意法雙軸加速計集成更高性能

意法半導體目前擴大了該公司的雙軸加速傳感器的產(chǎn)品系列，推出了兩個采用5 x 5 x 1.5mm微型LGA(基板柵格陣列) 無鉛封裝的新組件。
LIS2L02AL 和LIS2L06AL是兩個特別緊湊的雙軸加速計，它們增強了ST現(xiàn)有的深受市場歡迎的“低重力加速度”的加速計產(chǎn)品系列，同時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為特征的便攜應用，例如，手機、PDA、便攜電腦和PCMCIA存儲卡。LIS2L02AL提供一個+/-2.0g (典型)的實際輸出范圍，而則LIS2L06AL提供一個動態(tài)可選的+/-2.0g 和+/-6.0g輸出選項。
新組件僅在一個封裝內(nèi)就集成了一個強固的雙軸MEMS傳感器和一個CMOS接口芯片。接口芯片提供兩個同步實時模擬輸出：一個代表側(cè)向（橫向）運動，另一個代表前后（縱向）運動。傳感器單元采用了ST為慣性和旋轉(zhuǎn)加速計專門開發(fā)優(yōu)化的制造工藝，可以精確地測量DC加速運動（靜態(tài)傾斜）和AC加速運動，能夠承受最大10,000g的重力加速度，而且，傳感器單元還內(nèi)建一個自測試功能，允許用戶驗證設(shè)備的功能性。接口芯片整合了輸出兩個模擬信號所需的多路復用器、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健性和抗外部干擾性，整個信號處理鏈采用全微分結(jié)構(gòu)，最后一級將微分信號轉(zhuǎn)換成單端信號，以便與外部世界兼容。
新組件主要優(yōu)點包括：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時電源電流850μA），因此特別適合電池供電應用；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)應用中，無需校準操作；只通過每個通道一個的外部電容器調(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)的加速計具有極高的成本效益，這是因為這類產(chǎn)品具有很高的靈敏度、強健性、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。ST的雙軸加速傳感器整合一個能夠在硅基片上方活動的自由空間為兩度的懸浮的硅結(jié)構(gòu)，沿每個軸運動都會引起發(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)換成與運動成正比的校準過的模擬電壓。因此，電路板安裝比兩個分立的線路傳感器簡單很多。此外，接口芯片在出廠前經(jīng)過精確調(diào)整以確保可重復的性能，而無需調(diào)整最終產(chǎn)品的生產(chǎn)線。
該器件內(nèi)建的自測試功能允許用戶驗證該器件的機械和電氣組件，在自測輸入引腳上施加一個邏輯信號，會在該器件內(nèi)部建立一個效果與真實物理加速相同的電場，引起傳感器移動，使電容發(fā)生變化，接口芯片檢測和調(diào)節(jié)電容，然后，與預計的數(shù)值進行比較。
接口芯片在出廠前校準了靈敏度，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非易失性存儲器內(nèi)。無論何時器件打開電源，微調(diào)參數(shù)都會下傳到寄存器內(nèi)，以供工作期間使用，這個功能使用戶無需進一步校準即可使用該器件。
LIS2L02AL 和 LIS2L06AL的目標應用包括移動終端、游戲、虛擬-現(xiàn)實設(shè)備、便攜電腦和其它手持設(shè)備的數(shù)據(jù)保護所需的自由降落檢測、慣性導航和防盜系統(tǒng)、各種設(shè)備、機器人和其它工業(yè)應用，這兩款產(chǎn)品均已上市，訂購數(shù)量10,000件，單價分別為2.80美元和3.10美元。
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