MT6901电感磁编码器IC | 麦歌恩离轴/在轴高精度角度编码器

推荐工作条件

参数	最小值	典型值	最大值	单位	说明

电源电压 (VDD)	3.0	3.3~5.0	5.5	V	推荐3.3V或5V

芯片工作电流 (Idd)	—	60	—	mA	典型值

定子与转子气隙 (AG)	0.3	0.5	1.0	mm	垂直距离

最高转速	—	—	12,000	RPM	转/分钟

工作温度	-40	—	125	℃	全温度范围

转子与线圈参数

参数	符号	典型值	单位	说明

接收线圈内阻	Rrx	2	Ω	—

激励线圈电感	L1	0.8	μH	—

激励线圈内阻	Rtx	0.5	Ω	—

电流振荡频率	Fext	2~5	MHz	—

精度参数

参数	条件	典型值	最大值	单位	备注

INL（简洁自校准）	32对极线圈，AG=0.5mm	±0.1	—	°	客户端自校准

INL（匀速自校准）	32对极线圈，AG=0.5mm	—	±0.02	°	⚡最高精度

DNL（差分非线性）	@2500脉冲ABZ模式	±0.005	—	°	—

迟滞窗口 (Hyst)	多档可编程	0	0.176	°	可调

校准说明：通过客户端自校准模式可补偿线圈与转子间的偏心、倾斜等因素带来的非线性误差。匀速自校准需在匀速运动中完成，可实现±0.02° INL精度。

通用数字I/O特性

参数	描述	条件	最小值	最大值	单位

VIH	输入逻辑高电平	CSN, MOSI, CLK, CAL_B, REDE, RX	0.8×VDD	—	V

VIL	输入逻辑低电平	同上	—	0.2×VDD	V

VOH	输出逻辑高电平	推挽输出 @Iout=-2mA	VDD-0.4	—	V

VOL	输出逻辑低电平	推挽输出 @Iout=2mA	—	0.4	V

TRise	上升沿时间	CL=20pF	—	50	ns

TFall	下降沿时间	CL=20pF	—	50	ns

EEPROM电气性能

参数	说明	最小值	典型值	最大值	单位

擦写供电电压	擦写和读取时	3.0	—	5.5	V

擦写次数 (Endurance)	—	1,000	—	—	次

数据保存时间 (Retention)	@150℃	10	—	—	年

各输出模式参数

输出模式	分辨率	波特率/频率	典型延时	备注

UART	17Bit 或 23Bit	2.5Mbps / 4.0Mbps	10μs	推荐 最高分辨率

SPI	21Bit	—	—	4线SPI接口

PWM	12Bit	125~2000Hz (±8%)	—	上升/下降沿≤50ns

ABZ增量	1~16,384 脉冲/圈	—	—	可编程

UVW增量	1~16 对极	—	—	可编程 无刷电机

时序参数：系统上电准备时间约5ms；匀速情况下系统延时约10μs；阶跃响应时间约250μs（寄存器BW=7）。芯片上电后约3ms后才输出稳定正确的ABZ信号。

绝对最大额定值

⚠️ 以下参数为芯片极限承受条件，非正常工作条件。超过极限条件可能导致芯片永久性损坏。

参数	最小值	最大值	单位	说明

电源电压	-0.5	6.5	V	—

管脚输入电压（ABZ等）	-0.5	VDD	V	见规格书

管脚输入电压（RX等）	-0.5	2	V	见规格书

管脚输出电流	-20	20	mA	ABZ等管脚

存储温度	-40	150	℃	—

闩锁输入电流	—	±100	mA	AEC-Q100-004

ESD（人体放电）	—	±4	kV	AEC-Q100-002

ESD（元件充电）	—	±1	kV	AEC-Q100-011

主要寄存器说明

ABZ分辨率寄存器 ABZ_RES[13:0]（EEPROM）

寄存器值	分辨率（脉冲/圈）	寄存器值	分辨率（脉冲/圈）

0x000	1	0x001	2

0x002	3	0x3FFC	16,381

0x3FFD	16,382	0x3FFE	16,383

0x3FFF	16,384 最大

转动方向寄存器 ROT_DIR（EEPROM）

寄存器值	转动方向

0x0	逆时针角度增加（与线圈接线顺序、视图方向有关）

0x1	顺时针角度增加（与线圈接线顺序、视图方向有关）

🔬

产品详情

MT6901 详细技术说明

H3: 工作原理

MT6901基于电涡流感应原理进行角度检测。系统由定子和转子组成，定子上刻有激励线圈和接收线圈，转子上有与线圈匹配的特定形状。芯片内置线圈振荡器驱动激励线圈产生高频交变磁场，该磁场在转子表面感应出电涡流，电涡流又产生反向磁场，被接收线圈检测到。

