电流镜晶体管、第六电流镜晶体管相互匹配；所述的第七电流镜晶体管与第八电流镜晶体管相互匹配；所述的第九电流镜晶体管与所述的磁滞反馈及调节电路的第十电流镜晶体管相互匹配；所述的第一电阻器与所述的磁滞比较器的第二电阻器、第三电阻器相互匹配。
[0009]在本发明一实施例中，所述磁滞反馈及调节电路由第四反相器、第五反相器、第六反相器、第十电流镜晶体管、第十一电流镜晶体管、第十二电流镜晶体管、第十三电流镜晶体管、第十四电流镜晶体管、第七开关晶体管、第八开关晶体管、第九开关晶体管和第十开关晶体管组成；所述的第四反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第五反相器的输入端，第五反相器的输出端连接第六反相器的输入端、第七开关晶体管的栅极，第六反相器的输出端连接第十开关晶体管的栅极；所述的第十电流镜晶体管的栅极连接所述的偏置产生电路的第九电流镜晶体管的栅极和漏极；所述的第十电流镜晶体管的漏极连接第十一电流镜晶体管的栅极和漏极、第十二电流镜晶体管的栅极、第十三电流镜晶体管的栅极以及第七开关晶体管的漏极；所述的第十二电流镜晶体管的漏极连接第八开关晶体管的源极；所述的第十三电流镜晶体管的漏极连接第九开关晶体管的源极；所述的第八开关晶体管的栅极连接GND ;所述的第八开关晶体管的漏极连接第九开关晶体管的漏极、第十四电流镜晶体管的漏极和栅极、第十开关晶体管的漏极以及所述的磁滞比较器的第十五、第十六、第十七电流镜晶体管的栅极；所述的第十一电流镜晶体管的源极、第十二电流镜晶体管的源极、第十三电流镜晶体管的源极以及第七开关晶体管的源极连接电源VDD;所述的第十电流镜晶体管的源极、第十四电流镜晶体管的源极以及第十开关晶体管的源极连接GND。
[0010]在本发明一实施例中，所述的磁滞反馈及调节电路的第十一电流镜晶体管、第十二电流镜晶体管、第十三电流镜晶体管相互匹配；所述的磁滞反馈及调节电路的第十四电流镜晶体管与所述的磁滞比较器的第十五、第十六、第十七电流镜晶体管相互匹配。
[0011]在本发明一实施例中，所述磁滞比较器由第七反相器、第八反相器、第十五电流镜晶体管、第十六电流镜晶体管、第十七电流镜晶体管、第十八电流镜晶体管、第十九电流镜晶体管、第二十电流镜晶体管、第二电阻器、第三电阻器、第十一开关晶体管、第一比较器和第二比较器组成；所述的第七反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第八反相器的输入端，第八反相器的输出端连接第十一开关晶体管的栅极；所述的第十五电流镜晶体管的栅极连接第十六电流镜晶体管、第十七电流镜晶体管的栅极以及所述的磁滞反馈及调节电路的第十四电流镜晶体管的漏极和栅极；所述的第十五电流镜晶体管的漏极连接第十八电流镜晶体管的漏极和栅极、第十九电流镜晶体管的栅极、第二十电流镜晶体管的栅极以及第十一开关晶体管的漏极；所述的第十九电流镜的漏极连接所述的双向磁滞比较器电路的第二输入端、第二电阻器的第一输入端以及第一比较器的正输入端；所述的第二电阻器的第二输入端连接第十六电流镜晶体管的漏极以及第二比较器的负输入端；所述的第二十电流镜晶体管的漏极连接所述的双向磁滞比较器电路的第三输入端、第三电阻器的第一输入端以及第二比较器的正输入端；所述的第三电阻器的第二输入端连接第一比较器的负输入端以及第十七电流镜晶体管的漏极；所述的第一比较器的输出端连接所述的逻辑控制电路的第二输入端；所述的第二比较器的输出端连接逻辑控制电路的第三输入端；所述的第十八电流镜晶体管的源极、第十一开关晶体管的源极、第十九电流镜晶体管的源极以及第二十电流镜晶体管的源极连接电源VDD;所述的第十五电流镜晶体管的源极、第十六电流镜晶体管的源极以及第十七电流镜晶体管的源极连接GND。
[0012]在本发明一实施例中，所述的第十五电流镜晶体管与第十六电流镜晶体管、第十七电流镜晶体管、所述的磁滞反馈及调节电路的第十四电流镜晶体管相互匹配；所述的第十八电流镜晶体管与第十九电流镜晶体管、第二十电流镜晶体管相互匹配；所述的第二电阻器与第三电阻器、所述的磁滞产生电路的第一电阻器相互匹配；第一比较器与第二比较器相互匹配。
[0013]在本发明一实施例中，所述逻辑控制电路由第九反相器、第十反相器、第十一反相器、第十二反相器、第十三反相器、第十四反相器、第一或非门、第二或非门、第一与非门和第一边沿触发器组成；所述的第九反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第十反相器的输入端、第一边沿触发器的第二输入端，第十反相器的输出端连接第十一反相器的输入端，第十一反相器的输出端连接第一或非门的第二输入端、第二或非门的第二输入端；所述的第一或非门的第一输入端连接所述的磁滞比较器第一比较器的输出端；所述的第二或非门的第一输入端连接所述的磁滞比较器第二比较器的输出端；所述的第一或非门的输出端连接第十二反相器的输入端；所述的第二或非门的输出端连接第十三反相器的输入端；所述的第十二反相器的输出端连接第一与非门的第一输入端；所述的第十三反相器的输出端连接第一与非门的第二输入端；所述的第一与非门的输出端连接第十四反相器的输入端；所述的第十四反相器的输出端连接第一边沿触发器的第一输入端；所述的第一边沿触发器的第一输出端是所述的双向磁滞比较器电路的输出，第二输出端连接所述的磁滞反馈及调节电路的反馈第三输入端。
[0014]在本发明一实施例中，所述的第一或非门的第一输入端连接所述磁滞比较器第一比较器的输出端；所述的第二或非门的第一输入端连接所述磁滞比较器的第二比较器的输出端。
[0015]本发明另外提供一种应用上述与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路的磁场传感器电路，该电路具有较好的稳定性和精度，可以有效避免电源电压变化和工艺偏差导致电阻阻值变化而导致降低稳定性和精度，而且该双向磁滞比较器的应用条件也更加广泛。
