AK8996W HUAXINAN | Alldatasheet
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[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 1 特特 特特 長長 長長
- 圧力 圧力 圧力 圧力センサー センサー センサー センサー補正機能内蔵 補正機能内蔵 補正機能内蔵 補正機能内蔵 IC (( ((アナログ アナログ アナログ アナログ出力 出力 出力 出力)) ))
- 低消費電流 低消費電流 低消費電流 低消費電流 :: :: 350 µA typ. @ 100Hz サンプリング サンプリング サンプリング サンプリング
- スタンバイ スタンバイ スタンバイ スタンバイ機能 機能 機能 機能 :: ::スタンバイ スタンバイ スタンバイ スタンバイ時時 時時 1 µA max.
- 動作温度範囲 動作温度範囲 動作温度範囲 動作温度範囲 :: ::-40 to 105 ℃℃ ℃℃
- スパン スパン スパン スパン電圧 電圧 電圧 電圧切換機能内蔵 切換機能内蔵 切換機能内蔵 切換機能内蔵(( ((標準 標準 標準 標準 5倍倍 倍倍)) )) - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::Gain Amp. 1 3bits / Gain Amp. 2 1bit
- センサー センサー センサー センサー出力補正機能内蔵 出力補正機能内蔵 出力補正機能内蔵 出力補正機能内蔵
- オフセット オフセット オフセット オフセット電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整 - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::Rough 4bits / Fine 7bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::Rough 7.5 % /step / Fine 0.125 % /step @VDD: 5.0V
- オフセット オフセット オフセット オフセット電圧温度特性調整 電圧温度特性調整 電圧温度特性調整 電圧温度特性調整(( ((1次係数 次係数 次係数 次係数 / 2 次係数 次係数 次係数 次係数)) )) - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::10bits / 8bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::0.196 % /step / 0.787 % /step
- 出力 出力 出力 出力スパン スパン スパン スパン電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整 - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::9bits
- 感度温度調整 感度温度調整 感度温度調整 感度温度調整(( ((1次係数 次係数 次係数 次係数 / 2 次係数 次係数 次係数 次係数)) )) - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::10bits / 8bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::0.196 % /step / 0.787 % /step
- 出力基準電圧切換機能内蔵 出力基準電圧切換機能内蔵 出力基準電圧切換機能内蔵 出力基準電圧切換機能内蔵 - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::Rough 5bits / Fine 6bits
- 圧力判定回路判定閾値調整機能内蔵 圧力判定回路判定閾値調整機能内蔵 圧力判定回路判定閾値調整機能内蔵 圧力判定回路判定閾値調整機能内蔵 - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::10bits
- 出力利得 出力利得 出力利得 出力利得(( ((Buffer 利得 利得 利得 利得)) ))切換機能内蔵 切換機能内蔵 切換機能内蔵 切換機能内蔵(( ((標準 標準 標準 標準 4 倍倍 倍倍)) )) - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::3bits
- サンプル サンプル サンプル サンプル周波数切換機能内蔵 周波数切換機能内蔵 周波数切換機能内蔵 周波数切換機能内蔵 :: ::100Hz, 1kHz, 2kHz, 10.24kHz
- 出力電圧電源電圧 出力電圧電源電圧 出力電圧電源電圧 出力電圧電源電圧トラッキング トラッキング トラッキング トラッキング
- 基準電圧 基準電圧 基準電圧 基準電圧 &基準電流発生回路内蔵 基準電流発生回路内蔵 基準電流発生回路内蔵 基準電流発生回路内蔵 - VREF 電圧調整用 電圧調整用 電圧調整用 電圧調整用ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::3bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::1% /step - IREF 電流調整用 電流調整用 電流調整用 電流調整用ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::4bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::2.7 % /step typ. Pressure Sensor Control IC AK8996/W
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 2
- 温度 温度 温度 温度センサー センサー センサー センサー内蔵 内蔵 内蔵 内蔵 - 温度範囲 温度範囲 温度範囲 温度範囲 :: ::-40 to 105 °C - 温度 温度 温度 温度センサー センサー センサー センサー出力電圧調整用 出力電圧調整用 出力電圧調整用 出力電圧調整用ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::6bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::0.2 % /step
- 間欠駆動用発振器 間欠駆動用発振器 間欠駆動用発振器 間欠駆動用発振器(( ((1024kHz typ. )) ))内蔵 内蔵 内蔵 内蔵 - 発振周波数調整用 発振周波数調整用 発振周波数調整用 発振周波数調整用ボリューム ボリューム ボリューム ボリューム - 分解能 分解能 分解能 分解能 :: ::4bits - 調整 調整 調整 調整 step :: ::5% /step
- 補正値及 補正値及 補正値及 補正値及びび びび制御用 制御用 制御用 制御用データ データ データ データ格納用 格納用 格納用 格納用 EEPROM 内蔵 内蔵 内蔵 内蔵 - 容量 容量 容量 容量 :: ::157 bits - 書換回数 書換回数 書換回数 書換回数 :: ::1000回以上 回以上 回以上 回以上 - 保持特性 保持特性 保持特性 保持特性 :: ::10 年以上 年以上 年以上 年以上 @Ta: 105 °C
- 圧力検出 圧力検出 圧力検出 圧力検出// //自己診断機能内蔵 自己診断機能内蔵 自己診断機能内蔵 自己診断機能内蔵 製品名 製品名 製品名 製品名 供給形態 供給形態 供給形態 供給形態 Comments AK8996W ウエハ ウエハ ウエハ ウエハ供給 供給 供給 供給 ブロック ブロック ブロック ブロック図図 図図 Offset Temp. track Gain Temp. track Offset Gain Amplifier Block VO Offset_Temp. Gain Gain_Temp. Gain Amp.1 Gain Amp.2 Gain Amp.3 S/H1& Level Shift VN STV VP Regulator VS CS STBYN S/H2 EEPROM Control Register VDD track AGND VDD VSS Common V_Bandgap V_Reference I_Reference LPF Serial I/F Power ON Delay Pressure Detector DET VOUT V_Temp. 32kohm PTH VOUT Buffer Timing Logic Oscillator EEPROM SDI/O SCLK Pressure Judge VSSO VOUT
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 3 概概 概概 要要 要要 AK8996 は、抵抗ブリッジ型圧力センサー補正用 IC です。 センサーの持っているオフセット電圧&その温度特性、及びスパン電圧&その温度特性を測定(AK8996 の特 性も含め)、その測定結果をもとに補正値を算出、その補正値をAK8996 に内蔵されている不揮発性メモリ (EEPROM )に記憶させておくことで、センサー個々の持つばらつきを補正することが出来ます。 補正回路は、室温におけるセンサーのオフセット電圧を調整するために 4bits+7bits DAC 、その温度特性を調 整するために 2次特性補正回路、及びスパン電圧を調整するために 9bits の調整回路、その温度特性を調整す るために 2次特性補正回路を内蔵しています。 調整方法については、「調整シーケンス」及び「機能説明」の項をご参照下さい。 用途に応じて、事前にAK8996 に内蔵されている EEPROM に設定値を記憶させておくことで基準感度及び出力 基準電圧を変更することが出来ます。 サンプリング周波数は、内蔵されている EEPROM の設定で100Hz, 1kHz, 2kHz, 10.24kHz と切り換えることが 出来ます。 AK8996 は、圧力検出回路を内蔵しています。PTH 端子に入力した判定基準電圧を上回る圧力が加わると DET 端子に”H”を出力します。判定条件は、内蔵されている EEPROM の設定で変えることが出来ます。また、自 己診断機能を内蔵しています。電源投入又はスタンバイ解除直後の初回動作のみ、出力(VOUT 端子)が所定 の値となっているか確認、所定の値になっていない場合、異常と判断、圧力検出同様 DET 端子に”H”を出力しま
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 4 端子配置 端子配置 端子配置 端子配置 11 11.. ..ウエハ ウエハ ウエハ ウエハ供給時 供給時 供給時 供給時 1) Die size 2.122mm x 2.210mm 2) Die thickness 200 µm 3) PAD size 80 µm x 80 µm 4) PAD pitch 275 µm< 5) Scribe size 80 µm 6) Wafer size 6 inch Pin numbers and Pad position No. Pin Name X Location (µm) Y Location (µm) No. Pin Name X Location (µm) Y Location (µm) 1 VSSO -914.8 451.5 9 DET 914.8 -778.1 2 VP -914.8 -10.3 10 VSS 914.8 -363.2 3 VS -914.8 -583.8 11 VDD 914.8 -49.2 5 STBYN -593.2 -958.8 13 VOUT 914.4 958.8 6 CS -98.0 -958.8 14 VO 95.9 958.8 7 SCLK 211.8 -958.8 15 PTH -336.6 958.8 8 SDI/O 586.9 -958.8 16 AGND -784.2 958.8 Pad locations (Top view) 22 22.. ..パッケージ パッケージ パッケージ パッケージ(( ((16pin QFN0303 )) ))供給時 供給時 供給時 供給時
13 VOUT
15 PTH
16 AGND
8 SDI/O
7 SCLK
5 STBYN
N.C. 12 VDD 11 VSS 10 DET 9 (0,0) Y X 5 6 7 8 13 14 15 16
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 5 設計目標一覧 設計目標一覧 設計目標一覧 設計目標一覧 1) 調整可能センサー特性(例) Item Symbol Min. Typ. Max. units Comments Svs1 4 V 駆動電圧 Svs2 2 V 温度範囲 Sta -40 105 °C Sres1 3 5 kΩ VDD:2.2 – 3.6V & 5V ±10 % センサー抵抗 Sres2 1 2 kΩ VDD:2.7 – 3.6V & 5V ±10 % Sspnin1 22.22 80 200 mV VDD:5V ±10 % note) スパン電圧入力範囲 Sspnin2 11.11 40 100 mV VDD:2.2 ~3.6V note) スパン電圧調整範囲 Sspn 100/164 100/100 100/36.25 倍 note) Soff1 -48 48 mV VDD:5V ±10 % note) オフセット電圧調整範囲 Soff2 -24 24 mV VDD:2.2 ~3.6V note) Sst21 -0.0016 +0.0016 VDD:5V ±10 % note) 感度温特 2次係数 Sst22 -0.0008 +0.0008 VDD:2.2 ~3.6V note) Sst11 -0.32 +0.32 VDD:5V ±10 % note) 感度温特 1 次係数 Sst12 -0.3 +0.3 VDD:2.2 ~3.6V note) Sot21 -0.0016 +0.0016 VDD:5V ±10 % note) オフセット温特 2次係数 Sot22 -0.0008 +0.0008 VDD:2.2 ~3.6V note) Sot11 -0.6 +0.6 VDD:5V ±10 % note) オフセット温特 1 次係数 Sot12 -0.3 +0.3 VDD:2.2 ~3.6V note) note) 入力換算値として記載しています。 「5) レジスタ説明 5.1.1) 調整部レジスタ」をご参照下さい。 AK8996 のばらつきも含めた調整範囲です。 2) 調整精度目標値 Item Symbol Min. Typ. note2) Max. note3) units Comments オフセット調整精度 Cof 0.063 % FS オフセット温度ドリフト調整精度 Coft 0.101 % FS 出力スパン調整精度 Csn 0.125 % FS 感度温度調整精度 Csnt 0.003 % FS 感度温度変動ステップ幅 Csts 0.268 % FS 感度電源電圧変動ステップ幅 Csvs 0.236 % FS 最終調整精度 note1) Call 0.397 1.0 % FS note1) Call=(Cof^2+Coft^2+Csn^2+Csnt^2+Csts^2+Csvs^2)^(1/2) note2) 温度 =105 ℃, VDD=4.5V, G1=5 倍, G3=1.25 倍, BufG=4倍, オフセット温特 1/2 次係数 =Min/Max, 感度 温特 1/2 次係数 =Min*1/2, VOUT出力帯域制限 (500Hz 以下 @Fs=10kHz, 100Hz 以下 @Fs=2kHz, 50Hz 以下 @Fs=1kHz, 5Hz 以下 @Fs=100Hz) 有 note3) 温度 =-40 ~105 ℃, VDD=5V±10%, 3.3V±10%, 3.0V±10%, 2.5V±10%, G1/G3/BufG=Min ~Max, 各 温特係数 =Min ~Max, VOUT 出力帯域制限 (500Hz 以下 @Fs=10kHz, 100Hz 以下 @Fs=2kHz, 50Hz 以 下@Fs=1kHz, 5Hz 以下 @Fs=100Hz) 有 ※調整精度の計算は、弊社の考え方に基づいたものです。製品の精度は、センサー特性及び調整方法に依存 することは、予めご承知置き下さい。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 6 ブロック ブロック ブロック ブロック説明 説明 説明 説明 [Gain Amplifier Block, LPF & S/H1&Level shifter, S/H2 & Buffer] 圧力センサー出力を増幅&補正&出力する回路です。通常利得は 50 倍です。 Gain Amplifier block から S/H1&2 は、圧力センサー出力を時分割で増幅、補正、サンプルホールドしま す。出力段は、32k Ω の抵抗を内蔵、外付容量との組合せで帯域制限、 Buffer を通して低インピーダンス出 力します。 % 表示は、差動入力 80mVdc を50 倍した出力 4000mVdc を100 % としています。 ブロック ブロック ブロック ブロック 機機 機機 能能 能能 Gain Amp. 1 (G1) 初段の低ノイズ高Gain アンプです。差動信号を5倍typ. (2~9倍/1 倍step )に増幅します。 Gain Amp. 2 Offset_Temp. Offset Offset Temp. track (G2) G1 の差動出力をAGND 基準のシングルエンド信号に変換、 1 倍typ. (1 or 2 倍)に増幅し ます。事前に記憶させた補正データ( EEPROM )を用い、圧力センサーの持つオフセット 電圧/オフセット温度 2次特性を補正します。 オフセット調整 分解能 Rough 4bits / Fine 7bits 調整 step Rough 7.5 % / Fine 0.125 % @VDD :5V オフセット温特 分解能 1 次係数 10bits / 2 次係数 8bits 調整 step 1 次係数 0.196 % /2 次係数 0.787 % Gain Amp. 3 Gain_Temp. Gain (G3) G2 の出力を1.25 倍 typ. に増幅します。事前に記憶させた補正データ( EEPROM )を用い て圧力センサーの持つスパン電圧/感度温度 2次特性を補正します。 スパン調整 分解能 9bits STV VDD track Gain Temp. track (STV) 電源電圧&感度温度変動補正回路です。 AGND 電圧をモニターすることで電源電圧の変動量を検出し、温度センサーの出力電圧 と事前に記憶させた補正データ( EEPROM )を用い、圧力センサーの感度温度 2次特性 の補正値をG3 に入力します。 感度温特 分解能 1 次係数 10bits / 2 次係数 8bits 調整 step 1 次係数 0.196 % / 2次係数 0.787 % Pressure Judge 圧力センサーのVOUT 端子出力電圧と判定閾値電圧とを比較し、使用する感度温度 2次 特性補正係数を決めます。 圧力判定閾値調整 分解能 10bits 調整 step 0.001*VDD (0.05*VDD – 0.95*VDD ) 尚、VO 端子の外付容量値によって、電源投入時及びスタンバイ解除(STBYN 端子 “L” to “H”)時、VOUT 端子出力が安定するまで正確な圧力判定は出来ませんのでご注意下さい。 VOUT 端子出力電圧 >出力基準電圧であれば感度温度 2次特性補正係数 +を選択、 VOUT 端子出力電圧 <出力基準電圧であれば感度温度 2次特性補正係数 -を選択しま 注)出力基準電圧を1/2*VDD にされる場合、圧力判定閾値の調整は不要です。また、補 正係数 +/-使用されない場合でも、出力基準電圧を 1/2*VDD 以外にされる際、圧力判定 閾値の調整は必 要です。 LPF 後段のサンプルホールド回路(S/H1&2 )にて発 生 する 折り返しノイズを除 去 するためのア ン チ エリアスフ ィ ルタです。カ ットオフ周波数は、fc=60kHz です。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 7 ブロック ブロック ブロック ブロック 機機 機機 能能 能能 S/H1& Level shift LPF 出力を2倍に増幅、サンプルホールドします。また、出力基準電圧を変更します。 出力基準電圧調整 分解能 Rough 5bits / Fine 6bits 調整 step 0.0005*VDD (0.0785*VDD – 0.9215*VDD ) 尚、VO 端子基準で記載しています。 注)出力基準電圧を1/2*VDD にされる場合、出力基準電圧調整は不要です。 S/H2 サンプルホールドします。 出力段には 32k Ω の抵抗を内蔵、外付容量(C )とで LPF 特性となります。 検出したい信号帯域に合わせて外付容量の値を変えて下さい(以下 式 参照)。 fc=1/(2* π*32kΩ *C) (Hz) ご使用のアプリケーシ ョ ンにおいて低インピーダンス出力が不要の場合、 VO 端子出力を 代 用できます。その際、EEPROM の設定でBuffer 部をDisable にして下さい。Buffer 部を Disable にすることで低 消費 電力 化 が可能です。た だ 、VO 端子は32k Ω の出力インピーダ ンスを持ち ます。よって、抵抗 負荷 を接続 しますと出力電圧に誤 差を生じます。また、 Buffer 部で持つ利得も得られませんのでご注意下さい。 Buffer 帯域制限された出力を低インピーダンスで出力するためのバッフ ァ です。4倍typ. (2~4倍 /0.5 倍step )に増幅して出力します。 低 消費 電力 化 のため EEPROM の設定でDisable に出来ます(S/H2 参照)。 Timing Logic 内部動作に必 要なタイ ミ ング信号、及びセンサー出力信号のサンプリング周波数を発 生 します。サンプリング周波数は、 EEPROM により選択出来ます。 サンプリング周波数(fs ) :100Hz( 初 期 値 ) /1kHz /2kHz /10.24kHz Regulator センサー駆動用定電圧発 生 回路です。使用される電源電圧に応じて EEPROM により駆 動電圧を選択出来ます。 駆動電圧 :4.0V @VDD:5V ±10% (初 期 値), 2.0V @VDD:2.2 ~3.6V Pressure Detector 圧力検出回路及び自己診断回路です。 圧力検出回路は、以下のよ う に EEPROM の設定によって検出圧力を選択出来ます。 ・ 一 定以上の圧力を検出(判定値は閾値に従います。) ・ 一 定以下の圧力を検出(判定値は閾値の反転 となります。) ・ 一 定以上 or 以下の圧力を検出(判定値は閾値と閾値の反転 となります。) 上記圧力を検出すると DET 端子に”H”を出力します。検出閾値は、PTH 端子から入力する か、または AK8996 に内蔵されている EEPROM で設定出来ます。尚、上記設定及びVO 端子 の外付容量値によって、電源投入時及びスタンバイ解除(STBYN 端子 “L” to “H”)時、 VOUT 端子出力が安定するまで正確な圧力判定は出来ませんのでご注意下さい。 自己診断回路は、電源投入又はスタンバイ解除直後の初回動作のみ、VP 端子 &VN 端子を 1/2*VS に固 定、出力 (VOUT 端子 )が所定の値を出していることを確認します。異常時、DET 端子に”H”を出力します。自己診断回路をリセットするためには、STBYN を”L”、または電源を 一 度 落 とす 必 要があります。尚、自己診断回路にて AK8996 全ての 故障 モードが検出出来る わけではありませんので、ご承知置き下さい。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 8 [リファレンス リファレンス リファレンス リファレンス部部 部部 & Others] ブロック ブロック ブロック ブロック 機機 機機 能能 能能 V_Bandgap (VBG) V_Reference (VREF) I_Reference (IREF) 各回路に必 要な基準電圧、バイアス電 流 を発 生 します。 VREF 電圧は、1.0V となるよ う 調整して下さい。 VREF 電圧調整 分解能 3bits 調整 step 1 % step IREF 電 流 は、20 µA となるよ う 調整して下さい。 IREF 電 流 調整 分解能 4bits 調整 step 2.7 % step typ. Oscillator (OSC) 内部動作に必 要なタイ ミ ング信号、及びセンサー出力信号のサンプリング周波数を発 生 するための発 振器 です。発 振 周波数は、1024kHz に調整して下さい。 OSC 調整 分解能 4bits 調整 step 5 % step V_temp. (VTMP) 温度センサーです。環境 温度を電圧に変換します。温度センサー出力電圧( VTMP 電圧) は、25 °C 時にVREF 電圧と一致 するよ う 調整して下さい。 VTMP 電圧調整 分解能 6bits 調整 step 0.2 % (0.67 °C )step V_Common (VCOM) ア ナロ グ回路基準電圧 1/2VDD を発 生 します。安定 化 の為、10nF を接続 して下さい。 出力に電 流 駆動能力がないため抵抗 負荷 は接続 しないで下さい。 内蔵している Power Up 回路によりア ナロ グ回路安定動作時 間 (Start Up 有 効 時 間 )内に 立 上ります。 Power ON Delay (PODLY) 電源投入時及びスタンバイ解除( STBYN 端子 “L” to “H”)時、VREF ・IREF 等の立 上 げ時 間を管理 、誤 動作 防止 のため Power Up 回路を内蔵しています。Power Up 回路は、OSC を無効 としてア ナロ グ回路安定動作時 間 を発 生 します。ア ナロ グ回路安定動作時 間 を過 ぎ ると OSC を有 効 とします。 電源電圧は、200 µsec 以内に立 上 げ て下さい(0.8*VDD< )。電源 立 上時 間 200 µsec 以 内を満足 しないとテストモードに入る可能性があります。テストモードに入ると、 AK8996 は正常に動作しませんのでご注意下さい( 機能説明等 9) AK8996 電源立上時注意事項 電源立上時注意事項 電源立上時注意事項 電源立上時注意事項 参照 参照 参照 参照 )。 また、VDD 端子とSTBYN 端子を結 線 した 状態 で電源 ON/OFF して使用される場合、パ ワ ー オンリセットを有 効 にするために、電源電圧を必ず0.1*VDD 以下とする 必 要がありますので ご注意下さい。 Serial I/F EEPROM にア ク セスするためのシリアルインターフ ェ イスです。 EEPROM & Control Register EEPROM 及び制 御 レジスタ(揮発性メモリ)です。 補正値及び測定モードの格納 、及び調整時測定モード設定に使用します。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 9 端子条件 端子条件 端子条件 端子条件 PAD Name I/O C load max. R load min. Type Comments
