磁阻角度傳感器信號處理電路

角度信號處理電路----MT9000


MT9000信號處理電路IC是專為MT41/43磁阻角度傳感器輸出角度信號而設計的混合集成電路,能把兩路相差90°準正弦波信號轉換為單路線性模擬電壓信號(5%VDDA---95%VDDA)即角位移信號,能精確測量達0°-- 180°; MT9000信號處理電路IC也能處理任何輸出兩路相差90°準正弦波信號的角度信號,如各種編碼器的應用.
在整個集成電路,通過Σ-ΔADC把模擬電壓信號轉換為500KHZ數字信號;兩個獨立數字低通1/10濾波器,把來自于Σ-ΔADC高速數據流轉換為低速數據流,輸出是15位3.9KHZ數字信號;這兩路數字信號通過ALU的CORDIC運算求得所檢測的角度,輸出13位分辨率的角度信號; DAC把來自于ALU角度數字信號轉換為模擬線性電壓信號.
MT9000信號處理電路IC精度優于0.45°,角度測量范圍是0°---180°,其工作溫度是-40℃---+150℃.MT9000是SOIC-24封裝.
一.MT9000功能框圖
圖1是MT9000 IC 電路功能框圖示意圖. 在整個集成電路,通過Σ-ΔADC把模擬電壓信號轉換為500KHZ數字信號;兩個獨立數字低通1/10濾波器,把來自于Σ-ΔADC高速數據流轉換為低速數據流,輸出是15位3.9KHZ數字信號;這兩路數字信號通過ALU的CORDIC運算求得所檢測的角度,輸出13位分辨率的角度信號; DAC把來自于ALU角度數字信號轉換為模擬線性電壓信號.
1).有兩個相互獨立Σ-ΔADC,具傳感器失調校正和靈敏度(放大倍數)調整電路,還有MT9000輸出電壓曲線失調電壓調整;
2).兩個獨立數字低通1/10濾波器,把來自于Σ-ΔADC高速數據流轉換為低速數據流;
3).這ALU應用CORDIC算法求得角度的數字信號;
4).DAC把來自于ALU角度數字信號轉換為模擬線性電壓信號;
5).CONTROL提供時鐘信號和控制信號;
6).當用于傳感器失調調整時COMP模塊輸出二進制信號;
7).在上電時和當掉電然后恢復供電時,RESET輸出一復位信號;
8).OSC產生主時鐘電路信號.
二.特點
1.單片角度傳感器輸出信號處理電路;
2.在0° --100°檢測角度范圍內,與MT41組合正個測量系統精度優于0.1°;
3.MT9000 IC 信號處理集成電路工作溫度是-40℃ --- +150℃;
4.角度檢測范圍可調整;
5.零角度的失調可調整.
三.主要技術指標:
(室溫+25℃, Vcc=5.0V)
符 號參 數測試條件最小值典型值最大值單 位
VDDA工作電源電壓VDDA,VDD1,VDD2等聯接到同一個電源4.55.05.5V
VDD1工作電源電壓VDDA,VDD1,VDD2等聯接到同一個電源4.55.05.5V
VDD2工作電源電壓VDDA,VDD1,VDD2等聯接到同一個電源4.55.05.5V
Idd工作電源電流無負載10.015.0mA
(+Vo-(-Vo)差分輸入電壓相對于VDD±6.6±28mV/V
共模電壓范圍相對于VDD490510mV/V
磁鋼丟失閥值相對于VDD3.0mV/V
A檢測角度范圍以10°作為一調整單位30180°
fext外接時鐘頻率用于調整0.11.0MHz
fint內部時鐘頻率2.345.7MHz
Cio輸出負載2*105pF噓串接大于300Ω電阻502*105pF
Vreset開關電壓閥值遲滯是0.3V2.84.5V
Vout輸出電壓輸出電壓有效范圍5.594.5%VDDA
Vd診斷區域輸入不合規定的電壓信號04%VDDA
Vd診斷區域輸入不合規定的電壓信號96100%VDDA
A精度輸入合規定的電壓信號(0---100°)±0.45°
Res分辨率輸入合規定的電壓信號(0---100°)0.1°
ton電源上電時間20mS
tr反應時間從零上升到90%值0.71.2mS
Vlm傳感器輸出電壓磁鋼丟失閥值121520mV

四.MT9000 引腳功能及封裝
圖6. SO24封裝引腳示意圖和引腳功能說明







引腳符號I/O類型功 能 描 述
1+Vo2IA橋阻傳感器2輸出正電壓
2+Vo1IA橋阻傳感器1輸出正電壓
3VDDSAMT9000數字部分電源正端
4VSSSAMT9000數字部分電源負端
5VSSASAMT9000模擬部分電源負端
6RESID高電平MT9000數字部分復位;平常時懸空或接地(因內置下拉電阻)
7TEST1ID測試位, 平常時懸空或接地(因內置下拉電阻)
8TEST2OD測試位, 平常時必須懸空
9DATA-CLKID當MT9000進入調整模式時輸入時鐘,平常時懸空或接地(因內置下拉電阻)
10SMODEID當MT9000進入調整模式時輸入調整指令,平常時懸空或接地(因內置下拉電阻)
11TEST3OD測試位, 平常時必須懸空
12VoutOA正常工作時,輸出模擬線性電壓信號;不正常工作時,進入診斷電壓范圍
13SENSINIA輸入信號調整檢測角度范圍
14VoffinIA輸入信號調整MT9000輸出信號的零點.
15OFF2IA橋阻傳感器1輸出電壓的失調調整
16OFF1IA橋阻傳感器1輸出電壓的失調調整
17VDDASAMT9000 模擬部分電源正端
18VSSASAMT9000模擬部分電源負端
19TEST4ID測試位, 平常時懸空或接地(因內置下拉電阻)
20TEST5ID測試位, 平常時懸空或接地(因內置下拉電阻)
21VDDSAMT9000數字部分電源正端
22ToutOD調整時使用,提供橋阻1和2失調調整信號;正常工作時不連接.
23-Vo2IA橋阻傳感器2輸出負電壓
24-Vo1IA橋阻傳感器1輸出負電壓
五. 應用
提供基于磁阻效應—由AMR MT41/43T和MT9000組成兩片方案的180°無接觸角度測量裝置,MT9000是專為AMR MT43T橋式磁敏電阻角度傳感器而設計,因而與AMR MT41/43T橋式磁敏電阻的接口很匹配;是適用于兩路相差90°準正弦波信號的處理; 輸出線性模擬電壓信號(5%VDDA---95%VDDA-)--角位置信號.
MT9000 IC也適合于處理輸出兩路相差90°準正弦波信號的其它傳感器.



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