CN208860942U - 集成电路和霍尔传感器集成电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及集成电路和霍尔传感器集成电路。本实用新型解决的技术问题在于，常规电路使用电流输出DAC和电压输出DAC两者，这增加了IC的总体尺寸，增加了IC的成本，并且增加了IC的功耗。所述集成电路包括传感器电路以及耦接到所述传感器电路的驱动器电路。所述驱动器电路包括用以生成偏置电压的放大器，耦接到所述放大器的信号转换器电路，以及耦接到所述放大器的控制电路。所述控制电路包括响应于控制信号的开关，以及耦接到所述开关的晶体管。由本实用新型实现的技术效果是提供这样的集成电路，所述集成电路利用一个DAC生成电流输出和电压输出两者，芯片尺寸更小，功耗更低，并且生产成本更低。

Description

集成电路和霍尔传感器集成电路
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月28日提交的美国临时专利申请序列号62/526,074 的权益，并将该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本实用新型涉及集成电路和霍尔传感器集成电路。
背景技术
各种集成电路需要两个数模转换器(DAC)—一个用以提供电流输出，并且另一个用以提供电压输出。例如，在传感器集成电路(IC)中，可能需要电流输出DAC来调整传感器的灵敏度，并且可能需要电压输出DAC来调整偏移电压。虽然就作为所施加的数字输入代码的函数的对应输出而言，电流输出DAC与电压输出DAC相同，但电流DAC“控制”满量程电流，而电压输出DAC仅提供与施加的电压参考成比例的输出。然而，将两个DAC集成到电路中会增加IC 的总体尺寸，这在具有有限芯片空间的应用中(诸如在便携式电子器件中)可能是有问题的。另外，将两个DAC集成到IC中也会增加传感器IC的总体成本和功耗。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于，常规电路使用电流输出DAC和电压输出DAC两者，这增加了IC的总体尺寸，增加了IC的成本，并且增加了IC的功耗。
本技术的各种实施方案可包括用于集成电路(IC)的装置。该装置可包括集成电路，该集成电路包括传感器电路和耦接到传感器电路的驱动器电路。驱动器电路可包括被配置为生成偏置电压的放大器，耦接到放大器的信号转换器电路，以及耦接到放大器的控制电路。控制电路可包括响应于控制信号的开关，以及耦接到开关的晶体管。
根据一个方面，集成电路包括：传感器电路；以及驱动器电路，该驱动器电路耦接到传感器电路并且包括：放大器，该放大器被配置为在偏置输出端子处生成偏置电压；信号转换器电路，该信号转换器电路耦接到放大器；以及控制电路，该控制电路耦接到放大器并且被配置为在以下模式中的一个下选择性地操作驱动器电路：电流模式；以及电压模式。
在上述集成电路的一个实施方案中，控制电路包括：多个开关，每个开关响应于控制信号；以及耦接到多个开关中的至少一个的至少一个晶体管。
在上述集成电路的一个实施方案中，控制电路包括：第一开关，该第一开关与第二开关串联耦接，并且耦接到偏置输出端子；第三晶体管，该第三晶体管包括栅极端子，其中栅极端子耦接到定位在第一开关和第二开关之间的节点；以及耦接在参考电压和放大器之间的第三开关和电阻元件。
在一个实施方案中，上述集成电路还包括开关电路，该开关电路耦接到传感器电路和驱动器电路，并且响应于控制信号。
在上述集成电路的一个实施方案中，开关电路包括：第四开关，该第四开关耦接在第一放大器电路的第一输出端子与第二放大器电路的第一端子之间；第五开关，该第五开关耦接在第一放大器电路的第二输出端子与第二放大器电路的第二端子之间；第六开关，该第六开关耦接在第四开关和驱动器电路之间；以及第七开关，该第七开关耦接到：第五开关；驱动器电路；以及第一放大器电路的第一输入端子。
在上述集成电路的一个实施方案中，信号转换器电路耦接到放大器的反相端子；并且控制电路耦接到：放大器的非反相端子；以及放大器的偏置输出端子。