H4: 游标算法原理

MT6901采用创新的游标（Vernier）算法：

粗分（Coarse）接收线圈：检测转子的大范围角度位置

细分（Fine）接收线圈：检测转子的精细角度位置

芯片内部将粗分和细分角度值进行比对运算，得出精确的绝对角度

游标算法可实现远高于单一线圈系统的角度分辨率

H4: 信号处理链

接收线圈信号 → 信号解调 → ADC数字化 → DSP数字信号处理 → 游标运算 → 绝对角度值 → 多模式输出接口

H3: 输出模式详解

H4: ABZ增量输出模式

特性	描述

A信号	增量方波输出

B信号	与A相位差90°的方波

方向判断	角度增加时B上升沿领先A上升沿1/4周期；减小时A领先B

Z信号	每圈出现一次，代表0°位置（绝对零位）

分辨率	1~16,384脉冲/圈可编程

上电稳定	上电后约3ms输出稳定正确的ABZ信号

H4: UVW无刷电机输出模式

支持1~16对极无刷直流电机

通过寄存器编程设置UVW对极数

与ABZ模式可同时启用

H4: PWM输出模式

提供12位绝对位置信号分辨率

PWM频率范围：125~2000Hz（±8%容差）

占空比对应0~360°绝对角度

H4: SPI接口

标准4线SPI接口（SCK/CSN/MOSI/MISO）

可输出21bit绝对角度数据

支持高速通讯

H4: UART接口

分辨率可配置为17位或23位

通讯波特率：2.5Mbps 或 4.0Mbps

可直接与伺服系统连接实现角度闭环控制

23位分辨率：360° / 2²³ ≈ 0.000042°（约0.15角秒）

H3: 自校准模式

H4: 客户端简洁自校准

在任意运动状态下进行自动非线性补偿，无需数据交互，芯片自动计算补偿参数存入寄存器。

补偿偏心误差

补偿倾斜误差

补偿线圈安装误差

典型INL精度：±0.1°（搭配32对极线圈，AG=0.5mm）

H4: 客户端匀速自校准

在匀速运动中完成自校准，可实现更高精度：

典型INL精度：±0.02°（搭配32对极线圈，AG=0.5mm）

适用于高精度伺服应用

校准后精度稳定可靠

H3: 诊断与保护功能

激励线圈断线诊断

接收信号幅值超范围诊断

FAULT引脚输出诊断信号

内置多种自检功能

H3: 参考电路设计建议

芯片由单一电源供电（推荐3.3V或5V）

芯片电源和地引脚之间并联不小于0.1μF的去耦电容

强烈推荐在电源和地之间接TVS管以增强抗EMC能力

去耦电容和TVS管位置应尽量靠近芯片

PCB布局时注意信号完整性

H3: 封装与环保信息

项目	参数

封装类型	QFN5×5（32引脚）

湿敏等级	MSL-3

包装形式	卷盘，3000颗/盘

环保标准	RoHS / REACH

静电防护	HBM ±4kV / CDM ±1kV

闩锁防护	±100mA（AEC-Q100-004）

🔌

引脚定义

QFN5×5 封装 — 模拟/接收引脚

PIN	名称	类型	描述

1	RX1	模拟输入	细分接收线圈端1

2	RX2	模拟输入	细分接收线圈端2

3	RX3	模拟输入	细分接收线圈端3

4	RX4	模拟输入	细分接收线圈端4

5	RX8	模拟输入	粗分接收线圈端4

6	RX7	模拟输入	粗分接收线圈端3

7	RX6	模拟输入	粗分接收线圈端2

8	RX5	模拟输入	粗分接收线圈端1

9	FAULT	数字输出	内部诊断输出

24	LDO_DIG	电源输出	数字LDO输出

28	LDO_ANA	电源输出	模拟LDO输出

27	VSS	电源地	电源地

29	VCC	电源	3.3~5.5V供电

30	LC2	线圈输出	激励线圈输出端2

31	LC1	线圈输出	激励线圈输出端1

QFN5×5 封装 — 数字接口引脚

PIN	名称	类型	描述

10	CSN	数字输入	SPI使能（低有效）

