CMOS高精度霍尔开关电路设计
霍尔开关LN4913
CMOS 无极性高灵敏度微功耗霍尔开关■产品概述LN4913 是一款基于混合信号CMOS 技术的无极性霍尔开关，这款IC 采用了先进的斩波稳定技术，因而能够提供准确而稳定的磁开关点。
在电路设计上，LN4913提供了一个内嵌的受控时钟机制来为霍尔器件和模拟信号处理电路提供时钟源，同时这个受控时钟机制可以发出控制信号使得消耗电流较大的电路周期性的进入“休眠”模式；同样通过这个机制，芯片被周期性的“唤醒”并且根据预定好的磁场强度阈值检测外界穿过霍尔器件磁场强度的大小。
如果磁通密度高于“操作点”阈值或者低于“释放点”阈值，则开漏输出晶体管被驱动并锁存成与之相对应的状态。
而在“休眠”周期中，输出晶体管被锁定在其先前的状态下。
在电池供电应用中，这种设计对于延长工作寿命提供了最好支持。
LN4913的输出晶体管在面向封装标示一面存在一定强南极或北极磁场时被锁定在开状态，而在无磁场时锁定在关状态。
■典型应用电路■额定工作参数工作温度范围T MIN≤ T A≤ T MAX−40°C ≤ T A≤ 85°C工作电压范围 1.65V ≤ V DD≤ 6.0V ■产品特点● 1.65V — 5.5V 电池应用●磁开关点的高灵敏度高稳定性●抗机械应力强●数字输出信号●无极性的开关■用途●移动电话●笔记本电脑●便携电子设备等■封装●SOT-23-3●TSOT-23-3●TO-92S●DFN2015-6●DFN2*2-3■订购信息■ 引脚配置VOUTVDD(TOP VIEW)SOT-23-3/TSOT-23-3 Sensitive Area (感应区）Marking123456DFN2015-6(TOP VIEW)NC VDDGNDNC VOUTNC13XY123DFN2*2-3(TOP VIEW)VDDVOUTGND13XYTO-92S (Front View)LN4913TR XXXX(感应区）■功能框图■绝对最大额定值■电气特性AC/DC特性（VDD=3V，除非特别说明，T a=25℃）（V DD =2.7V ，除非特别说明，T a =25℃）Is IsopavgIsavg IsstbLatch OutputOPNRPNRPS OPS 输出开关特性曲线■封装信息 SOT-23-3LN4913霍尔开关TSOT-23-3●DFN2*2-3。
LN4913_C南麟中文版规格书CMOS 无极性高灵敏度微功耗霍尔开关
1.000
1.200
0.800
1.000
0.200MIN
0.200
0.300
0.500TYP
0.174
0.326
Dimensions In Inches
Min
Max
0.014
0.018
0.000
0.002
0.005REF
0.056
0.062
0.076
0.082
0.039
0.047
0.031
0.039
VDD 1 VOUT 2
3 GND
DFN2020-3L (TOP VIEW)
SOT23-3L/TSOT23-3L 2 3 1 -
引脚号 DFN1520-6L
5 3 2 1,4,6
Sensitive Area (感应区）
DFN2020-3L 2 3 1 -
TO-92S (Front View)
引脚名
VOUT GND VDD NC
CMOS 无极性高灵敏度微功耗霍尔开关
LN4913
■ 产品概述
LN4913 是一款基于混合信号 CMOS 技术的无极性霍 尔开关，这款 IC 采用了先进的斩波稳定技术，因而能够提 供准确而稳定的磁开关点。
在电路设计上，LN4913 提供了一个内嵌的受控时钟机 制来为霍尔器件和模拟信号处理电路提供时钟源，同时这个 受控时钟机制可以发出控制信号使得消耗电流较大的电路周 期性的进入“休眠”模式；同样通过这个机制，芯片被周期 性的“唤醒”并且根据预定好的磁场强度阈值检测外界穿过 霍尔器件磁场强度的大小。如果磁通密度高于“操作点”阈 值或者低于“释放点”阈值，则开漏输出晶体管被驱动并锁 存成与之相对应的状态。而在“休眠”周期中，输出晶体管 被锁定在其先前的状态下。在电池供电应用中，这种设计对 于延长工作寿命提供了最好支持。
CMOS逻辑电路设计
CMOS逻辑电路设计CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）逻辑电路是现代集成电路中广泛应用的一种电路结构。
它由N沟道MOS（NMOS）和P沟道MOS（PMOS）互补组成，具有低功耗、高噪声抑制和高速运算等优势。
在本文中，我们将探讨CMOS逻辑电路的设计原理和方法。
一、CMOS逻辑门的基本结构CMOS逻辑门是由一对互补的MOS管组成的。
其中，NMOS管是由N沟道与P+掺杂的互补金属氧化物半导体（CMOS）结构形成，而PMOS管是由P沟道与N+掺杂的CMOS结构形成。
CMOS逻辑电路通过控制这些NMOS管和PMOS管的某些管子通断来实现逻辑运算。
二、CMOS逻辑门的基本原理CMOS逻辑门的基本原理是利用MOS管在开关状态时流过的电流来实现信号的逻辑运算。
当NMOS管的门极接收到高电平信号（逻辑1）时，通常情况下，NMOS管导通，PMOS管截止。
相反，当NMOS 管的门极接收到低电平信号（逻辑0）时，NMOS管截止，PMOS管导通。
通过这种控制逻辑，CMOS逻辑门可以实现与门、或门、非门等基本逻辑运算。
三、CMOS逻辑电路的设计方法在进行CMOS逻辑电路设计时，需要遵循以下步骤：1. 确定逻辑功能：根据所需的逻辑运算，确定需要设计的CMOS逻辑门类型。
2. 绘制逻辑图：根据所需的逻辑功能，用逻辑符号绘制电路的逻辑图。
3. 分析逻辑功能：根据逻辑图，分析逻辑门输入和输出之间的关系，确定每个逻辑门的输入和输出真值表。
4. 选择器件尺寸：根据所需的逻辑门延迟、功耗和面积等要求，选择合适的管子尺寸。
5. 进行布线：根据所选用的管子尺寸，进行电路的布线设计。
6. 进行模拟仿真：使用电路设计软件，进行CMOS逻辑电路的仿真，验证其功能和性能。
7. 进行物理实现：根据设计结果，进行CMOS逻辑电路的物理实现，包括掩膜制作、晶圆制作和封装测试等过程。
四、CMOS逻辑电路的优势与应用CMOS逻辑电路具有以下优势：1. 低功耗：由于CMOS逻辑电路的特殊结构，只有在发生信号变换时才会有较大电流流过。
CrossChip Microsystems CC6207 全极性微功耗霍尔效应开关说明书
CC6207全极性微功耗霍尔效应开关概述CC6207是一颗微功耗、高灵敏度全极性、并具有闩锁输出的霍尔开关传感装置，可直接取代传统的磁簧开关。
特别适用于使用电池电源的便携式电子产品，如行动电话、无绳电话、笔记型电脑、PDA等。
CC6207具有磁场辨别全极性，亦即只要磁场北极或南极靠近即可启动，磁场撤消后，输出便关闭。
与其他一般霍尔传感装置不同的是并不要特定南极或北极才可以动作，减少了组装时辨别磁极的困扰。
