[发明专利]单霍尔锁存传感器和电子设备

说明书

本申请公开一种单霍尔锁存传感器和电子设备，所述单霍尔锁存传感器包括：霍尔传感模块，用于按照第一周期切换所述霍尔元件的控制端和输出端，按照第二周期依次向各个信号端输入阈值控制电流，使得所述霍尔传感模块具有两个磁场阈值；比较模块，用于接收传感信号，并输出相应的比较信号，在外部磁场达到磁场阈值时，比较信号发生翻转；锁存模块，连接至比较模块的输出端，用于对所述比较模块输出的比较信号进行锁存逻辑运算，并输出控制信号，在其中一个比较信号发生翻转时，控制信号发生翻转并锁存当前状态，直至另一个比较信号发生翻转，比较信号电平再次发生翻转。上述单霍尔锁存传感器的输出信号可靠性高，面积和功耗较小。

技术领域

本申请涉及霍尔传感技术领域，具体涉及单霍尔锁存传感器和电子设备。

背景技术

霍尔器件是一种基于霍尔效应原理制作的磁性传感器，霍尔效应是电磁效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，导体内垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差被称为霍尔电势差。

霍尔传感器内部集成了霍尔元件，此类传感器件具有功耗小、灵敏度高、输入输出隔离度高等特点，已经被广泛应用于工业、通信和仪器制造等领域。

为了提高霍尔传感器的应用范围，通常要求霍尔传感器能够实现全极性的传感，即能够实现对南极磁场和北极磁场的感应。现有技术中，需要两个霍尔元件分别感应北极和南极两个方向的磁场，由于霍尔传感器的输出信号容易收到外部磁场抖动的影响，而两个霍尔元件使得输出信号收到外部磁场抖动的影响更大，使得霍尔传感器的输出信号可靠性进一步降低。同时，两个霍尔元件会使得霍尔传感器具有更大的芯片面积和功耗。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种单霍尔锁存传感器和电子设备，以解决现有的霍尔传感器的控制信号可靠性不够的问题。

本申请提供的一种单霍尔锁存传感器，包括：霍尔传感模块，包括单个霍尔元件，所述霍尔元件具有两对信号端，其中一对信号端作为两个控制端，连接至控制电压端，用于输入控制电压，另一对信号端作为两个输出端，所述两个输出端用于输出与外部磁场相关的传感信号；所述霍尔传感模块用于按照第一周期切换所述霍尔元件的控制端和输出端，按照第二周期依次向各个信号端输入阈值控制电流，使得所述霍尔传感模块具有两个磁场阈值；比较模块，用于接收所述传感信号，并根据所述传感信号输出相应的比较信号，在外部磁场达到相应的磁场阈值时，所述比较信号发生翻转；锁存模块，连接至所述比较模块的输出端，用于对所述比较模块输出的比较信号进行逻辑运算，并输出控制信号，在其中一个比较信号发生翻转时，所述控制信号的电平发生翻转并锁存当前状态，直至另一个比较信号发生翻转，所述控制信号的电平再次发生翻转。

可选的，所述锁存模块包括移位寄存器和连接至所述移位寄存器输出端的逻辑运算单元；所述移位寄存器用于将所述比较模块依次串行输出的两次比较信号，并行输出为信号Q1、信号Q2：所述逻辑运算单元用于对信号Q1、信号Q2进行运算，输出控制信号Q3，其中运算逻辑为：第n+1个控制信号

可选的，所述移位寄存器包括第一触发器和第二触发器，所述第一触发器的输入端连接至所述比较模块的输出端，所述第一触发器的输出端连接至所述第二触发器的输入端，且所述第一触发器和第二触发器的时钟端用于连接至第一时钟信号。

可选的，所述逻辑运算单元包括第一非门、第二非门、与门、或门以及第三触发器，所述移位寄存器的两个输出端分别连接至所述第一非门以及第二非门的输入端；所述与门的一个输入端连接至所述第一非门的输出端，所述与门的输出端连接至所述或门的一个输入端；所述或门的另一输入端连接至所述第二非门的输出端，所述或门的输出端连接至所述第三触发器的输出端；所述第三触发器的输出端连接至所述与门的另一输入端，所述第三触发器的时钟端用于连接至第二时钟信号；所述第二时钟信号的上升沿时刻位于所述第一时钟信号的每两个上升沿之间。

可选的，所述第一周期和所述第二周期相同。