SC60224
SC60224
高速 12 位磁旋转编码器 IC
本系列磁电机编码器 IC 基于霍尔效应原理，通过解析旋转磁场的角度变化，实现电机转子位置的高精度实时检测。其高抗干扰设计可适应复杂工作环境，并支持可配置数字输出接口和高速响应。广泛适用于无刷电机换向控制、汽车电子传感系统，以及工业机器人多关节的高精度位置反馈。
磁旋转编码器12 位分辨率非接触式ABZ / UVW / SPI / PWMSSOP-16
一级分类
电机编码器 IC
二级分类
磁性电机编码器
资源数量
2 项
核心参数
分辨率 RES
12bit
每圈 4096 步
最大转速 rpm
20krpm
高速旋转
角度线性误差 INL
<±0.35°
全温范围
增量输出 A/B/Z
1024线
SC60224 最高 1024 线
换向输出 U/V/W
16对极
最多 16 对极
供电电压 VDD
3.0–5.5V
宽供电范围
工作温度 TA
−40~125℃
宽温工业级
封装
SSOP-16
无卤绿料 / 无铅
产品特性
Linearity<±0.35° ，16 pole pairs,1024 Lines
引脚定义
| 引脚 | 序号 | 说明 |
|---|---|---|
| A / A+ | 1 | 增量 A 相输出（--U-- 单端 A / --D-- 差分 A+） |
| B / B+ | 2 | 增量 B 相输出（--U-- 单端 B / --D-- 差分 B+） |
| Z / Z+ | 3 | 增量 Z 相（零位）输出（--U-- 单端 Z / --D-- 差分 Z+） |
| U / A- | 4 | 换向 U 相输出（--U--）/ 差分 A- 输出（--D--） |
| V / B- | 5 | 换向 V 相输出（--U--）/ 差分 B- 输出（--D--） |
| W / Z- | 6 | 换向 W 相输出（--U--）/ 差分 Z- 输出（--D--） |
| NERR | 7 | 错误报警输出 |
| VDD | 8 | 电源供电 |
| GNA | 9 | 模拟地 |
| GND | 10 | 数字地 |
| PWM | 11 | PWM 绝对位置输出 |
| PTE | 12 | 编程 / 测试使能引脚 |
| MISO | 13 | SPI 主入从出 |
| MOSI | 14 | SPI 主出从入 |
| SCLK | 15 | SPI 时钟 |
| CS | 16 | SPI 片选 |
订购信息
| 订购型号 | 灵敏度 | 温度范围 | 封装 | 包装 | 数量 |
|---|---|---|---|---|---|
| SC60224SS-TB | — | −40~125 | SSOP16 | 管装 | 80 颗/管 |
订购编号说明
SC60224-U-P4-1024-244
SC60224
芯片型号
高速 12 位磁旋转编码器，ABZ(1-1024 线)+PWM+SPI
U
差分方式
U：不差分（单端 A/B/Z + U/V/W）；D：差分（A±/B±/Z±）
P4
极对数
4 对极 UVW
1024
增量线数
ABZ 1024 线
244
PWM 频率
PWM 频率 244Hz
参数规格
极限参数
高于此处列出的应力可能会导致器件永久损坏；长时间暴露于绝对最大额定值条件下可能会影响器件的可靠性。
| Symbol | 参数 | Min | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| VI | VDD, A, B, Z, U, V, W, MOSI, MISO, SCLK, CS, NERR 的电压 | −0.3 | 6 | V |
| II | VDD 电源电流 | −10 | 20 | mA |
| II | A, B, Z, U, V, W, MISO, NERR 的电流 | −100 | 100 | mA |
| II | SCLK, CS, MOSI, PTE 的电流 | −10 | 10 | mA |
| EEPROM 擦写次数 | — | 100 | cycle | |
| TA | 工作温度 | −40 | 125 | ℃ |
| TSTG | 存储温度 | −65 | 165 | ℃ |
| TJ(max) | 最大结温 | — | 165 | ℃ |
静电保护
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Min | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VESD | 人体失效模型 HBM | 参考 ANSI/ESDA/JEDEC-001 标准 | −4 | 4 | kV |
| VESD | 器件失效模型 CDM | 参考 ANSI/ESDA/JEDEC-002 标准 | −750 | 750 | V |
工作参数 · 电性能参数
有效通过全工作温度范围，VDD=5V，CBYPASS=100nF；除非另有说明。
