飞思卡尔半导体公司
数据表：技术数据
文档编号： MMA7331LC
第2版， 6/2011
± 4G， ± 9克三轴低g
微机械加速度计
该MMA7331LC是一款低功耗，低姿态电容式微
加速度计具有信号调理， 1极点低通滤波器，
温度补偿，自检，和克 - 选择其允许所述
2灵敏度之间进行选择。零重力偏移和灵敏度是出厂设置
并且无需外部设备。该MMA7331LC包括睡眠模式
该器件功耗极低电流。这使得它非常适合
手持式电池供电的电子产品。
特点
3× 5× 1.0毫米LGA -14封装
低电流消耗： 400
μA
休眠模式： 3
μA
低工作电压： 2.2 V - 3.6 V
可选灵敏度（ ± 4G， ± 9克）
快速的开启时间（ 0.5毫秒启用响应时间）
自检的自由落体检测诊断
信号调理与低通滤波器
强大的设计，高冲击生存能力
符合RoHS
环保首选产品
低成本
MMA7331LC
MMA7331LC ： XYZ三轴
加速度计
±4g, ±9g
底部视图
14引脚
LGA
案例1977年至1901年
典型应用
3D游戏：倾斜和运动检测，事件记录
硬盘MP3播放器：自由落体检测
笔记本电脑：自由落体检测，防盗
手机：图像稳定性，文字滚动，运动拨号，电子罗盘
计步器：运动传感
PDA ：文本滚动
导航和惯性导航：电子罗盘倾斜补偿
机器人：运动传感
顶视图
N / C
13
12
11
10
9
N / C
X
OUT
Y
OUT
Z
OUT
14
SELF TEST
N / C
N / C
G-选择
N / C
N / C
订购信息
产品型号
MMA7331LCT
MMA7331LCR1
MMA7331LCR2
温度
范围
-40至+ 85°C
-40至+ 85°C
-40至+ 85°C
包
制图
1977-01
1977-01
1977-01
包
LGA-14
LGA-14
LGA-14
航运
TRAY
7 “带卷&
13 “磁带&卷轴
V
SS
V
DD
6
5
4
3
2
1
睡觉
图1.引脚连接
飞思卡尔半导体公司2011年版权所有。
7
8
V
DD
G-选择
时钟
根
X -温度
COMP
振荡器
X
OUT
睡觉
G-细胞
传感器
C到V
变流器
收益
+
滤波器
Y型温度
COMP
Y
OUT
自测
SELF TEST
控制逻辑
NVM TRIM
电路
Z-温度
COMP
Z
OUT
V
SS
图2.简化的加速度计功能框图
表1.最大额定值
（最大额定值的限制，以使设备可以在不造成永久损坏被暴露）。
等级
最大加速度（所有轴）
电源电压
跌落测试
(1)
存储温度范围
1.跌落到混凝土表面，从任何轴。
符号
g
最大
V
DD
D
降
T
英镑
价值
±5000
-0.3到+3.6
1.8
-40到+125
单位
g
V
m
°C
静电放电（ ESD ）
警告：本装置是对静电敏感
放电。
虽然飞思卡尔加速计包含内部
2000伏静电放电保护电路，额外的预防措施必须是
用户所采取的保护芯片免受ESD 。一次充电
超过2000伏的电压积累在人体或
相关的测试设备。一次充电这种规模的可
改变了芯片的性能或引起故障。当
处理加速度计，适当的ESD预防措施
随后，以避免把器械暴露于放电的哪
可能有损其性能。
MMA7331LC
2
传感器
飞思卡尔半导体公司
表2.工作特性
除非另有说明：
-
40℃ <牛逼
A
< 85°C ， 2.2 V < V
DD
< 3.6 V ，加速度= 0克，输出负载
(1)
特征
工作范围
电源电压
(3)
