圖1 : 本文內容結構

多維科技在蘇州總部建起的TMR（Tunneling MagnetoResistance，隧道磁阻效應）芯片產線，是國內目前唯一的8英寸TMR Wafer產線，具備領先的工藝和產能優勢。在此基礎上，多維科技推出了一系列基于先進工藝的，以TMR3081為典型芯片產品的模擬輸出角度芯片。

什么是模擬輸出角度芯片？

模擬輸出角度芯片是指角度芯片的輸出形式為模擬電壓信號，通常由一對或多對SIN/COS信號組成，角度信息包含在SIN/COS信號里。圖2顯示了模擬角度芯片在應用系統信號鏈上的位置。

與模擬輸出角度芯片經常競爭的、處在同類價格區間的數字輸出角度芯片，如圖3所示。 電渦流方案和旋變方案在安裝方式和成本區間上，與模擬角度芯片有較大差別，但它們都是同類的SIN/COS信號輸出形式，如圖4、圖5所示。

圖2 : 模擬輸出角度芯片的信號輸入、輸出框圖

圖3 : 數字輸出角度芯片的信號輸入、輸出框圖

圖4 : 電渦流角度芯片的信號輸入、輸出框圖

圖5 : 旋變角度檢測方案的信號輸入、輸出框圖

什么是角度芯片的「響應速度」？

角度芯片是角度位置傳感器芯片的簡稱，它是Position Sensor的一個分支，它的作用是及時反饋測量對象的角度位置信息。從測量對象的角度位置（物理量）發生變化，到ECU Controller接收到此角度位置信息之間，存在著μS級的總時延，響應速度的衡量指標「響應時間 t_RESPONSE」是這個總時延的組成部分。如圖6所示。

圖6 : 「響應速度 t_RESPONSE」是位置檢測時延的組成部分

圖6所述角度位置檢測的時延將直接影響角度傳感器在應用系統中能發揮多大的作用。圖7列舉了常見的電機位置檢測中，不同的轉速和檢測分辨率對角度信息時延的最小要求。

圖7 : 電機轉速和轉子位置檢測分辨率對角度更新速率（時延）的要求（Min Requirement）

多維科技的模擬角度芯片為什么有響應速度的優勢？

圖8 : 多維科技模擬輸出角度芯片 VS. 一般的數字輸出角度芯片，響應速度（角度時延）量化對比

對比圖7和圖8可知，數字輸出角度芯片即使在5k RPM這樣的轉速下，角度信息的時延也無法滿足應用系統對實時性的要求，其電機系統控制性能（表現為電機效率、轉動力矩、噪聲等）將不如采用多維科技模擬角度芯片的設計。 多維科技的模擬輸出角度芯片為什么會有這樣的優勢呢？更深一層的原因是，多維科技在蘇州總部建立的TMR產線工藝先進，只靠TMR磁頭就能具備相當的傳感器性能參數水平（靈敏度、功耗、溫度穩定性、動態范圍等），從而擺脫了對片上調理電路（ASIC）的依賴，間接實現了與旋變、電渦流方案相當的響應速度優勢。 圖9總結了多維科技的模擬輸出角度芯片、數字輸出角度芯片、電渦流方案和旋變方案在響應速度這一參數上的對比。

圖9 : 多維科技的模擬輸出角度芯片具備響應速度和成本的雙重優勢

文 / 江蘇多維科技有限公司 市場部 陳曄