一種低功耗磁電阻開關(guān)傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低功耗磁電阻開關(guān)傳感器，包括內(nèi)部參考電壓電路、復(fù)用器、磁電阻電橋電路、比較電路、電源穩(wěn)壓電路、數(shù)字控制電路和數(shù)字輸出電路；內(nèi)部參考電壓電路一端接地，其另一端電連接于電源穩(wěn)壓電路的輸出端；比較電路包括一個(gè)或多個(gè)比較器，其一端電連接于電源穩(wěn)壓電路，另一端接地，比較電路具有一個(gè)或多個(gè)輸入端和一個(gè)或多個(gè)輸出端，且比較電路的一個(gè)或多個(gè)輸出端與數(shù)字控制電路中的一個(gè)輸入端電連接；磁電阻電橋電路一端與電源穩(wěn)壓電路的輸出端電連接，其另一端接地，磁電阻電橋電路的輸出端與比較電路的一個(gè)輸入端電連接。所述低功耗磁電阻開關(guān)傳感器具有靈敏度高、功耗低、響應(yīng)頻率高、體積小、溫度特性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種低功耗磁電阻開關(guān)傳感器。 一種低功耗磁電阻開關(guān)傳感器

【背景技術(shù)】
[0002] 磁性開關(guān)傳感器廣泛用于消費(fèi)電子、白色家電、三表（電表、水表、氣表）、汽車以 及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。目前，主流的磁性開關(guān)傳感器有霍爾傳感器和AMR(各向異性磁阻）傳感 器。在消費(fèi)電子和三表應(yīng)用領(lǐng)域，霍爾開關(guān)傳感器和AMR開關(guān)傳感器的功耗可達(dá)幾微安，其 工作頻率為十幾赫茲，其開關(guān)點(diǎn)為幾十高斯?；魻栭_關(guān)傳感器和AMR開關(guān)傳感器在消費(fèi)電 子和三表應(yīng)用領(lǐng)域的低功耗是通過犧牲其工作頻率獲得的。在汽車和工業(yè)應(yīng)用等需要高工 作頻率的領(lǐng)域，霍爾開關(guān)傳感器和AMR開關(guān)傳感器的功耗為毫安級，其工作頻率為千赫茲 級。
[0003] 近年來，以MTJ (磁隧道結(jié)）元件為敏感元件的新型磁電阻傳感器開始應(yīng)用于工業(yè) 領(lǐng)域。MTJ元件利用的是磁性多層膜材料的隧道磁電阻效應(yīng)，主要表現(xiàn)在：在磁性多層膜材 料中，隨著外磁場大小和方向的變化，磁性多層膜的電阻發(fā)生明顯變化。在消費(fèi)電子和三表 等低功耗應(yīng)用領(lǐng)域，以MTJ元件為敏感元件的開關(guān)傳感器在工作頻率為千赫茲級時(shí)的功耗 為微安級，開關(guān)點(diǎn)為十幾高斯；在汽車、工業(yè)應(yīng)用等需要高工作頻率的領(lǐng)域，以MTJ元件為 敏感元件的開關(guān)傳感器的工作頻率可達(dá)兆赫茲級，其功耗僅為微安級。
[0004] 在技術(shù)應(yīng)用中，磁性開關(guān)設(shè)備的一些技術(shù)說明是眾所周知的。美國專利 2010/0026281A1公開了一種包括兩個(gè)傳感器的梯度儀，該梯度儀包括測量磁性目標(biāo)的位置 傳感器和速度傳感器。申請?zhí)枮?01110125153. 5的中國專利申請公開了一種以MTJ元件 為敏感元件的磁性開關(guān)傳感器。本申請以上述兩件專利為參考。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)傳感器，其在休眠和工作狀態(tài)的功耗都較高，且其工作頻率較 低。因此，需要一種在休眠和工作狀態(tài)均具有高靈敏度、低功耗、高響應(yīng)頻率、體積小的開關(guān) 傳感器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種磁電阻開關(guān)傳感器。
[0007] 本發(fā)明提供的磁電阻開關(guān)傳感器包括內(nèi)部參考電壓電路、復(fù)用器、磁電阻電橋電 路、比較電路、電源穩(wěn)壓電路、數(shù)字控制電路和數(shù)字輸出電路；
[0008] 所述參考電壓電路一端接地，其另一端電連接于所述電源穩(wěn)壓電路的輸出端；
[0009] 所述比較電路包括一個(gè)或多個(gè)比較器，其一端電連接于所述電源穩(wěn)壓電路，另一 端接地，所述比較電路具有一個(gè)或多個(gè)輸入端和一個(gè)或多個(gè)輸出端，且所述比較電路的一 個(gè)或多個(gè)輸出端與所述數(shù)字控制電路中的一個(gè)輸入端電連接；