根据另一个方面，霍尔传感器集成电路包括：霍尔传感器电路，该霍尔传感器电路被配置为响应于磁场来生成霍尔信号；驱动器电路，该驱动器电路耦接到霍尔传感器电路并且被配置为在以下模式中的一个下操作：电流模式；以及电压模式；其中驱动器电路包括：控制电路，该控制电路耦接到偏置电压；第一放大器电路，该第一放大器电路耦接到霍尔传感器电路的输出端；第二放大器电路，该第二放大器电路耦接到驱动器电路；以及开关电路，该开关电路耦接在第一放大器电路的输出端和第二放大器电路的输入端之间，包括：多个开关，其中每个开关响应于专用控制信号。
在上述霍尔传感器集成电路的一个实施方案中，控制电路还包括：第一开关，该第一开关耦接到偏置电压；第二开关，该第二开关与第一开关串联耦接；第三晶体管，该第三晶体管包括栅极端子，其中栅极端子耦接到定位在第一开关和第二开关之间的节点；以及耦接在参考电压和放大器之间的第三开关和电阻元件；其中第一开关、第二开关和第三开关中的每个开关响应于专用控制信号。
在上述霍尔传感器集成电路的一个实施方案中，开关电路包括：第四开关，该第四开关耦接在第一放大器电路的第一输出端子与第二放大器电路的第一输入端子之间；第五开关，该第五开关耦接在第一放大器电路的第二输出端子与第二放大器电路的第二输入端子之间；第六开关，该第六开关耦接到：第四开关；驱动器电路；以及第二放大器电路的第一输入端子；以及第七开关，该第七开关耦接到：第五开关；驱动器电路；以及第二放大器电路的第二输入端子。
在上述霍尔传感器集成电路的一个实施方案中，驱动器电路还包括：信号转换器电路；放大器，该放大器包括：反相输入端子；非反相输入端子；和偏置输出端子；以及电流镜，该电流镜耦接到霍尔传感器电路和放大器；其中：信号转换器电路耦接到放大器的反相输入端子；并且控制电路耦接到：放大器的非反相输入端子；以及放大器的偏置输出端子。
由本实用新型实现的技术效果是提供这样的集成电路，该集成电路利用一个DAC生成电流输出和电压输出两者，芯片尺寸更小，功耗更低，并且生产成本更低。
附图说明
当结合以下例示性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。
图1是根据本技术的示例性实施方案的传感器IC的框图。
图2是根据本技术的示例性实施方案的传感器IC的电路图；
图3是根据本技术的第一实施方案的处于电压模式的驱动器电路的电路图；
图4是根据本技术的第一实施方案的处于电流模式的驱动器电路的电路图；
图5是根据本技术的第一实施方案的处于电流模式的传感器IC的电路图；
图6是根据本技术的第一实施方案的处于电压模式的传感器IC的电路图；
图7是根据本技术的第二实施方案的处于电压模式的驱动器电路的电路图；
图8是根据本技术的第二实施方案的处于电流模式的驱动器电路的电路图；
图9是根据本技术的各种实施方案的在传感器IC中的各种开关和对应模式的时序图；
图10A是根据本技术的各种实施方案的在传感器IC的输出端子处的电压的输出波形；
图10B是根据本技术的各种实施方案的在放大器电路的第一输出端子处的电压以及在放大器电路的第二输出端子处的电压的输出波形；
图10C是根据本技术的各种实施方案的在第二放大器电路的非反相端子处的电压波形；并且
图10D是根据本技术的各种实施方案的通过霍尔传感器电路的电流波形。
具体实施方式
本技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。此类功能块可通过被配置为执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本技术可采用各种类型的开关、晶体管、放大器、信号转换器、采样电路、霍尔元件、传感器等，它们可执行各种功能。此外，本技术可结合任何数量的应用来实施，并且所述设备仅为该技术的一种示例性应用。另外，本技术可采用用于提供电源电压，传输控制信号，对信号进行采样等的任何数量的常规技术。
本技术的各个方面可与期望电流和电压控制的任何合适的电路和/或系统 (诸如具有一个或多个传感器的系统)结合使用。现在参见图1，在本技术的示例性实施方案中，传感器IC 100可被配置为生成传感器信号，对传感器信号进行采样，并且/或者放大传感器信号。传感器IC 100可被配置为在电流模式和电压模式下操作。传感器IC 100可包括被配置为控制IC的各种部件的电流和电压的各种电路和/或系统。例如，在示例性实施方案中，传感器IC 100可包括驱动器电路105A/B、传感器电路(诸如霍尔传感器电路145)、第一开关电路 170、采样电路150、第一放大器电路155、第二开关电路110和第二放大器电路165。在各种实施方案中，驱动器电路105可以能够生成恒定电流和恒定电压，并且传感器IC 100可分别在电流模式和电压模式下操作。根据各种实施方案，开关电路110和控制电路140A/B可彼此结合操作以提供电流模式和电压模式之间的第一转变周期，以及电压模式和后续电流模式之间的第二转变周期。