[0016]该目的采用以下方案:一种应用上述的双向磁滞比较器电路的磁场传感器电路，包括开关电路、霍尔盘电路、放大器电路、失调消除电路、所述的双向磁滞比较器电路、逻辑电路和驱动管，其特征在于:开关电路连接霍尔盘电路、放大器电路、失调消除电路、所述的双向磁滞比较器电路以及逻辑电路，以产生使能信号，使所连接模块电路启动工作；所述的霍尔盘电路输出端连接放大器电路的输入端，霍尔盘电路在恒定电压下建立的霍尔电压输入放大器电路进行放大；所述的放大器电路输出端连接失调消除电路的输入端，放大后的霍尔电压进入失调消除电路进行失调消除；所述的失调消除电路的输出端连接所述的双向磁滞比较器电路，磁滞比较器根据输入信号输出比较结果；所述的双向磁滞比较器电路的输出端连接逻辑电路，逻辑电路根据所述的双向磁滞比较器电路的输出结果控制驱动管；所述的第一驱动管、第二驱动管构成第十六反相器，逻辑电路的输出端连接第十六反相器的输入端，第十六反相器的输出端输出整个磁场传感器的检测结果。
[0017]本发明能够实现对正向或者负向差分电压信号进行比较，产生双向磁滞效果，而且对电源电压、电阻阻值均不敏感，对于检测N极或者S极磁场的磁场传感器电路具有很好的使用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是带有本发明的磁场传感器电路系统示意图。
[0019]图2是本发明与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路的连接示意图。
[0020]图3是偏置产生电路。
[0021]图4是磁滞反馈及调节电路。
[0022]图5是磁滞比较器电路。
[0023]图6是逻辑控制电路。
[0024]图7是本发明的信号输入输出波形图。
[0025]图8是带有本发明的磁场传感器电路系统的输入输出波形图。
[0026]主要组件符号说明:[0027]10000:带有本发明的磁场传感器电路系统
[0028]1000:偏置产生电路
[0029]2000:磁滞反馈及调节电路
[0030]3000:磁滞比较器系统
[0031]4000:逻辑控制电路
[0032]5000:与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器的电路
[0033]101、102、103、201、202、203、301、302、401、402、403、406、407、409:反相器
[0034]404、405:或非门
[0035]408:与非门
[0036]410:边沿触发器DFF
[0037]303、304:比较器
[0038]P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14:PM0S 晶体管
[0039]N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N10、N11、N12、N13:NM0S 晶体管
[0040]CO、Cl:电容器
[0041]Q0、Q1:NPN 晶体管
[0042]R0、R1、R2:电阻器
[0043]EN:使能信号
[0044]ENl:EN的延迟同向信号
[0045]ENB:EN的反向信号
[0046]LOCK:边沿触发器DFF的触发信号
[0047]S.Pn:编号为Pn的PMOS晶体管的宽长比
[0048]S.Nn:编号为Nn的NMOS晶体管的宽长比
[0049]Ids&:编号为Pn的PMOS晶体管的源漏电流
[0050]Ids Nn:编号为Nn的NMOS晶体管的源漏电流
[0051]Vbe =NPN晶体管的基极-集电极电压
[0052]VT:热电压
[0053]VH1、VH2:M尔电压
[0054]Va1、Va2:放大后的霍尔电压
[0055]hysinl> hysin2:磁滞比较器电路的输入信号
[0056]hysoutl> hysout2:磁滞比较器电路的输出信号
[0057]OUT:磁滞比较器电路的输出信号
[0058]FB:磁滞比较器电路的反馈信号
[0059]Ctrl:带有本发明的磁场传感器电路系统的输出级的驱动信号【具体实施方式】
[0060]下面结合附图及实施例子对本发明做进一步描述。
[0061]本发明提供一种与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路，其特征在于:由偏置产生电路、磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器及逻辑控制电路依照电性信号连接组成。具体的，参见图2，图2是本例与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000的电路连接示意图，图中，由偏置产生电路、磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器及逻辑控制电路依照电性信号连接在一起；偏置产生电路产生偏置电压Vbiasl及镜像电流Ibiasl,为磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器提供偏置；磁滞反馈及调节电路根据逻辑控制电路的反馈信号FB，产生偏置电压Vbias2及镜像电流Ibias2，调节磁滞比较器的磁滞量；图2的第一输入端EN与图1中的开关控制Switch电路5001连接，由其提供使能信号；图2的第二输入端hysinl、第三输入端hysin2与图1中的失调消除Offset Cancelling电路5004的输出端连接；图2的输出端OUT与图1中的逻辑控制电路5005输入端连接。
