AS5043
数据表 - 引脚配置
AS5043
可编程360 °磁性角度编码器
与绝对SSI和模拟输出
1概述
AS5043采用非接触式磁性编码器的角度为
精确测量高达360°。
它是一个系统级芯片整合了集成式霍尔
元件,模拟前端和数字信号处理
在单个设备中。
AS5043可提供一个10位数字,以及一个
可编程模拟输出成正比
到磁铁的角度,旋转在芯片上。
模拟输出可以以多种方式来配置,
包括用户可编程的角度范围,可调
输出电压范围内,电压或电流输出,等等。
一个内部电压调节器允许的操作
AS5043在3.3V或5.0V电源。
数据表
3主要特点
360 °无接触式,高分辨率角度位置
编码
用户可编程零位
两个10位绝对值输出:
串行数字接口和
多功能模拟量输出
可编程的角度范围达到360°的
可编程的比例输出电压范围
对磁场强度的故障检测模式
和电源的损耗
串行读取多个互联的
采用菊花链模式AS5043器件
优化噪声与速度模式下输入
对齐方式磁铁就业指导
宽温度范围: - 40 ° C至+ 125°C
小型封装: SSOP 16 ( 5.3毫米X 6.2毫米)
2优势
完整的系统级芯片
灵活的系统解决方案提供了绝对的输出,
数字和模拟
角度测量用软件编程
范围达到360°
高可靠性由于非接触式的磁传感
非常适合在恶劣环境下的应用
强大的系统,耐受磁铁位置偏离,
气隙变化,温度变化和
外部磁场
无需校准
4应用
该AS5043非常适合有角度的应用
旅行范围从几度到的一个整圈
360 °,如
-
工业应用:
- 非接触式旋转位置检测
- 机器人
- 控制阀
-
汽车应用:
- 节气门位置传感器
- 天然气/制动踏板位置传感
- 头灯位置控制
前面板旋转开关
更换电位器
图1 : AS5043和磁铁的典型配置
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AS5043
数据表 - 引脚配置
5引脚配置
图2 : AS5043引脚配置SSOP16
MagRngn
模式
CSN
CLK
NC
DO
VSS
Prog_DI
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
VDD5V
VDD3V3
NC
NC
VOUT
FB
DACOUT
DACREF
套餐= SSOP16 ( 16引脚小外形封装)
表1 :引脚说明SSOP16
引脚符号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
TYPE
描述
磁场
幅度范围
警告;活性低,表明该磁场
实力推荐的范围之外。
模式
输入。低噪音之间进行选择(低,连接到VSS)和高速(高,
连接到VDD5V )模式下电。内部下拉电阻。
片选,
低电平有效;施密特触发器输入,内部上拉电阻( 50kΩ的)
时钟
输入同步串行接口;施密特触发器输入
必须悬空
数据输出
同步串行接口
负电源电压(GND)的
OTP
程序设计
输入和数据输入的菊链模式。内部下拉电阻
(~74kΩ).
应连接到VSS ,如果不使用编程
DAC参考
电压输入用于外部参考
DAC输出
(无缓冲,日 8KΩ )
反馈
运放反相输入端
运算放大器
产量
必须悬空
必须悬空
3V稳压器输出的内部核心,从VDD5V.Connect调整到VDD5V为3V
电源电压。不加载外部。
正电源电压为3.0 5.5 V
MagRngn DO_OD
模式
CSN
CLK
NC
DO
VSS
Prog_DI
DACREF
DACOUT
FB
VOUT
NC
NC
VDD3V3
VDD5V
DI_PD , ST
DI_PU , ST
DI , ST
-
DO_T
S
DI_PD
AI
AO
AI
AO
-
-
S
S
DO_OD数字输出,开漏
DI_PD数字输入上拉下来
DI_PU数字输入上拉
S
DO_T
ST
电源引脚
数字输出/三态
施密特触发输入
AI
AO
DI
模拟量输入
模拟输出
数字输入
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AS5043
数据表 - 引脚配置
5.1引脚说明
引脚7,15
和
16
为电源引脚,引脚
5, 13
和
14
是供内部使用,必须悬空。
销1
是磁场强度指示符,
MagRNGn 。
它是被拉到VSS漏极开路输出,当
磁场超出推荐范围( 45mT至75mT ) 。该芯片仍然会继续工作,但与降低
性能,当磁场超出范围。当该引脚为低电平时,引脚# 10和# 12的模拟输出将
