AK8779A

[AK8779A]
AK8779A
Hall Effect IC for Pulse Encoders
1. 概 要
本ICは、ICマーキング面に垂直方向に入る「縦磁場」と平行方向に入る「横磁場」を同時に検出し、1
チップで回転量(F信号:1磁極につき1パルス)と回転方向(D信号)を出力するパルスエンコーダ用のホー
ルICです。
2. 特 長





電源電圧:
動作温度範囲:
縦磁場検知:
横磁場検知:
信号出力タイプ:

パッケージ:
3.8 ~ 24V
40 ~ 150ºC
±2.0mT(Typ.), ±4.0mT(Max.)
±2.0mT(Typ.), ±4.0mT(Max.)
F (パルス)
D (回転方向)
6-pin SOP (小型パッケージ、RoHS対応、ハロゲンフリー)
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3. 目 次
概 要.................................................................................................................................................. 1
特 長.................................................................................................................................................. 1
目 次.................................................................................................................................................. 2
ブロック図と機能説明 ........................................................................................................................ 3
4.1. ブロック図 ................................................................................................................................... 3
4.2. 機能説明 ....................................................................................................................................... 3
5. ピン配置と機能説明 ............................................................................................................................ 4
5.1. ピン配置 ....................................................................................................................................... 4
5.2. 機能説明 ....................................................................................................................................... 4
6. 絶対最大定格 ....................................................................................................................................... 4
7. 推奨動作条件 ....................................................................................................................................... 5
8. 電気的特性 .......................................................................................................................................... 5
9. 磁気的特性 .......................................................................................................................................... 5
10.
磁界検知動作 ................................................................................................................................... 6
10.1.
縦磁場磁束密度の極性の定義 .................................................................................................. 6
10.2.
横磁場磁束密度の極性の定義 .................................................................................................. 7
10.3.
回転磁界検知時の内部信号A, Bと出力信号F, Dの動作 ........................................................... 8
11.
動作タイミング ............................................................................................................................... 9
12.
外部接続回路例 ............................................................................................................................. 10
13.
標準温度特性(参考) ........................................................................................................................11
14.
パッケージ..................................................................................................................................... 12
14.1.
外形寸法図 ............................................................................................................................. 12
14.2.
端子材料 ................................................................................................................................. 12
14.3.
ランドパターン ...................................................................................................................... 13
14.4.
マーキング ............................................................................................................................. 13
重要な注意事項 ........................................................................................................................................ 14
1.
2.
3.
4.
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4. ブロック図と機能説明
4.1. ブロック図
VDD
0.1mF
REGULATOR
VSS
BIAS
OSC
HE_DRIVE
TIMING
LOGIC
VREG
CHOP_AMP
COMP
LATCH & LOGIC
CHOPPER_SW
F
D
HALL SENSORS
図 1. AK8779Aのブロック図
4.2. 機能説明
表 1. 各ブロックの機能
ブロック
機能
REGULATOR
内部動作電圧を生成します。
HALL SENSORS
CMOSプロセスで構成された、ホール素子です。
ホール素子駆動切換えスイッチです。ホール素子のオフセット、ノイズを軽
CHOPPER_SW
減するため、内部クロックでチョッピングします。
2個のホール素子出力を増幅します。また、2個のホール素子出力の演算を行
CHOP_AMP
います。
COMP
チョッパゲインアンプの出力を比較し、その結果を保持します。
BIAS
内部回路に必要なバイアス電流を発生します。
ホール素子の駆動電流を供給します。また、磁場の閾値を決める為のバイア
HE_DRIVE
ス電流を発生します。
OSC
タイミングを制御するための発振回路です。
TIMING LOGIC
内部タイミングを作ります。
縦磁場及び横磁場の検知によって変化する信号を出力します。オープンドレ
LATCH & LOGIC
イン出力です。
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5. ピン配置と機能説明
5.1. ピン配置
Line Marking
6
5
4
1
2
3
図 2. ピン配置
5.2. 機能説明
表 2. 各ピンの名称と機能
I/O
ピン番号
ピン名称
1
F
O
2
TAB
3
D
O
4
VDD
5
TAB
6
VSS
-
機能
パルス信号出力ピン
(TABピン)
回転方向信号出力ピン
電源ピン
(TABピン)
グラウンドピン (GND)
記事
オープンドレイン出力です。
(* 1)
オープンドレイン出力です。
(* 1)
* 1. TAB pinは、VSS pinに接続してください。
6. 絶対最大定格
表 3. 絶対最大定格一覧
項目
電源電圧
記号
VDD
Min.
