CN210270137U - 一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路 - Google Patents
一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，涉及霍尔传感器技术领域，本实用新型包括双极双稳态触发电路，所述双极双稳态触发电路的输入端连接差分放大电路输出端，双极双稳态触发电路输出端连接有S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2，本实用新型通过双极双稳态触发电路引出S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2，实现了在同一个芯片上即可以N极感应又可以S极感应，大大提高了霍尔集成传感器的使用率，扩大使用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及霍尔传感器技术领域，更具体的是涉及一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路。
背景技术
霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行测量的一种传感器。它可以直接测量磁场及微位移量，也可以间接测量液位、压力等工业生产过程参数。利用霍尔效应原理，利用磁场信号作为响应触发信号，通过传感器内部电路逻辑运算实现磁电信号转换，这种传感器具备无接触、无噪音、长效使用寿命等独特优势，广泛应用在各种位置检测、速度检测、角度检测等领域，通常应用在各类非接触开关控制、无刷电机、转速检测系统中。
霍尔集成传感器是利用硅集成电路工艺将霍尔元件和测量线路集成在一起的一种传感器，它取消了传感器和测量电路之间的界限，实现了材料、元件、电路三位一体。常见的一类霍尔集成传感器是以硅材料为基础，在芯片上集成产生霍尔电压的霍尔基片及信号处理的电路结构，实现完整的磁感应触发响应功能。通常所设计的霍尔基片基于霍尔效应原理，响应外界磁场信号，在霍尔基片上产生感应磁场的霍尔电压，该电压由芯片中的放大电路放大，并在后级电路结构中进一步处理，最终实现预期的使用要求。
传统的霍尔集成传感器通常结构是由单芯片集成实现，包括有霍尔基片、运算放大器、信号处理单元、触发器、输出单元等，实现磁特性转换为电学信号的功能，传统的霍尔集成传感器通常由差分放大电路的输出端连接施密特触发电路，由施密特触发电路引出输出端，因此，传统的霍尔集成传感器具有三个压焊点VCC、GND和Vout，只能实现单极感应，即N极感应或者S极感应，但其实两种感应方式的主要电路部分是相同的，只是高低电平输出是相反的，导致现有的霍尔集成传感器使用范围较小，用途单一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了解决现有的霍尔集成传感器由施密特触发电路引出输出端，只能实现单极感应的问题，本实用新型提供一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路。
本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，包括双极双稳态触发电路，所述双极双稳态触发电路的输入端连接差分放大电路输出端，双极双稳态触发电路输出端连接有S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2。
进一步的，所述双极双稳态触发电路输出端连接有NPN三极管Q1和NPN三极管Q2，NPN三极管Q1与S极感应输出端OUT1连接，NPN三极管Q2与N极感应输出端OUT2连接，并且NPN三极管Q1和NPN三极管Q2还连接有接地端GND，通过两个NPN三极管对双极双稳态触发电路的输出信号进行放大，使得S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2输出的感应信号更强。
进一步的，所述双极双稳态触发电路的输出端分别与NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的基极连接，S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2分别与NPN三极管Q1和NPN三极管Q2三极管的集电极连接，NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的基极分别与接地端GND连接。
进一步的，所述双极双稳态触发电路包括三极管Q3-Q10和电阻R1-R2，具体电路连接为：
三极管Q3和三极管Q6的集电极均连接有电源输出端，基极分别连接差分电路输出端，三极管Q3的发射极连接差分电路输出端和电阻R1，三极管Q6的发射极连接电阻R2和三极管Q10的集电极；
电阻R1的另一端连接三极管Q5的集电极和三极管Q7的基极，电阻R2的另一端连接三极管Q5的基极和三极管Q7的集电极，三极管Q5和三极管Q7的发射极均连接三极管Q9的集电极；
三极管Q9的基极连接差分放大电路输出端和三极管Q10的基极，三极管Q9和三极管Q10的发射极连接接地端GND；
三极管Q5的基极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极连接NPN三极管Q1的基极，三极管Q7的基极连接三极管Q8的基极，三极管Q8的集电极连接NPN三极管Q2的基极。
本实用新型的工作原理为：
双极双稳态电路采用两个相互钳位的NPN三极管Q5和Q7，其中一个NPN三极管导通时，由于钳制作用，对称位置的NPN三极管被钳制至截止态，在没有外来触发信号的作用下，电路始终处于原来的稳定状态，在外加输入触发信号作用下，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，进而实现两种相反输出信号。
本实用新型从S极感应输出端OUT1和接地端GND引线时，实现S极感应；当从N极感应输出端OUT2和接地端GND引线时，实现N极感应；当同时从S极感应输出端OUT1、N极感应输出端OUT2和接地端GND引线时，实现双极感应，即能够同时感应N极和S极磁场，实现双输出。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型通过双极双稳态触发电路引出S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2，实现了在同一个芯片上即可以N极感应又可以S极感应，大大提高了霍尔集成传感器的使用率，扩大使用范围。
