磁场传感器装置和方法与流程

1.本技术涉及磁场传感器装置和相应的方法。


背景技术：

2.磁场传感器装置在各种应用中被用于测量磁场。在一些应用中， 对磁场的测量被用于间接测量另一个参量。对此的示例是用于检测 线性运动或旋转运动的运动传感器。在此，例如将磁体或多个磁体 固定至可运动元件，从而可运动物体的运动产生可变磁场，然后检 测该可变磁场。另一示例是对电流的测量。在此，电流流动产生磁 场，然后测量该磁场。
3.在一些应用中，可能希望在宽泛的频域上检测磁场。如果电流 不是直流电流、并且电流频率可以在宽泛的范围内变化，则对此的 示例又是对电流的测量。在这些情况下，磁场传感器装置在一些实 施方式中包含多个磁场传感器，它们在不同频域内工作。例如，对 于高频，可以将线圈用作用于测量磁场的磁场传感器，而在较低频 率时，可以使用另外的磁场传感器(例如霍尔传感器)来测量磁场。 然后，将来自线圈和来自另外的磁场传感器的信号进行组合，以获 得输出信号。
4.在这样的应用中，使线圈和另外的磁场传感器相互协调是有帮 助的。另外，期望以其他方式测试另外的磁场传感器。


技术实现要素：

5.在此提供根据本公开的磁场传感器装置和方法。
6.根据一个实施例，提供了一种装置，该装置包括：
7.第一个线圈，以及
8.第一另外磁场传感器，
9.其中该装置被设置为，在第一运行模式中利用第一线圈测量磁 场，并且在第二运行模式中利用第一线圈生成用于测试第一另外磁 场传感器的磁场。
10.根据另一个实施例，提供了一种方法，包括：
11.在第一运行模式中利用第一线圈检测磁场，以及
12.在第二运行模式中利用第一线圈生成用于测试第一另外磁场传 感器的磁场。
13.上面的简述仅代表一些实施例的简要概述，而不应被解释为限 制性的。
附图说明
14.图1是根据实施例的装置的框图。
15.图2是用于示出根据一些实施例的方法的流程图。
16.图3是根据一些实施例的线圈和霍尔传感器的示例配置。
17.图4至图6是根据一些实施例的装置的电路图。
18.图7是如能在一些实施例中使用的线圈的一部分的图示。
19.图8示出了如能在一些实施例中使用的温度特性的示例。
具体实施方式
20.下面参考附图说明各种实施例。这些实施例仅用于说明，而不 应被解释为限制性的。因此，其他实施例可以具有与所示实施例不 同的特征(例如部件、元素、方法流程等)。
21.除了明确示出的特征之外，还可以提供其他特征，特别是在常 规磁场传感器装置中使用的特征。除非另有说明，否则不同实施例 的特征可以彼此组合。除非另外指定，否则针对实施例之一描述的 修改和变化也可以应用于其他实施例。另外为了简明起见，有时在 一个实施例中描述了多个特征，然而它们也可以彼此独立地使用。
22.除非另有说明(例如在通过磁场耦合的情况下)，否则图中所 示的连接或耦合是电气连接或耦合。
23.在本技术的上下文中，应以“包含”或“具有”的含义来理解术语
ꢀ“
包括”，并且不表示空间上的“包围”。
24.在附图中，彼此对应的元件具有相同的附图标记并且不再重复 说明。
25.图1示出了根据实施例的装置10，其也可以被称为磁场传感器 装置。装置10包括线圈11，如下面进一步解释，线圈11在第一运 行模式中用于测量磁场、特别是高频磁场。此外，装置10包括一个 另外的磁场传感器12，该另外的磁场传感器在第一运行模式中用于 测量磁场，特别是在低频时。在此应相对地理解术语“高频”和“低频”， 即在第一运行模式中，线圈11测量的磁场的频率高于另外的磁场传 感器12的频率。
26.在一些实施例中，另外的磁场传感器12可以是霍尔传感器。在 其他实施例中，所使用的另外的磁场传感器12也可以基于诸如隧道 磁阻、巨磁阻、各向异性磁阻等的磁阻效应。这种磁场传感器也称 为xmr传感器。在下面描述的实施例中，霍尔传感器被用作另外的 磁场传感器，尽管这不应被解释为限制性的。