[0010] 所述磁電阻電橋電路一端與所述電源穩(wěn)壓電路電連接，其另一端接地，所述磁電 阻電橋電路的輸出端與所述比較電路的一個(gè)輸入端連接；
[0011] 所述復(fù)用器被所述數(shù)字控制電路控制，所述復(fù)用器用于決定所述參考電壓電路的 哪些輸出端與所述比較電路的一個(gè)輸入端電連接；
[0012] 所述數(shù)字控制電路的運(yùn)行狀態(tài)隨內(nèi)部邏輯狀態(tài)和輸入信號(hào)的變化而變化，且所述 數(shù)字控制電路與所述復(fù)用器和所述數(shù)字輸出電路電連接。
[0013] 優(yōu)選地，在所述磁電阻電橋電路和所述參考電壓電路與所述比較電路中間設(shè)有一 低通濾波電路，所述低通濾波電路的輸入端與所述磁電阻電橋電路的輸出端和所述參考電 壓電路的輸出端電連接，所述低通濾波電路的輸出端與所述比較電路的輸入端電連接，所 述低通濾波電路用于減弱在截止頻率以上的電壓。
[0014] 優(yōu)選地，所述電源穩(wěn)壓電路的輸出電壓VBias小于電源電壓。
[0015] 進(jìn)一步地，所述比較電路包括一個(gè)或多個(gè)比較器電源開關(guān)，所述比較器電源開關(guān) 用于決定哪些電流源與所述比較電路的電源端電連接，所述電流源還與所述電源穩(wěn)壓電路 電連接，所述比較器電源開關(guān)被所述數(shù)字控制電路控制。
[0016] 優(yōu)選地，所述數(shù)字控制電路為數(shù)字控制系統(tǒng)的一部分。
[0017] 進(jìn)一步地，所述數(shù)字控制系統(tǒng)包括多個(gè)邏輯運(yùn)行模式和外加磁場的觸發(fā)條件。
[0018] 再進(jìn)一步地，所述數(shù)字控制系統(tǒng)的輸出依賴于磁場，所述數(shù)字控制系統(tǒng)的輸出具 有雙極開關(guān)特性、單極開關(guān)特性或者全極開關(guān)特性。
[0019] 優(yōu)選地，所述磁電阻電橋電路包括第一磁電阻元件和第二磁電阻元件，且第一磁 電阻元件和第二磁電阻元件電連接構(gòu)成一推挽半橋。
[0020] 進(jìn)一步地，所述第一磁電阻元件和所述第二磁電阻元件各包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)和 /或并聯(lián)的MTJ元件。
[0021] 進(jìn)一步地，所述推挽半橋的敏感方向與所述第一磁電阻元件和所述第二磁電阻元 件的磁性被釘扎層的磁矩方向平行。
[0022] 優(yōu)選地，所述數(shù)字輸出電路包括鎖存和驅(qū)動(dòng)電路以及輸出級，所述鎖存和驅(qū)動(dòng)電 路的輸入端與所述數(shù)字控制電路的輸出端電連接，所述鎖存和驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述輸 出級電連接。
[0023] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0024] 本發(fā)明的磁電阻開關(guān)傳感器利用MTJ元件為敏感元件對靠近的鐵磁物質(zhì)進(jìn)行感 應(yīng)，具有靈敏度高、功耗低、響應(yīng)頻率高、體積小、溫度特性好的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例技術(shù)描述中 所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí) 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0026] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的MTJ元件的多層膜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的MTJ元件的電阻與外加磁場之間的關(guān)系曲線圖；
[0028] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的推挽半橋磁阻傳感器的示意圖；
[0029] 圖4為推挽半橋磁電阻傳感器在兩種不同溫度下的輸出電壓與外加磁場之間的 關(guān)系曲線圖；
[0030] 圖5為模擬參考電壓和橋式電路的示意圖；
