世界上超小的绝对角度位置编码器芯片（IC Encoder®）- MA782

Marko Hepp

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超强空间利用

MA782采用了MPS专有的SpinAxis^TM 技术，该技术可实现完整角度传感器的单片集成，内部传感器前端横截面积仅占1平方毫米（见图1）。 这项技术与其他方法形成鲜明对比，后者通常需要将单独的传感器前端（例如磁阻）与处理单元（例如内插器）相结合。

图1: MPS SpinAxis^TM 技术

典型的IC封装采用沿硅芯片边缘延伸的引线键合连接，将焊盘连接到引线框架。而现代倒装芯片技术则倒装芯片，并将焊盘通过焊料凸点直接连接到引线框架，从而减少了圆周边缘。利用这项技术， MA782可以将占板面积缩小至2mmx2mm，比MPS其他MagAlpha传感器外形尺寸还要小50％以上（见图2）。

图2：MA782的2mmx2mm封装与一便士美元硬币对比图

MPS SpinAxis^TM 技术的另一个优势便是MA782可以直接正对着旋转磁体的中心（轴端）放置，也可以侧向移位（轴侧）放置，甚至可以正交于磁体平面边缘（正交于轴侧）放置（见图3）。它适用于直径磁体、环形磁体或多极环形磁体等多种类型的磁体。这种传感器位置的通用性足以应对非常严苛的限制。

图3：MagAlpha定位选项

节能功能

有些应用系统对传感器有严格的能源预算，住宅电子门锁或现代WiFi连网房间内的恒温器就是两个典型示例。这两种应用都很少触发动作（每天仅几次），但是用户仍然希望系统快速反应，且没有任何明显延迟。而且，尽管内部复杂性要求采用微控制器，用户仍希望充一次电可运行数周或数月。

MA782提供了多种机制来优化功耗。

首先，它是一款真正的绝对位置编码器，可以在每一次采样时都提供完整的角度位置信息，即使在延长待机时间之后的下一秒也是如此。

其次，MA782具有可配置的采样率。其集成掉电逻辑以适合特定应用的间隔唤醒传感器内核，测量实际角度，再使传感器返回超低功耗待机模式。 只有通信接口保持活动状态，主机微控制器可通过该接口随时获取最新的角度信息。典型配置下MA782平均功耗在4mA至4µA之间，具体取决于采样率和所需的角度分辨率。

在采取这些措施降低传感器能耗的同时，MA782更进一步提升了整个系统的效率。该传感器可配置为，一旦位置变化超过预定阈值，即为微控制器生成IRQ信号。因此，通常为系统耗能大户的处理系统得以保持睡眠模式，而仅在必要时才被激活。唤醒标准由参考角度和偏离该参考的阈值决定。

传感器性能

MA782的感测核心基于一组集成的霍尔效应器件，这些器件用于测量面内磁场的方向。它采用一个快速数字滤波器产生8位至12位角度分辨率和高效SPI通信，实现了控制周期短至6.25µs的高度动态系统。通过SpinAxis^TM 方法，MA782只需要很少的校准，仅限于零点偏移和可能的对称性补偿。新型MA782传感器可实现新一代位置感测应用：

• 它采用小尺寸QFN-14（2mmx2mm）封装，是市场上超小的集成角度传感器。
• 其功耗低至几mA，低于任何同类产品。
• SpinAxis^TM 传感器核心可以调整到您所需的分辨率，并容许灵活的磁体配置。

MA782是机械和/或功率受限型应用的理想传感器选择。