DRV5055A3QDBZT [TI]
具有模拟输出的比例式线性霍尔效应传感器 | DBZ | 3 | -40 to 125;型号: | DRV5055A3QDBZT |
厂家: | TEXAS INSTRUMENTS |
描述: | 具有模拟输出的比例式线性霍尔效应传感器 | DBZ | 3 | -40 to 125 传感器 |
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DRV5055
ZHCSHE8B –JANUARY 2018 –REVISED APRIL 2021
DRV5055 比例式线性霍尔效应传感器
1 特性
3 说明
• 比例式线性霍尔效应磁传感器
• 由3.3V 和5V 电源供电
• 模拟输出,提供VCC/2 静态失调电压
• 磁性灵敏度选项(VCC = 5V 时):
– A1/Z1:100mV/mT,±21mT 范围
– A2/Z2:50mV/mT,±42mT 范围
– A3/Z3:25mV/mT,±85mT 范围
– A4/Z4:12.5mV/mT,±169mT 范围
• 高速20kHz 检测带宽
• 低噪声输出,具有±1mA 驱动器
• 磁体温度漂移补偿(针对A1/A2/A3/A4 版本提供,
针对Z1/Z2/Z3/Z4 版本不提供)
• 标准行业封装:
DRV5055 是一款线性霍尔效应传感器,可按比例响应
磁通量密度。该器件可用于在各种应用中进行精确的位
置检测。
该器件由 3.3V 或 5V 电源供电。当不存在磁场时,模
拟输出可驱动 1/2 VCC。输出会随施加的磁通量密度呈
线性变化,四个灵敏度选项可根据所需的检测范围提供
最大的输出电压摆幅。南北磁极产生唯一的电压。
该器件可检测垂直于封装顶部的磁通量,两个封装选项
可提供不同的检测方向。
该器件使用比例式架构,当外部模数转换器 (ADC) 使
用相同的 VCC 作为其基准电压时,可消除 VCC 容差产
生的误差。此外,该器件具有磁体温度补偿功能,可抵
消磁体漂移,在 –40°C 至 125°C 的宽温度范围内实
现线性性能。还提供了无磁体漂移温度补偿的器件选
项。
– 表面贴装SOT-23
– 穿孔TO-92
2 应用
器件信息(1)
• 精确位置检测
• 工业自动化和机器人
• 家用电器
• 游戏手柄、踏板、键盘、触发器
• 高度找平、倾斜和重量测量
• 流体流速测量
封装尺寸(标称值)
器件型号
DRV5055
封装
SOT-23 (3)
TO-92 (3)
2.92mm × 1.30mm
4.00mm × 3.15mm
(1) 如需了解所有可用封装,请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
• 医疗设备
• 绝对值角度编码
• 电流检测
OUT
VCC
VCC
VL (MAX)
DRV5055
VCC
Controller
ADC
OUT
VCC /2
GND
VL (MIN)
0 V
B
典型原理图
north
0 mT
south
磁响应
本文档旨在为方便起见,提供有关TI 产品中文版本的信息,以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息,请访问
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English Data Sheet: SBAS640
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
6 规格................................................................................... 4
6.1 绝对最大额定值...........................................................4
6.2 ESD 等级.................................................................... 4
6.3 建议运行条件.............................................................. 4
6.4 热性能信息..................................................................4
6.5 电气特性......................................................................4
6.6 磁特性......................................................................... 5
6.7 典型特性......................................................................6
7 详细说明............................................................................ 9
7.1 概述.............................................................................9
7.2 功能方框图..................................................................9
7.3 特性说明......................................................................9
7.4 器件功能模式............................................................ 13
8 应用和实施.......................................................................14
8.1 应用信息....................................................................14
8.2 典型应用....................................................................15
8.3 注意事项....................................................................17
9 电源相关建议...................................................................18
10 布局............................................................................... 18
10.1 布局指南..................................................................18
10.2 布局示例..................................................................18
