霍尔集成电路设计及其测试系统研发

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1、摘要摘要作为目前被广泛使用的磁场传感器之一的霍尔传感器，在精密测量、工业自动化及家用电器，特别汽车电子等领域得到了出色的应用。随着IC产业的发展，其对测试仪器的要求越来越高，即要保证芯片的参数准确，又需要很高效率，测试仪变得智能化。本文对霍尔传感器作了一些研究，对一款开关型双极霍尔传感器作了设计与分析。针对此霍尔芯片开发了霍尔测试仪，能够准确测出霍尔器件的各项性能参数。本文第一章简要概述了模拟集成电路的重要性及发展国内外发展现状，在此基础上引出了数模混合集成的霍尔传感器：签片，对霍尔传感器原理、应用和未来

2、发展状况作了详细的描述。本文第二章对霍尔传感器的电路结构作了分析，对霍尔元件的基本参数做了详细的说明，并对三种制造工艺作了比较。并且详细给出了斩波技术消除失调信号的原理及未来霍尔传感器的设计技术：斩波技术、Auto-zeroing(AZ)和Correlateddoublesampling(CDS)、时钟控制微功耗技术、可编程技术和旋转电流技术。设计了一款开关型霍尔集成电路，通过改进基准源电路，使其具有很好的温度特性，并给出了霍尔器件的典型应用实例。本文第三章概述了集成电路测试的重要性、国内集成电路测试的发

3、展现状和研发霍尔器件测试仪的必要性，成功开发出测试仪样机，给出了此测试仪的解决方案，系统结构图和部分电路结构图，还给出了程序设计流程。经过测试验证，所研发的测试仪能完成霍尔器件各项性能参数的准确测试，具有省时省力，制作成本低，智能化等特点，并加入筛选功能，能满足用户的测试需求。本文第四章是对霍尔传感器及测试系统丌发的总结和展望。关键词：霍尔传感器集成电路，斩波技术，集成电路测试系统，霍尔器件测试仪OAbstractAsoneofmostwidelyusedmagneticsensoLhallsensorh

4、aswonderfulapplicationinthemeasurementofprecision，industrialautomationandhomeappliance，especiallytheautomotive．WiththedevelopmentofICindustry,itistheincreasinglyhighdemandthatwillensureaccuratechipparametersandrequirehighefficiency,SOthetesterbecomesmorei

5、ntelligent．Someresearchonhallsensorhasbeenmadeinthethesis，aswitch-typebipolarhallsensorhasbeendesignedandanalyzed．ThetesterforhallsensorwhichhasbeendevelopedinthethesisCanaccuratelymeasuretheperformanceparametersofhallsensor．Inchapterone，abriefoverviewoft

6、heimportanceanddevelopmentalstatusofanalogintegratedcircuitsispresented．Based011this，anumberofmixed—integratedHallsensorchipsaredeveloped．Theprinciple，applicationandfuturedevelopmentofhallsensorsiSdescribedindetail．Inchaptertwo，thestructureofthehallsensor

7、ICisanalyzed．Andthreekindsofmanufacturingprocesseshavebeencompared．Theprincipleofchoppertechnologyusingforeliminatingtheoffsetispresentedindetail．Thedesigntechnologiesofthefuturehallsensorincludechoppertechnology,auto—zeroing(AZ)andcorrelateddoublesamplin

8、g(CDS)，themicro—powertechnologywiththeclockcontrol，programmabletechnologyandspinningcurrenttechnology．Throughimprovingthestructureofbandgapvoltagereferencesource，agoodtemperaturecharacteristicshasbeenachieved．Atthee