艾毕胜代理麦歌恩 MT6701 磁编码器芯片:12 个型号适用场景全解析|ABITIONS

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2026年11月10日 17:38
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Abitions 艾毕胜电子 · MagnTek 麦歌恩代理 · MT6701 全型号场景选型

MT6701 是麦歌恩基于两对互成 90° 差分霍尔惠斯通电桥的 0~360° 绝对角度传感器芯片。它只有两款硅片——SOP-8 的 MT6701CT 与 QFN3×3-16L 的 MT6701QT,却通过出厂配置衍生出 12 个量产料号:ABZ 线数从 1 线到 1,024 线、Z 脉宽 1 LSB 或 4 LSB、方向正反、UVW 换相有无。本文按封装分水岭 → 线数阶梯 → 场景匹配三层逻辑逐型号拆解,明确指出哪些料号适合无刷换相、哪些适合旋钮与增量计数、哪些必须为 UVW 上 QT,并给出与 MT6709、MT6728、MT6825 的定位边界。

族 MT6701(差分霍尔) 封装 SOP-8 / QFN3×3-16L 绝对角 14 bit ABZ 1~1,024 线 UVW 1~16 对极(仅 QT) INL ±1.0° typ 延时 5 μs typ 转速 55,000 RPM 供电 3.0~5.5 V 温区 -40~125 ℃
SOURCE · DATASHEET REV 1.8 12 料号 · 2 封装 · 6 输出 ABITIONS AGENT VIEW REV 2026-11-10

摘要与选型速查Executive Summary & Quick Selection

先给结论:MT6701 的选型不是「挑一个型号」,而是先后回答三个问题——要不要 UVW、要多少线、要不要 PUSH。三个问题答完,型号自然收敛到 1~2 个。

1.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

MT6701 家族是「一款芯片、两个封装、12 个出厂配置」的典型结构,选型的唯一硬分水岭是封装:① 要 UVW 换相 → 必须 QT(QFN3×3-16L),因为 SOP-8 的 8 只引脚已被 VDD/GND/MODE/OUT/PUSH/A/B/Z 占满,物理上无法引出 U、V、W,这不是软件能否配置的问题;② 只要绝对角 + 增量 → CT 足够(SOP-8),按线数挑后缀即可,1,024 线的 CT-ACD 是 CT 系列的分辨率上限;③ 要 PUSH 按压唤醒做旋钮 → 选标准型(CT-STD / CT-STV / QT-STD),旋钮方案一般不关心 ABZ 线数,关心的是低功耗轮询与按压中断。所有 ABZ 线数(1~1,024)与 UVW 对极数(1~16)都能通过 EEPROM 重烧,订货料号只是出厂默认值,不是能力上限;但重烧必须保证 VDD 高于 4.5 V。精度口径要分清:INL ±1.0° typ 是绝对角度口径(全温 + 最大气隙 + 最大偏心),DNL ±0.02° 与 TN 0.01° rms 是增量台阶口径——做速度环看后者,做高精度绝对定位看前者。

1.2 选型速查表

表 1-1 · 按需求直接定位料号(依据官方规格书 Rev 1.8 第 5 页型号列表)
你的需求 直接选 封装 关键理由
六步换相 / 替代三颗开关霍尔 MT6701QT-STD QFN3×3-16L 唯一有 UVW 的路径,1 对极起步可编程到 16
换相 + 高线数增量同时要 MT6701QT-ACD QFN3×3-16L AB 1,024 线 + UVW 为 -A-B-Z 形态
只要 14bit 绝对角(I2C/SSI) MT6701CT-STD SOP-8 最简料号,绝对角 + 1 线增量 + PWM + 模拟
增量编码器替代(中速) CT-A200 / A360 / A400 SOP-8 200~400 线,匹配常见 PLC/计数器输入
增量编码器替代(较高速) CT-A600 / A800 SOP-8 600~800 线,Z 脉宽 4 LSB 便于捕获
逼近 CT 分辨率上限 CT-AKD / AKE / ACD SOP-8 1,000 或 1,024 线,Z 脉宽 1/4 LSB 二选一
旋钮 / 拨盘 / 按压唤醒 CT-STD 或 CT-STV SOP-8 PUSH 引脚做按压中断,方向按结构定正反
需要顺时针角度递增 MT6701CT-STV SOP-8 12 个料号中唯一出厂即顺时针的版本

注:表中「线」指 ABZ 每圈脉冲数(PPR);四倍频后每圈计数为线数 × 4。UVW 对极数与 ABZ 线数均可 EEPROM 重写。

1.3 三个判断问题,收敛到唯一料号

Q1

要不要 UVW?

要 → QT,没有第二条路。不要 → CT,成本与贴装都更优。

Q2

ABZ 要多少线?

按速度环带宽算最低线数,再用计数频率公式复核 MCU 预算。不是越高越好。

Q3

要不要 PUSH?

旋钮类产品靠 PUSH 做按压中断与低功耗唤醒;电机类产品通常不用。

代理视角:艾毕胜如何把「选型」做成一件可交付的事Agent Perspective: From Sample to Mass Production

同一款 MT6701,研发阶段和量产阶段踩的坑往往不是同一个。代理商的真实价值不在报价单,而在样片选型 → 小批验证 → 量产衔接这三段之间把信息不对称补平。

2.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

代理商在 MT6701 项目里的作用可以归纳为四件事:锁定封装、锁定料号、锁定烧写条件、锁定替代路径。① 锁定封装——在原理图评审阶段就确认是否需要 UVW,避免样机做到一半发现 SOP-8 给不出换相信号;② 锁定料号——按 ABZ 线数与 Z 脉宽给出具体后缀,而不是笼统地说「MT6701 就行」,因为 12 个料号的差分就在这两项上;③ 锁定烧写条件——提前告知产线 EEPROM 烧写需要 4.5 V 以上电源轨,否则量产工装会返工;④ 锁定替代路径——明确哪些老方案可以直接替换、哪些只能部分替换,避免用降规格料号顶替导致精度不达标。

2.2 样片阶段:先给评估条件,再给样片

  • 磁铁与气隙一起给——MT6701 的精度强烈依赖磁铁与气隙,只给芯片不给磁铁,客户测出来的 INL 往往比规格书差一截。规格书推荐的磁铁为 Φ6 mm 单对极径向充磁,气隙建议控制在 0.5~2.0 mm;
  • 先确认输出形态——同一颗芯片可以出 I2C/SSI、ABZ、PWM、模拟,客户如果只要「读角度」,其实不需要 ABZ 高线数料号,用标准型即可;
  • 先确认供电轨——整机 3.3 V 与 5 V 都能跑,但若产线要烧 EEPROM,评估板上就要预留 5 V 档位。

2.3 小批验证:把「精度不达标」拆成可定位的三段

三段定位法:先分段,再下结论

第一段:机械段(磁铁偏心、倾斜、气隙)

表现为角度误差随旋转呈一次或二次正弦规律——一次正弦通常是偏心,二次正弦通常是磁铁充磁不均或倾斜。这类误差换料号解决不了,只能改结构。

第二段:电气段(电源噪声、地弹、长线)

表现为误差随机抖动、与 PWM 占空比相关。这类问题靠加大去耦、缩短走线、单点接地解决,与型号无关。

第三段:配置段(线数、Z 脉宽、方向、零位)

表现为计数不对、零点偏、方向反。这类问题恰恰是 EEPROM 能改的,不需要换料号——这也是代理商最常帮客户省下的一次重新打样。

2.4 量产衔接:三个容易漏掉的细节

常见踩坑

  • 用 3.3 V 工装烧 EEPROM,写入偶发失败
  • SOP-8(MSL-3)与 QFN(MSL-1)混线,回流曲线没分开
  • CT 用套管包装(100/管)、QT 用卷盘(1,000/盘),产线换料没改程序
  • 拿 CT 料号去顶 QT 项目,发现没有 UVW 已经到贴片阶段