1 VSSO O GND
2 VP I Analog
1k Ω VDD>2.7V 3 VS O 30pF 3k Ω Analog VDD>2.2V
4 VN I Analog
5 STBYN I CMOS シ ュミ ットトリ ガ ー入力
未 使用時、VDD に接続
6 CS I CMOS プルダ ウ ン抵抗 (100k Ω )内蔵
7 SCLK I CMOS プルダ ウ ン抵抗 (100k Ω )内蔵
8 SDI/O I/O CMOS プルダ ウ ン抵抗 (100k Ω )内蔵
9 DET O CMOS
10 VSS GND
11 VDD Power
12 N.C. Open 10k Ω VDD>2.7V 13 VOUT O 50pF 20kΩ Analog VDD>2.2V
14 VO O 3µF Analog 出力抵抗32kΩ 内蔵
抵抗 負荷接続禁止
15 PTH I Analog
16 AGND O Analog 10nF 接続 、抵抗 負荷接続禁止
端子機能説明 端子機能説明 端子機能説明 端子機能説明 Pin conditions DET:“H” PAD Name Functions STBYN: ”L” EOUT[0]:” EOUT[0]:” Start up note)
1 VSSO 基準電圧出力端子 - - - -
2 VP センサー差動信号入力端子( + ) Hi-Z Hi-Z
3 VS センサー駆動用定電圧 供給 端子 Hi-Z Hi-Z
4 VN センサー差動信号入力端子( - ) Hi-Z Hi-Z
5 STBYN スタンバイ端子(”L” : スタンバイ) VSS VDD VDD VDD
6 CS チ ップセレ ク ト端子 - - - -
7 SCLK シリアル クロ ッ ク 端子 - - - -
8 SDI/O データ I/O 端子 - - - -
9 DET 圧力検出異常時出力端子(検出時 H )
及び自己診断異常時出力端子(検出時 H ) VSS VDD VDD VSS
10 VSS 基準電圧端子 - - - -
11 VDD +電源 供給 端子 - - - -
12 N.C. - - - -
13 VOUT センサー信号調整後出力端子 Hi-Z Hi-Z AGND
14 VO センサー信号帯域制限用容量 接続 端子 Hi-Z AGND
15 PTH 圧力検出及び自己診断回路閾値入力端子 - - - -
16 AGND ア ナロ グ基準電圧安定 化 容量 接続 端子 Hi-Z AGND
note) 「動作シーケンス」参照
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 10 レベルダイア レベルダイア レベルダイア レベルダイア VP VN G=5 G2(D2S) G=1 G=0.5*2.5 S/H1 G=2 LVs=0.1*VDD - 0.9*VDD S/H2 G=1 R=32k Ω VO BUF G=4 VOUT BUFG=2 - 4 ING=2 - 18 Level Shift 0.5*VDD VP-VN=80mV +/-200mV 400mV 500mV 200mV 0.1*VDD 1000mV 1) Level Shift : 0.1*VDD, Pressure : Positive 4000mV G=4 1000mV Level Shift 0.5*VDD VP-VN=80mV 0.9*VDD 2) Level Shift : 0.9*VDD, Pressure : Negative +/-200mV 400mV 500mV 200mV 1000mV Level Shift 1000mV 4000mV G=4 0.5VDD 400mV 3) Level Shift : 0.5*VDD, Pressure : Positive & Negative 2000mV G=2 +/-200mV 200mV 500mV 1000mV
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 11 電気的特性 電気的特性 電気的特性 電気的特性 1) 絶対最大定格 絶対最大定格 絶対最大定格 絶対最大定格 Item Symbol Min. Max. units Comments 電源電圧 VDD -0.3 6.5 V 入力電圧 VDIN VSS-0.3 VDD+0.3 V 入力電 流 IIN -10 10 mA 出力電 流 IOUT -10 10 mA 保 存温度 TST -55 125 °C EEPROM 保持特性 <105 °C note) この値を超えた条件で使用した場合 、デバイスを破壊 することがあります 。 2) 動作条件 動作条件 動作条件 動作条件 Item Symbol Min. Typ. Max. units Comments 動作温度 Ta -40 105 °C 3) 消費電流 消費電流 消費電流 消費電流(( ((機能説明 機能説明 機能説明 機能説明 参照 参照 参照 参照)) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Min. Typ. note1) Max. units Comments 消費 電 流 0 note) IDD0 1 µA スタンバイ時 消費 電 流 1 note) IDD1 350 450 µA サンプリング周波数 100Hz 消費 電 流 2 note) IDD2 250 340 µA サンプリング周波数 100Hz Buffer OFF (EBU[0]=1 ) 消費 電 流 3 note) IDD3 570 680 µA サンプリング周波数 1kHz 消費 電 流 4 note) IDD4 820 980 µA サンプリング周波数 2kHz 消費 電 流 5 note) IDD5 2550 2850 µA サンプリング周波数 10.24kHz note) 測定時、VS 端子は3kΩ 抵抗 負荷 を接続 、VO&VOUT 端子は無負荷 、VP&VN 端子はAGND接続 note1) VDD= 5.0V 時 (EVD[0]=0 ) の消費 電 流 になります。 4) EEPROM 特性 特性 特性 特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Min. Typ. Max. units EEPROM書込 み電圧 Evdd 2.7 V EEPROM書込 み温度 Eta -40 85 °C EEPROM書 換え回数 Etime 1000 times EEPROM データ 保 持時 間 Ehold 10 years
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 12 5) デジタル デジタル デジタル デジタル DC 特性 特性 特性 特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Pin Conditions Min. Typ. Max. units 高レベル入力電圧 VIH 1, 2 0.7*VDD - - V 低レベル入力電圧 VIL 1, 2 - - 0.3*VDD V 高レベル入力電 流 1 IIH1 1 +10 - +200 µA 高レベル入力電 流 2 IIH2 2 -10 - +10 µA 低レベル入力電 流 IIL 1, 2 -10 - +10 µA 高レベル出力電圧 VOH 3 IOH=-200 µA 0.9*VDD - - V 低レベル出力電圧 VOL 3 IOL=+200 µA - - 0.1*VDD V
1 SDI(/O), SCLK, CS (プルダ ウ ン抵抗 100k Ω 内蔵 )
2 STBYN (シ ュミ ットトリ ガ )
3 SD(I/)O, DET
6) デジタル デジタル デジタル デジタル AC 特性 特性 特性 特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Min. Typ. Max. units Write time (EEPROM アドレス 書込 ) Twr_EEP1 5 100 msec Write time (EEPROM 一括書込 ) Twr_EEP1 10 100 msec Write time ( レジスタ ) Twr_REG 300 nsec CS setup time Tcs 100 nsec Data setup time Ts 100 nsec Data hold time Th 100 nsec SCLK high time Twh 500 nsec SCLK low time Twl 500 nsec SCLK →SDO delay time Td 200 nsec Idle time Ti 100 nsec SCLK rising time note) Tr 10 nsec SCLK falling time note) Tf 10 nsec note) 設計参考値のため量 産試験 しません。 [Serial I/F timing (Read) ] [SCLK Raising/Falling timing] Tr Tf 0.7VDD 0.3VDD SCLK [Serial I/F timing (Write)] SDI/O SCLK CS Tcs Ts Th Twh Twl 16 1 Ti Twr_EEP1/2, Twr_REG SDI/O SCLK CS Td Td Hi-Z Hi-Z A0 D0 D7 16 8 9
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 13 7) 電源立上 電源立上 電源立上 電源立上&& &&スタンバイ スタンバイ スタンバイ スタンバイ解除時間 解除時間 解除時間 解除時間 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Min. Typ. Max. units Comments 電源 立 上時 間 Tvdd 200 µsec 機能説明等 9) AK8996 電源立上時注 電源立上時注 電源立上時注 電源立上時注 意事項 意事項 意事項 意事項 参照 参照 参照 参照 スタンバイ解除時 間 Tvdst 10 nsec スタンバイ 立 上時 間 Tstbr 10 nsec スタンバイ 立 下時 間 Tstbf 10 nsec Tidle1 1 msec スタンバイ有 効 時 間 Tidle2 30 msec VDD 端子電圧 <0.1*VDD VOUT 出力 立 上時 間 Tvout 20 µsec VO 端子外付容量 <0.1 µF AGND 出力 立 上時 間 Tvgnd 150 250 µsec AGND 端子外付容量 10nF Tenable1 280 465 µsec ア ナロ グ回路 安定動作時 間 Tenable2 350 495 µsec note) 設計参考値のため量 産試験 しません。 8) 圧力判定回路 圧力判定回路 圧力判定回路 圧力判定回路(( ((Pressure Judge )) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments 圧力判定閾値 Vjudi 未 調整 AM[3:0]:9h DET 出力 0.48*VDD 0.5*VDD 0.52*VDD V DET 端子 Vjud+ Vjudi 基準 最 大 値 EPJLV[9:0]=23Eh 0.95*VDD V DET 端子 圧力判定閾値 調整幅 Vjud- Vjudi 基準 最 小 値 EPJLV[9:0]=1C2h 0.05*VDD V DET 端子 調整 Step Vjstp 0.001 *VDD V DET 端子 出力基準電圧 = 圧力判定閾値 VOUT Selected Registers ST2P, ST1PS, ST1P ST2N, ST1NS, ST1N ST2N, ST1NS, ST1N VDD端子電圧 0.8*VDD Tstbr STBYN 端子電圧 0.7*VDD Tvdst 0.3*VDD Tenable2 通常動作 STBYN 端子使用時 0.7*VDD 0.3*VDD Tstbf 0.7*VDD Tidle1 注注 注注1)) )) VDD 端子 端子 端子 端子とと ととSTBYN 端子 端子 端子 端子をを をを結線 結線 結線 結線した した した した状態 状態 状態 状態でで でで電源 電源 電源 電源 ON/OFF する する する する場合 場合 場合 場合、、 、、パワーオンリセット パワーオンリセット パワーオンリセット パワーオンリセットをを をを 有効 有効 有効 有効にするために にするために にするために にするために、、 、、電源電圧 電源電圧 電源電圧 電源電圧をを をを必必 必必ずず ずず0.1*VDD 以下 以下 以下 以下とする とする とする とする必要 必要 必要 必要がありますのでご がありますのでご がありますのでご がありますのでご注意下 注意下 注意下 注意下さい さい さい さい。。 。。 VDD端子電圧 (=STBYN 端子電圧) VOUT 端子電圧 AGND 端子電圧 0.8*VDD Tvdd 0.1*VDD Tenable1 Tvout 0.5*VDD STBYN 端子未使用(STBYN=VDD )時 注) Tvgnd 0.45*VDD 0.5*VDD 0.8*VDD 0.1*VDD 通常動作 Tidle2 0.45*VDD Hi-Z
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 14 9) 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路(( ((Pressure Detector )) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments Vdeto5+ EINT1[1:0]=01 EINT2[0]=0 VDD=5V ±5% 0.5*VDD 0.95*VDD V 圧力検出閾値 外部入力範囲 Vdeto3+ EINT1[1:0]=01 EINT2[0]=0 EVD[0]=1 VDD=2.2 - 3.6V 0.5*VDD 0.90*VDD 圧力検出閾値 内部設定値 Vdeti 未 調整 AM[3:0]:5h DET 出力 EINT1[1:0]=01 EINT2[0]=1 0.72*VDD 0.74*VDD 0.76*VDD V Vdet5+ Vdeti 基準 最 大 値 EPT[3:0]=7h VDD=5V ±5% 0.95*VDD V Vdet3+ EINT1[1:0]=01 EINT2[0]=0 EVD[0]=1 EPT[3:0]=6,7h 禁止 VDD=2.2 - 3.6V 0.89*VDD 圧力検出閾値 内部設定値 調整幅 Vdet- Vdeti 基準 最 小 値 EPT[3:0]=8h 0.50*VDD V 調整 Step Vdstp 0.03*VDD V ヒ ステリシス電圧 Vhysi 未 調整 AM[3:0]:7h DET 出力 EINT1[1:0]=01 0.008 *VDD 0.020 *VDD 0.032 *VDD V Vhys+ Vhysi 基準 最 大 値 EHYS[2:0]=0h 0.0 V ヒ ステリシス電圧 調整幅 Vhys- Vhysi 基準 最 小 値 EHYS[2:0]=7h -0.0175 *VDD V 調整 Step Vhstp -0.0025 *VDD V 圧力検出時 間 Tdetr EINT1[1:0]=01 450 600 µsec 圧力 非 検出時 間 Tdetf EINT1[1:0]=01 450 600 µsec Tasdis+ EAS[2:0]=7h ESF[1:0]=3h EINT1[1:0]=01 12.5 msec 圧力検出回路 Disable 時 間 調整幅 Tasdis- EAS[2:0]=0h ESF[1:0]=3h EINT1[1:0]=01 0.1 msec Tdetr PTH 0.5*VDD VOUT DET 0.5*VDD Tdetf Vhys
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 15 10) 自己診断回路 自己診断回路 自己診断回路 自己診断回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments 自己診断正常 動作判定範囲 Vself EINT1[1:0]=10 0.48*VDD -0.1 0.52*VDD +0.1 V 自己診断 検出時 間 Tself EINT1[1:0]=10 450 600 µsec 11) 11) 11) 11) アナログ アナログ アナログ アナログ特性 特性 特性 特性 11 11 11 11-- --1)1) 1)1) リファレンス リファレンス リファレンス リファレンス部部 部部 11-1-1) リファレンス リファレンス リファレンス リファレンス部特性 部特性 部特性 部特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments VREF 電圧 Vr0 未 調整 AM[3:0]:1h DET 出力 0.97 1.0 1.04 V Vr+ Vr0 基準 最 大 値 EVR[2:0]=3h +30 mV VREF 調整幅 Vr- Vr0 基準 最 小 値 EVR[2:0]=4h -40 mV VREF 調整 Step Vrstp 10 mV VS51 VREF 調整後 VS 端子出力 負荷 抵抗 3kΩ 3.88 4.00 4.12 V VS52 負荷 抵抗 1k Ω 3.88 4.00 4.12 VDD>2.7V VS31 VREF 調整後 VS 端子出力 負荷 抵抗 3kΩ 1.94 2.00 2.06 V VS 電圧 VS32 負荷 抵抗 1k Ω 1.94 2.00 2.06 VDD>2.7V IREF 電 流 Ir0 未 調整 AM[3:0]:2h DET 出力 16.15 20 24.98 µA Ir+ Ir0 基準 最 大 値 EIR[3:0]=7h +4.81 µA IREF 調整幅 Ir- Ir0 基準 最 小 値 EIR[3:0]=8h -3.40 µA IREF 調整 Step Irstp 0.547 µA OSC 周波数 Fr0 未 調整 AM[3:0]:3h DET 出力 768 1024 1288 kHz Fr+ Fr0 基準 最 大 値 EFR[3:0]=4h 204.8 kHz OSC 調整幅 Fr- Fr0 基準 最 小 値 EFR[3:0]=Ch -204.8 kHz OSC 調整 Step Frstp 51.2 kHz
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 16 11-1-1) リファレンス リファレンス リファレンス リファレンス部特性 部特性 部特性 部特性(( ((続続 続続きき きき)) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments VTMP 電圧 V t0 未 調整(温度 =25 ℃) AM[3:0]:4h DET 出力 0.936 1.0 1.062 V Vt0+ Vt0 基準 最 大 値 ETM[5:0]=1Fh +62 mV VTMP 調整幅 Vt0- Vt0 基準 最 小 値 ETM[5:0]=20h -64 mV VTMP 調整 Step Vt0stp 2.0 mV VTMP 温度変動 Vt 温度 =-40 - 105 °C 3.0 mV/ °C note) AGND 電圧 Vag 0.5*VDD -0.06 0.5*VDD 0.5*VDD +0.06 V note) 設計参考値のため量 産試験 しません。 11-1-2) リファレンス リファレンス リファレンス リファレンス部部 部部(( ((パッケージ パッケージ パッケージ パッケージ供給時 供給時 供給時 供給時)) ))特性 特性 特性 特性 note) Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments VREF 電圧 Vr0P AM[3:0]:1h DET 出力 0.99 1.0 1.01 V 調整後 IREF 電 流 Ir0P AM[3:0]:2h DET 出力 18 20 22 µA 調整後 OSC 周波数 Fr0P AM[3:0]:3h DET 出力 921.6 1024 1126.4 kHz 調整後 VTMP 電圧 V t0P AM[3:0]:4h DET 出力 0.994 1.0 1.006 V 調整後 @25 ℃ note) 出 荷 時、5V モード(EVD[0]=0 )で調整しています。従って、3V モード(EVD[0]=1 )で使用される場合 は、再 調整する 必 要がありますのでご注意下さい。 11-2) Gain Amplifier etc. 特に記載のない場合、以下の条件に 従います。 ・ レフ ァ レンス部は調整 済 みとします。 ・ 電源電圧 5V (3V )時、レ ベ ルダイアをG1 利得 5倍、レ ベ ルシフト 0.1*VDD 、BUFF 利得 4倍(レ ベ ルダイア 1 )参照)とし、80mV (40mV )を差動入力した際の出力 4000mV (2000mV )を100 % と しています。 11-2-1) 総合特性 総合特性 総合特性 総合特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments 標準利得 Gtyp VP/VN →VOUT 50 倍 入力 コ モン電圧 Vicom 0.45VS 0.5*VS 0.55VS V 出力 コ モン電圧 Vcom0 VP/VN →VOUT VP=VN=0.5*VS 0.1*VDD V Vmax+ 0.9*VDD V 最 大 出力レンジ Vmax- VP/VN →VOUT VP-VN=VSS or VDD 0.1*VDD V 無 入力 Noise Nout VP/VN →VOUT VP=VN=Open VO 外付容量 10nF 1000 µVrms @1Hz - 100kHz note) note) 標準利得 50 倍での値です。設計参考値のため量 産試験 しません。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 17 11-2-2) G1/2 利得調整回路 利得調整回路 利得調整回路 利得調整回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments テストモードでの測定となります。 Vg10 VP-VN=80mV VDD=5V ±5% EIG[2:0]=0h, EIG[3]=0 145 160 175 mV 無 調整 G1/2 出力電圧 Vg02 VP-VN=40mV VDD=2.2 - 3.6V EIG[2:0]=0h, EIG[3]=0 EVD[0]=1 73.0 80 87.0 mV G1sc+ EIG[2:0]=7h 9 倍 G1 調整範囲 G1sc- EIG[2:0]=0h 2 倍 調整 Step G1sc stp 1 倍 G2sc+ EIG[3]=1 2 倍 G2 調整 G2sc- EIG[3]=0 1 倍 11-2-3) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧調整回路 電圧調整回路 電圧調整回路 電圧調整回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2 ~5.5V 、温度 =-40 ~105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments テストモードでの測定となります。 Vo01 VDD=5V ±5% 0.5*VDD –30 0.5*VDD 0.5*VDD +30 mV 無 調整出力電圧 Vo02 VDD=2.2-3.6V EVD[0]=1 0.5*VDD –15 0.5*VDD 0.5*VDD +15 mV Ocmp+ EOC[10]=0h EOC[9:7]=7h +52.5 % オフセット ラ フ調整 用DAC 調整範囲 Ocmn+ EOC[10]=1h EOC[9:7]=7h -52.5 % 調整 Step Ocm stp 7.5 % Ocl+ EOC[10]=0h EOC[6:0]=3Fh +7.875 % オフセットフ ァ イン 調整用 DAC 調整範囲 Ocl- EOC[10]=1h EOC[6:0]=3Fh -7.875 % 調整 Step Ocl stp 0.125 % 11-2-4) スパン スパン スパン スパン電圧調整回路 電圧調整回路 電圧調整回路 電圧調整回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧調整後テストモードでの測定となります。 Vs01 VP-VN=80mV@5V 480 500 520 mV 無 調整 スパン電圧 Vs02 VP-VN=40mV@3V EVD[0]=1 240 250 260 mV Sc+ ESC[8:0]=0FFh 100/36.25 倍 スパン調整範囲 Sc- ESC[8:0]=100h 100/164 倍 調整 Step Sc stp N=-256 - +255 100/(100+0.25*N) 倍
