ADXRS620角速度陀螺仪技术手册

概述
ADXRS620是一款功能完备、成本低廉的角速率传感器（陀螺仪），采用ADI公司的表面微加工工艺制造，单芯片上集成了全部必需的电子器件。该器件制造技术与高可靠性汽车安全气囊加速度计所用的大规模BiMOS工艺相同。

输出信号RATEOUT (1B, 2A)是电压值，与围绕封装上表面垂直轴转动的角速率成比例。输出为所提供基准电源的比率。可以使用一个外部电阻来降低比例因子。一个外部电容用于设置带宽，其它外部电容用于操作。

该器件提供温度输出，供补偿技术使用。两路数字自测输入通过机电方式激励传感器，以测试传感器和信号调理电路是否正常工作。ADXRS620提供7 mm × 7 mm × 3 mm BGA陶瓷封装。
数据表：*附件：ADXRS620角速度陀螺仪技术手册.pdf

应用

• 车辆底盘翻转检测
• 惯性测量单元
• 平台稳定

特性

• 在单芯片上实现完整的角速度陀螺仪
• Z轴（偏航角速度）响应
• 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性
• 抗冲击能力：2000 g
• 输出为基准电源的比率
• 5 V 单电源供电
• 工作温度达105°C
• 根据数字命令执行自测
• 超小尺寸、重量轻（< 0.15 cc、< 0.5 克）
• 温度传感器输出
• 符合RoHS标准

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

ADXRS620基于谐振陀螺仪原理工作。两个多晶硅传感结构中，每个都包含一个抖动框架，该框架通过静电驱动至谐振状态，产生必要的速度分量，以便在受到角速率作用时生成科里奥利力。在每个框架的两个正交端，有可移动指状结构置于固定拾取指状结构之间，形成一个电容式拾取结构，用于感测科里奥利运动。产生的信号会传输至一系列增益和解调级，以产生电角速率输出。双传感器设计可抑制外部重力加速度和振动。带有信号调理电路的封装能在噪声环境中保持信号完整性。

静电谐振器工作需要18V至20V电压。由于大多数应用通常仅提供5V电压，所以内置了一个电荷泵。如果有外部18V至20V电源可用，CP1至CP4上的两个电容可被省略，并且该电源可以连接到CP5引脚（6D、7D）。在ADXRS620通电时，请勿将CP5接地。在某些情况下，电荷泵可能无法启动，但在不断开ADXRS620电源的情况下移除接地后，它可能会启动。

设置带宽

外部电容C_{OUT} 与片上电阻R_{OUT} 配合使用，构成一个低通滤波器，用于限制ADXRS620速率响应的带宽。由R_{OUT} 和C_{OUT} 设置的 - 3dB频率为：

该频率可精确控制，因为R_{OUT} 在制造过程中已被修整为180 kΩ ± 1% 。在RATEOUT引脚（1B、2A）和SUMJ引脚（1C、2C）之间应用的任何外部电阻R_{EXT} 会导致：

通常，除了低通滤波器之外，还会添加一个额外的（硬件或软件）滤波器，以衰减来自陀螺仪14kHz谐振频率解调尖峰的高频噪声。噪声频谱曲线如图21所示，典型情况下，该频率右侧的噪声密度会更高。因此，应选择比所需带宽更高的频率，以保持良好的相位响应。