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Min | Typ | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VDD | 电源电压 | 3.0 | 5.0 | 5.5 | V | |
| IDD | 电源电流 | 无负载，fmag=0 rpm | 10 | 16 | 22 | mA |
| Vbg | 基准电压 | 1.18 | 1.25 | 1.32 | V | |
| Vref | 参考电压 | 45 | 50 | 55 | %VDD | |
| Vth(on) | 开启电压阈值 | 增加电压 | 2.6 | 2.75 | 2.9 | V |
| Vth(off) | 关闭电压阈值 | 降低电压 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | V |
| Vth(Hys) | 迟滞 | 0.15 | — | — | V | |
| VR(offset) | 参考电压偏差 | 470 | 500 | 530 | mV | |
| fsys | 系统时钟 | 调整了偏置电流 | 0.8 | 1 | 1.2 | MHz |
| fsdc | AD 转换器频率 | 调整了偏置电流 | 13 | 16 | 19 | MHz |
| RES(sdc) | 分辨率 | — | 12 | — | bit | |
| INL(opt) | 非线性误差 | VDD=5V, Temp=25℃, Din=1.0mm | −0.5 | — | 0.5 | Deg |
| INL(temp) | 非线性误差 | 最佳线条拟合的最大误差，Tamb=−40 to 125℃ | −0.9 | — | 0.9 | Deg |
| AA(rel) | A/B 占空比 | 参考 A、B 的输出周期 | −20 | 0 | +20 | % |
| TD | 角度输出延时 | at ABZ hysteresis = "1LSB" | — | 18.0 | 45.0 | µs |
| Vpp | 正弦余弦幅度 | 3.2 | 4.0 | 4.8 | V | |
| t(on) | 调整时间 | ±最终振幅的 10% | — | — | 300 | µs |
| Vt(lo) | 最小幅度报警 | 1.0 | — | 2.8 | V | |
| Vt(hi) | 最大幅度报警 | 4.8 | — | 5.8 | V | |
| Fpwm | PWM 频率（默认） | VDD=5V, Temp=25℃ | 927 | 976 | 1024 | Hz |
| Fpwm | PWM 频率（可选） | VDD=5V, Temp=25℃ | 232 | 244 | 256 | Hz |
工作参数 · 磁性输入标准
有效通过全工作温度范围，VDD=5V，CBYPASS=100nF；除非另有说明。
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Min | Typ | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| dmag | 磁铁直径 | Φ6mm x 2.5mm 用于圆柱形磁铁 | 4.0 | 6.0 | 10.0 | mm |
| tmag | 磁铁厚度 | — | 2.5 | — | mm | |
| Din | 安装距离 | 推荐磁体 | — | 1.0 | 2.0 | mm |
| Hext | 磁场强度范围 | 在芯片表面 | 25 | — | 125 | mT |
| fmag | 转速频率 | — | — | 333 | Hz | |
| rpm | 转速 | — | — | 20 | krpm | |
| xdis | 霍尔阵列与磁铁中心偏差 | — | — | 0.2 | mm | |
| xpac | 霍尔阵列与封装中心偏差 | −0.15 | — | 0.15 | mm | |
| φpac | 芯片在封装体内偏移角度 | −3 | — | 3 | Deg | |
| hpac | 芯片与封装表面距离 | — | 0.4 | — | mm |
工作参数 · 数字输出（CS, SCLK, MOSI）
有效通过全工作温度范围，VDD=5V，CBYPASS=100nF；除非另有说明。
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Min | Typ | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vt(hi) | 高电平阈值 | — | — | 2 | V | |
| Vt(lo) | 低电平阈值 | 0.8 | — | — | V | |
| Ipd | 下拉电流 MOSI | V(I)=1V...VPD | 6 | 38 | 60 | µA |
