一種自旋閥GMR隔離放大器設(shè)計.pdf

1、在工業(yè)控制、高壓測量及醫(yī)療設(shè)備等應(yīng)用領(lǐng)域中,出于安全和可靠性,需要在被測對象與監(jiān)控設(shè)備之間采用隔離方式來實現(xiàn)信號傳輸。隔離器是一種輸入部分和輸出部分在電氣上絕緣而間接實現(xiàn)通信的耦合器件,它既傳遞了信號,又抑制了伴隨信號的干擾噪聲。在惡劣環(huán)境條件下的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,隔離器發(fā)揮著及其重要的作用。
　　傳感器從自然界中采集到的都是微弱的模擬信號,因此對其無法直接進行濾波、整形等處理。特別是在干擾噪聲比較強的數(shù)據(jù)采集環(huán)境中,為了提高數(shù)據(jù)采

2、集的精度和可靠性,首先必須將采集的信號進行放大和噪聲抑制,而此工作則由隔離放大器來完成。隔離放大器是一種既可以放大輸入信號又可以實現(xiàn)輸入與輸出隔離的電路。其共模抑制比高、線性度好及結(jié)構(gòu)簡單,常用在數(shù)字信號隔離器不能實現(xiàn)的場合。
　　常見的有變壓器隔離放大器、電容隔離放大器和光電隔離放大器三種。變壓器和電容隔離放大器線性度好、精度高,但帶寬小、成本高;光電隔離放大器相對于前兩者頻帶較寬,但其線性度較差。避開以上產(chǎn)品,本文設(shè)計了一種自

3、旋閥巨磁阻(GMR)隔離放大器,解決了以上三種隔離放大器在線性度、靈敏度及帶寬等不可兼得的難題,完全可替代光電等其它隔離器放大器。
　　本文工作主要集中在對隔離器外置信號處理電路的設(shè)計,主要包括信號放大電路、V/I轉(zhuǎn)換電路及接收處理電路,同時對隔離器輸入線圈進行磁場仿真與分析?；?CSMC0.5um混合工藝,采用Tanner集成電路設(shè)計軟件進行電路編輯、仿真與分析,得到隔離器前端信號處理電路的輸出端電流為3.6~10mA,整個隔