CC6207内部电路包含了霍尔薄片、电压稳压模块、信号放大处理模块、动态失调消除模块、锁存模块以及CMOS输出级。
由于CC6207使用先进的BiCMOS工艺，整体优化了的线路结构，使得产品获得极低的输入误差反馈。
产品采用了动态失调消除技术，该技术能够消除由封装应力，热应力，以及温度梯度所造成的失调电压，提高器件的一致性。
同时该产品采用及其小型化的封装工艺，使得产品更具极高的性能和市场优势。
CC6207提供SOT23-3，TO-92S和DFN4L三种封装，工作温度范围为-40~125°C。
特性◆工作范围宽，2~5V◆微功耗◆反应速度快，工作频率为40Hz◆全极性输出，对南极和北极磁场均可响应◆良好的温度稳定性◆开关点漂移低◆ESD（HBM）6000V◆SOT23-3和DFN4L小尺寸封装◆符合RoHS标准应用◆仪器仪表◆PDA◆笔记本电脑功能框图GND订购信息产品名称CC6207TO CC6207ST CC6207DN开关输出vs.磁场极性注意:磁场加在芯片的丝印面管脚定义CC6207XXYYWW132VDDGND VOUT1236207VDDVOUTGND NC GND TO-92S封装SOT23-3封装DFN4L 封装参数电源电压磁场强度工作环境温度典型应用电路工作时序图I DDI I DD(EN)IOperating Time曲线&波形(若无特别指明，V DD =3.5V @T a =25°C)扫描频率vs.V DD I DD(AVG)vs.V DD磁感应点vs.T a磁感应点vs.V DD封装信息(1)TO-92S 封装DHall 感应点位置注意:所有单位均为毫米。
LST248全级型微功耗霍尔开关介绍及电路图
48 -- EST248; Y – 年; M -- “A”-“Z”, 月 ; X– 批次；
封装形式
UA( TO-92S) SO(SOT-23) ST(TSOT-23) DF(DFN2020-3)
磁场特性 LH248 参数 Bop Brp Bhys
最小值 -
+/-0.5 -
管脚说明 管脚名称 Vdd Out Gnd
序号 1 2 3
5V 5mA 5V 5mA -40~85℃ -55~150℃
最小值 2.5
典型值 2.75 5
175
最大值 3.5
1 0.4
70
单位 V uA mA V uS mS
LH248
CMOS 全极性高灵敏度低功耗霍尔开关
描述 LH248 是一款基于混合信号 CMOS 技术的全极性霍尔效应传感器，这款 IC 采用了先
进的斩波稳定技术，因而能够提供准确而稳定的磁开关点。 在电路设计上，LH248 提供了一个内嵌的受控时钟机制来为霍尔器件和模拟信号处理
电路提供时钟源，同时这个受控时钟机制可以发出控制信号 使得消耗电流较大的电路 周期 性的进入“休眠”模式；同样通过这个机制，芯片被周期性的“唤醒”并且根据预定好的磁 场强度阈值检测外界穿过霍尔器件磁场强度的大小。如果磁通密度高于“执行点”阈值或者 低于“释放点”阈值，则开漏输出晶体管被驱动并锁存成与之相对应的状态。而在“休眠” 周期中，输出晶体管被锁定在其先前的状态下。在电池供电应用中，这种设计对于延长工作 寿命提供了最好支持。
2.3.± 0.1
2.13 1.87
1.00 1.20
1
2
3
Sensor Location
Active Area Depth:
两极单极检测型霍尔IC设计指南(中文)
Rev.2.7_00两极/单极检测型S-5711A系列霍尔ICS-5711A系列是采用CMOS技术开发的高灵敏度、低消耗电流的霍尔IC(磁性开关IC)。
可检测出磁束密度的强弱，使输出电压发生变化。
通过与磁石的组合，可进行各种设备的开/关检测。
由于采用了超小型的SNT-4A或SOT-23-3封装，因此可高密度安装。
同时，由于消耗电流低，因此最适用于便携设备。
特点•内置斩波放大器•可选范围广，支持各种应用极性检测：检测两极、检测S极、检测N极磁性检测逻辑：动态“L”、动态“H”输出方式： Nch开路漏极输出、CMOS输出•宽电源电压范围： 2.4 V ~ 5.5 VµA 典型值、8.0 µA 最大值•低消耗电流： 5.0•工作温度范围：－40°C ~ ＋85°C磁性的温度依赖性较小SOT-23-3•采用小型封装： SNT-4A,•无铅产品用途•手机(翻盖式、滑盖式等)•膝上型电脑•数码摄像机•玩具、游戏机•家用电器产品封装图面号码封装名封装图面卷带图面带卷图面焊盘图面SNT-4A PF004-A PF004-A PF004-A PF004-A－MP003-ZMP003-CSOT-23-3 MP003-C两极/单极检测型霍尔ICS-5711A系列Rev.2.7_00 框图1.Nch开路漏极输出产品OUTVSS*1.寄生二极管图12.CMOS输出产品OUTVSS*1.寄生二极管图2两极/单极检测型霍尔IC Rev.2.7_00S-5711A系列 产品型号的构成1.产品名(1) SNT-4AS-5711 A x x x – I4T1 G封装简称和IC的包装规格*1I4T1 ：SNT-4A、卷带产品磁性检测逻辑L ：动态“L”H ：动态“H”极性检测D ：检测两极S ：检测S极N ：检测N极输出方式N ：Nch开路漏极输出C ：CMOS输出*1.请参阅卷带图。
(2) SOT-23-3S-5711 A x x x x – M3T1S封装简称和IC的包装规格*1M3T1 ：SOT-23-3、卷带产品磁性灵敏度无：B OP = 3.8 mT典型值1 ：B OP = 5.0 mT典型值磁性检测逻辑L ：动态“L”H ：动态“H”极性检测D ：检测两极S ：检测S极N ：检测N极输出方式N ：Nch开路漏极输出C ：CMOS输出*1.请参阅卷带图。
霍尔传感器、磁性传感器原理图PCB图及例程
霍尔传感器、磁性传感器原理图PCB图及例程霍尔传感器使用说明书简要说明：一、长尺寸：32mm X宽11mm X高20mm二、主要芯片：LM393、3144霍尔传感器三、工作电压：直流5伏四、特点：1、具有信号输出指示。
2、单路信号输出。
3、输出有效信号为低电平。
4、灵敏度可调（精调）。
5、有磁场切割就有信号输出6、电路板输出开关量！(可直接接单片机)7、可用于电机测速/位置检测等场合适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计。
