ADA4571BRZ-RL

集成式AMR角度传感器和 信号调理器 ADA4571 产品特性 功能框图 VDD 高精密180°角度传感器 最大角度误差：0.5° ADA4571 模拟正弦和余弦输出 TEMPERATURE SENSOR 比例输出电压 VTEMP GC BRIDGE DRIVER 低热漂移和低时间漂移 可驱动SAR或Σ-∆型模数转换器(ADC) 磁阻(MR)电桥温度补偿模式 + EMI FILTER 温度范围：−40℃至+150℃ G = 40 VSIN DRIVER – EMI抗扰性 故障诊断 AMR BRIDGE SENSORS VDD范围：2.7 V至5.5 V BIAS OSCILLATOR FAULT DETECTION 最小相位延迟 采用8引脚SOIC封装 + – G = 40 DRIVER VCOS 应用 绝对位置测量(线性和角度) GND GND PD 12514-001 EMI FILTER 通过汽车应用认证 图1. 无刷直流电机控制与定位 执行器控制与定位 非接触式角度测量与检测 磁性角位置检测 概述 ADA4571是一款各向异性磁阻(AMR)传感器，集成了信号 调理放大器和ADC驱动器。ADA4571产生两路模拟输出， 指示周围磁场的角位置。 配套产品 ADC：AD7265、AD7266、AD7866、AD7902 微控制器：ADuCM360 电流检测放大器：AD8418A ADA4571在一个封装内集成两个芯片：一个AMR传感器和 稳压器设计工具：ADIsimPower 一个固定增益(标称值G = 40)仪表放大器。ADA4571可提供 欲了解更多配套产品，请访问ADA4571产品页面 有关旋转磁场角度的干净且经过放大的余弦和正弦输出信 产品特色 号。输出电压范围与电源电压成比例。 传感器含有两个互成45°角的惠斯登电桥。x-y传感器平面 的旋转磁场提供两路正弦输出信号，且传感器与磁场方向 的角度(α)频率翻倍。在x-y平面的均质场内，输出信号与z 方向(气隙)的物理位置无关。 1. 非接触式角度测量。 2. 测量磁场方向而非磁场强度。 3. 对气隙变化的敏感度非常小。 4. 工作距离远。 5. 即使是微弱的饱和场也能实现极佳精度。 ADA4571采用8引脚SOIC封装。 6. 热漂移和长时间漂移极小。 7. 迟滞可忽略。 8. 单芯片解决方案。 Rev. 0 Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。 ADA4571 目录 产品特性 ......................................................................................... 1 引脚配置和功能描述 ................................................................... 8 应用.................................................................................................. 1 典型性能参数 ................................................................................ 9 功能框图 ......................................................................................... 1 术语................................................................................................ 13 概述.................................................................................................. 1 工作原理 ....................................................................................... 14 配套产品 ......................................................................................... 1 应用信息 ....................................................................................... 16 产品特色 ......................................................................................... 1 角度计算.................................................................................. 16 修订历史 ......................................................................................... 2 连接ECU.................................................................................. 16 技术规格 ......................................................................................... 3 机械公差图 ............................................................................. 18 磁特性 ........................................................................................ 3 诊断 .......................................................................................... 