可提前规避

  • 编程工装电源统一给到 4.5 V 以上(建议 5 V 轨)
  • CT 与 QT 分开管理湿敏等级与回流曲线
  • 按包装形式分别配置贴片机的料站与吸嘴
  • BOM 冻结前做一次「封装 × 输出」交叉核对

2.5 替代与被替代:说清楚边界,比说「可以替代」更有用

表 2-1 · MT6701 的常见替代关系与边界(工程经验归纳,具体项目需逐项验证)
原方案 可替代性 需要同时改动的地方
机械电位器(旋钮角度) 可替代 换磁铁结构;用 PUSH 引脚做按压;MCU 侧改读 I2C 或模拟量,去掉 ADC 抖动滤波
三颗开关霍尔(120° 布置) 可替代(QT) 必须上 QFN;UVW 对极按电机极对数配置;去掉三路霍尔上拉与滤波
光电增量编码器(ABZ) 部分可替代 线数上限 1,024 线,超过此值不可替代;需评估粉尘/油污环境反而更优
磁电式转速传感器(仅测速) 可替代且升级 从「只有频率」升级为「有绝对角」,可做低速甚至零速位置保持
高精度绝对编码器(要求 0.1° 内) 不建议替代 INL ±1.0° 口径不满足,应上 MT6825(±0.5°)或更高精度型号

选型失误很少发生在「不知道有这个型号」,更多发生在「以为两个后缀只差包装」。

MT6701 型号分化最集中的两个陷阱:Z 脉宽与 UVW 有无

技术内核:差分霍尔、误差来源与延时带宽Inside MT6701: Differential Hall, Error Budget, Latency

型号差异只改变「出厂配置」,不改变硅片。要判断某个型号能不能用在某个场景,必须先知道这颗硅片的物理边界在哪里——它靠什么原理测角、误差从哪来、延时和带宽各是多少。

3.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

MT6701 是霍尔(Hall)路线的磁性角度传感器,不是 AMR、不是 GMR。芯片内部把两对互成 90° 的差分霍尔惠斯通电桥叠在一起,分别感应垂直于芯片表面的 Z 轴磁场分量,得到一路正弦与一路余弦信号,再由内部 CORDIC 类解算电路转成 0~360° 的 14bit 绝对角度。差分结构带来的直接好处是共模抑制:外界均匀磁场与温度漂移在成对桥臂上同向叠加、相减后被抵消,因此抗电机漏磁和抗温漂能力明显优于单端霍尔。它测的是磁铁与芯片之间的相对角度,所以磁铁偏心、倾斜、气隙变化会直接进入误差预算;这也是为什么规格书给出的 INL ±1.0° 是「全温 + 最大气隙 + 最大偏心」条件下的口径,而不是实验室理想条件下的数字。

3.2 技术路线对照:霍尔、AMR、GMR 各在哪一档

三条路线的能力排序

表 3-1 · 三条磁传感路线的能力边界(麦歌恩同门产品横向对照)
维度 霍尔(MT6701) AMR(MT6825 等) GMR / TMR(更高端)
敏感机理 霍尔电压,正比于垂直磁场 各向异性磁阻,电阻随磁化方向变化 巨/隧穿磁阻,电阻变化率更大
典型绝对精度 INL ±1.0° typ INL ±0.5° typ 更高,取决于标定
典型分辨率 14 bit 18 bit 18~21 bit
高速能力 55,000 RPM 25,000 RPM 中等
抗外界磁场 差分后较强 强(仅敏感面内方向) 强
成本与封装 低;SOP-8 / QFN3×3 中;TSSOP-16 高
适合场景 换相、旋钮、增量替代、高速 高精度伺服、AGV 舵轮 超高精度绝对定位
为什么高速能力反而霍尔更强

霍尔桥的输出建立时间短、内部解算链路可以做得很深流水线,因此 MT6701 能跑到 55,000 RPM;AMR 桥需要额外的置位/复位(set/reset)脉冲来消除磁滞,链路更长,高速上限相对低。这是「精度换速度」的典型取舍,而不是谁更先进。

3.3 离轴与在轴:不是「能不能装」,而是「误差怎么算」

在轴安装(磁铁居中,芯片正对轴心)

  • 磁铁中心与旋转轴严格同心,角度误差主要是正弦二次谐波(充磁不均)
  • 对同轴度敏感,但结构做得好时 INL 最容易接近规格书典型值
  • 适合实心轴、舵机、旋钮、小型电机后端

离轴安装(磁铁偏向一侧,芯片贴磁铁侧面)

  • 磁铁与芯片不同心,磁场在芯片处不是纯旋转矢量,会引入一次谐波误差
  • 好处是中空轴可以打通、装配空间更自由
  • 需要结构补偿或软件查表;追求高精度时应优先选专用离轴方案

需要说明的是:MT6701 的官方定位是磁铁与芯片相对旋转的角度测量,规格书给出的安装建议是磁铁中心对准芯片敏感区、气隙 0.5~2.0 mm。把 MT6701 用在离轴场合是可行的,但它不属于专门的离轴优化产品——同门的 MT6709(4 颗外置线性霍尔 + 单对极磁环,17bit)与 MT6620(内置霍尔阵列)才是为离轴结构准备的。这个边界必须在选型阶段讲清楚,否则客户会拿「离轴装出来的 ±3°」去质疑芯片。

3.4 误差预算:把 ±1.0° 拆成四项

误差项与工程含义

表 3-2 · 误差项与工程含义(数值引自规格书 Rev 1.8 电气参数表)
参数 典型值 最大值 工程含义
INL 积分非线性 ±1.0° ±1.5° 绝对角度一致性,全温 + 最大气隙 + 最大偏心条件下的整机口径
DNL 微分非线性 ±0.02° — 相邻角度台阶的均匀度,决定增量输出的「细不细」
TN 瞬态噪声 0.01° rms — 静止读数抖动,影响速度环噪声底
Hyst 迟滞 0.088° — 正反转来回时的重复性偏差
TDelay 系统延时 5 μs — 从磁场变化到输出更新,决定闭环相位裕度
TPwrUp 上电时间 — ≤32 ms 上电到角度有效,影响启动时序设计
一个常被误用的推论

有人用 DNL ±0.02° 去论证「MT6701 精度 0.02°」,这是把台阶均匀度当成了绝对精度。正确做法是:做增量测速/位置环时引用 DNL 与 TN;做绝对角度定位时引用 INL。混用会导致两个后果——要么低估了绝对误差导致装不上,要么高估了成本选了不必要的型号。

3.5 延时与带宽:5 μs 意味着什么

系统延时典型 5 μs,折算成「角度滞后」与转速成正比。以 3,000 RPM(50 转/秒)为例,5 μs 对应的机械角滞后为:

角度滞后 = 转速(转/秒) × 360° × 延时(s)
3,000 RPM → 50 r/s × 360° × 5×10⁻⁶ s ≈ 0.09°
10,000 RPM → 166.7 r/s × 360° × 5×10⁻⁶ s ≈ 0.30°
55,000 RPM → 916.7 r/s × 360° × 5×10⁻⁶ s ≈ 1.65°

这就是「高速时精度会掉」的定量原因——不是芯片变差了,而是采样滞后在角度域被放大。做高速 FOC 时若用 55,000 RPM,必须在算法里做延时补偿(用上一个周期的角速度外推),否则电角度误差会直接吃掉力矩。