【图片展示】【与单片机连接测试程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能:此版配套测试程序使用芯片：AT89S52晶振：11.0592MHZ波特率：9600编译环境：Keil作者：zhangxinchun淘宝店：汇诚科技【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！*********************************************************************/ /********************************************************************说明：1、当测量浓度大于设定浓度时，单片机IO口输出低电平*********************************************************************/ #include<reg52.h> //库文件#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型/********************************************************************I/O定义*********************************************************************/ sbit LED=P1^0; //定义单片机P1口的第1位（即P1.0）为指示端sbit DOUT=P2^0; //定义单片机P2口的第1位（即P2.0）为传感器的输入端/********************************************************************延时函数*********************************************************************/ void delay()//延时程序{uchar m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/ void main(){while(1) //无限循环{LED=1; //熄灭P1.0口灯if(DOUT==0)//当浓度高于设定值时，执行条件函数{delay();//延时抗干扰if(DOUT==0)//确定浓度高于设定值时，执行条件函数{LED=0; //点亮P1.0口灯}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/【与单片机连接测速参考程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能: 电机转速表设计使用芯片：AT89S52晶振：11.0592MHZ波特率：9600编译环境：Keil作者：zhangxinchun【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！#include<reg52.h> //包含单片机寄存器的头文件#include<intrins.h> //包含_nop_()函数定义的头文件sbit RS=P2^0; //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚sbit RW=P2^1; //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚sbit E=P2^2; //使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P0^7; //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚unsigned char code digit[ ]={"0123456789"}; //定义字符数组显示数字unsigned int v; //储存电机转速unsigned char count; //储存定时器T0中断次数bit flag; //计满1秒钟标志位/*****************************************************函数功能：延时1ms(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒***************************************************/void delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j<33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/void delay(unsigned char n){unsigned char i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}/*****************************************************函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。
HAL581单极高灵敏度霍尔开关 高温型霍尔传感器
符号（测试条件） BOP (TA=25℃, VDD=12V DC) BRP (TA=25℃, VDD=12V DC) BHYS (TA=25℃, VDD=12V DC)
最小值
5.0 2.0 2.0
典型值
7.0 4.5 2.5
最大值
10.0 8.5 4.0
单位 mT mT mT
Rev3.0.4.131021
HAL581
GND
OUT
HAL581
GND
OUT
Rev3.0.4.131021
4/6
HAL581
13. ESD 防范
电子半导体产品对静电比较敏感，所以每次处理半导体产品时要注意静电控制程序。
14. 封装
14.1 UA 封装（TO-92 扁平型）
1． 96 3° ± 1° 45° ± 1° 0．89
3/6
HAL581
直流工作参数：TA = -40℃ ~ 150℃ ， VDD =3.5V ~ 24V（除非另有说明） 参数
S 极 (UA) N 极 (SO) 没有或磁场较弱
测试条件
B > BOP B > BOP B= 0 or B < BRP
输出
低 低 高
OUT = Low (VDSon)
OUT = Low (VDSon)
使输出导通的作用于封装标记面的磁感应强度（VOUT = VDSon） 使输出截止的作用于封装标记面的磁感应强度（VOUT = high）
6. 管脚定义和描述
SO引脚编号
1 2 3
UA 引脚编号
1 3 2
名称
VDD OUT GND
类型
电源 输出 地
功能
cmos 开关电路设计
cmos 开关电路设计CMOS 开关电路设计CMOS (互补金属氧化物半导体) 开关电路是数字集成电路设计中非常重要的基本构建模块。
它们广泛应用于存储器、数据通路和控制逻辑等领域。
CMOS 开关电路具有低功耗、高噪声免疫性和良好的可扩展性等优点。
1. CMOS 传输门传输门是最基本的 CMOS 开关电路,由一个 NMOS 和一个 PMOS 晶体管并联组成。