19 电气特性.................................................................................... 3 外形尺寸 ....................................................................................... 21 绝对最大额定值............................................................................ 7 订购指南.................................................................................. 21 热阻 ............................................................................................ 7 汽车应用产品 ......................................................................... 21 ESD警告..................................................................................... 7 修订历史 2014年10月—修订版0：初始版 Rev. 0 | Page 2 of 21 ADA4571 技术规格 磁特性 表1. 参数 磁场强度，HEXT 数值 25 单位 kA/m 磁场最大旋转频率 50,000 rpm 基准位置误差 ±50 µm 基准角度误差 ±2 度 测试条件/注释 x-y传感器平面需要的激励磁场，用以确保达到表1和表2规定的最小误差 y = 0 µm的基准位置是连接引脚2和引脚7的直线；x = 0 µm的基准位置是 封装顶部的中心线 角度Φ = 0°的基准位置与连接引脚2和引脚7的直线平行 电气特性 ADA4571WH 除非另有说明，−40°C ≤ TA ≤ +150°C，VDD = 2.7 V至5.5 V，CL = 10 nF接GND，RL = 200 kΩ接GND；角度不精确性以25 kA/m 的匀质磁场为基准；输出信号和失调电压相对于VDD/2的共模电平。 表2. 参数 角度性能 角度测量范围 未校正角度误差1 符号 测试条件/注释 αUNCORR TA= −40°C TA= 25°C TA= 150°C TA = −40°C至+150°C，GC = GND TA = −40°C至+150°C，GC = VDD TA = −40°C至+150°C， 旋转频率 = 2000 rpm 典型值 0 单点校准角度误差2, 3 αCAL 动态角度误差4 αDYNAMIC 输出参数 幅度 GC = GND 最小值 最大值 180 ±5 ±5 ±5 ±0.7 ±0.7 ±0.1 ±0.5 单位 度 度 度 度 度 度 度 VAMP GC = VDD 输出电压范围 低输出电压 折合到输出端的失调电压 VO_SWING VOL VOFFSET 幅度同步误差5 延迟时间 相位误差6 正交性误差3 输出噪声 k tDEL ΦERR OE VNOISE 输出串联电阻 RO 输出−3 dB截止频率3 f−3dB TA = −40°C TA = 25°C TA = 125°C TA = 150°C TA = −40°C TA = 25°C TA = 125°C TA = 150°C VSIN和VCOS，正常工作 VSIN或VCOS，检测到焊线断开 GC = VDD GC = GND 63 41 21 18 56 52 38 35 7 75 53 33 30 77 72 57 55 93 5 3.75 3.75 +1 −1 旋转频率 = 30,000 rpm 旋转频率 = 30,000 rpm 2 0.8 带宽(BW) = 80 kHz，折合到 输出端(RTO) 正常工作，PD = GND PD = VDD 放大器带宽，CL = 10 pF 500 0.05 Rev. 0 | Page 3 of 21 60 63 100 % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % peak μs 度 度 μV rms Ω kΩ kHz ADA4571 参数 电源抑制3 输出短路电流 灵敏度 电源 电源电压 静态电源电流 上电时间 符号 PSRR ISC SEN VDD ISY tPWRUP 测试条件/注释 测量输出相对于VDD/2的变化， VDD = 2.7 V至5.5 V，RL = 200 kΩ接GND， GC = GND或VDD 短接至GND，每引脚(VSIN、VCOS) 短接至VDD，每引脚(VSIN、VCOS) α1 = 0°, α2 = 135°, TA = 25°C PD = GND，GC = GND，空载 PD = GND，GC = VDD，空载 PD = VDD，空载 达到VDD后，至期望输出电平的98% 最小值 15 −15 2.7 3.5 典型值 80 20 −18 52 4.5 PD周期供电后，至期望输出电平的98% 数字输入 输入偏置电流(GC) 输入偏置电流(PD) 输入电压(GC和PD) 高 低 温度传感器 全温度范围内的误差 温度电压范围 温度系数 VTEMP输出电压 VTEMP输出阻抗 VTEMP负载电容 VTEMP短路电流 负载电容 外部负载电容 IB_GC IB_PD TERR TRANGE TCO ISC_VTEMP CL 5.5 6.5 7 15 150 30 3 3 30 1.4 0.35 5 TA = −40°C至+150°C 0 TA = 25°C 缓冲输出 可选负载电容 短路至VDD或GND 18 VSIN和GND之间及VCOS和GND之间； 靠近封装焊接 82 3.173 40 50 0 2 单位 dB mA mA mV/° 100 对于GC模式控制引脚，GC = GND 对于GC模式控制引脚，GC = VDD 对于PD引脚，PD = GND 对于PD引脚，PD = VDD VIH VIL 最大值 22 10 V mA mA μA μs μs μA μA μA μA V V °C % VDD mV/V/°C % VDD Ω nF mA nF αUNCORR是反正切计算之后的总机械角误差。