标准的(水平)霍尔传感器仅对芯片表面的磁场有感应。三维磁场指南针需要三个互相正交的传感器芯片。一种可选的方案是水平与垂直方向的霍尔板组 合在同一单芯片上,但垂直方向上的霍尔板会有更高的偏置信号误差,因此不适合三维磁场指南针传感器的应用。近来,基于薄膜集成技术的聚磁场单芯片三维传感器已经被开发出来。这种传感器内的聚磁器能够将霍尔板内的磁场分量弯曲至正交方向,因此水平放置的霍尔传感器也能感测到该磁场分量.

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    另一个近期的研究成果是在霍尔传感器内协同集成辅助应力和温度传感器。这些辅助传感器的协同运行可以补偿由于温度变化和封装产生的应力对霍尔传感器交叉灵敏度的影响(参见第9章参考文献[4]和本章参考文献。

    至少对于上述集成式温度、风速和磁性的集成传感器的设计来说,以标准CMOS工艺设计“透明”接口电路是可行的。与电子电路相比,大部分传感器的运行速度很慢,这就意味着典型的电路非理想状态(如偏置、增益误差和1噪声)的影响可以减小到可忽略的等级,其具体方法主要通过例如自动调零、斩波、DEM、开关电容滤波以及⒍gma~delta调制等动态误差修正技术。例如,利用自动调零和斩波的多种组合,当输人信号电压为几伏时,可以实现放大器的参考输入偏置小于100nⅤ,其符合zb⒒直流动态范围。另外,通过

DEM方法,电流和电压之比,即增益系数可以精确定义到100×10f以上。基于⒍gma-delta调制器的模-数转换器可以用来灵活地平衡带宽分辨率,其能够在几十赫兹带宽的条件下获得”⒒的信号分辨率c还需提到的一点是、采样滤波器中频率响应的缺口(nc,tch∞)可以用来完全抑制由斩波和DElI产生的残余交流成分。