AP1355AEM Japanese Datasheet

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1 AP1355AEM ホール素子用アンプ 1. 概要 AP1355AEM は ホール素子用アンプです ホール素子に電流を供給する電流源 ホール素子の出力電圧を増幅するアンプを内蔵しています また 外部電圧によりホール素子の駆動電流 オフセット電圧を調整でき ホール素子の素子ばらつき および ホール素子設置時の取り付け誤差を補正することが可能です 2. 特長 入力電圧範囲 ±13.5V ~ ±15V ~ ±16.5V 動作温度範囲 40 C ~ 105 C ホール素子用出力電流源 Ta= 25 C (+0.045%/ C) アンプゲイン Gain A 180 Gain B 95 オフセット電圧調整可能 調整範囲 ±1.85V(typ) 調整精度 ±2.0mV 基準電圧内蔵 Ta= 25 C 出力ドライブ能力 ±10mA パッケージ 16-pin TSSOP ESD 耐圧 HBM = ±2.0kV - 1 -

2 3. 目次 1. 概要 特長 目次 ブロック図と機能説明 オーダリングガイド ピン配置と機能説明 絶対最大定格 推奨動作条件 電気的特性 機能説明 パッケージ 改訂履歴

3 ブロック図 4. ブロック図と機能説明 CVCC +15V 1.0uF VCC 1 16 GND ISET RISET 3.3k 2 Voltage Reference 15 VREF IHALL IN+ 3 4 Current mirror Circuit 14 VISET 2 10k 3 HG-362A 4 1 Amplifier Offset calibration Circuit VOS TR1 1 AO1 AO2 8 2 CS VCC 7 AK9820C 3 SK DI 6 4 DO GND 5 CVREF 0.1uF CIN 2200pF 1000pF IN- VO 100 N.C. N.C Gain set Circuit TR2 N.C. VEE CVEE 1.0uF -15V 10k 10k DI DO SK CS Figure 1. Block Diagram 機能説明ブロック 増幅回路 オフセット調整回路 基準電圧回路 駆動電流回路 機能ホール起電圧を増幅します TR1~TR2の端子間を短絡させることにより 倍率変更可能です 増幅回路出力のオフセットを調整します VOS 端子に印加する電圧により オフセットを調整できます 基準電圧 (5V) を出力します 外付けされるD/Aコンバータに電圧 ( 電源 ) を供給します ホール素子に電流を供給します 電流はVISETピンに印加する電圧により可変できます D/A コンバータ (AK9820CTH) オフセット調整回路に電圧を印加 及びホール電流設定に使用します - 3 -

4 5. オーダリングガイド AP1355AEM 40 C ~ 105 C 16-pin TSSOP ピン配置 6. ピン配置と機能説明 VCC 1 16 GND ISET 2 15 VREF IHALL 3 14 VISET IN VOS IN TR1 VO 6 11 TR2 N.C N.C. N.C. 8 9 VEE ピン機能説明 No. Pin Name I/O Description 1 VCC I 正側の電源端子です 2 ISET I 外付け抵抗 R ISET を接続し ホール素子駆動電流を設定する端子です 3 IHALL O ホール素子に電流を供給する端子です ホール素子駆動電流は以下の式で計算できます I IHALL =V VISET R ISET 3 4 IN+ I ホール信号の入力端子です HG-362AのOUT+ を接続します 5 IN- I ホール信号の入力端子です HG-362AのOUT-を接続します 6 VO O 出力端子です 7 N.C. - 未接続端子です 8 N.C. - 未接続端子です 9 VEE I 負側の電源端子です 10 N.C. - 未接続端子です 11 TR2 I ゲイン設定端子です 12 TR1 I ゲイン設定端子です 13 VOS I オフセット電圧の調整端子です AK9820CTHのAO1を接続します 14 VISET I ホール素子駆動電流の調整端子です AK9820CTHのAO2を接続します 15 VREF O 基準電圧端子です AK9820CTHのVCCに接続します 16 GND - GND 端子です Note 1. TR1-TR2をショートする場合は1Ω 以下でショートして下さい - 4 -

