CN209432883U - 一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路，包括包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第一运算放大器、第二运算放大器和霍尔元件，所述霍尔元件设有两个输出端和两个输入端，该具有放大功能的高频响霍尔集成电路中，霍尔元件的两个输出端的信号分别通过第一电容和第二电容进行隔直处理，避免直流成分干扰交流成分，使得频响信号失真，并通过第一运算放大器对微弱的信号进行放大处理，保证该电路的输出信号能够被采集测量的同时便于提高检测精度，从而提高了该霍尔集成电路的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及霍尔集成电路领域，特别涉及一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路。
背景技术
由霍尔效应的原理知，霍尔电势的大小取决于霍尔常数、霍尔元件的偏置电流、磁场强度和半导体材料的厚度。对于一个固定的霍尔器件，霍尔电势完全取决于被测的磁场强度。一般霍尔元件由四个引出端子，其中两个是霍尔元件的偏置电流的输出端，另两根是霍尔电压的输出端，如果两输出端构成外回路，就会产生霍尔电流。
近年来，随着半导体技术的飞速发展，霍尔集成电路得到了广泛的应用，但是现有的霍尔集成电路在进行测量使用时，霍尔元件的两个输出端产生的电信号容易随待测量信号的变化而变化，因此在进行交流电信号测量时，容易受到直流成分的干扰影响，产生的频响信号容易失真，且霍尔元件的输出等级较低，不利于直接测量，从而导致现有的霍尔集成电路实用性降低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第一运算放大器、第二运算放大器和霍尔元件，所述霍尔元件设有两个输出端和两个输入端，所述霍尔元件的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，所述霍尔元件的两个输出端分别为第一输出端和第二输出端；
所述霍尔元件的第一输入端外接6V直流电压电源，所述霍尔元件的第二输入端接地，所述霍尔元件的第一输出端通过由第一电容和第一电阻组成的串联电路与第一运算放大器的反相输入端连接，所述霍尔元件的第二输出端通过由第二电容和第二电阻组成的串联电路与第一运算放大器的同相输入端连接；
所述第一运算放大器的同相输入端通过第七电阻接地，所述第一运算放大器的输出端通过第三电阻与第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻与第二运算放大器的反相输入端连接，所述第二运算放大器的同向输入端接地，所述第二运算放大器的输出端通过由第六电阻和第五电阻组成的串联电路与第二运算放大器的反相输入端连接。
作为优选，为了降低电路的生产成本，所述第一运算放大器和第二运算放大器的型号均为LF412。
作为优选，为了保证信号的放大倍数，所述第一电阻和第二电阻的阻值均为51k欧姆，所述第三电阻和第七电阻的阻值均为2M欧姆。
作为优选，为了保证信号的稳定输出，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的温漂系数均为5％ppm。
作为优选，为了测量不同频率的信号，所述第六电阻为可调电阻。
作为优选，为了隔离直流电流同时保证信号的传输，所述第一电容和第二电容均为隔直电容。
本实用新型的有益效果是，该具有放大功能的高频响霍尔集成电路中，霍尔元件的两个输出端的信号分别通过第一电容和第二电容进行隔直处理，避免直流成分干扰交流成分，使得频响信号失真，并通过第一运算放大器对微弱的信号进行放大处理，保证该电路的输出信号能够被采集测量的同时便于提高检测精度，从而提高了该霍尔集成电路的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的具有放大功能的高频响霍尔集成电路的电路原理图；
图中：R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，A1.第一运算放大器，A2.第二运算放大器，U1.霍尔元件。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2和霍尔元件U1，所述霍尔元件U1设有两个输出端和两个输入端，所述霍尔元件U1的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，所述霍尔元件U1的两个输出端分别为第一输出端和第二输出端；
所述霍尔元件U1的第一输入端外接6V直流电压电源，所述霍尔元件U1的第二输入端接地，所述霍尔元件U1的第一输出端通过由第一电容C1和第一电阻R1组成的串联电路与第一运算放大器A1的反相输入端连接，所述霍尔元件U1的第二输出端通过由第二电容C2和第二电阻R2组成的串联电路与第一运算放大器A1的同相输入端连接；
所述第一运算放大器A1的同相输入端通过第七电阻R7接地，所述第一运算放大器A1的输出端通过第三电阻R3与第一运算放大器A1的反相输入端连接，所述第一运算放大器A1的输出端通过第四电阻R4与第二运算放大器A2的反相输入端连接，所述第二运算放大器A2的同向输入端接地，所述第二运算放大器A2的输出端通过由第六电阻R6和第五电阻R5组成的串联电路与第二运算放大器A2的反相输入端连接。
