在测量磁场的各种传感技术中,磁通门传感器具有高线性度、高灵敏度和低噪声等优点,在导航系统、电子罗盘和高直流电流测量上有着广泛的应用。顺应磁通门传感器的发展趋势,基于磁通门传感器的理论知识、斩波稳定技术,研究了一款高集成、高线性度、低噪声的信号调节器芯片。芯片直接连接到磁通门传感器,为传感器操作提供磁场探头激励、信号调节和补偿线圈驱动器放大等功能。本文的研究内容与创新点如下:1.在磁通门传感器理论研究的基础上,设计并搭建了应用于磁通门电流传感器的信号调节器的系统框架,确定内部主要功能模块。设计一个完整的传感器信号调节电路,可以为传感器提供磁场探头激励、信号调节、补偿线圈驱动、错误检测等所有必要的功能。2.提出了斩波稳定技术来降低系统中存在的失调和干扰噪声。通过斩波器对输入信号进行调制,将输入信号与干扰信号进行频域分离,通过低通滤波器滤除高频干扰信号,保留高频的有用信号,再通过解调使有用信号回到原频率,可以有效地降低干扰信号的影响,进而有效地提高系统的线性度和信噪比。3.设计了探头驱动器模块来处理磁芯输入至芯片的信号。由于磁芯的磁滞效应和外部磁场的作用造成探头输入信号波形的不对称性,产生的电感与串联电阻决定了输出电压与电流随时间变化的特性,探头驱动器内部的比较器输出与输入信号对应的PWM波形。4.设计了内部的带隙基准模块和轨到轨运算放大器模块。带隙基准电压模块为系统提供与温度无关、稳定、精准的基准电压,上电20μs内输出稳定的1.207V基准电压。针对电源电压低导致的信噪比低的问题,设计了轨到轨运算放大器模块,提高输入共模范围,提高输入信号的信噪比,本文设计的轨到轨运算放大器具有0-5V全范围共模输入,并且加入了电流反馈环使放大器的跨导保持不变,提高放大器的线性度。基于上述的研究工作,采用0.18μm 5V BCD的集成电路设计工艺,利用Cadence、Spectre等集成电路专业软件进行电路设计、仿真验证和版图设计。仿真结果表明,室温下,磁感应强度在42000n T时,输出信号在4.061ms内达到稳定,稳定的输出电压为1.785V,再对数据进行线性拟合,以磁感应强度B为自变量,输出电压为因变量,拟合得到函数表达式,最后得出磁通门传感器的灵敏度为16.7m V/μT,系统的非线性误差为0.08%。