ADXRS290用于稳定应用的超低噪声、双轴MEMS陀螺仪技术手册

概述
ADXRS290是一款高性能俯仰和滚动（层内双轴）角速率传感器（陀螺仪），设计用于稳定应用。

ADXRS290提供±100°/s输出满量程性能，灵敏度为200 LSB/°/s，其谐振磁盘传感器结构可实现围绕封装侧层内轴垂直转动的角速率测量。 角速率数据为16位二进制补码格式，可通过SPI数字接口访问。 ADXRS290具有0.004°/s/√Hz低噪底特性，集成可编程高通和低通滤波器。

ADXRS290提供4.5 mm × 5.8 mm × 1.2 mm、18引脚空腔层压封装。
数据表：*附件：ADXRS290用于稳定应用的超低噪声、双轴MEMS陀螺仪技术手册.pdf

应用

• 光学图像稳定
• 平台稳定
• 佩戴式产品

特性

• 俯仰和滚动速率陀螺仪
• 超低噪声：0.004°/s/√Hz
• 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性
• 节能待机模式
  待机模式下功耗为80 µA
  从待机模式启动时间短：<100 ms
• 低延迟：<0.5 ms（最宽带宽设置下的30 Hz输入）
• 串行外设接口(SPI)数字输出
• 可编程高通和低通滤波器
• 抗加速度能力：2000 g
• 工作电压：2.7 V至5.0 V
• 工作温度：-25°C至+85°C
• 4.5 mm × 5.8 mm × 1.2 mm空腔层压封装

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

ADXRS290旨在感测x轴和y轴的滚动（roll）和俯仰（pitch）角速率。ADXRS290基于振动速率陀螺仪原理工作。图23展示了四个耦合多晶硅传感结构中其中一个的简化示意图。每个传感结构包含一个通过静电驱动至谐振状态的谐振盘，该谐振盘在受到角速率作用时，会产生必要的旋转速度分量，以生成科里奥利力转矩。

当传感结构受到角速率作用时，产生的科里奥利力转矩会使每个圆盘发生倾斜运动，这种运动由圆盘下方的极板进行检测。圆盘和极板构成一个电容式拾取结构，用于感测角速率。产生的信号会传输至增益和同步解调级，以产生电角速率输出。该传感器的设计能够抑制线性和角加速度，因为外部重力加速度（g - force）会以共模信号的形式出现，并通过ADXRS290的全差分架构予以去除。

谐振器在工作时通常需要31V（典型值）的电压。由于大多数应用仅提供5V电压，所以芯片内置了一个开关稳压器。为使电荷泵电路正常工作，需要一个额定电压为50V的外部1μF电容。

经过同步解调和模数转换后，速率信号会通过一个单极点带通滤波器进行滤波。该滤波器的高通和低通极点可通过数字接口进行编程设置。