MT652x 多维感知赋能汽车级应用，国产磁性角度传感器芯片

前言

在智能汽车电动化与工业设备精密化的时代，位置感知系统的“精度、可靠性、安全性”已成为核心竞争力指标。纳芯微电子（简称纳芯微）作为国内领先的高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司，聚焦传感器、信号链、电源管理三大方向，以其创新的技术核心和卓越的产品，持续为传感器领域注入核心动力。今天，我们聚焦于其汽车级产品——MT652x磁性角度传感器芯片，一款国产高性能角度和位置检测解决方案。

一MT652x：创新内核，多维感知

磁性角度传感器芯片是一种基于磁感应原理的非接触式角度测量元件。它通过检测磁场的旋转变化来确定角度位置，因其无接触、无磨损、寿命长的特点，在多个领域有广泛应用。而MT652x是由纳芯微（NOVOSENSE）旗下麦歌恩（MagnTek）推出的，新一代基于水平霍尔及聚磁片(IMC)技术原理的磁性角度和位置检测传感器芯片。

MT652x芯片采用0.18μm BCD工艺（双极型+CMOS+DMOS），内部集成两对互成90°放置的水平霍尔阵列，结合先进的聚磁片（IMC）技术，构成了一个立体的磁场感知网络，当外部磁铁围绕芯片旋转或线性运动时，聚磁片可增强局部磁场强度，霍尔阵列精准捕获磁场分量变化。再根据不同型号配置，实现精确测量XY（MT6521）、XZ（MT6522）以及YZ（MT6523）平面的磁场变化，并输出正弦、余弦两路电压信号,再经后续专用电路的放大、补偿和计算后得到角度值(α) 。这一特性使得其不仅能用于旋转角度检测，也能轻松应对线性位移测量，具备灵活的空间感知，也为系统设计提供了极大的灵活性。

芯片系统框图

参数表：

平面磁场检测	MT6521，XY；MT6522，XZ；MT6523，YZ
工作电压	4.5V~5.5V
工作温度	-40℃~160℃
输出过压保护	18V
冗余设计封装	Yes
模拟输出曲线编程	任意8点或17点等分
PWM输出	Yes
数字接口	SPI、SENT
ABZ增量输出	No
角度精度	＜±1.0°
封装	SOP-8；TSSOP-16
汽车级认证	Yes

封装图

二性能卓越：精准与可靠的完美融合

MT652x芯片精度优势体现在“分平面优化+全温域补偿”：XY平面积分非线性误差（INL）±1.0°，全温域温漂±0.5°，满足汽车电子节气门、方向盘转角等高精度场景；XZ/YZ平面INL±3.0°，适配线性位移检测（如车身高度传感器），通过17点等分校准进一步优化线性度；微分非线性（DNL）±0.01°。内置动态偏移消除技术，自动补偿芯片时漂（使用时间导致的偏移）与温漂，避免传统传感器的精度衰减问题；12位DAC输出刷新率8kHz，压摆率400V/ms（CL≤10nF），确保高速动态场景下的信号响应速度。为系统提供高度线性且真实的位置反馈，为精密控制奠定基础。

INL/DNL示意图

更为难得的是，芯片在实现高精度的同时，还保持着出色的稳定性。在4.5V~5.5V宽电压输入范围内，输出信号波动＜1%，耐受12V汽车电源系统的瞬态电压冲击（如启动时的电压跌落、负载切换时的尖峰），保持电源稳定性。通过内置的温度补偿机制，MT652x能够在-40℃极寒至160℃高温的宽温度范围内保持稳定的性能输出，无论是在冰天雪地的冬季室外，还是发动机舱内的高温工况，芯片都能提供可靠的位置信息。

在可靠性方面，MT652x系列集成了多重保护机制。过压保护功能可以在电源电压异常升高时自动切断内部电路，防止芯片损坏；过流保护能够监测输出电流，避免因短路等原因导致的设备故障；防反接保护则确保了即使在电源极性接反的极端情况下，芯片也不会损坏。再加上±6KV HBM ESD防护能力，使得芯片能够从容应对静电放电等突发情况，大大提升了系统的可靠性。