| Ipu | 上拉电流 CS, SCLK | V(I)=0...VPD−1V | −80 | −140 | −200 | µA |
工作参数 · 数字输入（PTE）
有效通过全工作温度范围，VDD=5V，CBYPASS=100nF；除非另有说明。
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Min | Typ | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ipd | 下拉电流 PTE | V(I)=1V...VPD | 1 | 4 | 10 | µA |
| PTE(on) | 开启阈值 | — | 1.7 | — | V | |
| PTE(off) | 关闭阈值 | — | 1.3 | — | V |
工作参数 · 数字输出（A, B, Z, U, V, W, PWM, MISO, NERR）
有效通过全工作温度范围，VDD=5V，CBYPASS=100nF；除非另有说明。
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Min | Typ | Max | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vs(hi) | 饱和电压高电平 | I(hi)=−4mA, with reference to VDD | — | — | 200 | mV |
| Vs(lo) | 饱和电压低电平 | I(lo)=4mA, with reference to GND | — | — | 200 | mV |
| Ishort(hi) | 输出高电平短路到地 | V(hi)=GND | 10 | — | 20 | mA |
| Ishort(lo) | 输出低电平短路到地 | V(lo)=VDD | 5 | — | 15 | mA |
| tRise | 上升沿时间 | RL=100 Ω to GND | 5 | — | 30 | ns |
| tFall | 下降沿时间 | RL=100 Ω to VDD | 5 | — | 30 | ns |
SPI 时序参数
| Symbol | 参数 | Typ | 单位 |
|---|---|---|---|
| tL | CS 到 SCLK 建立时间 | 250 | ns |
| tCLK | SCLK 时钟周期 | 100 | ns |
| tH | SCLK 到 CS 保持时间 | tCLK/2 | ns |
| tCS | CS 到 EEPROM 就绪时间 | 250 | ns |
| tDO | SCLK 到 MISO 数据输出延时 | 50 | ns |
| tDI | MOSI 到 SCLK 数据输入建立 | 20 | ns |
| tOZ | CS 到 MISO 三态时间 | 10 | ns |
PWM 输出频率
位置计算：Position = ton × 4098 / (ton + toff) − 1；PWM 信号周期 4098。
| Symbol | 参数 | 测试条件 | Typ | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| fPWM | PWM 频率（976Hz 版） | 信号周期 4098 | 976 | Hz |
| PWM(MIN) | 最小脉宽（976Hz 版） | Position 0d, Angle 0 deg | 0.25 | μs |
| PWM(MAX) | 最大脉宽（976Hz 版） | Position 4095d, Angle 359.91 deg | 1024 | μs |
| fPWM | PWM 频率（244Hz 版） | 信号周期 4098 | 244 | Hz |
| PWM(MIN) | 最小脉宽（244Hz 版） | Position 0d, Angle 0 deg | 1 | μs |
| PWM(MAX) | 最大脉宽（244Hz 版） | Position 4095d, Angle 359.91 deg | 4096 | μs |
技术图
技术规格
| 封装 | SS |
| UVW | 1~16 |
| KRPM | 20 |
| PWM(Hz) | 224/976 |
| 状态 | 量产 |
| ABZ-Line | 1~1024 |
| 电压范围 | 3V~5.5V |
| 分辨率 | 12bit |
| 数字接口 | SPI |
| Analog | - |
历史版本
| 版本 | 日期 | 说明 |
|---|---|---|
| Rev.E0.1 | 2019-04-05 | 初始规格书 |
| Rev.A1.0 | 2019-07-16 | 正式版发布 |
| Rev.A1.1 | 2020-05-31 | 格式更新 |
| Rev.A1.2 | 2025-02-17 | 统一格式发布 |