Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/259027
Type: TESE DIGITAL
Title: Sensor Hall com geometria octogonal e com cancelamento de offset, preparado para o estudo do efeito Piezo-Hall = Hall plate with octogonal geometry and offset cancelation, designed for Piezo-Hall measurement
Title Alternative: Hall plate with octogonal geometry and offset cancelation, designed for Piezo-Hall measurement
Author: Ramirez Bohorquez, Jose Luis, 1986-
Advisor: Fruett, Fabiano, 1970-
Abstract: Resumo: Os transdutores de efeito Hall são os sensores magnéticos mais populares, porém, a tensão de offset e deriva de suas características limita o número de aplicações nas quais são usados. A principal fonte de variação é o estresse mecânico remanescente na estrutura cristalina, relacionado aos piezo-efeitos presentes em materiais semicondutores, gera tensão de offset e influencia a sensibilidade do dispositivo. Apresentamos neste trabalho um sensor Hall com oito contatos, fabricado usando uma tecnologia CMOS comercial (XFABc06), que foi projetado para estudar a influência dos diferentes efeitos nas direções cristalográficas <100> e <110>. Este dispositivo foi projetado para ser usado tanto como placa Hall como elemento piezo-resistivo, já pensando em pesquisas futuras e mais detalhadas sobre a correlação entre os efeitos Hall e piezo-resistivo, o denominado efeito piezo-Hall. Finalmente, modelando o dispositivo como uma ponte resistiva, analisamos as principais técnicas usadas para a redução de ruido e tensão de offset em sensores Hall. Utilizando este desenvolvimento como base, projetamos um sensor magnético com redução de tensão de offset, onde a técnica de giro de corrente é implementada usando a placa Hall octogonal, fontes de corrente e portas de transmissão analógicas. A placa Hall foi integrada monoliticamente com o circuito eletrônico de condicionamento de sinais. Medidas experimentais evidenciam uma redução da tensão de offset remanescente de 99%, comparado ao observado na placa Hall octogonal

Abstract: Hall Effect transducers are the most popular kind of magnetic sensor; however, the offset voltage and drift of their characteristic have limited their usability. The main source of variation is the remaining mechanical stress in the crystalline silicon structure, related to the piezo-effects in the semiconductor materials, it has an important influence in the offset and the sensitivity of the device. This work introduced an eight terminal Hall plate fabricated using a commercial CMOS process (XFABc06), which was used to study the different effects in the main crystallographic directions, which is suitable to measure the cross side effect between both Hall and piezo-resistive effects, which is called Piezo-Hall effect. Finally, we analyzed Hall-plate devices as four-terminal resistance bridges to determine the main sources of error and explained how current-spinning technique can be used to effectively reduce offset and noise. Based on this analysis, an improved magnetic sensor was designed using the eight terminal octagonal Hall plate and a chopped-based control circuit. We integrated monolithically the sensor, switches, digital control and bias circuit that are required to implement the current-spinning technique. Experimental results showed a 99% offset reduction compared with the original offset level measured at Hall plate
Subject: Sensor
Circuitos integrados
Transdutores piezoelétricos
Dispositivos magnéticos
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

Files in This Item:
File SizeFormat 
RamirezBohorquez_JoseLuis_M.pdf10.14 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.