AM-IP4k
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AM-IP4k Datenblatt Version: Datum: AMAC ASIC- und Mikrosensoranwendung Chemnitz GmbH Kopernikusstr. 16 D-09117 Chemnitz Germany

Revisionsübersicht Datum Initiale Version 11.1 Layoutvorschlag eingefügt; 9. Register ASIC/Rev Kennung angepasst 7.2 Signalanpassung- Inhalte auf 7.2.1 und 7.2.2 (neu) verteilt 7.2.2 Phasenabgleich - Beschreibung Phasenregler hinzugefügt 7.4.1 Interpolationsrate 9. Register CFG2 um IRDiv2 erweitert (Bits 7:5) CFG3 erweitert Eigenschaften Analogeingang bis 220 kHZ Tabelle 1: Pinliste QFN56 Test ADC pin 48 und 49 Abbildung 11 Abgleich Referenzsignal aktualisiert MVAL(ZMODE) korrigiert CFG3(ZMODE) Tabelle 24: Kommandos / Steuersignale korrigiert CFG2/TEAEN Messwerttrigger 7.8 Timer korrigiert...

1 Übersicht Der Interpolationsschaltkreis AM-IP4k dient der Auflösungserhöhung für inkrementale Weg- und Winkelmesssysteme mit sinusförmigen, um 90° phasenverschobenen Ausgangssignalen. Die Signale der Inkrementalsensoren werden einer AMAC-spezifischen internen Verstärkungs- und Offsetregelung unterzogen und damit automatisch in Amplitude und Nulllage korrigiert. Weiterhin sind zwei Korrekturen für periodische Rundlaufsowie Signalformfehler integriert. Die Phasenabweichung der Eingangssignale kann zusätzlich statisch über ein digitales Potentiometer abgeglichen werden. Mittels...

2 Eigenschaften Schnittstellen Analogeingang - Sinus- / Cosinus- / Referenzsignal; differentiell oder single-ended - Nominalamplitude konfigurierbar auf 1 Vpp / 500 mVpp / 250 mVpp / 75 mVpp - Maximale Eingangsfrequenz bis 220 kHz - 90°-Rechteckfolgen (A/B/Z). - Einstellbare Breite Indexsignal Z von ¼ oder 1 Periode A/B - Fehlersignal - Interruptsignal zum µC - Hilfssignale für Sensorabgleich - 30-Bit Zählwert / 16 Bit Multiturnwert - Datenrate bis zu 500.000 Messwerte/s - 9 Bit Signalüberwachung - Kompatibel zu Standard-SPI: 16 Bit, MSB first, bis zu 25 MHz - Aktivierbare Signalfilter zur...

4 Anwendungsübersicht Signalform (Sensor) Sinus, Spannung Sinus, Strom Widerstandsbeschaltung wird benötigt Referenz (Index)-Spur IC prinzipiell nicht geeignet Signalform (Sensor) Widerstandsbeschaltung wird benötigt Differenzsignal, DC-Bezugsspannung Single-Ended, DC-Bezugsquelle im Sensor Single-Ended, keine DC-Bezugsquelle im Sensor Direktanschluss des AM-IP4k an Sensor oder mittels Widerstandsbeschaltung Widerstandsbeschaltung wird benötigt Photodioden 11 µApp ...16 µApp Widerstandsbeschaltung wird benötigt Resistive Messbrücke (Magnetsensoren) Schwankende Amplitude des Sensors Offset...

Name SinP SinN CosP CosN RefP RefN V5V VSS VDD CLK_CLKSEL TM2 TM TST_0B TST_0A MOSI_SLI SEN SCK_MA NSS MISO_SLO NERR VSSO VDDO A B Z HWA3 1) HWA2 1) HWA1 1) HWA0 1) TRG ZERO TEACH NRES VDD VSS LDP LDN OPO OPI VDDA VSSA SMON CMON V1P1 VRH ADIN ADIP VRM VRL VDDA VSSA TSTP TSTP2 TSTP1 EXPOSED Funktion Std-Wert Quadratursignal 1 – Sinus positiv Quadratursignal 1 – Sinus negativ Quadratursignal 2 – Cosinus positiv Quadratursignal 2 – Cosinus negativ Referenzsignal positiv Referenzsignal negativ Versorgungsspannung analog (Mittenspannung single-ended) 5,0 V Masse digital GND Versorgungsspannung...