[0062]图1所描绘的系统，是一典型磁场传感器电路系统10000，由开关控制Switch电路 5001、霍尔盘 Hall Plate 电路 5002、运放 AMP 电路 5003、失调消除 Offset Cancelling电路5004、与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路Hyseteresis电路5000、逻辑控制Logic Control电路5005、驱动管P100和驱动管N100组成，并依照电性信号连接。其中Switch电路5001控制整个系统的工作时间，即产生各个模块电路的使能信号；霍尔盘Hall Plate电路5002在恒定电压及外加磁场条件下，产生霍尔电压VH1、Vh2，输入运放AMP电路5003的输入端；运放AMP电路5003对VH1、Vh2进行放大，一般是固定放大倍数进行放大，输出Va1、Va2，并输入失调消除Offset Cancelling电路5004的输入端；失调消除OffsetCancelling电路5004对VA1、VA2进行失调消除处理，消除霍尔盘Hall Plate电路5002结构失调、工艺失调、运放AMP电路5003输入管的失配等误差,输出hysinl、hysin2,并输入与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000 ;与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000，对输入型号hysinl、hysin2进行比较，输出0UT，并输入逻辑控制Logic Control电路5005 ;逻辑控制Logic Control电路5005控制系统及输出驱动信号Ctr I，控制晶体管P100、NI 00组成的输出级。
[0063]为了让一般技术人员更好的理解本发明，下面我们结合电路对本发明的工作原理做进一步的描述:
[0064]请继续参见图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000的电路，由偏置产生电路、磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器及逻辑控制电路依照电性信号连接在一起；偏置产生电路1000是一个带自启动脱离电路、能够产生与电源电压无关的镜像电流的电路，给磁滞反馈及调节电路2000、磁滞比较器3000提供偏置电压和镜像电流；磁滞反馈及调节电路2000，根据输入信号FB控制开关管，产生另外一个偏置电压和镜像电流，给磁滞比较器电路3000产生磁滞功能；磁滞比较器电路3000将根据输入信号hysinl、hysin2以及磁滞反馈及调节电路2000输出的镜像电流，产生输出信号hysoutl、hysout2，并输入到逻辑控制电路4000 ;逻辑控制电路4000将根据输入信号hysoutl、hysout2产生反馈信号FB及输出信号OUT。
[0065]具体的偏置产生电路如图3所示，偏置产生电路1000由启动脱离电路、与电源电压无关的偏置、第一反相器101、第二反相器102、第三反相器103、第一开关晶体管P5、第二开关晶体管N4、第三开关晶体管N5、第四开关晶体管N6、第五开关晶体管N2和第六开关晶体管N7组成；第一反相器101输入端与使能信号EN连接,其输出端接第二反相器102的输入端,第二反相器102的输出端ENl连接第三反相器103的输入端和第一开关晶体管P5的栅极，第三反相器103的输出端连接启动脱离电路及第二开关晶体管N4的栅极、第三开关晶体管N5的栅极、第四开关晶体管N6的栅极以及第六开关晶体管N7的栅极；启动脱离电路，由第一限流晶体管PO、第一电流镜晶体管NO、第二电流镜晶体管N1、第三电流镜晶体管P1、第五开关晶体管N2、第一充放电电容CO和第二充放电电容组成Cl组成；与电源电压无关的偏置电路，由第四电流镜晶体管P2、第五电流镜晶体管P3、第六电流镜晶体管P4、第七电流镜晶体管Q0、第八电流镜晶体管Q1、第一限流电阻RO和第九电流镜晶体管N3组成；第三反相器103的输出端与第一限流晶体管PO的栅极、第二开关晶体管N4的栅极、第三开关晶体管N5的栅极、第四开关晶体管N6的栅极以及第六开关晶体管N7的栅极连接；第一限流晶体管PO的漏极连接第一电流镜晶体管NO的漏极、第五开关晶体管N2的栅极、第三开关晶体管N5的漏极以及第二充放电电容Cl的上极板；第一电流镜晶体管NO的栅极连接第二开关晶体管N4的漏极、第一充放电电容CO的上极板、第二电流镜晶体管NI的栅极和漏极以及第三电流镜晶体管Pl的漏极；第三电流镜晶体管Pl的栅极，与第四电流镜晶体管P2的栅极、第五电流镜晶体管P3的栅极和漏极、第一开关晶体管PO的漏极、第五开关晶体管N2的漏极、第八电流镜晶体管Ql的集电极以及第六电流镜晶体管P4的栅极连接；第四电流镜晶体管P2的漏极，与第七电流镜晶体管QO的集电极和基极、第四开关晶体管N6的漏极以及第八电流镜晶体管Ql的基极连接；第八电流镜晶体管Ql的发射极与第一限流电阻RO的第一输入端连接；第六电流镜晶体管P4的漏极与第九电流镜晶体管N3的漏极和栅极连接。
[0066]该偏置产生电路工作原理如下:
[0067]当EN = i时，EN1 = L ENB = 0，此时第一限流晶体管PO开启、第一开关晶体管P5关闭、第二开关晶体管N4关闭、第三开关晶体管N5关闭、第四开关晶体管N6关闭、第六开关晶体管N7关闭，电流通过第一限流晶体管PO，第五开关晶体管N2栅极电压被拉高，第五开关晶体管N2开启，第五电流镜晶体管P3、第三电流镜晶体管P1、第四电流镜晶体管P2、第六电流镜晶体管P4有电流通过，第四电流镜晶体管P2、第七电流镜晶体管QO通路有电流通过，第五电流镜晶体管P3、第八电流镜晶体管Q1、第一限流电阻RO通路有电流通过，第四电流镜晶体管P2、第五电流镜晶体管P3、第七电流镜晶体管QO、第八电流镜晶体管Q1、第一限流电阻RO组成的与电源电压无关的偏置开始工作，第三电流镜晶体管P1、第二电流镜晶体管NI通路有电流通过，第一电流镜晶体管NO开启，第五开关晶体管N2的栅极电压被拉低，第五开关晶体管N2关闭，完成启动过程并脱离。由第四电流镜晶体管P2、第五电流镜晶体管P3、第七电流镜晶体管Q0、第八电流镜晶体管Q1、第一限流电阻RO组成的与电源电压无关的偏置，通过第五电流镜晶体管P3源漏的电流:
[0068]Ids P3 ^ Ieo = (VBE.Q1-VBE.Q0)/RO = Δ Vbe/R0 = VT*ln(n)/R0 (I)
[0069]通过第九电流镜晶体管N3源漏的电流:
[0070]Ibiasl = IDS.P4 = IDS.P3*Sp4/Sp3 = [VT*ln(n)/R0]*SP4/SP3 (2)
