磁阻角度传感器信号处理电路

角度信号处理电路----MT9000


MT9000信号处理电路IC是专为MT41/43磁阻角度传感器输出角度信号而设计的混合集成电路,能把两路相差90°准正弦波信号转换为单路线性模拟电压信号(5%VDDA---95%VDDA)即角位移信号,能精确测量达0°-- 180°; MT9000信号处理电路IC也能处理任何输出两路相差90°准正弦波信号的角度信号,如各种编码器的应用.
在整个集成电路,通过Σ-ΔADC把模拟电压信号转换为500KHZ数字信号;两个独立数字低通1/10滤波器,把来自于Σ-ΔADC高速数据流转换为低速数据流,输出是15位3.9KHZ数字信号;这两路数字信号通过ALU的CORDIC运算求得所检测的角度,输出13位分辨率的角度信号; DAC把来自于ALU角度数字信号转换为模拟线性电压信号.
MT9000信号处理电路IC精度优于0.45°,角度测量范围是0°---180°,其工作温度是-40℃---+150℃.MT9000是SOIC-24封装.
一.MT9000功能框图
图1是MT9000 IC 电路功能框图示意图. 在整个集成电路,通过Σ-ΔADC把模拟电压信号转换为500KHZ数字信号;两个独立数字低通1/10滤波器,把来自于Σ-ΔADC高速数据流转换为低速数据流,输出是15位3.9KHZ数字信号;这两路数字信号通过ALU的CORDIC运算求得所检测的角度,输出13位分辨率的角度信号; DAC把来自于ALU角度数字信号转换为模拟线性电压信号.
1).有两个相互独立Σ-ΔADC,具传感器失调校正和灵敏度(放大倍数)调整电路,还有MT9000输出电压曲线失调电压调整;
2).两个独立数字低通1/10滤波器,把来自于Σ-ΔADC高速数据流转换为低速数据流;
3).这ALU应用CORDIC算法求得角度的数字信号;
4).DAC把来自于ALU角度数字信号转换为模拟线性电压信号;
5).CONTROL提供时钟信号和控制信号;
6).当用于传感器失调调整时COMP模块输出二进制信号;
7).在上电时和当掉电然后恢复供电时,RESET输出一复位信号;
8).OSC产生主时钟电路信号.
二.特点
1.单片角度传感器输出信号处理电路;
2.在0° --100°检测角度范围内,与MT41组合正个测量系统精度优于0.1°;
3.MT9000 IC 信号处理集成电路工作温度是-40℃ --- +150℃;
4.角度检测范围可调整;
5.零角度的失调可调整.
三.主要技术指标:
(室温+25℃, Vcc=5.0V)
符 号参 数测试条件最小值典型值最大值单 位
VDDA工作电源电压VDDA,VDD1,VDD2等联接到同一个电源4.55.05.5V
VDD1工作电源电压VDDA,VDD1,VDD2等联接到同一个电源4.55.05.5V
VDD2工作电源电压VDDA,VDD1,VDD2等联接到同一个电源4.55.05.5V
Idd工作电源电流无负载10.015.0mA
(+Vo-(-Vo)差分输入电压相对于VDD±6.6±28mV/V
共模电压范围相对于VDD490510mV/V
磁钢丢失阀值相对于VDD3.0mV/V
A检测角度范围以10°作为一调整单位30180°
fext外接时钟频率用于调整0.11.0MHz
fint内部时钟频率2.345.7MHz
Cio输出负载2*105pF嘘串接大于300Ω电阻502*105pF
Vreset开关电压阀值迟滞是0.3V2.84.5V
Vout输出电压输出电压有效范围5.594.5%VDDA
Vd诊断区域输入不合规定的电压信号04%VDDA
Vd诊断区域输入不合规定的电压信号96100%VDDA
A精度输入合规定的电压信号(0---100°)±0.45°
Res分辨率输入合规定的电压信号(0---100°)0.1°
ton电源上电时间20mS
tr反应时间从零上升到90%值0.71.2mS
Vlm传感器输出电压磁钢丢失阀值121520mV

四.MT9000 引脚功能及封装
图6. SO24封装引脚示意图和引脚功能说明







引脚符号I/O类型功 能 描 述
1+Vo2IA桥阻传感器2输出正电压
2+Vo1IA桥阻传感器1输出正电压
3VDDSAMT9000数字部分电源正端
4VSSSAMT9000数字部分电源负端
5VSSASAMT9000模拟部分电源负端
6RESID高电平MT9000数字部分复位;平常时悬空或接地(因内置下拉电阻)
7TEST1ID测试位, 平常时悬空或接地(因内置下拉电阻)
8TEST2OD测试位, 平常时必须悬空
9DATA-CLKID当MT9000进入调整模式时输入时钟,平常时悬空或接地(因内置下拉电阻)
10SMODEID当MT9000进入调整模式时输入调整指令,平常时悬空或接地(因内置下拉电阻)
11TEST3OD测试位, 平常时必须悬空
12VoutOA正常工作时,输出模拟线性电压信号;不正常工作时,进入诊断电压范围
13SENSINIA输入信号调整检测角度范围
14VoffinIA输入信号调整MT9000输出信号的零点.
15OFF2IA桥阻传感器1输出电压的失调调整
16OFF1IA桥阻传感器1输出电压的失调调整
17VDDASAMT9000 模拟部分电源正端
18VSSASAMT9000模拟部分电源负端
19TEST4ID测试位, 平常时悬空或接地(因内置下拉电阻)
20TEST5ID测试位, 平常时悬空或接地(因内置下拉电阻)
21VDDSAMT9000数字部分电源正端
22ToutOD调整时使用,提供桥阻1和2失调调整信号;正常工作时不连接.
23-Vo2IA桥阻传感器2输出负电压
24-Vo1IA桥阻传感器1输出负电压
五. 应用
提供基于磁阻效应—由AMR MT41/43T和MT9000组成两片方案的180°无接触角度测量装置,MT9000是专为AMR MT43T桥式磁敏电阻角度传感器而设计,因而与AMR MT41/43T桥式磁敏电阻的接口很匹配;是适用于两路相差90°准正弦波信号的处理; 输出线性模拟电压信号(5%VDDA---95%VDDA-)--角位置信号.
MT9000 IC也适合于处理输出两路相差90°准正弦波信号的其它传感器.



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