11 器件和文档支持..............................................................19
11.1 文档支持..................................................................19
11.2 接收文档更新通知................................................... 19
11.3 支持资源..................................................................19
11.4 商标.........................................................................19
11.5 静电放电警告...........................................................19
11.6 术语表..................................................................... 19
12 机械、封装和可订购信息...............................................19
4 修订历史记录
注:以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
Changes from Revision A (June 2020) to Revision B (April 2021)
Page
• 更新了整个文档中的表格、图和交叉参考的编号格式.........................................................................................1
• 将绝对最大工作结温从150°C 更改为170°C......................................................................................................4
• 从磁特性表中删除了“产品预发布”表注..........................................................................................................5
Changes from Revision * (January 2018) to Revision A (June 2020)
Page
• 在数据表中添加了零TC 灵敏度选项...................................................................................................................1
• 在电气特性中添加了零TC 信息.........................................................................................................................4
• 在磁特性中添加了零TC 信息............................................................................................................................ 5
• 在典型特性部分中添加了DV5055Z1/Z2/Z3/Z4 选项的图..................................................................................6
• 更新了方程式1 中的STC 定义..........................................................................................................................10
• 更新了磁体的灵敏度温度补偿部分中的零TC 选项..........................................................................................12
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5 引脚配置和功能
VCC
1
3
GND
OUT
2
图5-1. DBZ 封装3 引脚SOT-23 顶视图
1
2
3
VCC GND OUT
图5-2. LPG 封装3 引脚TO-92 顶视图
表5-1. 引脚功能
引脚
I/O
说明
SOT-23
TO-92
名称
VCC
1
2
3
1
3
2
电源。TI 建议将此引脚连接到一个电容值至少为0.01µF 的接地陶瓷电容器。
—
OUT
GND
O
模拟输出
接地基准
—
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)(1)
最小值
–0.3
-0.3
最大值
7
单位
V
VCC
电源电压
OUT
VCC+0.3
V
输出电压
T
磁通量密度,BMAX
工作结温,TJ
贮存温度,Tstg
无限
-40
-65
170
150
°C
°C
(1) 应力超出绝对最大额定值下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些列出的值仅仅是应力额定值,这并不表示器件在这些条件下以及
在建议运行条件以外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM),符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-001
±2500
标准(1)
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模型(CDM),符合JEDEC 规范JESD22-C101(2)
±750
(1) JEDEC 文档JEP155 指出:500V HBM 能够在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出:250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 建议运行条件
在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
最小值
3
最大值
单位
3.63
5.5
1
电源电压(1)
VCC
V
4.5
-1
IO
mA
°C
持续输出电流
工作环境温度(2)
TA
-40
125
(1) 有两个隔离的工作VCC 范围。有关更多信息,请参阅工作VCC 范围部分。
(2) 必须遵循功率耗散和热限值。
6.4 热性能信息
DRV5055
热指标(1)
SOT-23 (DBZ)
TO-92 (LPG)
单位
