ADIS16060是一種14位數(shù)字MEMS陀螺儀，采用串行外設(shè)接口(SPI)，使數(shù)據(jù)通信和通道選擇變得極其便利。這種陀螺儀的測(cè)量范圍為士50°/秒，帶寬為1kHz。借助幾種外部元件，ADIS16060可為整個(gè)測(cè)量范圍和帶寬提供數(shù)字控制能力。為了提供這種功能，需要將兩種通常相互獨(dú)立的功能整合起來:外部測(cè)量范圍和帶寬控制以及數(shù)字通道選擇。

外部范圍和帶寬控制

通過RATE和FILT兩個(gè)引腳，可以訪問陀螺儀模擬信號(hào)鏈中的一個(gè)重要放大器級(jí)。通過在這些引腳上使用外部元件，可實(shí)現(xiàn)范圍擴(kuò)展和帶寬修正。降低該節(jié)點(diǎn)的有效電阻(見等式1和等式2)可降低放大器增益，并增加MEMS傳感器內(nèi)核的測(cè)量范圍。這種配置下，最多可將原來士50°/秒的測(cè)量范圍擴(kuò)大4倍。用戶可在該節(jié)點(diǎn)上使用一枚外部電容(見等式3)，以根據(jù)需要對(duì)帶寬/噪聲進(jìn)行優(yōu)化取舍。

 

數(shù)字通道選擇

通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入開關(guān)，可訪問四個(gè)獨(dú)立的模擬通道:角速率(陀螺儀)、傳感器溫度和兩個(gè)輔助模擬輸人通道(AIN1, AIN2)。每個(gè)模擬通道都有互不依賴的獨(dú)特開關(guān)。換句話說，ADIS16060可以選擇性地將其RATE，AIN 1和AIN2三個(gè)引腳捆綁起來。圖2以顯示了三個(gè)獨(dú)立的阻抗(Z0， Z1，Z2)，旨在表明通過數(shù)字控制可實(shí)現(xiàn)四種定制型測(cè)量范圍和帶寬。

ADIS16060用SDI線路(在芯片片選信號(hào)上升之前)的最后8位來配置模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸人開關(guān)。表1列出了圖2中各種可能配置的配置序列。

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示例1

此例中，除標(biāo)準(zhǔn)的士50°/秒以外，兩個(gè)外部電阻提供了三種定制型測(cè)量范圍。

示例2

此例中，除標(biāo)準(zhǔn)的79.6 Hz以外，三個(gè)內(nèi)部電容提供了三種定制型帶寬。

示例3

此例提供了四種不同的測(cè)量范圍，同時(shí)使整體帶寬保持在原始值(36.2 Hz)的10%之內(nèi)，并使用了兩個(gè)額外電容(c1、c2)。

結(jié)論

ADIS16060的數(shù)字性能控制功能帶來了極大的設(shè)計(jì)靈活性，有助于降低系統(tǒng)的復(fù)雜性。最后列出可在開發(fā)此類系統(tǒng)時(shí)考慮的幾條技巧：

●在校準(zhǔn)采用該功能的系統(tǒng)時(shí)，器件容差可能要求對(duì)各種設(shè)置分別進(jìn)行校準(zhǔn)。
●在布局設(shè)計(jì)時(shí)，貫徹最佳操作實(shí)踐，以減少潛在的電磁干擾源，因?yàn)橥ㄟ^這些元件可以訪問陀螺儀的內(nèi)部模擬信號(hào)鏈。
●使用溫度傳感器時(shí)，需要開啟RATE，AIN1和AIN2三個(gè)引腳。讀取溫度時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致陀螺儀信號(hào)鏈發(fā)生帶寬變化。再次切換到讀取陀螺儀時(shí)，要留出適當(dāng)?shù)臅r(shí)間(取決于帶寬設(shè)置)以使陀螺儀信號(hào)鏈恢復(fù)正常。

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