0.3
Max.
32
単位
V
出力端子電圧
VOUT
0.3
32
V
出力電流
保存温度範囲
ISINK
TSTG
55
20
150
mA
ºC
記事
VSS = 0V
F pin, D pin
VSS = 0V
F pin, D pin
この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。また通常の動作は保証され
ません。
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7. 推奨動作条件
表 4. 推奨動作条件一覧
項目
電源電圧
出力電流
動作温度範囲
記号
VDD
ISINK
Ta
Min.
3.8
Typ.
12
40
Max.
24
15
150
単位
V
mA
ºC
8. 電気的特性
表 5. 電気的特性一覧 (VDD = 3.8 ~ 24V, Ta = 40 ~ 150ºC)
Min.
Typ.
Max.
項目
記号
IDD
1.7
3.5
6.2
消費電流
IDD2
1.7
3.5
6.0
消費電流(2)
単位
mA
mA
出力飽和電圧
VSAT
0.4
V
出力リーク電流
出力更新周期
ILEAK
Tp
10
16.7
µA
µs
5.0
8.3
記事
VDD = 3.8 ~ 24V
VDD = 3.8 ~ 18V
F pin, D pin
ISINK = 15mA
F, D = VDD
9. 磁気的特性
表 6. 磁気的特性一覧 (VDD = 3.8 ~ 24V, Ta = 40 ~ 150ºC)
Min.
Typ.
項目
記号
BopV
0.5
2.0
縦磁場動作磁束密度
BrpV
縦磁場復帰磁束密度
4.0
2.0
BopH
0.5
2.0
横磁場動作磁束密度
BrpH
横磁場復帰磁束密度
4.0
2.0
BhV, BhH
2.0
4.0
ヒステリシス幅
BoffV, BoffH
0.0
オフセット
1.1
Max.
4.0
0.5
4.0
0.5
6.4
+1.1
単位
mT
mT
mT
mT
mT
mT
記事
(* 2)
(* 2)
(* 2)
(* 2)
(* 2, * 3)
(* 2, * 4)
* 2. ノイズ磁場成分(縦磁場検出時の横磁場、横磁場検出時の縦磁場)を0とした場合。
* 3. Bh = Bop – Brp
* 4. Boff = (Bop + Brp) / 2
内部信号
Bh/2
Bh/2
N
B
0
Brp
S
Boff
Bop
図 3. Bh, Boffの定義
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10. 磁界検知動作
10.1. 縦磁場磁束密度の極性の定義
ICマーキング面に垂直に印加される磁界を検知し、内部信号Aが変化します。ICマーキング面がS極とな
る場合を正極、N極となる場合を負極と定義します。
Line Marking
図 4. 縦磁場の極性の定義
ICマーキング面にS極が配置される場合、仕様に定められたBopVで内部信号Aは、 “H”から “L”に変化し
ます。N極が配置される場合、仕様に定められたBrpVで内部信号Aは、“L”から “H”に変化します。
内部信号A
BhV
N
BrpV
0
BopV
B
S
図 5. 縦磁場磁束密度と内部信号Aの関係
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10.2. 横磁場磁束密度の極性の定義
ICマーキング面と平行方向に印加される磁界を検知し、内部信号Bが変化します。ラインマーキング側
のパッケージ側面がS極となる場合を正極、N極となる場合を負極と定義します。
Line Marking
図 6. 横磁場の極性の定義
ラインマーキング側のパッケージ側面にS極が配置される場合、仕様に定められたBopHで内部信号Bは
“H”から “L”に変化します。N極が配置される場合、仕様に定められたBrpHで内部信号Bは、“L”から “H”
に変化します。
内部信号B
BhH
N
BrpH
B
0
BopH
S
図 7. 横磁場磁束密度と内部信号Bの関係
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10.3. 回転磁界検知時の内部信号A, Bと出力信号F, Dの動作
F信号は、内部信号A, Bの排他的論理和から生成されます。また、D信号は、内部信号A, Bの出力の変化
の順序を参照して、生成されます。
回転方向転換
縦磁場磁束密度
BopV
0
t
BrpH 0
t
BrpV
横磁場磁束密度
回転方向転換
BopH
電源電圧VDD
0
t
0
t
0
t
0
t
内部信号A
(縦磁場検出)
内部信号B
(横磁場検出)
F信号
(パルス)
D信号
(回転方向)
0
Undefined ("H" or "L")
t
出力信号確定
図 8. 回転磁界検知時の内部信号A, BとF, D信号の関係
* D信号は、F信号の1パルス目で確定します。
* 信号の不定区間は、電源電圧投入後にのみ発生します。
* F, D信号は同時に更新されます。
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11. 動作タイミング
Tp: 8.3μs (Typ.)