3 引脚
170
66
3 引脚
121
67
RθJA
RθJC(top)
RθJB
YJT
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
结至外壳(顶部)热阻
结至电路板热阻
49
97
1.7
7.6
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
YJB
48
97
(1) 有关新旧热指标的更多信息,请参阅半导体和IC 封装热指标应用报告。
6.5 电气特性
对于VCC = 3V 至3.63V 和4.5V 至5.5V,在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
测试条件(1)
参数
最小值
典型值
最大值
单位
mA
µs
ICC
tON
6
10
工作电源电流
175
330
开通时间(参阅图7-4)
B = 0mT,OUT 无负载
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对于VCC = 3V 至3.63V 和4.5V 至5.5V,在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
测试条件(1)
参数
最小值
典型值
最大值
单位
kHz
µs
fBW
td
20
检测带宽
10
从B 变化到OUT 变化
VCC = 5V
传播延迟时间
130
215
0.12
0.2
12
BND
以输入为基准的RMS 噪声密度
nT/√Hz
VCC = 3.3V
VCC = 5V
BN
mTPP
BND × 6.6 × √20kHz
输入参考噪声
VCC = 3.3V
DRV5055A1/Z1
DRV5055A2/Z2
DRV5055A3/Z3
DRV5055A4/Z4
6
以输出为基准的噪声(2)
VN
BN × S
mVPP
3
1.5
(1) B 是施加的磁通密度。
(2) VN 表示器件输出端的电压噪声。如果不需要完整的器件带宽,则可以使用RC 滤波器来降低噪声。
6.6 磁特性
对于VCC = 3V 至3.63V 和4.5V 至5.5V,在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
测试条件(1)
参数
最小值
典型值
最大值
2.57
单位
VCC = 5V
2.43
2.5
B = 0mT,TA =
VQ
V
静态电压
25°C
VCC = 3.3V
1.59
1.65
1.71
B = 0mT,
VQΔT
±1%×VCC
V
静态电压温漂
TA = –40°C 至125°C 与25°C
1000 小时高温工作应力
静态电压比例式误差(2)
静态电压寿命漂移
VQRE
VQΔL
±0.2%
< 0.5%
100
50
DRV5055A1/Z1
95
47.5
23.8
11.9
57
105
52.5
26.2
13.2
63
DRV5055A2/Z2
DRV5055A3/Z3
DRV5055A4/Z4
DRV5055A1/Z1
DRV5055A2/Z2
DRV5055A3/Z3
DRV5055A4/Z4
DRV5055A1/Z1
DRV5055A2/Z2
DRV5055A3/Z3
DRV5055A4/Z4
DRV5055A1/Z1
DRV5055A2/Z2
DRV5055A3/Z3
DRV5055A4/Z4
VCC = 5V,
TA = 25°C
25
12.5
60
S
mV/mT
灵敏度
28.5
14.3
7.1
30
31.5
15.8
7.9
VCC = 3.3V,
TA = 25°C
15
7.5
±21
±42
±85
±169
±22
±44
±88
±176
0.2
VCC = 5V,
TA = 25°C
线性磁感应范围(3) (4)
BL
mT
VCC = 3.3V,
TA = 25°C
输出电压线性范围(4)
VL
VCC-0.2
V
DRV5055A1、DRV5055A2、
DRV5055A3、DRV5055A4
磁体的灵敏度温度补偿(5)
STC
0.12
0
%/°C
DRV5055Z1、DRV5055Z2、
DRV5055Z3、DRV5055Z4
磁体的灵敏度温度补偿(5)
STCz
%/°C
灵敏度线性误差(4)
V
V
OUT 处于VL 范围之内
OUT 处于VL 范围之内
SLE
SSE
±1%
±1%
灵敏度对称性误差(4)
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对于VCC = 3V 至3.63V 和4.5V 至5.5V,在自然通风条件下的工作温度范围内测得(除非另有说明)
测试条件(1)
参数
灵敏度比例式误差(2)
灵敏度寿命漂移
最小值
典型值
最大值
2.5%
单位
TA = 25°C,
SRE
SΔL
–2.5%
以VCC = 3.3V 或5V 为基准
< 0.5%
1000 小时高温工作应力
(1) B 是施加的磁通密度。
(2) 请参阅比例式架构部分。
(3) BL 表示25°C 时的最小线性检测范围(考虑了最大VQ 和灵敏度容差)。
(4) 请参阅灵敏度线性度部分。
(5) STC 表示器件随温度增加灵敏度的速率。有关更多信息,请参阅磁体的灵敏度温度补偿部分。
6.7 典型特性
在TA = 25°C 条件下测得(除非另有说明)
2.6
2.4
2.2
2
2.6
2.4
2.2
2
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
1.8
1.8
1.6
1.6
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Temperature (èC)
DRV5055Z1/Z2/Z3/Z4
图6-2. 静态电压与温度之间的关系
Temperature (èC)
D002
DRV5055A1/A2/A3/A4
图6-1. 静态电压与温度之间的关系
2.8
2.6
2.4
2.2
2
2.8
2.6
2.4
2.2
2
1.8
1.6
1.4
1.8
1.6
1.4
3
3.25 3.5 3.75
4 4.25 4.5 4.75
Supply Voltage (V)
5
5.25 5.5
3
3.25 3.5 3.75
4 4.25 4.5 4.75
Supply Voltage (V)
5
5.25 5.5
D003
DRV5055Z1/Z2/Z3/AZ
DRV5055A1/A2/A3/A4
图6-3. 静态电压与电源电压之间的关系
图6-4. 静态电压与电源电压之间的关系
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6.7 典型特性(continued)
在TA = 25°C 条件下测得(除非另有说明)
80
120
100
80
60
40
20
0
DRV5055A1
DRV5055A2
DRV5055A3
DRV5055A4
60
40
20
0
DRV5055A1
DRV5055A2
DRV5055A3
DRV5055A4
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Temperature (èC)
Temperature (èC)
D004
D005
VCC = 3.3V
VCC = 5V
