振动电机霍尔电流的旋转与放大

日期：2015-04-13 作者：耐尔特机械

为了放大振动电机的霍尔电压并消除失调电压,使用旋转电流法,使振动电机的霍尔电流的方向在一个时钟周期内发生0°到90°的正交旋转。

可将霍尔器件的输出分解为极性随时钟周期交替变化的霍尔电压和极性保持不变的失调电压。设计的电流旋转控制及放大电路如图2所示。

M1～M8为受100kHz互补时钟CLK和NCLK控制的开关。当CLK为高电平,NCLK为低电平时,M2、M3、M5和M8导通。

霍尔元件的a和c端口接入电源和地之间,则有电流从a流向c,若存在磁场,则在b、d端有霍尔电压输出到后面的放大器。

当CLK为低电平,NCLK为高电平时,M1、M4、M6和M7导通,霍尔元件的b和d端口接入电源和地之间,有电流从b流向d,则在a、c两端有霍尔电压输出。

因此,当时钟信号发生高、低电平周期性的变化,霍尔元件中的输入电流方向发生从0°到90°的旋转,输出的霍尔电压极性发生周期性变化。

但应注意到失调电压的极性不会随电流的旋转发生变化,而是始终保持不变。使用电流旋转法产生的霍尔电压VH和失调电压VOP的波形如图2中所示。

将混叠有失调的霍尔信号送入后续的放大电路进行放大。该放大电路由两个基本的CMOS运算放大器A构成一个双端输入/双端输出的放大器,放大倍数为A1=2(1+R1/R2)。

同时,应注意放大电路自身的等效输入失调电压Voa的极性不变,因此可以和输入的失调电压叠加在一起,被后续的霍尔信号再生电路消除。

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