3.6 抗干扰与磁干扰容限

  • 差分抵消共模——外界均匀磁场(如电机永磁体漏磁、相邻磁铁)在成对桥臂上同向叠加,相减后大部分被抵消;
  • 但对梯度场不免疫——如果干扰源在芯片附近产生空间梯度(例如大电流走线紧贴芯片),差分无法抵消,表现为角度偏移;对策是拉开距离、避免大电流回路从芯片下方穿过;
  • 磁铁自身是最大的「干扰源」——杂散铁屑、磁铁镀层脱落、气隙内异物都会造成局部畸变,量产环境要考虑防护。

型号谱系:12 个料号是怎么长出来的The 12-Part-Number Genealogy

把 12 个料号摊开看,规律非常清晰:封装(CT/QT)× 线数(1~1024)× Z 脉宽(1/4 LSB)× 方向(正/反)。理解这套编码规则,就不需要背型号表。

4.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

MT6701 的料号命名是「MT6701 + 封装码 + 配置码」三段式:封装码 CT = SOP-8、QT = QFN3×3-16L;配置码 STD 为标准型(AB 1 线、Z 1 LSB、逆时针),STV 为标准型的顺时针版本,A + 数字 表示出厂 AB 线数(A200/A360/A400/A600/A800),AKD / AKE / ACD 是 1,000 线与 1,024 线的三档(差别只在 Z 脉宽 4 LSB 还是 1 LSB)。QT 只有两个料号:QT-STD(UVW 1 对极)与 QT-ACD(AB 1,024 线、UVW 呈 -A-B-Z 形态)。因此「12 个型号」不等于 12 种能力——它们共享同一套 EEPROM 可编程范围(ABZ 1~1,024、UVW 1~16),差别只是出厂烧好的默认值。

4.2 命名三段式速记

把一个料号拆成三段来读

第一段 · 封装码决定「有没有 UVW」

CT 与 QT 的差异是物理引脚数,不是配置。CT 永远没有 UVW,QT 才有。这一条是所有选型的起点。

第二段 · 配置码决定「出厂默认什么」

STD/STV 是标准型(1 线增量,适合只要绝对角的场合);A 系列是按线数预烧的增量型;AKD/AKE/ACD 是 1,000/1,024 线的高分辨率档。

第三段 · Z 脉宽决定「零位好不好捕」

Z 脉宽 1 LSB 表示零位脉冲极窄(等于一个角度台阶),适合高精度回零但要求捕获单元足够快;4 LSB 宽 4 倍,更容易被普通定时器捕获,代价是零位定位精度略降。

方向码为什么只有 STV 一个

12 个料号中只有 CT-STV 出厂为顺时针递增,其余均为逆时针。实际项目中方向可以通过 EEPROM 改写,STV 存在的意义是免烧写直接上机——对于没有产线编程工序的小批量项目,选对方向可以省掉一道工装。

4.3 完整型号表(官方规格书 Rev 1.8 第 5 页)

表 4-1 · MT6701 十二个量产料号出厂配置
料号 封装 ABZ 出厂线数 Z 脉宽 UVW 方向
MT6701CT-STD SOP-8 1 线/圈 1 LSB 无 逆时针
MT6701CT-STV SOP-8 1 线/圈 1 LSB 无 顺时针
MT6701CT-A200 SOP-8 200 线/圈 1 LSB 无 逆时针
MT6701CT-A360 SOP-8 360 线/圈 1 LSB 无 逆时针
MT6701CT-A400 SOP-8 400 线/圈 1 LSB 无 逆时针
MT6701CT-A600 SOP-8 600 线/圈 4 LSB 无 逆时针
MT6701CT-A800 SOP-8 800 线/圈 4 LSB 无 逆时针
MT6701CT-AKD SOP-8 1,000 线/圈 4 LSB 无 逆时针
MT6701CT-AKE SOP-8 1,000 线/圈 1 LSB 无 逆时针
MT6701CT-ACD SOP-8 1,024 线/圈 4 LSB 无 逆时针
MT6701QT-STD QFN3×3-16L 1 线/圈 1 LSB 1 对极 逆时针
MT6701QT-ACD QFN3×3-16L 1,024 线/圈 1 LSB -A-B-Z 形态 逆时针

包装:CT 系列套管 100 只/管;QT 系列卷盘 1,000 只/盘。湿敏等级:SOP-8 为 MSL-3,QFN3×3-16L 为 MSL-1。

4.4 线数阶梯:从 1 线到 1,024 线

4.4 各料号出厂 ABZ 线数与四倍频后每圈计数

数值为出厂默认值,可 EEPROM 重写
STD / STV
 
1 线
A200
 
200 线
A360
 
360 线
A400
 
400 线
A600
 
600 线
A800
 
800 线
AKD / AKE
 
1,000 线
ACD(CT / QT)
 
1,024 线
02565127681,024 线/圈

4.5 关键复核:线数 × 转速 = 多少 Hz

线数选错的代价通常是「MCU 跑不动」。下面这条曲线按 计数频率 = 线数 × 4 × 每秒转数 计算,用来快速判断所选线数在目标转速下是否会打爆定时器。

4.5 不同线数下,正交计数频率随转速的变化

按 线数 × 4 倍频 × (RPM/60) 计算;横轴 0~8,000 RPM,纵轴 0~240 kHz

240 kHz 180 120 60 30 0 0 1k 2k 3k 4k 5k 6k 7k 8k RPM 1,024 线 600 线 400 线 200 线

读图法:在目标转速处画竖线,交点到纵轴即计数频率。3,000 RPM 时,200 线 ≈ 40 kHz、400 线 ≈ 80 kHz、600 线 ≈ 120 kHz、1,024 线 ≈ 205 kHz。若 MCU 的正交解码单元上限是 100 kHz,则只有 200/400 线可用。

封装与引脚:8 只脚与 16 只脚的分工Package & Pinout: SOP-8 vs QFN3×3-16L

两颗芯片是同一套硅片,参数完全一致,唯一差别是引出多少只脚。引脚数决定了能同时输出几种形态,也是 CT 与 QT 全部选型差异的物理源头。

5.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

MT6701 只有一个裸片,两个封装。MT6701CT 用 SOP-8,8 只引脚被 VDD、GND、MODE、OUT、PUSH、A、B、Z 占满——这 8 个功能没有一个可以省掉,因此 CT 物理上没有 U、V、W,也没有差分 ABZ。MT6701QT 用 QFN3×3-16L,多出的引脚才引出 U/V/W 换相 与 差分 ABZ(A±、B±、Z±)。两者的角度分辨率(14 bit)、INL(±1.0° typ)、供电(3.0~5.5 V)、温度(-40~125 ℃)、延时(5 μs typ)、最高转速(55,000 RPM)完全相同,因为这些参数由硅片决定,与封装无关。封装只改变「接口数量」,不改变「测量能力」。具体引脚序号、NC 脚定义、散热焊盘处理,以官方数据手册 Rev 1.8 引脚章节为准。

5.2 引脚功能对照:按信号分组,而不是按序号背

引脚序号在不同封装上完全不同,但信号功能是一一对应的。做原理图时先按功能分组画,最后再按封装核对序号,比死记脚位更可靠。

表 5-1 · 信号功能与两封装引出情况
信号 方向 CT(SOP-8) QT(QFN3×3-16L) 功能说明
VDD 电源 有 有 3.0~5.5 V;去耦电容尽量贴近引脚
GND 地 有 有 模拟与数字共用;建议单点回流
MODE 输入 有 有 决定 OUT 引脚输出哪种形态(SSI / I2C / PWM / 模拟)
OUT 输出 有 有 复用脚,随 MODE 切换协议
PUSH 输入 有 有 按压检测 / 低功耗唤醒,旋钮类产品用
A / B 输出 有 有 正交增量,1~1,024 线可编程
Z 输出 有 有 零位脉冲,脉宽 1 LSB 或 4 LSB(出厂固定,可重烧)
A± / B± / Z± 输出 无 有 差分增量,长线与强干扰环境使用
U / V / W 输出 无 有 六步换相,对极数 1~16 可编程

