a
特点
可调偏置到单极性或双极性工作
在整个温度范围低失调漂移
增益可调比宽范围
低增益漂移温度范围
可调节的一阶温度补偿
成比例V
CC
应用
汽车
节气门位置传感
踏板位置传感
悬挂位置传感
阀门位置传感器
产业
绝对位置检测
接近传感
概述
线性输出
磁科幻场传感器
AD22151
功能框图
REF
V
CC
/2
REF TEMP
AMP OUT
AD22151
I
来源
开关
解调
V
CC
NC
R1
R2
的AD22151是一个线性磁场传感器。该传感器
输出是一个电压成正比的磁场施加
垂直于封装的顶表面。
该传感器结合了集成的散装霍尔元件的技术和
仪表电路，以减少温度漂移相关
与硅霍尔元件特性相关。该体系结构
最大化的整体实施，而优势
留出足够的灵活性，以满足不同的应用需求
ments与部件的最少数量。
原理特点包括动态偏移漂移消除和
内置的温度传感器。专为+5 V单电源
操作时， AD22151实现了低漂移偏移和增益OP-
关合作在-40 ° C至+ 150°C 。温度补偿
容纳多个磁性材料通常泌尿道感染
lized经济位置传感器组件。
该传感器可用于特定的信号增益配置DE-
悬垂在应用需求。输出电压可
从完全双极性（可逆）现场操作调整充分
单极电场感应。
输出电压达到近轨到轨的动态范围，
能够提供1毫安成较大的容性负载。该显
最终的比例在所有配置中的正电源轨。
GND
0.1 F
R3
产量
NC =无连接
AD22151
图1.典型的双极性配置低
（ < -500 PPM ）补偿
V
CC
R1
R4
NC
R2
0.1 F
R3
产量
GND
NC =无连接
AD22151
图2.典型的单极配置高
(≈
-2000 PPM ）补偿
第0版
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传真： 781 / 326-8703
ADI公司，1997
AD22151–SPECIFICATIONS
参数
手术
V
CC
操作
I
CC
操作
输入
TC3 （引脚3 ）灵敏度/伏
输入范围
1
产量
2
灵敏度（外部调节，增益= 1 ）
线性输出范围
输出分
最大输出（钳）
驱动能力
胶印@ 0高斯
偏移调整范围
输出短路电流
精度
非线性度（ 10 ％90 ％范围）
增益误差（整个温度范围内）
偏移误差（整个温度范围内）
未补偿增益TC （G
TCU
)
比例调节错误
3分贝滚降（为5 mV / G）
输出噪声系数（ 6千赫BW）
包
工作温度范围
笔记
1
-40 ° C至+ 150°C 。
2
R
L
= 4.7 k.
特定网络阳离子如有更改，恕不另行通知。
(T
A
= 25 ℃， V + = + 5V ，除非另有说明）
民
4.5
典型值
5.0
6.0
160
最大
6.0
10
单位
V
mA
μV / G / V
V
V
CC
±
0.5
2
0.4
10
5
93
1.0
V
CC
2
90
毫伏/克
％V的
CC
％V的
CC
％V的
CC
mA
V
5
5.0
0.1
±
1
±
6.0
950
95
％V的
CC
mA
％ FS
%
G
PPM
1
5.7
2.4
8引脚SOIC
–40
+150
%V/V
CC
千赫
毫伏/有效值
°C
绝对最大额定值*
订购指南
电源电压。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12 V
封装功耗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 25毫瓦
储存温度。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -50 ° C至+ 160°C
输出灌电流，I
O
。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 15毫安
磁通密度。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。无限
引线温度（焊接10秒） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 + 300℃
*注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致perma-
新界东北损坏设备。这是一个压力只有额定值。的功能操作
该设备在这些或以上的任何其他条件，在操作说明
本规范的部分将得不到保证。暴露在绝对最大
额定条件下长时间工作会影响器件的可靠性。
模型
AD22151YR
温度
范围
-40 ° C至+ 150°C
包
描述
8引脚SOIC
包
选项
SO-8
小心
ESD （静电放电）敏感器件。静电荷高达4000 V容易
积聚在人体和测试设备，可排出而不被发现。
虽然AD22151具有专用ESD保护电路，可能永久的损坏
发生在受到高能静电放电设备。因此，适当的ESD
预防措施建议，以避免性能下降或功能丧失。
警告！
ESD敏感器件
–2–
第0版
AD22151
引脚配置
引脚功能描述
PIN号
TC1
1
TC2
2
8
描述
温度补偿1
温度补偿2
温度补偿3
地
产量
收益
参考
正电源。
连接
产量
产量
输入/输出
产量
输入
产量
V
CC
REF