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 18 11-2-5) オフセット オフセット オフセット オフセット温特及 温特及 温特及 温特及びび びび感度温特調整回路 感度温特調整回路 感度温特調整回路 感度温特調整回路 11-2-5-1) 2次関数発生回路 次関数発生回路 次関数発生回路 次関数発生回路(( ((a*Temp^2+b*Temp+c )) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧及びスパン電圧調整後テストモードでの測定となります。 A2nd5+ +0.0016 2次係数 a 調整範囲 1 A2nd5- -0.0016 調整 Step1 A2nd5 stp VDD=5V ±5% 1.260E-5 A2nd3+ +0.0008 2次係数 a 調整範囲 2 A2nd3- -0.0008 調整 Step2 A2nd3 stp VDD=2.2 - 3.6V 0.630E-5 note) 設計参考値のため量 産試験 しません。 11-2-5-2) オフセット オフセット オフセット オフセット 1次関数発生回路 次関数発生回路 次関数発生回路 次関数発生回路(( ((d*Temp+e )) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧及びスパン電圧調整後テストモードでの測定となります。 D2ndO5+ +0.60 1 次係数 d 調整範囲 1 D2ndO5- -0.60 調整 Step1 D2ndO5 stp VDD=5V ±5% 0.0012 D2ndO3+ +0.30 1 次係数 d 調整範囲 2 D2ndO3- -0.30 調整 Step2 D2ndO3 stp VDD=2.2 - 3.6V 0.00060 note) 設計参考値のため量 産試験 しません。 11-2-5-3) 感度 感度 感度 感度 1次関数発生回路 次関数発生回路 次関数発生回路 次関数発生回路(( ((d*Temp+e )) )) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧及びスパン電圧調整後テストモードでの測定となります。 D2ndS5+ +0.32 1 次係数 d 調整範囲 1 D2ndS5- -0.32 調整 Step1 D2ndS5 stp VDD=5V ±5% 0.000626 D2ndS3+ +0.30 1 次係数 d 調整範囲 2 D2ndS3- -0.30 調整 Step2 D2ndS3 stp VDD=2.2 - 3.6V 0.00060 note) 設計参考値のため量 産試験 しません。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 19 11-2-6) 電源電圧 電源電圧 電源電圧 電源電圧&& &&温度感度変動調整回路 温度感度変動調整回路 温度感度変動調整回路 温度感度変動調整回路 (ST & SV) 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧及びスパン電圧調整後テストモードでの測定となります。 SV1 未 調整時 SV 回路初回動作 5.0 % 目標値基準 電源電圧 感度変動特性 SV2 SV 回路 2回目動作 ±0.25 % SV1 基準 ST1 未 調整時 ST 初回動作 5.0 % 目標値基準 動作温度 感度変動特性 ST2 ST 回路 2回目動作 ±0.25 % ST1 基準 11-2-7) LPF, S/H1&2, & Buffer 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧及びスパン電圧調整後テストモードでの測定となります。 LPF 周波数特性 Fc1 40 60 80 kHz S/H1&2 利得 SHG 1.935 2 2.065 倍 S/H1&2 出力 調整前 誤 差 SHerr -20 0 20 mV S/H2 出力抵抗 調整後 誤 差 Rout 24.6 32 39.4 kΩ Bufg+ EOG[2:0]=4h 4 倍 BUF 利得調整幅 Bufg- EOG[2:0]=0h 2 倍 調整 step Bufgstp 0.5 倍 10k Ω Rbuf1+ 0.9*VDD V Rbuf1- 負荷 抵抗 20kΩ 0.1*VDD V Rbuf2+ 0.9*VDD V VDD>2.7V BUF 出力 (VOUT) 駆動特性 Rbuf2- 負荷 抵抗 10k Ω 0.1*VDD V VDD>2.7V
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 20 11-2-8) Level shift 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V 、温度 =-40 - 105 °C 、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments オフセット電圧及びスパン電圧調整後テストモードでの測定となります。 Vlv0 未 調整 AM[3:0]:9h VS 入力 →VO 出力 0.5*VDD –0.02 0.5*VDD 0.5*VDD +0.02 V VO 端子 Vlvr+ Vlv0 基準 最 大 値 ELV[10:6]=1Fh 0.890 *VDD V VO 端子 Vlvr- Vlvo 基準 最 小 値 ELV[10:6]=0Fh 0.110 *VDD V VO 端子 出力基準電圧 ラ フ調整幅 (レ ベ ルシフト) Vlrstp 0.026 *VDD V VO 端子 Vlvf+ Vlv0 基準 最 大 値 ELV[10]=1h, ELV[5:0]=3Fh 0.0315 *VDD V VO 端子 Vlvf- Vlv0 基準 最 小 値 ELV[10]=0h, ELV[5:0]=3Fh -0.0315 *VDD V VO 端子 出力基準電圧 フ ァ イン調整幅 (レ ベ ルシフト) Vlfstp 0.0005 *VDD V VO 端子
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 21 動作 動作 動作 動作シーケンス シーケンス シーケンス シーケンス 1. 通常動作 通常動作 通常動作 通常動作タイミング タイミング タイミング タイミング(( ((圧力検出回路有効 圧力検出回路有効 圧力検出回路有効 圧力検出回路有効)) )) 自己診断動作 OFF 時(1 回目) STV は初期動作を行います。 CLK (1=512kHz) NO. status Press judge STV 10 30 3 13 Start Up PJ0 STV0 MSR ST3 電源 & 感度変動調整 S/H1&2 VOUT ST0 出力基準電圧 1/2*VDD 場合 VOUT ・(1) DET 約 400 µsec 0 5 8 18 51 (1 回目 )初期動作 自己診断動作 OFF 時(2 回目以降) STV は通常動作を行います。 CLK (1=512kHz) NO. status Press judge 11 31 3 13 PJ1 STV1 MSR ST3 STV 電源 & 感度変動調整 (2 回目以降)通常動作 S/H1&2 VOUT ST1 VOUT ・(n-1) VOUT ・(n) DET 0 5 8 18 50 51 VDD or STBYN VDD or STBYN 圧力測定期間 アイドリング期間 100Hz:5070 1kHz:462 2kHz:206 10.24kHz: 0 アイドリング期間 100Hz:5070 1kHz:462 2kHz:206 10.24kHz: 0 異常時 ”H” (1回目判定)
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 22 2. 自己診断回路有効時 自己診断回路有効時 自己診断回路有効時 自己診断回路有効時のの のの動作 動作 動作 動作タイミング タイミング タイミング タイミング(( ((圧力検出回路有効 圧力検出回路有効 圧力検出回路有効 圧力検出回路有効)) )) 自己診断動作 ON 時(1 回目) STV は、電源変動は調整、感度温度変動は未調整となります。 CLK (1=512kHz) NO. status Press judge STV 10 34 4 14 Start Up PJ0 STV4 MSR4 ST4 電源変動調整 S/H1&2 VOUT ST0 出力基準電圧 1/2*VDD 近傍 VOUT ・(1) DET 異常時 ”H” 約 400 µsec 0 5 8 18 51 (1 回目 ) 電源変動は調整、感度温度変動は未調整 自己診断動作 ON 時(2 回目) STV は初期動作を行います。 CLK (1=512kHz) NO. status Press judge 15 30 3 13 PJ0 STV0 MSR ST3 STV 電源 & 感度変動調整 (2 回目)初期動作、(3 回目以降)通常動作 S/H1&2 VOUT ST5 VOUT ・(n-1) VOUT ・(n) DET 0 5 8 18 50 51 VDD or STBYN VDD or STBYN 異常時 ”H” 自己診断期間 圧力測定期間
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 23 3. 動作タイミング各ステート説明 3.1 通常動作タイミング時 3.2 自己診断回路有効時 No. State CLK 動作 動作 動作 動作
00 Start Up アナログ回路安定動作時間
VREF&IREF 等アナログ基準回路起動、及びVOUT 端子から設 定された出力基準電圧を出力
10 ST0 クロックカウント開始
アナログ回路起動
20 PJ0 CLK=5 圧力判定回路非動作
30 STV0 CLK=8 STV 初期動作
3 MSR CLK=18 圧力 (VP-VN)をVOUT に出力
13 ST3 CLK=51 アイドリング
fs=10.24kHz 設定時、アイドリングは無く連続動作となります。 アイドリング期間 100Hz 5070 CLK 1kHz 482 CLK 2kHz 206 CLK 10.24kHz 0 CLK
11 ST1 CLK1=
圧力検出回路動作&アナログ回路起動
21 PJ1 CLK=5+CLK1 圧力判定回路動作 (圧力正負判断 )
31 STV1 CLK=8+CLK1 STV 通常動作
: : : : No. State トリガ トリガ トリガ トリガ 動作 動作 動作 動作 VREF&IREF 等アナログ基準回路起動、及びVOUT 端子から設 定された出力基準電圧を出力 アナログ回路起動
34 STV4 CLK=8 SV 初期動作(ST 非動作)
4 MSR4 CLK=18 VP&VN 端子を1/2*VS に固定、所定の値をVOUT に出力
14 ST4 CLK=51 自己診断回路動作&アイドリング
自己診断終了後、50 CLK で通常動作に戻ります。
15 ST5 CLK=100 アナログ回路起動
20 PJ0 CLK=105 圧力判定回路非動作
30 STV0 CLK=108 STV 初期動作
3 MSR CLK=118 圧力 (VP-VN)をVOUT に出力
: : : :(3.1 通常動作タイミング時のST3 以降の動作と同様)
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 24 調整 調整 調整 調整シーケンス シーケンス シーケンス シーケンス ■ Main Routine Power ON ( & STBYN : “H” ) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) Measurement mode routine ex. Ta:25 °C note) EEPROM Address is indi cated by “Add”, Control Register Address is indicated by “CAdd ”. note2) In case of Package, each items are unused. EEPROM initialize (Add 19h D[7:0] set) note2) Offset & Span temperature coefficient set (Add 04h D[7:0]=7f Add 05h D[2:0]=3 Add 06h D[7:0]=ff Add 07h D[7:0]=7f Add 08h D[7:0]=7f Add 09h D[2:0]=3 Add 0Ah D[7:0]=ff Add 0Bh D[2:0]=3 Add 0Ch D[7:0]=ff ) ex. Pressure:100kPa Offset & Span temperature coefficient set (Add 04h D[7:0]=0 Add 05h D[2:0]=0 Add 06h D[7:0]=0 Add 07h D[7:0]=0 Add 08h D[7:0]=0 Add 09h D[2:0]=0 Add 0Ah D[7:0]=0 Add 0Bh D[2:0]=0 Add 0Ch D[7:0]=0) VREF adjustment routine DET pin normal operation set (CAdd 00h D[4:1] set) Offset rough /fine adjustment routine ex. Ta:105 °C ex . Ta:-40 °C Offset & Span temperature coefficient calculate (Add 04h D[7:0] Add 05h D[2:0] Add 06h D[7:0] Add 07h D[7:0] Add 08h D[7:0] Add 09h D[2:0] Add 0Ah D[7:0] Add 0Bh D[2:0] Add 0Ch D[7:0] set) ex. Ta:25 °C Offset rough/ fine adjustment routine note2) IREF adjustment routine OSC adjustment routine VTMP adjustment routine EEPROM:OF F (CAdd 00h D [0] set) Span rough /fine adjustment routine EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) Sensor & AK8996 temperature characteristic measurement routine Sensor & AK8996 temperature characteristic measurement routine Sensor & AK8996 temperature characteristic measurement routine EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) EEPR OM:OF F (CAdd 00h D[0] set) Pressure & damage check routine ex. Pressure:100kPa Power OFF ex. Pressure:0kPa Level shift & Pressure judge set routine Span rough/fine adjustment routine
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 25 ■ Sub Routine note) EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register Address is indicated by “CAdd”. Supply voltage set (Add 17h D[3] set) Sampling freq. set (Add 17h D[2:1] set) Input Gain (GA1/2) set (Add 0Dh D[3:0] set) Measurement mode routine END Buffer ON/OFF set (Add 17h D[0] set) Pressure Judge set (Add 17h D[5:4] set) VREF adjustment routine VREF adjustment (Add 12h D[2:0] set) VREF measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) VR EF measurement & check VR EF measurement & check IREF adjustment routine END IREF measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) OK NG NG OK IREF adjustment (Add 13h D[3:0] set) IREF measurement & check END OK NG NG OK IREF measurement & check
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 26 ■ Sub Routine note) EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register Address is indicated by “CAdd”. VTMP adjustment routine VTMP measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) Offset rough/fine adjustment routine Offset adjustment (Add 00h D[3:0] & 01h D[6:0] set) Offset measurement & check OSC adjustment routine OSC measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) OSC adjustment (Add 14h D[3:0] set) END OK NG NG OK OSC measurement & check OSC measurement & check VT MP adjustment (Add 15h D [5:0] set) END OK NG NG OK VTMP measurement & check VTMP measurement & check EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) END OK NG NG OK Offset measurement & check
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 27 ■ Sub Routine note) EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register Address is indicated by “C Add”. Span rough/fine adjustment routine Span adjustment (Add 02h D[0] & 03h D[8:0] set) Lev el shift & Pressure judge set routine Pressure Judge measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) Pressure Judge level measurement & check Level shift set (Add 1Bh D [4:0] & 1Ch D[5:0] set) END Buffer gain set (Add 0Eh D[2:0] set) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) Pressure Judge level adjustment (Add 1Dh D[1:0] & 1Eh D[7:0] set) Lev el shift measurement & check EEPROM:OF F (CAdd 00h D [0] set) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) END OK NG NG OK Span measurement & check Span measurement & check EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) OK NG NG OK Pressure Judge level measurement & check EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) EEPR OM:ON (CAdd 00h D[0] set) OK NG NG OK Level shift measurement & check