该霍尔集成电路使用时，霍尔元件U1的两个输入端中，第一输入端外接6V直流电压电源，第二输入端接地，通过给霍尔元件U1通电，使得霍尔元件U1的两个输出端输出电信号，两个输出端分别与第一电容C1和第二电容C2连接，电容可组织直流电信号通过，同时便于交流电通过，交流信号通过第一运算放大器A1，由第一运算放大器A1将霍尔元件U1的输出信号的交流部分进行放大后，信号经过第二运算放大器A2的输出端输出，第二运算放大器A2的输出端可外接示波器等设备进行信号测量，由于霍尔元件U1产生信号后，通过第一电容C1和第二电容C2将直流信号屏蔽，同时保障交流信号的传输，并利用第一运算放大器A1进行交流信号的放大，从而使该电路可进行交流信号的放大测量，提高了该霍尔集成电路的实用性。
作为优选，为了降低电路的生产成本，所述第一运算放大器A1和第二运算放大器A2的型号均为LF412。LF412具有价格低廉、生产广泛、性能可靠等优点，第一运算放大器A1和第二运算放大器A2采用此型号，可减小电路的生产成本。
作为优选，为了保证信号的放大倍数，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为51k欧姆，所述第三电阻R3和第七电阻R7的阻值均为2M欧姆。电信号经过第一运算放大器A1后，产生的放大增益倍数约为40倍，保证了放大增益倍数，便于对微弱信号的精确测量。
作为优选，为了保证信号的稳定输出，所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的温漂系数均为5％ppm。温漂系数采用5％ppm，可减小电路运行时温度对各个电阻的干扰影响，保证信号的稳定输出。
作为优选，为了测量不同频率的信号，所述第六电阻R6为可调电阻。第六电阻R6采用可调电阻，可通过调节电流电阻的阻值，改变通过第二运算放大器A2输出端输出的电信号的频率，便于电路测量不同频率的信号。
作为优选，为了隔离直流电流同时保证信号的传输，所述第一电容C1和第二电容C2均为隔直电容。隔直电容不仅能够隔离直流信号的传输，同时还承担着交流信号传输的功能，且能保证隔直电容的电容值较大，有利于低频信号的传输。
与现有技术相比，该具有放大功能的高频响霍尔集成电路中，霍尔元件U1的两个输出端的信号分别通过第一电容C1和第二电容C2进行隔直处理，避免直流成分干扰交流成分，使得频响信号失真，并通过第一运算放大器A1对微弱的信号进行放大处理，保证该电路的输出信号能够被采集测量的同时便于提高检测精度，从而提高了该霍尔集成电路的实用性。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种具有放大功能的高频响霍尔集成电路，其特征在于，包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一运算放大器(A1)、第二运算放大器(A2)和霍尔元件(U1)，所述霍尔元件(U1)设有两个输出端和两个输入端，所述霍尔元件(U1)的两个输入端分别为第一输入端和第二输入端，所述霍尔元件(U1)的两个输出端分别为第一输出端和第二输出端；
所述霍尔元件(U1)的第一输入端外接6V直流电压电源，所述霍尔元件(U1)的第二输入端接地，所述霍尔元件(U1)的第一输出端通过由第一电容(C1)和第一电阻(R1)组成的串联电路与第一运算放大器(A1)的反相输入端连接，所述霍尔元件(U1)的第二输出端通过由第二电容(C2)和第二电阻(R2)组成的串联电路与第一运算放大器(A1)的同相输入端连接；
所述第一运算放大器(A1)的同相输入端通过第七电阻(R7)接地，所述第一运算放大器(A1)的输出端通过第三电阻(R3)与第一运算放大器(A1)的反相输入端连接，所述第一运算放大器(A1)的输出端通过第四电阻(R4)与第二运算放大器(A2)的反相输入端连接，所述第二运算放大器(A2)的同向输入端接地，所述第二运算放大器(A2)的输出端通过由第六电阻(R6)和第五电阻(R5)组成的串联电路与第二运算放大器(A2)的反相输入端连接。
2.如权利要求1所述的具有放大功能的高频响霍尔集成电路，其特征在于，所述第一运算放大器(A1)和第二运算放大器(A2)的型号均为LF412。
3.如权利要求1所述的具有放大功能的高频响霍尔集成电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的阻值均为51k欧姆，所述第三电阻(R3)和第七电阻(R7)的阻值均为2M欧姆。
4.如权利要求1所述的具有放大功能的高频响霍尔集成电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的温漂系数均为5％ppm。
5.如权利要求1所述的具有放大功能的高频响霍尔集成电路，其特征在于，所述第六电阻(R6)为可调电阻。
6.如权利要求1所述的具有放大功能的高频响霍尔集成电路，其特征在于，所述第一电容(C1)和第二电容(C2)均为隔直电容。
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