5 7. 絶対最大定格 Parameter Symbol min max Units Condition 電源電圧 V CC GND +18 V V EE -18 GND V IN-, IN+, 入力端子 TR1,TR2, VOS V EE V CC V VISET GND V CC V VO V EE V CC V 出力端子 ISET, IHALL, VREF GND V CC V 保存温度 T STG C ジャンクション温度 T J 125 C 許容損失 (Note 3) P D 200 mw Ta=105 C Note 2. 電圧は全てGNDピンに対する値です Note 3. PKGの熱抵抗 (θ JA ): C/W (JEDEC51 準拠の4 層基板 ) 注意 : 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 8. 推奨動作条件 Parameter Symbol min typ max Units 電源電圧 + V CC V 電源電圧 - V EE V 動作温度 T OPR C VO 負荷容量 C VO pf VREF 負荷容量 C VREF µf VCC 接続容量 C VCC µf VEE 接続容量 C VEE µf 入力容量 C IN pf 注意 : 本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては 当社では責任を負いかねますので 十分ご注意下さい - 5 -

6 9. 電気的特性 特記無き場合は Ta=-40 C ~105 C VCC=13.5V~16.5V V EE = -V CC の条件になります Parameter Symbol min typ max Units Conditions 消費電流 I CC I EE ma ma R ISET =3.00kΩ, V VISET =5.0V V VOS =2.5V, HE:HG-362A 起動時消費電流 I CC ma V CC,V EE =0~±16.5V, I SET =3.00kΩ I EE ma V VISET = V VREF =V VOS, HE:HG-362A 基準電圧特性 基準電圧 (25 C) V REF V 起動時基準電圧 V REF V 基準電圧温度特性 V REF ppm/ C 負荷変動 ISETピン ISET 端子オフセット電圧 ISET 端子電圧負荷変動ホール素子駆動電流 HALL 電流 (25 C) HALL 電流 (105 C) HALL 電流 (-40 C) HALL 電流温度特性 ISETピン電流 HALL 電流比 (25 C) LoReg VREF mv V ISETO mv LoReg ISET mv I HALL ma I HALL ma I HALL ma I HALL ppm/ C I HALL / I ISET 最大 HALL 電流 I HALL MAX ma I VREF =0mA, V VISET =5.0V V VOS =2.5V, R ISET =3.00kΩ, Ta=25 C I VREF =0mA, V VISET =5.0V V VOS =2.5V, R ISET =3.00kΩ I VREF =0 to 5.5mA, V VISET =5.0V V VOS =2.5V, R ISET =3.00kΩ V ISETO = V ISET -V VISET, R ISET =2.7kΩ~ 7.5kΩ, V VISET =0.9V~5.2V, V VOS =2.5V R ISET =2.7kΩ~7.5kΩ, V VISET =0.9V~ 5.2V, V VOS =2.5V I IHALL = V VISET /R ISET 3, R ISET = 3.00kΩ, V VISET = V VREF, V VOS =2.5V, Ta=25 C I IHALL = V VISET /R ISET 3 R ISET =3.00kΩ, R ISET 温度特性 =0ppm/ C, V VISET =V VREF, V VOS =2.5V I IHALL = V VISET /R ISET 3 R ISET =3.00kΩ, R ISET 温度特性 =0ppm/ C, V VISET =V VREF, V VOS =2.5V V VISET =0.9V~5.2V, V VOS =2.5V R ISET =2.7kΩ~7.5kΩ, V VISET =0.9V~5.2V, V VOS =2.5V, R ISET =2.7kΩ~7.5kΩ, Ta=25 C R ISET =1.0kΩ, R IHALL =1.92kΩ V VOS =2.5V, V VISET =5.2V - 6 -

