CMOS microsystem front-end for microtesla resolution magnetic field measurement

Abstract

In this paper we discuss the conception and performances of a monolithic microsystem for magnetic field measurement built in standard 0.6pm CMOS technology. It is shown that 5.2 microTesla resolution over 1 kHz bandwidth (5 to 1 kHz) can be achieved by combining a smart Hall effect based sensing device and appropriate analog conditioning electronics. The study focuses on the methods used to drive up the sensor's sensitivity and to drive down the system's noise level in order to achieve the abovementioned resolution. A new circuitry is proposed for biasing the sensor.

Méthodologie d'intégration de commandes numériques pour dispositifs d'électronique de puissance basée sur l'utilisation du langage VHDL-AMS

“…L'intégration de commandes numériques sur ASIC est un premier pas vers l'intégration mixte sur « système sur puce » de l'ensemble du système de commande (figure 1). Un telle puce pourrait à plus long terme intégrer non seulement la partie numérique mais également les capteurs de courant [7] et les drivers des IGBT.…”

Integrated instrumental chain for magnetic pulse measurement in strong static field environment

“…where t e is the effective thickness of the HHD's active zone [2], i.e. an N-well with a doping concentration n. The term r n represents the scattering factor of silicon (r n & 1.15), q the elementary charge and G a geometry dependent correction factor [1].…”

“…The actual biasing principle is as proposed in Fig. 3 [2]. According to this architecture, V out is referenced to ground but let now consider that V ref is a residual voltage consisting of offset and noise coming from the biasing amplifier.…”

Macrocellule intégrée pour la mesure de courant avec isolation galvanique en technologie CMOS standard

“…Les deux OTAs ont été conçu avec un très faible niveau de bruit ramené à l'entrée, au niveau du CEH. La procédure et les points clés de leur conception ont été décrits en détail dans un précédent article [8] [9].…”

“…Le module complet de mesure du champ magnétique présente une sensibilité de 170mV/T et une résolution de 5,2µT rms sur une bande passante de 1KHz [8].…”