基于Delta-Sigma調(diào)制的磁傳感器讀出電路設(shè)計.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)和高科技制造行業(yè)的快速發(fā)展，磁傳感器在包括電子羅盤、磁盤讀取、無刷電機、汽車、智能交通、電源設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測等眾多方面發(fā)揮著愈來愈重要的作用。而作為磁傳感器與計算機連接的重要一環(huán)，磁傳感器讀出電路的設(shè)計也變得更加有意義。
　　磁傳感器輸出的電壓信號一般是 mV量級的模擬信號，不能直接送入計算機處理，而且很容易被后續(xù)電路的失調(diào)和噪聲所淹沒。讀出電路的作用就是將模擬信號無損放大，再轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。故讀出電路包含兩個主要的模塊：

2、前置放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
　　鑒于斬波運放在失調(diào)消除方面的良好效果，本文使用斬波運放作為前置放大器。傳統(tǒng)的奈奎斯特型ADC對工藝的要求比較高，因為模擬電路的元器件的匹配性會影響轉(zhuǎn)換的精度。而基于過采樣技術(shù)和噪聲整形技術(shù)的Delta-Sigma ADC在獲得高精度的同時大大降低了對模擬電路的要求。而且考慮到磁傳感器極低的輸出頻率，Delta-Sigma ADC就是讀出電路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最佳選擇。
　　本文在CSMC0.5μm C

3、MOS工藝下，完成了一款電源電壓3.3 V，分辨率12位，采樣速率3 kSPS的基于Delta-Sigma調(diào)制的磁傳感器讀出電路的設(shè)計。
　　本文首先介紹了讀出電路的基本原理，包括Delta-Sigma調(diào)制和動態(tài)失調(diào)消除。同時對過采樣、噪聲整形、自校零技、斬波技術(shù)等基本概念進行詳細的解讀。接著分析了讀出電路的各個非理想因素及其影響，例如環(huán)路ADC、DAC的非理想特性、采樣時鐘抖動、積分器的非理想因素等等。并用 Simulink對讀