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Tel: 781.329.4700 ©2012–2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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功能框图
V
S
V
DDI/O
GND
3-AXIS
MEMS
SENSOR
TEMPERATURE
SENSOR
AXIS
DEMODULATORS
ANTIALIASING
FILTERS
ADXL362
12-BIT
ADC
DIGITAL
LOGIC,
FIFO,
AND
SPI
INT1
INT2
MOSI
MISO
CS
SCLK
10776-001
图1.
微功耗、3轴、±2 g/±4 g/±8 g
数字输出MEMS加速度计
ADXL362
特性
超低功耗
可采用纽扣电池供电
1.8 µA @ 100 Hz ODR、2.0 V电源
3.0 µA @ 400 Hz ODR、2.0 V电源
270 nA运动唤醒模式
10 nA待机电流
高分辨率: 1 mg/LSB
内置系统级节能功能包括:
阈值可调的静止休眠/运动唤醒模式
自主中断处理,无需微控制器干预,系统其余部分电路可
以完全断电
深度嵌入式FIFO最大程度地减轻主机处理器负荷
唤醒状态输出支持实现独立的运动激活开关
噪声低至175 µg/√Hz
宽电源和I/O电压范围:1.6 V至3.5 V
非常适用于常用的1.8 V至3.3 V电源
支持外同步采样
片上温度传感器
SPI数字接口
可通过SPI命令选择测量范围
小尺寸、薄型(3 mm × 3.25 mm × 1.06 mm)封装
应用
助听器
家庭医疗设备
运动唤醒节能开关
无线传感器网络
运动使能计量设备
概述
ADXL362是一款超低功耗、3轴MEMS加速度计,输出数据
速率为100 Hz时功耗低于2 μA,在运动触发唤醒模式下功耗
为270 nA。与使用周期采样来实现低功耗的加速度计不同,
ADXL362没有通过欠采样混叠输入信号;它采用全数据速
率对传感器的整个带宽进行采样。
ADXL362通常提供12位输出分辨率;在较低分辨率足够
时,还提供8位数据输出以实现更高效的单字节传送。测
量范围为±2 g、±4 g及±8 g,±2 g范围内的分辨率为1 mg/LSB。
噪声电平要求低于ADXL362正常值550 μg/√Hz的应用可以选
择两个低噪声模式(典型值低至175 μg/√Hz)之一,电源电流
增加极小。
除了超低功耗以外,ADXL362还具有许多特性来实现真正
的系统级节能。该器件包含了一个深度多模式输出FIFO、
一个内置微功耗温度传感器和几个运动检测模式,其中包
括阙值可调的睡眠和唤醒工作模式,在该模式下当测量速
率为6 HZ左右时功耗低至270 nA。如有需要,可在检测到
运动时提供一个引脚输出来直接控制外部开关。此外,
ADXL362还支持对采样时间和/或系统时钟进行外部控制。
ADXL362可以在1.6V至3.5V的宽电源电压范围内工作,并
且必要时可以与采用独立低电源电压工作的主机接口。
ADXL362采用3 mm × 3.25 mm × 1.06 mm封装。
ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供
的最新英文版数据手册。
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目录
ADXL362
特性.....................................................................................................1
应用.....................................................................................................1
概述.....................................................................................................1
功能框图............................................................................................1
修订历史............................................................................................3
技术规格............................................................................................4
绝对最大额定值...............................................................................6
热阻 ...............................................................................................6
封装信息.......................................................................................6
推荐的焊接温度曲线.................................................................6
ESD警告........................................................................................6
引脚配置和功能描述 ......................................................................7
典型工作特性 ...................................................................................8
工作原理..........................................................................................13
机械器件操作............................................................................13
工作模式.....................................................................................13
可选测量范围............................................................................13
可选输出数据速率 ...................................................................13
电源/噪声权衡 ..........................................................................14
省电特性..........................................................................................15
所有模式下的功耗均非常低..................................................15
运动检测.....................................................................................15
FIFO.............................................................................................17
通信 .............................................................................................17
其他特性..........................................................................................18
自由落体检测............................................................................18
外部时钟.....................................................................................18
同步数据采样............................................................................18
自检 .............................................................................................18
用户寄存器保护........................................................................18
温度传感器 ................................................................................18
串行通信..........................................................................................19
SPI命令 .......................................................................................19
多字节传输 ................................................................................19
无效地址和地址折叠...............................................................19
延迟限制.....................................................................................19
无效命令.....................................................................................19
寄存器映射......................................................................................23
寄存器详解......................................................................................24
器件ID寄存器............................................................................24
器件ID:0x1D寄存器..............................................................24
器件ID:0xF2寄存器...............................................................24
芯片版本ID寄存器...................................................................24
X轴数据(8 MSB)寄存器 ..........................................................24
Y轴数据(8 MSB)寄存器 ..........................................................24
Z轴数据(8 MSB)寄存器...........................................................24
状态寄存器 ................................................................................25
FIFO条目寄存器.......................................................................26
X轴数据寄存器 .........................................................................26
Y轴数据寄存器 .........................................................................26
Z轴数据寄存器 .........................................................................26