27.线圈11和另外的磁场传感器12与控制电路13连接。尽管控制 电路13作为单个块被示出，但是应从功能上对其进行理解，并且控 制电路13也可以以分布式在多个装置上的方式实现。
28.在第一运行模式中，图1的装置用于在宽泛的频域上测量磁场， 特别是交变磁场。如已所述地，线圈11在此用于测量较高频率的磁 场或磁场分量，并且另外的磁场传感器12用于测量较低频率的磁场 或磁场分量。较低频率可以例如在0至10khz的范围内，例如在1khz 至10khz，并且较高频率可以在1khz以上，例如直至100khz或更高， 例如直至10mhz。在一些应用中，较高频率可以在2mhz的范围内。 响应于检测到的磁场，线圈11输出信号s1，该信号代表由线圈11检 测到磁场，并且另外的磁场传感器12输出信号s2，该信号代表由另 外的磁场传感器12检测到的磁场。控制电路13接收信号s1，s2并对 其进行进一步处理。例如，控制电路13可以组合信号s1，s2以形成 指示整个被测磁场的输出信号o。
29.在第二运行模式中，线圈11用于测试另外的磁场传感器12。术 语“测试”在这里应被广泛地理解，并且包括例如对放大(增益)、 电压和电流的基本功能测试、校准过程、调节，例如用于在另外的 磁场传感器12和线圈11之间的协调，等等。
30.在第二运行模式中，控制电路13将测试信号t发送到线圈11。 测试信号t也可以在外部被输送，为此，控制电路13可以具有例如 测试焊盘，可以将信号施加在测试焊盘上。在
其他实施例中，信号t 全部或部分地由控制电路13生成。在这种情况下，“部分地”意味着 如下情况：外部施加的信号还被控制电路修改。测试信号t可以是被 输送给线圈的电流。
31.线圈11根据测试信号t生成磁场。该磁场由另外的磁场传感器 12检测，该另外的磁场传感器然后将相应的信号s2提供给控制电路 13。由于由线圈11生成的磁场是基于测试信号t，并且测试信号是 为了测试目的而生成的，所以所生成的磁场的参数、例如以测试信 号t的频率为依据的频率是已知的。然后可以相应地评估信号s2， 并将其用于测试目的。例如，通过改变信号t的频率、并因此改变磁 场的频率，可以确定或测试另外的磁场传感器12的频率特性。即使 在简单测试的情况下，也可以测试另外的磁场传感器12是否在原理 上起作用，即，当通过线圈11生成磁场时是否提供了指示该磁场的 信号s2。
32.基于该测试调整装置10的参数，例如偏置电流、滤波器系数， 电压，放大倍数等，在霍尔传感器的情况下偏置电流被输送给另外 的磁场传感器12。因此，线圈11在装置10中具有两个目的，一方 面用于在第一运行模式中测量磁场，并且另一方面用于在第二运行 模式中生成磁场。以此方式，可以在没有或仅有少量附加电路消耗 的情况下提供用于测试另外的磁场传感器12的可能性。
33.第一运行模式也可以被称为正常运行模式，因为在此该装置用 于其最终目的、即测量磁场，而第二运行模式可以被称为测试运行 模式。
34.图2是用于示出根据一些实施例的方法的流程图。为了避免重 复，参考图1的装置10来描述图2的方法，但是也可以用其他装置 来实现，例如下面参考图4至图7讨论的装置。
35.尽管该方法作为事件的序列被示出，但这些事件和过程也可以 以不同的顺序被执行和/或被多次执行。
36.在20处，在第一运行模式中利用线圈、例如图1的线圈11来 检测磁场。在21处，在第二运行模式中利用线圈生成一磁场，其用 于测试另外的磁场传感器、例如图2的另外的磁场传感器12。例如， 也可以在利用线圈20在对磁场进行第一次检测之前，进行21处的 该测试，以便在测量磁场之前校准所使用的装置。
37.可以例如以规则或不规则的时间间隔重复地进入第二运行模 式，或者例如在启动包含线圈的系统时进入第二运行模式。这样， 可以补偿老化效应或漂移效应。