此参数在25°C和150°C下进行100%生产测试。此误差包括校准之前全温度范围内的所有误差源，例如：失调、 幅度同步、幅度同步漂移、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 2 αCAL是反正切计算之后的总机械角误差。此误差包括在TA = 25°C下执行初始失调(调零)之后全温度范围内的所有误差源，例如：幅度同步漂移、放大器增 益匹配、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 3 通过特性保证。 4 αDYNAMIC是反正切计算之后的总机械角误差。此参数经过100%生产测试。此误差包括执行连续后台校准以校正失调和幅度同步误差之后全温度范围内的所 有误差源，例如：相位误差、迟滞、正交性误差、噪声和寿命漂移等误差成分。 5 峰峰值幅度不匹配。k = 100 × VSIN/VCOS。 6 失调校正、幅度校准和反正切计算之后，旋转频率相关的相位误差。 1 Rev. 0 | Page 4 of 21 ADA4571 ADA4571B 除非另有说明，−40°C ≤ TA ≤ +125°C，VDD = 2.7 V至5.5 V，CL = 10 nF接GND，RL = 200 kΩ接GND；角度不精确性以25 kA/m 的匀质磁场为基准；输出信号和失调电压相对于VDD/2的共模电平。 表3. 参数 角度性能 角度测量范围 未校正角度误差1 符号 测试条件/注释 αUNCORR TA = −40°C TA = 25°C TA = 125°C TA = −40°C至+125°C，GC = GND TA = −40°C至+125°C，GC = VDD TA = −40°C至+125°C， 旋转频率 = 2000 rpm 在TA = −40°C至+125°C范围内对失调电压 误差和幅度同步进行线路终端(EOL)校准之 后(仅180°范围) αCAL 动态角度误差4 αDYNAMIC 角度不精确性3, 5 ∆α 输出电压范围 低输出电压 折合到输出端的失调电压 VO_SWING VOL VOFFSET 幅度同步误差6 延迟时间 相位误差7 正交性误差3 输出噪声 输出串联电阻 k tDEL ΦERR OE VNOISE RO 输出−3 dB截止频率3 电源抑制3 f−3dB PSRR 输出短路电流 ISC 上电时间 最大值 180 ±3 ±3 ±4 ±0.5 ±0.5 0.1 ±0.4 0.05 单位 度 度 度 度 度 度 度 度 VAMP GC = VDD 灵敏度 电源 电源电压 静态电源电流 典型值 0 单点校准角度误差2, 3 输出参数 幅度 GC = GND 最小值 SEN VDD ISY tPWRUP TA = −40°C TA = 25°C TA = 125°C TA = −40°C TA = 25°C TA = 125°C VSIN和VCOS，正常工作 VSIN或VCOS，检测到焊线断开 GC = VDD GC = GND 63 41 21 56 52 38 7 75 53 33 77 72 57 93 3.75 3.75 3.75 +0.75 100 80 % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % VDD % peak μs 度 度 μV rms Ω kΩ kHz dB 20 −18 52 mA mA mV/° −0.75 旋转频率 = 30,000 rpm 旋转频率 = 30,000 rpm 2 0.8 带宽 = 80 kHz，RTO 正常工作，PD = GND PD = VDD 放大器带宽，CL = 10 pF 测量输出相对于VDD/2的变化， VDD = 2.7 V至5.5 V，RL = 200 kΩ接GND， GC = GND或VDD 短接至GND，每引脚(VSIN、VCOS) 短接至VDD，每引脚(VSIN、VCOS) α = 0°和135°，TA = 25°C 500 50 0.05 PD = GND，GC = GND，空载 PD = GND, GC = VDD PD = VDD，空载 达到VDD后，至期望输出电平的98% PD周期供电后，至期望输出电平的98% Rev. 0 | Page 5 of 21 63 15 −15 2.7 3.5 4.5 5.5 6 6.5 12.5 150 100 V mA mA μA μs μs ADA4571 参数 数字输入 输入偏置电流(GC) 输入偏置电流(PD) 输入电压(GC和PD) 高 低 温度传感器 全温度范围内的误差 温度电压范围 温度系数 VTEMP输出电压 VTEMP输出阻抗 VTEMP负载电容 VTEMP短路电流 负载电容 外部负载电容 符号 测试条件/注释 IB_GC 对于GC模式控制引脚，GC = GND 对于GC模式控制引脚，GC = VDD 对于PD引脚，PD = GND 对于PD引脚，PD = VDD IB_PD VIH VIL TERR TRANGE TCO ISC_VTEMP CL 最小值 典型值 最大值 单位 30 30 μA μA μA μA 0.35 V V 3 3 1.4 5 TA = −40°C至+125°C 0 TA = 25°C 缓冲输出 可选负载电容 短路至VDD或GND 18 VSIN和GND之间及VCOS和GND之间； 靠近封装焊接 69 3.173 40 50 0 2 22 10 °C % VDD mV/V/°C % VDD Ω nF mA nF αUNCORR是反正切计算之后的总机械角误差。此参数在25°C和150°C下进行100%生产测试。此误差包括校准之前全温度范围内的所有误差源，例如：失调、幅 度同步、幅度同步漂移、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 2 αCAL是反正切计算之后的总机械角误差。此误差包括在TA = 25°C下执行初始失调(调零)之后全温度范围内的所有误差源，例如：幅度同步漂移、放大器增益 匹配、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 3 通过特性保证。 4 αDYNAMIC是反正切计算之后的总机械角误差。此参数经过100%生产测试。此误差包括执行连续后台校准以校正失调和幅度同步误差之后全温度范围内的所有误 差源，例如：相位误差、迟滞、正交性误差、噪声和寿命漂移等误差成分。 5 角速度