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 28 ■ Sub Routine note) EEPROM Address is indicated by “Add ”, Control Register Address is indicated by “CAdd”. Function ON/OF F set (Add 18h D[4:3] set) Function select (Add 18h D[2] set) Level function set (Add 18h D[1:0] set) Pressure & damage check routine END Pressure level set (Add 10h D[3:0] set) D[4:3] : 1, 3h D[2] : 1h D[2] : 0h Pressure level check (CAdd 00h D[4:1] set) VOUT output control (Add 18h D[5] set) Pressure level set (Add 11h D[2:0] & 0Fh D [2:0] set) EEPR OM:ON (CAdd 00h D[0] set) Sensor temperature offset voltage measurement Sensor & AK8996 temperature characteristic measurement routine ex. Pressure:0kPa Sensor temperature positive span voltage measurement ex. Pressure:100kPa ex. Pressure:-100kPa Sensor temperature negative span voltage measurement ex. Pressure: 0kPa CAdd 01h D[3,2] set CAdd 01h D[5:4, 3, 2, 1:0] set AK8996 2 nd order temperature offset voltage measurement CAdd 01h D[1:0] set AK8996 1 st order temperature offset voltage measurement CAdd 01h D[5:4, 3, 2, 1:0] set AK8996 2 nd order temperature span voltage measurement CAdd 01h D[1:0] set AK8996 1 s t order temperature span voltage measurement END
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 29 機能説明等 機能説明等 機能説明等 機能説明等 1) 調整方法説明 調整方法説明 調整方法説明 調整方法説明(( ((例例 例例)) )) AK8996 の調整方法を説明します(「「 「「調整 調整 調整 調整シーケンス シーケンス シーケンス シーケンス」」 」」参照)。 注)パッケージ供給時、以下の項目 1~4は調整済みにて出荷します。ただ、ご面倒ですが、調整時には一 度書込まれているデータ(以下の項目 1~4)を読み出し、一括書込(Initialize )後、読み出したデータを 再度書込んで頂きますようお願いします。また、必要精度及び実装形態によっては、項目 1~4も再度調 整をしなければならない場合も御座いますのでご承知おき下さい。尚、出荷時は5V モード (EVD[0]=0 )で調整しています。従って、3V モード(EVD[0]=1 )でご使用の場合は、再調整する必 要がありますのでご注意下さい。 EEPROM レジスタのアドレスは「アドレス」と標記、制御レジスタ(揮発性メモリ)のアドレスは「Cアドレ ス」と標記します。 1. VREF 調整 調整 調整 調整(( ((Package 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済みみ みみ)) )) 基準電圧を1.0V に調整します。VREF 電圧を調整することでセンサー駆動電圧(VS )も調整出来ます。 VREF 電圧は、調整モード 1レジスタ(Cアドレス :00h データ AM[3:0]:1h )を設定することで DET 端子から 出力出来ます(外付部品推奨接続例 参照)。 2. IREF 調整 調整 調整 調整(( ((Package 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済みみ みみ)) )) 基準電流を20.0 µA に調整します。 IREF 電流は、調整モード 1レジスタ(Cアドレス :00h データ AM[3:0]:2h )を設定することで DET 端子から 出力出来ます(外付部品推奨接続例 参照)。 3. OSC 調整 調整 調整 調整(( ((Package 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済みみ みみ)) )) 間欠動作制御用クロックを1024kHz に調整します。 OSC 出力は、調整モード 1レジスタ(Cアドレス :00h データ AM[3:0]:3h )を設定することで DET端子から 出力出来ます(外付部品推奨接続例 参照)。 4. VTMP 調整 調整 調整 調整(( ((Package 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済 供給時調整済みみ みみ)) )) 温度センサー出力(VTMP )電圧をVREF 電圧と一致するように調整します。 VTMP 電圧は、調整モード 1レジスタ(Cアドレス :00h データ AM[3:0]:4h )を設定することで DET 端子から 出力出来ます(外付部品推奨接続例 参照)。 2次関数発生回路を用いてセンサー特性を補正するために VTMP 出力をVREF 電圧と一致させる必要 があります。 5. オフセット オフセット オフセット オフセット電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整 接続される圧力センサーのオフセット電圧をAK8996 の持つ誤差も含め調整します。 オフセット電圧は、オフセット電圧ラフ調整レジスタ(アドレス :00h データ EOC[10:7])及びオフセット電圧 ファイン調整レジスタ(アドレス :01h データ EOC[6:0])を用いて調整します。 この後、オフセット電圧温度特性を補正するため完全な調整は出来ません。最後にレベルシフト電圧誤 差を含めて再調整が必要です(項目 11 参照)。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 30 ■ オフセット電圧調整例 EOC[10]:オフセット電圧ラフ調整サインビット 未調整出力が0.5*VDD より大きい場合 EOC[10]=0 を設定して下さい。 未調整出力が0.5*VDD より小さい場合 EOC[10]=1 を設定して下さい。 EOC[9: 7]:オフセット電圧ラフ調整:300mV Step (@VDD:5V )で調整します。 EOC[10]=0 の時-150 ~+150mV (0.5*VDD 基準)に調整して下さい。 EOC[10]=1 の時-150 ~+150mV (0.5*VDD 基準)に調整して下さい。 EOC[6]:オフセット電圧ファイン調整サインビット 未調整出力が0.5*VDD より大きい場合 EOC[6]=0 を設定して下さい。 未調整出力が0.5*VDD より小さい場合 EOC[6]=1 を設定して下さい。 EOC[5: 0]:オフセット電圧ファイン調整: 5mV Step (@VDD:5V )で調整します。例えば、 EOC[6]=0 で、ラフ調整結果が-150mV の場合、30 dec= 1E hex を設定します。 EOC[6]=1 で、ラフ調整結果が+150mV の場合、30 dec= 1E hex を設定します。 上記 Offsetが±2.5mV (@VDD:5V )となるよう微調整して下さい。 6. 出力 出力 出力 出力スパン スパン スパン スパン電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整 接続される圧力センサーの出力スパン電圧をAK8996 の持つ誤差も含め調整します。 出力スパン電圧は、出力スパン電圧調整レジスタ(アドレス :02h データ ESC[8], アドレス :03h データ ESC[7:0])を用いて調整します。 この後、感度温度特性を補正するため完全な調整は出来ません。最後にレベルシフト電圧誤差を含め て再調整が必要です(項目 12 参照)。 ■ 出力スパン電圧調整例 出力 2400 mV(@VDD:5V )の時、ESC[8:0]=160dec を設定します。 出力 5600 mV(@VDD:5V )の時、ESC[8:0]=-160dec を設定します。 上記出力スパン電圧誤差が±5mV (@VDD:5V )となるよう微調整して下さい。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 31 7. 圧力 圧力 圧力 圧力センサー センサー センサー センサー &AK8996 オフセット オフセット オフセット オフセット及及 及及びび びび感度温度 感度温度 感度温度 感度温度 2次特性調整 次特性調整 次特性調整 次特性調整 以下に示すブロック図をもとに、圧力センサーの持つ温度特性(2次特性)を調整するための具体的な 方法を説明します。 注) 調整精度を上げるために、使用される温度 min./max.で調整を行って下さい。 以下の式に示されるような圧力センサーのオフセット及び感度 2次温度特性を、AK8996 の持つ同特性を用 いてキャンセルすることで、実現します。 圧力センサーオフセット及び感度 2次温度特性 Vsen(T): Vsen (T) = αα ααT^2+ ββ ββT+ γγ γγ AK8996 オフセット及び感度 2次温度特性 Vic(T): Vic=[(g*a)T^2+(g*b)T+(g*c)] +[dT+e] =(g*a)T^2+(g*b+d)T+(g*c+e) 2次関数 次関数 次関数 次関数 1次関数 次関数 次関数 次関数 2次温度特性をキャンセルするためには、以下に説明する測定を最低3温度(ex. 25 °C, -40 °C, +105 °C)で実 施する必要があります。 2nd order function generation block 2ND[1:0] nd order characteristic generator T emperature Sensor nd order characteristic tuning 1st order characteristic tuning EOT1[9:0] EOT2[7:0] EST1P[9:0] EST1N[9:0] EST2P[7:0] EST2N[7:0] Gain Amp.1 Gain Amp.2 Gain Amp.3 VN STV VP 2nd order function generation block Offset Temp. +/- Gain Temp. OCR, OCF ING SCS, SC +40mV -40mV 0.5*VS INSW[1:0] OTSW[0] STSW[0] AC[1:0] 2ND[1:0] OT2, OT1S, OT1 ST2P , ST2N, ST1PS, ST1P , ST1NS, ST1N
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 32 7.1 圧力 圧力 圧力 圧力センサーオフセット センサーオフセット センサーオフセット センサーオフセット温度特性測定 温度特性測定 温度特性測定 温度特性測定 調整モード 2レジスタを設定(Cアドレス :01h データ INSW[1:0]:0h, データ OTSW[0]:1h, データ STSW[0]:1h )します。 圧力 0kPa 時において、VOUT 端子の電圧を測定します。 7.2 圧力 圧力 圧力 圧力センサー センサー センサー センサー感度温度特性測定 感度温度特性測定 感度温度特性測定 感度温度特性測定 調整モード 2レジスタを設定(Cアドレス :01h データ INSW[1:0]:0h, データ OTSW[0]:1h, データ STSW[0]:1h )します。 圧力 ex. +100kPa 時において、VOUT 端子の電圧 (Vp72)を測定します。 必要に応じ て圧力 ex. -100kPa 時において、VOUT 端子の電圧を測定します。
7.3 AK8996 オフセット オフセット オフセット オフセット 2次温度特性測定 次温度特性測定 次温度特性測定 次温度特性測定(( ((g*aT^2+g*bT+g*c )) ))
調整モード 2レジスタを設定(Cアドレス :01h データ INSW[1:0]:1h, データ OTSW[0]:0h, データ STSW[0]:1h, 2ND[1:0]:1h )します。 VOUT 端子の電圧を測定します。
7.4 AK8996 オフセット オフセット オフセット オフセット 1次温度 次温度 次温度 次温度特性測定 特性測定 特性測定 特性測定(dT+e (dT+e (dT+e (dT+e)) ))
調整モード 2レジスタを設定(Cアドレス :01h データ INSW[1:0]:1h, データ OTSW[0]:0h, データ STSW[0]:1h, 2ND[1:0]:2h )します。 VOUT 端子の電圧を測定します。
7.5 AK8996 感度 感度 感度 感度 2次温度特性測定 次温度特性測定 次温度特性測定 次温度特性測定(( ((g*aT^2+g*bT+g*c )) ))
調整モード 2レジスタを設定(Cアドレス :01h データ INSW[1:0]:2h, データ OTSW[0]:1h, データ STSW[0]:0h, 2ND[1:0]:1h )します。 VOUT 端子の電圧を測定します。
7.6 AK8996 感度 感度 感度 感度 1次温度特性測定 次温度特性測定 次温度特性測定 次温度特性測定(dT (dT (dT (dT + ee ee)) ))
調整モード 2レジスタを設定(Cアドレス :01h データ INSW[1:0]:2h, データ OTSW[0]:1h, データ STSW[0]:0h, 2ND[1:0]:2h )します。 VOUT 端子の電圧を測定します。 8. 項目 項目 項目 項目 7 のの のの測定結果 測定結果 測定結果 測定結果から から から から 2次特性 次特性 次特性 次特性をを をを算出 算出 算出 算出 圧力センサーオフセット温度測定結果から、αoff、βoff、γoffを算 出します。 圧力センサー感度温度測定結果から、αga 、βga 、γga を算 出します。 AK8996 温度特性測定結果から、g*a 、g*b+d 、g*c+e そ れ ぞ れの値が分かります。 尚、0次 係 数 γ及びg*c+e は、項目 5,6 にて 既に調整済みです。よって、ここでは調整 不 要です。 オフセット及び感度 そ れ ぞ れについて、 α=g*a となるように調整します。 β=g*b+d となるように調整します。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 33 以下に「■感度温特 2次 係 数 算 出方法」・「■オフセット温度 2次特性 計算 例」・「■感度温度 2次特性 計算 例」を記 載 します。 ■感度温特 2次 係 数 算 出方法 感度は、VOUT 端子で測定された各値(3温度)に対し、基準となるレベル(基準電圧(Vbase=0.8V ))との 差を求め、以下の各 係 数を求めます。 センサー:αga 、βga 、γga 例えば、 センサー 単 体の感度温特測定結果 Vsenc (25 ℃)、 Vsenn (低温)、 Vsenp (高 温) AK8996 の感度温特測定結果 Vicc2 (25 ℃)、 Vicn2 (低温)、 Vicp2(高 温 )・・・ 2次関数 とします。 注)上記値は、各温度でのオフセット電圧を引いた値(スパン)です。 1) センサー 単 体の感度温特測定結果から、感度温特を補正するための ゲ イン(gc 、gn 、gp )を求めます。 gc=Vsenc/Vsenc=1 、gn=Vsenc/Vsenn 、gp=Vsenc/Vsenp 求められた ゲ イン(gc 、gn 、gp )に対し、AK8996 の2次関数発生回路が出力する べ き電圧を求めま Vsenc1=Vbase/gc 、Vsenn1=Vbase/gn 、Vsenp1=Vbase/gp Vbase :AK8996 の2次関数発生回路の基準電圧(Vbase=0.8V ) Vsenc1 、Vsenn1 、Vsenp1 の電圧から、センサー 単 体の感度温特 2次特性として、各 係 数(αga 、β ga 、γga )を求めます。 2) AK8996 の感度温特測定結果から、2次関数発生回路が補正している ゲ イン(gicc2 、gicn2 、gicp2 )を 求めます。 本 例では、AK8996 の2次関数感度温特測定結果について説明します (1 次関数も同様 )。 gicc2=Vicc2/Vicc2=1 、gicn2=Vicn2/Vicc2 、gicp2=Vicp2/Vicc2 求められた ゲ イン(gicc2 、gicn2 、gicp2 )に対し、AK8996 の2次関数発生回路が出力している電圧を 求めます。 Vicc21=Vbase/gicc2 、Vicn21=Vbase/gicn2 、Vicp21=Vbase/gicp2 Vbase :AK8996 の2次関数発生回路の基準電圧(Vbase=0.8V ) Vicc21 、Vicn21 、Vicp21 の電圧から、AK8996 の感度温特 2次特性とし、各 係 数(a、b、c)を求めま す。同様に、Vicc11 、VIcn11 、Vicp11 の電圧から、AK8996 の感度温特 1次特性とし、各 係 数 (d 、e)を 求めます。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 34 具体的な計算 例を以下に記 載 します。 ■オフセット温度 2次特性 計算 例(「「 「「シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス説明 説明 説明 説明」」 」」 5 )) )) レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ説明 説明 説明 説明 参照) 測定した AK8996 の2次特性(2次関数 +1次関数)を Vic=[(g*a)T^2+(g*b)T+(g*c)] +[dT+e]=(g*a)T^2+(g*b+d)T+(g*c+e) 2次関数 1次関数 とします。 例えば、測定したセンサーの2次特性に対して調整レジスタの内容 は下記の通りとなります。 測定したセンサーの2次特性が、Vsen=0.0003T^2-0.0237T+0.0 とします。また、測定した AK8996 のオ 合、センサーの2次特性を打ち消すように(AK8996 の2次特性がVic=-0.0003T^2+0.0237T-0.0 となる ように)係 数を設定します。 EOT2[7] :オフセット電圧の温度特性 2次 係 数調整サインビット 測定した AK8996 の2次 係 数 (g*a)を正にする場合 EOT[7]=0 となります。 測定した AK8996 の2次 係 数 (g*a)を負にする場合 EOT[7]=1 となります。 本 例の場合、2次 係 数 (g*a)を-0.0003 とするので、”1”を設定します。 EOT2[6:0] :オフセット電圧の温度特性 2次 係 数調整ビット 0.7874 % step で調整します。 例えば、測定した AK8996 の2次 係 数 (g*a)を、EOT2[6:0]=103dec とし、g*a=-0.000302 とします。つまり、AK8996 の2次特性は、Vic2=-0.000302T^2+0.0302T-0.0 となります。 次に、AK8996 の1次 係 数 (g*b+d)が+0.0237 となるように、1次 係 数を調整します。 EOT1[9] :オフセット電圧の温度特性 1次 係 数調整サインビット 調整したい 1次 係 数 dを加算 にする場合 EOT[9]=0 となります。 調整したい 1次 係 数 dを減算 にする場合 EOT[9]=1 となります。 本 例の場合、1次 係 数 (g*b+d)を2次特性調整後の+0.0302 に対して 減算 するので、”1”を 設定します。 EOT1[8:0] :オフセット電圧の温度特性 1次 係 数調整ビット 1次 係 数が+0.0237 (=0.0302-0.0065 )のため、EOT1[8:0]=456dec とし、d=-0.00646 と します。つまり、AK8996 の1次特性は、Vic1=-0.00646T+0.0 となります。 以上の調整(Vic=0.0003T^2-0.0237T+0.0 )で2次 係 数と1次 係 数の調整は完了です。0次 係 数は、理 想 的には 0.0 ですがオフセット電圧として 残る可能 性があります。そ の場合、オフセット及び感度温度特性 調整完了後、オフセット電圧ファイン調整で微調整して下さい。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 35 ■感度温度 2次特性 計算 例(「「 「「シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス説明 説明 説明 説明」」 」」 5 )) )) レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ説明 説明 説明 説明 参照) 測定した AK8996 の2次特性(2次関数 +1次関数)を Vic=[(g*a)T^2+(g*b)T+(g*c)] +[dT+e]=(g*a)T^2+(g*b+d)T+(g*c+e) 2次関数 1次関数 とします。 例えば、測定したセンサーの正 側 圧力の2次特性に対して調整レジスタの内容 は下記の通りとなります。 測定したセンサーの2次特性が、Vsen=0.00051T^2-0.2345T+0.0 とします。また、測定した AK8996 の ーの2次特性に合わ せるように(AK8996 の2次特性がVic=0.00051T^2-0.2345T+0.0 となるように)係 数を設定します。 ST2P[7] :感度温度 2次特性 2次 係 数調整サインビット 測定した AK8996 の2次 係 数 (g*a)を正にする場合EST2P[7]=0 となります。 測定した AK8996 の2次 係 数 (g*a)を負にする場合 EST2P[7]=1 となります。 本 例の場合は、2次 係 数 (g*a)を0.00051 とするので、”0”を設定します。 ST2P[6:0] :感度温度 2次特性 係 数調整ビット 0.7874% step で調整します。 例えば、測定した AK8996 の2次 係 数 (g*a)を、EST2P[6:0]=123dec とし、 g*a=0.0005039 とします。つまり、AK8996 の2次特性は、 Vic2=0.0005039T^2-0.05039T+0.0 となります。 次に、AK8996 の1次 係 数 (g*b+d)が-0.2345 となるように、1次 係 数を調整します。 ST1P[9] :感度温度 2次特性 1次 係 数調整サインビット 調整したい 1次 係 数 dを加算 する場合 EST1P[9]=0 となります。 調整したい 1次 係 数 dを減算 する場合 EST1P[9]=1 となります。 本 例の場合は、1次 係 数 (g*b+d)を2次特性調整後の-0.05039 に対して 減算 するの で、”1”を設定します。 ST1P[8:0] :感度温度 2次特性 1次 係 数調整ビット 1次 係 数が-0.2345 (=-0.05039-0.18411 )となるために、EST1P[8:0]=354dec とし、 d=-0.18434 とします。つまり、AK8996 の1次特性は、Vic1=-0.18434T+0.0 となります。 以上の調整(Vic=0.00051T^2-0.2345T+0.0 )で2次 係 数と1次 係 数の調整は完了です。0次 係 数は、理 想 的には 0.0 ですがスパン電圧として 残る可能 性があります。そ の場合、オフセット及び感度温度特性調 整完了後、スパン電圧調整で微調整して下さい。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 36 9. オフセット オフセット オフセット オフセット電圧 電圧 電圧 電圧ファイン ファイン ファイン ファイン調整 調整 調整 調整 オフセット電圧温度特性を補正時に発生する誤差を調整します。 オフセット電圧は、オフセット電圧ラフ調整レジスタ(アドレス :00h データ EOC[10:7])及びオフセット電圧 ファイン調整レジスタ(アドレス :01h データ EOC[6:0])を用いて調整します。 10. BUFF ゲイン ゲイン ゲイン ゲイン調整 調整 調整 調整 出力 Bufferの利得 を調整します。 出力 Bufferの利得 は、BUF ゲ イン調整レジスタ(アドレス :0Eh データ EOG[2:0])を用いて調整します。 11. 圧力判定閾値 圧力判定閾値 圧力判定閾値 圧力判定閾値、、 、、及及 及及びび びび出力基準電圧調整 出力基準電圧調整 出力基準電圧調整 出力基準電圧調整 以下に示すブロック図をもとに、出力基準電圧を調整するための具体的な方法を説明します。 圧力判定 閾 値を調整します(最初に圧力判定 閾 値、次に出力基準電圧という 順番 で調整を行って下さ い)。圧力判定 閾 値は、圧力判定 閾 値調整レジスタ 1, 2 (アドレス :1D, 1Eh データ :EPJLV[9:0])を用い て調整します。 図から わ かるように圧力判定 閾 値調整で調整されるのは、Buffer回路及び圧力判定回路です。よっ て、圧力判定 閾 値調整 直 後のVO 端子電圧は、項目 5.オフセット調整で調整された ほぼ 2.5V (@VDD:5V )となっています。そ の 為、圧力判定 閾 値を調整した後、VOUT 端子電圧は、圧力判定 閾 値 によっては電 源 電圧に張り付く場合もあります。例えば、電 源 電圧 5V ・EOG[2:0]=4hex (4倍 設定)で圧 り付きます。 出力基準電圧を調整します。出力基準電圧は、出力基準電圧ラフ&ファイン調整レジスタ(アドレ ス:1B, 1Ch データ :ELV[10:0])を用いて調整します。 ま ず 、出力基準電圧ラフ調整(ELV[10:6])の調整値を計算 で求めます。具体的には、VO 端子電圧は 2.5V (@VDD:5V )、また Buffer回路基準電圧は圧力判定 閾 値になっていることは 既 知であることから、 そ の差 分 を出来るだけ小さくするように 計算 します。次に、出力基準電圧ファイン調整(ELV[5:0])を用 いて VOUT 端子電圧を所定の出力基準電圧に調整します。 S/H2 S/H1 & Level Shifter Pressure judge EPJLV[9:0] ELV[10:6] ELV[5:0] VO 32kohm VOUT Buffer EOG[2:0]