根据各种实施方案，驱动器电路105A/B可被配置为提供恒定电流以控制电路或设备(诸如霍尔传感器电路145)的操作和/或灵敏度，并且提供恒定电压以控制和/或调整电路或设备(诸如第二放大器电路165)的偏移电压。例如，驱动器电路105A/B可包括控制电路140A/B以在电流模式和电压模式中的一个下选择性地操作传感器IC 100。驱动器电路105A/B还可包括信号转换器130 (诸如被配置为将数字信号转换为模拟信号的数模转换器)以及放大器135。
根据各种实施方案，放大器135可被配置为具有反相端子(-)和非反相端子 (+)的运算跨导放大器。根据各种实施方案，反相端子(-)可耦接到信号转换器 130，并且非反相端子(+)可耦接到第二放大器电路165。放大器135的输出端子可耦接到多个晶体管M1、M2，其中晶体管M1和M2进一步耦接到电源电压VDD。例如，放大器135的输出端子可耦接到晶体管M1、M2的相应栅极端子。
放大器135还可被配置为向控制电路140A/B供应偏置电压。例如，放大器135可经由开关S1和S2耦接到控制电路140A/B，并且开关可被选择性地操作(例如，接通或关断)以向晶体管M3的栅极端子供应偏置电压。根据各种实施方案，控制电路140A/B可耦接到放大器135的偏置输出端子。
根据示例性实施方案，并且参见图2，驱动器电路105A/B还可包括电流镜电路，该电流镜电路包括晶体管M4和M5，每个晶体管包括栅极端子和两个源极/漏极端子(S/D端子)，其中通过晶体管M5的电流镜像通过晶体管M4的电流。
参见图2、图3和图7，控制电路140A/B可包括多个开关S1、S2、S3。每个开关S1、S2、S3可从控制器(未示出)接收对应的控制信号，以根据期望的操作选择性地打开(OFF)或闭合(ON)每个开关S1、S2、S3。每个开关S1、S2、 S3可包括适于对各种电路部件(诸如模拟开关、晶体管等)进行电耦接/解耦的任何设备和/或电路。控制电路140A/B还可包括晶体管M3以结合多个开关S1、 S2、S3操作以实现期望的操作模式。晶体管M3可包括栅极端子和两个源极/ 漏极端子。根据一个实施方案，例如参见图3，晶体管M3是N沟道晶体管，并且在替代实施方案中，例如参见图7，晶体管M3是P沟道晶体管。
根据各种实施方案，开关S1和S2串联耦接在参考电压和放大器135之间。例如，并且参见图3，参考电压是电源电压VDD。作为另外一种选择，并且参见图7，参考电压是地电压。
根据各种实施方案，晶体管M3的栅极端子可耦接到位于开关S1和S2之间的第一节点N1。晶体管M3的剩余端子(即，S/D端子)可耦接到在一个S/D 端子处的参考电压，并且经由第二节点N2耦接到放大器135的非反相端子(+)。
开关S3可耦接到电阻元件，诸如电阻器，并且开关S3与电阻器一起可耦接在参考电压与晶体管M1的源极/漏极端子之间。开关S3与电阻器一起还可经由第二节点N2耦接到放大器135的非反相端子(+)。
霍尔传感器电路145可被配置为根据磁场变化生成霍尔信号。例如，根据示例性实施方案，霍尔传感器电路145包括霍尔元件125和多个开关。开关可选择性地操作以促进电流通过霍尔元件125。此外，可通过控制通过霍尔元件 125的电流来调整霍尔元件125灵敏度。霍尔元件125可包括通过输出与磁场强度成比例的电压来响应于磁场的任何合适的材料。由霍尔元件125生成的电压可被称为霍尔信号。根据各种实施方案，霍尔传感器电路145可耦接到驱动器电路105A/B并且响应于驱动器电路105A/B。传感器IC 100可被配置为与霍尔传感器电路145的各种部件(诸如多个开关)结合来选择性地操作开关S1、 S2、S3，以促进恒定电流通过霍尔元件125。
采样电路150可被配置为执行信号(诸如来自霍尔传感器电路145的霍尔信号)的各种采样功能。例如，采样电路150可耦接到霍尔元件125，并且被配置为接收由霍尔元件125生成的霍尔信号。采样电路150可包括适于执行采样操作的任何电路和/或系统。例如，采样电路150可包括任何数量的部件(诸如开关和电容器)，它们彼此结合操作以执行采样功能。
