電路功能與優(yōu)勢(shì)

　　ADXL362 是一款超低功耗三軸加速度計(jì)，在喚醒模式下的功耗不足100 nA。與使用功率占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)低功耗的加速度計(jì)不同， ADXL362沒(méi)有通過(guò)欠采樣混疊輸入信號(hào)；它在全數(shù)據(jù)速率下進(jìn)行持續(xù)采樣。還有一個(gè)片內(nèi)、12位溫度傳感器，精度可達(dá)±0.5°。

　　ADXL362的輸出分辨率為12位支持±2 g、±4 g及±8 g三種工作范圍，±2 g范圍內(nèi)的分辨率為1 mg/LSB。噪聲電平要求低于480μg/√Hz的應(yīng)用可以選擇兩個(gè)低噪聲模式（低至120μg/√Hz）之一，電源電流增加極小。

　　ADP195是一款高端負(fù)載開(kāi)關(guān)，采用1.1 V至3.6 V電源供電，可防止電流反向從輸出端流向輸入端。該器件內(nèi)置一個(gè)低導(dǎo)通電阻P溝道MOSFET，后者支持1.1 A以上的連續(xù)負(fù)載電流并可將功率損耗降至最低。

　　圖1. 超低功耗獨(dú)立運(yùn)動(dòng)開(kāi)關(guān)（原理示意圖：未顯示去耦和所有連接）

　　ADXL362基本工作原理

　　ADXL362是一款三軸、超低功耗加速度測(cè)量系統(tǒng)，能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)加速度（由運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致）和靜態(tài)加速度（即重力）。

　　傳感器的移動(dòng)元件為多晶硅表面微加工結(jié)構(gòu)（也稱(chēng)為梁），置于硅晶圓頂部。多晶硅彈簧懸掛于晶圓表面的結(jié)構(gòu)之上，提供加速度力量阻力。

　　結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)由差分電容進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)電容均由獨(dú)立固定板和活動(dòng)質(zhì)量塊連接板組成。任何加速度均會(huì)使梁偏轉(zhuǎn)、差分電容失衡，從而使傳感器輸出的幅度與加速度成比例。 相敏解調(diào)用于確定加速度的幅度和極性。

　　工作模式

　　ADXL362 的三種基本工作模式為待機(jī)、測(cè)量和喚醒。

　　將 ADXL362置于待機(jī)模式可以暫停測(cè)量，并將功耗降至10nA。會(huì)保留所有待處理數(shù)據(jù)或中斷，但不會(huì)處理新的信息。 ADXL362 以待機(jī)模式上電，上電時(shí)所有傳感器功能均關(guān)閉。

　　測(cè)量模式是 ADXL362的正常工作模式。在此模式下，器件會(huì)持續(xù)讀取加速度數(shù)據(jù)。采用2.0 V電源供電時(shí)，在輸出數(shù)據(jù)速率高達(dá)400 Hz的整個(gè)范圍內(nèi)，該加速度計(jì)的功耗都低于3 μA 。在此模式下工作時(shí)，可以使用介紹的所有功能。作為超低功耗加速度計(jì)， ADXL362能夠以12.5Hz（最小值）至400 Hz（最大值）的數(shù)據(jù)速率持續(xù)輸出數(shù)據(jù)， 同時(shí)功耗仍然低于3 μA。由于能夠以所有數(shù)據(jù)速率針對(duì)其傳感器的全部帶寬持續(xù)采樣，因此 ADXL362不會(huì)出現(xiàn)欠采樣和混疊現(xiàn)象。

　　喚醒模式非常適合以極低功耗（電源電壓為2.0 V時(shí)功耗為270 nA）簡(jiǎn)單地檢測(cè)是否存在運(yùn)動(dòng)。喚醒模式在實(shí)施運(yùn)動(dòng)激活開(kāi)關(guān)時(shí)尤其有用，可讓系統(tǒng)的其余部分保持關(guān)斷，直至檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)。在喚醒模式下，每秒只進(jìn)行6次加速度測(cè)量，以確定是否存在運(yùn)動(dòng)，這樣可將功耗降至非常低的水平。在喚醒模式下，除了活動(dòng)定時(shí)器，可以使用加速度計(jì)的其它所有功能?？稍L問(wèn)所有寄存器，也可從器件中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

　　CN0274 評(píng)估軟件采用 ADXL362的喚醒模式。也就是說(shuō)，檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)之前， ADXL362會(huì)保持休眠狀態(tài)，而一旦檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)就會(huì)進(jìn)入測(cè)量模式。

　　功率/噪聲權(quán)衡

　　ADXL362提供了幾個(gè)用于降低噪聲的選項(xiàng)，但使用時(shí)會(huì)造成功耗略微增加。

　　帶寬為100 Hz時(shí)， ADXL362在正常工作狀態(tài)下的噪聲性能通常為7 LSB rms，這對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用都合適，具體取決于帶寬和所需的分辨率。對(duì)于要求噪聲更低的情況， ADXL362 提供了兩種低噪聲工作模式，以略微增加功耗為代價(jià)來(lái)降低噪聲。

　　表1. ADXL362 噪聲與功耗的關(guān)系

　　表1顯示了正常工作模式以及兩種低噪聲模式下的功耗值和噪聲密度，其中電源電壓典型值為3.3 V。

　　CN0274 評(píng)估軟件 采用 ADXL362的正常工作噪聲模式。

　　運(yùn)動(dòng)檢測(cè)

　　ADXL362的內(nèi)置邏輯可檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)（加速度超過(guò)特定閾值）和靜止（加速度未超過(guò)特定閾值）。

　　對(duì)運(yùn)動(dòng)或靜止事件的檢測(cè)由狀態(tài)寄存器指示，也可配置用于產(chǎn)生中斷。此外，器件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即器件是在運(yùn)動(dòng)還是靜止）通過(guò)AWAKE bit指示。

　　加速度計(jì)處于測(cè)量模式或喚醒模式時(shí)，可以使用運(yùn)動(dòng)和靜止檢測(cè)。