【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及霍尔信号放大，具体涉及一种霍尔信号放大电路及霍尔感应装置。
技术介绍
1、霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁电传感器，捕捉电流产生的磁场，将其转化为输出电压，可测量位置、转速、角度和电流之类的物理量，目前已广泛应用于汽车、自动化工业和新能源领域。一般来说，霍尔传感器产生的感生电压与其探测的电流成正比，由于霍尔传感器通常使用硅基器件，产生的霍尔感应电压比较小，需要使用放大电路将感应电压放大后以供下一级系统使用。
2、相关技术的霍尔感应电压放大电路如图4所示，包括有两个相同的运算放大器，这种对称结构虽然能够减小运算放大器失调电压对最终感应输出电压精度的影响，但无法完全消除运算放大器的失调电压，加上霍尔传感器本身失调，会对霍尔传感器输出的感应电压造成影响，且失调为不可控量，当霍尔信号增量比较小时，失调误差对结果的影响更大，甚至会造成逻辑错误。
技术实现思路
1、本专利技术解决了相关技术中的霍尔感应电压放大电路无法完全消除运算放大器的失调电压的问题，提出一种霍尔信号放大电路及霍尔感应装置，能够消除霍尔信号的失调。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：一种霍尔信号放大电路，与霍尔传感器相连接，包括：
3、基准模块，其控制端与所述霍尔传感器第一输出端连接，基准模块能够将霍尔传感器的第一输出端直流电平钳位在1/2电源电压；
4、失调校准模块，其输出端分别与所述霍尔传感器第一输出端和积分放大模块的第一输入端连接，失调校准模
5、积分放大模块，其第二输入端与霍尔传感器的第二输出端连接，积分放大模块能够对补偿后的霍尔感应信号进行放大处理，并输出最终的霍尔感应信号。
6、本技术方案的霍尔信号放大电路主要包括基准模块、失调校准模块以及积分放大模块，将初始霍尔传感器初始输出的微弱霍尔感应信号经过失调校准模块和基准模块后再送入积分放大模块，能够对微弱的原始霍尔感应信号进行精准放大，并且放大倍数可以大范围调整，能够消除霍尔传感器和积分运算放大模块的失调电压。
7、本专利技术还进一步设置为：所述基准模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的同向输入端，所述第二运算放大器的输出端连接霍尔传感器的电源端，所述第二运算放大器的反向输入端连接所述霍尔传感器的第一输出端；所述第二运算放大器的输出端作为基准模块的输出端，所述第二运算放大器的反向输入端作为基准模块的控制端。
8、本技术方案中，基准模块的输出端与控制端均与霍尔传感器相连接。
9、本专利技术还进一步设置为：所述第一运算放大器的同向输入端分别连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第一运算放大器的反向输入端连接其输出端，所述第一电阻的另一端连接电源，其作为基准模块的电源端，所述第二电阻的另一端接地，其作为基准模块的接地端。
10、本技术方案中，第一电阻和第二电阻的阻值相同。
11、本专利技术还进一步设置为：所述积分放大模块包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的同向输入端与霍尔传感器的第二输出端连接，所述第三运算放大器的反向输入端连接有第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接第二运算放大器的反向输入端和所述霍尔传感器的第一输出端；所述第三运算放大器的反向输入端作为积分放大模块的第一输入端，所述第三运算放大器的正向输入端作为积分放大模块的第二输入端，所述第三运算放大器的输出端作为积分放大模块的输出端。
12、本技术方案中，第五电阻的一端与积分放大模块的第一输入端连接，其另一端分别与基准模块的控制端和霍尔传感器的第一输出端连接。
13、本专利技术还进一步设置为：所述第三运算放大器的反向输入端分别连接第三电阻的一端和电容的一端，所述第三电阻和电容并联，所述第三电阻的另一端和电容的另一端均与第三运算放大器的输出端连接。
14、本技术方案中，第三电阻的类型与第一电阻和第二电阻一致。
15、本专利技术还进一步设置为：所述失调校准模块包括数模转换器，所述数模转换器的一端连接有第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端与所述第三运算放大器的反向输入端连接，所述数模转换器的输出端作为失调校准模块的输出端。
16、本技术方案中，具体通过数模转换器来发挥对失调电压的补偿作用。
17、本专利技术还进一步设置为：所述第三运算放大器的失调电压和霍尔传感器自带的失调电压累计表示为失调电压vos，所述数模转换器对失调电压vos的校准范围为：
18、，
19、其中，ac为霍尔信号放大倍数，avdd为供电电压，r3、r4分别为第三电阻和第四电阻的阻值，q为数模转换器的位数。
20、本技术方案中，失调校准范围随着霍尔信号放大倍数和供电电压的改变而变化。
21、本专利技术还进一步设置为：所述霍尔信号放大倍数ac具体为：
22、，
23、其中，r5为第五电阻的阻值。
24、本专利技术还进一步设置为：所述失调电压vos叠加在第三运算放大器opa1的反向输入端。
25、本技术方案中，由于第三电阻和第四电阻均为定值电阻，故霍尔信号放大倍数的大小取决于值的大小。
26、本专利技术还进一步设置为：所述第五电阻为可编辑电阻。
27、一种霍尔感应装置，包含上述的一种霍尔信号放大电路和霍尔传感器，所述霍尔信号放大电路包括：
28、基准模块，其控制端与所述霍尔传感器第一输出端连接，基准模块能够将霍尔传感器的第一输出端直流电平钳位在1/2电源电压；
29、失调校准模块，其输出端分别与所述霍尔传感器第一输出端和积分放大模块的第一输入端连接，失调校准模块能够对积分放大模块的失调电压和霍尔传感器自带的失调电压进行补偿；