38.图3示出了可以在各种实施例中使用的磁场传感器装置中的线 圈和另外的磁场传感器(在这种情况下为霍尔传感器)的可能布置。
39.在图3的磁场传感器装置中，芯片37经由一个或多个绝缘或粘 合层310附接到引线框39。应利用磁场传感器装置测量由虚线31 表示的电流。磁场传感器装置包括第一线圈32、第一霍尔板33、第 二线圈35和第二霍尔板38。第一线圈32和第一霍尔板33用于在第 一位置处测量由电流31生成的磁场。第二线圈35和第二霍尔板38 用于在第二位置处测量由电流31生成的磁场。通过所示的布置，其 中磁场在第一位置和第二位置在不同的方向上延伸，可以通过在第 一位置和第二位置的测量的组合来实现偏移补偿。引线框39中的槽 34用于抑制如箭头36所示的涡流。利用30来标记霍尔板的端子。
40.如上面参考图1和2所解释地，该磁场测量可以在第一运行模 式中进行。在第二运行模式中，第一线圈32可用于生成用于测试第 一霍尔板33的磁场，和/或第二线圈35可用于生成用于测试第二霍 尔板38的磁场。另外例如，如稍后将更详细说明地，在第二运行模 式中，当利用第一线圈32生成用于测试第一霍尔板33的磁场时， 第二线圈35可以用作电压
源中的电阻，基于该电源生成被输送给第 一线圈32的测试信号(例如测试信号t)。因此，除了测量磁场并 生成磁场之外，线圈还可以用于第三目的，即作为参考电阻。现在 将在下面参考图4解释这种用作参考电阻的情况。
41.图4示出了根据另外的实施例的装置。该实施例使用第一线圈 49和霍尔传感器413以在第一运行模式中测量磁场，并且使用第一 线圈49以在第二运行模式中生成磁场用于测试霍尔传感器413。
42.在第二运行模式中，第二线圈46也用作参考电阻，用于生成电 流，该电流在第二运行模式中作为测试信号被输送给第一线圈49。 如果将芯片上的第二个线圈用作参考电阻，则这可以减少对机械应 力的依赖性。在第一运行模式中，该第二线圈46同样可以与另外的 霍尔传感器一起测量磁场，如参照图3针对线圈32、35和霍尔板33、 38所解释的那样。此外，在这样的实施方式中，开关(为了清楚起 见未在图4中示出)也可以用于使第一线圈49和第二线圈46的作 用互换，使得及时在第二运行模式中第一线圈49也可以用作参考电 阻，并且第二线圈46可以用于生成磁场
‑
然后用于测试另外的霍尔传 感器。
43.下面更详细地描述图4中的实施例的工作原理。
44.为了生成在第二运行模式中所使用的电流icalib，使用vptat (与绝对温度成比例的电压)电流源40。这以带隙参考电路为基础。
45.电流源40包括晶体管42和晶体管45，它们如图所示被连接并 且具有1：m的面积比，例如1比8。晶体管45通过第二线圈46接 地。在第二线圈46上下降的电压由vptat表示。此外，晶体管41、 43与晶体管42、45串联连接，它们作为电流镜互连并且具有1∶1 的面积比。这使得电流i1等于电流iref。电流iref可以例如在2μa 至200μa的范围内。在一个实施例中，电流iref可以是54μm。另外， 可选地从电流源44输送ctat(与绝对温度互补)电流，其功能在 下面说明。参考标号416示出正电源电压。下面使用数例来说明 vptat电流源40的工作原理。
46.电压vptat为：
[0047][0048]
在此，a
m
/a1是晶体管45与晶体管42的面积比，在该数例中被假定 为8：1。k是玻尔兹曼常数，t是绝对温度，q是基本电荷。由上面 的数例得出电压vptat在27℃时为54mv。根据上式，电压vptat 的温度系数为1/300/k，或为 3333ppm/k，在27℃时对应于300k (ppm＝百万分之一)。
[0049]
在该示例中由铝制成的第二线圈的电阻可以写成r
金属
＝r0(1 α (t
‑
t0))。例如，在典型的线圈中，r0可以为1kω，并且α＝ 3300 ppm/k。
