Microsoft Word - SZ007A_Spec_CH_V1.2_Final

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炜窃盛
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1 SZ7A 特性性优点应用 Applicatio 供电范围 : 4.75V~5.25V 功耗 :16mA 体积 :1.668mmx1.668mmx2.9mm 工作温度范范围 : 4 ~85 高分辨率, 动态范围大零输出漂移移低测量范围 : SZ7AC-N:±75 度 / 秒 SZ7AC-E:±15 度 / 秒 SZ7AC-R:±3 度 / 秒片内 EEPROM 调整内置 11bits ADC 模拟输出 / 数字输出 (SPI 接口 ) 组合导航汽车横滚控控制系统机器人远程信息产品描述 SZ7A 是一款 Z 轴角速度度传感器, 又称 Z 轴陀陀螺仪它将将高性能的硅硅微机械传感感器和信号号处理电路集集成在单芯片片封装中它具具有出色的温温度稳定性, 在 4 ~ 85 的工工作范围内能能保持高分辨辨率 SZ7A 内置温温度传感器, 提供与温度成正比的的电压输出 TEMP SZ7A 提供 ±75 度 / 秒 ±15 度 / 秒以及 ±3 度 / 秒三款满量程程器件供选择 ; 通过 SPI 命令, 可以以方便地读取取角速度信号号它可处理理信号 3dB 带宽高达 75Hz SZ7A 的输出电压与绕垂垂直于安装表面的轴旋旋转的角速度度成正比它它带一个低通通滤波器, 还有用于调调校的 EEPROM 本产品在出厂前前已调校完毕, 从而让客客户端无须调调整, 且不不需要外围有有源器件 SZ7A 采用陶瓷封装, 尺寸为 1.668mmx1.668mmx2.9mm 订单单信息产品品编号 SZ7AC N SZ7AC E SZ7AC R 包装装码 C(CLCC32) C(CLCC32) C(CLCC32) 选择择码 N E R 量程 ±755 º /s ±15 º /s ±3 º /s Page 1 of 18 Rev 1.2

2 SZ7A 目录 1. 模块框图 SZ7A 陀螺螺仪主要性性能指标电气特性绝对最大定定额引脚定义设计说明输出电电压 SPI 协议 ADC SPI 命令读角速速度读温温度典型应用封装尺寸产品标签回流焊炉温温标准环境兼容容性版本信息免责声明 Page 2 of 18 Rev 1.2

3 1. 模块框框图 SZ7A 图 1 1: 功能模块框图 Page 3 of 18 Rev 1.2

4 2. SZ7A 陀螺仪主主要性能能指标 SZ7A 工作作温度范围 : T= 4 to 85, 工作电压范围 :Vdd=4.75V ~ 5.25V 如无无特别指明, 测试条件为 : Vdd=5.VV,T=25 参数 Parameter 满量程 Full Scale Range 非线性度 Non Linearity 灵敏度 Seitivity /Scale Factor 灵敏度温漂 Scale Factor Drift 零输出 Zero Rate Output/ZRO 零输出温度度漂移 Zero Rate Temperature Drift 零输出时间稳定性 (Allan 方差 ) Zero Rate time stability based on Allan Deviation 零输出随电源变化漂移 3dB 带宽 Bandwidth( 3dB) 符号 Symbol FSin S= FSOUT/ FSin ZRO N E R 测试条条件 Test Condition 最佳适合曲线 Best fit line N 25, VDD=5V E 25, VDD=5V R 25, VDD=5V 4 ~ , VDD=5V 4 ~85 VDD=5V N VDD: V E VDD: V R VDD:4.75 ~ 5.25V 片外可选 External selectable ~ ~ 最小 Min. 典型 Typ. ±75 ±15 ±3 ± 最大 Max. 5 5 % 单位 Unit º /s º /s º /s % of FS OUT mv/ º /s LSB/ º /s mv/ º /s LSB/ º /s mv/ º /s LSB/ º /s %S V LSB %FS OUT º /h mv/v LSB/V mv/v LSB/V mv/v LSB/V Hz Page 4 of 18 Rev 1.2