[0071]假设Sp4 = Sp3，通过第九电流镜晶体管N3的电流:
[0072]Ibiasl = VT*ln(n)/R0 (3)
[0073]由上式可知，偏置电流与电源电压无关。
[0074]具体的磁滞反馈及调节电路如图4所示，磁滞反馈及调节电路2000，由第四反相器201、第五反相器202、第六反相器203、第十电流镜晶体管NS、第十一电流镜晶体管P6、第十二电流镜晶体管P7、第十三电流镜晶体管P8、第十四电流镜晶体管N9、第七开关晶体管P11、第八开关晶体管P9、第九开关晶体管PlO和第十开关晶体管NlO组成；第四反相器201的输入端与使能信号EN连接,其输出端接第五反相器202的输入端,第五反相器202的输出端ENl连接第六反相器203的输入端、第七开关晶体管Pll的栅极，第六反相器203的输出端ENB连接第十开关晶体管NlO的栅极；第十电流镜晶体管NS的栅极连接偏置产生电路1000的第九电流镜晶体管N3的栅极和漏极；第十电流镜晶体管NS的漏极连接第十一电流镜晶体管P6的栅极和漏极、第十二电流镜晶体管P7的栅极、第十三电流镜晶体管P8的栅极以及第七开关晶体管Pll的漏极；第十二电流镜晶体管P7的漏极连接第八开关晶体管P9的源极；第十三电流镜晶体管P8的漏极连接第九开关晶体管PlO的源极；第八开关晶体管P9的栅极连接GND ;第八开关晶体管P9的漏极，连接第九开关晶体管PlO的漏极、第十四电流镜晶体管N9的漏极和栅极、第十开关晶体管NlO的漏极以及磁滞比较器3000的第十五电流镜晶体管NI 1、第十六电流镜晶体管NI 2、第十七电流镜晶体管NI 3的栅极。
[0075]该磁滞反馈及调节电路工作原理如下:
[0076]当EN = i时，EN1 = L ENB = 0，第七开关晶体管Pll关闭，第十开关晶体管NlO关闭，磁滞反馈及调节电路2000处于工作状态。
[0077]当FB= O时，第九开关晶体管PlO开启，流过第十四电流镜晶体管N9的电流是第十二电流镜晶体管P7与第八开关晶体管P9通路的电流加上第十三电流镜晶体管P8与第九开关晶体管PlO通路的电流之和；iFB= I时，第九开关晶体管PlO关闭，流过第十四电流镜晶体管N9的电流只有第十二电流镜晶体管P7与第八开关晶体管P9通路的电流。
[0078]当FB = O时，通过第十四电流镜晶体管N9的电流:
[0079]Ibias2 — IdS.N9 — !DS.P7+IdS.P8 — ^DS.P6* (SP7+Sp8) /Sp6 — Ids.N8* (SP7+Sp8) /Sp6 — [IDS.N3* (SN8/SN3) ] * (Sp7+Sp8) /Sp6 — [Ids.P4* (SN8/SN3) ] * (Sp7+Sp8) /Sp6 — Ibiasl* (SN8/SN3) * (Sp7+Sp8) /Sp6
(4)
[0080]假设Sp4 = SP3, SN8 = SN3, Sp6 = Sp7 = Sp8,通过第十四电流镜晶体管N9的电流:
[0081]Ibias2 = 2Ibiasl = 2*[VT*ln(n)/R0] (5)
[0082]当FB = I时，通过第十四电流镜晶体管N9的电流:
[0083]Ib ias2 — Ids.N9 —Ids.p7 —Ids.ρθ* (Sp7/SP6) —Ids.ns* (Sp7/SP6) — [Ids.n3* (SN8/SN3) ] * (SP7/Sp6) = [Ids.P4* (SN8/SN3) ] * (Sp7/Sp6) = Ibiasl* (SN8/SN3) * (SP7/SP6) (6)
[0084]假设Sp4 = SP3, SN8 = SN3, Sp6 = Sp7 = Sp8,通过第十四电流镜晶体管N9的电流:
[0085]Ib’ias2 = Ibiasl = [VT*ln(n)/R0] (7)
[0086] 具体的磁滞比较器电路如图5所示，磁滞比较器电路3000，由第七反相器301、第八反相器302、第十五电流镜晶体管NI 1、第十六电流镜晶体管N12、第十七电流镜晶体管N13、第十八电流镜晶体管P12、第十九电流镜晶体管P13、第二十电流镜晶体管P14、第二电阻器R1、第三电阻器R2、第十一开关晶体管P15、第一比较器303和第二比较器304组成；第七反相器301的输入端与使能信号EN连接，其输出端连接第八反相器302的输入端，第八反相器302的输出端ENl连接第十一开关晶体管P15的栅极；第十五电流镜晶体管Nll的栅极连接第十六电流镜晶体管N12、第十七电流镜晶体管N13的栅极以及磁滞反馈及调节电路2000的第十四电流镜晶体管N9的漏极和栅极；第十五电流镜晶体管Nll的漏极连接第十八电流镜晶体管P12的漏极和栅极、第十九电流镜晶体管P13的栅极、第二十电流镜晶体管P14的栅极以及第十一开关晶体管P15的漏极；第十九电流镜P13的漏极连接与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000的第二输入端hysinl、第二电阻器Rl的第一输入端以及第一比较器303的正输入端；第二电阻器Rl的第二输入端连接第十六电流镜晶体管N12的漏极以及第二比较器304的负输入端；第二十电流镜晶体管P14的漏极连接与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000的第三输入端hysin2、第三电阻器R2的第一输入端以及第二比较器304的正输入端；第三电阻器R2的第二输入端连接第一比较器303的负输入端以及第十七电流镜晶体管N13的漏极；第一比较器303的输出端hysoutl连接逻辑控制电路4000的第二输入端；第二比较器304的输出端hysout2连接逻辑控制电路4000的第三输入端。
[0087]该磁滞比较器的工作原理如下:
[0088]当EN= I时，ENl = 1，第十一开关晶体管P15关闭，磁滞比较器3000处于工作状态。
[0089]第一比较器303的正输入端电压:
[0090]Vcmpi+ — Vhysinl (8)