电源电流
(4)
电源电流睡眠模式
(4)
工作温度范围
加速范围， X轴， Y轴， Z轴
G-选择： 0
G-选择： 1
输出信号
零克（T
A
= 25 ° C，V
DD
= 2.8 V)
(5), (6)
XY
Z
零g温度系数
(7)
X
Y
Z
灵敏度（T
A
= 25 ° C，V
DD
= 2.8 V)
4g
9g
灵敏度
(4)
带宽响应
XY
Z
输出阻抗
SELF TEST
输出响应
X
OUT
, Y
OUT
Z
OUT
输入低
输入高
噪音
功率谱密度RMS （ 0.1赫兹 - 1千赫）
(4)
控制时序
上电响应时间
(8)
ENABLE响应时间
(9)
自我测试响应时间
(10)
传感元件共振频率
XY
Z
内部采样频率
输出级性能
满量程输出范围（I
OUT
= 3 A)
非线性，X
OUT
, Y
OUT
, Z
OUT
交叉轴灵敏度
(11)
(2)
符号
V
DD
I
DD
I
DD
T
A
g
FS
g
FS
民
2.2
—
—
-40
—
—
典型值
2.8
400
3
—
±4
±9
最大
3.6
600
10
+85
—
—
单位
V
μA
μA
°C
g
g
V
关闭
V
关闭
TCO
4g
TCO
9g
TCO
9g
TCO
9g
S
4g
S
9g
S，T
A
f
-3dBXY
f
-3dBZ
Z
O
1.316
1.45
-2
-12
-7.9
-8.4
289.5
75.2
-0.0075
—
—
24
1.4
1.4
±0.5
-6.4
-0.9
0
308
83.6
±0.002
400
300
32
1.484
1.484
2
-0.6
5.2
8.5
326.5
91.9
+0.0075
—
—
40
V
V
毫克/°C的
毫克/°C的
毫克/°C的
毫克/°C的
毫伏/克
毫伏/克
%/°C
Hz
Hz
kΩ
Δg
STXY
Δg
STZ
V
IL
V
IH
n
PSD
t
响应
t
启用
t
ST
f
GCELLXY
f
GCELLZ
f
CLK
V
FSO
NL
OUT
V
XY ， XZ ， YZ
+0.05
+0.5
V
SS
0.7 V
DD
—
—
—
—
—
—
—
V
SS
+0.1
-1.0
-5.0
-0.1
+1.0
—
—
350
1.0
0.5
2.0
6.0
3.4
11
—
—
—
—
+1.2
0.3 V
DD
V
DD
—
2.0
2.0
5.0
—
—
—
V
DD
–0.1
+1.0
+5.0
g
g
V
V
μg/
Hz
ms
ms
ms
千赫
千赫
千赫
V
％ FSO
%
1.对于加载的输出时，测量的RC滤波器包括一个内部32 kΩ的电阻器和一个外部3.3 μF的电容后观察
在模拟输出各轴和一个0.1 （推荐的最低过滤时钟噪声）
μF
电容上的V
DD
- GND 。输出传感器
带宽确定由电容加在输出端。 F = 1 / 2π * （32× 10
3
） * C。 C = 3.3 nF的对应的BW = 1507 Hz，这是最小的
过滤出内部时钟噪声。
2.这些界限决定动作的量，一部分将满足规范的范围内。
3.在2.2和3.6 V的电源电压范围，该器件作为一个完全校准的线性加速度计。超出这些供给限制了装置可
作为一个非线性器件，但并不保证在校准。
4.此值是衡量G-选择4G中的模式。
5.该设备可同时测量+和 - 的加速度。没有输入加速度的输出处于中间电源。为正加速度的输出将
增加高于V
DD
/ 2 。为负加速度，则输出将减小低于V
DD
/2.