5 输出噪声谱谱密度 Output Noise Deity 轴间耦合灵灵敏度 Cross seitivity 谐振频率 Resonant Frequency SZ7A º /s/sqrthz 2 % FS OUT KHz ADC 转换时间参考电压 VREF µs V 参考电压温温度系数 TC of VREF 振动灵敏度 Vibration seitivity 温度传感器器输出 Temperature Seor 温度传感器器温度系数 TC of Temperaturee Seor 4 ~ g PTP,1Hz,,7 Hz 25 4 ~ ppm/ K.1 º /s/g 2.7 V mv/ K ADC 分辨率 11 bit 上电时间 Power on Time C FLT =1nF, C 3 =1nF ms 3. 电气特特性如无无特别指明, 测试条件为 : Vdd=5.VV,T=25 ; 项目 Symbol Vdd Idd 参数 Parameter 供电电电压电流测试试条件 Test Condition Vdd=5.V, 不带负载最小 Min 典型 Typ 最大 Max 单位 Unit V 2 ma 项目 Symbol 输入低电平输入高电平输出低电平输出高电平参数 Parameter VIL VIH VOL VOH 引脚最小 Pin Min. SENB,MOSI SENB,MOSI 7%VDD MISO, ERROR, I O <8mA MISO, ERROR, 2.4 I O <8mA 典型 Typ. 最大 Max. 3% %VDD VDD.4 VDD 单位 Unit V V V V Page 5 of 18 Rev 1.2

6 SZ7A 4. 绝对最最大定额超出出下列绝对最最大定额可能能永久性损坏芯片将芯片片长时间放置置在绝对最大大定额条件下有可能影影响芯片的可可靠性工作作电压工作作温度范围储存存温度范围 ESD 耐加加速度冲击值参数绝对最大定额.5VV ~ 7V 4 ~ ~ 125 1V ( HBM ) ±15g,.5mS, 3axis Page 6 of 18 Rev 1.2

7 SZ7A 5. 引脚定义图 5 1: 引脚定定义 VDD VSS RES_F RES_G SCLK SENB MISO MOSI TEST ERROR SELFTE EST SZ7A SZ7N RES_G VDDA VSSA VREF ZOUT FLT TEMP HVIN (Top view) 引脚脚定义表格 : 序号 1, ,28, ,5,13,14,15,16, 17,18,19,2,31, 32 引脚名称 TOPCAP VSS VDD SCLK SENB MISO MOSI Res_G ERROR SELFTEST HVIN TEMP FLT ZOUT VREF VSSA VDDA RES_F ( 正面 top view) 引脚功能请接 GND 地电源为 SPI 串行时钟输入 ; SPI 总线使使能端 ( 高电平 : 总线无效 ; 低电平 : 总线有效 ) SPI 总线数数据线 :Master 输入,Slave 输出 ; SPI 总线数数据线 :Master 输出,Slave 输入 ; 预留, 请接地连续自测测输出自测请求求输入高电压输输出 ( 需要连接接一耐压 25V 的 1nF 的电电容 ) 温度传感感器输出外接滤波波电容模拟角速速度输出参考电压模拟地, 请接 GND 模拟电源,5V 预留, 请悬空请接 GND Page 7 of 18 Rev 1.2

8 SZ7A 6. 设计说说明 6.1 输出电压在 ZOUT 引脚, 可以得到模拟拟输出电压 ZOUT= Bias + Seitivity x AngularRate; 6.2 SPI 协议 SZ7A 应用四线 SPI 与外界界通信, 四根信号线为 : 串行行时钟线 :SCLK MOSI: 主设备数数据输出, 从设备数据输输入 ; MISO: 主设备数数据输入, 从设备数据输输出 ; SENB: 从设备使使能信号 ; SZ7A 只能作为为从设备工作图 5 2 串行数据交交换时序 ( 读完整字节数数据 ) Page 8 of 18 Rev 1.2