当控制信号为逻辑高电平时,传输门打开,输入端与输出端之间传输数据;当控制信号为逻辑低电平时,传输门关闭,输入端与输出端之间断开连接。
2. CMOS 复传输门复传输门由两个并联的传输门组成,可以在输入端和输出端之间传输补码信号对。
这种结构常用于设计存储单元、多路复用器/解复用器等电路。
3. CMOS 三态门三态门是一种特殊的开关电路,除了开路和关路两种状态外,还有一种高阻抗状态。
它由一个传输门和一个反相器组成。
当使能信号为逻辑高电平时,三态门处于开路状态;当使能信号为逻辑低电平时,三态门处于关路状态;当使能信号处于高阻抗状态时,三态门的输出端也处于高阻抗状态。
三态门常用于构建总线结构。
4. CMOS 开关电容器开关电容器是一种采样数据的电路,由一个传输门和一个电容器组成。
当时钟信号为高电平时,传输门导通,输入端的电压值被采样存储在电容器中;当时钟信号为低电平时,传输门关闭,电容器保持之前采样的电压值。
开关电容器广泛应用于模数转换器、滤波器和模拟信号处理电路中。
CMOS 开关电路的设计需要考虑信号完整性、可靠性、功耗和布局等多方面因素。
正确的电路拓扑结构、尺寸和布局布线对于获得良好的性能至关重要。
霍尔传感器、磁传感器原理图PCB图及例程
霍尔传感器、磁传感器原理图PCB图及例程————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：霍尔传感器使用说明书简要说明：一、长尺寸：32mm X宽11mm X高20mm二、主要芯片：LM393、3144霍尔传感器三、工作电压：直流5伏四、特点：1、具有信号输出指示。
2、单路信号输出。
3、输出有效信号为低电平。
4、灵敏度可调（精调）。
5、有磁场切割就有信号输出6、电路板输出开关量！(可直接接单片机)7、可用于电机测速/位置检测等场合适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计。
【图片展示】【与单片机连接测试程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能:此版配套测试程序使用芯片：AT89S52晶振：11.0592MHZ波特率：9600编译环境：Keil作者：zhangxinchun淘宝店：汇诚科技【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！*********************************************************************/ /******************************************************************** 说明：1、当测量浓度大于设定浓度时，单片机IO口输出低电平*********************************************************************/ #include<reg52.h> //库文件#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型#define uint unsigned int //宏定义无符号整型/********************************************************************I/O定义*********************************************************************/ sbit LED=P1^0; //定义单片机P1口的第1位（即P1.0）为指示端sbit DOUT=P2^0; //定义单片机P2口的第1位（即P2.0）为传感器的输入端/********************************************************************延时函数*********************************************************************/ void delay()//延时程序{uchar m,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}/********************************************************************主函数*********************************************************************/ void main(){while(1) //无限循环{LED=1; //熄灭P1.0口灯if(DOUT==0)//当浓度高于设定值时，执行条件函数{delay();//延时抗干扰if(DOUT==0)//确定浓度高于设定值时，执行条件函数{LED=0; //点亮P1.0口灯}}}}/********************************************************************结束*********************************************************************/【与单片机连接测速参考程序】/********************************************************************汇诚科技实现功能: 电机转速表设计使用芯片：AT89S52晶振：11.0592MHZ波特率：9600编译环境：Keil作者：zhangxinchun【声明】此程序仅用于学习与参考，引用请注明版权和作者信息！#include<reg52.h> //包含单片机寄存器的头文件#include<intrins.h> //包含_nop_()函数定义的头文件sbit RS=P2^0; //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚sbit RW=P2^1; //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚sbit E=P2^2; //使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P0^7; //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚unsigned char code digit[ ]={"0123456789"}; //定义字符数组显示数字unsigned int v; //储存电机转速unsigned char count; //储存定时器T0中断次数bit