16-bit-Interpolator mit BiSS-Interface

Höhere Performance für Sin/Cos-Sensoren

13. Februar 2025, 15:53 Uhr | Nicole Wörner

Neu im Portfolio von IC-Haus ist der hochintegrierte 16-bit Signal Conditioning Interpolator iC-NQE mit BiSS-Schnittstelle zur Signalkonditionierung und schnellen Sinus/Digital-Wandlung für magnetische oder optische Sensoren.

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Magnetische Weg- und Winkelmessgeräte arbeiten in der Regel mit groben Skalenteilungen, um einen angenehmen Leseabstand zu erzielen. Die eingangsseitige Auflösung ist gering, die Anforderungen an die Signalbehandlung und Umsetzung sind entsprechend hoch – eine Herausforderung für die Inter­pola­tions­elek­tronik. Dagegen liefern optische Sensoren, beispielsweise in linearen Wegmesssystemen, Signale mit höherer Frequenz und verlangen dennoch am Messpunkt bestmögliche Präzision: einen Jitter-armen Positionswert mit geringer Hysterese. Der neue Signalwandler iC-NQE von IC-Haus stellt sich genau diesen Anforderungen und bietet weitere Vorteile.

Präzise und schnelle Sinus/Digital-Umsetzung

Der iC-NQE bietet modernen Sensoren jetzt einen adäquaten Anschluss für eine ultraschnelle und dennoch präzise Sinus/Digital-Umsetzung mit 80 Msps für Auflösungen bis 16 bit pro Eingangsperiode. Dank moderner Prozesstechnologie konnten weitere Systemfunktionen integriert werden, beispielsweise ein Temperatursensor mit programmierbarer Alarmschwelle zur Betriebsüberwachung oder die nötigen Kabel­treiber auf Ausgangsseite, was wertvollen Bauraum im Sensorkopf einspart. Darüber hinaus ist der iC-NQE universell einsetzbar, sogar empfangsseitig als 32-bit-Zählerbaustein für Quadratursignale bis 500 kHz, auf IPC-Messkarten, im Umrichter oder in der SPS.

Programmierbare Verstärker für maximale Präzision

Zur Wandleransteuerung kommen hochwertige programmierbare Verstärker zum Einsatz, die kleine bis große differenzielle Sensorsignale von 30 mV bis 3 V akzeptieren. Klassische Signalfehler können dank analoger Korrekturen auf einen Restfehler kleiner 0,1 % ausgeglichen werden, zusätzlich ließe sich bei Bedarf sogar die Nichtlinearität des Sensors durch eine digitale Anpassung der Transferfunktion im Wandler korrigieren. Dieser basiert auf dem bewährten Vektor-Nachlaufverfahren für eine quasi latenzfreie Winkel­verfolgung. Ein glättendes Digitalfilter ist zur Entstörung optional zuschaltbar.

Kompakte Bauweise und vielseitige Schnittstellen

Der Baustein iC-NQE arbeitet an 3,3 V oder 5 V und wird im 32-poligem QFN mit 5 mm x 5 mm Kantenlänge geliefert. Beinhaltet sind die RS-422-Treiber zur Ausgabe von Quadratursignalen mit bis zu 16.384 AB-Impulsen zuzüglich Nullsignal (wahlweise UVW zur Motorkommutierung bis 32 Polpaare) sowie der nötige Transceiver für die serielle BiSS- oder SSI-Verkabelung. Embedded-Anwendungen mit MCU können SPI oder I2C als Datenschnittstelle nutzen.

Kompatibilität mit bestehenden Systemen

Für bestehende Applikationen, die Wandler der iC-NQx Bausteinserie im 20-poligen TSSOP nutzen, ist eine kompatible Variante von iC-NQE vorgesehen – eine Performance-Nachrüstung ist dadurch ohne Änderungen am PCB möglich.

IC-Haus stellt den neuen Baustein auf der embedded world 2025 aus: Halle 4, Stand 370


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