[0050]
iref＝vptat/r
金属
适用。因此，vptat和r
金属
的温度系数在27℃ 左右(即在室温范围内)基本相互抵消，因此iref的温度依赖性仅 在0至33ppm/k的范围内。第一线圈49和霍尔传感器413之间的 耦合的温度依赖性为0ppm/k。这意味着在第二运行模式中由霍尔传 感器413测量的磁场b基本上不具有温度依赖性。为了解释这一事 实，在图8中，曲线81示出了以mv为单位的vptat的典型温度 依赖性，并且曲线82示出了以kω为单位的线圈电阻r
金属
的典型温 度依赖性，两者的斜度均为 3333ppm/k。如曲线80所示，这表明 了在室温附近(t＝300k)基本上与温度无关的参考电流iref。
[0051]
通过可选的电流源44，在一些实施例中，可以进一步降低可能 剩余的温度依赖性。为此目的，可选的电流源44具有的温度系数可 以与r
金属
和vptat的温度依赖性不同，在上述数例中为例如
‑
2800 ppm/k。电流源44例如可以由多晶硅电阻实现。电流源44的贡献可 以相对较小，例如小于电流iref的10％或小于5％。由于贡献很小， 即使技术波动较大(例如20％)或在对机械应力的依赖较大(例如 每gpa为4％)时，由这种波动引起的误差也可以很小(例如小于1 ％)。
[0052]
以这种方式生成的基本上温度稳定的参考电流iref经由在晶体 管43和晶体管47之间的电流镜被镜像形成电流icalib。晶体管43 和47的面积比可以是1：n，例如1比100，使得电流icalib比电流 iref大n倍。在上面的数例中，iref＝54μa，n＝100，则icalib可以 为5.4ma。在第二运行模式中，电流icalib经由具有调制器48、410 的调制器装置被输送给第一线圈49。调制器48、410分别示出具有 单刀三掷开关，该单刀三掷开关可以占据三个不同的位置a、b和c。 这些开关针对功能性将被象征性地理解，用于以后续所述方式提供 电流icalib，并且这也可以通过其他实施方式来实现，例如通过多个 相继连接的开关来实现。例如，这种开关可以实现为晶体管。
[0053]
在使用第一线圈测量磁场的第一运行模式中，调制器48、410 的开关分别位于位置a，因此电流icalib不被输送给第一线圈49。在 第二运行模式中，调制器48、410的开关可以在位置b和c之间变 换。如果开关在位置b，则电流icalib以第一极性被输送给第一线圈 49。如果开关在位置c，则电流icalib以与第一极性相反的第二极性 被输送给第一线圈49。通过以可调节的频率在位置b和c之间进行 变换，第一线圈49可以生成具有相应频率的交变磁场。
[0054]
如箭头411所示，然后由霍尔传感器413测量如此生成的磁场。
[0055]
从电流源412向霍尔传感器413供给偏置电流。如箭头所示， 磁场传感器413利用所谓的旋转电流技术而被操作。霍尔传感器413 的、偏置电流所流经的端子以及霍尔传感器413的、在其上分接出 霍尔电压的端子被周期性地交换。以此方式，可以补偿霍尔传感器 413的偏移。在图4的实施例中，霍尔电压被输送给模数转换器414。 可以附加地或替代地提供其他部件，例如放大器或比较器。由模数 转换器414输出的信号被输送给解调器415，其根据旋转电流技术对 信号进行解调，以如此生成输出信号。在第一运行模式中，该信号 随后被其他电路部件使用。如果例如使用图4的装置来测量如在图3 中所使用的电流，则信号因此指示所测量的电流的大小，并且然后 可以相应地进一步使用该信号。在一些实施例中，自旋电流技术的 使用使得磁场测量在低磁场频率时或在恒定磁场时具有低零点误 差。
[0056]
在第二运行模式中，在评估电路417中评估信号，以便随后例 如调节数字校正、调节滤波器以使霍尔传感器413与第一线圈419 匹配、或者例如通过调节电源412的偏置电流来调节霍尔传感器413 的灵敏度。