图6-5. 灵敏度与温度之间的关系
图6-6. 灵敏度与温度之间的关系
80
60
40
20
0
120
100
80
60
40
20
0
DRV5055Z1
DRV5055Z2
DRV5055Z3
DRV5055Z4
DRV5055Z1
DRV5055Z2
DRV5055Z3
DRV5055Z4
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Temperature (èC)
Temperature (èC)
VCC = 3.3V
VCC = 5V
图6-7. 灵敏度与温度之间的关系
图6-8. 灵敏度与温度之间的关系
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
120
100
80
60
40
20
0
DRV5055A1
DRV5055A2
DRV5055A3
DRV5055A4
DRV055A1
DRV055A2
DRV055A3
DRV055A4
3
3.1
3.2
3.3 3.4
Supply Voltage (V)
3.5
3.6
4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
5
Supply Voltage (V)
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
D006
D007
VCC = 3.3V ±10%
VCC = 5V ±10%
图6-9. 灵敏度与电源电压之间的关系
图6-10. 灵敏度与电源电压之间的关系
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6.7 典型特性(continued)
在TA = 25°C 条件下测得(除非另有说明)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
120
100
80
60
40
20
0
DRV055Z1
DRV055Z2
DRV055Z3
DRV055Z4
DRV5055Z1
DRV5055Z2
DRV5055Z3
DRV5055Z4
3
3.1
3.2
3.3 3.4
Supply Voltage (V)
3.5
3.6
4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
5
Supply Voltage (V)
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
VCC = 3.3V ±10%
VCC = 5V ±10%
图6-11. 灵敏度与电源电压之间的关系
图6-12. 灵敏度与电源电压之间的关系
6.6
6.4
6.2
6
5.8
5.6
5.4
5.2
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Temperature (èC)
D001
图6-13. 工作电源电流与温度之间的关系
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7 详细说明
7.1 概述
DRV5055 是一款 3 引脚线性霍尔效应传感器,具有完全集成的信号调节、温度补偿电路、机械应力消除和放大
器。该器件由3.3V 和5V (±10%) 电源供电,测量磁通密度,输出以VCC 为基准的成比例模拟电压。
7.2 功能方框图
VCC
Element Bias
Bandgap
Reference
0.01 ꢀF
(minimum)
Offset
Cancellation
Trim
Registers
GND
Temperature
Compensation
VCC
Optional filter
OUT
Precision
Amplifier
Output
Driver
7.3 特性说明
7.3.1 磁通量方向
如图7-1 所示,DRV5055 对垂直于封装顶部的磁场分量很敏感。
TO-92
B
B
SOT-23
PCB
图7-1. 灵敏度方向
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在该文档中,从封装底部到顶部的磁通为正。当南磁极靠近封装顶部(标记侧)时,就会出现这种情况。从封装
顶部到底部的磁通量会产生负毫特斯拉值。
N
S
S
N
PCB
PCB
图7-2. 正B 的磁通方向
7.3.2 磁响应
当DRV5055 通电后,DRV5055 根据方程式1 输出模拟电压:
VOUT = VQ + B × Sensitivity(25°C) × (1 + STC × (TA œ 25°C))
(
)
(1)
其中
• VQ 通常是VCC 的一半
• B 是施加的磁通密度
• Sensitivity(25°C) 取决于器件选项和VCC
• STC 对于器件选项DRV5055A1 - DRV5055A4 通常为0.12%/°C,对于器件选项DRV5055Z1 - DRV5055Z4 通
常为0%/°C
• TA 是环境温度
• VOUT 处于VL 范围之内
例如,考虑DRV5055A3,VCC = 3.3V,温度为50°C,施加67mT。
在不考虑容差的情况下,VOUT = 1650mV + 67mT × (15mV/mT × (1 + 0.0012/°C × (50°C –25°C))) = 2685mV
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7.3.3 灵敏度线性度
当输出电压处于指定的 VL 范围内时,该器件会产生线性响应。在该范围之外,灵敏度会降低且呈非线性。图 7-3
展示了磁响应。
OUT
VCC
VL (MAX)
VCC /2
VL (MIN)
0 V
B
north
0 mT
south
图7-3. 磁响应
方程式2 用于计算BL,即25°C 时的最小线性检测范围(考虑了最大静态电压和灵敏度容差)。
VL(MAX) œ VQ(MAX)
BL(MIN)
=
S(MAX)
(2)
参数SLE 将线性误差定义为输出处于VL 范围内时任意两个正B 值和任意两个负B 值之间的灵敏度差异。
参数 SSE 将对称性误差定义为输出电压处于 VL 范围内时任何正 B 值与具有相同幅度的负 B 值之间的灵敏度差
异。
7.3.4 比例式架构
DRV5055 具有比例式模拟架构,可随电源电压线性调整静态电压和灵敏度。例如,与 VCC = 5V 相比,VCC
=
5.25V 时静态电压和灵敏度要高5%。当ADC 使用VCC 作为其基准时,无论电源电压容差如何,该行为都使外部
ADC 能够数字化一致的值。
方程式3 计算灵敏度比例式误差:
S(VCC) / S(5V)
VCC / 5V
S(VCC) / S(3.3V)
VCC / 3.3V
SRE = 1 œ
for VCC = 4.5 V to 5.5 V,
SRE = 1 œ
for VCC = 3 V to 3.63 V
(3)
其中
• S(VCC) 是当前VCC 电压下的灵敏度
• S(5V) 或S(3.3V) 是VCC = 5V 或3.3V 时的灵敏度
• VCC 是当前的VCC 电压
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方程式4 计算静态电压比例式误差:
VQ(VCC) / VQ(5V)
VQ(VCC) / VQ(3.3V)
VCC / 3.3V
VQRE = 1 œ
for VCC = 4.5 V to 5.5 V,
VQRE = 1 œ
for VCC = 3 V to 3.63 V
VCC / 5V
(4)
其中
• VQ(VCC) 是当前VCC 电压下的静态电压
• VQ(5V) 或VQ(3.3V) 是VCC = 5V 或3.3V 时的静态电压
• VCC 是当前的VCC 电压
7.3.5 工作VCC 范围
DRV5055 具有两个建议工作 VCC 范围:3V 至 3.63V 和 4.5V 至 5.5V。当 VCC 处于 3.63V 至 4.5V 的中间区域
时,器件会继续工作,但灵敏度不是很明确,因为在4V 附近有一个交叉阈值可以调整器件特性。
7.3.6 磁体的灵敏度温度补偿
磁体的磁场通常会随着温度的升高而变弱。DRV5055 能够通过随温度增加灵敏度或使灵敏度保持恒定进行补偿,
具体由参数 STC 和 STCz 定义。对于器件选项 DRV5055A1 - DRV5055A4,TA = 125°C 时的灵敏度通常比 TA =
25°C 时高 12%。对于器件选项 DRV5055Z1 - DRV5055Z4,TA = 125°C 时的灵敏度通常与 TA = 25°C 时的值相
同。
7.3.7 上电时间
施加 VCC 电压后,DRV5055 在设置输出之前需要短暂的初始化时间。参数 tON 表示在施加 0mT 并且 OUT 未连
接负载的情况下从VCC 超过3V 到OUT 处于VQ 的5% 以内的时间。图7-4 展示了该时序图。
VCC
3 V
tON
time
Output
95% × VQ
Invalid
time
图7-4. tON 定义
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7.3.8 霍尔元件位置
图7-5 展示了每个封装选项中检测元件的位置。
SOT-23
Top View
SOT-23
Side View
centered
50 µm
650 µm
80 µm
TO-92
Top View
2 mm
2 mm
TO-92
Side View
1.54 mm
1.61 mm
50 µm
1030 µm
115 µm
图7-5. 霍尔元件位置
7.4 器件功能模式
DRV5055 有一种在满足建议运行条件时适用的运行模式。
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8 应用和实施
备注
以下应用部分中的信息不属于TI 器件规格的范围,TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客 户应负责确定
器件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计,以确保系统功能。
8.1 应用信息
8.1.1 选择灵敏度选项
选择可测量所需磁通密度范围的最高DRV5055 灵敏度选项,从而尽可能地扩大输出电压摆幅。
与距离很近的极小磁体相比,尺寸更大的磁体和距离更远的感应距离通常可以实现更好的位置精度,因为磁通密
度随着磁体的接近而呈指数级增长。TI 在 https://www.ti.com/product/drv5013 上创建了一个在线工具来帮助进行
简单的磁体计算。
8.1.2 磁体的温度补偿
DRV5055 温度补偿旨在直接补偿钕 (NdFeB) 磁体的平均漂移并部分补偿铁氧体磁体。磁体的剩余感应 (Br) 对于
NdFeB 通常降低0.12%/°C,对于铁氧体通常降低0.20%/°C。当系统的工作温度降低时,温漂误差也会降低。
8.1.3 添加一个低通滤波器
如功能方框图 中所示,当不需要完整的 20kHz 带宽时,可以将一个 RC 低通滤波器添加到器件输出端以最大限度
地减小电压噪声。该滤波器可以提高信噪比 (SNR) 和整体精度。请勿在中间没有电阻器的情况下将电容器直接连
接到器件输出端,因为这样做会使输出不稳定。
8.1.4 断线检测设计
一些系统必须检测互连导线是否开路或短路。DRV5055 支持该功能。
首先,选择一个灵敏度选项,使输出电压在正常操作期间保持在VL 范围内。接下来在 OUT 和VCC 之间添加一个
上拉电阻器。TI 建议采用介于 20kΩ 和 100kΩ 之间的值,并且流经 OUT 的电流不得超过 IO 规格,包括进入外
部ADC 的电流。然后,如果测得的输出电压处于VCC 或GND 的150mV 范围以内,则存在故障情况。图8-1 展
示了该电路,表8-1 说明了故障情况。
PCB
DRV5055
VCC
VCC
OUT
Cable
VOUT
GND
图8-1. 导线故障检测电路
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表8-1. 故障情况和产生的VOUT
VOUT
故障情况
VCC 断开
接近GND
接近VCC
接近VCC
接近GND
GND 断开
VCC 对OUT 短路
GND 对OUT 短路
8.2 典型应用
S
N
图8-2. 常见的磁铁方向
表8-2. 设计参数
8.2.1 设计要求
此设计示例使用表8-2 中列出的参数。
设计参数
示例值
VCC
磁性
行程
5V
15 × 5 × 5mm NdFeB
12 mm
±75mT
25°C 时传感器的最大B
DRV5055A3
器件选项
8.2.2 详细设计过程
线性霍尔效应传感器有助于实现灵活的机械设计,因为许多可能的磁体方向和运动会产生可用的传感器响应。图
8-2 展示了最常见的方向之一,它使用传感器的整个北到南范围,在磁体移动时使磁通密度发生接近线性的变化。
在设计线性磁感应系统时,始终考虑以下三个变量:磁体、感应距离和传感器范围。选择灵敏度最高的
DRV5055,其BL(线性磁感应范围)大于应用中的最大磁通密度。要确定传感器接收到的磁通密度,TI 建议使用
磁场仿真软件,参考磁体规格并进行测试。
8.2.3 应用曲线
图8-3 展示了来自NdFeB 磁体的仿真磁通。
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图8-3. 仿真磁通
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8.3 注意事项
由于霍尔元件对垂直于封装顶部的磁场很敏感,因此必须使用正确的磁体靠近方式让传感器检测磁场。图 8-4 展
示了正确的方法和不正确的方法。
CORRECT
N
S
S
N
N
S
INCORRECT
N
S
图8-4. 正确的磁方法和不正确的磁方法
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9 电源相关建议
必须使用靠近器件的去耦电容器以最小电感提供局部能量。TI 建议使用容值至少为0.01µF 的陶瓷电容器。
10 布局
10.1 布局指南
磁场在没有明显干扰的情况下穿过大多数非铁磁材料。将霍尔效应传感器嵌入塑料或铝制外壳中来感应外部磁体
是惯常的做法。磁场也很容易穿过大多数印刷电路板,这使得将磁体放置在另一侧成为可能。
10.2 布局示例
VCC
GND
VCC
GND
OUT
OUT
图10-1. 布局示例