[0031] 圖6為雙極型和單極型磁電阻開關(guān)傳感器的模擬過濾器和比較器的電路圖；
[0032] 圖7為雙極型和單極型磁電阻開關(guān)傳感器的電路圖；
[0033] 圖8為雙極型磁電阻開關(guān)傳感器的輸出電壓與外加磁場之間的關(guān)系曲線圖； [0034] 圖9為單極型磁電阻開關(guān)傳感器的輸出電壓與外加磁場之間的關(guān)系曲線圖；
[0035] 圖10為推挽橋式磁阻開關(guān)傳感器的輸出電壓與外加磁場之間的關(guān)系曲線圖；
[0036] 圖11為全極型磁電阻開關(guān)傳感器的輸出電壓與外加磁場之間的關(guān)系曲線圖；
[0037] 圖12為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的全極型磁電阻開關(guān)傳感器的模擬過濾器和比較 器的電路圖；
[0038] 圖13為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的全極型磁電阻開關(guān)傳感器的電路圖；
[0039] 圖14為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的全極型磁電阻開關(guān)傳感器操作的時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的描述。
[0041] 實(shí)施例
[0042] 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的MTJ(磁隧道結(jié)）元件為納米級的多層膜結(jié)構(gòu)。MTJ元件 包括反鐵磁層1、磁性被釘扎層2、非磁性氧化物層3和磁性自由層4。磁性被釘扎層2的磁 矩方向5與磁性自由層4的磁矩方向6相互垂直或呈一定角度。磁性自由層4的磁矩方向 6隨著外加磁場7的大小和方向的改變而變化。MTJ元件的工作原理為：MTJ元件的電阻隨 著磁性自由層4的磁矩方向6與磁性被釘扎層2的磁矩方向5的夾角的變化而變化。當(dāng)磁 性自由層4的磁矩方向6隨著外加磁場7的大小和方向的改變而變化時(shí)，MTJ元件的電阻 也隨之變化。
[0043] 如圖2所示，當(dāng)外加磁場7的方向與磁性被釘扎層2的磁矩方向5平行，且外加磁 場7的磁場強(qiáng)度大于H1時(shí)，磁性自由層4的磁矩方向6與外加磁場7的方向平行，從而導(dǎo) 致磁性自由層4的磁矩方向6與磁性被釘扎層2的磁矩方向5平行，這時(shí)MTJ元件的電阻 最小。當(dāng)外加磁場7的方向與磁性被釘扎層2的磁矩方向5反平行，且外加磁場7的強(qiáng)度 大于H2時(shí)，磁性自由層4的磁矩方向6與外加磁場7的方向平行，從而導(dǎo)致磁性自由層4 的磁矩方向6與磁性被釘扎層2的磁矩方向5反平行，這時(shí)MTJ元件的電阻最大。H1與H2 之間的磁場范圍就是MTJ元件的測量范圍。
[0044] 本發(fā)明采用以下方式或以下方式的組合對磁性自由層的磁矩方向進(jìn)行偏置，實(shí)現(xiàn) 磁性自由層的磁矩方向與磁性被釘扎層的磁矩方向垂直或呈一定角度：在磁性自由層的上 層或下層沉積一層反鐵磁層，利用反鐵磁層與磁性自由層之間的交換耦合作用對磁性自由 層的磁矩方向進(jìn)行偏置；通過磁性自由層與磁性被釘扎層之間的奈爾耦合作用對磁性自由 層的磁矩方向進(jìn)行偏置；在傳感器上集成設(shè)置一用于將磁性自由層的磁矩方向偏置的電流 線圈，流過該電流線圈的電流方向與磁性被釘扎層的磁矩方向相同；磁性自由層的磁矩方 向被其附近的永磁鐵偏置。
[0045] 如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的推挽式半橋MTJ開關(guān)傳感器包括第一磁電阻元件11、第 二磁電阻兀件 12 和 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片 13。其中， ASIC芯片13與第一磁電阻元件11和第二磁電阻元件12相適配，且第一磁電阻元件11和 第二磁電阻元件12均為感應(yīng)元件，二者電連接構(gòu)成一推挽半橋。第一磁電阻元件11和第 二磁電阻元件12各包括一個(gè)或多個(gè)MTJ元件，且第一磁電阻元件11或第二磁電阻元件12 的MTJ元件串聯(lián)和/或并聯(lián)。MTJ元件為納米級的多層膜結(jié)構(gòu)，其中包括磁性自由層和磁性 被釘扎層。