磁場サンプリング
周期
t
縦磁場磁束密度
BopV
0
BrpV
t
横磁場磁束密度
BopH
0
t
BrpH
内部信号A
(縦磁場検出)
0
t
0
t
0
t
内部信号B
(横磁場検出)
F信号
(パルス)
図 9. 出力変化のタイミング
回転方向転換
回転方向転換
磁場サンプリング
周期
t
縦磁場
磁束密度
横磁場
BopV,BopH
0
t
BrpV,BrpH
4μs(Typ.)
4μs(Typ.)
4μs(Typ.)
4μs(Typ.)
F (Pulse)
50%VDD
4μs(Typ.)
t
4μs(Typ.)
D (Direction)
50%VDD
t
図 10. 出力変化のタイミング(詳細)
* VDD = 12Vとします。
* 出力状態は、サンプリングが終了してから約4µs後に変化します(プルアップ抵抗10kΩ、負荷容量
20pF、出力電圧がVDDの50%になるまでの時間)。
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12. 外部接続回路例
0.1μF
VSS
4
VDD
Top View
F
1
D
2
3
10kΩ
GND
5
10kΩ
6
VDD
Output (D)
Output (F)
図 11. 外部接続回路例
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13. 標準温度特性(参考)
4
4
BopV
BrpV
3
2
BopH, BrpH [mT]
BopV, BrpV [mT]
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-25
0
25
50
75
100
0
-1
-2
-3
125
150
-50
-25
0
25
50
75
100
Ambient temperature Ta [℃]
Ambient temperature Ta [℃]
BopV, BrpV vs. Ta (VDD= 3.8V)
BopH, BrpH vs. Ta (VDD= 3.8V)
4
125
4
BopV
BrpV
3
150
BopH
BrpH
3
2
2
BopH, BrpH [mT]
BopV, BrpV [mT]
1
-4
-50
1
0
-1
-2
-3
-4
1
0
-1
-2
-3
-4
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
-50
-25
0
25
50
75
100
Ambient temperature Ta [℃]
Ambient temperature Ta [℃]
BopV, BrpV vs. Ta (VDD= 12V)
BopH, BrpH vs. Ta (VDD= 12V)
4
125
4
BopV
BrpV
3
150
BopH
BrpH
3
2
BopH, BrpH [mT]
2
BopV, BrpV [mT]
BopH
BrpH
3
1
0
-1
-2
-3
1
0
-1
-2
-3
-4
-4
-50
-25
0
25
50
75
100
125
-50
150
-25
0
25
50
75
100
Ambient temperature Ta [℃]
Ambient temperature Ta [℃]
BopV, BrpV vs. Ta (VDD= 24V)
BopH, BrpH vs. Ta (VDD= 24V)
125
150
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
3.8V
12V
24V
IDD [mA]
IDD [mA]
図 12. 動作・復帰磁束密度の温度特性
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
40℃
25℃
50℃
150℃
0
2
4
Ambient temperature Ta [℃]
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
VDD [V]
IDD vs. Ta (in various VDD)
IDD vs. VDD (in various Ta)
図 13. 消費電流の温度特性
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14. パッケージ
14.1. 外形寸法図
6-pin SOP (Unit: mm)
図 14. 外形寸法
* センサ中心は、φ0.3mmの円内に位置します。
* リード平坦度: 端子間のスタンドオフの差は、最大0.1mmとします。
* センサ感磁部は、マーキング面からの深さ0.71mm (Typ.)に位置します。
14.2. 端子材料
端子材料:
端子めっき材:
端子めっき厚:
銅系合金
Sn 100%
10µm (Typ.)
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14.3. ランドパターン
Unit in mm
Unit in mm
図 15. ランドパターン
14.4. マーキング
Line Marking
6
5
マーキングはレーザ印字となります。
4
製品識別番号
デートコード
AYWWL
1
2
A(AK8779A)
YWWL
Y: 製造年
WW: 製造週
L: ロット
3
図 16. マーキング
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重要な注意事項
0. 本書に記載された弊社製品（以下、
「本製品」といいます。）、および、本製品の仕様につきま
しては、本製品改善のために予告なく変更することがあります。従いまして、ご使用を検討
の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社営業担当、あるいは弊社特約
店営業担当にご確認ください。
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2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用
機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、
生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を
要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありません。
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用される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お
客様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いか
ねます。
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た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを
禁じます。
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