flag; //计满1秒钟标志位/*****************************************************函数功能：延时1ms(3j+2)*i=(3×33+2)×10=1010(微秒)，可以认为是1毫秒***************************************************/void delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j<33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/void delay(unsigned char n){unsigned char i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}/*****************************************************函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。
CMOS电路设计及优化
案例二：低功耗CMOS电路设计
1
低功耗CMOS电路设计旨在降低电路的功耗，延 长设备的续航时间。
2
常用的方法包括降低工作电压、优化晶体管尺寸、 采用低功耗设计模式等。
3
案例二：设计一个低功耗的CMOS温度传感器， 通过优化晶体管尺寸和采用低功耗模式，实现低 功耗的同时保持高精度。
案例三：高可靠性CMOS电路设计
01
高可靠性CMOS电路设计主要关注电路的稳定性和可靠性。
02
常用的方法包括优化电路结构、加强版图布局和布线、提高制
造工艺等。
案例三：设计一个高可靠性的CMOS存储器，通过优化电路结
03
构和版图布局，提高制造工艺，实现高可靠性和长寿命。
THANKS
感谢观看
可靠性原则
考虑元件之间的距离、连线宽 度等因素，以提高电路的抗干 扰能力和可靠性。
简洁性原则
尽量简化电路版图，减少不必 要的元件和连线，以提高电路
的性能和可靠性。
版图设计的工具与软件
EDA软件
第三方工具
如Cadence、Synopsys等，这些软件 提供了完整的电路设计流程，包括原 理图设计、版图设计和物理验证等。
速度优化技术
晶体管尺寸优化
通过减小晶体管尺寸提高 开关速度，降低信号传输 延迟。
电路结构优化
采用更快的逻辑门和更优 的电路结构，如动态逻辑 和传输门逻辑等。
时序优化
通过时序分析调整时钟周 期和时序约束，确保电路 在时序限制下正常工作。
可靠性优化技术
冗余设计
通过增加备份晶体管或电路提高 系统可靠性。
全极性霍尔元件YS4913参数规格书
高灵敏度全极霍尔开关订购信息：型号YS4913-T工作温度-40～85℃封装TO-92S包装1000只/袋型号YS4913-S工作温度-40～85℃封装SOT23包装3000只/盘概述：YS4913是一款基于混合信号CMOS技术的无极性霍尔开关，这款IC采用了先进的斩波稳定技术，因而能够提供准确而稳定的磁开关点。
在电路设计上，YS4913提供了一个内嵌的受控时钟机制来为霍尔器件和模拟信号处理电路提供时钟源，同时这个受控时钟机制可以发出控制信号使得消耗电流较大的电路周期性的进入“休眠”模式；同样通过这个机制，芯片被周期性的“唤醒”并且根据预定好的磁场强度阈值检测外界穿过霍尔器件磁场强度的大小。
如果磁通密度高于“操作点”阈值或者低于“释放点”阈值，则开漏输出晶体管被驱动并锁存成与之相对应的状态。
而在“休眠”周期中，输出晶体管被锁定在其先前的状态下。
在电池供电应用中，这种设计对于延长工作寿命提供了最好支持。
YS4913的输出晶体管在面向封装标示一面存在一定强南极或北极磁场时被锁定在开状态，而在无磁场时锁定在关状态。
产品特点：2.4V—6V电池应用;磁开关点的高灵敏度高稳定性;抗机械应力强;数字输出信号;无极性的开关典型应用：移动电话,笔记本电脑,便携电子设备等功能方框图：高灵敏度全极霍尔开关典型应用参考：磁电转换特性图极限参数：电源电压Vcc ··················6V 电源电流Icc ··················4.5mA极限参数：输出电压Vcc ··················6V 输出电流I OUT ··················2mA储存温度T S ..................-45℃to +150℃结温..................150℃ESD . (4000V)使用注意：该产品为CMOS 电路，在使用过程中要做好防静电措施，并且尽量减小施加到电路外壳或引线上的机械应力。
VLSI_Ch8_高速CMOS逻辑电路设计_2016_update
第8章高速CMOS逻辑电路设计本章概要⏹ 门延时的估计⏹ 驱动大电容负载⏹ 逻辑努力8.1 门延时的估计任意逻辑门的延时设计者的任务：选择合适的逻辑链，确定每个晶体管的宽长比，以满足规定的延时及芯片面积要求。
C FET 是输出节点对地的本级电容2(||)2nDp DD M Tp I V V V β=--8.1 门延时的估计反相器单位反相器放大m 倍00min2r pu f nu r L f Lin u t C t C t C C C t αα=+=+==min min min min,p n p n if L L W W ==20200032321212r r pu L f f nu L rN r nu LfNf nu Lt t C t t C N t t C N t Nt N C αααα=+=++=++=+00min3232r r pu L f f nu in t t C t t C C C αα=+=+=单位NAND2（最坏情况）单位尺寸m 00323233pu r L nuf t C t C αα=+=+8.1 门延时的估计单位NOR2min002323C C C t t C t t in Lnu f f L pu r r =+=+=αα0023 3323pur L nu f L t C t C αα=+=+2输入，放大8.1 门延时的估计逻辑链延迟3α延迟与扇入N的关系=+()t A Bnτ被驱动反相器的宽长比是驱动反相器的宽长比的S为使延迟时间不变，应使驱动反8.2 驱动大电容负载反相器链延时问题问题：要驱动具有大输入电容的后级门，必须增大本级驱动门的面积，而本级驱动门面积的增大又会增加前级门的负载电容，如何解决这个问题？问题：如何使反相器链的总延时最小？参考反相器8.2 驱动大电容负载优化目标⏹在负载电容C L给定的条件下，如何找出N、S的最优值，使信号从输最短？入到达负载所需要的时间τd☐Step1：求出τd与N、S的函数关系☐Step2：求N、S为何值时τd最小？ln lnLC C N S=1ln() d S S SS τ∂⎡⎤∂=⇔=⎢⎥∂∂⎣⎦00驱动大电容负载⎩其中：令⇒8.3 逻辑努力⏹组合逻辑电路设计中常遇到下列问题：☐一组合逻辑用电路实现，最优的拓扑结构是什么样的？☐使用几级逻辑给出的延时最小？☐晶体管的尺寸大小多少合适？☐仿真和时序分析工具可行吗？⏹使用逻辑努力的概念可以解答这些问题☐如何选择最优的拓扑结构、最优的逻辑级数和最佳的尺寸，使延时最小。