根据示例性实施方案，霍尔传感器电路145经由第一开关电路170选择性地耦接到采样电路150，该第一开关电路被配置为将霍尔传感器电路145耦接到采样电路150，或者将霍尔传感器电路145与采样电路150解耦。例如，第一开关电路170可包括一个或多个开关，诸如模拟开关、晶体管等。
第一放大器电路155可被配置为放大信号，诸如来自采样电路150的采样的霍尔信号。例如，第一放大器可耦接到采样电路150。第一放大器电路155 可包括适于放大信号的任何电路和/或系统。例如，第一放大器电路155可包括第一运算放大器115和各种部件(诸如开关和电容器)以与第一运算放大器115 结合操作以放大采样的霍尔信号。第一放大器电路155还可包括各种部件以将
第一放大器电路155选择性地耦接到采样电路150。例如，第一放大器155和采样电路150可经由开关设备耦接。根据示例性实施方案，第一放大器电路155 被配置为差分放大器，该差分放大器包括反相输入端子(-)、非反相输入端子(+)、负输出端子Von和正输出端子Vop。第一放大器电路155的输出端子可耦接到第二放大器电路165。
第二放大器电路165可被配置为进一步放大霍尔信号。例如，第二放大器电路165的输入端可耦接到第一放大器电路155的输出端，使得第二放大器电路165第二次放大霍尔信号。第二放大器电路165可包括适于放大信号的任何电路和/或系统。在示例性实施方案中，第二放大器电路165可包括第二运算放大器120，该第二运算放大器被配置为放大第一放大器电路155的输出信号。第二放大器电路165可经由第二开关电路110选择性地耦接到第一放大器电路 155。第二放大器电路165可进一步耦接到驱动器电路105A/B。例如，第二运算放大器120的非反相端子(+)可耦接到控制电路140A/B以接收恒定电压，该恒定电压向第二运算放大器120提供偏移电压。第二放大器电路165可生成输出电压VHout。
第二开关电路110可被配置为将第一放大器电路155选择性地耦接到第二放大器电路165。第二开关电路110可包括适于将第一放大器电路155电耦接到第二放大器电路165，或者将第一放大器电路155与第二放大器电路165电解耦，并且/或者适于稳定输出电压VHout的任何电路和/或设备。例如，第二开关电路110可包括多个开关S4、S5、S6、S7。开关S4和S5可由控制器(未示出)单独操作以将第一运算放大器115的输出端子耦接到第二运算放大器120 的输入端子。类似地，开关S6和S7可由控制器单独操作以将第二运算放大器120耦接到驱动器电路105A/B以稳定输出电压VHout。每个开关S4、S5、S6、 S7可包括适于对各种电路部件(诸如模拟开关、晶体管等)进行电耦接/解耦的任何设备和/或电路。
根据各种实施方案，并且参见图1-图10A-图10D，传感器IC 100能够在电流模式和电压模式下操作。在电流模式期间，传感器IC 100可执行采样和第一放大，并且在电压模式期间，传感器IC 100可执行第二放大。根据各种实施方案，传感器IC 100一次在一种模式下操作。传感器IC可进一步操作以提供电流模式和电压模式之间的第一转变周期，以及在电压模式和后续电流模式之间的第二转变周期。根据示例性实施方案，传感器IC 100可在电流模式、第一转变周期、电压模式和第二转变周期之间之间循环地操作。
在示例性操作中，并且参见图4、图5、和图8、图9、以及图10A-图10D，在电流模式期间，驱动器电路105A/B生成恒定电流以控制霍尔传感器电路145 的灵敏度。根据一个实施方案，并且参见图5，放大器135生成偏置电压，并且向晶体管M4和M5的栅极端子供应偏置电压，这控制通过晶体管M4和M5 以及传感器电路145的电流。另外，开关S1打开(OFF)，开关S2闭合(ON)，开关S3闭合(ON)。这导致晶体管M3断开，而晶体管M4和M5导通，从而允许电流流过霍尔传感器电路145。在电流模式期间，传感器IC 100也对霍尔信号进行采样和放大。例如，采样电路150可对霍尔信号进行采样，并且第一放大器电路155可执行采样的霍尔信号的第一放大。根据示例性实施方案，传感器IC 100可在电流模式期间执行两次采样和放大。例如，传感器IC 100可以0 度进行采样并且放大，然后再次以90度进行采样并且放大。
