ADA4571-2双集成式AMR角度传感器和信号调理器技术手册

概述
ADA4571-2是一款双通道各向异性磁阻(AMR)传感器，集成信号调理放大器和ADC驱动器。该器件产生模拟输出，指示周围磁场的角位置。

每个通道在一个封装内集成两个芯片：一个AMR传感器和一个可变增益仪表放大器。ADA4571-2提供与旋转磁场角度相关的干净且放大的每通道余弦和正弦输出信号。输出电压范围与电源电压成比例。

每个检测通道含有两个单独的且互成45°角的惠斯登电桥。与IC封装平面平行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。在与IC封装平面平行的的均质场内，输出信号与传感器和磁体之间的气隙无关。

ADA4571-2采用16引脚SOIC封装。
数据表：*附件：ADA4571-2双集成式AMR角度传感器和信号调理器技术手册.pdf

产品聚焦

1. 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。
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。

应用

• 永磁同步电机(PMSM)控制与定位
• 非接触式角度测量与检测
• 磁性角位置检测

特性

• 用于冗余系统的高精度、双通道、隔离式AMR角度传感器
• 角度范围：0°至180°
• 典型角度误差：0.1°
• 每通道模拟正弦和余弦输出
• 比例输出电压，低热漂移和低长时间漂移
• 可驱动逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)或Σ-Δ型ADC
• 磁阻(MR)电桥温度补偿模式
• 温度范围：-40°C至+150°C
• 电源电压(V DD )：3 V至5.5 V
• 最小相位延迟
• 采用16引脚SOIC封装
• 通过汽车应用认证

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

ADA4571 - 2是一款集成了信号调理放大器和Σ - Δ型ADC驱动器的各向异性磁阻（AMR）传感器。它产生两个模拟输出，正弦和余弦，指示围绕磁场的角度位置。

图14展示了正弦通道，它由一个AMR传感器元件和用于控制、滤波、缓冲及信号放大的配套功能组成。器件会生成一个与电源电压成比例的参考电压，用于控制电桥的电源电压。为了实现降噪和电磁兼容性（EMC）抑制，电桥输出电压经过低通滤波。经过滤波的输出电压由一个固定增益（G = 40，增益控制模式禁用）的放大器进行放大并缓冲。正弦和余弦输出围绕VDD/2的共模电压波动，并且能够驱动以电源电压为参考的外部ADC的输入。

为了优化ADC的输入范围，余弦和正弦输出电压会跟踪电源电压，确保实现比例配置。为了获得高信号性能，两路输出信号在幅度和相位上都经过精心匹配。放大器带宽足够，能确保在最大规定转速下具有低相位延迟。

传感器输出端以及第一级和第二级之间的电磁干扰（EMI）滤波器会抑制不需要的噪声和干扰，使输出信号更加纯净。

仪表放大器的架构由精密、低噪声、零漂移放大器组成，这些放大器采用专有斩波技术，提供低输入失调电压（典型值为0.3 μV）和低输入失调电压漂移（0.02 μV/°C）。该零漂移设计还具备纹波抑制电路，可消除由斩波引起的毛刺和其他干扰。

由共模电压波动和电源电压变化引起的失调电压误差也通过斩波技术进行校正，从而实现大于150 dB的直流共模抑制比。这些放大器具有22 nV/√Hz的低宽带噪声和1 fV/Hz的无1/f噪声分量。这些特性对于放大低电平AMR电桥信号以及高精度传感应用来说十分理想。

此外，芯片上集成了广泛的诊断功能，可对传感器和IC状况进行自检。