第一磁電阻元件11的磁性自由層的磁矩121與第二磁電阻元件12的磁性自由 層的磁矩122的方向反平行。第一磁電阻元件11的磁性被釘扎層的磁矩111與第二磁電 阻元件12的磁性被釘扎層的磁矩112的方向反平行。第一磁電阻元件11的磁性被釘扎層 的磁矩111與其磁性自由層的磁矩121的方向相互垂直，且第二磁電阻元件12的磁性被釘 扎層的磁矩112與其磁性自由層的磁矩122的方向相互垂直。推挽半橋的敏感方向70與 第一磁電阻元件11和第二磁電阻元件12的磁性被釘扎層的磁矩方向平行。當(dāng)沿著推挽半 橋的敏感方向70有外加磁場時(shí)，推挽半橋的一個(gè)磁電阻元件的磁性自由層的磁矩方向會(huì) 趨向于與其磁性被釘扎層的磁矩方向平行，導(dǎo)致該磁電阻元件的電阻降低；與此同時(shí)，推挽 半橋的另一個(gè)磁電阻元件的磁性自由層的磁矩方向會(huì)趨向于與其磁性被釘扎層的磁矩方 向反平行，導(dǎo)致該磁電阻元件的電阻升高，從而導(dǎo)致推挽半橋的輸出電壓V OTT (在后面的文 字描述和附圖中，VTOT=VBHdge)的變化。推挽半橋的輸出電壓與外加磁場之間的關(guān)系曲線圖， 如圖4所示。
[0046] ASIC芯片13用于為所述推挽半橋提供穩(wěn)恒電壓VDD (下面的文字描述和圖中用 VBias表不)，并用于將推挽半橋輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號(hào)。ASIC芯片13可以根據(jù)不 同的技術(shù)需求輸出不同的開關(guān)信號(hào)，例如ASIC芯片13可以輸出如圖8所示的雙極開關(guān)信 號(hào)、如圖9所示的單極開關(guān)信號(hào)或如圖11所示的全極開關(guān)信號(hào)。
[0047] 上述實(shí)施例和圖1、圖2、圖3作為背景信息提供，它們都來自于申請?zhí)枮?201110125153. 5的中國專利申請，現(xiàn)將其作為參考。
[0048] 在高溫和低溫兩種情況下，推挽半橋的輸出電壓和外加磁場之間的關(guān)系曲線，如 圖4所示，其中高溫與低溫之間的溫度范圍為本實(shí)施例的磁電阻開關(guān)傳感器的工作溫度極 限范圍。在本實(shí)施例中，高溫例如為l〇〇°C，簡寫為HT;低溫例如為0°C，簡寫為LT。圖4中 的曲線35對應(yīng)于圖2中的曲線，但是圖4中的磁電阻元件的磁性被釘扎層的磁矩方向相對 于外加磁場7旋轉(zhuǎn)了 180度。因此，推挽半橋的第一磁電阻兀件11的電阻與外加磁場的關(guān) 系曲線顯示為負(fù)斜率，推挽半橋的第二磁電阻元件12的電阻與外加磁場的關(guān)系曲線顯示 為正斜率，這正如圖4中的推挽半橋的輸出電壓V Mdge的曲線所顯示，在VMid24處達(dá)到平衡， 并且在與外加磁場的關(guān)系曲線中顯示為正斜率。
[0049] 推挽半橋低溫下的輸出電壓VMdge如實(shí)線曲線21所示，由曲線21可以看出，輸 出電壓￥^_由最小值V Min LT23逐步增大為最大值VMax LT25。推挽半橋的第一磁電阻元 件11和第二磁電阻元件12具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)（TCR:Temperature Coefficient of Resistance)和對應(yīng)的負(fù)的溫度系數(shù)電阻敏感度（TCRS:Temperature Coefficient of Resistance Sensitivity)。當(dāng)采用推挽電橋結(jié)構(gòu)時(shí)，相應(yīng)的溫度系數(shù)電壓敏感度（TCV) 為-1000ppm/°C。這意味著當(dāng)溫度變化超過100°C時(shí)，對于固定的偏置電壓V bias和外加磁場 7, Vfcidge的變化為-ΙΟ%。推挽半橋高溫下的輸出電壓Vidge如虛線曲線22所示，由曲線22 可以看出，輸出電壓V BHdge由最小值VMinHT26逐步增大為最大值VMaxHT27。V bias的一半對應(yīng) 曲線的中點(diǎn)VMid24。Vbias的值一般為IV，這樣V Mid就是0. 5V。