6.最佳0克失调的表现，坚持AN3484和AN3447 。
7， X，Y ， Z = 0克
8.之间的全规模V的10％的响应时间
DD
输入电压和90％的最终操作的输出电压。
9.之间的满刻度睡眠模式的输入电压的10％和90％的最终操作的输出电压的响应时间。
10之间的满量程自测试输入电压的10 ％和90％的自我测试输出电压的响应时间。
的设备的拒绝的加速能力11.测量施加90°灵敏度的真实轴。
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3
工作原理
飞思卡尔加速度计是表面微机械加工的
集成电路的加速度计。
该装置由一个表面微加工的
电容感测单元（克细胞）和信号调节ASIC
包含在单个封装中。感测元件被密封
密封在使用微机械批量晶圆级
盖晶片。
是一个机械结构，从所形成的克细胞
（多晶硅）采用半导体半导体材料
过程（掩模和蚀刻） 。它可以建模为一组
的梁连接到该移动的可移动中央质量
固定横梁之间。可动波束可被偏转
从它们通过使该系统的其余部分的位置
加速度（图
3).
作为梁安装于中央质量的举动，所述
从它们在一侧的固定波束的距离将
按相同的量，该距离增大到固定
光束在另一侧减小。距离的变化
是加速度的测量值。
在G-细胞束形成两个背到背电容器
（图
3).
为中心梁加速度移动时，
光束的变化和各个电容的之间的距离
值会发生变化， （C = Aε / D ） 。其中A是的领域
梁，
ε
是介电常数，而D是距离
横梁之间。
该ASIC采用开关电容器技术来测量
对于g单元电容器，并提取从加速度数据
这两个电容之间的差。该ASIC也
信号条件和过滤器（开关电容器）的信号，
提供一个高层次的输出电压，比例和
与加速度成比例。
促进
G-选择
在G-选择功能允许两者之间的选择
敏感性。根据不同的逻辑输入放置在销10
该器件的内部增益，可以改变它的功能
了4G或9克灵敏度（表
3).
该功能非常适合当
一个产品需要有两个不同的敏感度的应用
为获得最佳性能。灵敏度可以在改变
随时在产品的操作。在G-选择引脚
可以悬空，只需要一个4G的应用
灵敏度器件具有内部上拉下来，以保持其
在该灵敏度（308毫伏/克）。
表3. G-选择引脚说明
G-选择
0
1
G-范围
4g
9g
灵敏度
308毫伏/克
83.6毫伏/克
睡眠模式
3轴加速度计提供了睡眠模式是
非常适合电池供电产品。当睡眠模式
活性，该装置的输出被关断，从而提供显著
减少工作电流。在7脚低输入信号
（睡眠模式）将会把该设备在此模式下，减少
至3的电流
μA
（典型值） 。对于较低的功耗，这是
建议设置G-选择到4G模式。通过将高
在7脚的输入信号时，器件将恢复到正常模式
的操作。
筛选
的3轴加速度计包含一个板上的单极
开关电容滤波器。因为该过滤器是利用实现
开关电容技术，对于不要求
外部无源元件（电阻，电容）来设置
的截止频率。
比例调节
比例调节只是意味着输出失调电压和
灵敏度线性比例随外加电压。那
是，由于电源电压增加时，灵敏度和偏移
线性增加;由于电源电压降低时，偏移量和
灵敏度降低线性。这是一个关键的特征时
接口与微控制器或A / D转换器，因为
它提供了电源引起的误差的系统级取消
在模拟到数字转换处理。
图3.简化的传感器物理模型
特殊功能
SELF TEST
该传感器提供了一个自检功能，可以让
验证的机械和电气完整性
加速度传感器在安装之前或之后的任何时间。这
特征是在诸如硬盘驱动器的关键
其中，保障系统的完整性，必须确保在
产品的使用寿命。客户可以使用自测试验证
可焊性，以确认该部分被安装到所述印刷电路板
正确。当启动自检功能，一
静电力被施加到每一个轴以使其偏转。
X轴和Y轴都略微偏转，而Z轴是
修剪偏转1克。这个过程确保了两者的
的机械（克细胞）和电子节
加速度计的功能一样。
MMA7331LC
4
传感器
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