振動(dòng)電機(jī)霍爾電流的旋轉(zhuǎn)與放大
日期：2015-04-13 作者：耐爾特機(jī)械
為了放大振動(dòng)電機(jī)的霍爾電壓并消除失調(diào)電壓,使用旋轉(zhuǎn)電流法,使振動(dòng)電機(jī)的霍爾電流的方向在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)發(fā)生0°到90°的正交旋轉(zhuǎn)。
可將霍爾器件的輸出分解為極性隨時(shí)鐘周期交替變化的霍爾電壓和極性保持不變的失調(diào)電壓。設(shè)計(jì)的電流旋轉(zhuǎn)控制及放大電路如圖2所示。
M1～M8為受100kHz互補(bǔ)時(shí)鐘CLK和NCLK控制的開關(guān)。當(dāng)CLK為高電平,NCLK為低電平時(shí),M2、M3、M5和M8導(dǎo)通。
霍爾元件的a和c端口接入電源和地之間,則有電流從a流向c,若存在磁場(chǎng),則在b、d端有霍爾電壓輸出到后面的放大器。
當(dāng)CLK為低電平,NCLK為高電平時(shí),M1、M4、M6和M7導(dǎo)通,霍爾元件的b和d端口接入電源和地之間,有電流從b流向d,則在a、c兩端有霍爾電壓輸出。
因此,當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生高、低電平周期性的變化,霍爾元件中的輸入電流方向發(fā)生從0°到90°的旋轉(zhuǎn),輸出的霍爾電壓極性發(fā)生周期性變化。
但應(yīng)注意到失調(diào)電壓的極性不會(huì)隨電流的旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化,而是始終保持不變。使用電流旋轉(zhuǎn)法產(chǎn)生的霍爾電壓VH和失調(diào)電壓VOP的波形如圖2中所示。
將混疊有失調(diào)的霍爾信號(hào)送入后續(xù)的放大電路進(jìn)行放大。該放大電路由兩個(gè)基本的CMOS運(yùn)算放大器A構(gòu)成一個(gè)雙端輸入/雙端輸出的放大器,放大倍數(shù)為A1=2(1+R1/R2)。
同時(shí),應(yīng)注意放大電路自身的等效輸入失調(diào)電壓Voa的極性不變,因此可以和輸入的失調(diào)電壓疊加在一起,被后續(xù)的霍爾信號(hào)再生電路消除。
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