7 特記無き場合は Ta=-40 C ~105 C, V CC =13.5V~16.5V, V EE = -V CC の条件になります Parameter Symbol min typ max Units Conditions アンプ部 ( オフセット調整 ) 出力電圧 A V OS_A V V VOS =1/2V REF, TR1-TR2=0Ω VIN+=VIN-= 0~4V, I VO =0mA V VISET =5.0V 出力電圧 B V OS_B V V VOS =0V, TR1-TR2=0Ω VIN+=VIN-= 0~4V, I VO =0mA V VISET =5.0V 出力電圧 C V OS_C V V VOS =V REF, TR1-TR2=0Ω VIN+=VIN-= 0~4V, I VO =0mA V VISET =5.0V アンプ部 (DC) 入力バイアス電流 I IB na VIN+=VIN-= 0~7.5V 入力オフセット電流 I IO - ±1.5 ±30 na VIN+=VIN-= 0~7.5V V CC -3.0 V CC CMR > 80dB, (Ta=25 C~105 C) - V 同相入力 -2.0 CMR > 75dB, (Ta=-40 C~25 C 未 V ICR 電圧範囲 V - EE V EE V 満 ) Gain=180, I VO =0mA V CC - - V 最大出力 -3.0 V OM 電圧範囲 V - - EE V +3.0 R L =2kΩ 出力電流 I O SINK ma VIN+=2V, VIN-=3V, V VO =0V I O SOURCE ma VIN+=3V, VIN-=2V, V VO =0V アンプ部 (DC2) アンプゲインA Gain A TR1-TR2=0Ω, V 180 倍 VO =±4.0V -5% +5% I VO =0mA アンプゲインA Gain A TR1-TR2=0Ω, V 180 倍 CC,V EE =±15V -5% +5% V VO =±12.0V, I VO =0mA アンプゲインB Gain B TR1-TR2=Open, V 95 倍 VO =±4.0V -5% +5% I VO =0mA アンプゲインB Gain B TR1-TR2=Open, V 95 倍 CC,V EE =±15V -5% +5% V VO =±12.0V, I VO =0mA アンプゲイン A リニアリティー ±0.5 % V VO =±4.0V アンプゲイン A リニアリティー計算式 Vo V VO = ±4.0V, ±4.0V / 180= ±0.022V A: V1-V2 の変動量 B: V2-V3 の変動量 計算式 :(A-B)/{(A+B)/2} 100 B 0.022V V2 V1 A V3-7 -

8 特記無き場合は Ta=-40 C ~105 C, VCC=13.5V~16.5V, VEE= -VCCの条件になります Parameter Symbol min typ max Units Conditions アンプ部 (AC) スルーレート SR V/µs C L =100pF, R L 2kΩ, Gain=180, 95 出力遅延時間 t dely µs Gain=180, C L =100pF, R L 2kΩ 入力換算雑音 V NI µvrms HPF=400Hz, LPF=30kHz 同相入力信号除去比 CMR VIN+=VIN-= 0V db Ta=25 C~105 C db Ta=-40 C~25 C 未満 保護 VREF 制限電流 ma 過熱保護 C 出力遅延時間 IN+/IN- の立ち上りから Vout の 50% 変動までの時間を規定しています Output Delay Time IN- IN+ (50%) VOUT - 8 -

9 10. 機能説明 AP1355AEM は ホール素子用アンプとして ホール素子に電流を供給する 駆動電流回路 ホール素子の出力電圧を増幅する 増幅回路 及び 増幅回路出力のオフセットを調整する オフセット調整回路 と 駆動電流回路 オフセット調整回路 を制御する外付けの D/A コンバータ (AK9820CTH) に電圧 (5V) を供給する 基準電圧回路 から構成されています 10.1 駆動電流回路 IHALL ピンからホール素子へ供給される電流 (I IHALL ) は ISET 端子に外付けされた抵抗 (R ISET ) と VISET ピンに印加された電圧 (V VISET ) により I IHALL =V VISET / R ISET 3 (Ta=25 C) の関係で設定されます また 設定された電流値 (I IHALL ) には ホール素子の温特を補正するため約 450ppm/ C (typ.) の温特を持つように設定されます ただし その時の外付け抵抗 (R ISET ) の温特は 0ppm/ C です 尚 抵抗 (R ISET ) 電圧 (V VISET ) の設定範囲は 2.7~7.5kΩ 1.0~5.0V です 10.2 増幅回路 OP アンプ 3 個を使った計測アンプ構成となっています アンプゲインは TR1-TR2 端子を短絡する事により 95 倍 /180 倍に可変できます Vout= Vin (100kΩ/10kΩ)( kΩ/(5kΩ or 10kΩ)) また 出力電圧の DC オフセットは オフセット調整回路 にて調整されます V2 TR2 TR1 VB 42.5k 10k 2.5k 5k 2.5k 増幅回路 10k 42.5k VA 100k 100k オフセット調整回路 VO V1 Figure 2. 増幅回路 オフセット調整回路出力が 0V の時 出力電圧は VO = (100k/10k) (VB-VA) となり 仮想短絡を前提とすると 両アンプ (V1,V2) の入力ピンは同電圧と見なせます VA から 42.5k-10k-42.5k-VB までの経路は 入力端子に電流が流れないことから 各抵抗に同一電流が流れます そのため (VA-V1) / 42.5k = (V1-V2) / 10k = (V2-VB) / 42.5k が成り立ちます VA-VB = 42.5k / 10k (V1-V2), V2-VB = 42.5k / 10k (V1-V2) 上記 2 式から VA-VB-(V1-V2) = (42.5k+42.5k)/10k (V1-V2) よって VA-V1 = (1+(42.5k+42.5k)/10k) (V1-V2) となります VO = 100k/10k (1+(42.5k+42.5k)/10k) (V1-V2) - 9 -

