Texas Instruments TMAG5170D-Q1高精度3D線性霍爾效應(yīng)傳感器是一款完全冗余、電氣隔離雙芯片3D霍爾效應(yīng)傳感器，具有精密信號鏈。兩個(gè)芯片垂直對齊，提供卓越的匹配輸出結(jié)果，每個(gè)芯片均可獨(dú)立配置，包含帶溫漂補(bǔ)償?shù)臏囟葯z測功能。該器件支持多種測量類型，包括1D線性、2D角度、3D操縱桿和磁性閾值交叉應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TMAG5170D-Q1 3D線性霍爾效應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments TMAG5170D-Q1具有高可靠性汽車和工業(yè)應(yīng)用所需的片上診斷功能，包括內(nèi)部和外部故障條件監(jiān)控器。該器件支持喚醒模式和睡眠模式等多種電源選項(xiàng)，令設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)系統(tǒng)級需求優(yōu)化系統(tǒng)功耗。

集成式角度計(jì)算引擎（CORDIC）通過磁偏移和增益校正為軸上和離軸角度測量提供360°全方位角度位置信息，以減輕系統(tǒng)機(jī)械誤差源的影響。集成式ALERT功能可用于通過傳感器轉(zhuǎn)換、磁性閾值交叉或功能安全違規(guī)生成中斷。

特性

3D霍爾效應(yīng)傳感器性能
- X-Y軸靈敏度失配熱漂移：±2.3%
- X-Y角度熱漂移：±1.2°（最大值）
- 單軸轉(zhuǎn)換率：20kSPS
完全隔離式雙芯片，具有垂直對齊檢測元件
符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)
- 開發(fā)用于功能安全應(yīng)用
- 根據(jù)《功能安全手冊》，通過適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)級控制實(shí)施時(shí)，滿足ASIL D要求
符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用，溫度等級為0（-40°C至150°C）
可配置10MHz串行外設(shè)接口（SPI），具有循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）
內(nèi)置溫度傳感器和多種磁體類型補(bǔ)償
獨(dú)立可選X、Y和Z范圍
- TMAG5170DA1-Q1：±25、±50、±100mT
- TMAG5170DA2-Q1：±75、±150、±300mT
用于閾值檢測的自主喚醒和睡眠模式下，僅消耗1.5 μA電流
集成式數(shù)字濾波器，集成了高達(dá)32倍的傳感器數(shù)據(jù)
通過ALERT、CS或SPI通信觸發(fā)轉(zhuǎn)換
電源電壓范圍：2.3V至5.5V

功能框圖

TMAG5170D-Q1 3D線性霍爾效應(yīng)傳感器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品核心特性

TMAG5170D-Q1是德州儀器(TI)推出的雙芯片高精度3D線性霍爾效應(yīng)傳感器，具有以下突出特點(diǎn)：

?關(guān)鍵性能參數(shù)?：

?三軸傳感能力?：X/Y/Z軸獨(dú)立測量，支持±25mT至±300mT量程（分A1/A2兩個(gè)版本）
?超高精度?：
- X-Y軸靈敏度熱漂移：±2.3%（最大值）
- X-Y軸角度熱漂移：±1.2°（最大值）
?雙芯片冗余設(shè)計(jì)?：垂直排列的傳感元件，滿足ASIL D功能安全要求
?低功耗特性?：睡眠模式僅1.5μA，支持自主喚醒
?靈活接口?：10MHz SPI接口帶CRC校驗(yàn)
?寬工作范圍?：2.3V-5.5V供電，-40°C至150°C工作溫度

二、架構(gòu)創(chuàng)新

1. 雙芯片冗余架構(gòu)

獨(dú)立供電的頂部和底部傳感器芯片
垂直間距75μm（典型值），角度偏差<3°
集成式CORDIC引擎實(shí)現(xiàn)360°角度計(jì)算
每顆芯片包含完整的信號鏈（霍爾元件→MUX→ADC）

2. 智能診斷系統(tǒng)

?電源監(jiān)測?：VCC欠壓/過壓檢測（2.0V-5.9V）
?傳感器自檢?：霍爾電阻/開關(guān)矩陣校驗(yàn)
?通信保護(hù)?：SPI幀計(jì)數(shù)和CRC校驗(yàn)
?溫度監(jiān)控?：內(nèi)置傳感器（±0.06°C RMS噪聲）

3. 工作模式配置

模式	電流消耗	典型喚醒時(shí)間	適用場景
活動(dòng)模式	3.4-4.5mA	10μs	實(shí)時(shí)控制
待機(jī)模式	0.8-1.2mA	35μs	事件觸發(fā)
睡眠模式	1.3-45μA	40μs	間歇監(jiān)測
深度睡眠	5-300nA	246μs	超低功耗

三、寄存器配置要點(diǎn)

1. 關(guān)鍵寄存器組

?DEVICE_CONFIG?：配置轉(zhuǎn)換平均次數(shù)(CONV_AVG)和溫度補(bǔ)償(MAG_TEMPCO)
?SENSOR_CONFIG?：選擇激活的磁通道(MAG_CH_EN)和量程(*_RANGE)
?ALERT_CONFIG?：設(shè)置報(bào)警觸發(fā)條件(THRX_COUNT)和模式(ALERT_MODE)

2. 數(shù)據(jù)讀取優(yōu)化

?高速模式?：

設(shè)置DATA_TYPE=1h（XY軸12位同步讀?。?/li>
采用DDR傳輸模式，理論吞吐量達(dá)1.6Mbps

?低功耗模式?：

配置SLEEPTIME=9h（1s間隔喚醒）
啟用單軸測量(MAG_CH_EN=1h)

四、PCB設(shè)計(jì)指南

?電源處理?：
- 每顆芯片VCC引腳配置0.1μF+1μF去耦電容
- 獨(dú)立接地平面，最小線寬0.3mm
?信號完整性?：
- SPI走線等長控制（±5mm偏差）
- ALERT信號串聯(lián)100Ω阻尼電阻
?磁路設(shè)計(jì)?：
- 傳感器距磁體推薦2-5mm
- 避免鐵磁性材料在磁路中

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