Dissertação

Desenvolvimento de um sensor magnético integrado em tecnologia 0.13um CMOS EVALUATED

O sensor magnético baseado num dispositivo MAGFET utiliza o efeito de Hall para detetar o campo magnético e destina-se a aplicações de baixa sensibilidade, isto é, realiza medições superiores em relação ao campo magnético da terra. O MAGFET é o único sensor magnético possível de integrar complementarmente em tecnologia CMOS standard. O MAGFET é obtido a partir de um transístor NMOS padrão, em que o drain do transístor é dividido em dois drains originando duas correntes no transístor (split-drain). Devido à força de Lorentz, quando submetida a um campo magnético, a corrente no canal é desviada consoante a intensidade do mesmo. Este desvio gera um desequilíbrio das correntes proporcional ao campo magnético aplicado. Para a caracterização experimental do MAGFET desenvolveram-se bobinas para produzir um campo magnético, no entanto o campo produzido por estas era demasiado fraco, não se notando alterações significativas nas correntes do MAGFET. Todavia, só foi possível realizar medições com um íman forte (na ordem de Tesla), na qual se obteve uma sensibilidade relativa no MAGFET até 1%. O sistema implementado é constituído pelo condicionamento do sinal analógico no MAGFET e pelo ADC de dupla rampa diferencial com entrada em tensão. Neste primeiro protótipo, o objetivo é ter uma ideia aproximada da gama dinâmica do sensor e por isso utilizou-se o ADC com baixa resolução (4 bits). O sistema tem um consumo de corrente baixo, sendo uma grande percentagem devida à polarização das correntes nos drains do MAGFET.
ADC, Sensor, MAGFET, Campo, CMOS

Junho 4, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Torres Caldinhas Simões Vaz

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Pedro Santos

Academia Militar

Professor Adjunto