注:表中「有 / 无」指该封装是否引出该信号;引脚序号与 NC 脚位置以官方数据手册 Rev 1.8 引脚定义章节为准。

5.3 SOP-8 的边界:8 只脚是刚好够用,不是有富余

很多人以为 CT 没有 UVW 是「软件没开放」,实际上是物理上没地方放。把它拆开看:电源两只脚(VDD、GND)不可省;配置一只脚(MODE)决定了 OUT 的协议;增量输出三只脚(A、B、Z)不可省;按压一只脚(PUSH)为旋钮保留。8 只脚正好用尽,没有任何一只可以挪去做 U、V、W。

SOP-8 的典型接法

  • 只需要绝对角:MODE 设为数字协议,OUT 接 MCU 的 SSI 或 I2C,A/B/Z 悬空或预留测试点。
  • 替代增量编码器:A/B/Z 接 MCU 的正交解码口,OUT 可同时给绝对零位做上电校准,两条通道并行不冲突。
  • 旋钮方案:PUSH 接带内部上拉的 GPIO,MCU 休眠时用边沿中断唤醒,A/B 用于旋转计数。
MODE 与 OUT 的复用逻辑

MODE 是一根上电采样的配置脚,不是运行中可切的开关。上电瞬间芯片锁存 MODE 的电平,随后 OUT 固定工作在对应协议上。这意味着同一块板子想现场切换输出形态,只能改硬件跳线后重新上电,不能靠软件在线切换。做多协议兼容的评估板时,这一点要在丝印上写清楚。

为什么 OUT 一只脚能出四种信号

因为 OUT 后面接的是一个数字多路选择器 + 一个 12 bit DAC。数字协议(SSI、I2C)走的是同一条数字通路,PWM 是对角度值做占空比调制,模拟输出则把 12 bit 角度码送进 DAC 变成 0~VDD 的电压。四种形态在硅片上是四条支路,只是共用同一只输出脚。这也解释了为什么切换协议必须复位——复用是上电时静态选择的,不是运行中动态复用的。

5.4 QFN3×3-16L 的增益:差分 ABZ 与 UVW

QT 系列多出来的 8 只脚,用途非常明确:6 只给差分 ABZ,3 只给 U/V/W,其余为电源与配置的重复布置。

两项增益怎么用

差分 ABZ 抗干扰的机理

单端 ABZ 的信号以地为参考,电机 PWM 的共模跳变会直接窜进比较器阈值,表现为「多计脉冲」。差分 ABZ 把 A 与 A− 做成一对反相输出,接收端只取两者之差,共模噪声在相减时被抵消。这就是长线、变频器旁、大电流母线附近必须用差分的根本原因,而不是「差分更高级」。

UVW 1~16 对极可编程意味着什么

UVW 不是固定 1 对极的三个方波,而是按电机极对数整定的三路换相时序。同一颗 QT 料号,装到 4 对极电机上只需要把 EEPROM 的极对数改成 4,UVW 的相位关系会自动重排。这让一颗料号覆盖一整个极对数范围,备料压力大幅下降——这是 QT 相对「三颗开关霍尔」最实际的优势,而不是精度。

QT 的典型接法

  • 六步方波驱动:U/V/W 直接进预驱的三路霍尔输入,完全替代三颗开关霍尔,且省掉霍尔支架与三套上拉。
  • 有感 FOC:A/B 或 SSI 的 14 bit 绝对角进 FOC 的角度环,UVW 只用于上电初始定位。
  • 长线传输:差分 ABZ 走双绞线到主控,适合电机与控制器分离的结构。

5.5 完整电气参数(官方规格书 Rev 1.8)

表 5-2 · MT6701 关键电气与机械参数
参数项 规格 条件 / 备注
工作电压 VDD 3.0 ~ 5.5 V 典型 3.3 V 或 5.0 V;烧写 EEPROM 须 > 4.5 V
工作电流 10 mA typ / 14 mA max 连续工作,不含外部负载
绝对角度分辨率 14 bit SSI / I2C 输出,1 LSB ≈ 0.022°
ABZ 增量分辨率 1 ~ 1,024 线/圈 EEPROM 可编程任意整数;订货型号给出厂值
UVW 换相 1 ~ 16 对极 仅 QT 封装引出
PWM 输出 12 bit 占空比对应 0~360°
模拟输出 12 bit DAC 0~360° 对应满量程电压
积分非线性 INL ±1.0° typ / ±1.5° max 全温 + 最大气隙 + 最大偏心的整机口径
微分非线性 DNL ±0.02° 增量台阶质量,速度环看这项
瞬态噪声 TN 0.01° rms 角度抖动,影响低速平稳度
迟滞 Hyst 0.088° 正反转切换时的死区,防止边界抖动
系统延时 TDelay 5 μs typ 匀速条件;见 3.5 节的角度滞后换算
上电时间 TPwrUp ≤ 32 ms 从上电到输出有效;影响上电初始定位时序
最高转速 55,000 RPM 受内部信号链带宽限制
工作温度 TOP -40 ~ 125 ℃ 工业级;车规等级以具体料号与官方声明为准
存储温度 Tstg -55 ~ 150 ℃ —
湿敏等级 MSL SOP-8:MSL-3;QFN:MSL-1 两种封装回流曲线不同,混线要分开管理
包装 CT 100 只/管;QT 1,000 只/盘 CT 为套管,QT 为卷盘

注:以上参数取自官方规格书 Rev 1.8(2022.12)第 7~8 页电气特性表;车规认证状态、具体料号的温度等级扩展,以官方数据手册与出厂声明为准。

封装不是「大一点小一点」的取舍,而是「能引出几种接口」的硬约束。

MT6701 选型第一原则

型号 × 场景:12 个料号逐组给结论Part Number × Application: Verdicts by Group

不写「广泛适用于各种场合」这种废话。每组料号都给出适用与不适用两面,并且说明不适用是物理限制(引脚、线数、INL)还是成本限制(封装、贴装、备料)。

6.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

12 个料号按「线数」和「有没有 UVW」分成五组,场景判断可以直接套用:① CT-STD / CT-STV / QT-STD 是「只要绝对角」的组,线数只有 1 线,适合旋钮、旋编替代、上电零位校准,不适合需要速度环细分的场合;② A200 / A360 / A400 是「中速增量替代」的组,对应风机、泵、云台、普通传动,不适合 8 位 MCU 跑高速;③ A600 / A800 是「较高速」组,Z 脉宽放宽到 4 LSB,适合电动工具、主轴中高速段;④ AKD / AKE / ACD 是「CT 分辨率天花板」组,1,000~1,024 线,适合工业伺服与高细分传动,但必须先算清 MCU 的计数频率;⑤ QT-STD / QT-ACD 是唯一能换相的组,六步方波与替代三颗开关霍尔只能走这里。选型的正确顺序是先定「要不要 UVW」→ 再定「线数」→ 最后才看 Z 脉宽与方向,反过来做会反复改料号。

6.2 场景 × 料号匹配矩阵

矩阵按「推荐强度」分五级。需要说明的是:官网列明的应用方向包括无刷电机换相、旋转编码与旋钮、汽车位置检测、工业传动等;下表的具体分级是基于参数边界的工程判断,不是官网评分,具体项目仍应以官方数据手册与实测为准。

