機電系統(tǒng)里面的霍爾傳感器的由來及構造
霍爾效應原理：1.霍爾效應是埃德溫霍爾的名字命名的，誰在1879年發(fā)現(xiàn)一盤的發(fā)展?jié)摿υ陔妷弘娏鱾鲗r攜帶磁場小組經過降低板的垂直方向的飛機在板，如圖所示圖1。
霍爾效應的基本物理原理背后是洛侖茲力，這是在圖1所示的面板上。當電子沿一個方向移動，五，垂直于磁場，乙，它經歷一種力量，洛倫茲力，這是正常的，同時應用領域及目前的流動。
圖1. 霍爾效應和洛倫茲力. 藍色的箭頭，乙，代表了垂直磁場傳遞板通過導電
針對這一力量，電子移動網(wǎng)中的電荷沿著彎曲的路徑和指揮，因此電壓，整個板塊的發(fā)展。這霍爾電壓，五小時 ，服從下面的公式，這表明了V H是成正比的應用領域的實力，而且在 H V的極性方向是確定的，無論是北方還是南方，在外加磁場。此屬性時，霍爾效應是受雇為磁傳感器。
其中：
V H是導電板的霍爾電壓穿過，
我是通過板電流通過，
Q是電荷載體的負責程度，
ρn的是每單位體積的載流子的數(shù)目，并
t是板的厚度。
快板半導體集成電路集成了霍爾元件，霍爾效應的同時適用于導電板和半導體板塊。 利用霍爾效應在一個完全集成的單片集成電路它可以測量磁場強度，創(chuàng)造一個效應巨大的數(shù)組不同的應用霍爾集成電路許多。
一個快板霍爾開關被激活了一個積極的磁場所產生的一極是南方。一個積極的方面將打開輸出晶體管的輸出和連接至GND，設備作為一個積極的低點。
外地需要激活的設備和輸出晶體管打開稱為磁工作點，并略乙任擇議定書 。刪除字段時，輸出晶體管處于關閉狀態(tài)。外地需要關閉該設備一旦被激活被稱為磁釋放點，或B 反相 。安置計劃分別與B OP和B被稱為遲滯和開關是用來防止反彈由于噪音。
快板也使磁性鎖和線性器件。磁性鎖打開了南極(乙OP)與關閉與北極(乙反相 )。需要一個北極停用從簡單的鎖閂鎖開關分開。因為他們沒有關掉當字段被刪除，他們“鎖定”，直到采用了相反的領域是輸出在目前的狀態(tài)。鎖存器用于感應電機磁鐵旋轉減刑或速度檢測。
線性器件模擬輸出，并且傳感器用于汽車在直線位置傳感線性編碼器油門踏板位置等。他們有一個比例輸出電壓是名義上的 V CC / 2時，不應用領域。在GND之間存在一個南極輸出將在V的方向移動的 CC的存在和對北極方向移動的產量將在?？彀寰哂袕V泛的霍爾開關，插銷和線性器件適用于各種應用廣泛。
運用霍爾效應
快板霍爾效應集成電路，集成電路(聘用放大器和比較運算的霍爾效應，通過整合霍爾元件作為與其他電路，例如，使磁力啟動開關和模擬輸出設備。一個簡單的霍爾開關2，如在圖所示打開NMOS器件，可以用來確定是否存在或不存在磁鐵，輸出響應一個數(shù)字。
圖2. 一個簡單的框圖霍爾效應開關IC
集成電路是單分子的電子結構單元的電路中有一個很大的數(shù)字高的密度，視為。 該電路元件包括主動元件，如晶體管，二極管，如電阻，電容以及被動元件，電感器。這些組件都是相互關聯(lián)的金屬，通常是鋁，以彌補更為復雜的運算放大器和設備比較的。在圖2霍爾開關用于一個簡單的例子，但這些組件集成電路采用的最復雜的裝置，甚至所有快板。在圖2霍爾元件在顯示為“十方盒子的”它的輸出信號進行放大，比較器饋入，然后建立一個開放的NMOS管的數(shù)字輸出。 快板也使得鐵磁性霍爾集成電路與移動目標兩個霍爾元件的感應磁場與差甚至3種檢測霍爾元件的方向。 但是復雜的傳感器拓撲結構，部件和制造都是在材料表面的半導體基板的薄。