2、本实用新型的双极双稳态触发电路连接有NPN三极管Q1和NPN三极管Q2，通过两个NPN三极管对双极双稳态触发电路的输出信号进行放大，使得S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2输出的感应信号更强
附图说明
图1是本实用新型的输出电路原理框图。
图2是本实用新型的双极双稳态触发电路的电路原理图。
图3是集成有本实用新型的输出电路的双极霍尔集成传感器的压焊结构示意图。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，包括双极双稳态触发电路，所述双极双稳态触发电路的输入端连接差分放大电路输出端，双极双稳态触发电路输出端连接有S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2，本实施例中双极双稳态触发电路和差分放大电路连接有提供工作电压的电源输出端，差分放大电路的输入端连接现有的霍尔集成传感器的元器件，如霍尔电压感应基片等，本实用新型通过双极双稳态触发电路引出S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2，实现了在同一个芯片上即可以N极感应又可以S极感应，大大提高了霍尔集成传感器的使用率，扩大使用范围。
本实施例的双极双稳态触发电路输出端连接有NPN三极管Q1和NPN三极管Q2，NPN三极管Q1与S极感应输出端OUT1连接，NPN三极管Q2与N极感应输出端OUT2连接，并且NPN三极管Q1和NPN三极管Q2还连接有接地端GND，通过两个NPN三极管对双极双稳态触发电路的输出信号进行放大，使得S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2输出的感应信号更强。
实施例2
如图2所示，本实施例在实施例1的基础之上进一步优化，具体是：
所述双极双稳态触发电路的输出端3和输出端4分别与NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的基极连接，S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2分别与NPN三极管Q1和NPN三极管Q2三极管的集电极连接，NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的基极分别与接地端GND连接；
所述双极双稳态触发电路包括三极管Q3-Q10和电阻R1-R2，具体电路连接为：
三极管Q3和三极管Q6的集电极均连接电源输出端，基极分别连接差分电路输出端3，三极管Q3的发射极连接差分电路输出端4和电阻R1，三极管Q6的发射极连接电阻R2和三极管Q10的集电极；
电阻R1的另一端连接三极管Q5的集电极和三极管Q7的基极，电阻R2的另一端连接三极管Q5的基极和三极管Q7的集电极，三极管Q5和三极管Q7的发射极均连接三极管Q9的集电极；
三极管Q9的基极连接差分放大电路输出端4和三极管Q10的基极，三极管Q9和三极管Q10的发射极连接接地端GND；
三极管Q5的基极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极连接NPN三极管Q1的基极，三极管Q7的基极连接三极管Q8的基极，三极管Q8的集电极连接NPN三极管Q2的基极。
如图3所示，为集成有本实施例的输出电路的霍尔集成传感器压焊结构示意图，图中四个压焊点分别为电源输入端VCC、S极感应输出端OUT1、N极感应输出端OUT2和接地端GND，本实施例从S极感应输出端OUT1和接地端GND引线时，实现S极感应；当从电源输入端VCC、S极感应输出端OUT1和接地端GND引线时，实现S极感应；当从电源输入端VCC、N极感应输出端OUT2和接地端GND引线时，实现N极感应；当同时从电源输入端VCC、S极感应输出端OUT1、N极感应输出端OUT2和接地端GND引线时，实现双极感应，即能够同时感应N极和S极磁场，实现双输出。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，其特征在于：包括双极双稳态触发电路，所述双极双稳态触发电路的输入端连接差分放大电路输出端，双极双稳态触发电路输出端连接有S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2。
2.根据权利要求1所述的一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，其特征在于：所述双极双稳态触发电路输出端连接有NPN三极管Q1和NPN三极管Q2，NPN三极管Q1与S极感应输出端OUT1连接，NPN三极管Q2与N极感应输出端OUT2连接，并且NPN三极管Q1和NPN三极管Q2还连接有接地端GND。
3.根据权利要求2所述的一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，其特征在于：所述双极双稳态触发电路的输出端分别与NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的基极连接，S极感应输出端OUT1和N极感应输出端OUT2分别与NPN三极管Q1和NPN三极管Q2三极管的集电极连接，NPN三极管Q1和NPN三极管Q2的基极分别与接地端GND连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于双极霍尔集成传感器的输出电路，其特征在于：所述双极双稳态触发电路包括三极管Q3-Q10和电阻R1-R2，具体电路连接为：
三极管Q3和三极管Q6的集电极均连接有电源输出端，基极分别连接差分电路输出端，三极管Q3的发射极连接差分电路输出端和电阻R1，三极管Q6的发射极连接电阻R2和三极管Q10的集电极；
电阻R1的另一端连接三极管Q5的集电极和三极管Q7的基极，电阻R2的另一端连接三极管Q5的基极和三极管Q7的集电极，三极管Q5和三极管Q7的发射极均连接三极管Q9的集电极；
三极管Q9的基极连接差分放大电路输出端和三极管Q10的基极，三极管Q9和三极管Q10的发射极连接接地端GND；
三极管Q5的基极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极连接NPN三极管Q1的基极，三极管Q7的基极连接三极管Q8的基极，三极管Q8的集电极连接NPN三极管Q2的基极。
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