[0057]
在图4的实施例中，第二线圈用作用于生成电流iref进而生成 电流icalib的参考电阻。第二线圈46还可以用作用于生成偏置电流 ibias的参考电阻、用作用于模数转换器514的参考电阻或用作用于 放大器的增益的参考电阻。在其他实施例中，不使用第二线圈46， 而是使用其他类型的参考电阻，例如金属电阻、硅化或金属化的多 晶硅电阻、扩散电阻或注入电阻、或形成在芯片上的另外的电阻， 该另外的电阻具有与线圈46相似温度系数
(例如，在上面的示例中 大约为3333ppm/k)、例如具有小于300ppm/k的偏差，并且该其 他的电阻具有对机械应力的低依赖性、例如小于4％/gpa。这样的低 依赖性可以例如通过直接在芯片上形成来实现。这种其他的参考电 阻还可以用于其他上述应用，例如用于生成偏置电流ibias、作为用 作模数转换器514的参考电阻或作为用作放大器的增益的参考电阻。 另外，在这种情况下，可以提供对机械应力的常规补偿，其中对机 械应力进行了测量。这种补偿可以是模拟的或数字的。例如，可以 通过改变放大因子(例如，运算放大器的反馈路径中的电阻)来进 行模拟校正。可以通过影响信号路径灵敏度的数字致动器进行数字 校正，例如通过霍尔传感器的数字可调节的偏置电流源或运算放大 器的增益确定电阻的数字可调抽头。
[0058]
然而，当使用第二线圈46时，不需要这样的机械应力补偿。
[0059]
图5示出了根据另外的实施例的装置，该装置示出了图4中的 实施例的变型，并且示出了信号路径在第一运行模式中可以如何实 现、以及如何能在第一和第二运行模式之间进行切换的示例。除非 另有说明，否则彼此相对应的元件具有相同的附图标记，并且如参 照图4已经说明的那样进行工作。
[0060]
与图4中的装置类似，图5中的装置也具有第一线圈49、第二 线圈46和磁场传感器413。第一线圈49和第二线圈46可以如图3 所示布置，以便差分测量电流。针对第一线圈49可以布置磁场传感 器413。针对第二线圈46可以在布置另外的磁场传感器(在图5中 未示出)并且将其与磁场传感器413互联以形成差分测量布置，这 将在后面参考图6进行说明。为了在运行模式之间进行切换，使用 第一开关51和第二开关54。在测量磁场的第一运行模式中，第一开 关51断开，并且第二开关54将第二线圈56与一个跨导放大器(ota) 55的负输入连接。跨导放大器55的正输入与第一线圈49连接。另 外，提供了调制器装置50，其可以如针对图4的调制器装置48、410 所描述的那样工作，并且在第一运行模式中，不将电流icalib输送给 第一线圈49，这对应于图4中的开关位置“a”。
[0061]
如图所示，跨导放大器55的输出经由电容器56a、56b被输送 给运算放大器(opa)57的输入，该运算放大器在反馈路径中与电 容器和电阻连接。电容器56a、26b用作高通滤波器，从而线圈49、 46提供高频分量。
[0062]
另外，在第一运行模式中，向霍尔传感器413输送偏置电流ibias。 霍尔传感器413的霍尔电压利用可调的跨导放大器52而被放大，该 跨导放大器的输出也被输送给运算放大器57，从而霍尔传感器413 的磁场测量结果在此与线圈49、46的磁场测量结果相结合。如已经 说明的，还可以提供另外的霍尔传感器413以用于差分测量，如图3 所示并且如下面参考图6进一步描述的。因此，在第一运行模式中， 线圈49、46形成高频路径58，并且霍尔传感器413是低频路径53 的一部分。
[0063]
然后，例如模数转换器和解调器，诸如图4的模数字转换器514 和解调器415可以跟随在运算放大器57之后。
[0064]
接下来，将描述图5的第二运行模式。
[0065]