[0050] 后面所描述的比較電路的輸出取決于其輸入端輸入的兩個(gè)電壓信號(hào)，其中，一個(gè) 電壓信號(hào)是圖4中的推挽半橋87提供的輸出電壓V Mdge，另一個(gè)電壓信號(hào)是由內(nèi)部參考電 壓電路提供的參考電壓vKef。參考電壓VKef的值由下文描述的數(shù)字控制電路來控制。參考電 壓VKef的一種可能值為圖4中顯示的29,即南極工作點(diǎn)電壓（V，），VKrf的另一種可能值為 圖4中顯示的28, S卩北極工作點(diǎn)電壓（V^N)。在外加磁場為&PS-LT30時(shí)，推挽半橋的輸出電 壓VidgJ勺低溫曲線21穿過南極工作點(diǎn)電壓ν^29,同時(shí)在外加磁場為HW-LT31時(shí)，推挽 半橋的輸出電壓的低溫曲線21穿過北極工作點(diǎn)電壓VMN28。在外加磁場為Η<^-ΗΤ32 時(shí)，推挽半橋的輸出電壓的高溫曲線22穿過南極工作點(diǎn)電壓ν<^29,同時(shí)在外加磁場 為HqpN-HT33時(shí)，推挽半橋的輸出電壓V BHdge的高溫曲線22穿過北極工作點(diǎn)電壓VqpN28。
[0051] 這樣，當(dāng)外加磁場的絕對值大小與本實(shí)施例的磁電阻開關(guān)傳感器的工作溫度成正 比關(guān)系時(shí)，比較電路便發(fā)生電路轉(zhuǎn)換。這種現(xiàn)象稱之為"溫度依賴性輸出"，這種現(xiàn)象常常會(huì) 對傳感應(yīng)用造成不良影響。
[0052] 內(nèi)部參考電壓電路和推挽半橋的電路如圖5所示，其中電橋的右半部分為磁電阻 電橋電路，即一推挽半橋，如虛線框87里所示。該推挽半橋87包括兩個(gè)電阻56和56'，其特 性導(dǎo)致了圖4中曲線21表示的輸出電壓V BHdge59。電橋的左半部分為內(nèi)部參考電壓電路，如 虛線框86里所示，該內(nèi)部參考電壓電路86包括10個(gè)串聯(lián)的電阻131-140,且電阻131-140 的電阻值不隨外加磁場的變化而改變。此內(nèi)部參考電壓電路86構(gòu)成一個(gè)半橋，內(nèi)部參考電 壓電路86和推挽半橋87構(gòu)成一個(gè)全橋。內(nèi)部參考電壓電路86包括7個(gè)電壓輸出端，該7 個(gè)電壓輸出端輸出7種電壓信號(hào)，其中6種電壓信號(hào)可以作為相應(yīng)的開關(guān)閾值，即：南極工 作點(diǎn)電壓AVS、南極復(fù)位點(diǎn)電壓V KPS、南極待機(jī)閾值點(diǎn)電壓VSTS、北極工作點(diǎn)電壓V^N、北極 復(fù)位點(diǎn)電壓VKPN和北極待機(jī)閾值點(diǎn)電壓V STN，此6種電壓信號(hào)取自圖5所示的連接節(jié)點(diǎn)，另 外一種電壓信號(hào)為中點(diǎn)電壓VMid。虛線框86和87中的組件可以整合到同一娃芯片上，或者 虛線框87里可以有一個(gè)或者多個(gè)含有磁電阻元件的芯片。一個(gè)芯片到另一個(gè)芯片的連接 可以通過焊線或其他常用方法實(shí)現(xiàn)。整個(gè)電路在接地點(diǎn)與V Bias63之間供電，其中VBias63是 由下文描述的電路控制的固定電壓。
[0053] 單極型、雙極型和全極型三種磁電阻開關(guān)傳感器具有不同的表現(xiàn)和對應(yīng)的南極參 考電壓V KrfS值和磁場切換值，表1總結(jié)了閾值的名稱和取值。這些值僅起代表作用，它們 可以根據(jù)特定的應(yīng)用或者用戶的具體要求而改變。只要外加磁場的取值在第一磁電阻元件 11和第二磁電阻元件12的活躍范圍內(nèi)，S卩非飽和范圍內(nèi)，并且參考電壓V Kef小于VBias63,那 么表1給出的值就可以適用。以雙極性開關(guān)傳感器的取值為例，H QPS設(shè)置為VBias的59%，假 設(shè)VBias為IV，那么HmS就是590mV。當(dāng)外加磁場為+300e時(shí)，便發(fā)生此轉(zhuǎn)換。
[0054] 表1 :雙極型、單極型和全極型磁電阻開關(guān)傳感器電路中與VBias對應(yīng)的參考電壓和 磁場強(qiáng)度
