概述
ADAF1080 是一款集成了信號(hào)調(diào)理功能的單軸、高精度磁場(chǎng)傳感器。該器件內(nèi)置各向異性磁阻 (AMR) 傳感器，集成信號(hào)調(diào)理放大器、電氣偏移消除功能、集成診斷功能和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 驅(qū)動(dòng)器，可準(zhǔn)確測(cè)量高達(dá) ±8 mT 的磁場(chǎng)。

ADAF1080 在一個(gè)封裝內(nèi)集成兩個(gè)芯片，即一個(gè) AMR 傳感器和一個(gè)專用 IC (ASIC)。ADAF1080 提供精密放大輸出信號(hào)，該信號(hào)與沿傳感器敏感軸的磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。輸出電壓與電源電壓成比例，共模電壓為外部 VSET 輸入引腳上所設(shè)置電壓的一半。

傳感器的磁方向可以通過(guò)集成翻轉(zhuǎn)線圈來(lái)定義，該線圈在存在恒定磁場(chǎng)的情況下可用于消除電氣偏移。通過(guò)使用集成式診斷線圈可以進(jìn)行診斷，該線圈可以測(cè)量系統(tǒng)的增益或檢測(cè)磁飽和事件。

ADAF1080 采用 20 引腳 LFCSP 封裝（帶裸焊盤(pán)）。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADAF1080集成式8mT AMR磁場(chǎng)傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 隔離式和非接觸式電流檢測(cè)
• 手持式電流鉗表
• 電機(jī)控制電流檢測(cè)
• 交流和直流電源應(yīng)用
• 精密磁場(chǎng)檢測(cè)應(yīng)用
• 精密線性編碼器
• 低噪聲的精密磁力計(jì)

特性

• 單軸、高精度、AMR 磁場(chǎng)傳感器
  • 檢測(cè)磁場(chǎng)軸上線性工作所需的最大磁場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá) ±8 mT
  • 輸出噪聲（噪聲密度磁場(chǎng)等效）：6 nT/√Hz

  • 100 dB 動(dòng)態(tài)范圍

  • 翻轉(zhuǎn)線圈，用于在使用壽命和溫度范圍內(nèi)校準(zhǔn)電氣偏移
  • 溫度補(bǔ)償輸出
• 集成精密儀表放大器
  • 帶寬高達(dá) 2.2 MHz（增益 = 20）
  • 用于精密測(cè)量的可編程斬波
  • 支持寬帶寬應(yīng)用的同步特性
  • 比率輸出能力可改善 PSRR
  • 1.8 V 至 5 V ADC 范圍內(nèi)的可編程增益
  • 模擬輸出經(jīng)優(yōu)化可驅(qū)動(dòng) ADC
• 易用特性
  • 用戶可選且較寬的輸出共模電壓
  • 集成電氣偏移消除功能
  • 集成診斷功能
• 溫度范圍：–40°C 至 +125°C
• 電源電壓范圍：4.5 V 至 5.5 V
• 提供 20 引腳 LFCSP 封裝，帶裸焊盤(pán)

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

ADAF1080為寬范圍低噪聲、低磁滯的磁場(chǎng)測(cè)量提供了完全無(wú)磁芯解決方案，同時(shí)降低了封裝尺寸和電流消耗。與傳統(tǒng)的基于霍爾效應(yīng)的磁場(chǎng)傳感器不同，ADAF1080無(wú)需磁芯或磁通集中器。

ADAF1080在單個(gè)封裝中包含以下組件：

• 一個(gè)具有電偏移消除功能的各向異性磁阻（AMR）傳感器，該功能通過(guò)其集成的翻轉(zhuǎn)線圈實(shí)現(xiàn)。
• 一個(gè)集成的高精度、零漂移儀器放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），用于信號(hào)調(diào)理。
• 具備增益控制、溫度補(bǔ)償、電偏移消除和時(shí)鐘同步等附加功能的數(shù)字電路。

AMR磁場(chǎng)傳感器

集成的AMR磁場(chǎng)傳感器由四個(gè)AMR元件組成惠斯通電橋配置。當(dāng)這些元件在感測(cè)場(chǎng)軸方向上感應(yīng)到磁場(chǎng)時(shí)（如圖42所示），惠斯通電橋的輸出電壓會(huì)發(fā)生變化。傳感器的交叉場(chǎng)軸是AMR元件的長(zhǎng)軸。電橋輸出隨后由集成信號(hào)調(diào)理電路（見(jiàn)信號(hào)調(diào)理部分）放大。電橋電源由內(nèi)部電橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，該電路使電橋電源與VDD成正比。

ADAF1080的傳遞函數(shù)可用以下公式描述：

其中：

• V_{OUT} 是ADAF1080在VOUT引腳的測(cè)量輸出。
• B_{SENSE} 是沿感測(cè)場(chǎng)軸的磁場(chǎng)。
• S_{DEVICE} 是器件在感測(cè)場(chǎng)軸上對(duì)磁場(chǎng)的靈敏度。
• V_{DD} 是VDD引腳上的電壓。
• V_{SET} 是VSET引腳上的電壓。

翻轉(zhuǎn)線圈驅(qū)動(dòng)電路向翻轉(zhuǎn)線圈施加一個(gè)短的高電流脈沖，以在AMR傳感器元件處產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的局部磁場(chǎng)，從而使傳感器的內(nèi)部磁疇沿其敏感極性排列。改變此電流脈沖的極性會(huì)使傳感器的磁疇沿易軸反向排列，如圖43所示，這可用于電偏移測(cè)量和消除（見(jiàn)翻轉(zhuǎn)線圈和翻轉(zhuǎn)線圈驅(qū)動(dòng)部分）。在飽和事件后，也可使用翻轉(zhuǎn)線圈使磁疇沿易軸重新排列，并重置靈敏度極性。

感測(cè)場(chǎng)軸

ADAF1080中集成的AMR傳感器在封裝平面內(nèi)的單個(gè)軸上產(chǎn)生與磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例的模擬輸出，該AMR傳感器能夠感測(cè)±8 mT的寬范圍磁場(chǎng)。

ADAF1080的感測(cè)場(chǎng)軸如圖44所示，并以引線框架芯片級(jí)封裝的引腳1為參考。