一种高灵敏度的开关型CMOS霍尔磁场传感器
ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｃ ｉｖ ｓ ａｈ ｇ ｅ ｓ ｉｉ ． Ｃ ｉ ｌｔ ｎ ａ ｄ Ｃ ｄ ｎ ｅｃ ｒｕ ｔ ｉ ｌｔ ｎ ｓ ｏ ｈ ｅ ｓ ｒｃ ｎ ｄ ｔ ｃ ｈ ｅ ｓ ｒａ ｈｅ ｅ ｉｈ ｓ ｎ ｉ ｖｔ Ｔ ＡＤ ｓｍｕ ａｉ ｎ ａ ｅ ｃ ｉ ｉ ｓｍｕ ａｉ ｈ ｗ ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ａ ｅ ｅ ｔ ｔ ｙ ｏ ｃ ｏ ｍｉｉ ｍ ｇ ｅ ｉ ｆ ｌ ｆ ｎ ｕ ｐ ｔｓ ｎ ａｄ ｄ ｇｔｌｓ ｎ ｌ ｎ ｅ ｒ ｉ ｇｖ ｌ ｇ ． ａ ｗ ｉ ，ｈ ｆ ｅ ｎ ｍｕ ｍａ ｎ ｔ ｅｄ ｏ ｍＴ ａ ｄ ｏ ｔ ｕ ｔ ｄ ｒ ｉｉ ｉ ａ ｕ ｄ ｒ Ｖ ｗｏ ｋｎ ｏｔ ｅ Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ｔ ｅ ｏ ｓ ｔ ｃｉ ２ ａ ａ ｇ ３ ａ ｅ ｖ ｌ ｇ ｆｍｏ ｅ ｔ ａ ｎ ｉ ｅ Ｈａｌｄ ｖｃ ａ ｅ ｅｆ ｃｉｅｙ ｃ ｎ ｅ ｌｄ ｏｔ ｅ ｏ ｒ ｈ ｎ ６ｍＶ ｉ ｓ ｌ ｅ ｉｅ ｃ ｎ ｂ ｆ ｔ ｌ ａ ｃ ｌ ． ａ ｄ ｅ ｖ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｈａ ｌ ｆ ｅ ；ｈ ｇ ｅ ｓ ｉｉ ；Ｈａ１ ｅ ｓ ｒ ｐ ｎ ｉ ｇ ｃ ｒｅ ｔｍｅｈ ｄ ｌ ｏｆ ｔ ｉｈ ｓ ｎ ｉ ｖ ｔ ｓ ｔ ｙ ｌ ｓ ｎ ｏ ；ｓ ｉ ｎｎ ｕ ｒ ｎ ｔｏ
ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ｓｓｓ ｏ ｒｓ — ｈ ｐ ｄ Ｈａｌ ｄ ｖｃ ｎ ｉ ｎ ｌ ｃ ｎ ｉ ｏ ｉ ｇ ｃｒ ｕ ｔｄ ｎ ｍｉ ｆ ｅ ｎｒ ｕ ｅ ． ｈ ｅ ｓ ｌ ｎ ｉｔ ｆ ａ ｃｏ ｓｓ ａ ｅ ｌ ｅ ｉｅ ａ ｄ ａ ｓｇ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｉ ｉ ｙ ａ ｃ ｏｆ ｔ ｏ ＂ｃ ｉ ｃ ｓ
cmos异或电路的设计与应用
一、CMOS异或电路的基本原理CMOS异或电路是指一种采用CMOS技术实现的异或逻辑门电路。
在数字电路中，异或门是一种常见的逻辑门，它的输出为两个输入信号中恰好有一个为高电平时才为高电平，否则为低电平。
CMOS技术是一种集成电路制造工艺，其特点是低功耗、高集成度和稳定性好，因此广泛应用于数字电路和逻辑门的设计中。
在CMOS异或电路中，通常采用nMOS和pMOS管子构成，nMOS 管子作为传输门使得当输入为低电平时，电路能够正常工作。
由于nMOS管子具有较小的开漏电阻和较大的电导，因此在CMOS异或电路中，nMOS管子经常被用来设计传输门。
而pMOS管子则通常用来实现逻辑门的输出驱动。
通过精心设计和布局nMOS和pMOS管子，可以实现高性能、低功耗的CMOS异或电路。
二、CMOS异或电路的设计方法在CMOS异或电路的设计中，首先需要明确电路的功能需求，包括输入输出信号的特性、工作电压和功耗限制等。
然后根据这些需求，确定电路的整体结构和原理图。
通常可以采用常用的逻辑门电路设计软件进行仿真和优化，以实现最佳的性能和功耗平衡。
在具体的nMOS和pMOS管子的选择和布局上，需要考虑到电路的输入输出特性、驱动能力和功耗等方面的权衡。
通常可以通过模拟电路仿真软件进行模拟和分析，以找到最佳的设计方案。
另外，对于CMOS异或电路的布线和布局也是非常重要的。
合理的布线和布局可以减小电路的传输延迟和功耗损耗，提高电路的可靠性和稳定性。
三、CMOS异或电路的应用领域CMOS异或电路广泛应用于数字逻辑电路和系统中。
由于其优秀的性能和低功耗特性，CMOS异或电路在计算机、通讯、嵌入式系统等领域得到了广泛的应用。
在计算机的CPU中，CMOS异或电路常常用于实现数据的异或运算，以实现逻辑运算、加密解密等功能。
在通讯系统中，CMOS异或电路常常被用于实现信号的处理和编码解码等功能。
另外，在嵌入式系统中，CMOS异或电路也常常被用于实现各种控制和逻辑功能。
CMOS模拟开关的选择与典型应用
CMOS模拟开关的选择与典型应用CMOS模拟开关的选择与典型应用一、模拟开关简介早期的模拟开关大多工作于±20V 的电源电压，导通电阻为几百欧姆，主要用于模拟信号与数字控制的接口，近几年，集成模拟开关的性能有了很大的提高，它们可工作在非常低的电源电压，具有较低的导通电阻、微型封装尺寸和极佳的开关特性。
被广泛用于测试设备、通讯产品、PBX/PABX 设备以及多媒体系统等。
一些具有低导通电阻和低工作电压的模拟开关成为机械式继电器的理想替代品。
模拟开关的使用方法比较简单，但在具体应用中应根据实际用途做合理的选择。
本文主要介绍模拟开关的基本特性和几种特殊模拟开关的典型应用。
二、正确选择CMOS开关1、导通电阻：传统模拟开关的结构如图1 所示，它由N 沟道MOSFET 与P 沟道MOSFET 并联构成，可使信号双向传输，如果将不同VIN值所对应的P 沟道MOSFET 与N 沟道MOSFET 的导通电阻并联，可得到图2 并联结构下导通电阻（RON）随输入电压（VIN）的变化关系，如果不考虑温度、电源电压的影响，RON 随VIN 呈线性关系，将导致插入损耗的变化，使模拟开关产生总谐波失真（THD），这是设计人员所不希望的，如何将RON随VIN的变化量降至最小也是设计新一代模拟开关所面临的一个关键问题三、几种特殊的模拟开关：1、高频T型开关T 型开关适用于视频及其它频率高于10MHz的应用，如图4 所示，它由两个模拟开关（S1、S3）串联组成，另一开关S2 接在地和S1、S3的交点之间，这种结构的开关其关断隔离高于单个开关，由于寄生电容与每个串联开关并联，断开状态的T 型开关其容性串扰随频率的提高而增大。
因此，影响开关高频特性的关键在于开关的断开状态而不是接通状态。
当T 型开关导通时，S1 和S3 闭合，S2 断开；当开关断开时，S1、S2 断开，S3 闭合，此时，那些要通过串联MOSFET 的寄生电容耦合到输出端的输入信号被S3 旁路，断开状态下的10MHz 视频T 型开关（MAX4545）的关断隔离达-80dB，而标准模拟开关（MAX312）的关断隔离度只有-36dB。
高灵敏度开关霍尔 SDC1182 数据手册说明书