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 一種磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，該開關(guān)傳感器包括內(nèi)部參考電壓電路、復(fù)用 器、磁電阻電橋電路、比較電路、電源穩(wěn)壓電路、數(shù)字控制電路和數(shù)字輸出電路； 所述內(nèi)部參考電壓電路一端接地，其另一端電連接于所述電源穩(wěn)壓電路的輸出端； 所述比較電路包括一個(gè)或多個(gè)比較器，其一端電連接于所述電源穩(wěn)壓電路，另一端接 地，所述比較電路具有一個(gè)或多個(gè)輸入端和一個(gè)或多個(gè)輸出端，且所述比較電路的一個(gè)或 多個(gè)輸出端與所述數(shù)字控制電路中的一個(gè)輸入端電連接； 所述磁電阻電橋電路一端與所述電源穩(wěn)壓電路的輸出端電連接，其另一端接地，所述 磁電阻電橋電路的輸出端與所述比較電路的一個(gè)輸入端電連接； 所述復(fù)用器被所述數(shù)字控制電路控制，所述復(fù)用器用于決定所述參考電壓電路的哪些 輸出端與所述比較電路的一個(gè)輸入端電連接； 所述數(shù)字控制電路的運(yùn)行狀態(tài)隨內(nèi)部邏輯狀態(tài)和輸入信號(hào)的變化而變化，且所述數(shù)字 控制電路與所述復(fù)用器和所述數(shù)字輸出電路電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，在所述磁電阻電橋電路和所 述內(nèi)部參考電壓電路與所述比較電路中間設(shè)有一低通濾波電路，所述低通濾波電路的輸入 端與所述磁電阻電橋電路的輸出端和所述參考電壓電路的輸出端電連接，所述低通濾波電 路的輸出端與所述比較電路的輸入端電連接，所述低通濾波電路用于減弱在截止頻率以上 的電壓。
3. 如權(quán)利要求1所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述電源穩(wěn)壓電路的輸出電 壓VBiaS小于電源電壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述比較電路包括一個(gè)或多 個(gè)比較器電源開關(guān)，所述比較器電源開關(guān)用于決定哪些電流源與所述比較電路的電源端電 連接，所述電流源還與所述電源穩(wěn)壓電路電連接，所述比較器電源開關(guān)被所述數(shù)字控制電 路控制。
5. 如權(quán)利要求1所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述數(shù)字控制電路為數(shù)字控 制系統(tǒng)的一部分。
6. 如權(quán)利要求5所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述數(shù)字控制系統(tǒng)包括多個(gè) 邏輯運(yùn)行模式和外加磁場的觸發(fā)條件。
7. 如權(quán)利要求6所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述數(shù)字控制系統(tǒng)的輸出依 賴于磁場，所述數(shù)字控制系統(tǒng)的輸出具有雙極開關(guān)特性、單極開關(guān)特性或者全極開關(guān)特性。
8. 如權(quán)利要求1所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述磁電阻電橋電路包括第 一磁電阻兀件和第二磁電阻兀件，且第一磁電阻兀件和第二磁電阻兀件電連接構(gòu)成一推挽 半橋。
9. 如權(quán)利要求8所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述第一磁電阻元件和所述 第二磁電阻元件各包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)的MTJ元件。
10. 如權(quán)利要求8所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述推挽半橋的敏感方向與 所述第一磁電阻元件和所述第二磁電阻元件的磁性被釘扎層的磁矩方向平行。
11. 如權(quán)利要求1所述的磁電阻開關(guān)傳感器，其特征在于，所述數(shù)字輸出電路包括鎖存 和驅(qū)動(dòng)電路以及輸出級，所述鎖存和驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述數(shù)字控制電路的輸出端電連 接，所述鎖存和驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述輸出級電連接。
【文檔編號(hào)】H03K17/95GK104065367SQ201310097268
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月20日
【發(fā)明者】鐘小軍 申請人:江蘇多維科技有限公司