9 图 5 2 串行数据交交换时序 ( 读高半字节数数据 ) SZ7A 图 5 4 同步数据交交换时序参数限值 t1 3 t2 8 t3 8 t4 t5 5 t6 8 t7 5 t8 5 t9 t1 4 单位测试条件 / 从 SENB 有效效到 SCLK 上升升沿时间 SCLK 高电平持续时间 SCLK 低电平持续时间 SENB 低电平持续时时间 SCLK 高电平持续时间 Data In 建立时间 Data In 维持时间输出出有效时间输出出建立时间输出出无效时间表 :SPI 时序要要求 6.3 ADC 通过 SPI 接口得到数字输出 : V ZOU V TEM UT (mv) =ADC c code*25/12+4; MP(mV)=ADC code*25/16+3; 命令令中使用到的的寄存器位描描述 : ADC 使能标志位 : ADEN=:ADC 在睡眠状态, 不允许 AD 转换 ; ADEN ADEN=1: 允许 AD 转换 ; 应用 ADCC 命令令可对 ADEN 置位, 上电电后 ADEN 位被清除 BUSY 在 reset 后被置位 ; 当 SZ7A 内部初始化完完成后, 该位被写成 ; BUSY 当 BUSY=1, 芯片只能送出出拒绝回答信信号 ; Page 9 of 18 Rev 1.2

10 CHAN EOC OPC CHAN 被用作 ADC 的输入通通道选择 : CHAN=1: 输入入角速度信号 ; CHAN=: 输入入温度传感器器信号 ; 应用 ADCC 命令令可对 CHAN 置位, 上电电后 CHAN 位被清除 AD 转换结束标标志位 EOC 位指示 ADC 状态 : EOC=:ADC 忙, 且不能被被重新启动 ; EOC=1:AD 转换已经结束, 可以重新启启动 ; 注意 : 只要 EOC=, 任何启动 AD 转换换的操作都被被拒绝 ; 未知操作状态位当接收到到无法解释的的命令时,OPC 位被置高高这些位被保留, 或具有的状状态不固定 SZ7A 6.4 SPI 命令 SZ7A 通过 STATR,ADCC, ADCR 三条指指令来实现对对内置 ADC 的控制拒绝绝应答向 SZ7A 发送任意指令, 均会收到 SZ7A 的应答当指令不被识别时,SZ7A 回复的应应答称为拒绝绝应答如下表表所示, 拒绝绝应答具有固固定的格式, 最高位被置置位是拒绝应应答独有的的格式, 其它它位用来说明拒绝原因拒绝应答 Bit15 Bit1 Bit13 Bit12 Bit11 Bit1 Bit9 Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit 1 OPC EOC BUSY 读状状态指令 (STATR) 指令 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit 1 1 应答 Bit15 Bit1 Bit13 Bit12 Bit11 Bit1 Bit9 Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit EOC CHAN ADEN ADC 控制指令 (ADCC) 指令 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit 1 1 CHAN ADEN 应答 Bit15 Bit1 Bit13 Bit12 Bit11 Bit1 Bit9 Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit EOC CHAN ADEN Page 1 of 18 Rev 1.2