根据示例性实施方案，在电流模式期间，将第二放大器电路165与第一放大器电路155解耦以防止电流从第一放大器电路155流到第二放大器电路和/ 或驱动器电路105A/B。例如，第二开关电路110的开关S4和S5可被选择性地操作以解耦第二放大器电路165。在电流模式期间从第一放大器电路155流回到驱动器电路105A/B的非预期电流可能导致不准确的霍尔信号并且因此导致不准确的电压输出VHout。另外，开关S6和S7闭合(ON)以稳定第二放大器电路165的输出电压。
在电压模式期间，并且参见图2、图3、图6、图7、图9和图10A-图10D，驱动器电路105A/B向第二放大器电路165供应恒定电压。根据一个实施方案，并且参见图6，晶体管M3被接通以生成恒定电压。例如，放大器135通过闭合开关S1，打开开关S2并且打开开关S3来向晶体管M3的栅极端子供应偏置电压。
根据示例性实施方案，该布置提供第二放大器电路165操作所需的恒定电压并执行霍尔信号的第二放大。在电压模式期间，第二放大器电路165例如在第一放大器电路155放大霍尔信号之后再次放大霍尔信号，并且生成输出电压 VHout。因此，开关S4和S5闭合以将第一放大器电路155耦接到第二放大器电路165。另外，开关S6和S7可打开以确保驱动器电路105A/B的正确操作。
参见图2、图9和图10A-图10D，操作还可包括电流模式和电压模式之间的第一转变周期，以及电压模式和电流模式之间的第二转变周期。在第一转变周期期间，开关S4和S5闭合并且开关S6和S7打开以确保输出电压VHout 稳定并且逐渐改变。类似地，在第二转变周期期间，开关S4和S5打开，而开关S6和S7闭合以稳定输出电压VHout并且确保其在驱动器电路105A在电流模式下工作之前逐渐改变。
根据一个方面，集成电路包括：传感器电路；以及驱动器电路，该驱动器电路耦接到传感器电路并且包括：放大器，该放大器被配置为在偏置输出端子处生成偏置电压；信号转换器电路，该信号转换器电路耦接到放大器；以及控制电路，该控制电路耦接到放大器并且被配置为在以下模式中的一个下选择性地操作驱动器电路：电流模式；以及电压模式。
在一个实施方案中，控制电路包括：多个开关，每个开关响应于控制信号；以及耦接到多个开关中的至少一个的至少一个晶体管。
在一个实施方案中，控制电路包括：第一开关，该第一开关与第二开关串联耦接；并且耦接到偏置输出端子；第三晶体管，该第三晶体管包括栅极端子，其中栅极端子耦接到定位在第一开关和第二开关之间的节点；以及耦接在参考电压和放大器之间的第三开关和电阻元件。
在一个实施方案中，传感器电路包括霍尔元件，该霍尔元件被配置为响应于磁场来生成霍尔信号。
在一个实施方案中，集成电路还包括开关电路，该开关电路耦接到传感器电路和驱动器电路，并且响应于控制信号。
在一个实施方案中，开关电路包括：第四开关，该第四开关耦接在第一放大器电路的第一输出端子与第二放大器电路的第一端子之间；以及第五开关，该第五开关耦接在第一放大器电路的第二输出端子与第二放大器电路的第二端子之间。
在一个实施方案中，开关电路还包括：第六开关，该第六开关耦接在第四开关和驱动器电路之间；以及第七开关，该第七开关耦接到：第五开关；驱动器电路；以及第一放大器电路的第一输入端子。
在一个实施方案中，信号转换器电路耦接到放大器的反相端子；并且控制电路耦接到：放大器的非反相端子；以及放大器的偏置输出端子。
在一个实施方案中，集成电路还包括：第一放大器电路，该第一放大器电路耦接到传感器电路的输出端；第二放大器电路，该第二放大器电路耦接到第一放大器电路的输出端和驱动器电路；以及开关电路，该开关电路耦接在第一放大器电路和第二放大器电路之间；并且耦接到驱动器电路；其中开关电路包括多个开关。
在另一个方面，用于操作霍尔传感器集成电路的方法包括：用驱动器电路生成电流，该驱动器电路包括：信号转换器；耦接到信号转换器的放大器；以及耦接到放大器的控制电路；用霍尔传感器生成传感器信号；将第一放大器电路与第二放大器电路解耦；用驱动器电路生成电压；以及将第一放大器电路耦接到第二放大器电路。
在一个操作中，该方法还包括用放大器生成偏置电压。
在一个操作中，生成电压包括将控制电路耦接到偏置电压；并且生成电流包括将控制电路与偏置电压解耦。
在一个操作中，该方法还包括：用采样电路对传感器信号进行采样；用第一放大器电路放大采样的传感器信号；以及用第二放大器电路放大来自第一放大器电路的信号。