[0091]第一比较器303的负输入端电压:
[0092]Vcmp1- — Vhysin2_lDs.ni3*R2 — Vhysin2-1DS> (SN13/SN9) *R2 (9)
[0093]第二比较器304的正输入端电压:
[0094]Vcmp2+ — Vhysin2 (10)
[0095]第二比较器304的负输入端电压:
[0096]Vcmp2- — Vhysinl_lDS.N12*R1 — Vhysinl_lDS.N9*(丄丄)
[0097]当FB = O 时，假设 Sp4 = Sp3, SN8 = SN3，Sp6 = Sp7 = Sp8，SN9 = Snu = Sn12 = Sn13，Spi2=Spi3 = Spi4J RO = Rl = R2，由式(5)得到:
[0098]第一比较器303的负输入端电压:
[0099]VCMP1_ = Vhysin2-2Ibiasl*R2 = Vhysin2_2* [VT*ln (n)/R0] *R2 = Vhysin2_2* [VT*ln (η)]
(12)
[0100]第一比较器303的正负输入端差值:
[0101]VcMPl+_VcMPl- — \ysinl_\ysin2+2* [VT*ln (η) ] (13)
[0102]第一比较器303的输出hysoutl翻转发生在:
[0103]VCMP1+-VCMP1_ = Vhysinl-Vhysin2+2*[VT*ln(n)] = O (14)
[0104]即第一比较器303的比较阈值:
[0105]VCMP1—th = 2*[VT*ln(n)] (15)
[0106]第二比较器304的负输入端电压:
[0107]V.— = Vhysinl-2Ibiasl*Rl = Vh一「2* [VT*ln (n)/R0] *R1 = Vhysinl_2* [VT*ln (η)]
(16)
[0108]第二比较器304的正负输入端差值:
[0109]VCMP2+-VCMP2_ — Vhysin2-Vhysinl+25l< [VT*ln (η) ] (17)
[0110]第二比较器304的输出hysout2翻转发生在:
[0111]VCMP2+-VCMP2_ — Vhysin2_Vhysinl+2* [Vt* n (n) ] — ? (18)
[0112]即第二比较器304的比较阈值:
[0113]VCMP2_th = 2*[VT*ln(n)] (19)
[0114]当FB = I 时，假设 Sp4 = Sp3, SN8 = SN3, Sp6 = Sp7 = Sp8，SN9 = Snu = Sn12 = Sn13，Spi2=Spi3= Spi4J RO = Rl = R2，由式(7)得到:
[0115]第一比较器303的负输入端电压:
[0116]VCMP1_ = Vhysin2_Ibiasl*R2 = Vhysin2- [VT*ln (n) /R0] *R2 = Vhysin2- [VT*ln (n) ] (20)
[0117]第一比较器303的正负输入端差值:
[0118]VcMPl+_VcMPl- — \ysinl_\ysin2+ [VT*ln (η) ] (21)
[0119]第一比较器303的输出hysoutl翻转发生在:
[0120]VCMP1+-VCMP1_ — Vhysinl-Vhysin2+ [VT*ln (η) ] —O (22)
[0121]即第一比较器303的比较阈值:
[0122]VcjIipith= [VT* I n (n)] (23)
[0123]第二比较器304的负输入端电压:
[0124]VCMP2_ = Vhysinl-1biasl*Rl = Vhysinl- [VT*ln (n) /R0] *R1 = Vhysinl-[VT*ln (n) ] (24)
[0125]第二比较器304的正负输入端差值:
[0126]VCMP2+-VCMP2_ — Vhysin2-Vhysinl+ [VT*ln (η) ] (25)
[0127]第二比较器304的输出hysout2翻转发生在:
[0128]VCMP2+-VCMP2_ — Vhysin2-Vhysinl+ [VT*ln (η) ] —O (26)
[0129]即第二比较器304的比较阈值:
[0130]VcjIip2th= [VT* I n (n)] (27)
[0131]当磁场传感器电路10000初始状态处在无磁场状态，Vhysinl = Vhysin2且FB = 0，
[0132]因此初始状态:
[0133]对于第一比较器303，VCMP1+>VCMP1_, Vhysoutl = 1，Vc贈—th = 2 卿 In (η)]；
[0134]对于第二比较器 304，VCMP2+>VCMP2_, Vhysout2 = I，VCMP2_th = 2* [VT*ln (η)]；
[0135]当磁场传感器电路10000处在S极磁场且磁场强度B不断增大，霍尔盘电路5002输出的霍尔电压Vm不断减小Vh2不断增大，运放AMP电路5003的输出Vai不断减小Va2不断增大，失调消除Offset Cancelling电路5004的输出Vhysinl不断减小Vhysin2不断增大。
[0136]当B = Btffs 时，
[0137]第一比较器303的正负输入端差值减小到等于零，
[0138]VCMP1+-VCMP1_ — Vhysinl-Vhysin2+25l< [VT*ln (η) ] —O
[0139]即Vhysin2-Vhysinl = 2*[VT*ln(n)] = Ncwi th
[0140]Vhysoutl = 0
[0141]第二比较器304的正负输入端差值始终在增大，
[0142]VCMP2+-VCMP2_ — Vhysin2-Vhysinl+2* [VT*ln (η) ] >0
[0143]Vhysout2 = I
[0144]当磁场传感器电路10000处在N极磁场且磁场强度B不断增大，霍尔盘电路5002输出的霍尔电压Vm不断增大Vh2不断减小，运放AMP电路5003的输出Vai不断增大Va2不断减小，失调消除Offset Cancelling电路5004的输出Vhysinl不断增大Vhysin2不断减小。