表 6-1 · 料号与典型场景的匹配强度(4 = 首选,0 = 不适用)
料号 风机/泵 云台/舵机 电动工具 机器人关节 旋钮/旋编 汽车位置 工业伺服 消费电器
CT-STD 2 2 1 1 4 2 1 2
CT-STV 1 1 0 0 4 1 0 1
CT-A200 4 3 2 1 2 3 2 4
CT-A360 3 3 2 2 1 3 2 2
CT-A400 3 3 2 2 1 3 3 2
CT-A600 2 2 3 2 0 2 3 1
CT-A800 2 2 3 2 0 2 3 1
CT-AKD 1 1 2 2 0 2 4 1
CT-AKE 1 1 2 2 0 2 4 1
CT-ACD 1 1 2 2 0 1 4 1
QT-STD 4 4 4 3 0 3 3 3
QT-ACD 3 4 3 4 0 3 4 2
0 不适用 1 边缘 2 可用 3 推荐 4 首选

说明:矩阵为工程判断,用于快速收敛方向;涉及汽车位置检测的项目必须先确认具体料号的车规资质与功能安全要求,以官方声明为准。

6.3 标准型组:CT-STD / CT-STV / QT-STD

这一组的共同点是 ABZ 只有 1 线/圈。1 线意味着每圈只有一个 A 脉冲与一个 Z 脉冲,它不是用来测速的,而是用来标记「过零」的。真正干活的是 SSI/I2C 的 14 bit 绝对角,或者 UVW 换相。

MT6701CT-STD

SOP-8 · 1 线 · Z 1 LSB · 逆时针

适用:旋钮、拨盘、电位器替代——只要绝对角,靠 OUT 的数字协议每圈读一次角度,A 脉冲做粗计数,PUSH 做按压唤醒;也适合作为「上电即知零位」的绝对零位基准。

接口SSI/I2C + PWM + 模拟
增量1 线(4 计数/圈)
封装SOP-8 / MSL-3
贴装最容易,手工可焊
不适用:需要速度环细分(1 线无法算瞬时速度)、需要六步换相、需要长线差分传输。这三类需求不是配置问题,是引脚与线数的物理边界。

MT6701CT-STV

SOP-8 · 1 线 · Z 1 LSB · 顺时针

适用:结构与装配决定「顺时针角度递增」的旋钮类产品;小批量项目没有产线烧写工序,选它可免去一道 EEPROM 编程工装,直接上机。

接口SSI/I2C + PWM + 模拟
增量1 线(4 计数/圈)
方向唯一出厂顺时针
价值省掉烧写工装
不适用:电机换相、高线数增量、需要逆时针递增的场合(此时选 CT-STD,不要为了方向去改板)。

MT6701QT-STD

QFN3×3-16L · 1 线 · UVW 1 对极

适用:六步方波 BLDC 的换相基准、替代三颗开关霍尔;风机、泵、云台、电动工具都落在这一档。UVW 对极数可编程到 16,一颗料号覆盖多个电机平台。

接口UVW + ABZ + SSI/I2C
换相1~16 对极可编程
封装QFN3×3-16L / MSL-1
优势省霍尔支架与上拉
不适用:只要绝对角、完全不需要换相的项目——QFN 的贴装与 AOI 要求高于 SOP-8,没必要为用不到的功能付出工艺成本。

6.4 中速线数档:CT-A200 / A360 / A400

这一组是「增量编码器替代」的主力。200~400 线四倍频后是 800~1,600 计数/圈,正好覆盖大多数通用伺服与变频器的编码器输入档位,同时计数频率不会把低端 MCU 打爆。

MT6701CT-A200

SOP-8 · 200 线 · Z 1 LSB

适用:风机、水泵、消费电器这类「中低速 + 成本敏感」的场合;3,000 RPM 时计数频率约 40 kHz,普通 8 位/32 位 MCU 都能接。也是替换 200 线光电编码器最直接的料号。

四倍频800 计数/圈
3k RPM≈ 40 kHz
速度分辨约 0.45°/计数
定位入门增量替代
不适用:需要低速平稳(例如 10 RPM 以下的蠕动)时,800 计数/圈的速度环更新太粗,会出现明显齿槽感;也不适合要求 0.1° 级定位的伺服。

MT6701CT-A360

SOP-8 · 360 线 · Z 1 LSB

适用:需要「一圈 360 个计数直觉」的仪表、阀门、旋臂机构;1,440 计数/圈,速度环比 200 线细一档,3,000 RPM 时约 72 kHz。

四倍频1,440 计数/圈
3k RPM≈ 72 kHz
速度分辨0.25°/计数
定位通用仪表/传动
不适用:MCU 的正交解码上限低于 80 kHz 且要在 3,000 RPM 以上长期运行的项目——此时应降到 A200,或改用 SSI 读绝对角做软件差分。

MT6701CT-A400

SOP-8 · 400 线 · Z 1 LSB

适用:与 A360 同一档位但取整数 400 线,方便与 400 线光电/磁编的旧机型一比一替换;1,600 计数/圈,适合中速伺服与需要稍高速度环带宽的传动。

四倍频1,600 计数/圈
3k RPM≈ 80 kHz
速度分辨0.225°/计数
定位旧机替换友好
不适用:需要 4,000 RPM 以上且 MCU 只有 16 位定时器的场合;此时计数频率会接近 107 kHz,需要评估溢出与中断负载。

6.5 较高速档:CT-A600 / CT-A800

这一组的关键变化不是线数,而是 Z 脉宽从 1 LSB 放宽到 4 LSB。高线数下 1 LSB 的 Z 脉冲只持续一个角度台阶,普通定时器的输入捕获可能漏掉;放宽到 4 LSB 后,捕获窗口扩大 4 倍,代价是零位定位精度从「一个台阶」变成「四个台阶」。

MT6701CT-A600

SOP-8 · 600 线 · Z 4 LSB

适用:电动工具、吸尘器风机、主轴中高速段的转速反馈;2,400 计数/圈,3,000 RPM 约 120 kHz,需要 MCU 有硬件正交解码或较高主频。

四倍频2,400 计数/圈
3k RPM≈ 120 kHz
Z 脉宽4 LSB(易捕获)
定位中高速速度环
不适用:超低速高精度绝对定位(INL ±1.0° 是瓶颈,与线数无关);也不适合没有硬件解码、靠软件中断计数的低主频 MCU。

MT6701CT-A800

SOP-8 · 800 线 · Z 4 LSB

适用:与 A600 同档但要求更高速度分辨率的高速主轴、航模动力测试台;3,200 计数/圈,3,000 RPM 约 160 kHz,5,000 RPM 约 267 kHz,需要 32 位正交解码。

四倍频3,200 计数/圈
3k RPM≈ 160 kHz
Z 脉宽4 LSB(易捕获)
定位高速测量
不适用:成本敏感的消费类大批量产品——A800 的价值在速度分辨率,若控制环带宽用不到,等于白付计数频率与 MCU 资源。

6.6 分辨上限档:CT-AKD / AKE / ACD

这三个料号是 CT(SOP-8)能做到的最高增量分辨率:1,000 或 1,024 线,四倍频后 4,000~4,096 计数/圈,已经接近 14 bit 绝对角(16,384)的 1/4。再高的增量分辨率要靠 MT6709/MT6728 这类细分后端,不是 MT6701 的赛道。

MT6701CT-AKD

SOP-8 · 1,000 线 · Z 4 LSB

适用:工业伺服、精密传动、需要 4,000 计数/圈且零位捕获要稳的场合;Z 脉宽 4 LSB 让普通定时器也能抓住零位,适合回零动作频繁的设备。

四倍频4,000 计数/圈
3k RPM≈ 200 kHz
Z 脉宽4 LSB
定位伺服 / 精密传动
不适用:MCU 无硬件正交解码、或 3,000 RPM 以上长期运行且主频有限的项目;1,024 线的计数频率已经到了 205 kHz,软件计数必然丢脉冲。

