bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИРbsuir-998Research ArticleСтатьиЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ ХОЛЛАFrequency characteristics of integral Hall sensorДаоД. ХА.DaoD. Ha.noemail@neicon.ruСтемпицкийВ. Р.StempitskyV. R.vstem@bsuir.byБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, Республика БеларусьBelarus201803062019046470Copyright © Дао Д.Х., Стемпицкий В.Р., 20192019Дао Д.Х., Стемпицкий В.Р.Dao D.H., Stempitsky V.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/998

Представлены результаты приборно-технологического и схемотехнического моделирования кремниевого датчика Холла с целью определения его динамических характеристик. Исследовано влияние размеров активной области, определены теоретическое и фактическое значения верхнего предела полосы пропускания датчика Холла с учетом внутренней паразитной емкости, а также при наличии и отсутствии емкостной нагрузки. Промоделированы характеристики датчика Холла, совмещенного на одном кристалле с дифференциальным усилителем.

The results of device-technological and schematic simulation of the silicon Hall sensor with the purpose of determine its dynamic characteristics are presented. The influence of the dimensions of the active region is investigated, the theoretical and actual values of the upper limit of the bandwidth of the Hall sensor are determined, taking into account the internal parasitic capacitance, and the presence and absence of a capacitive load. The characteristics of the Hall sensor combined on a single crystal with a differential amplifier are simulated.

