Микросхема TLE5010

TLE 5010/5011/5012 (рис. 1) — это первые угловые ГМР-энкодеры в диапазоне 360° с цифровым интерфейсом, детектирующие ориентацию магнитного поля за счет синуснокосинусного оценивания монолитными интегрированными угловыми элементами — так называемыми integrated Giant Magneto Resistance elements (iGMR). Коммуникация данных выполняется посредством двунаправленного интерфейса Synchronous Serial Communication (SSC) — SPI-совместимого.

Рис. 1,1. Интегральные ГМР-энкодеры Infineon TLE5010, TLE5011, TLE5012:
а) внешний вид ИС в корпусе PG-DSO-8; б) упрощенная функциональная диаграмма TLE5011

Основными признаками ИС TLE 5010¹/5011 являются:

• использование для измерений высокочувствительного ГМР-эффекта (физика эффекта рассматривается в [4]);
• угловой диапазон 0–360°;
• высокоточный АЦП SD-ADC;
• 16-битный синусно-косинусный интерфейс;
• двунаправленный интерфейс SSC со скоростью передачи данных до 2 Мбод (Мбит/с);
• трехвыводный SSC-интерфейс, SPI-совместимый (выход с открытым стоком);
• КМОП-процесс толщиной 0,25 мкм;
• датчик, квалифицированный для автомобильных применений: –40…+150 °C;
• электростатическая защита ESD > 2 кВ (в модели человеческого тела HBM);
• бессвинцовая технология производства. Компания акцентирует внимание на следующих основных признаках ИС TLE 5012:
• 15-битное представление абсолютного углового значения на выходе (разрешение в 0,01°);
• максимальная угловая ошибка 1° в рабочем температурном диапазоне в течение заявленного срока службы;
• двунаправленный интерфейс SSC со скоростью передачи данных до 8 Мбод;
• поддержка SIL 3² с диагностическими функциями и информацией о статусе;
• интерфейсы: SSC, PWM, инкрементальный Incremental Interface (IIF), режим эмуляции датчика Холла, Hall Switch Mode (HSM).

Рис. 1.2. Интегральные ГМР-энкодеры Infineon TLE5010, TLE5011, TLE5012:
в, г, д) иллюстрация функциональности сенсорной части в диапазоне 360°:
в) физико-математический принцип разложения вектора магнитной индукции на составляющие;
г) синусно-косинусные сигналы напряжения с выходов сенсорных элементов;
д) физическая реализация угловой функциональности в диапазоне 360°
с двумя сенсорными ГМР-резисторными мостами Уитстона

Основные области применения всех ИС данной серии:

• рулевое управление;
• бесколлекторные двигатели Brushless DC Motor (включая Electric Power Steering (EPS));
• угловые переключатели;
• любые обычные угловые измерения.