摩托罗拉
半导体技术资料
订购此文件
通过XMMA1000P / D
微机械加速度计
该XMMA系列硅电容的，微机械加速度计
特点;信号调理， 4极的低通滤波器和温度
补偿。零重力抵消满量程和滤波器截止的出厂设置和
无需外部设备。一个完整的系统自检功能验证系统
功能。
该XMMA系列加速度计，适用于汽车碰撞
检测和记录，振动监测，汽车悬挂控制
家电控制系统等。
特点
最低满量程的测量
±
44g
标定，自检
积分信号调理和4极点滤波器
线性输出
强大的高抗撞击能力
比例
G-单元，全密封的晶圆级
可提供两种安装模式：
1 ）塑料DIP为Z轴感应（ XMMA1000P ）
2 ）助攻边卫的X轴感应（ XMMA2000W ）
典型应用
汽车碰撞检测和记录
汽车悬架控制
振动监测和记录
家电控制
机械轴承监测
电脑硬盘保护
电脑鼠标和游戏杆
虚拟现实输入设备
体育的诊断设备和系统
XMMA1000P
XMMA2000W
XMMA1000 ： Z轴灵敏度
XMMA2000 ：X轴灵敏度
微机械
加速度计
±
50g
11 10 9
13 12
15 14
16
7 8
5 6
3 4
1 2
DIP封装
CASE 648C -03
XMMA1000P
1
2
3
4
5
6
WB封装
CASE 456-03
XMMA2000W
简化加速度计功能框图
VDD
G- CELL
传感器
积分
收益
滤波器
温度
COMP
VOUT
VST
自测
控制逻辑&
EPROM TRIM电路
振荡器
钟将军
VSS
Senseon是摩托罗拉公司的一个商标。
替换MMA1000P / D
摩托罗拉传感器设备数据
摩托罗拉1997年公司
1
XMMA1000P XMMA2000W
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
动力加速（所有轴）
无动力加速（所有轴）
电源电压
跌落测试（ 1 ）
存储温度范围
符号
GPD
Gupd
VDD
Ddrop
TSTG
价值
500
2000
-0.3到+7.0
1.2
- 40 + 105
单位
g
g
V
m
°C
工作范围
（这些限制定义动作的量，一部分将满足规范的范围内。 ）
特征
电源电压（ 2 ）
电源电流
工作温度范围
符号
VDD
国际直拨电话
TA
民
4.75
1.0
– 40
典型值
5.0
4.0
—
最大
5.25
5.0
+85
单位
V
mA
°C
注意事项：
1.跌落到混凝土表面，从任何轴。
2.在4.75和5.25伏的电源电压范围，该器件作为一个完全校准的线性加速度计。除了这些供应限制
该装置可以作为一个非线性器件，但不能保证在校准。
静电放电（ ESD ）
由于技术进步半导体行业
试试，它现在已经成为了semicon-越来越重要
导体制造商，半导体和其他用户
电子元件完全理解的性质和
ESD的来源。更重要的是，彻底理解
其对质量和可靠性的影响必须被理解。
而摩托罗拉加速度计包含内部
2kV的ESD保护电路，额外的预防措施，必须采取
由用户来保护免受ESD芯片。一次充电超过
2000伏堆积在人体或相关联的
自动测试设备（ ATE ） 。一次充电这个magni-的
突地可以改变芯片的性能或引起故障。
当适当的ESD保护措施，其次在放电
不会有损于芯片的性能。
问：什么是G-力相对于方向
输出电压
A.加速度垂直响应重力g
包装件的平面。对于加速度射向
包装的顶部，则输出电压将增加上述
标称2.5 V.对于加速从顶部引导离开
包，输出将降低到低于2.5V。参见
“肯定加速度传感方向''图上
第7页。
问：什么是克细胞的谐振频率？
答加速度计的克细胞是过阻尼。第一谐振
包的恶性模式为10 kHz的DIP和5 kHz的范围
的助攻边卫。
问：什么是比例调节？
A.比例调节是在跟踪变化的传感器的能力
电源电压。这是一个关键的特征的接口，当一个
微控制器或A / D转换器。比例调节允许
