双极霍尔效应集成电路基础知识VIP专享

双极霍尔效应集成电路基础知识 介绍：根据数字输出，霍尔效应集成器件可以分为四种：单极性开关,双极性开关，全极性开关和锁存型开关。本文主要来阐述双极性开关。 双极性霍尔传感器设计为灵敏开关（请注意这个词“双极”指的是磁极性，是与双极型半导体芯片结构不相关的）。双极型开关有一致的迟滞性，但是，不同的器件对发生在正极或者负极的开关点的范围是不同的。因为需要改变磁场的极性，来确保开关点的切换，并且需要一致的迟滞性来确保周期，所以需要磁信号改变幅度Δ B，故而这些器件紧密排列，南北两极交替使用。 应用于检测旋转轴的位置，例如用在无刷直流电动机（无刷）列于图1，将多个磁铁组成一个简单的结构，采用磁场极性交替“环形磁铁”。封装好的 IC与每个相邻的环形磁铁构成霍尔双极性开关器件。轴旋转时，磁场区向霍尔元件移动。器件是受到最近的磁场影响，当与南极磁场相对时，打开，当与北极磁场相对时，关闭。注意器件的打字面面向磁铁。 图1两个双极型器件与环形磁铁的使用 磁场开关点的定义： B为磁场强度，用来表示霍尔器件的开关点，单位是GS（高斯），或者T（特斯拉），转换关系是1GS=0.1mT。 B磁场强度有南极和北极之分，所以有必要记住它的代数关系，北极磁场为负数，南极磁场为正数。该关系可以比较南极北极磁场的代数关系，磁场的相对强度是由B的绝对值表示，符号表示极性。例如：一个-100GS（北极）磁场和一个100GS（南极）磁场的强度是相同的，但是极性相反。-100GS的强度要高于-50GS。 • BOP –磁场工作点；使霍尔器件打开的磁场强度。器件输出的参数取决于器件的电学设计。 • BRP –磁场释放点；使霍尔器件关断的磁场强度。器件输出的参数取决于器件的电学设计。 • BHYS –磁开关点滞回窗口。霍尔元件的传输功能利用开关点之间的这个差值来过滤掉在应用中可能由于机械振动或电磁噪声引起磁场的小的波动值。BHYS = | BOP − BRP |. 典型工作状态 双极性开关通常有一个正的BOP和一个负的BRP，但是这两个开关点不是正好关于B=0磁场对称的，这一特点使双极性开关可以比锁存型开关更灵敏，回差窗口更小。双极开关以前作为一个成本较低的产品来替代锁存型开关。很少比例（≈10%）的双极性开关的开关点是单边的（完全在S极或者 N极）。这些特性可以通过南极（正）北极（负）磁场的交替变化稳定得到。当磁场移走时，电路关断，但是为了确保释放，需要外加一个相反的磁场。 例如一个霍尔...