在第二运行模式中，开关51闭合。另外，开关54将第一线圈49与跨导放大器55的负输入连接，从而在正和负输入处存在相同的 信号。通过这种配置，第二线圈46用作用于vptat电流源40的参 考电阻，如已经参考图4所解释的。因此生成电流icalib，其在第二 运行模式中如在图4所说明地通过调制器装置50被输送给第一线圈 49，第一线圈从而生成磁
场，该磁场随后被磁场传感器413测量。 然后可以通过诸如评估电路417之类的评估电路来评估装置的输出 信号。例如，可以基于该评估来调节电流源412或跨导放大器52。
[0066]
应该注意的是，不必在两种运行模式中都使用整个第一线圈49。 例如，在一些实施例中，整个第一线圈49可以在第一运行模式中使 用，而在第二运行模式中，如虚线514所示，仅使用第一线圈49的 一部分以生成磁场。为此，第一线圈49例如可以具有中心抽头。即 使针对第二线圈46，例如在第二运行模式中也可以仅使用一部分来 作为参考电阻。该变型可以应用于这里示出的所有实施例。
[0067]
在图4和5的实施例中，分别为了测试目的而向第一线圈49输 送电流icalib，并由调制器装置进行调制。在其他实施例中，可以在 外部经由焊盘向第一线圈输送测试电流。这样的焊盘然后可以在第 一运行模式中用于电路中的其他目的。装置的这种实施例在图2中 示出。
[0068]
图6中的实施例具有第一线圈49和第二线圈69，它们可以对应 于图3中的线圈。给第一线圈411分配了已经讨论过的霍尔传感器 413、在此也称为第一霍尔传感器413，给第二线圈69分配了第二霍 尔传感器613。霍尔传感器413、613可以是图3的对应霍尔板。
[0069]
通过619处的正电源电压vdd
传感器
向图6的装置提供能量。
[0070]
在第一运行模式中，开关63a、63b断开。开关615a将第一线 圈49与跨导放大器54的正输入连接，并且开关616a将第二线圈 69与跨导放大器54的负输入连接。经由已经描述的电容器56a、 56b，跨导放大器54的输出与同样已经参照图5描述的运算放大器 57连接。
[0071]
因此，在第一运行模式中，线圈49、69是高频路径610的一部 分，该高频路径基本类似于图5中的高频路径58那样工作。
[0072]
此外，在第一运行模式中，从电流源412向霍尔传感器413供 给已经描述的偏置电流，并且从电流源612向第二霍尔传感器613 相应地供给偏置电流。在一些实施例中，使用旋转电流技术来操作 霍尔传感器413、613。如图所示，霍尔传感器413、613的霍尔电压 被一并输送给跨导放大器67，其功能上对应于图5的跨导放大器52， 但是在此从两个霍尔传感器413、613接收信号。如在图5的描述中 已经解释的，在图5中也可以提供两个霍尔传感器，然后可以如图6 所示将其互连。跨导放大器67的输出端与运算放大器57的输入连 接。霍尔传感器413、613和跨导放大器67因此形成低频路径68。
[0073]
图6的装置还具有焊盘62a、62b。在第一运行模式中，这些焊 盘可用作输入焊盘和/或输出焊盘(i/o焊盘)。例如，可以在焊盘 62a处分接出来自具有晶体管64a、65a的推挽输出接口的信号， 或者可以在焊盘62b处分接出来自推挽输出接口64b、65b的信号， 从而这些信号可以从装置被输出。相反地，信号可以经由被设计为 施密特触发器的输入接口66a经由焊盘62a被输送给装置，或者信 号可以经由焊盘62b经由接口66b被输送给装置。这些输出信号和 输入信号可以是装置内使用的任何信号，并且仅表示在第一运行模 式中使用焊盘62a，62b的示例。
[0074]
在第一运行模式中，如已经描述的，然后可以进一步处理运算 放大器57的输出信号。在如图3所示的电流测量的情况下，该输出 信号表示所测量的电流，然后例如可以基于该信号进行控制或调整。
[0075]
在第二运行模式中，开关63a、63b闭合。另外，跨导放大器 54的输入与线圈49、69分离并且接地，使得在跨导放大器54的输 入处施加有相同的信号(在这种情况下为接地)，