数据手册概述SDC1182是一款锁存型霍尔开关集成电路。
它内含霍尔感应块、斩波放大器、迟滞比较器电路。
斩波放大器有效的减少由于温度、工艺、机械应力等造成的失调，提高了磁场灵敏度的一致性。
芯片采用高压CMOS工艺制造，工作电压范围大，为3.0V~24V。
SDC1182稳定的温度特性，使得它能适用于汽车电子、工业、消费类应用产品。
特点⏹工作电压范围:3.0V~24V ⏹内置温度补偿电路⏹内置电源反接保护功能⏹内置上拉电阻⏹工作温度范围可选⏹工作频率：0~10KHz⏹TO-92S 、SOT-23-3封装应用⏹无触点开关⏹直流无刷电机⏹流速计⏹速度检测图1.封装形式SOT-23-3TO-92SS D CON FI DE NT IA LD OC UME NT数据手册管脚描述GND VDDOUTPackage: SOT-23-3OUT VDDGND Package: TO-92S图2. 管脚排布表1. 管脚描述功能框图图3. 功能框图SD D EN T数据手册订购信息SDC1182 Circuit TypeE1: Pb-freeG1: Halogen-free X X-XXTemperature Range:E: -40~85℃K: -40~125℃L: -40~150℃Package TO-92S: ZS SOT-23-3: J Blank: Bulk TR: Tape ReelS D CC OC UME NT数据手册表2. 极限工作条件表3. 推荐工作条件S D CC ON FI D数据手册DDDD注：磁场S极面对打印面时，B为“正”。
数据手册图4.磁场特性典型应用OUT图5. 典型应用SD CC D OCU MEN T数据手册OUT图6. 汽车电子、严酷条件或强噪音环境下应用S D CC ON FI DE NT IA LOC UME NT数据手册封装尺寸SOT-23-3LN T数据手册TO-92SD OCU MEN T数据手册绍兴光大芯业微电子有限公司/重要声明本文件仅提供公司有关产品信息。
CMOS门电路实用PPT课件
（ N沟道增强型 MOS 管为例）
VDD
RD
ID
D
uO
G
ui
S•
0
VGS(TH)
ID vGS 0
vGS>VGS(TH)
vGS<VGS(TH) vDS
➢ 当vI<VGS（TH）时：
MOS管工作在截止区，
vO=VOH≈VDD
➢ 当vI>VGS（TH）时：
在可变电阻区，沟道电阻很小，
vO=VOL≈0V
10
✓ vI = VDD-|VTP|~VDD段：仍假设TN导通，则vI传到vO后，有UGS（TN）<VTN→ TN 截止，与假设相矛盾。故此段TN截止。
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vI 0 VTN
VDD-|VTP| VDD
C’=0 VDD
TP
G
S
D
TN通
TN止 TN
vI
vo
TP止
TP通
TP
TN D
S
RL
G
C=VDD
① CMOS传输门：控制信号传输的门
可实现双向传输
ui/uo
利用P沟道MOS管和N沟道MOS管的互补性构 成。
C和C'是一对互补的控制信号。
C' TP
VDD uo/ui
TN C
电路结构
TP : VTP < 0 TN : VTN > 0
︱UGS（TP）︱ >︱ VTP︱ UGS（TN） > VTN
VTN=︱VTP︱
定义： 开启电压（ UT）—— 沟道刚开始形成时的栅源 电压UGS。（一般2 ~ 3V）
S VDS
-
VGS
-D -G iD
霍尔开关设计方案
霍尔开关设计方案霍尔开关是一种基于霍尔效应工作的电子开关，常用于电子设备中的开关控制、传感器检测等方面。
它具有体积小、功耗低、寿命长等优点，因此在许多应用领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍霍尔开关的设计方案。
首先，设计方案需要选择适合的霍尔元件。
霍尔元件是实现霍尔开关工作的核心部件，根据具体需求选择合适的型号。
常见的霍尔元件有线性霍尔元件和非线性霍尔元件，不同类型的霍尔元件有不同的工作原理和特性，因此选择应根据具体的工作要求进行。
接下来是霍尔开关的电路设计。
霍尔开关的电路设计主要包括霍尔元件的接线和相关电路的设计。
霍尔元件的接线方式有两种：单电源接法和双电源接法。
单电源接法适合于电压范围为3V～18V的应用，而双电源接法适合于静电灵敏度要求较高的应用。
根据具体需求选择合适的接线方式。
在电路设计方面，可以根据需求添加稳压电路、滤波电路等。
稳压电路可以保持电路稳定工作，滤波电路可以减小开关产生的电磁干扰。
此外，还可以根据具体需求设计辅助电路，如电源开关、输出继电器等，以满足不同的应用要求。
设计方案中还需要考虑到霍尔开关的工作环境和使用寿命。
工作环境对霍尔开关的稳定性和可靠性有一定的影响，因此在设计中需要考虑到工作温度、湿度、电磁干扰等因素，并做出相应的保护设计。
此外，霍尔开关的寿命也是一个重要的考虑因素，要选择寿命长、经久耐用的元件和材料。
最后，设计方案需要考虑到霍尔开关的安装和调试。
在安装方面，需要选择适合的安装方式，如PCB安装、插针安装等。
在调试方面，可根据具体需求设置合适的灵敏度和工作模式，通过电压调整、电流设置等方式进行调试。
综上所述，霍尔开关设计方案需要考虑到霍尔元件的选择、电路设计、工作环境和使用寿命等因素。
通过合理的设计和调试，可以实现合适的开关控制和传感器检测，达到所需的工作效果。
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Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for the Degree of Master
DESIGN ON A HIGH ACCURACY CMOS HALL-EFFECT SWITCH
Candidate： Student ID: Supervisor： Assistant Supervisor: Academic Degree Applied for： Speciality： Affiliation： Date of Defence：
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II
上海交通大学硕士学位论文
minimize the effect of physical stress. This combination results in more stable magnetic characteristics and enables faster and more precise design.
I
上海交通大学硕士学位论文
DESIGN ON A HIGH ACCURACY CMOS HALL-EFFECT SWITCH ABSTRACT