在又一个方面，霍尔传感器集成电路包括：霍尔传感器电路，该霍尔传感器电路被配置为响应于磁场来生成霍尔信号；驱动器电路，该驱动器电路耦接到霍尔传感器电路并且被配置为在以下模式中的一个下操作：电流模式；以及电压模式；其中驱动器电路包括：控制电路，该控制电路耦接到偏置电压；第一放大器电路，该第一放大器电路耦接到霍尔传感器电路的输出端；第二放大器电路，该第二放大器电路耦接到驱动器电路；以及开关电路，该开关电路耦接在第一放大器电路的输出端和第二放大器电路的输入端之间，包括：多个开关，其中每个开关响应于专用控制信号。
在一个实施方案中，驱动器电路还包括：信号转换器；以及耦接到信号转换器的放大器，该放大器包括：反相输入端子；非反相输入端子；以及偏置输出端子；其中放大器被配置为生成偏置电压。
在一个实施方案中，控制电路还包括：第一开关，该第一开关耦接到偏置电压；第二开关，该第二开关与第一开关串联耦接；第三晶体管，该第三晶体管包括栅极端子，其中栅极端子耦接到定位在第一开关和第二开关之间的节点；以及耦接在参考电压和放大器之间的第三开关和电阻元件；其中第一开关、第二开关和第三开关中的每个开关响应于专用控制信号。
在一个实施方案中，开关电路包括：第四开关，该第四开关耦接在第一放大器电路的第一输出端子与第二放大器电路的第一端子之间；以及第五开关，该第五开关耦接在第一放大器电路的第二输出端子与第二放大器电路的第二端子之间。
在一个实施方案中，开关电路还包括：第六开关，该第六开关耦接到：第四开关；驱动器电路；以及第二放大器电路的第一输入端子；以及第七开关，该第七开关耦接到：第五开关；驱动器电路；以及第二放大器电路的第二输入端子。
在一个实施方案中，驱动器电路还包括：信号转换器电路；以及放大器，该放大器包括：反相输入端子；非反相输入端子；以及偏置输出端子；其中：信号转换器电路耦接到放大器的反相端子；并且控制电路耦接到：放大器的非反相端子；以及放大器的偏置输出端子。
在一个实施方案中，驱动器电路还包括：电流镜，该电流镜耦接到：霍尔传感器电路；以及放大器。
在上述描述中，已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。所示和所述特定具体实施方式用于展示所述技术及其最佳模式，而不旨在以任何方式另外限制本技术的范围。实际上，为简洁起见，方法和系统的常规制造、连接、制备和其它功能方面可能未详细描述。此外，多张图中示出的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或步骤。在实际系统中可能存在多个替代的或另外的功能关系或物理连接。
已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。然而，可在不脱离本技术的范围的情况下作出各种修改和变化。以示例性而非限制性方式考虑说明和附图，并且所有此类修改旨在包括在本技术的范围内。因此，应通过所述的一般实施方案及其在法律意义上的等同形式，而不是仅通过上述具体示例确定所述技术的范围。例如，除非另外明确说明，否则可以任何顺序执行任何方法或工艺实施方案中列举的步骤，并且不限于具体示例中提供的明确顺序。另外，任何装置实施方案中列举的部件和/或元件可以多种排列组装或者以其他方式进行操作配置，以产生与本技术基本上相同的结果，因此不限于具体示例中阐述的具体配置。
上文已经针对具体实施方案描述了有益效果、其他优点和问题解决方案。然而，任何有益效果、优点、问题解决方案或者可使任何具体有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何要素都不应被解释为关键、所需或必要特征或组成部分。
术语“包含”、“包括”或其任何变型形式旨在提及非排他性的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、制品、组合物或装置不仅仅包括这些列举的要素，而且还可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品、组合物或装置固有的其他要素。除了未具体引用的那些，本技术的实施所用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或部件的其他组合和/或修改可在不脱离其一般原理的情况下变化或以其他方式特别适于具体环境、制造规范、设计参数或其他操作要求。