霍爾IC結構
快板設備是在硅襯底上，直接將材料由摻雜不同的硅與創(chuàng)建n型(電子)或p型(電洞)承運人地區(qū)。這些n型和p型材料的區(qū)域都形成幾何圖形構成，包括霍爾元件的主動和被動元件積體電路，幾何尺寸和連接在一起的金屬沉積過。這樣，主動和被動元件在電氣連接在一起。 由于所需的幾何形狀很小，在微米范圍內，有時甚至更小，電路密度非常高，讓硅電路非常復雜的一小部分地區(qū)。
這，其實，所有的主動和被動元件的種植在基材，或沉積在硅芯片使它們分不開的，真正確定他們的單片電路集成。圖3顯示了如何霍爾集成電路元素融入快板。這是一個單純的當前區(qū)域摻雜硅，創(chuàng)建一個n型鋼板，將進行。
圖3。截面單個霍爾元件;一N型外延接觸電阻四個角落的每個。
如前所述，當電流被迫從一板角向對面的拐角處，一個橫跨霍爾電壓將開發(fā)其他兩個板塊角落時，在外地的一個垂直磁性?；魻栯妷簩榱銜r沒有應用領域。以同樣的方式更加復雜的幾何結構進行了晶體管有源器件如NPN或NMOS管。圖4顯示和PMOS晶體管的跨章節(jié)都鹽度。
圖4.（底部截面的一個PMOS（上）型和一個n npn型晶體管晶體管）
對于生產效率，這些電路是生長在基質，而它仍然是在一個大圓片形式。該電路在一個芯片中重復的行模式“和列，可鋸成單個死，或者”如圖所示為5。
圖5.硅片，鋸到后的IC電路模式的應用
單快板霍爾效應傳感器集成電路器件可以看到如圖6?？驁D這是簡單的開關與功能如圖所示為2。所有的電路包含在集成電路，霍爾元件包括芯片可以看作是在廣場中間的紅色的，以及放大器的電路和保護二極管和電阻器和功能眾多的電容器，以實現(xiàn)所需的設備。
圖6. 單個霍爾集成電路芯片
霍爾器件封裝
鋸后的硅晶片行和成單個模具，模具，然后打包出售的個人專欄。一個完成包，許多可能樣式之一，如圖7。模具是看到里面的情況，在一個銅壓鑄墊安裝。聯(lián)系人銅線索是通過金線從金屬片焊接就模具表面封裝引線的電氣隔離。該程序包，然后封裝，或超模壓塑料，保護模具不受損壞。
圖7. 一個典型的完整的霍爾器件封裝，顯示了安裝模具和電線連接到引腳。
7個包圖是一個簡單的開關輸出和數(shù)字2的VCC，GND的，領導一微型三引腳單列直插式封裝(SIP)。其他包可以看到在圖8和包括晶圓級芯片規(guī)模封裝(CSP)，1 SOT23W，采用MLP，3引腳尿酸封裝的SIP，和一個4針的K - SIP的封裝。
圖8. 典型的完整的霍爾器件封裝：(A)表面貼裝MLP和(B)SOT23W，(C)晶圓級芯片規(guī)模封裝(CSP)和通孔安裝(D)K型園區(qū)，和(E)UA型SIP協(xié)議。
例舉型號：
單極開關型
SEC:SS1376, SS1104 SS1352 SS1331 SS1050 SS1332 SS1350 SS1438
雙極開關型
SEC:SS3413 SS3313 SS3212 SS648
鎖存型
SEC:SS2406 SS2309 SS2509 SS2015 SS2019 SS2712 SS2413
線性型
SEC:SS4825 SS4833
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