温度数据寄存器........................................................................26
软复位寄存器............................................................................26
运动阈值寄存器........................................................................27
运动时间寄存器........................................................................27
静止阈值寄存器........................................................................27
静止时间寄存器........................................................................27
运动/静止控制寄存器 .............................................................29
FIFO控制寄存器.......................................................................30
FIFO样本寄存器.......................................................................31
INT1/INT2功能映射寄存器...................................................31
滤波器控制寄存器 ...................................................................33
电源控制寄存器........................................................................34
自检寄存器 ................................................................................35
应用信息..........................................................................................36
应用范例.....................................................................................36
电源 .............................................................................................37
FIFO模式 ....................................................................................38
中断 .............................................................................................39
使用同步数据采样 ...................................................................40
使用外部时钟............................................................................41
使用自检.....................................................................................41
非2.0 V电压下的操作 ..............................................................41
机械安装注意事项 ...................................................................41
加速度敏感轴............................................................................42
布局和设计建议........................................................................42
外形尺寸..........................................................................................43
订购指南.....................................................................................43
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ADXL362
修订历史
2013年2月—修订版A至修订版B
更改图7 .............................................................................................. 8
更改图11、图12和图13 .................................................................. 9
更改表7和表8 ................................................................................. 14
更改图31.......................................................................................... 16
更改表10.......................................................................................... 22
更改表12的位6 ............................................................................... 25
更改“静止时间寄存器”部分........................................................ 28
更改表13的LINK/LOOP位 .......................................................... 29
更改表17的ODR位 ........................................................................ 33
更改图43、图44和图45 ................................................................ 36
更改“启动程序”部分、图46和图47........................................... 37
更改图52.......................................................................................... 42
2012年9月—修订版0至修订版A
移动修订历史部分 .......................................................................... 3
更改“链接运动和静止检测”部分;增加图31、图32和图33,
重新排序.......................................................................................... 16
更改表13.......................................................................................... 29
更改图44.......................................................................................... 36
移动“电源去耦”部分..................................................................... 37
增加“电源”部分、“电源要求”部分和图47 .............................. 37
更新“外形尺寸”.............................................................................. 43
更改“订购指南”.............................................................................. 43
2012年8月—修订版0:初始版
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技术规格
除非另有说明,T
A
= 25°C,V
S
= 2.0 V,V
DD I/O
= 2.0 V,100 Hz ODR,加速度 = 0 g,默认寄存器设置。
1
表1.
参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位
传感器输入 各轴
测量范围 用户可选 ±2, ±4, ±8
g
非线性度 满量程百分比 ±0.5 %
传感器谐振频率 3500 Hz
轴间交调灵敏度
2
±1.5 %
输出分辨率 各轴
所有g范围 12 位
灵敏度 各轴
灵敏度校准误差
±10 %
X
OUT
、Y
OUT
、Z
OUT
灵敏度 2 g 范围 1 mg/LSB
4 g 范围 2 mg/LSB
8 g 范围 4 mg/LSB
X
OUT
、Y
OUT
和Z
OUT
比例因子 2 g 范围 1000 LSB/g
4 g 范围 500 LSB/g
8 g 范围 250 LSB/g
温度引起的灵敏度变化
3
−40°C至+85°C 0.05 %/°C
0 g 偏移 各轴
0 g 输出 X
OUT
, Y
OUT
−150 ±35 +150 mg
Z
OUT
−250 ±50 +250 mg
0 g 偏移与温度的关系
3
正常工作 X
OUT
, Y
OUT
±0.5 mg/°C
Z
OUT
±0.6 mg/°C
低噪声模式和超低噪声
模式
X
OUT
, Y
OUT
, Z
OUT
±0.35 mg/°C
噪声性能
噪声密度
正常工作 X
OUT
, Y
OUT
550 µg/√Hz
Z
OUT
920 µg/√Hz
低噪声模式 X
OUT
, Y
OUT
400 µg/√Hz
Z
OUT
550 µg/√Hz
超低噪声模式 X
OUT
, Y
OUT
250 µg/√Hz
Z
OUT
350 µg/√Hz
V
S
= 3.5 V; X
OUT
, Y
OUT
175 µg/√Hz
V
S
= 3.5 V; Z
OUT
250 µg /√Hz
带宽
低通(抗混叠)滤波器,−3 dB转折
频率
HALF_BW = 0 ODR/2 Hz
HALF_BW = 1 ODR/4 Hz
输出数据速率(ODR) 用户可选,8个输出频率 12.5 400 Hz
自检
输出变化
4
X
OUT
450 580 710 mg
Y
OUT
−710 −580 −450 mg
Z
OUT
350 500 650 mg
电源
工作电压范围(V
S
) 1.6 2.0 3.5 V
I/O电压范围(V
DD I/O
) 1.6 2.0 V
S
V
ADXL362
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参数 测试条件/注释 最小值 典型值 最大值 单位
供电电流
测量模式 100 Hz ODR (50 Hz带宽)
5
正常工作 1.8 µA
低噪声模式 3.3 µA
超低噪声模式 13 µA
唤醒模式 0.27 µA
待机 0.01 µA
电源抑制比(PSRR)
C
S
= 1.0 µF,R
S
= 100 Ω,C
IO
= 1.1 µF,
输入为V
S
上的100 mV正弦波
输入频率:100 Hz至1 kHz −13 dB
输入频率:1 kHz至250 kHz −20 dB
开启时间 100 Hz ODR (50 Hz带宽)
上电至待机 5 ms
测量模式指令至
有效数据
4/ODR
温度传感器
偏置 @ 25°C 350 LSB
标准差 290 LSB
灵敏度平均值 @ 25°C 0.065 °C/LSB
标准差 0.0025 °C/LSB
灵敏度重复性 @ 25°C ±0.5 °C
分辨率 12 位
环境参数
工作温度范围 −40 +85 °C
1
保证所有最低和最高技术规格。可能不保证典型技术规格。
2
轴间交调灵敏度定义为任意两轴之间的耦合。
3
−40°C至+25°C或+25°C至+85°C。
4
自检变化定义为自检置位时的输出变化(单位g)。
5
其它带宽设置下的功耗参见图30。
ADXL362
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