MT6620高精度离轴传感器|麦歌恩磁编码器 IC（线性位移 / 角度检测）

一、产品概述

MT6620 是麦歌恩（Magntek）推出的一款高精度离轴（Off-Axis）磁编码器芯片，采用 2mm 固定间距霍尔阵列（Hall-Array）+ 先进 DSP 处理架构，可同时实现：

  · 旋转角度检测：配合径向充磁的 2mm 极距磁环，检测离轴旋转角度
  · 直线位移检测：配合 2mm 极距线性磁尺，实现线性位置检测

芯片内置高分辨率 ADC 与数字信号处理器，对霍尔阵列输出的正弦/余弦信号进行放大、滤波、失调校正、幅值匹配与角度插值，最终输出 16 位绝对角度，并以多种工业标准接口输出。出厂即完成校准，用户还可通过"简易自校准"功能将非线性误差进一步提升至 ±0.2° 以内，适用于伺服电机、机器人关节、工业自动化等高精度位置反馈应用。

二、主要特性
 1. 检测原理：2mm 固定极距霍尔阵列，兼容 2mm 极距磁环 / 线性磁尺
  2. 输出接口（多模式可编程）：
       - 增量式正交 ABZ：1 ~ 2500 脉冲/极对，即最高 10000 步/极对
       - 增量式 UVW：1 ~ 63 极对，三相相位差 120°
       - 12 位 PWM 绝对角度输出（0.088°/LSB）
       - 3 线 SPI：16 位绝对角度（0.0055°/LSB）及诊断信息
  3. 精度指标：
       - 积分非线性 INL：出厂校准 ±0.5°（典型）；
         用户简易自校准后 ≤ ±0.2°（最大）
       - 微分非线性 DNL：±0.05°（典型，2500 脉冲 ABZ 模式）
       - 瞬态噪声：0.01° rms（25°C，100Gs，BW=3）
       - 迟滞：可编程 0 ~ 0.7°，默认 0.022°
  4. 系统延时：恒速运行下仅 5 µs
  5. 供电：3.0 ~ 5.5 V（典型 3.3 V 或 5 V），工作电流 20 ~ 34 mA（典型 27 mA）
  6. 工作温度：-40°C ~ +125°C（结温 -40°C ~ +150°C）
  7. ESD：±4 kV HBM、±1 kV CDM（符合 AEC-Q100）
  8. 片上资源：内置 LDO、振荡器、3.3V~5V 可编程 EEPROM
       （擦写 ≥100 次，150°C 下数据保持 ≥10 年）
  9. 校准：出厂校准（INL ≤ ±0.5°）+ 客户简易自校准
       （无需数据交换，自动补偿增益、失调、正交误差）

三、应用领域
  · 无刷直流电机（BLDC）控制：提供精确转子位置用于换相
  · 直线位移电机控制：恶劣环境下替代光学线性编码器
  · 机器人关节控制：伺服轴高分辨率角度反馈
  · 替代光栅尺应用：粉尘、油污、振动环境下光学方案无法胜任的场合
 

四、封装与引脚定义
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  封装：TSSOP-24（引脚间距 0.65 mm）

  引脚列表（顶视图）：
  ┌──────┬─────────┬──────┬──────────────────────────────────────┐
  │ 引脚 │  名称   │ 类型 │              说明                    │
  ├──────┼─────────┼──────┼──────────────────────────────────────┤
  │  1   │  PWM    │ DO   │ PWM 绝对角度输出（推挽）              │
  │  2   │   -     │  -   │ 保留                                  │
  │  3   │  VDD    │ PWR  │ 电源（3.3V ~ 5V）                     │
  │  4-7 │   -     │  -   │ 保留                                  │
  │  8   │  VSS    │ GND  │ 地                                    │
  │  9   │   -     │  -   │ 保留                                  │
  │  10  │  ENZ    │ DI   │ Z 脉冲使能 / 屏蔽控制                  │
  │  11  │ TEST_EN │ DI   │ 出厂测试（仅麦歌恩使用）               │
  │  12  │ CAL_ENB │ DI   │ 校准使能（低电平有效）                 │
  │  13  │  SDAT   │ DIO  │ SPI 双向数据线                        │
  │  14  │  SCK    │ DI   │ SPI 时钟                              │
  │  15  │  CSN    │ DI   │ SPI 片选（低电平有效）                 │
  │  16  │   Z     │ DO   │ 增量 Z（索引）脉冲                     │
  │  17  │   B     │ DO   │ 增量 B（正交）                         │
  │  18  │   A     │ DO   │ 增量 A（正交）                         │
  │  19  │ STATUS  │ DO   │ 通用状态标志（开漏）                   │
  │  20  │  FAULT  │ DO   │ 故障/错误标志（开漏）                  │
  │  21  │   U     │ DO   │ UVW 的 U 相输出                        │
  │  22  │   V     │ DO   │ UVW 的 V 相输出                        │
  │  23  │   W     │ DO   │ UVW 的 W 相输出                        │
  │  24  │  TEST   │ DI   │ 出厂测试（仅麦歌恩使用）               │
  └──────┴─────────┴──────┴──────────────────────────────────────┘
  注：DI = 数字输入，DO = 数字输出，DIO = 双向，PWR = 电源，GND = 地

五、极限参数与推荐工作条件
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  绝对最大额定值（超出可能导致永久损坏，非工作条件）：
  ┌───────────────────────────────┬──────────┬──────────┬──────┐
  │ 参数                          │ 最小     │ 最大     │ 单位 │
  ├───────────────────────────────┼──────────┼──────────┼──────┤
  │ 电源电压 VDD                  │ -0.3     │ 6.5      │ V    │
  │ 其他引脚电压                  │ -0.3     │ VDD      │ V    │
  │ 输出电流（ABZ/UVW/SDAT/SCK/   │ -25      │ +25      │ mA   │
  │ CSN/TEST_EN/ENZ/PWM/          │          │          │      │
  │ CAL_ENB/STATUS/FAULT）        │          │          │      │
  │ 工作环境温度 TAMB             │ -40      │ +125     │ °C   │
  │ 结温 TJ                       │ -40      │ +150     │ °C   │
  │ 存储温度 TSTG                 │ -40      │ +150     │ °C   │
  │ ESD（人体模型 HBM）           │ -        │ ±4.0     │ kV   │
  │ ESD（充电器件模型 CDM）       │ -        │ ±1.0     │ kV   │
  └───────────────────────────────┴──────────┴──────────┴──────┘

  推荐工作条件：
  ┌────────────────────────────────────────┬──────────────────────┐
  │ 参数                                   │ 数值                 │
  ├────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤
  │ 电源电压 VDD                           │ 3.0 ~ 5.5 V          │
  │                                        │（典型 3.3 V 或 5 V） │
  │ 环境工作温度                           │ -40 ~ +125 °C        │
  │ 垂直作用于芯片的磁通密度               │ 5 ~ 50 mT            │
  │ 磁极距 Dmag                            │ 2.0 mm               │
  │ 外部磁环/磁尺                          │ 2mm 极距、径向充磁    │
  │                                        │（N-S-N-S…）          │
  │ VDD-VSS 去耦电容                       │ ≥ 0.1 µF（陶瓷）     │
  │ 可选 VDD 端 TVS 钳位（EMC）            │ 工作电压 6V          │
  │ 数字输出负载电容（上升/下降沿指标）    │ ≤ 20 pF（典型）      │
  │ PWM 输出负载（上升/下降沿指标）        │ CL = 1 nF            │
  └────────────────────────────────────────┴──────────────────────┘