并且输出信号为0。
[0076]
然后可以将来自由电压60a馈送的电流源61a的测试电流通过 焊盘62a输送给第一线圈49，以生成用于测试霍尔传感器413的磁 场，如箭头411所示。相应地，可以从由电源电压60b(可以与电 源电压60a相同)输送的电流源61b经由焊盘62b向第二线圈69 输送测试电流，以生成用于测试第二霍尔传感器613的磁场，如箭 头611所示。然后，如已经参考先前的附图所解释的，然后可以进 行该测试以调节装置，例如调节电流源412、612以生成偏置电流， 或者通过调节跨导放大器67来实现。
[0077]
在图6的实施例中，不需要提供用于外部输送测试电流的附加 焊盘，而是可以使用可以在第一运行模式中用于输入或输出信号的 焊盘(io焊盘)。然而，在其他实施例中，也可以提供单独的焊盘。
[0078]
图7示出了在芯片上具有印制导线的线圈布局的示例，其可以 在各种实施例(例如上述实施例)中用作第一线圈和/或第二线圈。 图7示出了线圈70的四分之一。在这种情况下，线圈的绕组在内部 区域72中彼此非常靠近，而其在外部区域71中彼此隔开。也可以 使用其他线圈布局。如已经参考图5所解释的，在第一运行模式或 第二运行模式中，也可以仅使用线圈的一部分，例如通过附加抽头 来实现。诸如图7的线圈之类的线圈可以在单个金属层中实现，但 是也可以在衬底上的、由电介质隔开的多个叠置金属层中实现，所 述衬底例如是半导体衬底。
[0079]
以下示例定义了一些实施例：
[0080]
示例1.一种装置，包括：
[0081]
第一线圈，和
[0082]
第一另外磁场传感器，
[0083]
其中所述装置被设置为，在第一运行模式中利用所述第一线圈测 量磁场，并且在第二运行模式中利用所述第一线圈生成用于测试所 述第一另外磁场传感器的磁场。
[0084]
示例2.根据示例1所述的装置，其中装置被设置为，在第一运 行模式中利用第一线圈测量较高频率时的磁场，并利用第一另外磁 场传感器测量较低频率时的磁场。
[0085]
示例3.根据示例1或2所述的装置，其中第一另外磁场传感器 是霍尔传感器。
[0086]
示例4.根据示例3所述的装置，其中装置被设置为，利用旋转 电流技术来描述霍尔传感器。
[0087]
示例5.根据示例1至4中任一项所述的装置，还包括评估电路， 用于响应于在所述第二运行模式中生成所述磁场，评估由所述第一 另外磁场传感器生成的信号。
[0088]
示例6.根据示例5所述的装置，其中所述评估电路被设置为， 取决于所述生成的信号，调节用于所述第一另外磁场传感器的偏置 电流和/或与所述第一另外磁场传感器的输出耦合的放大器。
[0089]
示例7.根据示例1至6中任一项所述的装置，还包括第二线圈， 其中所述装置被设置为，在所述第一运行模式中借助于所述第二线 圈测量磁场。
[0090]
示例8.根据示例7所述的装置，还包括第二另外磁场传感器。
[0091]
示例9.根据示例8所述的装置，其中第一另外磁场传感器和所 述第二另外磁场传感器被互连，以在所述第一运行模式中对磁场进 行差分测量。
[0092]
示例10.根据示例8或9所述的装置(10)，其中所述装置(10) 被设置为，在所述第
二运行模式中利用所述第二线圈(35；46；69) 生成用于测试所述第二另外磁场传感器(35；46；69)的另外的磁 场。
[0093]
示例11.根据示例1至10中任一项所述的装置，第一线圈和/ 或所述第二线圈在所述第二运行模式中能与焊盘连接，以经过所述 焊盘接收用于生成所述磁场或所述另外的磁场的测试电流或另外的 测试电流，并且其中所述焊盘在所述第一运行模式中用作输入端子 和/或输出端子。
[0094]
示例12.根据示例7至10中任一项所述的装置，其中所述装置 被设置为，将所述第二线圈在所述第二运行模式中用作参考电阻。
