MAX9924 - MAX9927：可變磁阻傳感器接口的卓越之選

在汽車(chē)電子系統(tǒng)中，精確的位置和速度傳感至關(guān)重要，特別是對(duì)于曲軸、凸輪軸和傳動(dòng)軸等關(guān)鍵部件。Maxim Integrated的MAX9924 - MAX9927系列可變磁阻（VR）傳感器接口設(shè)備，為這些應(yīng)用提供了強(qiáng)大而可靠的解決方案。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款產(chǎn)品。

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產(chǎn)品概述

MAX9924 - MAX9927專為汽車(chē)應(yīng)用中的位置和速度傳感而設(shè)計(jì)，適用于曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)軸等。這些設(shè)備集成了精密放大器和比較器，具有可選的自適應(yīng)峰值閾值和過(guò)零電路模塊，即使在存在大量系統(tǒng)噪聲或極其微弱的VR信號(hào)時(shí)，也能產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出脈沖。

MAX9926/MAX9927分別是MAX9924/MAX9925的雙路版本。MAX9924/MAX9926將匹配電阻與CMOS輸入精密運(yùn)算放大器相結(jié)合，在較寬的輸入頻率和溫度范圍內(nèi)提供高共模抑制比（CMRR），差分放大器提供1V/V的固定增益。而MAX9925/MAX9927則使內(nèi)部運(yùn)算放大器的三個(gè)端子均可使用，為增益設(shè)置提供了更大的靈活性。此外，MAX9926還提供方向輸出，適用于某些高性能發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的正交連接VR傳感器。

產(chǎn)品特性

增強(qiáng)的抗噪能力

差分輸入級(jí)設(shè)計(jì)有效抑制了共模噪聲，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，確保在復(fù)雜電磁環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。

小信號(hào)檢測(cè)能力

精密的放大器和比較器使得設(shè)備能夠檢測(cè)到微小的信號(hào)變化，即使在微弱的VR信號(hào)下也能準(zhǔn)確輸出脈沖。

靈活的閾值設(shè)置

用戶可以選擇啟用內(nèi)部自適應(yīng)峰值閾值，也可以使用靈活的外部閾值，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

精確的相位信息

過(guò)零檢測(cè)功能提供了準(zhǔn)確的相位信息，對(duì)于需要精確位置和速度測(cè)量的應(yīng)用至關(guān)重要。

電氣特性

電源相關(guān)特性

• 工作電源范圍：(V_{CC})在4.5V - 5.5V之間，不同型號(hào)的電源電流有所差異，如MAX9924/MAX9925為2.6 - 5mA，MAX9926/MAX9927為4.7 - 10mA。
• 上電時(shí)間：當(dāng)(V_{CC})大于4.1V且階躍時(shí)間約為1μs時(shí)，上電時(shí)間在30 - 150μs之間。

輸入運(yùn)算放大器特性

• 輸入電壓范圍：由CMRR保證，輸入電壓范圍從0到(V_{CC})。
• 溫度漂移：輸入失調(diào)電壓的溫度漂移為5μV/°C。
• 輸入失調(diào)電壓：在0.5 - 3mV之間。
• 輸入偏置電流和失調(diào)電流：分別為0.1 - 6nA和0.05 - 2nA。
• 共模抑制比和電源抑制比：CMRR在75 - 102dB之間，PSRR在77 - 105dB之間。

其他特性

• 增益帶寬積：約為1.4MHz。
• 壓擺率：2.3V/μs。
• 電荷泵頻率：1.3MHz。

工作模式

MAX9924/MAX9926提供四種工作模式，由施加到輸入引腳ZERO_EN和INT_THRS的電壓決定。

模式A1和A2

內(nèi)部自適應(yīng)峰值閾值和過(guò)零功能均啟用。在模式A2中，使用內(nèi)部生成的參考電壓來(lái)偏置差分放大器和所有內(nèi)部電路，減少了外部組件和設(shè)計(jì)變量，使應(yīng)用更加穩(wěn)定。

模式B

自適應(yīng)峰值閾值功能禁用，但過(guò)零功能啟用。在該模式下，可以在EXT引腳施加外部閾值電壓，以便在固件中實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用的自適應(yīng)算法。

模式C

自適應(yīng)峰值閾值和過(guò)零功能均禁用，設(shè)備作為高性能差分放大器連接到精密比較器。為了實(shí)現(xiàn)無(wú)毛刺操作，需要為比較器添加外部遲滯。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

旁路和布局考慮

• 對(duì)于精密模擬電路，良好的電源去耦至關(guān)重要。建議使用多個(gè)不同值的電容并聯(lián)到地，如10nF、0.1μF和1μF的低ESR和低ESL陶瓷表面貼裝電容，其中10nF電容應(yīng)靠近(V_{CC})和GND引腳。
• 電容端子與器件電源引腳之間的連接應(yīng)通過(guò)寬走線（最好是平面），并避免在高頻電流路徑中使用過(guò)孔。

輸入濾波考慮

• 在MAX9924/MAX9926的運(yùn)算放大器每個(gè)輸入引腳添加一個(gè)10kΩ的串聯(lián)電阻，以限制引腳電流，防止傳感器脈沖電壓高于(V_{CC})時(shí)內(nèi)部ESD二極管導(dǎo)通。
• 在運(yùn)算放大器輸入之間添加濾波電容，以限制輸入信號(hào)帶寬。

總結(jié)

MAX9924 - MAX9927系列可變磁阻傳感器接口設(shè)備以其卓越的性能和靈活的配置，為汽車(chē)位置和速度傳感應(yīng)用提供了可靠的解決方案。無(wú)論是在抗噪能力、小信號(hào)檢測(cè)還是工作模式選擇方面，都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)相關(guān)汽車(chē)電子系統(tǒng)時(shí)，不妨考慮一下這款產(chǎn)品，相信它會(huì)為你的設(shè)計(jì)帶來(lái)意想不到的效果。你在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過(guò)類似的傳感器接口設(shè)計(jì)問(wèn)題呢？又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。