30、积分放大模块，其第二输入端与霍尔传感器的第二输出端连接，积分放大模块能够对补偿后的霍尔感应信号进行放大处理，并输出最终的霍尔感应信号。
31、本技术方案还涉及一种霍尔感应装置，该装置内设置有上述的霍尔信号放大电路以及霍尔传感器，同样起到消除霍尔信号失调的作用。
32、本专利技术能够带来如下的有益效果：
33、本专利技术涉及的一种霍尔信号放大电路，通过采用基准模块来固定最终的霍尔感应信号输出共模电平为1/2*avdd，同时能为霍尔元件提供电源，使用失调校准模块调整失调电压对输出共模电平的影响以及失调电压被放大后对输出霍尔感应信号的干扰，失调电压的调整范围大，调整精度高；通过积分放大模块实现对微弱感应电压的放大。
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1.一种霍尔信号放大电路，其特征在于，与霍尔传感器相连接，包括：
2.根据权利要求1所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述基准模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的同向输入端，所述第二运算放大器的输出端连接霍尔传感器的电源端，所述第二运算放大器的反向输入端连接所述霍尔传感器的第一输出端；所述第二运算放大器的输出端作为基准模块的输出端，所述第二运算放大器的反向输入端作为基准模块的控制端。
3.根据权利要求2所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述第一运算放大器的同向输入端分别连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第一运算放大器的反向输入端连接其输出端，所述第一电阻的另一端连接电源，其作为基准模块的电源端，所述第二电阻的另一端接地，其作为基准模块的接地端。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述积分放大模块包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的同向输入端与霍尔传感器的第二输出端连接，所述第三运算放大器的反向输入端连接有第五电阻的一端，所述第五电阻的
5.根据权利要求4所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述第三运算放大器的反向输入端分别连接第三电阻的一端和电容的一端，所述第三电阻和电容并联，所述第三电阻的另一端和电容的另一端均与第三运算放大器的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述失调校准模块包括数模转换器，所述数模转换器的一端连接有第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端与所述第三运算放大器的反向输入端连接，所述数模转换器的输出端作为失调校准模块的输出端。
7.根据权利要求6所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述第三运算放大器的失调电压和霍尔传感器自带的失调电压累计表示为失调电压VOS，所述数模转换器对失调电压VOS的校准范围为：
8.根据权利要求7所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述霍尔信号放大倍数AC具体为：
9.根据权利要求4所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述第五电阻为可编辑电阻。
10.一种霍尔感应装置，其特征在于，包含权利要求1-9任一项的一种霍尔信号放大电路和霍尔传感器，所述霍尔信号放大电路与霍尔传感器相连接，所述霍尔信号放大电路包括：
...【技术特征摘要】
1.一种霍尔信号放大电路，其特征在于，与霍尔传感器相连接，包括：
2.根据权利要求1所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述基准模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的同向输入端，所述第二运算放大器的输出端连接霍尔传感器的电源端，所述第二运算放大器的反向输入端连接所述霍尔传感器的第一输出端；所述第二运算放大器的输出端作为基准模块的输出端，所述第二运算放大器的反向输入端作为基准模块的控制端。
3.根据权利要求2所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述第一运算放大器的同向输入端分别连接有第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第一运算放大器的反向输入端连接其输出端，所述第一电阻的另一端连接电源，其作为基准模块的电源端，所述第二电阻的另一端接地，其作为基准模块的接地端。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种霍尔信号放大电路，其特征在于，所述积分放大模块包括第三运算放大器，所述第三运算放大器的同向输入端与霍尔传感器的第二输出端连接，所述第三运算放大器的反向输入端连接有第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接第二运算放大器的反向输入端和所述霍尔传感器的第一输出端；所述第三运算放大器的反向输入端作为积分放大模块的第一输入端，所述第三运算放大器的正向...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊，赵铮，徐嘉悦，
申请(专利权)人：杭州瑞盟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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