【经验】TMR91xx系列线性传感器的初始化能力建立，呈现传感器初始化必要支持电路的设计经验
多维科技的隧道磁电阻传感器由使用薄膜磁性材料结合而成的磁隧道结组成，例如坡莫合金，为了能够提供一个可以在磁场变化中有很大电阻变化的多层结构，并且在某些情况下提供磁通集中器，它能通过放大磁场进一步 提高灵敏度。这些磁性材料层和硬盘驱动器中使用的一样，因为磁场的应用会改变磁畴结构中原本磁性材料的编排。理想情况下，TMR传感器中的磁性薄膜结构会被均匀磁化成单个磁性结构，但是暴露在大的磁场中会导致过分磁化到磁性结构非均匀分布的状态，这样会降低传感器的表现，常常导致输出电压偏移和不必要的滞后。对多维科技的TMR传感器来说，这样的影响很小，但是在需要非常高精度的应用中，通过迅速的初始化传感器恢复到一个理想的配置结构并保证测量精度是值得的。这个应用手册表述的就是TMR91xx系列线性传感器的初始化能力的建立和为了呈现传感器初始化必要的支持电路。
图1是一个MTJ元件的结构原理图，一个叫做铁磁自由层(FMFL)，另一个叫做铁磁扎钉层(FMPL)。自由层的磁化是可以随着外部的磁场自由排列，扎钉层的磁化必须严格按照确定的方向与相邻的反铁磁层(AFPL) 耦合。自由层和扎钉层由隧道势垒层(Tunnel Barer)隔开。根据TMR效应的优势，MTJ元件的电阻与自由层/扎钉层磁化成线性关系。当自由层和扎钉层的磁化方向不平行时，MTJ元件的电阻很高。相反的，当自由层和扎钉层的磁化方向平行时，MTJ元件的电阻是最小值。这样利用适当的设计，MTJ元件的电阻响应和和加在自由层的磁场可以成线性关系，在大小阻值之间变化。MTJ元件的电阻是由一股穿过顶层电极和底层电极的正向电流测得的。
为了减少上述描述中对MDT TMR传感器的固有滞后问题的影响，应用程序描述了将初始化脉冲应用到MDT TMR91xx系列传感器的方法，以使它们的响应独立于磁场历史。TMR91xx传感器的初始化脉冲是使用-个包含在芯片内的螺旋线圈提供的，当由微控制器数字输出线或其他数字计时电路启动时，内置的螺旋线圈内置在LGA衬底上，传感器由两个芯片组成，放置在螺旋线圈的两端，因此更好地利用了线圈所需的面积，并将传感器芯片的尺寸减小到最小。
时钟信号是一个5 V的逻辑信号，它可能是一个重复的数字时钟信号，或者是-个由微控制器发出的信号。15V输入电源可以从5V的USB端口供应源中使用，使用的是一个MAX1683级的移位电路，配置为-一个三倍压器，该电路能够提供2.5个脉冲，持续时间为几微秒，这足以在磁通量集中器中重新调整磁域。尽管初始化电流脉冲有很大的峰值振幅，但在短时间内将电流损耗降低到足够低的值，整个系统可以通过USB端口或电池供电。
TMR91xx传感器也可以在没有微处理器的情况下使用定时器电路，比如LM555定时器。模拟输出的模拟输出大约为200赫兹带宽，如图16所示。通过增加脉冲频率和滤波器截止频率，可以增加带宽，但是更高的带宽将导致电力消耗的增加。
总之，虽然MDT TMR传感器在饱和时已经有很低的磁滞，但在TMR 91xx传感器中可以通过利用包内初始化线圈和适当的脉冲电路和算法来获得更低的磁滞和增加曝光范围。根据初始化算法，选择脉冲幅度和脉冲幅度。如果传感器只是偶尔初始化，则建议使用多个脉冲和最高可能的脉冲幅度。如果每次读取一个数据点时，传感器都被初始化，那么在每个数据点上，由于初始化脉冲的累积效应，一个较低的峰值振幅Init 脉冲序列可能就足够了。初始化脉冲可能不需要双相障碍，但是双相脉冲序列可能会更好地从通量集中器中移除被困的域。
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