概述
AD22151是一款線性磁場(chǎng)傳感器。該傳感器的輸出是一個(gè)電壓，與垂直施加到封裝頂面的磁場(chǎng)成正比。

該傳感器結(jié)合了集成體霍爾單元技術(shù)和硅基儀表電路，以最大限度地減少與硅霍爾單元特性相關(guān)的溫度漂移。其架構(gòu)充分發(fā)揮了單片實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，只需最少數(shù)量的外部組件，即可實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用要求。

主要特性包括動(dòng)態(tài)失調(diào)漂移消除功能和內(nèi)置溫度傳感器。AD22151設(shè)計(jì)為單5V電源供電，可實(shí)現(xiàn)低失調(diào)漂移和在 - 40°C至 + 150°C溫度范圍內(nèi)的增益穩(wěn)定性，溫度補(bǔ)償功能可適應(yīng)多種常用于經(jīng)濟(jì)型位置傳感器組件中的磁性材料。

該傳感器可針對(duì)特定信號(hào)增益進(jìn)行配置，以滿足各種測(cè)量需求。輸出電壓可從全雙極（可逆）磁場(chǎng)操作調(diào)整到全單極磁場(chǎng)測(cè)量。

電壓輸出可實(shí)現(xiàn)接近軌到軌的動(dòng)態(tài)范圍，能夠在各種配置下為大型容性負(fù)載提供高達(dá)1 mA的輸出電流。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD22151線性輸出磁場(chǎng)傳感器技術(shù)手冊(cè).pdf

特性

• 可調(diào)失調(diào)，支持單極性或雙極性工作
• 在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有低失調(diào)漂移
• 寬增益可調(diào)范圍
• 在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有低增益漂移
• 可調(diào)一階溫度補(bǔ)償
• 與 Vcc成比例

框圖

電路工作原理

AD22151由位于芯片中心的外延霍爾板結(jié)構(gòu)組成?；魻柊逋ㄟ^(guò)差分放大器進(jìn)行正交采樣。兩個(gè)放大后的霍爾信號(hào)被同步解調(diào)，以產(chǎn)生一個(gè)殘余失調(diào)消除信號(hào)（見(jiàn)圖3）。該解調(diào)信號(hào)通過(guò)一個(gè)同相放大器進(jìn)行傳遞，以提供最終的增益和驅(qū)動(dòng)能力。輸出信號(hào)的刷新頻率為50kHz。

溫度相關(guān)性

AD22151未補(bǔ)償?shù)脑鲆鏈囟认禂?shù)（G_{TCU} ）是與硅體霍爾板結(jié)構(gòu)相關(guān)的基本物理特性的結(jié)果。低摻雜的霍爾板在電流偏置模式下，會(huì)因散射機(jī)制和相對(duì)濃度的作用，表現(xiàn)出由溫度決定的溫度關(guān)系。

對(duì)磁場(chǎng)的相對(duì)靈敏度可通過(guò)對(duì)硅施加機(jī)械力來(lái)改變。這種機(jī)制主要是硅中電子重新分布的結(jié)果。傳感器上的機(jī)械力源于封裝引起的應(yīng)力。封裝材料會(huì)使封裝的硅發(fā)生變形，改變霍爾單元的增益，偏差為±2%，G_{TCU} 為±200 ppm。圖4顯示了AD22151的典型G_{TCU} 特性。這是觀察到的增益隨溫度的變化，其中引腳3（TC3）保持在恒定的2.5V（未補(bǔ)償）。

如果將永磁體源與傳感器一起使用，傳感器還會(huì)表現(xiàn)出固有溫度系數(shù)（B_{TC} ），這需要考慮到傳感器組件的總溫度補(bǔ)償中。

圖5和圖6分別展示了在 - 40°C至 + 150°C溫度范圍內(nèi)，傳感器的典型整體溫度/增益性能以及相對(duì)于施加磁場(chǎng)的失調(diào)性能。圖5是總漂移（單位為伏特），圖6是相對(duì)于25°C的典型百分比增益變化。圖7和圖8展示了B_{TC} = - 200 ppm時(shí)的類(lèi)似數(shù)據(jù)。