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 37 12. 出力 出力 出力 出力スパン スパン スパン スパン電圧 電圧 電圧 電圧フフ フファイン ァイン ァイン ァイン調整 調整 調整 調整 感度温度特性を補正時に発生する誤差を調整します。 出力スパン電圧は、出力スパン電圧調整レジスタ(アドレス :02h データ ESC[8], アドレス :03h データ ESC[7:0])を用いて調整します。 2) VO 端子外付容量値 端子外付容量値 端子外付容量値 端子外付容量値(( ((Cap )) ))のの のの決決 決決めめ めめ方方 方方 VO 端子外付 容量 値の決め方を説明します。 VO 端子外付 容量 値を決める ポ イントは、電 源投入 時及びスタン バ イ 解除 (STBYN 端子 “L” to “H”)後の VOUT 端子出力電圧の安定時間とSINAD (=Signal/(Noise+Distortion) )です。 以下に そ れ ぞ れの項目についてまとめます。 1. VOUT 端子出力電圧 端子出力電圧 端子出力電圧 端子出力電圧のの のの安定時間 安定時間 安定時間 安定時間について について について について ご注意頂きたいのは、VO 端子外付 容量 値によって、電 源立 上及びSTBYN 解除 後、測定値(VOUT 端 子電圧)に誤差を持つということです。安定時間は、サン プ リングクロックには 依存 しません。 以下の図及び表を用いて一例を説明します。 以下の表の「99.5 % 収束 時間(図③+④)」は、以下の図③期間で出力基準電圧 X(この場合は 0.5*VDD )に収束 、そ の後、加えられた圧力に応じ た出力電圧 Y(この場合は0.1*VDD )の99.5 % に到達 するまでの時間(図③+④期間)を示しています。 Note) VO 端子外付 容量 3µF(サン プ リング 周波 数 100Hz )の条件 では、以下の図③期間で出力基準電圧の 16.3 % (0.5*VDD 期 待 値に対して 0.0815*VDD )まで VOUT 端子は収束 します。図③期間は、0.3msec 固定です。 そ の後、以下の図④期間で測定圧力に応じ た出力電圧の99.5 % に収束 します。以下の図④期間では、 0.0815*VDD から 0.1*VDD の99.5 % に345.2 msec で収束 します。 収束 時間 D(図④期間)=-32[k Ω ]*3[µF]*ln(1-B/100)=345.2[msec] 従って、99.5 % 収束 時間(図③+④期間)は以下のようになります。 99.5 % 収束 時間(図③+④期間)= 0.3 [ms e c]+ D =345.5[msec]
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 38 上記 計算 例を参 考 に、実 際 にご使用になる 条件に応じ て 計算 を行い、安定時間を求めて下さい。 前提条件 : 出力基準電圧 :X 出力電圧(VOUT 端子) :Y VO 端子外付 容量 :Cap (Cap[µF] typ., Cap*1.1[µF] worst) 内蔵抵抗 1 :Res1 (560[Ω ] typ., 689.5[Ω ] worst) VO 端子 内蔵抵抗 2 :Res2 (32[k Ω ] typ., 39.4[k Ω ] worst) 項目 C :Y>A*X C=99.5[%] ・ Y<A*X C=100.5[%] 図③期間 :Time (0.3[msec] typ., 0.2 or 0.5[msec] worst) 収束率 A=(1-e^(-Time/(Res1*Cap))*100 収束率 B=(C[% ]/100*Y-A/100*X)/(Y-A/100*X)*100 収束 時間 D(図④期間)=-Res2*Cap*ln(1-B/100) 99.5 % 収束 時間(図③+④期間)=Tim e+ D 図図 図図③③ ③③時間 時間 時間 時間(( ((固定 固定 固定 固定)) )) 99.5 %収束時間 収束時間 収束時間 収束時間(( ((図図 図図④④ ④④)) )) 99.5 %収束時間 収束時間 収束時間 収束時間(( ((図図 図図③③ ③③+ ④④ ④④)) )) VO 端子 端子 端子 端子 外付容量 外付容量 外付容量 外付容量 カットオフ カットオフ カットオフ カットオフ 周波数 周波数 周波数 周波数 Typical 条件 条件 条件 条件 Worst 条件 条件 条件 条件 note )) )) Typical 条件 条件 条件 条件 Worst 条件 条件 条件 条件 note )) )) Typical 条件 条件 条件 条件 Worst 条件 条件 条件 条件 note )) )) note) 外付 容量 ±10 %・製造プ ロセス Worst条件 です。 VDD端子電圧 サンプルタイミング ② ex. Level shift 電圧 0.5VDD →最終値 0.1*VDD サンプリング 100Hz, VO 端子容量 3µFとした場合 ③ VO&VOUT 端子電圧 ①~④説明 ①:サンプリングタイミング、この図では 100Hz (10msec )です。 ②:電源立上時間(Tvdd )です。200 µs> に規定しています。 ③:アナログ回路安定動作時間(Tenable1,2 )です。STBYN 端子の扱いで 465 µs>, 495 µs> に規定しています。 ④:圧力信号検出時間です。電源投入及びSTBYN 解除後、基準電圧に急速に収束した後、VO 端子外付容量と内蔵の32k Ω に依存して変わります。この場合は、上記表に示されているように 345.2msec typ. となります。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 39 Note) 図③期間で収束 する出力基準電圧 X(VO 端子出力)は、出力基準電圧ラフ &ファイン調整レジスタ(ア ドレス :1B, 1Ch データ :ELV[10:0])の設定に依存 し、以下のようになりますのでご注意下さい。 ELVR[9: 6] VO 端子 端子 端子 端子 Dec Hex Bin ELVR[10]=0 (*VDD) ELVR[10]=1 (*VDD) Comments 0 0 0000 0.5 0.5 初期値 1 1 0001 0.4 0.5 2 2 0010 0.4 0.5 3 3 0011 0.4 0.5 4 4 0100 0.4 0.6 5 5 0101 0.3 0.6 6 6 0110 0.3 0.6 7 7 0111 0.3 0.6 8 8 1000 0.3 0.7 9 9 1001 0.2 0.7 10 A 1010 0.2 0.7 11 B 1011 0.2 0.7 12 C 1100 0.2 0.8 13 D 1101 0.1 0.8 14 E 1110 0.1 0.8 15 F 1111 0.1 0.8 2. VOUT 端子 端子 端子 端子 SINAD について について について について VO 端子の外付 容量 値とSINAD との関 係 を以下の表にまとめます。 ご注意頂きたいのは、調整精度 0.5 % FS を必要とされる場合、SINAD は46dB 以上である必要がありま SINAD 特性 特性 特性 特性 サンプリング サンプリング サンプリング サンプリング 周波数 周波数 周波数 周波数 VO 端子 端子 端子 端子 外付容量 外付容量 外付容量 外付容量 カットオフ カットオフ カットオフ カットオフ 周波数 周波数 周波数 周波数 (( ((Typical )) )) Typical 条件 条件 条件 条件 Worst 条件 条件 条件 条件 note )) )) 5µF 0.995Hz 49.59dB 46.39dB 3µF 1.658Hz 45.15dB 41.95dB 1µF 4.974Hz 35.61dB 32.41dB 100Hz 100nF 49.74Hz 15.73dB 12.66dB 1µF 4.974Hz 55.61dB 52.41dB 100nF 49.74Hz 35.61dB 32.41dB 1kHz 10nF 497.4Hz 15.73dB 12.66dB 100nF 49.74Hz 55.82dB 52.62dB 10nF 497.4Hz 35.82dB 32.62dB 1nF 4.97kHz 15.93dB 12.85dB 10.24kHz 500pF 9.95kHz 10.23dB 7.46 B note) 外付 容量 ±10 % ・製造プ ロセス Worst条件 です。 「1. VOUT 端子出力電圧の安定時間について」・「2. VOUT 端子 SINAD について」で説明したように、測定 時間の短縮 するためには VO 端子の外付 容量 値を小さくする必要があります。相反 して SINAD を良くするた めには、VO 端子の外付 容量 値を大きくする必要があります。 以上のことから、ご使用される用 途 に応じ まして、十分 ご検 討 された上、VO 端子の外付 容量 値は決 定し て頂きますようお願いします。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 40 3) 電源立上時及 電源立上時及 電源立上時及 電源立上時及びび びびスタンバイ スタンバイ スタンバイ スタンバイ解除 解除 解除 解除(( ((STBYN 端子 端子 端子 端子 “L” to “H”)) ))時時 時時、、 、、圧力検出 圧力検出 圧力検出 圧力検出&& &&判定回路動作 判定回路動作 判定回路動作 判定回路動作について について について について 電 源投入 時及びスタン バ イ 解除 (STBYN 端子 “L” to “H”)後、圧力検出回路及び圧力判定回路の動作 には注意が必要です。 以下に そ れ ぞ れの項目についてまとめます。 1. 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路のの のの動作 動作 動作 動作について について について について 圧力検出回路を正常動作させるためには、VOUT 端子出力電圧を「アナログ回路安定動作時間」(動 作シーケンス参照)内に設定した出力基準電圧の±0.5 % 以 内 に収束 させる必要があります。 VOUT 端子出力電圧は、内蔵抵抗 32k Ω とVO 端子外付 容量 Cap で決まる時定数で収束 します。収束 時間の考え方については 2)) )) VO 端子外付容量値 端子外付容量値 端子外付容量値 端子外付容量値(( ((Cap )) ))のの のの決決 決決めめ めめ方方 方方 参照して下さい。Cap の値が0.1 µF以 下の場合、VOUT 端子出力電圧は、出力基準電圧の±0.5 % 以 内 に収束 するため圧力検出結果に問題 はありませんが、0.1 µFより大きい 容量 を使用された場合、±0.5 % 以 内 に収束 しないため誤検出する 可 能 性があります。 この 問題 を回 避 するためには、電 源立 上及びSTBYN 解除 時、圧力検出回路を暫くの間Disable 状態 にしなければなりません。Disable 時間は、2)) )) VO 端子外付容量値 端子外付容量値 端子外付容量値 端子外付容量値(( ((C )) ))のの のの決決 決決めめ めめ方方 方方 を参 考 に計算 を行って 決めて下さい。尚、以下に簡易 式(最 悪 値)を記 載 します。 2. 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 Disable 時間 時間 時間 時間について について について について 圧力検出回路 Disable時間とは、アナログ回路安定動作時間終了後から圧力検出出力までの時 間になります。圧力検出のみ有効にした場合と圧力検出 +自己診断を有効にした場合の圧力検出 回路 Disable時間を以下に示します。 2.1 圧力検出有効 ( EINT1[1:0]=1h ) EAS[2: 0] 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 Disable 時間 時間 時間 時間(( ((msec )) )) Dec Hex Bin fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz Comments 0 0 000 10 1.0 0.5 0.1 初期値 1 1 001 10 1.0 0.5 0.2 2 2 010 20 2.0 1.0 0.4 3 3 011 60 6.0 3.0 0.8 4 4 100 140 14.0 7.0 1.6 5 5 101 300 30.0 15.0 3.1 6 6 110 620 62.0 31.0 6.3 7 7 111 1260 126.0 63.0 12.5 VDD アナログ回路 安定動作時間 DET 出力 圧力検出 Disable 時間
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 41 2.2 圧力検出 +自己診断有効 (EINT1[1:0]=3h ) EAS[2: 0] 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 Disable 時間 時間 時間 時間(( ((msec )) )) Dec Hex Bin fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz Comments 0 0 000 10.2 1.2 0.7 0.3 初期値 1 1 001 10.2 1.2 0.7 0.3 2 2 010 40.2 4.2 2.2 0.6 3 3 011 80.2 8.2 4.2 1.0 4 4 100 160.2 16.2 8.2 1.8 5 5 101 320.2 32.2 16.2 3.3 6 6 110 640.2 64.2 32.2 6.5 7 7 111 1280.2 128.2 64.2 12.7 3. 圧力判定回路 圧力判定回路 圧力判定回路 圧力判定回路のの のの動動 動動作作 作作について について について について 圧力検出回路同様 VOUT 端子電圧の収束 時間は、内蔵抵抗 32k Ω とVO 端子外付 容量 Cで決まりま す。現 状 の仕 様(C<=0.1 µF)では、圧力判定結果に問題 はありませんが、0.1 µFより大きい 容量 を使用さ れると、圧力判定回路に誤判定を生じ ます。 この 点を十分 ご考慮 の上、お使い下さいますようお願いします。 4) 消費電流 消費電流 消費電流 消費電流について について について について 電 気 的特性 3)消費 電流 に記 載 されている電流値は平均 電流です。最大電流を以下の表に記 載 しま す。使用される電 源 の供給電流 能 力は、以下の表を参 考 に十分余裕 を持ったものをご使用下さい。 units VDD:3.6V VDD:5.5V Comments 最大電流 mA 2.4 3.5 設 計 参 考 値 VDD アナログ回路 安定動作時間 DET 出力 圧力検出 Disable 時間(自己診断時間含む)
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 42 5) 出力基準電圧切換回路 出力基準電圧切換回路 出力基準電圧切換回路 出力基準電圧切換回路(( ((Level Shift )) ))使用上 使用上 使用上 使用上のの のの注意事項 注意事項 注意事項 注意事項 S/H1&Level Shift回路は、以下に示すような 構成 です。 上記図から明らかなように、コ ード ELVR[9:6]=0h, ELVF[5:0]=00h (レジスタ LVR, LVF アドレス 1Bh, 1Ch )設定時と そ れ以外では、S/H1 内 部 SW の動作が異なります。つまり、前述 のようにデータが設定され ている場合、SW は共にOFF 、そ れ以外の設定となっている場合、SW は共にON です。 従って、VO 端子または VOUT 端子でのファイン調整 DAC の調整 step が、ELVF[5:0]=00h と そ の 他のコ ードで単 調性がとれない場合があります。出力基準電圧設定を0.5VDD 付 近 に設定される場合、この 点に 注意が必要です。 6) 温特測定時 温特測定時 温特測定時 温特測定時のの ののデータ データ データ データ再現性 再現性 再現性 再現性について について について について AK8996 温特データ再現性について実 験 を行いました。以下の実 験 結果から、AK8996 温特データ 再現性は±0.3mV 以 内 であることが わ かります。尚、以下の実 験 結果はあくまでも参 考 です。 実 験条件 電 源 電圧 :5V 入 力電圧 :40mV(=VP-VN) 出力基準電圧 :0.5*VDD 利得 :25 倍 VO 端子外付 容量 :10nF 環境 温度スイー プ :25 °C → -40 °C → 25 °C → 125 °C → 25 °C 測定端子 :VO 端子、VOUT 端子 実 験 結果 以下の図に各温度での測定結果差 異 を記 載 しますが、±0.3mV 以 内 であることが わ かり ます。 LPF ラフ調整 DAC ELVR[9:6] ELVF[5:0] ELVR[9:6]=0h, ELVF[5:0]=00h 時:SW OFF S/H 1 S/H 2 VO R=32k Ω Level Shift ファイン調整 DAC VOUT pin VO pin
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 43 7) オフセット オフセット オフセット オフセット温度 温度 温度 温度 1次特性 次特性 次特性 次特性(( ((補正方法 補正方法 補正方法 補正方法)) ))につい につい につい についてて てて センサー特性調整後、オフセット温度特性 1次 係 数が残ってしまった場合の再調整方法を以下にまと めます。この調整は、9. オフセット オフセット オフセット オフセット電圧 電圧 電圧 電圧ファイン ファイン ファイン ファイン調整 調整 調整 調整 の前に行って下さい。 再調整方法 再調整方法 再調整方法 再調整方法(( ((以下 以下 以下 以下のの のの図図 図図をを をを参照 参照 参照 参照)) )) 1. 最後の調整温度設定時(例えば 50 °C時)、 係 数を算 出、AK8996 に設定します。 2. 設定完了後、圧力 :0kPa にして VOUT 端子電圧(Voff50 )を測定します。 3. そ の測定値をメモリ(ex. Address 16 hex EUE[7:0])に記 憶 しておきます。 4. 温度を25 °Cへ戻します(最終調整 段階 )。 5. 圧力 :0kPa にして VOUT 端子電圧(Voff25 )を測定します。 通常、オフセット電圧、圧力判定 閾 値、出力基準電圧、及び出力スパン電圧ファイン調整で調整完了 となりますが、オフセット温度特性 1次 係 数を調整したい場合、そ の 前に以下の調整を実施します。 6. 残存 したオフセット温度特性 1次 係 数を算 出します。 残存 したオフセット温度特性 1次 係 数 =(Voff50-Voff25 )/(50-25 )[mV/°C]・・・ (A) 7. オフセット温度特性 1次 係 数(ex. 0.04[mV/ °C])から、1step 当たりの 傾きを 算 出します。 調整 コ ード =(A)/0.04 8. OT1 レジスタ(Address 06 hex )に算 出された調整 コ ードを反映 させます。 温度 50℃ 25℃ 係数設定後、0kPaでの 出力レベル 最初に設定した出力レベル 係数設定後の出力レベル Voff50 Voff25 ⑧微調整 出力
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 44 8) 圧力検出回路検出閾値 圧力検出回路検出閾値 圧力検出回路検出閾値 圧力検出回路検出閾値について について について について 圧力検出回路検出 閾 値の設定方法、及びモード設定に応じ た検出 閾 値の設定 範囲 を整 理 します。 圧力検出回路は、以下のようなブロック図で示されます。 圧力検出回路の検出 閾 値の設定方法はブロック図から 分かるように、外部 入 力(PTH 端子)又は内 部設 定(EEPROM 設定 EPT[3:0])の どち らかとなります。外部 入 力 又 は内 部設定の どち らを 選択 するかは、 EEPROM (EINT2[0])で行うことが 可能 です。 また、圧力検出回路の検出 閾 値は、ブロック図から 分かるようにモード設定に応じ て設定 範囲 に制 限 が あります。以下の表にまとめますので、圧力検出回路をご使用の際は、ご注意下さい。 EINT3 [1:0] 記号 記号 記号 記号 モード モード モード モード設定 設定 設定 設定 検出閾値設定範囲 検出閾値設定範囲 検出閾値設定範囲 検出閾値設定範囲 00 INT< 一定以上の圧力を検出 0.5*VDD ~0.95*VDD @VDD:5V 01 INT> 一定以下の圧力を検出 0.05*VDD ~0.5*VDD @VDD:5V 10 INT>< 一定以上 ・以下の圧力を検出 ~(0.5*VDD ~0.95*VDD), (0.05*VDD ~0.5*VDD)~ @VDD:5V 11 INT<> 一定 範囲内 の圧力を検出 (0.5*VDD ~0.95*VDD) ~(0.05*VDD ~0.5*VDD) @VDD:5V 例えば EINT3[1:0] : 0hex と設定した場合、上記 表 から 分かるように検出 閾 値は、0.5*VDD ~0.95*VDD @VDD:5V となります。よって、0.5*VDD 以下に設定は出来ませんので、この 点を十分 ご考慮 の上、お 使い下さい。 DET PTH LOGIC 閾値 EEPROM :EPT[3:0] VOUT EINT2[0] EINT3[1:0] 0.5*VDD< 0.5*VDD> +側コンパレータ -側コンパレータ