MT6701CT-AKE

SOP-8 · 1,000 线 · Z 1 LSB

适用:与 AKD 同为 1,000 线,但 Z 脉宽只有 1 LSB,零位定位精度更高。适合「一次回零、长期不回零」的高精度设备,例如光学转台、精密分度机构。

四倍频4,000 计数/圈
3k RPM≈ 200 kHz
Z 脉宽1 LSB(高零位精度)
定位高精度回零
不适用:用普通 MCU 定时器捕获 Z 的场合——1 LSB 脉宽可能只有几十纳秒级,捕获不到就会「永远找不到零位」;此时应选 AKD。

MT6701CT-ACD

SOP-8 · 1,024 线 · Z 4 LSB

适用:需要 2 的整数次幂分频的场合(1,024 线 × 4 = 4,096 计数,正好整除 14 bit 角度),便于做二进制对齐的软件角度换算与查表;适合伺服与需要与 14 bit 绝对角直接对齐的算法。

四倍频4,096 计数/圈
3k RPM≈ 205 kHz
Z 脉宽4 LSB
定位二进制对齐
不适用:需要长线传输到主控的场合——SOP-8 只有单端 ABZ,几百毫米以上、穿过功率级的走线应改用 QT 的差分 ABZ,而不是硬拉单端线。

6.7 换相档:QT-STD / QT-ACD

只有这两个料号能出 UVW。QT-STD 是「换相优先」,QT-ACD 是「换相 + 高线数一起要」。两者的 UVW 形态不同:QT-STD 为 1 对极起步的标准三路方波,QT-ACD 为 -A-B-Z 形态的换相输出,具体时序与相位定义以官方数据手册为准。

MT6701QT-STD

QFN3×3-16L · 1 线 · UVW 1 对极

适用:六步方波 BLDC 的换相基准;替代三颗开关霍尔的首选料号。UVW 对极数可编程 1~16,一颗料号通吃风机、泵、云台、电动工具多个平台,备料种类从「按极对数备 3~4 种霍尔支架」变成「一种芯片」。

换相UVW 1~16 对极
增量1 线(4 计数/圈)
接口UVW + ABZ + SSI/I2C
定位换相替代霍尔
不适用:需要速度环细分的高速 FOC——1 线的增量无法提供足够的速度分辨率,此时应选 QT-ACD,或直接用 SSI 读 14 bit 绝对角做软件测速。

MT6701QT-ACD

QFN3×3-16L · 1,024 线 · UVW

适用:机器人关节、舵机、需要「换相 + 高线数速度反馈」的一体化关节模组;4,096 计数/圈的速度环,配合 UVW 做上电初始定位,一个器件同时解决换相与测速。

换相UVW(-A-B-Z 形态)
增量1,024 线(4,096 计数)
接口UVW + ABZ + SSI/I2C
定位关节/舵机一体
不适用:成本敏感的消费类大批量电机——QFN 封装 + 4,096 计数/圈的 MCU 开销,对吹风机、牙刷这类产品是明显过剩;这类产品用 QT-STD 或更简单的霍尔方案更合适。

6.8 十二个料号的一句话结论

表 6-2 · 料号 → 一句话场景结论
料号 一句话结论 主要不适用
CT-STD 只要绝对角 + 旋钮按压,最省事的默认选择 换相、速度环细分
CT-STV 结构要求顺时针递增,且不想上烧写工装 换相、高线数
CT-A200 风机水泵与消费电器的入门增量替代 低速蠕动、0.1° 级定位
CT-A360 仪表、阀门、旋臂的 360 计数直觉档 3k RPM 以上 + 低配 MCU
CT-A400 400 线旧机型一比一替换 4k RPM 以上 + 16 位定时器
CT-A600 电动工具、风机中高速速度环 超低速高精度、无硬件解码
CT-A800 高速主轴与动力测试台的速度分辨率 成本敏感大批量
CT-AKD 工业伺服,零位要容易捕获 无硬件正交解码
CT-AKE 高精度回零,一次校准长期不回零 普通定时器捕获 Z
CT-ACD 需要 2 的整数次幂与 14bit 对齐 长线单端传输
QT-STD 替代三颗开关霍尔,六步换相首选 高速 FOC 速度细分
QT-ACD 关节/舵机:换相与测速一个器件搞定 消费类成本敏感大批量

注:表中「不适用」均为参数或封装带来的边界,可通过改料号或改方案解决,不是芯片缺陷。

同门定位:MT6701 与 MT6709 / MT6728 / MT6825 的边界Family Positioning: Four Magnetic Angle Products

这四颗产品经常被放在同一张选型表里比较,但它们不是同一层的东西:两颗是一体式传感器,两颗是解码后端。搞错这一层,参数对比再细也没意义。

7.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

先分清「一体式」和「后端」。MT6701 与 MT6825 是一体式:芯片自己感应磁场、自己解算、自己输出,外围只需要一颗磁铁。MT6709 与 MT6728 是后端:芯片本身不含磁感应单元,必须外部提供正余弦信号——MT6709 要配 4 颗互成 90° 的线性霍尔与 1 对极磁环,MT6728 要外部正交正余弦模拟源。选型的第一问不是「谁分辨率高」,而是「我的结构里能不能放下外部感应元件,需不需要中空轴」。能放、要中空 → 后端(MT6709/MT6728)用 17~21 bit 换分辨率;放不下、要小体积、要多接口并行 → 一体式(MT6701/MT6825)。第二问才是精度与速度:MT6701 是 14 bit / ±1.0° / 55,000 RPM 的通用档,MT6825 是 18 bit / ±0.5° / 25,000 RPM 的高精度档。

7.2 四颗产品的定位对照

表 7-1 · MT6701 / MT6709 / MT6728 / MT6825 定位对照(同门参数以各自官方数据手册为准)
维度 MT6701 MT6709 MT6728 MT6825
产品层级 一体式角度传感器 差补细分解码后端 通用插补细分后端 一体式角度传感器
是否含磁感应 含(差分霍尔) 不含 不含 含(AMR)
外部输入要求 仅需 1 对极磁铁 4 颗互成 90° 线性霍尔 + 1 对极磁环 外部正交正余弦模拟信号 仅需 1 对极磁铁
绝对角分辨率 14 bit 17 bit 21 bit(细分) 18 bit
ABZ 增量 1~1,024 线 1~2,500 线 细分输出,接口以数据手册为准 1~4,096 线
UVW 换相 1~16 对极(仅 QT) 1~63 对极 以数据手册为准 1~16 对极
封装 SOP-8 / QFN3×3-16L QFN32 5×5 以数据手册为准 TSSOP-16
系统延时 5 μs typ < 2 μs 输入带宽 32 kHz 量级 ≤ 2 μs
最高转速 55,000 RPM 以数据手册为准 以数据手册为准 25,000 RPM
INL 绝对精度 ±1.0° typ 以数据手册为准 以数据手册为准 ±0.5°
定位一句话 小体积、多接口、高速的通用档 中空轴/离轴,用外置霍尔换分辨率 已有正余弦源,追求极限细分 高精度绝对角,AMR 路线
典型使用方 风机泵、电动工具、旋钮、关节、汽车位置 中空轴电机、离轴安装的伺服 光栅/磁环后端细分、精密主轴 AGV 舵轮、高精度伺服