上文已结合示例性实施方案描述了本技术。然而，可在不脱离本技术的范围的情况下对示例性实施方案作出变化和修改。这些和其他变化或修改旨在包括在本技术的范围内，如随附权利要求所述。

Claims (10)

1.一种集成电路，其特征在于，包括：
传感器电路；和
驱动器电路，所述驱动器电路耦接到所述传感器电路并且包括：
放大器，所述放大器被配置为在偏置输出端子处生成偏置电压；
信号转换器电路，所述信号转换器电路耦接到所述放大器；和
控制电路，所述控制电路耦接到所述放大器并且被配置为在以下模式中的一个下选择性地操作所述驱动器电路：
电流模式；以及
电压模式。
2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述控制电路包括：
多个开关，每个开关响应于控制信号；以及
至少一个晶体管，所述至少一个晶体管耦接到所述多个开关中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述控制电路包括：
第一开关，所述第一开关与第二开关串联耦接，并且所述第一开关耦接到所述偏置输出端子；
第三晶体管，所述第三晶体管包括栅极端子，其中所述栅极端子耦接到定位在所述第一开关和所述第二开关之间的节点；以及
第三开关和电阻元件，所述第三开关和电阻元件耦接在参考电压和所述放大器之间。
4.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，还包括开关电路，所述开关电路耦接到所述传感器电路和所述驱动器电路，并且响应于控制信号。
5.根据权利要求4所述的集成电路，其特征在于，所述开关电路包括：
第四开关，所述第四开关耦接在第一放大器电路的第一输出端子和第二放大器电路的第一端子之间；
第五开关，所述第五开关耦接在所述第一放大器电路的第二输出端子和所述第二放大器电路的第二端子之间；
第六开关，所述第六开关耦接在所述第四开关和所述驱动器电路之间；和
第七开关，所述第七开关耦接到：
所述第五开关；
所述驱动器电路；以及
所述第一放大器电路的第一输入端子。
6.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：
所述信号转换器电路耦接到所述放大器的反相端子；并且
所述控制电路耦接到：
所述放大器的非反相端子；以及
所述放大器的偏置输出端子。
7.一种霍尔传感器集成电路，其特征在于，包括：
霍尔传感器电路，所述霍尔传感器电路被配置为响应于磁场来生成霍尔信号；
驱动器电路，所述驱动器电路耦接到所述霍尔传感器电路并且被配置为在以下模式中的一个下操作：
电流模式；以及
电压模式；
其中，所述驱动器电路包括：
控制电路，所述控制电路耦接到偏置电压；
第一放大器电路，所述第一放大器电路耦接到所述霍尔传感器电路的输出端；
第二放大器电路，所述第二放大器电路耦接到所述驱动器电路；以及
开关电路，所述开关电路耦接在所述第一放大器电路的输出端和所述第二放大器电路的输入端之间，包括：
多个开关，其中每个开关响应于专用控制信号。
8.根据权利要求7所述的霍尔传感器集成电路，其特征在于，所述控制电路还包括：
第一开关，所述第一开关耦接到所述偏置电压；
第二开关，所述第二开关与所述第一开关串联耦接；
第三晶体管，所述第三晶体管包括栅极端子，其中所述栅极端子耦接到定位在所述第一开关和所述第二开关之间的节点；以及
第三开关和电阻元件，所述第三开关和电阻元件耦接在参考电压和放大器之间；
其中，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关中的每个开关响应于专用控制信号。
9.根据权利要求7所述的霍尔传感器集成电路，其特征在于，所述开关电路包括：
第四开关，所述第四开关耦接在所述第一放大器电路的第一输出端子和所述第二放大器电路的第一输入端子之间；
第五开关，所述第五开关耦接在所述第一放大器电路的第二输出端子与所述第二放大器电路的第二输入端子之间；
第六开关，所述第六开关耦接到：
所述第四开关；
所述驱动器电路；以及
所述第二放大器电路的所述第一输入端子；和
第七开关，所述第七开关耦接到：
所述第五开关；
所述驱动器电路；以及
所述第二放大器电路的所述第二输入端子。
10.根据权利要求7所述的霍尔传感器集成电路，其特征在于，所述驱动器电路还包括：