[0145]当B = Bopn 时，
[0146]第一比较器303的正负输入端差值始终在增大，
[0147]VCMP1+-VCMP1_ — Vhysinl-Vhysin2+2* [VT*ln (η) ] >0
[0148]Vhysoutl = I[0149]第二比较器304的正负输入端差值减小到等于零，
[0150]VCMP2+-VCMP2_ — Vhysin2-Vhysinl+25l< [VT*ln (η) ] —O[0151 ]即 Vhysinl-Vhysin2 = 2* [VT*ln (η) ] = Ncw2 th
[0152]Vhysout2 = 0
[0153]具体的逻辑控制电路如图6所示，逻辑控制电路4000，由第九反相器401、第十反相器402、第十一反相器403、第十二反相器406、第十三反相器407、第十四反相器409、第一或非门404、第二或非门405、第一与非门408和第一边沿触发器410组成；第九反相器401的输入端与使能信号EN连接，其输出端LOCK连接第十反相器402的输入端、第一边沿触发器410的第二输入端CK,第十反相器402的输出端连接第^ 反相器403的输入端,第^反相器403的输出端ENB连接第一或非门404的第二输入端、第二或非门405的第二输入端；第一或非门404的第一输入端连接磁滞比较器3000第一比较器303的输出端hysoutl ；第二或非门405的第一输入端连接磁滞比较器3000第二比较器304的输出端hysout2 ;第一或非门404的输出端连接第十二反相器406的输入端；第二或非门405的输出端连接第十三反相器407的输入端；第十二反相器406的输出端连接第一与非门408的第一输入端；第十三反相器407的输出端连接第一与非门408的第二输入端；第一与非门408的输出端连接第十四反相器409的输入端；第十四反相器409的输出端连接第一边沿触发器410的第一输入端D ;第一边沿触发器410的第一输出端OUT是与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器电路5000的输出0UT，第二输出端FB连接磁滞反馈及调节电路2000的反馈第三输入端。
[0154]该逻辑控制电路的工作原理如下:
[0155]当EN = I, ENB = O,第一边沿触发器 410 输入端 D = hysoutl&hysout2。
[0156]当磁场传感器电路10000处于零磁场或者磁场强度Bm^IKBops的磁场中，磁滞比较器5000的第一输出端hyoustl = I,第二输出端hysout2 = I,第一边沿触发器410的输入端 D = hysoutl&hysout2 = I,当 LOCK 上升沿时，OUT = D= I, FB = O。
[0157]当磁场传感器电路10000处于磁场强度|Β|>|Β<^|的S极磁场中，与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器5000的第一输出端hyoustl = O、第二输出端hysout2 =I，第一边沿触发器410的输入端D = hysoutl&hysout2 = O,当LOCK上升沿时,OUT = D =
O,FB = I。
[0158]当磁场传感器电路10000处于磁场强度IBblBmJ的N极磁场中，与电源电压及电阻阻值无关的双向磁滞比较器5000的第一输出端hysoutl = 1、第二输出端hysout2 =
O,第一边沿触发器410的输入端D = hysoutl&hysout2 = O,当LOCK上升沿时,OUT = D =
O,FB = I。
[0159]因此，只要hysoutl = O 或 hysout2 = O,当 LOCK 上升沿时，OUT = O, FB = I。而当FB = O变成FB = I时，
[0160]磁滞比较器3000第一比较器303的比较阈值:
[0161 ]由 Ncwi th = 2* [VT*ln (η)]变成 Vc'贈―th = [VT*ln (η)]
[0162]磁滞比较器3000第二比较器304的比较阈值:
[0163]由Ncw2 th = 2* [VT*ln (η)]变成 Vc' ^th = [VT*ln (η)]
[0164]当磁滞比较器3000第一比较器303、第二比较器304的比较阈值变小时，比较器的翻转点将发生变化。此时若磁场强度B开始减小，
[0165]当s极磁场强度Ib = IbopsI，对于第一比较器303，即使
[0166]Vhysin2-Vhysinl = 2*[VT*ln(n)] = VCMPl th, hysoutl 也不会发生翻转,保持 hysoutl =O ；
[0167]或当N极磁场强度IB = IbqpnI,对于第二比较器304，即使
[0168]Vhysinl-Vhysin2 = 2*[VT*ln(n)] = VCMP2 th, hysout2 也不会发生翻转,保持 hysout2 =
O；
[0169]只有磁场强度B继续减小，
[0170]当S极磁场强度B = BKPS|〈|BQPS|，对于第一比较器303，
[0171]Vhysin2-Vhysinl = [VT*ln(n)] = Vc' MPl th, hysoutl 才会发生翻转，由 hysoutl = O 变成 hysoutl = I ；
[0172]或当N极磁场强度IB I = I Bkpn I < I Bqpn |，对于第二比较器304，
[0173]Vhysinl-Vhysin2 = [VT*ln(n)] = Vc' MP2 th, hysout2 才会发生翻转，由 hysout2 = O 变成 hysout2 = I ；
[0174]因为比较器翻转点的变化，所以出现磁滞功能。
[0175]与电源电压及阻值无关的双向磁滞比较器输入输出波形如图7所示。
[0176]带有本发明的磁场传感器电路输入输出波形如图8所示。