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 45 9) AK8996 電源立上時注意事項 電源立上時注意事項 電源立上時注意事項 電源立上時注意事項 AK8996 電 源 電圧 印可 時、以下の点にご注意下さい。 AK8996 電 源立 上時間は、200 µs以下(0.1 *VDD → 0.8*VDD )にして下さい。電 源立 上時間を200 µs 以上にすると、テストモードに入る可能 性があります。テストモードに入ると AK8996 は、正常に動作しま せん。テストモードから 抜けるためには、STBYN 端子でリセットするか、または電 源 電圧を一度 落 として 下さい。 電 源立 上時間 200 µs以下を守れない場合、以下の図のように STBYN 端子に抵抗 (R)と容量 (C)を接 続して下さい。電 源立 上時、確 実にAK8996 デジタル回路にリセットがかかるように、電 源 電圧がVDD に 到達 時、STBYN 端子の電圧が0.3 *VDD 以下となるように 抵抗 値(R)と容量 値(C)を決めて下さい。 以下の式から 抵抗 値(R)と容量 値(C)を計算 することが出来ます。 Vstbyn = VDD * [1-exp(-t/R* C )] Vstbyn : STBYN 端子電圧 t : Vstbyn 電圧に到達 する時間 10) 圧力検 圧力検 圧力検 圧力検出回路 出回路 出回路 出回路ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス電圧設定時 電圧設定時 電圧設定時 電圧設定時のの のの注意事項 注意事項 注意事項 注意事項 圧力検出回路 ヒ ステリシス電圧設定時、以下の点をご注意下さい。 同ヒ ステリシス電圧は、通常、圧力検出 閾 値を基準として マ イナスとして使用します。しかし、同ヒ ステリシ ス電圧の設定を小さくした場合(例えば 0.0025*VDD )、圧力検出 閾 値を基準として ヒ ステリシス電圧はプ ラ スとなってしまうことがあります。そ うした場合、正常に動作しません。 上記 問題 を回 避 するために圧力検出回路 ヒ ステリシス電圧を使用される場合、必ず調整 工程 にて調整し て頂き、使用して下さい。また、ヒ ステリシス電圧は電 源 電圧に依存 して 変 動しますので、そ の 点はご注意 下さい。 以下の表に4種類 の電 源 電圧(2.5V, 3.0V, 3.3V, 5V )時の同ヒ ステリシス電圧を記 載 します。尚、以下の 表でヒ ステリシス電圧が反転 する 可能 性が高いとこ ろ は 赤色網掛 、可能 性が低いとこ ろ は 水色網掛 にしま した。以下の表はあくまでも参 考 です。保証 している わ けではありませんので、そ の 点はご 理解 下さい。 Address : 11 hex D[2:0]=EHYS[2:0] EHYS[2:0] ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス電圧 電圧 電圧 電圧 Dec Hex Bin VDD 基準 基準 基準 基準 VDD:2.5V VDD:3V VDD:3.3V VDD:5V units EEPROM & Control Register Serial I/F STBYN R VSS VDD C
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 46 11) VOUT 出力特性 出力特性 出力特性 出力特性にに にについて ついて ついて ついて AK8996 出力(VOUT 端子)は、AK8996 の回路 構成 に依存 し、以下に説明する 4種類 の出力 波 形をもつ ことが判明しています。以下に説明するような出力 波 形となることを 考慮 した上で、ご使用をお願いします。 No 項目 項目 項目 項目 内容 内容 内容 内容 説明 感度温度変動特性 感度温度変動特性 感度温度変動特性 感度温度変動特性 ST 動作 動作 動作 動作:: :: 加 圧時のVOUT 出力は、温度 変化 に伴いSTV 回路(ST 動作)の調整ステッ プ幅で、以下の拡 大図のように、ノコギ リ 状の波 形なります。 出力 波形 説明 感度電源電圧変動特性 感度電源電圧変動特性 感度電源電圧変動特性 感度電源電圧変動特性 SV 動作 動作 動作 動作:: :: 加 圧時のVOUT 出力は、電 源 電圧の変化 に伴いSTV 回路 (SV 動作 )の調整ステッ プ幅で、以 下の拡 大図のように、階段状 の波 形となります。 出力 波形 VOUT(V) 温度 (℃) ST 回路調整ステップ幅 -40 105 加圧時目標電圧 電源 (V) VOUT(V) SV 回路調整ステップ幅 4.5 5.5 加圧時目標電圧
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 47 No 項目 項目 項目 項目 内容 内容 内容 内容 説明 VOUT 出力 出力 出力 出力のの のの時間変化 時間変化 時間変化 時間変化 1:: :: VOUT 出力は、帯域制限を行わないと実線のようにサンプリング周期毎にStep 変動を示し ます。本現象は1サンプリング周波数毎に発生する変化であるため、帯域制限を行うこと で影響を低減することが出来ます。 出力 波形 説明 VOUT 出力 出力 出力 出力のの のの時間変化 時間変化 時間変化 時間変化 2:: :: 帯域 制 限 された時間よりも 遅い時間で温度 変 動が生じ た場合、STV 回路が温度 変 動に連動 し、温度 変 動がVOUT 出力の変化 として そ のまま 見えることがあります。例えば、ご使用の恒 温 槽 の温度が非常に遅い周 期で変 動した場合な ど が上げられます。 出力 波形 時間 (msec) VOUT(V) ST,SV の1step 1周期 (Fs) VOUT(V) 時間 (min) ST の1step 温度 長周期の温度変動
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 48 シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス シリアルインターフェイス説明 説明 説明 説明 本LSIは、SCLK 、SDI/O 、CS による 3線 式の同期式シリアルインターフ ェ イスから EEPROM 、及び制御レジス タ(揮発性メモリ)へ のデータの書込、読出を行います。シリアルインターフ ェ イス回路は入 力 待ち状 態におい て、CS のHigh を検出し、SCLK の立 上に同期して SDI/O よりデータを取 込、SCLK の立 上に同期して SDI/O より データを出力します。入 力データは3ビットのインストラクシ ョ ン(I2 ~I0)、 5ビットのアドレス(A4 ~A0 )、 8ビットの データ(D7 ~D0 )により 構成 されています。データは、I2 →I0 →A4 →A0 →D7 →D0 の順に入 力します。 WRITE 命令 の場合、EEPROM の場合 5msec 以上、制御レジスタの場合 300nsec 以上の書込時間(電 気 的 特性 6 ) デジタル AC 特性 Twr参照)が必要です。READ 命令 の場合、SCLK の8CLK まで書込(この時のデータ は無 視 されますので 任 意の値でかまいません)、 9CLK の立 上 エ ッジから出力されるデータを読出します。 1) データ データ データ データ構成 構成 構成 構成 シリアルインターフ ェ イス 介して書込(読出)データの構成 を以下の図に示します。具体的にはインストラクシ ョ ン(3bit)、アドレス(5bit)、データ(8bit)の計16bitで構成 されています。 インストラクション インストラクション インストラクション インストラクション アドレス アドレス アドレス アドレス データ データ データ データ I2 I1 I0 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 /barb2leftデータ データ データ データ入力方向 入力方向 入力方向 入力方向 2) インストラクション インストラクション インストラクション インストラクション説明 説明 説明 説明 インストラクシ ョ ン コ ード(命令 )の説明を以下の表にまとめます。 インストラクション インストラクション インストラクション インストラクション 注注 注注1)) )) I2 I1 I0 命令 命令 命令 命令 説明 説明 説明 説明 1 1 0 EEPROM 読出 (Read Mode) EEPROM に書込まれているデータを読出します。 EEPROM 書込 (Write Mode) EEPROM にデータを書込みます。書込時間(SCLK の16 番 目の立 上りから CS の立 下り迄)は5msec 以上必要です。 1 0 1 EEPROM 一括書込 (Write Mode) アドレスを19h として書込と、入 力データが全てのアドレスに 書込まれます。書込時間(SCLK の16 番 目の立 上りから CS の立 下り迄)は10msec 以上必要です。 0 1 0 制御レジスタ読出 (Read Mode) 制御レジスタに書込まれているデータを読出します。 0 0 1 制御レジスタ書込 (Write Mode) 制御レジスタにデータを書込みます。書込時間(SCLK の16 番 目の立 上りから CS の立 下り迄)は300nsec 以上必要で Note) 上記インストラクシ ョ ン以外のアクセス 禁止
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 49 3) レジスタマップ レジスタマップ レジスタマップ レジスタマップ 3.1) EEPROM レジスタマップ レジスタマップ レジスタマップ レジスタマップ データ データ データ データ note1) 名称 名称 名称 名称 内容 内容 内容 内容 アドレス アドレス アドレス アドレス (hex) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 EOC[10] EOC[9] EOC[8] EOC[7] OCR オフセット電圧ラフ調整 00h 0 0 0 0 EOC[6] EOC[5] EOC[4] EOC[3] EOC[2] EOC[1] EOC[0] OCF オフセット電圧ファイン調整 01h 0 0 0 0 0 0 0 ESC[8] SCS 出力スパン電圧調整 02h ESC[7] ESC[6] ESC[5] ESC[4] ESC[3] ESC[2] ESC[1] ESC[0] SC 出力スパン電圧調整 03h 0 0 0 0 0 0 0 0 EOT2[7] EOT2[6] EOT2[5] EOT2[4] EOT2[3] EOT2[2] EOT2[1] EOT2[0] OT2 オフセット電圧温度特性 調整(2次係数) 04h 0 0 0 0 0 0 0 0 EOT1[9] EOT1[8] OT1S オフセット電圧温度特性 調整(1次係数) 05h 0 0 EOT1[7] EOT1[6] EOT1[5] EOT1[4] EOT1[3] EOT1[2] EOT1[1] EOT1[0] OT1 オフセット電圧温度特性 調整(1次係数) 06h 0 0 0 0 0 0 0 0 EST2P[7] EST2P[6] EST2P[5] EST2P[4] EST2P[3] EST2P[2] EST2P[1] EST2P[0] ST2P 感度温度特性調整 (2次係数 +) 07h 0 0 0 0 0 0 0 0 EST2N[7] EST2N[6] EST2N[5] EST2N[4] EST2N[3] EST2N[2] EST2N[1] EST2N[0] ST2N 感度温度特性調整 (2次係数 -) 08h 0 0 0 0 0 0 0 0 EST1P[9] EST1P[8] ST1PS 感度温度特性調整 (1次係数 +) 09h 0 0 EST1P[7] EST1P[6] EST1P[5] EST1P[4] EST1P[3] EST1P[2] EST1P[1] EST1P[0] ST1P 感度温度特性調整 (1次係数 +) 0Ah 0 0 0 0 0 0 0 0 EST1N[9] EST1N[8] ST1NS 感度温度特性調整 (1次係数 -) 0Bh 0 0 EST1N[7] EST1N[6] EST1N[5] EST1N[4] EST1N[3] EST1N[2] EST1N[1] EST1N[0] ST1N 感度温度特性調整 (1次係数 -) 0Ch 0 0 0 0 0 0 0 0 EIG[3] EIG[2] EIG[1] EIG[0] ING 入力ゲイン調整 0Dh 0 0 0 0 EOG[2] EOG[1] EOG[0] BUFG BUF ゲイン調整 0Eh 0 0 0 EAS[2] EAS[1] EAS[0] AS 圧力検出Disable時間調整 0Fh 0 0 0 EPT[3] EPT[2] EPT[1] EPT[0] PTH 圧力検出回路閾値 10h 0 0 0 0 EHYS[2] EHYS[1] EHYS[0] HYS 圧力検出用コンパレータ ヒステリシス電圧調整 11h 0 0 0 EVR[2] EVR[1] EVR[0] VREF ※ VREF 電圧調整 12h 0 0 0 EIR[3] EIR[2] EIR[1] EIR[0] IREF ※ IREF 電流調整 13h 0 0 0 0 EFR[3] EFR[2] EFR[1] EFR[0] OSC ※ OSC 周波数調整 14h 0 0 0 0 ETM[5] ETM[4] ETM[3] ETM[2] ETM[1] ETM[0] VTMP ※ VTMP 調整 15h 0 0 0 0 0 0 EUE[7] EUE[6] EUE[5] EUE[4] EUE[3] EUE[2] EUE[1] EUE[0] UE 顧客データ書込用 16h 0 0 0 0 0 0 0 0 EAC[1] EAC[0] EVD[0] ESF[1] ESF[0] EBU[0] MM 測定モード 17h 0 0 0 0 0 0
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 50 EOUT[0] EINT1[ 1] EINT1[0] EINT2[0] EINT3[1] EINT3[0] INT 圧力検出・自己診断モード 18h 0 0 0 0 0 0 EAW[7] EAW[6] EAW[5] EAW 4] EAW[3] EAW[2] EAW[1] EAW[0] AW EEPROM 一括書込モード 19h - - - - - - - - Reserved 1Ah ELV[10] ELV[9] ELV[8] ELV[7] ELV[6] LVR 出力基準電圧ラフ調整 (レベルシフトラフ) 1Bh 0 0 0 0 0 ELV[5] ELV[4] ELV[3] ELV[2] ELV[1] ELV[0] LVF 出力基準電圧ファイン調整 (レベルシフトファイン) 1Ch 0 0 0 0 0 0 EPJLV[9] EPJLV[8] PJLV2 圧力判定閾値調整 2 1Dh 0 0 EPJLV[7] EPJLV[6] EPJLV[5] EPJLV[4] EPJLV[3] EPJLV[2] EPJLV[1] EPJLV[0] PJLV1 圧力判定閾値調整 1 1Eh 0 0 0 0 0 0 0 0 Reserved 1Fh note1)データ下段には出荷時、EEPROM に書かれているデータを示しています。 note2)上記アドレス以外のアクセスは禁止です。 note3 )) ))使用 使用 使用 使用されていない されていない されていない されていない D[7:0] には には には には ”0” をを をを書書 書書いて いて いて いて下下 下下さい さい さい さい。。 。。 note4)PKG 供給時、※印レジスタは調整後、出荷します。よって、PKG 供給時、初期値は”0”となっていません。 3.2) 制御 制御 制御 制御レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ(( ((揮発性 揮発性 揮発性 揮発性メモリ メモリ メモリ メモリ)) ))マップ マップ マップ マップ データ データ データ データ note1) 名称 名称 名称 名称 内容 内容 内容 内容 アドレス アドレス アドレス アドレス (hex) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 AC[1] AC[0] AM[3] AM[2] AM[1] AM[0] AEPEN[0 ] CM1 調整モード 1 00h 0 0 0 0 0 0 0 INSW[1] INSW[0] OTSW[0] STSW[0] 2ND[1] 2ND[0] CM2 調整モード 2 01h 0 0 0 0 0 0 Reserved 02h – 1Fh note 1)データ下段には、電源投入及びSTBYN ”L”の際の制御レジスタのデータを示しています。 note2)上記アドレス以外のアクセスは禁止です。 note3 )) ))使用 使用 使用 使用されていない されていない されていない されていない D[7:0] には には には には ”0” をを をを書書 書書いて いて いて いて下下 下下さい さい さい さい。。 。。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 51 4) シリアルインターフェイスタイミング シリアルインターフェイスタイミング シリアルインターフェイスタイミング シリアルインターフェイスタイミング [WRITE Mode] A4 A3 A2 A1 A0 D7 D0 SDI/O SCLK CS 1 4 16 9 Twr_EEP, Twr_REG A4 A3 A2 A1 A0 SDI/O SCLK CS 1 4 16 9 [READ Mode] D7 D0 Hi-Z Hi-Z I2 I1 I0 I2 I1 I0
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 52 5) レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ説明 説明 説明 説明 5.1) EEPROM レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ説明 説明 説明 説明 5.1.1) 調整部 調整部 調整部 調整部レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ オフセット及びスパン調整は、モード設定及び VREF, IREF, OSC, VTMP 等基準値発生部調整後に行っ て下さい。 また、調整時、EEPROM 制御モードは、EEPROM 常時動作モード(制御レジスタ Address 01 hex AEPEN[0]:1 )に設定して下さい。 a) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::OCR, OCF )) )) オフセット電圧は、ラフ調整を行った後、ファイン調整を行って下さい。 調整レジスタの内容 は下記の通りとなります。 a-1) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧 電圧 電圧 電圧ラフ ラフ ラフ ラフ調整 調整 調整 調整(( ((OCR )) )) オフセット電圧を粗 調整します。 オフセット調整電圧は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。また、比率 は、VOUT 出力 4000mV (@VDD:5V )を100 % とした場合(比率=(オフセット電圧 @VDD:5V)/4000[mV]*100[ % ])です。 Address : 00 hex D[3:0]=ECO[10:7] EOC[9: 7] 比率 比率 比率 比率 VDD:3V VDD:5V Dec Hex Bin (% ) EOC [10]=0 (mV) EOC [10]=1 (mV) EOC [10]=0 (mV) EOC [10]=1 (mV) Comments 0 0 000 0.00 0 0 0 0 初期値 1 1 001 7.50 150 -150 300 -300 2 2 010 15.00 300 -300 600 -600 3 3 011 22.50 450 -450 900 -900 4 4 100 30.00 600 -600 1200 -1200 5 5 101 37.50 750 -750 1500 -1500 6 6 110 45.00 900 -900 1800 -1800 7 7 111 52.50 1050 -1050 2100 -2100
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 53 a-2) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧 電圧 電圧 電圧ファイン ファイン ファイン ファイン調整 調整 調整 調整(( ((OCF )) )) オフセット電圧を微調整します。 オフセット調整電圧は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。また、比率 は、VOUT 出力 4000mV (@VDD:5V )を100 % とした場合(比率=(オフセット電圧 @VDD:5V)/4000[mV]*100[] )です。 Address : 01 hex D[6:0]=ECO[6:0] EOC[5:0] 比率 比率 比率 比率 VDD:3V VDD:5V Dec Hex Bin (%) EOC [6]=0 (mV) EOC [6]=1 (mV) EOC [6]=0 (mV) EOC [6]=1 (mV) Comments 0 00 000000 0.0000 0 0 0 0 初期値 1 01 000001 0.1250 2.5 -2.5 5 -5 10 0A 001010 1.2500 25.0 -25.0 50 -50 11 0B 001001 1.3750 27.5 -27.5 55 -55 20 14 010100 2.5000 50.0 -50.0 100 -100 21 15 010101 2.6250 52.5 -52.5 105 -105 30 1E 011110 3.7500 75.0 -75.0 150 -150 31 1F 011111 3.8750 77.5 -7.5 155 -155 40 28 101000 5.0000 100.0 -100.0 200 -200 41 29 101001 5.1250 102.5 -102.5 205 -205 50 32 110010 6.2500 125.0 -125.0 250 -250 51 33 110011 6.3750 127.5 -127.5 255 -255 62 3E 111110 7.7500 155.0 -155.0 310 -310 63 3F 111111 7.8750 157.5 -157.5 315 -315
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 54 b) 出力 出力 出力 出力スパン スパン スパン スパン電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::SCS, SC )) )) スパン電圧を調整します。 表中 の倍率 は、VOUT 出力 4000mV (@VDD:5V )を1(倍)=100[% ]/100[%] とした場合の調整 率 です。 また、出力及び感度は、ESC[8:0]=0 dec 時、基準出力(2V@VDD:3V, 4V@VDD:5V )されている 前提 で調整されうる出力電圧を記 載 しています。 Address : 02 hex - 03 hex D[8:0]=ESC[8:0] ESC[8:0] 倍率 倍率 倍率 倍率 VDD:3V VDD:5V Dec Hex Bin (倍倍 倍倍) 出力 出力 出力 出力 (mV) 感度 感度 感度 感度 (倍倍 倍倍) 出力 出力 出力 出力 (mV) 感度 感度 感度 感度 (倍倍 倍倍) Comments -256 100 100000000 100/164.00 1220 30.488 2439 30.488 -255 101 100000001 100/163.75 1221 30.534 2443 30.534 -160 160 101100000 100/140.00 1429 35.714 2857 35.714 -159 161 101100001 100/139.75 1431 35.778 2862 35.778 -41 1D7 111010111 100/110.25 1814 45.351 3628 45.351 -40 1D8 111011000 100/110.00 1818 45.455 3636 45.455 -2 1FE 111111110 100/100.50 1990 49.751 3980 49.751 -1 1FF 111111111 100/100.25 1995 49.875 3990 49.875 0 000 000000000 100/100.00 2000 50.000 4000 50.000 初期値 1 001 000000001 100/99.75 2005 50.125 4010 50.125 2 002 000000010 100/99.50 2010 50.251 4020 50.251 40 028 000101000 100/90.00 2222 55.556 4444 55.556 41 029 000101001 100/89.75 2228 55.710 4457 55.710 159 09F 010011111 100/60.25 3320 82.988 6639 82.988 160 0A0 010100000 100/60.00 3333 83.333 6667 83.333 254 0FE 011111110 100/36.50 5479 136.99 10959 136.99 255 0FF 011111111 100/36.25 5517 137.93 11034 137.93