Among the various sensing technologies used to detect magnetic field, the Hall-effect transducer is the most widespread and commonly used. Hall-effect transducers have replaced mechanical contact switches completely in some occasions. Hundreds of millions of these devices are produced every year in the global world for use in a wide variety of applications such as computers, automobiles, industrial controls and consumer device. This paper designs an omnipolar Hall-effect switch designed in BCD fab’s mixed signal 1.0u CMOS process. Either sufficient south or north pole magnetic field strength will turn the output on. If the magnetic flux density is larger than operating point (BOP), the output will be turned on; if it is less than releasing point (BRP), the output will be turned off. The output structure is open-drain type. Such output allows simple connectivity with TTL or CMOS logic by using a pull-up resistor tied between a pull-up voltage and the device output. Moreover, a sleep-awake logic controls the IC in sleep time or awake time. This function will reduce the power dissipation of the IC. The device integrates a voltage regulator, Hall sensor with dynamic offset cancellation system, Schmitt trigger and an open-drain output driver, all in a SOT23-3 package. The chopper-stabilized amplifier uses switched capacitor technique to suppress the offset generally observed with Hall sensors and amplifiers. The CMOS technology makes this advanced technique possible and contributes to smaller chip size and lower current consumption than bipolar technology. The small chip size is also an important factor to
Yehui Peng 1102102005 Vice Prof. Xiulan Cheng Senior Engineer Jiabin Wang Master of Engineering Integrated Circuit Engineering School of Microelectronics May 2014
上海交通大学硕士学位论文
CMOS 高精度霍尔开关电路设计 摘 要
在各种传感技术检测磁场的应用中,霍尔传感器是最普遍和最常 用到的。在一些场合中，霍尔传感器完全取代了机械接触开关。全球 每年有数以亿计的霍尔传感器生产出来被使用在各种各样的应用上, 比如电脑、汽车、工业控制和消费类设备等。 基于上海新进半导体工厂 1.0u CMOS 混合信号工艺，本文设计了 一种双磁极霍尔开关电路。足够的南极或北极磁场强度将会使输出管 打开。如果所加磁场磁通密度大于操作点(BOP),输出将被打开；如果 所加磁场磁通密度是不到释放点 (BRP)，输出将被关闭。输出结构是 open-drain 类型, 通过电阻上拉电压可以很简单方便的与 TTL 电路或 CMOS 逻辑之间连接。此外，睡眠唤醒逻辑模块可以控制电路的睡眠 和唤醒，从而减小电路的平均功耗。 本设计中霍尔电路集成了一个电压调节器、带动态补偿消除功能 的霍尔传感器、施密特触发器和一个 open-drain 结构的输出驱动管。 电路被封装在 SOT23-3 封装中。 与传统的 Bipolar 技术相比，由于采用先进的 CMOS 技术，使得 利用斩波稳定技术的放大器来抑制和消除来自霍尔电压发生器和放大 器的失调电压成为可能。同时，CMOS 技术可制造出更小的芯片尺寸 和更低的电流消耗。而小的芯片尺寸还可减少压阻效应对霍尔电路的 影响。以上这些特性使得可以制造出更稳定、更精确的霍尔传感器。 关键词：霍尔传感器、霍尔效应、几何修正因子、斩波放大器
KEY WORDS: Hall transducer, Hall-effect, geometric correction factor, chopper amplifier
III
上海交通大学硕士学位论文
目 录
第一章 绪论 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.1 霍尔传感器的发展 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1 1.2 霍尔传感器的分类 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3 1.2.1 开关型霍尔 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3 1.2.2 线性霍尔 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4 1.3 研究的背景方向和意义 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·