三丰富可配置的输出接口：面向未来的设计思维

为满足不同系统的集成需求，MT652x提供了极其丰富的接口选项，堪称“全能型选手”：包括12位模拟电压（DAC）、12位PWM、数字SENT接口（满足汽车行业最新标准）、3线SPI接口（CSN、SCK、SDAT）以及一个可编程的开关量输出（SWO）。

12位模拟电压输出提供了0-5V的线性电压信号，可直接连接大多数控制器的ADC接口，实现简单快速的系统集成。PWM输出则通过脉冲宽度占空比传递角度信号，具有良好的抗干扰性能，特别适用于存在较强电磁干扰的环境。SENT接口符合SAE J2716标准，Tick时间1.5/3/6μs可选，支持A.1（双路数据）/A.3（单路安全）帧格式，该接口作为汽车电子领域的新兴标准，正在越来越多的汽车电子系统中得到应用。而SPI接口支持最高10MHz通信速率，为需要高速数据传输的应用场景提供了理想的解决方案。

特别值得一提的是可编程开关量输出功能。工程师可以通过配置芯片内部的寄存器，编程开关点（0~360°）与迟滞窗口（0.088°/LSB），支持角度阈值报警。这个功能可以用于实现限位保护、零点检测等实用功能，进一步拓展了芯片的应用范围。用户还可对模拟、PWM和SENT输出的曲线进行8点或17点等分的编程，实现输出特性的线性化校正。用户也可以通过SPI和OWI接口对芯片内部的EEPROM进行烧录操作。

四

安全设计：汽车级标准，保驾护航

对于汽车和工业领域的应用而言，安全可靠是第一要素。MT652x系列从设计之初就充分考虑了功能安全的要求，严格遵循ISO 26262ASIL-B功能安全等级进行开发设计。芯片内部集成了完善的诊断保护机制，包括磁场强度监测、内部信号通路自检等功能，能够实时监测芯片的工作状态，及时发现潜在故障。通过将多维检测功能集成于单颗芯片，简化了系统设计，提升了效率并优化了成本。

此外，MT652x还通过了AEC-Q100 Grade 0车规认证，这是汽车电子行业的最高可靠性标准之一。这意味着MT652x经历了包括高温工作寿命测试（1000h/150℃）、温度循环测试（-40℃~150℃，1000次）、高温反偏测试、自动应力测试等在内的多项严苛试验，确保了其在汽车电子环境中长期稳定工作的能力。

五

应用场景：赋能核心领域的关键部件

凭借其综合优势，MT652x系列可成为以下关键应用的理想选择：

汽车动力总成与底盘：油门踏板位置传感器、电子节气门、方向盘转角传感器、电子换挡器、EGR阀位置传感器等。以电子油门踏板为例，MT652x能够精确检测踏板的角度位置，并将信号传递给发动机控制单元，实现精准的燃油控制，既提升了驾驶体验，又优化了燃油经济性。

工业自动化：机器人关节角度反馈、执行器位置控制、伺服电机换向、各类阀门开度检测。工业机器人对位置检测的精度和可靠性要求极高，MT652x的高精度和强抗干扰能力正好满足这些要求。同时，相比传统的光电编码器，磁性角度传感器具有更好的环境适应性和更长的使用寿命，特别适用于存在油污、粉尘等恶劣环境的工业场合。

在消费电子和智能家居领域，MT652x同样大有可为。智能洗衣机的旋钮控制、空调风门的定位控制、智能门锁的转轴位置检测等，都是其潜在的应用场景。芯片的小体积、高性能、汽车级等特性使其适用于空间有限和追求高性能、高可靠性的高端消费电子和智能家居应用。

六结语

在智能化与精密化浪潮中，精准的感知是控制的基石。MT652x系列磁性角度传感器芯片，以其国产化、低成本优势加精湛的技术、卓越的品质和灵活的设计，正成为工程师们实现创新设计的可靠伙伴。拥抱MT652x，选择国产技术平台，探索位置感知的无限可能。