AD22151
7
顶视图
TC3
3
（不按比例）
6
收益
GND
4
5
产量
区域灵敏度的*
1
2
3
4
8
7
6
1
2
3
4
5
6
7
8
（不按比例）
5
*阴影区表示
磁场区
灵敏度（ 20密耳20密耳）
阳性B场打进TOP OF
包装在积极的结果
电压响应
电路工作原理
该AD22151由位于外延霍尔板结构
中央的模具。霍尔板正交采样
由换流通过一个差动放大器切换。两
放大的霍尔信号同步解调为亲
韦迪所得偏移消除（参见图3） 。该解调功能
迟来信号通过同相放大器，以提供
最终增益和驱动能力。时的频率，所述
输出信号被刷新为50千赫。
0.005
0.004
0.003
OFFSET - 伏特
0.002
0.001
0
–0.001
–0.002
–0.003
–0.004
140
“谷”的硅晶体。在传感器上的机械力
是由于包引起的应力。包装材料
行为扭曲封装硅改变了霍尔元件的增益
by
±
2％和G
TCU
by
±
为200ppm 。
图4示出了典型的摹
TCU
的AD22151的特性。
这是收获的观察到的改变相对于温度
TURE与引脚3 （ TC3 ）在一个恒定的2.5 V （无偿）举行。
如果一起使用的永磁体源
传感器还显示了内在的TC （B
TC
） ，这将需要因子
荷兰国际集团到传感器的总的温度补偿
装配。
图5和6表示典型的整体温度/增益per-
formance的传感器和字段组合（B
TC
= -200 PPM ） 。
图5是总的漂移伏的过一个-40∞C至+ 150∞C温
温度范围内相对于施加的电场。图6表示
典型的百分比增益变化从+ 25°C 。图7和图8
显示的B类似的数据
TC
= -2000 ppm的。
14
12
10
8
120
100
图3.相对静态偏移量与温度的关系
温度依存性
％的涨幅
80
60
40
20
温度 - C
0
–20
–40
6
4
2
未补偿增益温度系数（G
TCU
）的
AD22151具有根本的物理性质，结果阿索
ciated与体硅霍尔板结构。低掺杂大厅
在偏置电流模式下操作板表现出的温度
关系通过散射机制的作用来决定
和掺杂浓度。
灵敏度对磁场的相对值，可以改变
通过机械力时硅中的应用。该机器人 -
NISM主要是电子的整个再分配
0
–2
–4
–6
–40
10
60
温度 - C
110
160
图4.未补偿增益变化（从25
°
C）与
温度
第0版
–3–
AD22151
0.025
2.0
0.020
1.8
1.6
增量信号 - 伏
1.4
0.015
1.2
％的涨幅
–400
–200
0
200
FIELD - 高斯
400
600
1.0
0.8
0.6
0.010
0.005
0.4
0.2
0
–600
0
–0.2
–40
10
60
温度 - C
110
160
图5.信号温度漂移（ -40
°
C至+150
°
C)
和场（ -200 PPM ） ; +5 V电源
图8.增益变化（从25
°
C）与温度的关系
（ -2000 ppm的领域; R1 = 12K个
)
温度补偿
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
–0.05
–40
10
60
温度 - C
110
160
该AD22151采用了“热敏电阻”换能器
检测该包内的相对的芯片温度。这
功能提供了一个补偿机制的各种
霍尔元件和磁铁组合的温度依存性
系统蒸发散。温度信息在引脚1和2可访问
（ ≈ 2900 PPM / ° C）和引脚3 （ ≈ -2900 PPM / ° C）为代表的
由图9中的补偿电压被修剪至CON组
边缘在V
CC
/ 2 + 25 ℃。 3脚内部连接到
通过一个内部电阻负TC电压（请参见功能
框图） 。连接引脚3之间的外部电阻器
和引脚1或2会产生两种完井的潜在师
甘南TC电压以提供最佳的补偿。该
上述3脚内部电阻提供了一个二次TC
旨在减少二阶霍尔元件的温度敏感性。
1.0
0.8
0.6
伏 - 参考
图6.增益变化，从25
°
与温度的关系
（ -200 PPM ）场; R1 -15
％的涨幅
TC1 ， TC2伏
0.045
0.040
0.035
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
TC3伏
增量信号 - 伏
0.030
0.025
0.020
0.015
0.010
0.005
0
–800
–0.8
–1.0
150
112
74
36
温度 - C
–2
–40
图9. TC1 ， TC2和TC3相对于参考对比
温度
–600
–400
–200
0
200
FIELD - 高斯
400
600
800
图7.信号温度漂移（ -40
°
C至+150
°
C)
和场（ -2000 PPM ） ; +5 V电源
本在引脚1 ， 2和3上的电压正比于
电源电压。引脚2内部电阻的存在
区分引脚1和2的有效补偿范围
（参见图1和温度的配置2 ，和典型
在图10和11 ）的电阻值。
变化发生在增益温度操作
补偿的原因有两个。首先，在模具温度内
–4–
第0版
AD22151
包是比环境温度稍高
由于自加热的功率消耗的功能。其次，
封装应力效应改变的特定操作参数
增益补偿，特别是在具体的跨越
TC1 ， TC3 （温
≈ ±
10°C).
