AKM AK8776 仕様

[AK8776]

MS1317-J-00 AKEMD CONFIDENTIAL 2011/7

1

本 IC は、IC マーキング面に垂直方向に入る”縦磁場”と、水平方向に入る”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。

□ 1.6～5.5Vで動作

□ ±1.5mT(Typ.)の縦磁場と横磁場を交番検知

□ 間欠駆動による低消費電力 IC(Typ. 90μA @3V)

縦磁場と横磁場の検出は同時

□ F(パルス), D(回転方向)信号出力タイプ

□ 小型 SOP パッケージ, ハロゲンフリー

AK8776

パ

ル

ス

エ

ン

コ

ー

ダ

用

ホ

ー

ル

I

C

特長

概要

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図 1.AK8776 のブロック図

表 1.各ブロックの機能

ブロック機能

ホール素子 CMOS プロセスで構成された、ホール素子です。

チョッパスイッチ

ホール素子駆動切り替えスイッチです。ホール素子のオフセット、ノイズを軽減

するため、内部クロックでチョッピングします。

チョッパゲインアンプ

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

います。

ヒステリシスコンパレータ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。

バイアス回路各回路に必要なバイアス電流を発生します。

ホール素子駆動及び

ホール素子バイアス回路

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。

タイミング回路

チョッパスイッチ、チョッパアンプ、ヒステリシスコンパレータの為のタイミングを作

ります。

ラッチ＆論理出力回路

縦磁場及び横磁場動作によって変化する信号の論理演算を行い、結果を出力

します。CMOS 出力です。

ブロック図

回路構成

バイアス回路

OSC

タイミング回路

ホール素子駆動及び

ホール素子バイアス

回路

COMP

C

HO

P

_

AMP

チョッパゲインアンプ

ヒステリシス

コンパレータ

ラッチ＆論理

出力回路

ホール素子

チ

ョ

ッ

パ

ス

イ

ッ

チ

VDD

VSS

F

D

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表 2.各端子の名称とその端子機能

端子番号端子名称

I/O

端子機能説明記事

1 VDD

－電源端子

2 F O

出力端子(パルス) CMOS 出力です。

3 D O

出力端子(回転方向) CMOS 出力です。

4 VSS

－グラウンド端子

表 3.絶対最大定格一覧

項目記号

Min.

Max.

単位

電源電圧

V

DD

-0.3

+6.5 V

出力電流

I

OUT

-0.5

+0.5 mA

保存温度範囲

T

STG

-40

+125

℃

※ 絶対最大定格を超えて使用した場合、IC を破壊する恐れがあります。

その際、通常の動作は保証されません。

表 4.推奨動作条件一覧

項目記号

Min. Typ. Max.

単位

電源電圧

V

DD

1.6 3.0 5.5 V

動作温度

Ta

-30

+85

℃

絶対最大定格

推奨動作条件

入出力端子・機能

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表 5.電気的特性一覧 (Ta = 25°C, V

DD

= 3.0V)

項目記号

Min. Typ. Max.

単位備考

平均消費電流

I

DD

90 210

μA

出力H電圧

V

OH

V

DD

-0.4

V

F, D端子 I

OUT

= -0.5mA

出力L電圧

V

OL

0.4

V

F, D端子 I

OUT

= +0.5mA

パルス駆動周期

T

PD1

0.5 1.0 2.0

ms

パルス駆動時間

T

PD2

12.2 24.4 48.8

μs

※

※ 出力状態の確定は、サンプリングが終了してから約 6.1μs後です。

表6.磁気的特性一覧 (Ta = 25°C, V

DD

= 3.0V)

項目記号

Min Typ Max

単位備考

縦磁場動作磁束密度

BopV 1.5 4.0 mT

※

縦磁場復帰磁束密度

BrpV

-4.0 -1.5

mT

※

横磁場動作磁束密度

BopH 1.5 4.0 mT

※

横磁場復帰磁束密度

BrpH

-4.0 -1.5

mT

※

ヒステリシス幅

BhV, BhH 3.0 mT

※

※ 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。

電気的特性

磁気的特性

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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。

図 2.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 High電圧から Low電圧

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 Low 電圧から High 電圧に変

化します。

図 3.IC マーキング面に印加された縦磁場磁束密度と内部信号 Aの関係

BhV

内部信号 A

BopV

BrpV

S 極[mT] N 極[mT]

