关于霍尔元件的无刷直流电机问题

iamtorres9

年前我做了一个带霍尔元件的无刷直流电机项目。现在在中测，发现如下问题：
问题：
1.正向翻转点是50G（与设计值50G很接近），反向翻转点20G完全不对（设计值是-50G）；
2.测了多个芯片，正向翻转点基本在50附近，反向翻转点在10~40变化。
电路方面的排查：
1.电路采用两个相同的比较器设计成迟滞比较器（翻转点不同），比较器的翻转点来源于同一串电阻，目前认为不是这里导致；
2.迟滞比较器后方的D触发器，已排查不是触发点设计错误。
3.电路正向翻转和反向翻转的电路设计基本是对称，现在这个翻转点方向完全不对。
测试方面的排查：
1.测试厂采用同样的设备，其他厂商的芯片没有问题；
2.已经交流我们的测试方案，测试出来还是上述的问题，目前认为测试厂导致的。

这个正向和反向和翻转点，方向相同，是目前最大的疑问。
其次反向翻转点的值在很大范围变化。

想咨询有做过类似项目的朋友，有没有提供一点思路？十分感激！！！
补充：看到大家对放大电路和失调有疑问，这里补充说明电路的结构：
1.放大电路采用的是三运放的仪表放大器，第一级增益是50，第二级增益是22；
2.设计的时候已经考虑放大电路的失调影响，即使存在失调，翻转点虽然改变，但是其差值应该不会变化，现在差值也发生了变化；
3.设计的时候采用的时旋转消除失调的结构.

iamtorres9

自己给自己顶一个，希望大佬看见解答！十分感激

寂寞的歌

感觉是霍尔器件出来接的第一级放大电路出了问题……检查一下设计的时候是否考虑了失调对霍尔信号的影响，消除失调用的电路是否出了问题，如果没有问题的话考虑电路用的电阻或者电容等器件是否受版图的影响有干扰噪声

寂寞的歌

理论上来说你这个50G对应的霍尔器件输出电压大概应该在0.2mv左右，不算太难做…应该是第一级的放大没有处理好，后面的比较器很难出问题

iamtorres9

寂寞的歌 发表于 2020-2-28 11:26
感觉是霍尔器件出来接的第一级放大电路出了问题……检查一下设计的时候是否考虑了失调对霍尔信号的影响，消 ...

多谢回答！
已经通过仿真排查，基本可以排除失调带来的影响；
不匹配的问题尚未验证解决。

iamtorres9

寂寞的歌 发表于 2020-2-28 11:29
理论上来说你这个50G对应的霍尔器件输出电压大概应该在0.2mv左右，不算太难做…应该是第一级的放大没有处理 ...

多谢回答！
放大电路没有处理好的话，可能存在哪些问题呢？
目前通过仿真排查了失调的影响；（电路采用的是旋转消除失调法）
电阻的版图设计也是匹配的，应该影响不大；
电路也是工作在饱和区，没有电路工作状态不正常的问题。

寂寞的歌

iamtorres9 发表于 2020-3-2 14:36
多谢回答！
已经通过仿真排查，基本可以排除失调带来的影响；
不匹配的问题尚未验证解决。

如果电路版图全部因素都排除完了，那有没有可能是霍尔器件本身有问题？这个器件之前用过吗？在其他项目上有没有出问题？或者是测试机的设置问题，曾经碰到过一个项目测试，测试芯片在不同的方向结果都不一样，最后排查了一圈是地磁场在影响，也是无语了。当然那种情况一般在更灵敏的项目中才会碰到，你这个50G应该不至于

iamtorres9

寂寞的歌 发表于 2020-3-3 10:04
如果电路版图全部因素都排除完了，那有没有可能是霍尔器件本身有问题？这个器件之前用过吗？在其他项目上 ...

多谢提供的思路！
电路和版图方面能想到的问题都排查的差不多了，没发现什么异常。最近正在寻求专家的帮助，不知道他那边有没有想到可能的答案。我们刚开始怀疑是霍尔元件可能有问题，这是我们第一次做霍尔元件相关的电路，确实没啥信心。不过晶圆厂方面提供了霍尔元件的测试数据，可信度应该不差。

测试厂方面也沟通过，按照提供的测试电路测出来的数据总是不对。每次测试出来，除了这个磁场的翻转点完全不对外，其他的测试数据都是正常，我们也很费解。
至于地磁场，目前确实没考虑过。。。。。。不过按照你说的，应该影响不大。

寂寞的歌

iamtorres9 发表于 2020-3-4 19:31
多谢提供的思路！
电路和版图方面能想到的问题都排查的差不多了，没发现什么异常。最近正在寻求专家的帮 ...

还有一种可能性，可以测试厂家提供一下测试板电路图看一下…一般情况下磁场都是用电流流过线圈产生的，他们的线圈正中心应该正对应你们的芯片里面的霍尔元件，如果有偏差也可能导致测出来的磁场不对称。

iamtorres9

寂寞的歌 发表于 2020-3-6 15:25
还有一种可能性，可以测试厂家提供一下测试板电路图看一下…一般情况下磁场都是用电流流过线圈产生的，他 ...

测试电路却是和测试厂商量少了。我们也在和他们交流中。关于旋转消除失调电路：
假设Iac端电流，得到霍尔电压方向是db，值为VH，失调方向是bd，所以Vdb=VH-Vos；
同理Ibd电流，得到霍尔电压方向是ac，值为VH，失调方向是ac，所以Vac=VH+Vos；
我们采用的电路技术是：Vac+Vdb=2VH就消除了失调Vos。
想问一下：
只要电流确定，失调的方向就确定了吗？工艺厂提供了他们的设计数据，感觉这个失调的方向和电流的方向有关。