[0095]
示例13.根据示例12所述的装置，其中所述参考电阻是电源电 路的参考电阻，所述电源电路用于生成参考电流，测试电流以所述 参考电流为依据，所述测试电流能被输送给所述第一线圈以在所述 第二运行模式中生成所述磁场。
[0096]
示例14.根据示例1至13中任一项所述的装置，其中所述装置 包括硅化或金属化的多晶硅电阻、扩散电阻或注入电阻作为用于生 成参考电流的电源电路的参考电阻、作为用于模数转换器的参考电 阻、或作为用于放大器增益的参考电阻，测试电流以所述参考电流 为依据，所述测试电流能被输送给所述第一线圈以在所述第二运行 模式中生成所述磁场，以生成用于所述第一另外磁场传感器的偏置 电流。
[0097]
示例15.根据示例1至14中任一项所述的装置，其中所述装置 被设置为，在所述第一运行模式或所述第二运行模式中仅使用所述 第一线圈的一部分。
[0098]
示例16.一种方法，包括：
[0099]
在第一运行模式中利用第一线圈检测磁场，以及
[0100]
在第二运行模式中利用第一线圈生成用于测试第一另外磁场传 感器的磁场。
[0101]
示例17.根据示例16所述的方法，其中在所述第一运行模式中， 利用所述第一线圈检测较高频率时的磁场，并且利用所述第一另外 磁场传感器检测较低频率时的磁场。
[0102]
示例18.根据示例16或17所述的方法，其中所述第一另外磁 场传感器是霍尔传感器。
[0103]
示例19.根据示例18所述的方法，其中所述霍尔传感器利用旋 转电流技术运行。
[0104]
示例20.根据示例16至19中任一项所述的方法，还包括响应 于在第二运行模式中生成所述磁场而评估由所述第一另外磁场传感 器生成的信号。
[0105]
示例21.根据示例20所述的方法，还包括：取决于所述生成的 信号，调节用于所述第一另外磁场传感器的偏置电流和/或与所述第 一另外磁场传感器的输出耦合的放大器。
[0106]
示例22.根据示例16至21中任一项所述的方法，还包括：在 所述第一运行模式中，借助于第二线圈测量磁场。
[0107]
示例23.根据示例22所述的方法，还包括：生成另外的磁场， 以在所述第二运行模式中利用所述第二线圈测试第二另外磁场传感 器。
[0108]
示例24.根据示例22或23所述的方法，还包括将所述第二线 圈在所述第二运行模式中用作参考电阻。
[0109]
示例25.根据示例24所述的方法，其中所述参考电阻是用于生 成参考电流的电流源电路的参考电阻，所述测试电流以所述参考电 流为依据。
[0110]
示例26.根据示例16至25中任一项所述的方法，其中，所述 方法包括使用硅化或
金属化的多晶硅电阻、扩散电阻或注入电阻作 为用于生成参考电流的电源电路的参考电阻、作为用于模数转换器 的参考电阻、或作为用于放大器增益的参考电阻，测试电流以所述 参考电流为依据，所述测试电流能被输送给所述第一线圈以在所述 第二运行模式中生成所述磁场，以生成用于所述第一另外磁场传感 器的偏置电流。
[0111]
示例27.根据示例16至26中任一项所述的方法，还包括：在 所述第二运行模式中，将所述第一线圈和/或所述第二线圈在所述第 二运行模式中与焊盘连接，以及经过所述焊盘接收测试电流或另外 的测试电流，以及使用所述焊盘在所述第一运行模式中作为输入端 子和/或输出端子。
[0112]
示例28.根据示例16至27中任一项所述的方法，其中在所述 第一运行模式或所述第二运行模式中仅使用所述第一线圈的一部 分。
[0113]
尽管本文已经说明和描述了特定实施例，但本领域的技术人员 将了解，可以在不脱离本发明的范围的情况下，用各种备选和/或等 效实施方式代替在本说明书中所示出和描述的特定实施例。本技术 旨在涵盖本文所讨论的具体实施例的任何改编或变化。因此，本发 明旨在仅由权利要求及其等同物限制。