概述
ADXRS64x系列低噪聲、具有振動(dòng)抑制特性的偏航角速度陀螺儀可直接取代現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的ADXRS62x系列，實(shí)現(xiàn)性能升級(jí)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADXRS649快速啟動(dòng)、具有振動(dòng)抑制特性的±20,000°s偏航角速度陀螺儀技術(shù)手.pdf

ADXRS649與ADXRS62x系列引腳兼容、封裝兼容，提供測(cè)量范圍達(dá)±20,000°/sec的最高旋轉(zhuǎn)速率檢測(cè)，3毫秒（ms）快速啟動(dòng)時(shí)間可實(shí)現(xiàn)迅捷的周期供電。增加一個(gè)外部電阻，測(cè)量范圍可擴(kuò)大至±50,000°/sec。它非常適合需要極寬測(cè)量范圍的應(yīng)用。

ADXRS649是一款功能完備、成本低廉的角速率傳感器（陀螺儀），采用ADI公司已取得專利的大規(guī)模BiMOS表面微加工工藝制造，單芯片上實(shí)現(xiàn)了完整的陀螺儀。ADXRS649采用先進(jìn)的差分四傳感器設(shè)計(jì)，可抑制線性加速度的影響，能夠在惡劣的沖擊和振動(dòng)環(huán)境中執(zhí)行速率檢測(cè)。

輸出信號(hào)RATEOUT (B1, A2)是電壓值，與圍繞封裝上表面法線軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速率成比例。輸出與所提供的基準(zhǔn)電源成比率。使用一個(gè)外部電容設(shè)置帶寬。通過增加一個(gè)外部電阻，可將測(cè)量范圍擴(kuò)大至±50,000°/s。

該器件耗電量低(3.5 mA)，非常省電。啟動(dòng)時(shí)間超快(3 ms)，陀螺儀可快速完成周期供電。以10 SPS（每秒采樣數(shù)）的速率工作時(shí)，一對(duì)CR2032紐扣電池可以使ADXRS649持續(xù)工作三個(gè)月。

該器件提供溫度輸出，用于補(bǔ)償技術(shù)。兩路數(shù)字自測(cè)輸入通過機(jī)電方式激勵(lì)傳感器，以測(cè)試傳感器和信號(hào)調(diào)理電路是否正常工作。ADXRS649提供7 mm × 7 mm × 3 mm CBGA芯片級(jí)封裝。

應(yīng)用

• 運(yùn)動(dòng)設(shè)備
• 工業(yè)應(yīng)用
• 形狀穩(wěn)定
• 高速轉(zhuǎn)速測(cè)定

特性

• 可在寬頻率范圍內(nèi)提供高振動(dòng)抑制特性
• 超快啟動(dòng)時(shí)間：3 ms
• 測(cè)量范圍可擴(kuò)大至±50,000°/s
• 抗沖擊能力：10,000 g
• 輸出與基準(zhǔn)電源成比率
• 5 V單電源供電
• Z軸（偏航角速度）響應(yīng)
• 工作溫度范圍：?40°C至+105°C
• 根據(jù)數(shù)字命令執(zhí)行自測(cè)
• 超小尺寸、重量輕（<0.15 cc、<0.5克）
• 溫度傳感器輸出
• 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

ADXRS649基于諧振陀螺儀原理工作。圖18展示了四個(gè)多晶硅傳感結(jié)構(gòu)中其中一個(gè)的簡(jiǎn)化示意圖。每個(gè)傳感結(jié)構(gòu)都包含一個(gè)抖動(dòng)框架，該框架通過靜電驅(qū)動(dòng)至諧振狀態(tài)，產(chǎn)生必要的速度分量，以便在受到角速率作用時(shí)生成科里奧利力。ADXRS649旨在感測(cè)x軸（偏航）角速率。

當(dāng)傳感結(jié)構(gòu)受到角速率作用時(shí)，產(chǎn)生的科里奧利力會(huì)耦合到外部傳感框架，該框架包含置于固定拾取指狀結(jié)構(gòu)之間的可移動(dòng)指狀結(jié)構(gòu)，從而形成一個(gè)電容式拾取結(jié)構(gòu)來感測(cè)科里奧利運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生的信號(hào)會(huì)傳輸至一系列增益和解調(diào)級(jí)，以產(chǎn)生電角速率輸出。四重對(duì)稱設(shè)計(jì)可抑制線性和角加速度，包括外部重力加速度，這是通過將四個(gè)傳感結(jié)構(gòu)機(jī)械耦合實(shí)現(xiàn)的，使得外部重力加速度以共模信號(hào)的形式出現(xiàn)，而這些共模信號(hào)可通過ADXRS649中采用的全差分架構(gòu)予以消除。

靜電諧振器工作需要13V至15V電壓。由于大多數(shù)應(yīng)用通常僅提供5V電壓，所以內(nèi)置了一個(gè)電荷泵。如果有外部13V至15V電源可用，CP1至CP4上的兩個(gè)電容可被省略，并且該電源可以連接到CP5（引腳D6、引腳D7）。在ADXRS649通電時(shí)，請(qǐng)勿將CP5接地。在某些情況下，電荷泵可能無法啟動(dòng)，但在不斷開ADXRS649電源的情況下移除接地后，它可能會(huì)啟動(dòng)。

設(shè)置帶寬

外部電容C_{OUT} 與片上電阻R_{OUT} 配合使用，構(gòu)成一個(gè)低通濾波器，用于限制ADXRS649速率響應(yīng)的帶寬。由R_{OUT} 和C_{OUT} 設(shè)置的 - 3dB頻率為：

該頻率可精確控制，因?yàn)?strong>R_{OUT} 在制造過程中已被修整為180 kΩ ± 1% 。在RATEOUT引腳（B1、A2）和SUMJ引腳（C1、C2）之間應(yīng)用的任何外部電阻R_{EXT} 會(huì)導(dǎo)致：

通常，除了低通濾波器之外，還會(huì)添加一個(gè)額外的濾波器（無論是硬件還是軟件），以衰減來自解調(diào)的18kHz諧振頻率處的噪聲尖峰。推薦使用由一個(gè)3.3kΩ 串聯(lián)電阻和22nF 并聯(lián)電容（2.2kHz極點(diǎn)）組成的RC輸出濾波器。