意法雙軸加速計(jì)集成更高性能

意法半導(dǎo)體目前擴(kuò)大了該公司的雙軸加速傳感器的產(chǎn)品系列，推出了兩個(gè)采用5 x 5 x 1.5mm微型LGA(基板柵格陣列) 無(wú)鉛封裝的新組件。
LIS2L02AL 和LIS2L06AL是兩個(gè)特別緊湊的雙軸加速計(jì)，它們?cè)鰪?qiáng)了ST現(xiàn)有的深受市場(chǎng)歡迎的“低重力加速度”的加速計(jì)產(chǎn)品系列，同時(shí)還縮小了偏移量公差，提高了溫度漂移性能，而且其更小的表面積和高度特別適合以輕薄纖細(xì)為特征的便攜應(yīng)用，例如，手機(jī)、PDA、便攜電腦和PCMCIA存儲(chǔ)卡。LIS2L02AL提供一個(gè)+/-2.0g (典型)的實(shí)際輸出范圍，而則LIS2L06AL提供一個(gè)動(dòng)態(tài)可選的+/-2.0g 和+/-6.0g輸出選項(xiàng)。
新組件僅在一個(gè)封裝內(nèi)就集成了一個(gè)強(qiáng)固的雙軸MEMS傳感器和一個(gè)CMOS接口芯片。接口芯片提供兩個(gè)同步實(shí)時(shí)模擬輸出：一個(gè)代表側(cè)向（橫向）運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)代表前后（縱向）運(yùn)動(dòng)。傳感器單元采用了ST為慣性和旋轉(zhuǎn)加速計(jì)專門(mén)開(kāi)發(fā)優(yōu)化的制造工藝，可以精確地測(cè)量DC加速運(yùn)動(dòng)（靜態(tài)傾斜）和AC加速運(yùn)動(dòng)，能夠承受最大10,000g的重力加速度，而且，傳感器單元還內(nèi)建一個(gè)自測(cè)試功能，允許用戶驗(yàn)證設(shè)備的功能性。接口芯片整合了輸出兩個(gè)模擬信號(hào)所需的多路復(fù)用器、電荷泵、分路器、采樣-保持和參考電路，典型帶寬2.0kHz。為了最大限度提高強(qiáng)健性和抗外部干擾性，整個(gè)信號(hào)處理鏈采用全微分結(jié)構(gòu)，最后一級(jí)將微分信號(hào)轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)，以便與外部世界兼容。
新組件主要優(yōu)點(diǎn)包括：極低的噪聲以及由此而產(chǎn)生的0.3mg（典型）高解析度；低功耗（典型條件下，3.3V時(shí)電源電流850μA），因此特別適合電池供電應(yīng)用；小型封裝，降低電路板空間以及系統(tǒng)成本；高溫穩(wěn)定性和低偏移量，因此在大多數(shù)應(yīng)用中，無(wú)需校準(zhǔn)操作；只通過(guò)每個(gè)通道一個(gè)的外部電容器調(diào)整帶寬優(yōu)化系統(tǒng)性能，工作溫度范圍-40o 到 +85oC。
基于硅微加工的MEMS技術(shù)的加速計(jì)具有極高的成本效益，這是因?yàn)檫@類產(chǎn)品具有很高的靈敏度、強(qiáng)健性、精確性，以及制造集成電路的大批量圓晶制造工藝的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。ST的雙軸加速傳感器整合一個(gè)能夠在硅基片上方活動(dòng)的自由空間為兩度的懸浮的硅結(jié)構(gòu)，沿每個(gè)軸運(yùn)動(dòng)都會(huì)引起發(fā)送給接口芯片的電容發(fā)生變化。接口芯片把這些電容變化轉(zhuǎn)換成與運(yùn)動(dòng)成正比的校準(zhǔn)過(guò)的模擬電壓。因此，電路板安裝比兩個(gè)分立的線路傳感器簡(jiǎn)單很多。此外，接口芯片在出廠前經(jīng)過(guò)精確調(diào)整以確保可重復(fù)的性能，而無(wú)需調(diào)整最終產(chǎn)品的生產(chǎn)線。
該器件內(nèi)建的自測(cè)試功能允許用戶驗(yàn)證該器件的機(jī)械和電氣組件，在自測(cè)輸入引腳上施加一個(gè)邏輯信號(hào)，會(huì)在該器件內(nèi)部建立一個(gè)效果與真實(shí)物理加速相同的電場(chǎng)，引起傳感器移動(dòng)，使電容發(fā)生變化，接口芯片檢測(cè)和調(diào)節(jié)電容，然后，與預(yù)計(jì)的數(shù)值進(jìn)行比較。
接口芯片在出廠前校準(zhǔn)了靈敏度，將偏移量調(diào)整到零g。微調(diào)數(shù)值保存在該器件的一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)。無(wú)論何時(shí)器件打開(kāi)電源，微調(diào)參數(shù)都會(huì)下傳到寄存器內(nèi)，以供工作期間使用，這個(gè)功能使用戶無(wú)需進(jìn)一步校準(zhǔn)即可使用該器件。
LIS2L02AL 和 LIS2L06AL的目標(biāo)應(yīng)用包括移動(dòng)終端、游戲、虛擬-現(xiàn)實(shí)設(shè)備、便攜電腦和其它手持設(shè)備的數(shù)據(jù)保護(hù)所需的自由降落檢測(cè)、慣性導(dǎo)航和防盜系統(tǒng)、各種設(shè)備、機(jī)器人和其它工業(yè)應(yīng)用，這兩款產(chǎn)品均已上市，訂購(gòu)數(shù)量10,000件，單價(jià)分別為2.80美元和3.10美元。
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