11 ADC 读取指令 (ADCR) SZ7A 指令 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit 1 应答 Bit15 Bit1 Bit13 Bit12 Bit11 Bit1 Bit9 Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 EOC AD1 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD1:AD 为 AD 输出值, 且仅当 EOC 为 1 时有有效 Bit3 AD2 Bit2 Bit1 Bit AD1 AD 6.5 读角速度度读温度以下下为读取 AD 值建议流程, 其中最左位位首先被传输输第一一步 : 设置 ADC 为工作状状态用 SPI接口发送 ADCC 指令 (MOSI): 验证应应答第 15 位如果第 15 位为, 说明指令已已经生效为了使 EOC 置位, 至少延时 115us, 进入第第二步第二二步 : 开始 AD 转换用 SPI接口发送 ADCC 指令 (MOSI): 验证应应答第 15 位 (MISO) 如果第 15 位为, 说明指令已已经生效 CHAN 位用来选择 ADC 输入源 CHAN=: 角速度信信号 CHAN=1: 温度信号进入第第三步第三三步 : 提取转转换结果用 SPI接口发送 ADCR 指令, 并验证第 15 位和第 13 位如果第 15 位为, 说明指令已已经生效如果第 13 位为, 说明 ADC 还在转换中, AD1:AD1 是无效的, 如果第 13 位为 1 说明 AD 结果是有效效的再重复复发送 ADCR 指令之前, 需要延时 115us 返回第第二步进行下下一次取值操作, 或者进入入第四步使 ADC 进入睡眠眠模式第四四步 : 进入睡睡眠模式用 SPI接口发送 ADCC 指令 (MOSI): 验证应应答第 15 位 (MISO) 如果第 15 位为, 说明指令已已经生效 Page 11 of 18 Rev 1.2

12 SZ7A 7. 典型应应用图 7 1: 同时输出模模拟信号和数数字信号的应应用电路 SZ7A 图 7 2: 仅输输出模拟信号号的应用电路 SZ7A 图 7 3: 仅输输出数字信号号的应用电路 Page 12 of 18 Rev 1.2

13 SZ7A SZ7A 为了了适应 3.3V MCU 电路, 可以使用但不不局限于如下下方法 VDD_5V VDD_5V MOSI_3.3V SENB_3.3V SCLK_3.3V MISO_3.3V MOSI_3 SENB_3 SCLK _3 MISO_ A1 B1 Y1 A2 B2 Y2 GND VCC A4 B4 Y4 A3 B3 Y VDD VSS SCLK SENB MISO MOSI TESTT ERROR SELFTEST RES_F RES_G SZ7A SZ7N RES_G VDDA VSSA VREF ZOUT FLT TEMP HVIN CFLT VDD_3.3V GND VDD_3 GND D1 can be omitted R V Logic 图 7 4: 应用 3.3V 处理理器的电路 Page 13 of 18 Rev 1.2

14 SZ7A 8. 封装 8.1 尺寸图 8 1. SZ7A 封装尺尺寸单位 : 毫米 mm ( 英寸 inch) Page 14 of 18 Rev 1.2

15 图 8 2. SZ7A 底面尺寸图 8 3. 推荐焊盘盘图形 ( 顶视视图 ) SZ7A Page 15 of 18 Rev 1.2

16 SZ7A 8.2 产品标标签 9. 回流焊焊炉温标准遵循 IPC/JEDEC J STD 2C 无铅 SMT 标准 ( 如图示 ) Page 16 of 18 Rev 1.2

17 SZ7A 图 9 1: 炉温曲线线标准 1. 环境兼兼容性 SZ7A 满足 RoHs 环境兼容性性要求, 无铅铅 Page 17 of 18 Rev 1.2

18 SZ7A 11. 版本信信息日期版本更新新记录 2122 年 1 月 22 日 214 年 2 月 19 日 214 年 6 月 2 日 v1. V1. 1 V1.2 发行版版创建更正产产品描述更正 SZ7A 陀螺仪部分性能指指标 12. 免责声声明深迪迪提供的信息息基于现行版版本, 是准确可靠的深深迪致力于提提供不断完善善的产品和服服务, 保有有修改或补充充本文件以及及相关产品的权利, 恕不另另行通知深迪迪保留本产品品的所有相关关知识产权未未经许可任何何人不得拷贝贝本文件或发发给第三方如有客户户在应用本产产品过程中涉涉及侵犯他人权利, 则侵权权责任由实施施侵权行为者者承担, 深迪迪恕不负责责 Page 18 of 18 Rev 1.2

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