注:MT6709、MT6728、MT6825 的分辨率、接口与封装取自各自产品资料;标「以数据手册为准」的项目未在本次可核实的公开资料中确认,不做推断。

7.3 家族定位示意:集成度 × 绝对分辨率

7.3 四颗产品的定位分布

横轴为集成度(一体式 → 纯后端),纵轴为绝对角分辨率;仅示意相对位置,非实测数据

21 bit 19 17 15 13 一体式(自感应 + 解码) 纯解码后端(需外部正余弦源) 绝对角分辨率 MT6701 14 bit · 霍尔 · 55k RPM MT6825 18 bit · AMR · 25k RPM MT6709 17 bit · 需 4 颗霍尔 MT6728 21 bit · 需正余弦源

读图法:越靠左下,越省外围、越适合小体积;越靠右上,绝对分辨率越高、但需要外部感应元件。MT6701 与 MT6825 是「拿来就用」,MT6709 与 MT6728 是「配合结构做高分辨率」。

7.4 为什么有些场景必须选解码芯片,而不是 MT6701

不是精度问题,是结构问题。MT6701 要求磁铁与芯片同轴或近距离偏心布置,磁铁必须装在轴的端面;一旦结构要求轴心走线、走气、走光,或者要求磁环套在轴外、芯片贴在侧面,MT6701 就没有安装位置了。

中空轴与离轴:结构决定方案

机器人关节、协作机器人、中空旋转平台,轴心必须留孔。这时磁铁只能做成套在轴上的磁环,芯片贴在磁环外侧——这就是 MT6709 的典型结构:4 颗线性霍尔感知磁环的径向磁场,芯片做差补细分。MT6701 在这种结构下无法放置,不是性能不够。

MT6709 与 MT6728 的分工

MT6709 是「霍尔 + 细分」的成套方案,外置元件是磁敏元件(线性霍尔),适合从零开始设计离轴结构;MT6728 是「已有信号源的细分后端」,输入是已经成形的正交正余弦模拟量,适合本来就有感应头(光栅、磁环、旋变)但需要把分辨率做高的场合。两者都输出数字角度,但MT6709 帮你解决「怎么感应」,MT6728 只解决「怎么细分」。

一体式与后置解码的本质差别

本质差别在误差源的数量。一体式只有一条链路:磁场 → 片内霍尔 → 片内解算 → 输出,误差主要由磁铁与安装决定,芯片可以出厂校准。后置解码多了一条「外部感应元件 → 走线 → 芯片输入」的模拟链路,霍尔的灵敏度失配、走线长度差异、外部干扰都会直接进入角度误差,因此 MT6709 提供客户端自校准来补偿失调、幅度与相位。分辨率更高,但对布局与校准的要求也更高——这是等价的交换,不是白拿。

7.5 一句话边界

选 MT6701 的信号

  • 轴端有位置放磁铁,芯片能贴在轴心正对或近距离偏心处
  • 需要 UVW 换相 + ABZ + 绝对值多种接口同时存在
  • 转速高(数千到数万 RPM),要求延时小
  • 希望外围只有一颗磁铁,BOM 与装配最简单

该换后端方案的信号

  • 轴心必须中空,磁铁只能做成磁环套在轴上
  • 需要 17 bit 以上的绝对角分辨率
  • 已经有正余弦信号源,只想把细分做高(MT6728)
  • 能接受外部霍尔阵列与自校准工序(MT6709)

选型清单与设计注意事项Selection Checklist & Design Notes

这一章是可以直接拿去开会的一页纸:八步决策流程、五个常见误选、磁铁与气隙、EEPROM 产线烧写、PCB Layout。每一项都对应一个真实会出问题的地方。

8.1 直接回答

Direct Answer · 直接回答

选型只需八步,前四步定型号,后四步定能不能用。前四步:① 先问要不要 UVW(要 → QT,不要 → CT);② 按控制环带宽定最低 ABZ 线数;③ 用「线数 × 4 × 每秒转数」复核 MCU 计数频率;④ 看 Z 脉宽能不能被捕获单元抓住。后四步:⑤ 确认磁铁规格与气隙在推荐范围内;⑥ 算偏心与倾斜带来的额外误差;⑦ 确认产线有 > 4.5 V 的烧写电源;⑧ 确认 PCB 的去耦、回流与磁干扰距离。前四步错,选错料号;后四步错,料号对但精度不达标。工程上后者更常见,也更难查。

8.2 八步决策流程

按顺序执行,不要跳步

  1. 第 1 步 · 要不要 UVW。要换相、要替代三颗开关霍尔 → QT;只要角度 → CT。这一步定了,料号范围立刻砍掉一半。
  2. 第 2 步 · 定最低线数。速度环带宽 × 每圈需要的速度更新次数,反推每圈计数,再除以 4 得到线数。宁可低一档,也不要高一档。
  3. 第 3 步 · 复核计数频率。线数 × 4 × (RPM/60)。超过 MCU 正交解码上限就降线数,或改用 SSI 绝对角做软件差分。
  4. 第 4 步 · 复核 Z 捕获。高线数 + 普通定时器 → 选 4 LSB 的 Z 脉宽;高精度回零 + 有捕获单元 → 选 1 LSB。
  5. 第 5 步 · 磁铁与气隙。按官方推荐选单对极磁铁,气隙控制在推荐区间内,并留出装配公差。
  6. 第 6 步 · 偏心与倾斜预算。把机械公差换算成角度误差,叠加到 INL 上,看是否满足系统指标。
  7. 第 7 步 · 产线烧写条件。需要改线数、极对数、方向、零位时,确认工装有 > 4.5 V 电源与烧写夹具。
  8. 第 8 步 · PCB 与抗干扰。去耦电容贴近引脚、模拟地与功率地分开回流、远离电机相线与电感。

8.3 五个常见误选

01

为了「以后可能要换相」选 QT

QFN 的贴装、AOI、返修成本都高于 SOP-8。用不到 UVW 就是纯浪费,换相需求应该在原理图阶段就确定,而不是靠封装预留。

02

线数按「越高越准」选

线数只影响速度分辨率与计数频率,不影响绝对精度。1,024 线与 200 线的 INL 是同一个 ±1.0°,但计数频率差 5 倍。

03

用 DNL 论证绝对精度

DNL ±0.02° 是相邻台阶的均匀度,不是绝对角误差。向客户承诺 0.02° 绝对精度,最后一定在整机测试上翻车。

04

拿 MT6701 做中空轴离轴

MT6701 不是离轴专用产品。轴心要留孔时,磁铁只能做磁环,应选 MT6709 这类后端方案,硬装 MT6701 会得到无法消除的偏心率误差。

05

3.3 V 直接烧 EEPROM

烧写要求 VDD > 4.5 V。用 3.3 V 烧写可能「看起来成功、实际没写进去」,产线表现为小批一致性差、返修率莫名偏高。

8.4 磁铁、气隙与安装

MT6701 测的是磁铁垂直于芯片表面的磁场分量,因此磁铁的充磁方向、气隙、偏心三项直接决定误差。以下为工程通用做法,具体推荐值以官方数据手册的应用章节为准。

磁铁规格与充磁方向

  • 使用单对极(1 N + 1 S)磁铁,不要用多对极磁环——多对极会让角度在每圈内重复多次,芯片无法区分。
  • 充磁方向为径向或轴向,需与安装结构匹配;充磁方向装反,角度会整体偏移甚至反向。
  • 磁铁直径与厚度按官方推荐选取,直径过小会使气隙处的磁场梯度不足,噪声变大。
气隙为什么必须控制

气隙增大,磁铁在芯片处的磁场强度按距离快速衰减,信噪比下降 → 角度噪声上升 → 低速抖动变明显。气隙过小则可能机械干涉,且在高温下磁铁热膨胀导致擦碰。工程上把气隙控制在推荐区间中值,并留出装配公差与热膨胀余量。