0

磁界検知動作

S

N

IC マーキング面

IC パッケージ裏面

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横磁場磁束密度の極性の定義

ICマーキング面と水平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。VSS端子、D 端子側のパ

ッケージ側面が S 極となる場合を正極、VSS 端子、D端子側のパッケージ面が N極となる場合を負極と定義しま

す。

図 4.横磁場の極性の定義

VSS端子、D 端子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

High電圧から Low電圧に変化します。VSS 端子、D 端子側のパッケージ側面に 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 Low 電圧から High電圧に変化します。

図 5.VSS, D 端子側のパッケージ側面に印加された横磁場磁束密度と内部信号 B の関係

S N

IC マーキング面

IC パッケージ裏面

D 端子

VSS 端子

Line Marking

BhH

内部信号 B

BopH

BrpH

S 極[mT] N 極[mT]

0

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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 (1 磁極で 1 パルス)信号は、内部信号 A, B の排他的論理和(XOR)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。

図 6.回転磁界検知時の内部信号 A, Bと出力信号 F, D 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直後にのみに発生します。

縦磁場磁束密度

横磁場磁束密度

内部信号

B

(横磁場検出)

内部信号

A

(縦磁場検出)

D 信号 (回転方向)

F 信号 (パルス)

BopV

BrpV

BopH

BrpH

電源電圧 V

DD

回転方向転換

出力信号確定

t

Undefined (High or Low)

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図 7.消費電流の変化と出力変化のタイミング

※ 図中の数値は標準値です。

※ V

DD

=3.0V時とします。

※ F, D信号は同時に更新されます。

消費電流

縦磁場磁束密度

横磁場磁束密度

内部信号 A

(縦磁場検出)

内部信号 B

(横磁場検出)

BopV

BrpV

BopH

BrpH

T

PD2

(

24.4μs)

T

PD1

(

1.0ms)

6.1μs

t

I

DD ON

(3.5mA)

6.1μs

t

F 信号(パルス)

動作タイミング

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標準温度特性(参考)

図 8.感度の温度特性

図 9.消費電流の温度特性

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

BopV, BrpV vs. Ta (V

DD

=1.6V)

BopV, BrpV [mT]

BopV

BrpV

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

BopV, BrpV vs. Ta (V

DD

=3.0V)

BopV, BrpV [mT]

BopV

BrpV

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

BopV, BrpV vs. Ta (V

DD

=5.5V)

BopV, BrpV [mT]

BopV

BrpV

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

BopH, BrpH vs. Ta (V

DD

=1.6V)

BopH, BrpH [mT]

BopH

BrpH

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

BopH, BrpH vs. Ta (V

DD

=3.0V)

BopH, BrpH [mT]

BopH

BrpH

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

BopH, BrpH vs. Ta (V

DD

=5.5V)

BopH, BrpH [mT]

BopH

BrpH

0

20

40

60

80

100

120

140

160

-30-20-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ambient temperature Ta [℃]

I

DD

vs. Ta (in various V

DD

)

I

DD

[µA]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1 2 3 4 5 6

V

DD

[V]

I

DD

vs. V

DD

(in various Ta)

I

DD

[µA]

5.5V

3.0V

1.6V

-30℃

0℃

25℃

85℃

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外形寸法図

図 10. パッケージ外形寸法

(注 1) センサ中心は φ0.3mm の円内に位置します。

(注 2) 公差は特に定める以外は±0.1mm とします。

(注 3) 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。

(注 4) センサ感磁部はマーキング面からの深さ 0.4mm (Typ.)に位置します。

端子材料：Cu

端子めっき材：Sn 100％

端子めっき厚：10μm (Typ.)

パッケージ

Marking

1:VDD

2:F

3:D

4:VSS 単位：mm

センサ中心

３

４

２

１

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図 11.パッケージマーキング

図 12. 推奨動作回路

マーキングはレーザー印字となります。

製品識別番号：J (AK8776)

デートコード：YML

Y：製造年（0∼ 9）

M：製造月

1 月

C

7 月

J

2 月

D

8 月

K

3 月

E

9 月

L

4 月

F

10 月

M

5 月

G

11 月

N

6 月

H

12 月

P

L：ロット(1∼ 9,A∼ Z)

推奨動作回路

マーキング

3

4

2

1

JYML

3 4

2 1

出力(

D

信号)

出力(

F

信号)

外付けコンデンサ

0.1

μF

V

DD

GND

Top View

Line Marking

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