датчик Холлаприборно-технологическое и схемотехническое моделированиеемкостная нагрузкадифференциальный усилительHall sensordevice-technological and schematic simulationcapacitive loaddifferential amplifierReferencesBandwidth limits in Hall effect based current sensors / C. Marco [et al.] // Acta Imeko. 2017. Vol. 6, No. 4. P. 17-24.Bandwidth limits in Hall effect based current sensors / C. Marco [et al.] // Acta Imeko. 2017. Vol. 6, No. 4. P. 17-24.Crescentini M., Romani A., Sangiorgi E. Physical simulations of response time in Hall sensor devices // Ultimate Integration on Silicon (ULIS). 2014. P. 89-92.Crescentini M., Romani A., Sangiorgi E. Physical simulations of response time in Hall sensor devices // Ultimate Integration on Silicon (ULIS). 2014. P. 89-92.Optimum Design Rules for CMOS Hall Sensors / M. Crescentini [et al.] // Sensors. 2017. Vol. 17. P. 1-13.Optimum Design Rules for CMOS Hall Sensors / M. Crescentini [et al.] // Sensors. 2017. Vol. 17. P. 1-13.MLX91208, 250 kHz Programmable IMC-Hall Current Sensor [Electronic resource]. URL: https://www.melexis.com/-/media/files/documents/datasheets/mlx91208-datasheet-melexis.pdf (access date: 16.05.2018).MLX91208, 250 kHz Programmable IMC-Hall Current Sensor [Electronic resource]. URL: https://www.melexis.com/-/media/files/documents/datasheets/mlx91208-datasheet-melexis.pdf (access date: 16.05.2018).ACS709, High-Bandwidth, Fast Fault Response Current Sensor IC in Thermally Enhanced Package [Electronic resource]. URL: https://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS709/ACS709-Frequently-Asked-Questions.aspx (access date: 16.05.2018).ACS709, High-Bandwidth, Fast Fault Response Current Sensor IC in Thermally Enhanced Package [Electronic resource]. URL: https://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS709/ACS709-Frequently-Asked-Questions.aspx (access date: 16.05.2018).Allegro A1363 [Electronic resource]. - URL: http://allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/SIP-Package-Zero-To-Thousand-Amp-Sensor-ICs/A1363.aspx.Allegro A1363 [Electronic resource]. - URL: http://allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/SIP-Package-Zero-To-Thousand-Amp-Sensor-ICs/A1363.aspx.Popovic R. Hall Effect Devices. CRC Press, Boca Raton (FL). 2004. 426 p.Popovic R. Hall Effect Devices. CRC Press, Boca Raton (FL). 2004. 426 p.Дао Динь Ха, Стемпицкий В.Р. Исследование характеристик датчика холла с различной геометрией активной области // Нано- и микросистемная техника. 2018. T. 20, № 3. С. 174-186.Дао Динь Ха, Стемпицкий В.Р. Исследование характеристик датчика холла с различной геометрией активной области // Нано- и микросистемная техника. 2018. T. 20, № 3. С. 174-186.Paun M., Sallese J., Kayal M. Comparative Study on the Performance of Five Different Hall Effect Devices // Sensors. 2013. Vol. 13. P. 2093-2112.Paun M., Sallese J., Kayal M. Comparative Study on the Performance of Five Different Hall Effect Devices // Sensors. 2013. Vol. 13. P. 2093-2112.Абрамов И. Моделирование элементов интегральных схем: учеб. пособие. Минск: Изд. БГУ, 1999. 92 с.Абрамов И. Моделирование элементов интегральных схем: учеб. пособие. Минск: Изд. БГУ, 1999. 92 с.Нелаев В., Стемпицкий В. Основы САПР в микроэлектронике. Моделирование технологии и прибора. Минск: БГУИР, 2008. 220 с.Нелаев В., Стемпицкий В. Основы САПР в микроэлектронике. Моделирование технологии и прибора. Минск: БГУИР, 2008. 220 с.Silvaco [Electronic resource]. - URL: https://www.silvaco.com (access date: 16.05.2018).Silvaco [Electronic resource]. - URL: https://www.silvaco.com (access date: 16.05.2018).Dao Dinh Ha, Stempitsky V., Tran Tuan Trung. Verilog-A compact model of the silicon Hall element // Integrated Circuits, Design, and Verification. 2017. P. 41-46. ReferencesDao Dinh Ha, Stempitsky V., Tran Tuan Trung. Verilog-A compact model of the silicon Hall element // Integrated Circuits, Design, and Verification. 2017. P. 41-46. ReferencesBandwidth limits in Hall effect based current sensors / C. Marco [et al.] // Acta Imeko. 2017. Vol. 6, No. 4. P. 17-24.Bandwidth limits in Hall effect based current sensors / C. Marco [et al.] // Acta Imeko. 2017. Vol. 6, No. 4. P. 17-24.Crescentini M., Romani A., Sangiorgi E. Physical simulations of response time in Hall sensor devices // Ultimate Integration on Silicon (ULIS). 2014. P. 89-92.Crescentini M., Romani A., Sangiorgi E. Physical simulations of response time in Hall sensor devices // Ultimate Integration on Silicon (ULIS). 2014. P. 89-92.Optimum Design Rules for CMOS Hall Sensors / M. Crescentini [et al.] // Sensors. 2017. Vol. 17. P. 1-13.Optimum Design Rules for CMOS Hall Sensors / M. Crescentini [et al.] // Sensors. 2017. Vol. 17. P. 1-13.MLX91208, 250 kHz Programmable IMC-Hall Current Sensor [Electronic resource]. URL: https://www.melexis.com/-/media/files/documents/datasheets/mlx91208-datasheet-melexis.pdf (access date: 16.05.2018).MLX91208, 250 kHz Programmable IMC-Hall Current Sensor [Electronic resource]. URL: https://www.melexis.com/-/media/files/documents/datasheets/mlx91208-datasheet-melexis.pdf (access date: 16.05.2018).ACS709, High-Bandwidth, Fast Fault Response Current Sensor IC in Thermally Enhanced Package [Electronic resource]. URL: https://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS709/ACS709-Frequently-Asked-Questions.aspx (access date: 16.05.2018).ACS709, High-Bandwidth, Fast Fault Response Current Sensor IC in Thermally Enhanced Package [Electronic resource]. URL: https://www.allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/Zero-To-Fifty-Amp-Integrated-Conductor-Sensor-ICs/ACS709/ACS709-Frequently-Asked-Questions.aspx (access date: 16.05.2018).Allegro A1363 [Electronic resource]. - URL: http://allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/SIP-Package-Zero-To-Thousand-Amp-Sensor-ICs/A1363.aspx.Allegro A1363 [Electronic resource]. - URL: http://allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs/SIP-Package-Zero-To-Thousand-Amp-Sensor-ICs/A1363.aspx.Popovic R. Hall Effect Devices. CRC Press, Boca Raton (FL). 2004. 426 p.Popovic R. Hall Effect Devices. CRC Press, Boca Raton (FL). 2004. 426 p.Дао Динь Ха, Стемпицкий В.Р. Исследование характеристик датчика холла с различной геометрией активной области // Нано- и микросистемная техника. 2018. T. 20, № 3. С. 174-186.Дао Динь Ха, Стемпицкий В.Р. Исследование характеристик датчика холла с различной геометрией активной области // Нано- и микросистемная техника. 2018. T. 20, № 3. С. 174-186.Paun M., Sallese J., Kayal M. Comparative Study on the Performance of Five Different Hall Effect Devices // Sensors. 2013. Vol. 13. P. 2093-2112.Paun M., Sallese J., Kayal M. Comparative Study on the Performance of Five Different Hall Effect Devices // Sensors. 2013. Vol. 13. P. 2093-2112.Абрамов И. Моделирование элементов интегральных схем: учеб. пособие. Минск: Изд. БГУ, 1999. 92 с.Абрамов И. Моделирование элементов интегральных схем: учеб. пособие. Минск: Изд. БГУ, 1999. 92 с.Нелаев В., Стемпицкий В. Основы САПР в микроэлектронике. Моделирование технологии и прибора. Минск: БГУИР, 2008. 220 с.Нелаев В., Стемпицкий В. Основы САПР в микроэлектронике. Моделирование технологии и прибора. Минск: БГУИР, 2008. 220 с.Silvaco [Electronic resource]. - URL: https://www.silvaco.com (access date: 16.05.2018).Silvaco [Electronic resource]. - URL: https://www.silvaco.com (access date: 16.05.2018).Dao Dinh Ha, Stempitsky V., Tran Tuan Trung. Verilog-A compact model of the silicon Hall element // Integrated Circuits, Design, and Verification. 2017. P. 41-46.Dao Dinh Ha, Stempitsky V., Tran Tuan Trung. Verilog-A compact model of the silicon Hall element // Integrated Circuits, Design, and Verification. 2017. P. 41-46.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.