信号转换器电路；
放大器，所述放大器包括：
反相输入端子；
非反相输入端子；和
偏置输出端子；以及
电流镜，所述电流镜耦接到所述霍尔传感器电路和所述放大器；其中：
所述信号转换器电路耦接到所述放大器的所述反相输入端子；并且所述控制电路耦接到：
所述放大器的所述非反相输入端子；以及
所述放大器的所述偏置输出端子。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112117974A (zh) * 2019-06-20 2020-12-22 半导体元件工业有限责任公司 放大器集成电路及操作放大器集成电路的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3388944B2 (ja) 1995-06-06 2003-03-24 富士通株式会社 磁気ディスク装置及びその再生方法
US6942469B2 (en) 1997-06-26 2005-09-13 Crystal Investments, Inc. Solenoid cassette pump with servo controlled volume detection
WO2004100118A1 (ja) 2003-05-07 2004-11-18 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Ｅｌ表示装置およびその駆動方法
JP4221274B2 (ja) 2003-10-31 2009-02-12 株式会社東芝 半導体集積回路および電源電圧・基板バイアス制御回路
EP1637898A1 (en) 2004-09-16 2006-03-22 Liaisons Electroniques-Mecaniques Lem S.A. Continuously calibrated magnetic field sensor
JP4809030B2 (ja) 2005-09-28 2011-11-02 株式会社リコー 駆動回路及びその駆動回路を用いた電子機器
JP2008283033A (ja) 2007-05-11 2008-11-20 Ricoh Co Ltd 駆動回路及びその駆動回路を有する電子機器
US9366547B2 (en) 2009-12-07 2016-06-14 Ams Ag Sensor arrangement and method for operating a sensor arrangement
JP5263272B2 (ja) 2010-11-30 2013-08-14 ソニー株式会社 Ｄａ変換装置
EP2682762A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 Senis AG Current transducer for measuring an electrical current, magnetic transducer and current leakage detection system and method
GB2539681A (en) 2015-06-23 2016-12-28 Melexis Tech Sa Stress and temperature compensated hall sensor, and method
CN204915554U (zh) * 2015-09-18 2015-12-30 泰科电子(上海)有限公司 感应电路、混合驱动电路及感应器组件
JP6654386B2 (ja) 2015-09-24 2020-02-26 旭化成エレクトロニクス株式会社 ホールセンサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112117974A (zh) * 2019-06-20 2020-12-22 半导体元件工业有限责任公司 放大器集成电路及操作放大器集成电路的方法
CN112117974B (zh) * 2019-06-20 2024-05-24 半导体元件工业有限责任公司 放大器集成电路及操作放大器集成电路的方法

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