偏心与倾斜的误差换算

磁铁中心与旋转中心不重合(偏心 e),会引入一个随角度正弦变化的误差,其幅值近似与 e 成正比、与磁铁直径成反比。倾斜则会让磁场矢量偏离芯片平面,产生二次谐波误差。两者都不能靠软件完全消除,只能在结构上控制。

为什么气隙变化会变成角度误差

因为芯片解算的是两路正交差分信号的比值(反正切)。气隙变化会同时削弱两路信号的幅度,理想情况下比值不变、角度不变;但实际两路霍尔电桥的灵敏度并不完全一致,幅度不同步衰减就会让比值偏移,表现为角度误差随气隙变化。这就是「气隙一致性」比「气隙绝对值」更重要的原因——同一批产品气隙不一致,角度一致性就无法保证。

8.5 EEPROM 烧写与产线衔接

三条硬性条件

  • 电压:烧写时 VDD 必须高于 4.5 V。整机运行 3.3 V 没问题,但烧写工装要单独提供 5 V 轨。
  • 时序:上电后等待超过 TPwrUp(≤ 32 ms)再开始通信,避免在芯片未就绪时写入。
  • 校验:写完后必须回读校验。不要依赖「写入无报错」作为成功判据。
配方管理:一颗料号,多种配置

同一颗 CT-ACD 可以在产线烧成 200 线、400 线或任意整数线数,也可以改方向和零位。这意味着「料号」和「配置」在产线是两件事:仓库按料号备货,产线按机型配方烧写。配方文件必须与机型绑定并版本化管理,否则会出现「同一料号装到不同机型、行为不一致」的经典问题。

为什么烧写电压要高于工作电压

EEPROM 写入依靠电荷泵把电压抬升到足够高的编程电平。VDD 越低,电荷泵的抬升余量越小,写入时间变长、写入成功率下降。4.5 V 以上的要求本质是给电荷泵留出足够裕量,保证在温度与批次波动下都能可靠写入。这不是「建议」,是写入可靠性的边界条件。

8.6 PCB Layout 与抗干扰

  • 去耦:VDD 到 GND 的电容尽量贴近引脚,回流路径短而宽;不要把去耦电容放在板子另一面再打孔回来。
  • 地:模拟地与功率地单点汇合,避免电机电流从芯片下方流过。
  • 磁干扰:远离电机相线、电感、继电器与大电流走线。磁干扰不会「烧坏」芯片,但会让角度周期性抖动,且很难在软件里区分。
  • 差分走线:QT 的 A±/B±/Z± 必须等长、紧耦合、参考同一地平面,否则差分抗扰优势会被走线不对称抵消。
  • 磁铁固定:磁铁必须可靠固定,任何微小位移都会直接变成角度误差;胶水固化收缩与热循环都要考虑。

8.7 结语

MT6701 的价值不在「参数表上的某一个数字」,而在用一颗 SOP-8 或 QFN3×3 同时给出绝对值、增量、换相、PWM 与模拟五种形态,让一个平台覆盖旋钮、风机、工具、关节、汽车位置等多种产品。选型时只要守住两条:先定封装(要不要 UVW),再定线数(MCU 能不能接);设计时守住两条:磁铁与气隙一致,产线烧写电压够。剩下的,交给实测。

MT6701 MT6701CT MT6701QT 磁编码器选型 差分霍尔 ABZ 增量 UVW 换相 14bit 绝对角 离轴编码器 MT6709 MT6728 MT6825 艾毕胜 ABITIONS 麦歌恩 MagnTek BLDC 换相 伺服反馈

常见问题:六个决策级问答FAQ: Six Decision-Level Answers

下面六条覆盖了实际选型中被问得最多、也最容易答错的判断。每条都给出可直接引用的结论,与页面结构化数据中的 FAQ 一一对应。

9.1 六个高频问题

Q1MT6701 的 12 个料号本质上是几款芯片?

本质只有两款硅片,靠封装分成两个系列:MT6701CT 是 SOP-8,MT6701QT 是 QFN3×3-16L。料号后缀只描述出厂默认配置:AB 线数(1、200、360、400、600、800、1,000、1,024)、Z 脉宽(1 LSB 或 4 LSB)、旋转方向(STD 逆时针 / STV 顺时针)、以及 QT 的 UVW 形态。所有 ABZ 线数与 UVW 对极数都能通过 EEPROM 在 1~1,024 线、1~16 对极内重烧,所以订货型号不等于能力上限。

Q2为什么需要 UVW 换相时必须选 QT,而不能用 CT?

这是封装的物理边界,不是软件配置问题。SOP-8 只有 8 个引脚,已经被 VDD、GND、MODE、OUT、PUSH、A、B、Z 占满,没有任何一只引脚可以输出 W/U/V,因此 CT 系列永远无法给出六步换相信号。QFN3×3-16L 多出的引脚才引出了 UVW 与差分 ABZ。凡是需要替代三颗开关霍尔、需要六步换相的项目,从原理图阶段就必须锁定 QT。

Q3ABZ 线数是不是越高越好?该怎么定?

不是。线数直接决定 MCU 的计数频率,计算式为计数频率 ≈ 线数 × 4 倍频 × 每秒转数。以 3,000 RPM(50 转/秒)为例,200 线四倍频后为 40 kHz,600 线为 120 kHz,1,024 线达到 204.8 kHz,已经逼近部分 8 位 MCU 的正交解码上限。正确做法是先按速度环带宽定最低线数,再用这个式子复核定时器与中断预算;若预算不够,降线数或改用 SSI/I2C 直接读 14 bit 绝对角做差分测速。

Q4MT6701 的 INL 正负 1 度,这个精度够做伺服吗?

要区分两种口径。INL ±1.0° 典型值是全温、最大气隙、最大偏心条件下的整机口径,主要反映绝对角度的一致性;而 DNL ±0.02°、瞬态噪声 0.01° rms 描述的是增量输出的台阶质量。做速度环、做增量位置环时看 DNL 与 TN,指标相当好;做高精度绝对位置(例如要求 0.1° 以内)时,INL 就是瓶颈,此时应选 AMR 路线的 MT6825(INL ±0.5°)或更高规格产品。选型时不能用 DNL 去论证绝对精度。

Q5MT6701、MT6709、MT6728、MT6825 该怎么分工?

MT6701 是差分霍尔一体式角度传感器,自己感应磁场并输出多种形态,14 bit 绝对角、55,000 RPM、SOP-8 或 QFN3×3,适合空间小、要多种接口并行的场合。MT6709 是差补细分解码后端,本身不含霍尔,需要外接 4 颗线性霍尔与 1 对极磁环,输出 17 bit 绝对角、ABZ 1~2,500 线、UVW 1~63 对极,适合中空轴离轴安装。MT6728 是通用插补细分后端,接收外部正交正余弦模拟信号做 21 bit 细分,适合需要极高分辨率且已有正余弦源的场合。MT6825 是 AMR 路线,18 bit、INL ±0.5°、TSSOP-16、25,000 RPM,适合对绝对精度要求更高的伺服与 AGV。

Q6产线烧写 MT6701 的 EEPROM 有什么硬性条件?

关键一条是烧写时必须保证 VDD 高于 4.5 V。这意味着产线编程工装要提供 4.5 V 以上的电源轨(例如 5 V 稳压),不能用 3.3 V 直接烧写,否则写入可能失败或不可靠。整机运行时 3.3 V 或 5 V 都可以正常工作。另外,CT 系列为 SOP-8、MSL-3,QT 系列为 QFN3×3-16L、MSL-1,两者的湿敏等级与回流曲线不同,混线生产时要分别管理。

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