[0177]虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而其并不应限定本发明，任何熟悉此领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许改动与替换。因此本发明的保护范围当视后附的专利范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种双向磁滞比较器电路，其特征在于:由偏置产生电路、磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器及逻辑控制电路依照电性信号连接组成；所述偏置产生电路具有一使能信号输入端，其第一输出端与磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器连接，为磁滞反馈及调节电路、磁滞比较器提供偏置电流；所述磁滞反馈及调节电路的第一输入端与所述的使能信号输入端连接，第二输入端连接偏置产生电路的第一输出端，第三输入端连接磁滞比较器及逻辑控制电路的第一输出端，磁滞反馈及调节电路的第一输出端与磁滞比较器连接，磁滞反馈及调节电路根据逻辑控制电路的第一输出端产生控制信号调节磁滞比较器的比较阈值；所述磁滞比较器的第一输入端与所述的使能信号输入端连接，第二输入端连接偏置产生电路的第一输出端，第三输入端连接磁滞反馈及调节电路的第一输出端，磁滞比较器的正输入端、负输入端是一对差分比较电压，磁滞比较器根据磁滞反馈及调节电路的第一输出端，调整磁滞比较器的比较阈值，产生两个输出信号，磁滞比较器的比较阈值不同，会产生磁滞效果，磁滞比较器的第一、第二输出端与逻辑控制电路连接；所述逻辑控制电路的第一输入端与所述的使能信号输入端连接，第二输入端连接磁滞比较器的第一输出端，第三输入端连接磁滞比较器的第二输出端，逻辑控制电路的第一输出端，与磁滞反馈及调节电路的第三输入端连接，第二输出端是所述双向磁滞比较器电路的输出。
2.根据权利要求1所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述偏置电路由启动脱离电路、与电源电压无关的偏置、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、第四开关晶体管、第五开关晶体管和第六开关晶体管组成；所述的第一反相器输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端连接第三反相器的输入端和第一开关晶体管的栅极，第三反相器的输出端连接启动脱离电路、第二开关晶体管的栅极、第三开关晶体管的栅极、第四开关晶体管的栅极以及第六开关晶体管的栅极；所述的启动脱离电路由第一限流晶体管、第一电流镜晶体管、第二电流镜晶体管、第三电流镜晶体管、第五开关晶体管、第一充放电电容和第二充放电电容组成；所述的与电源电压无关的偏置电路由第四电流镜晶体管、第五电流镜晶体管、第六电流镜晶体管、第七电流镜晶体管、第八电流镜晶体管、第一限流电阻和第九电流镜晶体管组成；所述第三反相器的输出端与第一限流晶体管的栅极、第二开关晶体管的栅极、第三开关晶体管的栅极、第四开关晶体管的栅极以及第六开关晶体管的栅极连接；所述第一限流晶体管的漏极连接第一电流镜晶体管的漏极、第五开关晶体管的栅极、第三开关晶体管的漏极以及第二充放电电容的上极板；所述第一电流镜晶体管的栅极连接第二开关晶体管的漏极、第一充放电电容的上极板、第二电流镜晶体管的栅极和漏极、第三电流镜晶体管的漏极；所述第三电流镜晶体管的栅极与第四电流镜晶体管的栅极、第五电流镜晶体管的栅极和漏极、第一开关晶体管的漏极、第五开关晶体管的漏极、第八电流镜晶体管的集电极以及第六电流镜晶体管的栅极连接；所述第四电流镜晶体管的漏极与第七电流镜晶体管的集电极和基极、第四开关晶体管的漏极以及第八电流镜晶体管的基极连接；所述第八电流镜晶体管的发射极与第一限流电阻的第一输入端连接；所述第六电流镜晶体管的漏极与第九电流镜晶体管的漏极和栅极连接；所述第一限流晶体管的源极、第三电流镜晶体管的源极、第四电流镜晶体管的源极、第五电流镜晶体管的源极、第六电流镜晶体管的源极以及第 一开关晶体管的源极连接电源VDD;所述第一电流镜晶体管的源极、第二开关晶体管的源极、第一充放电电容的下极板、第二电流镜晶体管的源极、第三开关晶体管的源极、第二充放电电容的下极板、第五开关晶体管的源极、第七电流镜晶体管的发射极、第四开关晶体管的源极、第一限流电阻的第二输入端、第九电流镜晶体管的源极以及第六开关晶体管的源极连接GND。
3.根据权利要求2所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述的第一电流镜晶体管与第二电流镜晶体管相互匹配；所述的第三电流镜晶体管与第四电流镜晶体管、第五电流镜晶体管、第六电流镜晶体管相互匹配；所述的第七电流镜晶体管与第八电流镜晶体管相互匹配；所述的第九电流镜晶体管与所述的磁滞反馈及调节电路的第十电流镜晶体管相互匹配；所述的第一电阻器与所述的磁滞比较器的第二电阻器、第三电阻器相互匹配。
4.根据权利要求1所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述磁滞反馈及调节电路由第四反相器、第五反相器、第六反相器、第十电流镜晶体管、第十一电流镜晶体管、第十二电流镜晶体管、第十三电流镜晶体管、第十四电流镜晶体管、第七开关晶体管、第八开关晶体管、第九开关晶体管和第十开关晶体管组成；所述的第四反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第五反相器的输入端，第五反相器的输出端连接第六反相器的输入端、第七开关晶体管的栅极，第六反相器的输出端连接第十开关晶体管的栅极；所述的第十电流镜晶体管的栅极连接所述的偏置产生电路的第九电流镜晶体管的栅极和漏极；所述的第十电流镜晶体管的漏极连接第十一电流镜晶体管的栅极和漏极、第十二电流镜晶体管的栅极、第十三电流镜晶体管的栅极以及第七开关晶体管的漏极；所述的第十二电流镜晶体管的漏极连接第八开关晶体管的源极；所述的第十三电流镜晶体管的漏极连接第九开关晶体管的源极；所述的第八开关晶体管的栅极连接GND ;所述的第八开关晶体管的漏极连接第九开关晶体管的漏极、第十四电流镜晶体管的漏极和栅极、第十开关晶体管的漏极以及所述的磁滞比较器的第十五、第十六、第十七电流镜晶体管的栅极；所述的第十一电流镜晶体管的源极、第十二电流镜晶体管的源极、第十三电流镜晶体管的源极以及第七开关晶体管的源极连接电源VDD;所述的第十电流镜晶体管的源极、第十四电流镜晶体管的源极以及第十开关晶体管的源极连接GND。