漂移 - PPM
800
600
400
200
0
–200
配置和组件选择
有传感器的操作需要外部三个方面
元件选择。温度补偿（R 1） ，信号
增益（ R2和R3 ） ，和偏移（R 4） 。
温度
如果内部增益补偿的情况下，一个外部电阻
完成增益温度补偿电路的引脚3的一些要求
因素导致该电阻器的值。
一。内在霍尔元件的灵敏度TC
≈
950 ppm的。
B 。包装引起的应力变化的。
≈ ±
为150ppm 。
。特定领域TC
≈
-200 PPM （铝镍钴） -2000 ppm的
（铁素体） ，为0ppm （电磁铁）等。
。 R1 ， TC 。
靶补偿的最终值还决定了使用的
无论是引脚1和引脚2引脚1提供允许大负面
略去场TC如铁氧体磁铁，因此R1将CON组
连接至引脚1和3 。
引脚2使用一个内部电阻TC优化小场
系数，如铝镍钴，下降到0 ppm的系数时，
只有传感器增益TC本身是占主导地位。 R1本身的TC
也将影响补偿和作为这种低温度系数电阻器
（ ± 50 PPM ）的建议。
图10和图11表明，R1的电阻值，并各自关联
分别为引脚1和2 ated有效性。需要注意的是
在这两种情况下表示漂移响应结合的内在
霍尔灵敏度TC （B
TCU
).
例如， AD22151传感器是在结合使用
与铝镍钴材料的永久磁体。这样的TC
磁铁是
≈
-200 ppm的（参见图5和图6）。图11 indi-
盖茨说的200 ppm的3脚补偿漂移要求
R1的标称值= 18 kΩ的（假设R1的漂移可忽略不计
本身）。
3500
–400
–600
0
5
10
15
20
25
R1 - K
30
35
40
45
50
图11.典型的电阻值R 1 （引脚2和3 ）相对于
漂移补偿
增益和偏移
的AD22151的操作可以是双极性（即， 0高斯=
V
CC
/ 2 ）或比例失调可以被实现为位置
零高斯点在一些其他的电位（即， 0.25 Ⅴ） 。
传感器的增益可通过适当的R2和R3被设定
电阻值（参见图1 ），使得：
收益
=
1+
R3
×
0.4
mV
/G
R2
(1)
然而，如果一个偏移需要定位的静态输出
放一些其它电压则增益关系被修改
要：
收益
=
1+
R3
×
0.4
mV
/G
(R2
R4)
(2)
该偏移R4介绍的是：
OFFSET
=
R3
×
V
CC
–V
OUT
(R3
+
R4)
(
)
(3)
例如：
在V
CC
= 5V ，在室温下的内部增益
传感器约为0.4毫伏/高斯。如果6 mV的灵敏度/
高斯需要为1 V时，静态输出电压
下面的计算应用（参见图2） 。
对于R3的值将被选定符合各种
的电流和功耗考虑，修剪范围（如
适用的话） ，等等。对于示例的目的假定的值
85 k.
以实现静止的1伏偏置需要为R 4为一个值：
V
CC
2
–1
V
CC
–1
3000
2500
漂移 - PPM
2000
1500
1000
500
0
0
5
10
15
R1 - K
20
25
30
=
0.375
(4)
因此：
图10.典型的电阻值与R1 （引脚1和3 ）
漂移补偿
85
k
R4
=
– 85
k
=
141.666
k
0.375
需要将增益6 / 0.4 （毫伏/高斯） = 15
(5)
第0版
–5–
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