磁通门磁强计作为一种弱磁场测量器件,广泛应用于军事、民用等领域。本文在分析磁通门磁强计工作原理的基础上,建立磁通门系统Simulink模型,验证所设计的接口电路方案,并对接口电路进行设计、前仿真、版图实现和芯片测试。本文采用平行双芯结构的磁通门磁强计,利用Matlab工具包,分别建立了磁通门开、闭环系统的Simulink模型,对其进行系统仿真,验证系统方案的可行性,并分析了各模块指标对系统性能的影响,比较了开、闭环系统各自的优缺点。接着建立了双芯探头的Hspice电学模型,以满足系统级电路仿真需求。根据电路方案设计接口电路,基于0.5μm CMOS工艺参数完成了磁通门ASIC接口单元设计,主要包括激磁电路和检测电路。其中激磁电路采用5kHz的正弦波;检测电路采用带阻负反馈方式提高接口电路信噪比;采用带通滤波器滤除基波和3次谐波噪声;采用开关相敏检波实现接口电路的相敏功能。最后,论文介绍了磁通门磁强计接口电路的版图设计及系统测试。本设计基于0.5μm N阱2P2M工艺MOS模型进行仿真,并投片加工。芯片测试结果显示,在5V供电电压下,本文研制的磁通门磁强计磁场测量范围为±90μT,灵敏度为16.5mV/μT,分辨率为35.7nT,功耗为25mW,而接口电路芯片面积仅为2.3mm×2.6mm。真正实现了磁通门磁强计激磁电路与信号检测电路的单片集成。