霍尔_IC分类.docx

易良盛科技（天津）有限公司 Hall IC基础资料 霍尔集成电路分类说明霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，18551938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔器件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔器件分为: 霍尔元件（Hall element）和霍尔集成电路(Hall IC)两大类，前者是一个简单的霍尔片，使用时常常需要将获得的霍尔电压进行放大。后者将霍尔片和它的信号处理电路集成在同一个芯片上。霍尔集成电路是随着半导体集成电路工业的发展近20年才出现的产品，但因它体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高，耐震动，不怕灰尘、油污污染，成本低等优点，使其得到了极其广泛的应用。霍尔集成电路有很多其他称呼，如：霍尔效应集成电路(Hall Effect IC)，霍尔效应传感集成电路(Hall Effect Sensor IC)，霍尔传感器(Hall Sensor)，霍尔电路，霍尔IC。Hall有时也被翻译成霍耳，所以也可称霍耳集成电路等。以下简称霍尔IC。霍尔IC通常按输出信号类型分为数字霍尔IC和线性霍尔IC。数字霍尔IC通过外部磁场的强弱控制输出导通或关断，类似开关的作用，因此常称为开关型霍尔IC。线性霍尔IC输出为模拟信号，输出电压与外部磁场的强弱通常成线性关系。开关型霍尔IC常又分为单级型霍尔IC（Unipolar）、锁定型霍尔IC（Latch）、双级型霍尔IC（Bipolar）、全级型霍尔IC（Omnipolar）四类。为便于说明，按通常约定，当外加磁场的南极(S极)接近霍尔IC打有标志的一面时，作用到霍尔IC上的磁场方向为正，当北极(N极)接近标志面时，磁场为负。单级型霍尔IC：经常被称为开关霍尔IC、霍尔开关（Hall Switch）、霍尔效应开关（Hall Effect Switch）。只对单个磁极（常为S极）有响应。如图1，大多数单极霍尔IC，当S极面向标记面，且施加的磁感应强度B超过工作点（BOP）时（即BBOP0），输出导通, 输出由高变低。当磁感应强度减弱低于释放点(BRP)（即0BBOP0）时，输出导通, 输出由高变低。当磁感应强度减弱直至撤除（B=0），输出保持导通。当N极面向标记面，且施加的磁感应强度超过释放点（BRP）（即BBRPBOP), 输出导通, 输出由高变低。当磁感应强度减弱低于释放点(BRP)（即|B|0)和最小BRP(0)，任何一颗双级型霍尔IC,不能确定是单级型霍尔IC、锁定型霍尔IC或负单极霍尔IC。目前，新型号中很少再有双级型霍尔IC。注意，很多用户会把双级型霍尔IC误认为（或称为）是锁定型霍尔IC，也有误认为（或称为）是全极型霍尔IC。B0 Gs输出电压(初始为高)S极N极最大BOP最小BRPoror图 4 双极型霍尔IC输出特性图线性霍尔IC:输出为模拟信号，输出电平在一定的范围类与外加磁场成线性关系，称为线性磁场范围。外加磁场超出线性磁场范围，将不再成线性关系，直至输出饱和，有最低输出饱和电压和最高输出饱和电压。图5 线性霍尔IC输出特性图以上是简单常用的霍尔IC，除了这些，近几年还出现了一些集成度高、功能复杂的专用霍尔IC，如差分霍尔IC(双霍尔IC)，集成ADC、DAC和信号处理电路的旋转位置传感器、三轴位置传感器，集成了电机控制和驱动电路的无刷电机驱动芯片。此外，利用霍尔原理设计的电流传感器IC也是霍尔IC的一大类别。随着手机、笔记本电脑、DV等便携式设备的普及，对霍尔IC的功耗提出要求，由此产生了一类新的霍尔IC微功耗霍尔IC。它是数字霍尔IC按功耗单独分出的一类，其内部采用休眠机制降低功耗，平均功耗可以达到uA级。它也可按功能分为单级型霍尔IC、锁定型霍尔IC、和全级霍尔IC三类。这类一般用于电池长期供电的系统。霍尔器件分类总结如图5。霍尔器件Hall Device霍尔元件Hall element霍尔集成电路Hall IC数字霍尔ICDigital Hall IC线性霍尔ICLinear Hall IC单极型霍尔ICUnipolar Hall IC / Hall Switch IC锁存型霍尔ICHall Latch IC全极型霍尔ICOmnipolar Hall I