ADXL325是小型、低功耗、3轴±5g加速计

特征

*三轴感应

*小巧低调的包装

*4毫米×4毫米×1.45毫米LFCSP

*低功耗：典型350μA

*单电源操作：1.8 V至3.6 V

*10000克电击存活

*优异的温度稳定性

*每轴带一个电容器的带宽调整

*符合RoHS/WEEE无铅标准

应用

*成本敏感、低功耗、运动和倾斜传感应用

*移动设备

*游戏系统

*磁盘驱动器保护

*图像稳定

*运动和健康设备

一般说明

ADXL325是一款小型、低功耗、完整的三轴加速度计，具有信号调节电压输出。该产品测量加速度的最小满标度范围为±5g。它可以测量倾斜传感应用中的静态重力加速度，以及由运动、冲击或振动引起的动态加速度。

用户使用XOUT、YOUT和ZOUT引脚上的CX、CY和CZ电容选择加速计的带宽。可以选择带宽以适合X和Y轴为0.5 Hz至1600 Hz范围和Z轴为0.5 Hz至550 Hz范围的应用。

ADXL325有4 mm×4 mm×1.45 mm、16引线、塑料引线框架芯片尺寸封装（LFCSP_LQ）等小尺寸产品。

功能框图

引脚配置和功能说明

典型性能特征

N>1000，除非另有说明。

操作理论

ADXL325是一个完整的三轴加速度测量系统。ADXL325的最小测量范围为±5 g。它包含多晶硅表面微机械传感器和信号调理电路，以实现开环加速度测量架构。输出信号是与加速度成比例的模拟电压。加速度计可以测量倾斜传感应用中重力的静态加速度，以及运动、冲击或振动产生的动态加速度。

该传感器是一种多晶硅表面微机械结构，建立在硅片上。多晶硅弹簧将结构悬挂在晶圆表面上，并提供对加速力的阻力。结构的挠度是用一个差动电容器来测量的，该电容器由独立的固定板和附着在移动质量上的板组成。固定板由180°异相方波驱动。加速度使移动质量偏移，使差动电容失去平衡，从而产生振幅与加速度成比例的传感器输出。然后使用相位敏感解调技术来确定加速度的大小和方向。

解调器的输出通过一个32 kΩ的电阻被放大并带离芯片。然后，用户通过添加电容器来设置设备的信号带宽。此过滤可提高测量分辨率并有助于防止混叠。

机械传感器

ADXL325使用单一结构来感应X、Y和Z轴。因此，三轴传感方向高度正交，交叉轴灵敏度很低。传感器模具与封装的机械偏差是交叉轴灵敏度的主要来源。当然，可以在系统级别校准机械偏差。

性能

创新的设计技术确保ADXL325内置高性能，而不是使用额外的温度补偿电路。结果，既没有量子化误差也没有非单调行为，并且温度滞后非常低（通常在-25°C到+70°C的温度范围内<3 mg）。

应用程序信息

电源去耦

对于大多数应用，一个0.1μF的电容器Cds，放置在ADXL325电源引脚附近，可以充分地将加速度计与电源上的噪声分离。然而，在50 kHz内部时钟频率（或其任何谐波）存在噪声的应用中，需要额外注意电源旁路，因为这种噪声可能导致加速度测量误差。如果需要额外的去耦，可以在电源线上插入一个100Ω（或更小）的电阻或铁氧体磁珠。此外，还可以与Cds并联添加更大的大容量旁路电容器（1μF或更大）。确保从ADXL325接地到电源接地的连接是低阻抗的，因为通过接地传输的噪声与通过Vs传输的噪声具有类似的效果。

使用C、C和C设置带宽十是的Z轴

ADXL325具有限制Xout、Yout和Zout引脚频带的规定。必须在这些管脚处添加电容器，以实现低通滤波以消除混叠和噪声。3db带宽方程是：

或者更简单

内部电阻器（RFILT)）的公差通常变化为其标称值（32 kΩ）的±15%，带宽也相应变化。在所有情况下，建议CX、CY和CZ的最小电容为0.0047μF。

自测

ST引脚控制自检功能。当该引脚设置为V时，静电力施加在加速计梁上。由此产生的光束移动允许用户测试加速计是否正常工作。输出的典型变化是X轴上的-1.08 g（对应于-190 mV），Y轴上的+1.08 g（+190 mV），Z轴上的+1.83 g（+320 mV）。正常使用时，此ST引脚可以保持开路或连接到公共（COM）。

切勿将ST引脚暴露在大于V+0.3 V的电压下。如果由于系统设计（例如，存在多个电源电压）而无法保证这一点，则建议在ST和V之间使用低V箝位二极管。

选择滤波器特性的设计权衡：噪声/BW权衡

选定的加速度计带宽最终决定测量分辨率（最小可检测加速度）。滤波可以降低噪声地板，提高加速度计的分辨率。分辨率取决于X、Y和Z处的模拟滤波器带宽。

ADXL325的输出具有大于500hz的典型带宽。用户必须在此时过滤信号以限制混叠错误。模拟带宽不得超过模拟到数字采样频率的一半，以最小化混叠。可以进一步降低模拟带宽以降低噪声并提高分辨率。

ADXL325噪声具有白高斯噪声的特性，在所有频率下，白高斯噪声的贡献相等，并以μg/√Hz（噪声与加速度计带宽的平方根成正比）来描述。用户应将带宽限制在应用程序所需的最低频率，以最大限度地提高加速度计的分辨率和动态范围。

利用单极滚降特性，ADXL325的典型噪声由:

通常需要噪声的峰值。峰间噪声只能用统计方法估计。表5有助于估计在给定均方根值的情况下超过各种峰值的概率。

使用3V以外的工作电压

ADXL325是在V=3V下测试和指定的；但是，它可以用低至1.8V或高达3.6V的电压供电。请注意，一些性能参数随着电源电压的变化而变化。

ADXL325输出是比率测量的；因此，输出灵敏度（或比例因数）随电源电压成比例变化。在V=3.6 V时，输出灵敏度通常为209 mV/g。在V=2 V时，输出灵敏度通常为116 mV/g。

零g偏置输出也是比率输出；因此，零g输出在所有电源电压下名义上等于V/2。

输出噪声不是比率测量的，而是以伏特为单位的绝对值；因此，噪声密度随着电源电压的增加而降低。这是因为当噪声电压保持恒定时，标度因数（mV/g）增加。在V=3.6v时，X轴和Y轴噪声密度通常为200μg/√Hz，而在V=2v时，X轴和Y轴噪声密度通常为300μg/√Hz。

自测试响应（g）与电源电压的平方大致成正比。然而，当灵敏度的比计量与电源电压相结合时，以伏特为单位的自测试响应与电源电压的立方大致成正比。

例如，在V=3.6 V时,ADXL325对于X轴约为-328 mV，对于Y轴约为+328 mV，对于Z轴约为+553 mV。在V=2 V时，X轴的自检响应约为-56 mV，Y轴为+56 mV，Z轴为-95 mV。

随着电源电压的降低，电源电流减小。V=3.6V时的典型电流消耗为375μA，V=2V时的典型电流消耗为300μA。

布局和设计建议

推荐的焊接外形如图25所示，然后是表6中外形特征的描述。推荐的PCB布局或焊环图如图26所示。

外形尺寸

加速计低功耗5G引脚测量噪声

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