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11 器件和文档支持
11.1 文档支持
11.1.1 相关文档
请参阅以下相关文档:
• 德州仪器(TI),利用线性霍尔效应传感器测量角度概述应用简报
• 德州仪器(TI),增量旋转编码器设计注意事项应用简报
11.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知,请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册,即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息,请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
11.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料,可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范,并且不一定反映 TI 的观点;请参阅
TI 的《使用条款》。
11.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
11.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序,可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级,大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏,这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
11.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
12 机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更,恕不另行通知,且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本,请查阅左侧的导航栏。
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
DRV5055A1QDBZR
DRV5055A1QDBZT
DRV5055A1QLPG
DRV5055A1QLPGM
DRV5055A2QDBZR
DRV5055A2QDBZT
DRV5055A2QLPG
DRV5055A2QLPGM
DRV5055A3QDBZR
DRV5055A3QDBZT
DRV5055A3QLPG
DRV5055A3QLPGM
DRV5055A4QDBZR
DRV5055A4QDBZT
DRV5055A4QLPG
DRV5055A4QLPGM
DRV5055Z1QDBZR
DRV5055Z1QDBZT
DRV5055Z2QDBZR
DRV5055Z2QDBZT
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
SOT-23
SOT-23
TO-92
DBZ
DBZ
LPG
LPG
DBZ
DBZ
LPG
LPG
DBZ
DBZ
LPG
LPG
DBZ
DBZ
LPG
LPG
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3000 RoHS & Green
250 RoHS & Green
SN
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
N / A for Pkg Type
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
55A1
55A1
55A1
55A1
55A2
55A2
55A2
55A2
55A3
55A3
55A3
55A3
55A4
55A4
55A4
55A4
55Z1
55Z1
55Z2
55Z2
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
1000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
TO-92
N / A for Pkg Type
SOT-23
SOT-23
TO-92
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
N / A for Pkg Type
250
RoHS & Green
1000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
TO-92
N / A for Pkg Type
SOT-23
SOT-23
TO-92
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
N / A for Pkg Type
250
RoHS & Green
1000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
TO-92
N / A for Pkg Type
SOT-23
SOT-23
TO-92
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
N / A for Pkg Type
250
RoHS & Green
1000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
TO-92
N / A for Pkg Type
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
250
RoHS & Green
3000 RoHS & Green
250
RoHS & Green
Addendum-Page 1
PACKAGE OPTION ADDENDUM
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Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
DRV5055Z3QDBZR
DRV5055Z3QDBZT
DRV5055Z4QDBZR
DRV5055Z4QDBZT
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
ACTIVE
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
3
3
3
3
3000 RoHS & Green
250 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
250 RoHS & Green
SN
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
55Z3
55Z3
55Z4
55Z4
SN
SN
SN
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
Addendum-Page 2