0V ,以指示超出范围的状态。
引脚2 MODE
允许过滤(慢)和未经过滤(快速模式)之间切换。该引脚必须连接到VSS或VDD5V ,
而不能上电后进行切换。见0 。
3脚
片选信号(CSn ;低电平有效),选择一个设备通过SSI接口的串行数据传输。 A“逻辑高电平”时
CSn为力输出DO数字三态。
4脚CLK
是的时钟输入通过SSI接口串行数据传输(见第1节)
引脚6 DO
(数据输出)是通过SSI接口进行数据传输时的串行数据输出(见第1节)
引脚8 PROG_DI
用于编程的不同的操作模式,以及在OTP寄存器零位置。
此引脚也用作数字输入,通过该装置在菊花链配置,以串行数据移位(见第9页) 。
引脚9 DACREF
对于数位类比转换器( DAC )的外部参考电压输入。如果选择此选项,模拟
引脚12输出电压(V
OUT
)会成比例该引脚上的电压。
引脚10 DACout,
是DAC的输出缓冲。该引脚也可以使用到外部运放连接到
DAC 。
11引脚FB
(反馈)是运放缓冲级的反相输入端。
访问该引脚允许不同的运算放大器配置。
引脚12 Vout的
是模拟输出引脚。模拟输出是一个直流电压,成比例VDD5V (3.0 - 5.5V)或外部
电压源和成比例的角度。
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AS5043
数据表 - 功能描述
6功能描述
AS5043的制造中的CMOS标准工艺和使用的纺丝电流霍尔技术,用于感测所述
在芯片的表面上的磁场分布。
集成霍尔元件被放置在围绕装置的中心的圆,并提供了一个电压表示
磁场垂直于IC的表面。
通过Σ-Δ模拟/数字转换和数字信号处理( DSP )算法, AS5043提供
精确的高分辨率绝对角位置信息。用于此目的的坐标旋转数字计算机
( CORDIC )来计算角度与霍尔阵列信号的幅度。
还用于将DSP指示磁铁的朝向或远离所述芯片和指示动作,当
磁场的推荐范围之外(状态位= MagInc , MagDec ;硬件引脚= MagRngn ) 。
小成本低径向磁化(双极)标准的磁铁,集中在芯片上,被用作输入
装置。
AS5043可感测磁场的取向,并计算一个10位的二进制码。此代码可以访问
通过同步串行接口( SSI ) 。此外,绝对角度表示被转换成模拟
信号成比例的电压。
模拟输出可以以多种方式来配置,如360 °/ 180 °/ 90°或45°的角度范围内,外部或内部DAC
参考电压, 0-100 % * VDD或10-90 % * VDD模拟输出范围,外部或内部放大器的增益设置。
的各种输出模式,以及一个用户可编程零位可以在OTP寄存器进行编程。只要
因为没有编程电压被施加到引脚PROG ,新设置可在任何时间被覆盖,将被重置为
默认时,重新上电。为了使设置永久, OTP寄存器必须通过应用编程
编程电压。
AS5043的承受磁铁偏离和不想要的外部磁场,由于采用了差分测量
技术和霍尔传感器信号调理电路。
这也是宽容的气隙和温度的变化,由于采用了正弦/ COS-信号评估。
图3 : AS5043框图
MagRngn
模式
罪
昂
DO
COS
MAG
CSN
CLK
DACREF
10
FB
-
VOUT
+
DACOUT
Prog_DI
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AS5043
数据表 - 3.3V / 5V操作
7 3.3V / 5V操作
该AS5043可工作在3.3V ± 10 %或5V ±10 % 。这可通过内部3.3V低压差( LDO )
电压调节器。核心供电电压始终取自于LDO的输出,作为内部模块始终
工作电压为3.3V 。
采用3.3V电源工作时,LDO必须通过将VDD3V3与VDD5V来旁路(参见图4 ) 。
工作电源为5V , 5V电源连接至引脚VDD5V ,而VDD3V3 ( LDO输出)必须由1 10μF进行缓冲
电容器,其应被放置在靠近电源引脚。
VDD3V3输出仅供内部使用。它不应该被加载的外部负载。
数字接口的电压电平的I / O的对应引脚VDD5V的电压,由于I / O缓冲器被提供
从这个引脚(见图4) 。
图4: 5V / 3.3V电源电压的连接
100nF的缓冲电容建议在这两种情况下靠近引脚VDD5V 。请注意,引脚VDD3V3必须始终
由电容器缓冲。它不能悬空,因为这可能导致不稳定的内部3.3V电源电压,可
导致比测量角度的正常抖动较大。
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