5.根据权利要求4所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述的磁滞反馈及调节电路的第十一电流镜晶体管、第十二电流镜晶体管、第十三电流镜晶体管相互匹配；所述的磁滞反馈及调节电路的第十四电流镜晶体管与所述的磁滞比较器的第十五、第十六、第十七电流镜晶体管相互匹配。
6.根据权利要求1所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述磁滞比较器由第七反相器、第八反相器、第十五电流镜晶体管、第十六电流镜晶体管、第十七电流镜晶体管、第十八电流镜晶体管、第十九电流镜晶体管、第二十电流镜晶体管、第二电阻器、第三电阻器、第十一开关晶体管、第一比较器和第二比较器组成；所述的第七反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第八反相器的输入端，第八反相器的输出端连接第十一开关晶体管的栅极；所述的第十五电流镜晶体管的栅极连接第十六电流镜晶体管、第十七电流镜晶体管的栅极以及所述的磁滞反馈及调节电路的第十四电流镜晶体管的漏极和栅极；所述的第十五电流镜晶体管的漏极连接第十八电流镜晶体管的漏极和栅极、第十九电流镜晶体管的栅极、第二十电流镜晶体管的栅极以及第十一开关晶体管的漏极；所述的第十九电流镜的漏极连 接所述的双向磁滞比较器电路的第二输入端、第二电阻器的第一输入端以及第一比较器的正输入端；所述的第二电阻器的第二输入端连接第十六电流镜晶体管的漏极以及第二比较器的负输入端；所述的第二十电流镜晶体管的漏极连接所述的双向磁滞比较器电路的第三输入端、第三电阻器的第一输入端以及第二比较器的正输入端；所述的第三电阻器的第二输入端连接第一比较器的负输入端以及第十七电流镜晶体管的漏极；所述的第一比较器的输出端连接所述的逻辑控制电路的第二输入端；所述的第二比较器的输出端连接逻辑控制电路的第三输入端；所述的第十八电流镜晶体管的源极、第十一开关晶体管的源极、第十九电流镜晶体管的源极以及第二十电流镜晶体管的源极连接电源VDD ；所述的第十五电流镜晶体管的源极、第十六电流镜晶体管的源极以及第十七电流镜晶体管的源极连接GND。
7.根据权利要求6所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述的第十五电流镜晶体管与第十六电流镜晶体管、第十七电流镜晶体管、所述的磁滞反馈及调节电路的第十四电流镜晶体管相互匹配；所述的第十八电流镜晶体管与第十九电流镜晶体管、第二十电流镜晶体管相互匹配；所述的第二电阻器与第三电阻器、所述的磁滞产生电路的第一电阻器相互匹配；所述的第一比较器与第二比较器相互匹配。
8.根据权利要求1所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述逻辑控制电路由第九反相器、第十反相器、第十一反相器、第十二反相器、第十三反相器、第十四反相器、第一或非门、第二或非门、第一与非门和第一边沿触发器组成；所述的第九反相器的输入端与所述使能信号输入端连接，其输出端连接第十反相器的输入端、第一边沿触发器的第二输入端，第十反相器的输出端连接第十一反相器的输入端，第十一反相器的输出端连接第一或非门的第二输入端、第二或非门的第二输入端；所述的第一或非门的第一输入端连接所述的磁滞比较器第一比较器的输出端；所述的第二或非门的第一输入端连接所述的磁滞比较器第二比较器的输出端；所述的第一或非门的输出端连接第十二反相器的输入端；所述的第二或非门的输出端连接第十三反相器的输入端；所述的第十二反相器的输出端连接第一与非门的第一输入端；所述的第十三反相器的输出端连接第一与非门的第二输入端；所述的第一与非门的输出端连接第十四反相器的输入端；所述的第十四反相器的输出端连接第一边沿触发器的第一输入端；所述的第一边沿触发器的第一输出端是所述的双向磁滞比较器电路的输出，第二输出端连接所述的磁滞反馈及调节电路的反馈第三输入端。
9.根据权利要求8所述的双向磁滞比较器电路，其特征在于:所述的第一或非门的第一输入端连接所述磁滞比较器第一比较器的输出端；所述的第二或非门的第一输入端连接所述磁滞比较器的第二比较器的输出端。
10.一种应用权利I所述的双向磁滞比较器电路的磁场传感器电路，包括开关电路、霍尔盘电路、放大器电路、失调消除电路、所述的双向磁滞比较器电路、逻辑电路和驱动管，其特征在于:所述的开关电路连接霍尔盘电路、放大器电路、失调消除电路、所述的双向磁滞比较器电路以及逻辑电路，以产生使能信号，启动所连接模块电路；所述的霍尔盘电路输出端连接放大器电路的输入端，霍尔盘电路建立的霍尔电压输入放大器电路进行放大；所述的放大器电路输出端连接失调消除电路的输入端，放大后的霍尔电压进入失调消除电路进行失调消除；所述的失调消除电路的输出端连接所述的双向磁滞比较器电路，所述的双向磁滞比较器根据输入信号输出比较结果；所述的双向磁滞比较器电路的输出端连接逻辑电路，逻辑电路根据所述的双向磁滞比较器电路的输出结果控制驱动管；所述的第一驱动管、第二驱动管构成第十六反相器，逻辑电路的输出端连接第十六反相器的输入端，第十六反相器的输出 端输出整个磁场传感器电路的检测结果。
【文档编号】H03K5/22GK103995241SQ201410246569
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】杨瑞聪, 姜帆, 高耿辉, 高伟钧 申请人:厦门元顺微电子技术有限公司, 大连连顺电子有限公司, 友顺科技股份有限公司