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
27-Jan-2021
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 3
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
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14-Jul-2023
TAPE AND REEL INFORMATION
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
*All dimensions are nominal
Device
Package Package Pins
Type Drawing
SPQ
Reel
Reel
A0
B0
K0
P1
W
Pin1
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
(mm) W1 (mm)
DRV5055A1QDBZR
DRV5055A1QDBZR
DRV5055A1QDBZT
DRV5055A1QDBZT
DRV5055A2QDBZR
DRV5055A2QDBZR
DRV5055A3QDBZR
DRV5055A3QDBZR
DRV5055A3QDBZT
DRV5055A3QDBZT
DRV5055A4QDBZR
DRV5055A4QDBZR
DRV5055A4QDBZT
DRV5055A4QDBZT
DRV5055Z1QDBZR
DRV5055Z1QDBZT
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3000
3000
250
180.0
178.0
178.0
180.0
178.0
180.0
178.0
180.0
178.0
180.0
180.0
178.0
180.0
178.0
180.0
180.0
8.4
9.0
9.0
8.4
9.0
8.4
9.0
8.4
9.0
8.4
8.4
9.0
8.4
9.0
8.4
8.4
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
250
3000
3000
3000
3000
250
250
3000
3000
250
250
3000
250
Pack Materials-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
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Device
Package Package Pins
Type Drawing
SPQ
Reel
Reel
A0
B0
K0
P1
W
Pin1
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
(mm) W1 (mm)
DRV5055Z2QDBZR
DRV5055Z3QDBZR
DRV5055Z3QDBZT
DRV5055Z4QDBZR
DRV5055Z4QDBZT
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
3
3
3
3
3
3000
3000
250
180.0
180.0
180.0
180.0
180.0
8.4
8.4
8.4
8.4
8.4
3.15
3.15
3.15
3.15
3.15
2.77
2.77
2.77
2.77
2.77
1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
8.0
8.0
8.0
8.0
8.0
Q3
Q3
Q3
Q3
Q3
3000
250
Pack Materials-Page 2
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
14-Jul-2023
TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
*All dimensions are nominal
Device
Package Type Package Drawing Pins
SPQ
Length (mm) Width (mm) Height (mm)
DRV5055A1QDBZR
DRV5055A1QDBZR
DRV5055A1QDBZT
DRV5055A1QDBZT
DRV5055A2QDBZR
DRV5055A2QDBZR
DRV5055A3QDBZR
DRV5055A3QDBZR
DRV5055A3QDBZT
DRV5055A3QDBZT
DRV5055A4QDBZR
DRV5055A4QDBZR
DRV5055A4QDBZT
DRV5055A4QDBZT
DRV5055Z1QDBZR
DRV5055Z1QDBZT
DRV5055Z2QDBZR
DRV5055Z3QDBZR
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
SOT-23
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
DBZ
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3000
3000
250
213.0
180.0
180.0
213.0
180.0
213.0
180.0
213.0
180.0
213.0
213.0
180.0
213.0
180.0
213.0
213.0
213.0
213.0
191.0
180.0
180.0
191.0
180.0
191.0
180.0
191.0
180.0
191.0
191.0
180.0
191.0
180.0
191.0
191.0
191.0
191.0
35.0
18.0
18.0
35.0
18.0
35.0
18.0
35.0
18.0
35.0
35.0
18.0
35.0
18.0
35.0
35.0
35.0
35.0
250
3000
3000
3000
3000
250
250
3000
3000
250
250
3000
250
3000
3000
Pack Materials-Page 3
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
14-Jul-2023
Device
Package Type Package Drawing Pins
SPQ
Length (mm) Width (mm) Height (mm)
DRV5055Z3QDBZT
DRV5055Z4QDBZR
DRV5055Z4QDBZT
SOT-23
SOT-23
SOT-23
DBZ
DBZ
DBZ
3
3
3
250
3000
250
213.0
213.0
213.0
191.0
191.0
191.0
35.0
35.0
35.0
Pack Materials-Page 4
PACKAGE OUTLINE
DBZ0003A
SOT-23 - 1.12 mm max height
S
C
A
L
E
4
.
