磁敏线阵列CMOS传感器集成电路的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xlq0225
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于硅的半导体磁敏传感器可以直接应用于测量磁场强度的各种磁场计,和读出磁介质上信息的各类磁头;也可以间接应用于把磁场作为媒介用来探测非磁信号的测量器件,如无接触开关、无触点电位器、电流计、功率计等。传统的磁敏传感器多为分立器件,采用焊接的方式将磁敏传感器和系统电路结合在一起。这种方式不能实现传感器与信号处理电路的单芯片集成,难以实现器件的微型化、系统化和智能化。 本论文主要的研究内容为磁敏线阵列传感器集成电路芯片。该芯片采用标准CMOS集成电路工艺制造,将磁敏传感器阵列与信号处理电路系统集成在同一芯片上,可以实现传感器的SOC(Systemon Chip)和智能化(Smart Sensor)设计。在芯片中的磁敏传感器单元采用扇形分裂漏MOSFET磁敏晶体管(扇形MAGFET),直接将磁信号转化为电流信号输出。扇形结构的MAGFET器件是首次被提出,新结构提高了MAGFET器件的灵敏度。通过建立扇形MAGFET器件的灵敏度模型,优化了器件设计。信号处理电路系统中的磁信号预处理电路模块将MAGFET输出的电流信号放大,并转换成电压信号输出;同时数字控制电路切换磁信号预处理电路模块,实现磁信号感应和磁信号屏蔽。信号处理电路系统中的相关二次采样(Correlated Double Sampling,CDS)电路模块,可以有效降低传感信号的固定模式噪声(Fixed Pattern Noise,FPN)。信号处理电路系统中的动态范围自动调整电路模块,可以有效扩大传感器的测试范围。整个系统在数字控制电路的控制下工作,实现了磁敏传感器与信号处理、控制电路的兼容集成。 本论文研制的扇形MAGFET器件的电流灵敏度高达3.77%/T,高于已报道的传统矩形器件研究水平。芯片电路系统的磁场灵敏度为98.5mV/(us·T),被测磁场动态范围:0.01T~2T。芯片中的一些电路功能模块都是首次被应用于磁敏传感器集成电路芯片,芯片具有一定的设计创新性。
其他文献
本论文开展了应用于细胞生长在线监测和疾病诊断两个方面的微传感器研究。1、细胞生长过程在线监测在药物筛选和新药开发等生物医学领域具有非常重要的意义。本论文采用离子
本论文就浮点加法器的实现算法及其电路进行优化,从浮点加法的基本原理入手,在比较了各种算法之后确定了一种双精度浮点加法器的设计方案.本设计采用改进的Two-Path算法,确定
近年来,IP业务一直保持爆炸式增长的趋势,由此而引发了对高速传输和交换技术的大量研究。作为下一代IP核心骨干网络的传输技术——密集波分复用(DWDM)技术,在单根光纤上提供了大
非晶硅薄膜晶体管液晶显示器(a-Si TFT-LCD)现已成为笔记本电脑、液晶电视等高像质显示终端的主导技术,目前,它的制造技术在国外已经比较成熟,国内比较落后,特别在大尺寸成品
光动力学疗法可用于治疗多种肿瘤,在所涉及的光敏剂中,酞菁衍生物受到了较为广泛的关注。由于不对称酞菁衍生物存在异构体现象,合成特定的、单一的非对称酞菁衍生物一直是个难题
近年来,量化研究方法在中国社会科学研究中得到广泛应用,随之而来的问题是量化研究不断受到争议和质疑.通过分析量化研究方法在公共政策研究中的运用,认为当前量化研究方法的
行政立法后评估是提高行政立法质量、完善行政立法体制机制、全面推进依法行政和建设法治政府的价值工具.我国行政立法后评估的规范性依据主要由中央政策文件、国务院部委和
在快速城市化进程中,“陌生人社区”的现象日益突出.厘清社区归属感研究脉络,是推进社区治理的基础.借助文献计量分析和文本分析方法,对社区归属感研究进行全面评估显示,借由
世界进入新一轮激荡与分化的百年大变局,全球治理自提出以来即是全球性的重要议题之一.在全球治理的现实关照下,习近平提出的生命共同体、网络空间命运共同体、人类命运共同
由于毛泽东与共产国际代表、留苏学生在指导中国革命问题上存有分歧,导致毛泽东党内地位出现不同程度的变化.但远在苏联的共产国际对此并不知情,而是称赞毛泽东的革命观点,批