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 55 c) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧温度特性調整 電圧温度特性調整 電圧温度特性調整 電圧温度特性調整 センサー及びAK8996 の持つオフセット電圧の温度 2次特性を調整します。 25 °Cでオフセット電圧を調整したの ち センサーのオフセット電圧温度特性に 対して、そ の各 係 数の絶対 値が合致するように下記レジスタで調整して下さい。( 「「 「「調整 調整 調整 調整シーケンス シーケンス シーケンス シーケンス」」 」」・・ ・・「「 「「機能説明 機能説明 機能説明 機能説明」」 」」 1 )) )) 調整方法説明 調整方法説明 調整方法説明 調整方法説明 参照) c-1) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧温度特性 電圧温度特性 電圧温度特性 電圧温度特性 2次係数 次係数 次係数 次係数 調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::OT2 )) )) Address : 04 hex D[7:0]=EOT2[7:0] EOT2[6:0] 比率 比率 比率 比率 EOT2[7]:0 EOT2[7]:1 Dec Hex Bin (% ) VDD:5V/3V VDD:5V/3V Comments 0 00 0000000 100.000 0.00160000 /0.00080000 -0.00160000 /-0.00080000 初期値 1 01 0000001 99.213 0.0015874 /0.0007937 -0.0015874 /-0.0007937 ….. 16 10 0010000 87.402 0.00139842 /0.00069921 -0.00139842 /-0.00069921 ….. 32 20 0100000 74.803 0.00119685 /0.000598425 -0.00119685 /-0.000598425 ….. 64 40 1000000 49.606 0.0007937 /0.00039685 -0.0007937 /-0.00039685 ….. 126 3E 1111110 0.7874 0.0000126 /0.000006299 -0.0000126 /-0.000006299 127 3F 1111111 0.0 0.0 0.0 c-2) オフセット オフセット オフセット オフセット電圧温度特性 電圧温度特性 電圧温度特性 電圧温度特性 1次係数 次係数 次係数 次係数 調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::OT1S, OT1 )) )) Address : 05 hex - 06 hex D[9:0]=EOT1[9:0] EOT1[8:0] 比率 比率 比率 比率 EOT1[9]:0 EOT1[9]:1 Dec Hex Bin (% ) VDD:5V/3V VDD:5V/3V Comments 0 000 000000000 100.000 0.6000 /0.3000 -0.6000 /-0.3000 初期値 1 001 000000001 99.804 0.5988 /0.2994 -0.5988 /-0.2994 ….. 64 030 001000000 87.4755 0.5249 /0.2624 -0.5249 /-0.2624 ….. 128 040 010000000 74.9511 0.4497 /0.2249 -0.4497 /-0.2249 ….. 256 100 100000000 49.9022 0.2994 /0.1497 -0.2994 /-0.1497 ….. 510 15E 111111110 0.1957 0.001174 /0.0005871 -0.001174 /-0.0005871 511 15F 111111111 0.0 0.0 0.0
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 56 d) 感度温度特性調整 感度温度特性調整 感度温度特性調整 感度温度特性調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::ST2P, ST2N, ST1PS, ST1P, ST1NS, ST1N )) )) センサー及びAK8996 の持つ感度温度 2次特性を調整します。 25 °Cでスパン電圧を調整したの ち センサーの感度温度特性に対して、そ の各 係 数の絶対 値が合致する ように下記レジスタで調整して下さい。( 「「 「「調整 調整 調整 調整シーケンス シーケンス シーケンス シーケンス」」 」」・・ ・・「「 「「機能説明 機能説明 機能説明 機能説明」」 」」 1 )) )) 調整方法説明 調整方法説明 調整方法説明 調整方法説明 参照) dd dd-- --1) 1) 1) 1) 感度温度特性 感度温度特性 感度温度特性 感度温度特性22 22次係数 次係数 次係数 次係数 調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::ST2P, ST2N )) )) Address : 07 hex D[7:0]=EST2P[7:0], 08 hex D[7:0] =EST2N[7:0] EST2P/N2[6:0] 比率 比率 比率 比率 EST2P/N[7]:0 EST2P/N[7]:1 Dec Hex Bin (% ) VDD:5V/3V VDD:5V/3V Comments 0 00 0000000 100.000 0.00160000 /0.00080000 -0.00160000 /-0.00080000 初期値 1 01 0000001 99.213 0.0015874 /0.0007937 -0.0015874 /-0.0007937 ….. 16 10 0010000 87.402 0.00139842 /0.00069921 -0.00139842 /-0.00069921 ….. 32 20 0100000 74.803 0.00119685 /0.000598425 -0.00119685 /-0.000598425 ….. 64 40 1000000 49.606 0.0007937 /0.00039685 -0.0007937 /-0.00039685 ….. 126 3E 1111110 0.7874 0.0000126 /0.000006299 -0.0000126 /-0.000006299 127 3F 1111111 0.0 0.0 0.0 dd dd-- --2) 2) 2) 2) 感度温度特性 感度温度特性 感度温度特性 感度温度特性11 11次係数 次係数 次係数 次係数 調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::ST1PS, ST1P, ST1NS, ST1N )) )) Address : 09 hex – 0A hex D[9:0]=EST1P[9:0], 0B he x – 0C hex D[9:0]=EST1N[9:0] EST1P/N1[8:0] 比率 比率 比率 比率 EST1P/N[9]:0 EST1P/N[9]:1 Dec Hex Bin (% ) VDD:5V/3V VDD:5V/3V Comments 0 000 000000000 100.000 0.32 /0.30 -0.32 /-0.30 初期値 1 001 000000001 99.804 0.3194 /0.2994 -0.3194 /-0.2994 ….. 64 030 001000000 87.4755 0.2799 /0.2624 -0.2799 /-0.2624 ….. 128 040 010000000 74.9511 0.2398 /0.2249 -0.2398 /-0.2249 ….. 256 100 100000000 49.9022 0.1597 /0.1497 -0.1597 /-0.1497 ….. 510 15E 111111110 0.1957 0.0006262 /0.0005871 -0.0006262 /-0.0005871 511 15F 111111111 0.0 0.0 0.0
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 57 e)e) e)e) 入力 入力 入力 入力ゲイン ゲイン ゲイン ゲイン(( ((G1/2 G1/2 G1/2 G1/2)) ))調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::ING )) )) Total Gain を設定するためのレジスタです。 接続される圧力センサーのFS 電圧に応じ て調整します。 内 部 Gain Amp .2出力電圧が400 mV (@VDD:5.0 V )以下になるよう調整して下さい。 Address : 0D hex D[3:0]=EIG[3: 0] EIG[2:0] Total Gain ( 倍倍 倍倍) Dec Hex Bin G1 Gain ( 倍倍 倍倍) EIG[3]=0 EIG[3]=1 Comments 0 0 000 2 20 40 初期値 1 1 001 3 30 60 2 2 010 4 40 80 3 3 011 5 50 100 4 4 100 6 60 120 5 5 101 7 70 140 6 6 110 8 80 160 7 7 111 9 90 180
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 58 f)f) f)f) BUF BUF BUF BUFゲイン ゲイン ゲイン ゲイン調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::BUFG )) )) Buffe r回路の利得 を設定します。 VOUT 電圧がレベルシフト電圧 決 定後、検出最大出力がVop (レベルシフト電圧が上 限 または下 限 )また はVpp (レベルシフト電圧 中心 で±出力)で4000 mV (@VDD:5.0 V )となるように、EOG[2 :0 ]で利得 調整を行 って下さい。 Address : 0E hex D[2:0]=EOG[2:0] EOG[2: 0] Dec Hex Bin 比率 比率 比率 比率 (% ) BUFF ゲイン ゲイン ゲイン ゲイン (倍倍 倍倍) Total (倍倍 倍倍) Comments 0 0 000 100 2.0 25.00 初期値 1 1 001 125 2.5 31.25 2 2 010 150 3.0 37.50 3 3 011 175 3.5 43.75 4 4 100 200 4.0 50.00 note1) 5dec ~7dec 使用 不可 g)g) g)g) 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路Disable Disable Disable Disable時間 時間 時間 時間(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::AS )) )) 圧力検出回路 Disable時間を設定します。 電 源投入 時及びスタン バ イ 解除 (STBYN 端子 “L” to “H”)時、圧力検出回路が正 確 に圧力を検出するために は、VOUT 端子出力基準電圧が安定するまで 待つ必要があります。( 機能 説明 3 ) 電 源立 上時及びスタン バ イ 解除 (STBYN 端子 “L” to “H”)時、圧力検出&判定回路動作について 参照) g-1) 圧力検出有効 (EINT1[1:0]=1h) Address : 0F hex D[2:0]=EAS[2:0] EAS[2: 0] 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 Disable 時間 時間 時間 時間(( ((msec )) )) Dec Hex Bin fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz Comments 0 0 000 10 1.0 0.5 0.1 初期値 1 1 001 10 1.0 0.5 0.2 2 2 010 20 2.0 1.0 0.4 3 3 011 60 6.0 3.0 0.8 4 4 100 140 14.0 7.0 1.6 5 5 101 300 30.0 15.0 3.1 6 6 110 620 62.0 31.0 6.3 7 7 111 1260 126.0 63.0 12.5 g-2) 圧力検出+自己診断有効 (EINT1[1:0]=3h) Address : 0F hex D[2:0]=EAS[2:0] EAS[2: 0] 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 Disable 時間 時間 時間 時間(( ((msec )) )) Dec Hex Bin fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz Comments 0 0 000 10.2 1.2 0.7 0.3 初期値 1 1 001 10.2 1.2 0.7 0.3 2 2 010 40.2 4.2 2.2 0.6 3 3 011 80.2 8.2 4.2 1.0 4 4 100 160.2 16.2 8.2 1.8 5 5 101 320.2 32.2 16.2 3.3 6 6 110 640.2 64.2 32.2 6.5 7 7 111 1280.2 128.2 64.2 12.7
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 59 h)h) h)h) 圧力検出回路閾値 圧力検出回路閾値 圧力検出回路閾値 圧力検出回路閾値(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::PTH )) )) 圧力検出回路の検出 閾 値を設定します。 検出 閾 値電圧は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。また、+側コ ンパレータ、-側コ ンパレータの閾 値は、別々に設定することは出来ません。 Address : 10 hex D[3:0]=EPT[3:0] EPT[3:0] 検出閾値 検出閾値 検出閾値 検出閾値 (V) ex. VDD:5V Comments Dec Hex Bin 検出閾値 検出閾値 検出閾値 検出閾値 + 側側 側側 -側側 側側 -8 8 1000 0.50*VDD 2.50 2.50 -7 9 1001 0.53*VDD 2.65 2.35 -6 A 1010 0.56*VDD 2.80 2.20 -5 B 1011 0.59*VDD 2.95 2.05 -4 C 1100 0.62*VDD 3.10 1.90 -3 D 1101 0.65*VDD 3.25 1.85 -2 E 1110 0.68*VDD 3.40 1.60 -1 F 1111 0.71*VDD 3.55 1.45 0 0 0000 0.74*VDD 3.70 1.30 初期値 1 1 0001 0.77*VDD 3.85 1.15 2 2 0010 0.80*VDD 4.00 1.00 3 3 0011 0.83*VDD 4.15 0.85 4 4 0100 0.86*VDD 4.30 0.70 5 5 0101 0.89*VDD 4.45 0.55 6 6 0110 0.92*VDD 4.60 0.40 note) 7 7 0111 0.95*VDD 4.75 0.25 note) note ) EVD[0 ]:1時(VDD:2.2~3.6V )、 EPT[3 :0 ]:6h , 7h の設定は禁止 i)i) i)i) 圧力検出用 圧力検出用 圧力検出用 圧力検出用コンパレータヒステリシス コンパレータヒステリシス コンパレータヒステリシス コンパレータヒステリシス電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::HYS )) )) 圧力検出回路用 コ ンパレータのヒ ステリシス電圧を設定します。 ヒ ステリシス電圧は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。また、+側コ ンパレータ、-側コ ンパレータの ヒ ステリシス電圧は、別々に設定することは出来ません。 Address : 11 hex D[2:0]=EHYS[2:0] EHYS[2:0] ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス電圧 電圧 電圧 電圧 (mV) Dec Hex Bin ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス電圧 電圧 電圧 電圧 ex. VDD:5V Comments 0 0 000 0.0200*VDD -100.0 初期値 1 1 001 0.0175*VDD -87.5 2 2 010 0.0150*VDD -75.0 3 3 011 0.0125*VDD -62.5 4 4 100 0.0100*VDD -50.0 5 5 101 0.0075*VDD -37.5 6 6 110 0.0050*VDD -25.0 7 7 111 0.0025*VDD -12.5 note ) 機能 説明等 10) 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路 圧力検出回路ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス ヒステリシス電圧設定時 電圧設定時 電圧設定時 電圧設定時のの のの注意事項 注意事項 注意事項 注意事項 参照 参照 参照 参照
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 60 5.1.2) 基準電圧発生部 基準電圧発生部 基準電圧発生部 基準電圧発生部レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ j) VREF 電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::VREF )) )) AK8996 基準電圧を調整するためのレジスタです。 1000mV となるように調整します(外付部品推奨接続 例参照)。 以下の表でΔVREF3/5 は、レジスタ設定によって 変化 する値を示しています。ΔVS3/5 は そ れ ぞ れ Δ VREF3/5 に2及び4を掛けた値です。また、比率 は、1000mV (VREF 理想 値)を100 %とした場合(比率= ΔVREF /1000[mV]*100[ %])です。 Address : 12 hex D[2:0]=EVR[2:0] EVR[2:0] 比率 比率 比率 比率 VDD:3V, 3.3V モード モード モード モード VDD:5V Dec Hex Bin (% ) ΔΔ ΔΔVREF3 (mV) ΔΔ ΔΔVS3 (mV) ΔΔ ΔΔVREF5 (mV) ΔΔ ΔΔVS5 (mV) Comments -4 4 100 96 -40 -80 -40 -160 -3 5 101 97 -30 -60 -30 -120 -2 6 110 98 -20 -40 -20 -80 -1 7 111 99 -10 -20 -10 -40 0 0 000 100 0 0 0 0 初期値 1 1 001 101 +10 +20 +10 +40 2 2 010 102 +20 +40 +20 +80 3 3 011 103 +30 +60 +30 +120 k) IREF 電流調整 電流調整 電流調整 電流調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::IREF )) )) AK8996 基準電流を調整するためのレジスタです。 20.0 µA となるように調整します(外付部品推奨接続例 参照)。 以下の表でΔIREF は、レジスタ設定によって 変化 する値を示しています。ΔVIREF (=ΔIREF*47[kΩ ]) は、調整時外付 抵抗 (47k Ω )によって 変化 する電圧です。また、比率 は、20.0 µA (IREF 理想 値)を100 %と した場合(比率=ΔIREF /20[µA ]*100[%])です。 Address : 13 hex D[3:0]=EIR[3:0] EIR[3:0] 比率 比率 比率 比率 ΔΔ ΔΔIREF ΔΔ ΔΔVIREF Dec Hex Bin (% ) (µ A) (V) Comments -8 8 1000 83.0 -3.40 -0.220 -7 9 1001 84.7 -3.05 -0.203 -6 A 1010 86.6 -2.68 -0.186 -5 B 1011 88.5 -2.30 -0.168 -4 C 1100 90.5 -1.89 -0.149 -3 D 1101 92.7 -1.46 -0.129 -2 E 1110 95.0 -1.00 -0.107 -1 F 1111 97.4 -0.52 -0.084 0 0 0000 100 0 -0.060 初期値 1 1 0001 102.8 +0.55 -0.034 2 2 0010 105.7 +1.14 -0.006 3 3 0011 108.8 +1.77 +0.023 4 4 0100 112.2 +2.45 +0.055 5 5 0101 115.9 +3.17 +0.089 6 6 0110 119.8 +3.96 +0.126 7 7 0111 124.1 +4.81 +0.166
