[发明专利]极低功耗霍尔开关在审

申请号：	201711284191.9	申请日：	2017-12-07
公开（公告）号：	CN107769762A	公开（公告）日：	2018-03-06
发明（设计）人：	田剑彪;俞明华;王丹平	申请（专利权）人：	绍兴光大芯业微电子有限公司
主分类号：	H03K17/90	分类号：	H03K17/90
代理公司：	上海智信专利代理有限公司31002	代理人：	王洁
地址：	312000***	国省代码：	浙江;33
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摘要：
搜索关键词：	功耗霍尔开关
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及霍尔开关领域，具体是指一种极低功耗霍尔开关。

背景技术

此类霍尔开关通过低工作电压，并通过内部定时的工作方式降低平均工作电流的原理来降低平均功耗。

参照图1，对现有低功耗霍尔开关的实现方式进行说明。

霍尔开关内部带有一定时开关208，以高频振荡器207的上升沿触发计时，产生一固定占空比的201信号。具体地说，设置201信号的周期时间为T_onoff，高电平时间占据T_on，低电平时间占据T_off。在T_on时间内，霍尔开关处于工作状态，霍尔传感器202将所施加的磁场信号成比例地转换成霍尔电压信号，再经过斩波放大器203放大霍尔电压信号并消除由于温度、工艺、机械应力等造成的失调，最后在迟滞控制电路204中，将放大后的霍尔电压信号传入消失调后的迟滞比较器，与设定的阈值电压进行迟滞比较，决定输出开关是否改变状态，并将输出用锁存器206锁住，使霍尔开关的输出在休眠状态下可以保持原状态。在T_off时间内，霍尔开关处于休眠状态，201信号为低电平切断了包括霍尔传感器202、斩波放大器203、迟滞控制电路204中的电流通路，时序控制205所有输出置零，锁存器206保持前输出状态，霍尔开关内仅有高频振荡器207和计时器208正常工作。

如图2所示，时序控制205只在T_on时间内正常工作，在T_off时间内处于休眠状态。高频振荡器207和定时开关208在整个T_onoff周期中都是正常工作的。一般T_on设置时间为纳秒级别，T_off为毫秒级别。因此，想要得到较低的平均功耗，关键在于降低休眠时期的休眠电流I_off，在休眠时间内产生静态电流的地方是高频振荡器207。现有低功耗霍尔开关平均电流约在2uA左右，其中高频振荡器的静态电流就在1uA以上。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供了一种功耗更低、克服休眠状态下高频振荡器还需继续工作而造成霍尔开关功耗居高不下的问题的极低功耗霍尔开关。

为了实现上述的目的，本发明的极低功耗霍尔开关具体如下：

该极低功耗霍尔开关，包括休眠状态和工作状态，且该霍尔开关包括高频振荡器和时序控制，且该霍尔开关的工作状态下，由所述的高频振荡器和时序控制提供该霍尔元件所需的时序信号，其主要特点是，休眠状态下，由一计时器为该霍尔开关提供规定时间的休眠信号，计时到规定时间后该霍尔开关结束休眠状态，且由一低频振荡器为该计时器提供低频时钟信号。

较佳地，所述的计时器由低频振荡器的输出触发。

较佳地，所述的工作状态下，所述的计时器处于休眠状态。

较佳地，所述的低频振荡器的静态工作电流为纳安级别。

较佳地，所述的低频振荡器仅在霍尔开关的休眠状态下正常工作。

较佳地，所述的低频振荡器在霍尔开关的工作状态下和休眠状态下均正常工作。

较佳地，所述的高频振荡器为时序控制提供高频时钟信号，所述的时序控制提供该霍尔元件所需的时序信号。

采用该极低功耗霍尔开关，在休眠状态下仅有低频振荡器产生静态电流，而低频振荡器的静态电流可做到纳安级别，因此与现有技术相比，本发明的极低功耗霍尔开关大大减小了霍尔开关的平均电流，功耗甚至可降到现有低功耗霍尔开关的十分之一及以下。

附图说明

图1为现有的低功耗霍尔开关的实现方式示意图。

图2为现有低功耗霍尔开关的工作波形图。

图3为本发明的极低功耗霍尔开关的实现方式示意图。

图4为本发明的极低功耗霍尔开关的工作波形图。