11	PGZ	数字输入	零点编程使能（默认低）

12	SCK	数字输入	SPI时钟输入

13	MISO	数字输出	SPI数据输出

14	MOSI	数字输入	SPI数据输入

15	CAL_B	数字输入	自校准使能（默认高）

16	W/-Z/REDE	数字输出	UVW W / -Z / REDE输出

17	V/-B/RX	数字I/O	UVW V / -B / RX输入

18	U/-A/TX	数字I/O	UVW U / -A / TX输出

19	Z	数字输出	增量Z信号

20	B	数字输出	增量B信号

21	A	数字输出	增量A信号

22	PWM	数字输出	PWM输出

23	TEST	数字输入	工厂测试脚

25,26,32	NC	—	无连接

I/O引脚复用功能配置

PIN	UVW模式	-A模式	-B模式	-Z模式	UART模式

16	W	—	—	REDE	—

17	V	—	B	—	RX

18	U	A	—	—	TX

📄

数据手册

MT6901 数据手册

H3: 文件信息

项目	内容

产品型号	MT6901QB-STD

技术版本	Rev.0.2

文档语言	中文版

厂商	麦歌恩微电子（MagnTek）

文档类型	完整技术规格书

H3: 数据手册目录

第一章 产品概述 — 产品简介、型号列表、主要特性

第二章 封装与引脚 — QFN5×5封装尺寸、引脚定义表

第三章 绝对最大额定值 — 极限参数及注意事项

第四章 推荐工作条件 — 正常工作电气参数范围

第五章 电气性能参数 — 精度参数、时序参数、数字I/O特性

第六章 芯片功能框图 — 内部模块架构说明

第七章 输出模式 — ABZ / UVW / PWM / SPI / UART 详细说明

第八章 自校准模式 — 简洁自校准与匀速自校准操作说明

第九章 寄存器说明 — ABZ_RES / Z_PUL_WID / ROT_DIR / Z_EDGE等寄存器

第十章 参考电路设计 — PCB布局和去耦设计建议

H3: 关键指标速览

MT6901支持多种输出接口：4线SPI（21Bit分辨率）、UART（17Bit或23Bit可选，波特率2.5Mbps/4.0Mbps）、PWM（12位分辨率）、增量ABZ（1~16384脉冲/圈可编程）、增量UVW（1~16对极可编程）。各模式可同时工作。

MT6901经客户端匀速自校准后INL精度可达±0.02°（典型值，搭配32对极线圈，气隙0.5mm）。简洁自校准模式下典型INL为±0.1°。DNL差分非线性约±0.005°。

MT6901支持最高12,000 RPM的转速，适用于高速伺服电机、机器人和高速主轴等应用场景。

MT6901支持3.0V至5.5V的宽电压供电范围，推荐使用3.3V或5V。芯片工作电流典型值约60mA。

MT6901支持-40℃至125℃的宽温度工作范围，具备AEC-Q100相关认证（ESD、闩锁），符合工业级和汽车级应用要求。

MT6901采用QFN5×5封装，共32个引脚，湿敏等级MSL-3，标准包装为卷盘3000颗/盘。

是的，ABZ增量输出和UVW无刷电机输出可以同时启用，互不冲突。ABZ分辨率可在1~16,384脉冲/圈范围内编程，UVW对极数可在1~16对范围内编程。

MT6901内置客户端自校准功能，无需外部校准设备。简洁自校准可在任意状态下执行；匀速自校准需在匀速运动中执行，可实现更高精度。两种校准均由芯片自动完成。

ABZ分辨率通过寄存器ABZ_RES[13:0]设置，范围为1~16,384脉冲/圈。分辨率越高，每圈输出的脉冲数越多，电机换向精度越高，但需要驱动器能处理更高频率的脉冲信号。

MT6901基于电涡流原理，不怕灰尘、油污、振动，可在恶劣工业环境中稳定工作，无需密封光路。相比光电编码器，体积更小、抗干扰能力更强，且提供绝对位置输出无需归零。