在模拟电源引起的误差的系统级取消
登录到数字转换处理。指的是特别为特色的
根据工作原理Tures的部分更多
信息。
问：加速度计敏感器件对静电
放电（ESD ） ？
答：是的。 。 。在SENSEON加速度应如何处理
像其他的CMOS技术的设备。
问：可以在G-电池部分“锁'' ？
答：不，超量程站被设计成G-细胞
防止闭锁。 （闭锁是当的中间板
克 - 细胞粘附到上部或下部板）。
常问问题
问：什么是G-电池？
答克细胞是加速范围内的加速度传感器
erometer设备。它被密封在晶圆级到
确保无污染物的环境中，从而导致优异的
可靠的性能。
问：什么是典型的输出与界面？
A.加速度计装置设计与接口
模拟到可在大多数microcontrol-数字转换器
制器。输出具有2.5V的DC偏移，因此，正极和
负加速度是可衡量的。
2
摩托罗拉传感器设备数据
XMMA1000P XMMA2000W
工作特性
（除非另有说明：-40°
v
TA
v
+85°, 4.75
v
VDD
v
5.25 ，加速度= 0克，输出负载（ 1 ） ）
符号
S
S
VOFF
VOFF
G
VN
民
37.2
7.36
2.2
0.44 VDD
44
—
—
360
20
—
3.7
30
—
—
0.3
—
—
—
—
—
—
典型值
40
8.0
2.5
0.5 VDD
50
—
2.0
400
25
—
—
60
2.0
0.2
—
—
300
最大
42.8
8.64
2.8
0.56 VDD
—
3.5
—
440
30
1.4
—
120
—
—
VDD
单位
毫伏/克
毫伏/ V / G
V
V
g
毫伏有效值
mVpk
Hz
g
V
V
A
ms
ms
V
pF
％ FSO
度
％ FSO
千赫
特征
灵敏度（ TA = 25℃ ， VDD = 5.0 V） （ 2 ）
Sensitivity(2)
零加速输出（ 3 ） （ VDD = 5.0 V）
零加速输出
加速度范围（ 4 ）
噪声（10赫兹到400赫兹）（5）
时钟噪声（ 6）
滤波器截止频率
自检输出响应
自测输入低
自测输入高
自测试输入中（7）
自检响应时间（ 8 ）
电气饱和恢复时间（ 9 ）
满量程输出范围（ IOUT = 200
A)
容性负载驱动器（ 10 ）
输出阻抗
非线性
定位错误
横向灵敏度（ 11 ）
包装共振（ DIP / WB）
F 3分贝
GST
VIL
VIH
IIN
TST
—
Vfso
CL
ZO
—
—
—
—
*
VNC
*
0.3
100
—
—
—
—
—
＆ QUOT ;
3.0
3.0
10/5
1.0
注意事项：
1.对于加载输出测量后的RC滤波器由一个1 kΩ电阻和一个0.01观察
F
电容到地。
2.设备校准在20克。
3.该设备可同时测量+和加速度。没有输入加速度的输出处于中间电源。对于正加速度输出
会增加高于VDD / 2和为负加速度的输出将减小低于VDD / 2 。
4.参考的操作部分的原理样品G系列的计算。
5.参考的操作部分的原理样品RMS峰值到峰值计算。
6.在时钟频率
65千赫。
7.数字输入引脚具有内部下拉电流源，以防止意外的自检开始，由于外部电路板级泄漏。
8.时间的输出达到90％最终值的启动自检之后。
9.时间为放大器的加速度信号后的恢复，使它们达到饱和。
10.果脯相位裕度（60° ），以保证输出放大器的稳定性。
对拒绝的加速设备的能力11.测量施加90°灵敏度的真实轴。
*
^
摩托罗拉传感器设备数据
3
XMMA1000P XMMA2000W
工作原理
摩托罗拉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机械加工的电容器的
略去传感细胞（克细胞）和CMOS信号调节
专用集成电路包含在单个集成电路封装。该
感测元件是在晶片级气密密封
采用体硅微机械“帽'的晶片。