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 61 l) OSC 周波数調整 周波数調整 周波数調整 周波数調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::OSC )) )) AK8996 動作クロックを調整するためのレジスタです。 1024kHz となるように調整します。 以下の表で周波 数 Δfは、レジスタ設定によって 変化 する値を示しています。また、比率 は、1024kHz (OSC 理想 値)を100 % とした場合(比率=周波 数 Δf/1024[kHz]*100[ % ])です。 Address : 14 hex D[3:0]=EFR[3:0] EFR[3:0] 比率 比率 比率 比率 周波数 周波数 周波数 周波数ΔΔ ΔΔf Dec Hex Bin (% ) (kHz) Comments -4 C 1100 80 -204.8 -3 D 1101 85 -153.6 -2 E 1110 90 -102.4 -1 F 1111 95 -51.2 0 0 0000 100 0 初期値 1 1 0001 105 +51.2 2 2 0010 110 +102.4 3 3 0011 115 +153.6 4 4 0100 120 +204.8 note1) 5 hex ~B hex 使用 不可 m) VTMP 電圧調整 電圧調整 電圧調整 電圧調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::VTMP )) )) AK8896 に内蔵 された温度センサーのオフセットを補正します。 VTMP 電圧値とVREF 電圧の差が0mV 近くになうように調整します(VREF が1005mV であれば VTMP も1005mV になるように調整)。 以下の表でΔVTMP は、レジスタ設定によって 変化 する値を示しています。また、比率 は、1000mV (VREF 理想 値)を100 % とした場合(比率=ΔVTMP /1000[mV]*100[ % ])です。 Address : 15 hex D[5:0]=ETM[5:0] ETM[5:0] 比率 比率 比率 比率 ΔΔ ΔΔVTMP Dec Hex Bin (% ) (mV) Comments -32 20 100000 -6.4 -64 ….. -16 32 110000 -3.2 -32 ….. -8 38 111000 -1.6 -16 ….. -4 3C 111100 -0.8 -8 ….. -1 3F 111111 -0.2 -2 0 00 000000 0.0 0 初期値 1 01 000001 +0.2 +2 ….. 4 04 000100 +0.8 +8 ….. 8 08 001000 +1.6 +16 ….. 16 10 010000 +3.2 +32 ….. 31 1F 011111 +6.2 +62
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 62 5.1.3) 顧客使用可能 顧客使用可能 顧客使用可能 顧客使用可能レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ n) 顧客 顧客 顧客 顧客データ データ データ データ書込用 書込用 書込用 書込用(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::UE )) )) ご自 由 にお使いできる エ リア(EEPROM )です。 Address : 16 hex D[7:0]=EUE[7:0] データ データ データ データ 名称 名称 名称 名称 内容 内容 内容 内容 アドレス アドレス アドレス アドレス D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 UE 顧客 データ書込 用 16 hex EUE7 EUE6 EUE5 EUE4 EUE3 EUE2 EUE1 EUE0 初期値 0 0 0 0 0 0 0 0 5.1.4) モード モード モード モード設定 設定 設定 設定レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ o) 測定 測定 測定 測定モード モード モード モード(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::MM )) )) AK8996 電 源 電圧及びサン プ リング 周波 数の選択 等の測定モードを設定します。 Address : 17 hex D[7:0]= EAC[1:0], EVD[0], ESF[1:0], EBU[0] D[7:0] 記号 記号 記号 記号 モード モード モード モード設定 設定 設定 設定 D[7:6] Reserved D[5:4] EAC[1:0] 圧力判定回路制御用レジスタ(調整モード 1 CM1 D[6:5] 優先 )
00 NRM1 圧力判定回路 機能 有効(初期値)
01 APP 圧力判定回路を無効として +圧力判定に固定
10 APN 圧力判定回路を無効として -圧力判定に固定
11 Reserved
D[3] EVD[0] 使用電 源 電圧設定レジスタ
0 VD5 使用電 源 電圧 5V 時(初期値)
1 VD3 使用電 源 電圧 3V 時
D[2:1] ESF[1:0] サン プ リング 周波 数設定レジスタ
00 SF0 サン プ リング 周波 数 100Hz (初期値)
01 SF1 サン プ リング 周波 数 1kHz
10 SF2 サン プ リング 周波 数 2kHz
11 SF3 サン プ リング 周波 数 10.24kHz D[0] EBU[0] BUFFER 部ON/OFF レジスタ
0 BU0 BUFFER 部enable (初期値)
1 BU1 BUFFER 部disable
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 63 p) 圧力検出 圧力検出 圧力検出 圧力検出・・ ・・自己診断 自己診断 自己診断 自己診断モード モード モード モード(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::INT )) )) AK8996 に内蔵 されている圧力検出回路及び自己診断回路を設定する 際に使用します。 Address : 18 hex D[5:0]= EOUT[0], EINT1[1:0], EINT 2[0], EINT3[1:0] D[7:0] 記号 記号 記号 記号 モード モード モード モード設定 設定 設定 設定 D[7:6] Reserved D[5] EOUT[0] DET 端子 ”H”時、VOUT 端子出力 状 態設定レジスタ
0 VOUTE 通常 状 態(初期値)
1 VOUTD VOUT 端子 Hi-Z出力(不 定)
D[4:3] EINT1[1:0] 圧力検出 ・自己診断設定レジスタ 1
00 INTOFF 圧力検出 ・自己診断 停 止 (初期値)
01 INTPON 圧力検出有効
10 INTSON 自己診断有効
11 INTON 圧力検出 ・自己診断有効
D[2] EINT2[0] 圧力検出 ・自己診断設定レジスタ 2
0 INT1OUT 圧力検出 機能 有効(PTH 端子基準値使用)(初期値)
1 INT1IN 圧力検出 機能 有効(内 部レジスタ基準値使用)
D[1:0] EINT3[1:0] 圧力検出 ・自己診断設定レジスタ 3
00 INT< 一定以上の圧力を検出(初期値)
01 INT> 一定以下の圧力を検出
10 INT>< 一定以上 ・以下の圧力を検出
11 INT<> 一定 範囲内 の圧力を検出
q) EEPROM 一括書込 一括書込 一括書込 一括書込モード モード モード モード(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::AW )) )) EEPROM レジスタ マ ッ プ の全てのアドレスを同時に初期 化 、または同一データを書込 む際に使用しま す。尚、同アドレスはEEPROM を持っていません。 Address : 19 hex D[7:0]=EAW[7:0] データ データ データ データ 名称 名称 名称 名称 内容 内容 内容 内容 アドレス アドレス アドレス アドレス D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 AW EEPROM 一括書込 19 hex EAW7 EAW6 EAW5 EAW4 EAW3 EAW2 EAW1 EAW0
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 64 5.1.5) 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧、、 、、及及 及及びび びび圧力判定閾値設定 圧力判定閾値設定 圧力判定閾値設定 圧力判定閾値設定レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ r) 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧調整 調整 調整 調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::LVR, LVF )) )) 出力基準電圧は、ラフ調整を行った後、ファイン調整を行って下さい。 調整レジスタの内容 は下記の通りとなります。 r-1) 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧ラフ ラフ ラフ ラフ調整 調整 調整 調整(( ((LVR )) )) 出力基準電圧を粗 調整します。 調整電圧は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。 Address : 1B hex D[4:0]=ELVR[10:6] ELVR[9: 6] VO 端子 端子 端子 端子 VOUT 端子 端子 端子 端子 Dec Hex Bin ELVR [10]=0 (*VDD) ELVR [10]=1 (*VDD) ELVR [10]=0 (*VDD) ELVR [10]=1 (*VDD) Comments 0 0 0000 0.000 0.000 0.000*OG note) 0.000*OG 初期値 1 1 0001 -0.026 +0.026 -0.026*OG +0.026*OG 2 2 0010 -0.052 +0.052 -0.052*OG +0.052*OG 3 3 0011 -0.078 +0.078 -0.078*OG +0.078*OG 4 4 0100 -0.104 +0.104 -0.104*OG +0.104*OG 5 5 0101 -0.130 +0.130 -0.130*OG +0.130*OG 6 6 0110 -0.156 +0.156 -0.156*OG +0.156*OG 7 7 0111 -0.182 +0.182 -0.182*OG +0.182*OG 8 8 1000 -0.208 +0.208 -0.208*OG +0.208*OG 9 9 1001 -0.234 +0.234 -0.234*OG +0.234*OG 10 A 1010 -0.260 +0.260 -0.260*OG +0.260*OG 11 B 1011 -0.286 +0.286 -0.286*OG +0.286*OG 12 C 1100 -0.312 +0.312 -0.312*OG +0.312*OG 13 D 1101 -0.338 +0.338 -0.338*OG +0.338*OG 14 E 1110 -0.364 +0.364 -0.364*OG +0.364*OG 15 F 1111 -0.390 +0.390 -0.390*OG +0.390*OG note) OG: 設定された BUFゲ イン(レジスタ 名:BUFG )の値となります。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 65 r-2) 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧 出力基準電圧ファイン ファイン ファイン ファイン調整 調整 調整 調整(( ((LVF )) )) 出力基準電圧を微調整します。 調整電圧は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。 Address : 1C hex D[5:0]=ELVF[5:0] ELVF[5:0] VO 端子 端子 端子 端子 VOUT 端子 端子 端子 端子 Dec Hex Bin ELVR [10]=0 (*VDD) ELVR [10]=1 (*VDD) ELVR [10]=0 (*VDD) ELVR [10]=1 (*VDD) Comments 0 00 000000 0 0 0*OG 0*OG 初期値 1 01 000001 -0.0005 0.0005 -0.0005*OG 0.0005*OG 2 02 000010 -0.0010 0.0010 -0.0010*OG 0.0010*OG 30 1E 011110 -0.0150 0.0150 -0.0150*OG 0.0150*OG 31 1F 011111 -0.0155 0.0155 -0.0155*OG 0.0155*OG 32 20 100000 -0.0160 0.0160 -0.0160*OG 0.0160*OG 61 3D 111101 -0.0305 0.0305 -0.0305*OG 0.0305*OG 62 3E 111110 -0.0310 0.0310 -0.0310*OG 0.0310*OG 63 3F 111111 -0.0315 0.0315 -0.0315*OG 0.0315*OG note) OG: 設定された BUFゲ イン(レジスタ 名:BUFG )の値となります。 s) 圧力判定閾値調整 圧力判定閾値調整 圧力判定閾値調整 圧力判定閾値調整(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::PJLV1, PJLV2 )) )) 圧力判定 閾 値電圧を調整します。 調整 閾 値は、電 源 電圧にトラッキングして 変 動します。 Address : 1D hex D[1:0]=EPJLV[9:8], 1E hex D[7:0]= EPJLV[7:0] DET 端子 端子 端子 端子 EPJLV[9:0] VDD:3V VDD:5V Dec Hex Bin (mV) (mV) Comments -450 23E 1000111110 1350 2250 -450 23F 1000111111 1347 2245 -401 26F 1001101111 1203 2005 -400 270 1001110000 1200 2000 -399 271 1001110001 1197 1995 -1 3FF 1111111111 3 5 0 0 0000000000 0 0 初期値 1 1 0000000001 -3 -5 399 18F 0110001111 -1197 -1995 400 190 0110010000 -1200 -2000 401 191 0110010001 -1203 -2005 449 1C1 0111000001 -1347 -2245 450 1C2 0111000010 -1350 -2250
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 66 5.2) 制御 制御 制御 制御レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ(( ((揮発性 揮発性 揮発性 揮発性メモリ メモリ メモリ メモリ)) ))説明 説明 説明 説明 a) 調整 調整 調整 調整モード モード モード モード 1(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::CM1 )) )) AK8996 基準電圧等の調整、及びAK8996 を含めた圧力センサーのオフセット、スパン、オフセット温 度特性及び感度温度特性等を調整する 際に使用します。 Address : 00 hex D[6:0]=AC[1:0], AM[3:0], AEPEN[0] (不 揮発性 EEPROM ではなく、揮発性レジスタです。) D[7:0] 記号 記号 記号 記号 モード モード モード モード設定 設定 設定 設定 詳細内容 詳細内容 詳細内容 詳細内容 D[7] Reserved D[6:5] AC[1:0] 圧力判定回路制御 圧力判定回路の制御をします。
00 NRM2 通常動作 (初期値)
01 APP +圧力出力 圧力判定結果を+圧力とします。
10 APN -圧力出力 圧力判定結果を-圧力とします。
D[4:1] AM[3:0] IC 調整モード DET 端子から調整 信号 が出力されます。
0000 NRM1 通常動作 (初期値)
0001 AVR VREF 調整 VREF 電圧を出力します。
0010 AIR IREF 調整 IREF 電流を出力します。
0011 AFR OSC 調整 OSC 信号 を出力します。
0100 ATO VTMP 調整 VTMP 電圧を出力します。
25 °CでVREF 電圧と一致するように調整して下さい。
0101 ADT+ +判定 閾 値調整 内部設定 +判定 閾 値を出力します。
0110 ADT- -判定 閾 値調整 内 部設定 -判定 閾 値を出力します。
0111 AHY+ +ヒ ステリシス電圧 +判定 コ ンパレータのヒ ステリシス電圧を出力します。
1000 AHY- -ヒ ステリシス電圧 -判定 コ ンパレータのヒ ステリシス電圧を出力します。
1001 APJ 圧力判定 閾 値調整 圧力判定 閾 値を出力します。
1111 Reserved
D[0] AEPEN[0] EEPROM 制御モード EEPROM の動作制御を行います。
0 NRM0 EEPROM 間欠動作 EEPROM は通常動作(間欠動作)です。(初期値)
1 AEPD EEPROM 常時動作 EEPROM は常時動作です。
note) IC調整モードを使用して VTMP を出力するように設定する場合は、同時に AEPEN[0]=1 として 下さい。そ の 他の設定では、自動的に回路が常時 ON状 態になります。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 67 b) 調整 調整 調整 調整モード モード モード モード 2(( ((レジスタ レジスタ レジスタ レジスタ名称 名称 名称 名称:: ::CM2 )) )) AK8996 を含めた圧力センサーのオフセット、スパン、オフセット温度特性及び感度温度特性等を調整 する 際に使用するレジスタです。 Address : 01 hex D[5:0]=INSW[1:0], OTSW[0], STSW[0] , 2ND[1:0] (不 揮発性 EEPROM ではなく、揮発性レジスタです。) D[7:0] 記号 記号 記号 記号 モード モード モード モード設定 設定 設定 設定 詳細内容 詳細内容 詳細内容 詳細内容 D[7:6] Reserved D[5:4] INSW[1:0] 入 力モード制御 入 力モードを制御します。
00 NRM6 通常動作 センサー 入 力を有効にします。(初期値)
01 AIN0 基準電圧モード 入 力をAK8996 内 部で作った基準電圧にします。
10 AIN80 80mV 電圧モード 入 力をAK8996 内 部で作った 80mV にします。
D[3] OTSW[0] 温度 OFF 回路制御 オフセット温特調整回路を制御します。
0 NRM5 有効 温度 OFF 回路を有効にします。(初期値)
1 ASTOF 無効 温度 OFF 回路を無効にします。
D[2] STSW[0] ST 回路制御 ST 回路を制御します。
0 NRM4 有効 ST 回路を有効にします。(初期値)
1 ASVOF 無効 ST 回路を無効にします。
D[1:0] 2ND[1:0] 2次特性測定
00 NRM3 通常動作 (初期値)
01 A2ND 2次特性出力 2 次特性出力します(1次特性 off)。
10 A1ST 1次特性出力 1 次特性出力します(2次特性 off)。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 68 外付部品推奨接続例 外付部品推奨接続例 外付部品推奨接続例 外付部品推奨接続例 1) VO 端子接続例 0µF – 3 µF 32k Ω S/H2 VO Inside AK8996/W 2) 電 源・AGND 端子接続例 1.0 µF±10 % VSS VDD InsideAK8996/W AGND 10nF ±10 % 3) DET 端子、調整時接続例 Inside AK8996/W 1k Ω VREF/VTMP DET Control register (AVR, ATO) Voltage Meter Inside AK8996/W 1k Ω IREF DET Control register (AIR) Voltage Meter 47k Ω Inside AK8996/W Oscillator DET Control register (AFR) Frequency Counter etc. 1) VREF & VTMP adjustment 2) IREF adjustment 3)Oscillator adjustment
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 69 4) PTH 端子接続例 User control VSS VDD InsideAK8996/W PTH User control User control
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 70 パッケージ パッケージ パッケージ パッケージ情報 情報 情報 情報 1. マーキング マーキング マーキング マーキング 2. 外形寸法図 外形寸法図 外形寸法図 外形寸法図 (1) 8 9 9 6 X1 X2 X3 (4) (3) (1) Pin Number 1 indication mark (2) AKM Logo (3) Part Number A K M (2) (4) Date Code (3 digits) 裏面 TAB は、実装強度確保のため、基板へ実 装される事を推奨します。電源、GND 、信号 とは接続しないで下さい。
[AK8996/W] MS1055-J-04 2011/12 71 重要な注意事項
- 本書に記載された製品、および、製品の仕様につきましては、製品改善のために予告なく変更する ことがあります。従いまして、ご使用を検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであること を弊社営業担当、あるいは弊社特約店営業担当にご確認ください。
- 本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報は、半導体製品 の動作例、応用例を説明するものです。お客様の機器設計において本書に記載された周辺回路、応用 回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報を使用される場合は、お客様の責任において行って ください。本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報の使用 に起因してお客様または第三者に生じた損害に対し、弊社はその責任を負うものではありません。ま た、当該使用に起因する、工業所有権その他の第三者の所有する権利に対する侵害につきましても同 様です。
- 本書記載製品が、外国為替および、外国貿易管理法に定める戦略物資(役務を含む)に該当する場 合、輸出する際に同法に基づく輸出許可が必要です。
- 本書記載製品は、一般的電子機器(コンピュータ、パーソナル機器、OA機器、通信機器、AV機 器、計測機器、工作機器、産業用ロボット、家電機器)への用途に使用されることを意図として設計・ 製造された製品です。
- 本書記載製品は、車載・輸送機器、医療機器、各種安全装置、航空宇宙用機器、原子力制御用機器 など、特別に高い品質・信頼性が要求され、またはその装置・機器の故障や動作不良が、直接または 間接を問わず、生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような機器に使用さ れることを意図して設計・製造された製品ではございません。当該用途には、本書記載製品を使用し ないでください。また、本書記載製品を上記用途に使用された場合、弊社は、その使用から生ずる損 害等の責任を一切負うものではありませんのでご了承ください。 なお、上記用途でご使用を検討される際は、必ず事前に弊社の書面による同意をお取りください。
- 弊社は、弊社製品の品質及び信頼性向上に努めておりますが、半導体製品はある確率で故障や誤動 作する場合があります。また、当社製品は対放射線設計を行っておりません。当社製品を使用した機 器・シス テム を設計される場合、いかなる機器・シス テム においても設計される 方の責任において、 不 具 合や、故障、誤動作があった場合を想定し、フェール セ ーフとなるような、安全設計(誤動作 防 止 対 策 など)を心掛け てください。
- 弊社は、弊社製品を使用し、お客様にて設計された機器・シス テム の品質や信頼性を保証 すること は出 来 ません。お客様の責任にて、充分 な性 能 および品質・信頼性の確認をお 願いいたします。
- お客様の転売 等によりこの注意事項の存在 を知らずに上記用途に弊社製品が使用され、その使用か ら損害等が生じた場合は全てお客様にてご負担または 補償 して 頂きますのでご了承ください。