0
0
0
SMALL OUTLINE TRANSISTOR
C
2.64
2.10
1.12 MAX
1.4
1.2
B
A
0.1 C
PIN 1
INDEX AREA
1
0.95
(0.125)
3.04
2.80
1.9
3
(0.15)
NOTE 4
2
0.5
0.3
3X
0.10
0.01
(0.95)
TYP
0.2
C A B
0.25
GAGE PLANE
0.20
0.08
TYP
0.6
0.2
TYP
SEATING PLANE
0 -8 TYP
4214838/D 03/2023
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. Reference JEDEC registration TO-236, except minimum foot length.
4. Support pin may differ or may not be present.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
DBZ0003A
SOT-23 - 1.12 mm max height
SMALL OUTLINE TRANSISTOR
PKG
3X (1.3)
1
3X (0.6)
SYMM
3
2X (0.95)
2
(R0.05) TYP
(2.1)
LAND PATTERN EXAMPLE
SCALE:15X
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
0.07 MIN
ALL AROUND
0.07 MAX
ALL AROUND
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK DETAILS
4214838/D 03/2023
NOTES: (continued)
4. Publication IPC-7351 may have alternate designs.
5. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
DBZ0003A
SOT-23 - 1.12 mm max height
SMALL OUTLINE TRANSISTOR
PKG
3X (1.3)
1
3X (0.6)
SYMM
3
2X(0.95)
2
(R0.05) TYP
(2.1)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 THICK STENCIL
SCALE:15X
4214838/D 03/2023
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
7. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.
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PACKAGE OUTLINE
LPG0003A
TO-92 - 5.05 mm max height
S
C
A
L
E
1
.
3
0
0
TRANSISTOR OUTLINE
4.1
3.9
3.25
3.05
0.55
0.40
3X
5.05
MAX
3
1
3X (0.8)
3X
15.5
15.1
0.48
0.35
0.51
0.36
3X
3X
2X 1.27 0.05
2.64
2.44
2.68
2.28
1.62
1.42
2X (45 )
1
3
2
0.86
0.66
(0.5425)
4221343/C 01/2018
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
LPG0003A
TO-92 - 5.05 mm max height
TRANSISTOR OUTLINE
FULL R
TYP
0.05 MAX
ALL AROUND
TYP
(1.07)
METAL
TYP
3X ( 0.75) VIA
2X
METAL
(1.7)
2X (1.7)
2X
SOLDER MASK
OPENING
2
3
1
2X (1.07)
(R0.05) TYP
(1.27)
SOLDER MASK
OPENING
(2.54)
LAND PATTERN EXAMPLE
NON-SOLDER MASK DEFINED
SCALE:20X
4221343/C 01/2018
www.ti.com
TAPE SPECIFICATIONS
LPG0003A
TO-92 - 5.05 mm max height
TRANSISTOR OUTLINE
0
1
13.0
12.4
0
1
1 MAX
21
18
2.5 MIN
6.5
5.5
9.5
8.5
0.25
0.15
19.0
17.5
3.8-4.2 TYP
0.45
0.35
6.55
6.15
12.9
12.5
4221343/C 01/2018
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