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磁性角度編碼器芯片
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磁性角度編碼器芯片

2021-01-21 20:19

  磁性角度編碼器芯片經過10多年時間的發展和推廣,已被廣泛應用于消費、工業和汽車等行業中,目前國內磁編碼器芯片的需求量已經超過了每年5000萬顆,并且依然在以每年20%~30%的幅度增長。

  作為一顆傳感器類芯片,磁編碼器芯片在使用過程中需要有配套的外部磁路,比如磁鐵、磁環等,而且在絕大部分應用中,磁編碼器芯片參與整個系統的閉環控制,它的性能會顯著影響整個閉環系統的表現。

  噪聲是所有電子系統在設計時無法繞開的基礎問題,芯片的噪聲主要來自內部各類有源和無源器件的噪聲,比如電阻和MOS晶體管的熱噪聲、電阻和MOS晶體管的1/f噪聲等,另外信號在傳輸過程中如果受到了某些干擾,其中有些也會以毫無規律的噪聲形式表現在最終的輸出上。幸運的是雖然噪聲源有很多,但是得益于持續發展的電路和信號處理技術,對于用戶來說,磁編碼器芯片的噪聲主要以電阻和MOS的熱噪聲為主,而別的形式的噪聲基本都被專門的電路“處理”掉了。因此當有部分高端用戶利用單獨磁敏感元件以及分立的運放、AD轉換器和MCU等器件搭建一套磁編碼器系統(一般為17位的磁編碼器系統)的時候,如何確認各個環節的噪聲并抑制他們,將是首先要面對的問題。

  噪聲的大小將直接影響我們能夠分辨的最小角度即分辨率。我們考慮一個簡單的例子,一把普通的直尺,最小刻度是1mm,假設每一個1mm的刻度都能被清晰的分辨出來,我們就認為這把尺的分辨率為1mm(但是請注意,這里在談論分辨率的時候,我們并不關注刻度所代表的長度是否精準,比如13mm的刻度是否真的是13mm);如果由于加工的精度不夠,導致有些相鄰的1mm刻度重疊了,那么顯然這把尺的有效分辨率就達不到1mm了,這就是說一把標稱分辨率是1mm的尺,由于加工得不好,導致它的有效分辨率可能只有2mm,有效分辨率比標稱的分辨率差了一倍。

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