10 10.3 オフセット調整回路 VOS 端子に印加される電圧により増幅回路出力の DC オフセット電圧を可変します VOS 端子に 0~5.0V の電圧を印加する事により オフセット電圧を +1.85V~-1.85V(typ.) の範囲を可変できます 定数設定式仕様条件 1 VOSピン :0V VOピン :1.85V 2 VOSピン :2.5V VOピン :0V 3 VOSピン :5V VOピン :-1.85V 1 から 3 を横軸 VOS ピン 縦軸を VO ピンに取ると y= x y=0v 時, x=0.74 となります 10k VB 37k V2(VREF) VC VA 18.5k 25k V1(VOS) VB=V2/(37k+10k) 10k オフセット調整回路 Figure 3. オフセット調整回路 仮想短絡より VA=VB となるので 25k に流れる電流は I=(V1-VA)/25k=(V1-VB)/18.5k=(V1-(V2 10k)/(10k+37k))/18.5k VC=VA-I 18.5k=VB- I 25k VC=-18.5k/25k V1+(10k/(10k+37k) V2 (1+18.5k/25k) VC=-0.74 V V2 となります VOS は VREF/1023 に分割された精度の電圧が印加されます 10.4 基準電圧回路 5.0V の基準電圧を VREF ピンより出力します 外付けの D/A コンバータの電源となります 10.5 保護回路 VREF 電流制限 : 出力電流を 12mA(typ.) 以下に制限します VO 電流制限 : 出力電流を ±30mA(typ.) 以下に制限します 過熱保護 :IC 内部の温度が 155 C(typ.) を超えると IC 内各回路に供給する電流がオフし 各回路はオフします

11 外形寸法図 16-pin TSSOP (Unit : mm) 11. パッケージ 5± ~ ± ± ± ~ M 1.1MAX 0 ~10 0.9±0.05 S 0.1 S 0.1±0.05 マーキング (2) (3) AP1355A XXXXX (1) 1pin Indication (2) Market No. (3) Date Code (5digits) 西暦年下 1 桁 週コード 2 桁 管理コード 2 桁 (1)

12 Date (YY/MM/DD) Revision Page Contents 15/06/ 初版 12. 改訂履歴

13 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 1. 本書に記載された情報は 本製品の動作例 応用例を説明するものであり その使用に際して弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うものではありません お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は お客様の責任において行って頂くとともに 当該情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた損害に対し 弊社はその責任を負うものではありません 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 3. 弊社は品質 信頼性の向上に努めておりますが 電子製品は一般に誤作動または故障する場合があります 本製品をご使用頂く場合は 本製品の誤作動や故障により 生命 身体 財産等が侵害されることのないよう お客様の責任において 本製品を搭載されるお客様の製品に必要な安全設計を行うことをお願いします 4. 本製品および本書記載の技術情報を 大量破壊兵器の開発等の目的 軍事利用の目的 あるいはその他軍事用途の目的で使用しないでください 本製品および本書記載の技術情報を輸出または非居住者に提供する場合は 外国為替及び外国貿易法 その他の適用ある輸出関連法令を遵守し 必要な手続を行ってください 本製品および本書記載の技術情報を国内外の法令および規則により製造 使用 販売を禁止されている機器 システムに使用しないでください 5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては 製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せください 本製品のご使用に際しては 特定の物質の含有 使用を規制する RoHS 指令等 適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 6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され その使用から損害等が生じ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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