Abbildung 3: AM-IP4k QFN56 Package Dimensions © 2020 AMAC ASIC- und Mikrosensoranwendung Chemnitz GmbH Datum: 02.03.2020 Änderungen vorbehalten. Jegliche Vervielfältigung, Weiterverarbeitung und Übersetzung dieses Dokumentes sowie Auszügen daraus bedürfen der schriftlichen Genehmigung der AMAC ASIC- und Mikrosensoranwendung Chemnitz G

Startverhalten / Konfigurationsoptionen 6 Startverhalten / Konfigurationsoptionen 6.1 Reset Nach einem Reset des IC werden das digitale Interface festgelegt (SPI oder SSI) sowie alle Register mit ihren Default-Werten initialisiert. Die Konfiguration des Schaltkreises erfolgt dabei aus dem internen EEPROM, falls an EEPROM-Adresse 0x00 eine gültige Kennung programmiert wurde. Während des gesamten Resetablaufes wird, abhängig von der ausgewählten Schnittstelle, einer der Ausgänge MISO oder NERR auf L-Pegel gehalten. Bis zu diesem Zeitpunkt dürfen die seriellen Schnittstellen nicht aktiviert...

Startverhalten / Konfigurationsoptionen Mögliche Werte Voreinstellung / Zeitkonstante / Enable, Disable CNTRLG, CFG2 / GAINCTL, DISCTL Voreinstellung / Zeitkonstante / Enable, Disable CNTRLO, CFG2 / OFFSCTL, DISCTL Triggerflanke Teach Aktiv / Inaktiv Mess-Timer Zähler Nullposition (Preset) CFG2 / TRGSLP CFG2 / TEAEN CFG3 / VT(1:0),T(7:0) PRE_ST, PRE_MT Datenformat Positionswerte CFGSSI / SSI20, MTBIT, GRAY, STBIT CFG2 / ASYNC, SYNC(4:0) CFGSSI / SSITO, RING SPI-Modus Synchron, Asynchron SSI-Timing Detaillierte Beschreibungen aller Konfigurationsbits sind in Abschnitt 9 zu finden. Tabelle 6:...

7 Funktionsbeschreibung 7.1 Eingangsverstärker / Tiefpass Der AM-IP4k enthält drei Instrumentationsverstärker mit einstellbaren Verstärkungsfaktoren. Inkrementalgeber mit Spannungsschnittstelle sowie Messbrücken können direkt angeschlossen werden. Sensoren mit Stromschnittstelle werden mittels einfacher Außenbeschaltung (siehe Abschnitt 11.1) angepasst. Der IC kann sowohl mit single-ended, als auch mit differentiellen Eingangssignalen arbeiten. Die Verstärkung ist für alle Signale des Sensors (Sinus, Cosinus, Referenz) identisch. Zur Anpassung des AMIP4k an kundenspezifische Sensoren steht...

Funktionsbeschreibung Vinput UDIFF=SINP-SINN Headroom to control amplitude+offset Headroom to control amplitude+offset Abbildung 5: Eingangssignale (differentiell) Es existiert eine Begrenzung der Eingangspegel an den Eingängen der Instrumentationsverstärker von ca. Vin=0,65 V…VDDA-0,45 V. Je nach Gleichtaktspannung an den analogen Eingängen wird dadurch der Arbeitsbereich für die GAIN-Einstellung „00“ (VNOM = 1000 mVpp) eingeschränkt. Abbildung 6: CMIR (Eingangssignale) Beispielhaft sind einige Kombinationen von Gleichtakteingangsspannung und VDDA bei Maximalamplitude für single-ended...