的G细胞是从半一个机械结构形成的
采用半导体亲导体材料（多晶硅）
正如事实（掩模和蚀刻） 。它由两个固定
板与可动板在两者之间。中心板
可以从它的静止位置通过使系被偏转
统到的加速度（图1） 。
当中间板挠曲，从它到1的距离
固定板将用相同量的显示增加
tance到另一个板下降。距离的变化是
测量加速度。
在G-电池板形成两个背到背电容器
（图2） 。为中心板加速运动时，
板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
板，
ε
是介电常数，而D是距离
板之间。
该CMOS ASIC采用开关电容技术
测量G-电池电容和提取加速
由两个电容器之间的差值数据。该
ASIC还信号条件和过滤器（开关电容）
的信号，从而提供一个高电平输出电压是比 -
公制和加速度成比例。
表1中。
额定峰峰值
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
6.6
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
％的置信水平
68%
87%
95.40%
98.80%
99.73%
99.90%
噪声的均方根值= 3.5mVrms
噪声的峰 - 峰值在99.9 ％的置信水平：
3.5mVrms * 6.6 = 23.1mVpp
自测
XMMA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
特征是在应用，如汽车安全气囊临界
其中，系统的完整性，必须确保在系统使用寿命
该车辆的。第四个“板” '被用在克细胞作为自
试板。该板是固定的，位于下EX-
的中心（可动）板的趋向部。当用户
适用于逻辑高输入到自测试针，一个校准宝
势横跨自检板和可移动应用
板。将所得的静电力（铁= 1/2 AV2 / d2）中
使中心板来偏转。得到的挠度，是
由加速度计的控制ASIC和比例测量
tional输出电压的结果。此过程可确保
无论是机械的（克细胞）和电子节
传感器是否正常。
比例调节
该XMMA1000P和XMMA2000W被设计成
“比例”“ 。也就是说，它们的转移函数将比例
佐丹奴国所施加的电源电压。此功能允许轻松
接口到使用比例共同微控制器
A / D变换器对系统的成本效益。
在操作中，比例式传感器的增益或“敏感” '会
改变为1：1与施加的电源电压和零信号
输出将在中间电源。 （ 2.5 V为5 V的VDD和2.625 V
为5.25 VDD） 。
最小的G系列计算
以计算accelerom-的最小克范围内的值
ETER几个因素要考虑。
这些因素包括，电源电压，所述
设备的灵敏度，偏移电压和输出轨。样本
对于最小克范围计算如下所示。
为了完成计算的轨道和偏移电压
必须从电源电压中减去，然后除以
电源电压乘以该设备的最坏情况
（最高）的灵敏度。
V
DD
0.56V
DD
0.3V
V
DD
（ 8.64mV V G ）
促进
图1 。
图2中。
特殊功能
筛选
摩托罗拉加速度计包含一个板载4针
开关电容滤波器。贝塞尔实现使用
因为它提供了最平坦的响应延迟（线性
相）从而保持脉冲形状的完整性。由于滤波器
之三是利用开关电容技术来实现，有
外部无源元件（电阻器没有要求
和电容器）来设置截止频率。
噪声计算
该噪声为摩托罗拉加速度计被指定为
均方根值，它是一个高斯噪声的统计值
源。要转换的均方根值一峰峰值在
一个特定的置信水平参考表1的样品校准 -
示culation在99.9 ％的置信水平。
*
*
*
0.3V
+
0.44V(0.00864)
+
V
DD
DD
50.93
*
34.72
V
DD
g
使用标准的5伏电源，最小G
范围被计算为：
50.926
*
34.722
+
43.98
[
44g
5.00
5
摩托罗拉传感器设备数据
QQ：2881677436 复制
