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霍尔元件DH251详解(上篇)

文章出处:未知 人气:发表时间:2020-05-28 16:05
DH251系列霍尔开关传感器是迪仕电子科技生产的一种微功率霍尔开关芯片。本文将介绍了这种霍尔开关器件的特性原理和封装形式,分析DH251霍尔元件的组成原理和工作特性,给出DH251霍尔元件在低功耗应用中的限制条件。
关键词:霍尔开关;微功耗;低电压;DH251霍尔元件 
 
1概述
迪仕电子科技生产各种类型的霍尔开关,其中DH251是一组微功率霍尔开关型传感器。该他的特点是工作电压和功耗极低,与磁极无关,即任何磁极都能使其工作(接通)、超灵敏、数字锁存输出等。它特别适用于电池供电的手持设备,如手机、寻呼机、无绳电话、掌上电脑等。
DH251霍尔元件具有1.65V~6V的低工作电压和内部时序结构,以降低器件的平均功耗。该产品通过斩波波调零(动态失调消除)技术提高了稳定性,从而降低了残余失调电压。这些偏移电压通常由器件成型工艺、温度系数和热应力产生。该产品在硅片上集成了霍尔电压发生器、小信号放大器、斩波稳零器、锁存器和金属氧化物半导体场效应晶体管输出驱动器。先进的BiCMOS技术使产品具有低工作电压、极低功耗、极低失调误差和极小几何尺寸的特点。该产品有两种包装形式,一种是插件TO-92封装,另外一种是SOT-23贴片封装。
 
2低功耗
DH251霍尔元件产品内置定时电路,用于定期激活(也称为唤醒)霍尔传感器,使其工作一段时间,然后使传感器休眠一段时间。传感器的工作时间加上睡眠时间是一个计时周期,如如图2所示。对于不同的设备,传感器的工作时间是不同的,不同器件的时序周期也不同,。在短唤醒时间内,传感器执行采样测量,并在定时脉冲的下降沿锁存数据。在睡眠期间,器件的输出是最新采样的结果。设备的电源电流不受输出状态的影响。
 
3动态斩波技术
霍尔元件可以看作是一组类似于电桥,惠斯顿的电阻阵列。这些电阻的匹配是导致器件失调的主要因素,而器件的成型工艺、热应力和温度系数是导致电阻失调的最重要因素。A32xx系列产品采用动态斩波技术消除失调,利用内部集成的高频时钟控制CMOS开关动态改变流经器件的电流方向和霍尔电压测量端内部采样保持电路捕获的霍尔电压信号,然后采用低失调双极电路进行处理,使电阻失配引起的残余失调电压能够相互抵消。这种技术使DH251霍尔元件具有极其稳定的静态霍尔输出电压,而不受热应力的影响。