AD

CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
AK8999A/AW/AD
Pressure Sensor Control IC
1. 概
要
AK8999Aは、ピエゾ抵抗型半導体圧力センサの制御用ICです。センサ素子の持つ製造ばらつきや温度特
性を、AK8999Aに内蔵されている不揮発性メモリ(EEPROM)に補正値を記憶させることで補正します
(AK8999Aの特性も含め)。
センサ素子の温度特性に関しては、AK8999Aに内蔵されているオフセット電圧及び、スパン電圧の温度
補正回路によって、1次温度補正または、折れ線近似による簡易2次温度補正(25Cを基準に高温側・低
温側の1次温度係数を個別に設定)が行えます。
圧力閾値検出回路を2回路内蔵しており、設定した検出閾値以上/以下の圧力が加わるとDET1 pin、
DET2/PTH pinに”H”または”L”を出力します。圧力スイッチ用途の制御信号として利用可能です。
補正値の格納や各機能の設定は、CSCLK、VOUT pin(アナログ出力からデジタルI/O modeに移行)の2
線シリアルインターフェイスを用いて行います。
供給形態は、PKG、ウエハ、ダイに対応可能です。
2. 特 長
• 圧力センサ補正機能内蔵IC(アナログ出力)
• 消費電流
:8.5mA max @8.33kHzサンプリング
• 電源電圧
:3.0V ± 10%, 3.3V ± 10%, 5.0V ± 10%
• 動作温度範囲
:-40 to 105 C
• センサ出力補正機能内蔵(AK8999A入力換算)
- オフセット電圧調整
調整範囲
:Coarse ±13~±373mV, Fine ±1~±34mV @VDD:5.0V
調整step
:Coarse 2~53mV /step, Fine 0.01~0.27mV /step @ VDD:5.0V
- オフセット電圧温度特性調整(1次補正 or 折れ線近似による簡易2次補正)
調整範囲
:±0.04~±1.23mV/C @ VDD:5.0V
調整step
:0.2~4.8μV/C @ VDD:5.0V
- 出力スパン電圧調整(G1, G2, G3)
総合調整範囲
:3.4~261.6mV @ VDD:5.0V
G1調整step
:0.57~74.7mV /step @ VDD:5.0V
G2調整step
:3.43~130.8mV /step @ VDD:5.0V
G3調整step
:0.01~0.40mV /step @ VDD:5.0V
- 感度温度調整(1次補正 or 折れ線近似による簡易2次補正)
調整範囲
:-4000ppm/ C~2500ppm/ C
調整step
:18ppm/ C /step
• 出力基準電圧調整機能内蔵
調整範囲
:0.02*VDD~0.98*VDD
調整step
:0.002*VDD /step
• サンプリング周波数切替機能内蔵:0.83kHz, 8.33kHz
• アナログ回路基準電圧安定化機能内蔵
• 帯域制限用SCF, SMF内蔵
:fc = 1.0kHz, 500Hz, 250 Hz
• 2線シリアルインターフェイス(CSCLK, VOUT pin)
• 出力電圧電源電圧トラッキング
• 圧力センサ駆動用定電圧源内蔵 :2.2V @ VDD: 3.0, 3.3V ± 10%, 4.0V or 2.2V @ VDD: 5.0V ± 10%
MS1600-J-00
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[AK8999A/AW/AD]
• 圧力閾値検出回路(x2)内蔵
- 検出閾値内部設定用ボリューム
調整範囲
:0.125*VDD~0.9*VDD
調整step
:0.025*VDD /step
- 検出閾値外部設定機能(DET2/PTH pin使用)
- ヒステリシス電圧調整用ボリューム
調整範囲
:0.03*VDD~0.06*VDD
調整step
:0.01*VDD /step
• 基準電圧及び基準電流発生回路内蔵
- VREF電圧調整用ボリューム
分解能
:3bits
調整step
:1% /step
- IREF電流調整用ボリューム
分解能
:4bits
調整step
:2.8% /step typ.
• 温度センサ(内部 or 外部)
- 温度範囲
:-40 to 105 C
- 内部温度センサ出力電圧調整用ボリューム
分解能
:6 bits
調整step
:0.2% /step
- 外部温度センサ出力電圧調整用ボリューム
分解能
:9 bits (Coarse/ Fine=3/6bits)
調整step :Coarse 10% /step, Fine 0.2% /step
- 外部温度センサ用定電流源内蔵(Source or Sink電流):±50μA typ.
• 間欠駆動用発振器(1000kHz typ.)内蔵
- 発振周波数調整用ボリューム
分解能
:4 bits
調整step
:5% /step typ.
• 補正値及び制御用データ格納用EEPROM内蔵
- 容量
:135 bits
- 書換回数
:1000回以上
- 保持特性
:10年以上 @ 105C
• 供給形態
:ダイ・ウエハ・PKG(UQFN16)
製品名
AK8999A
AK8999AW
AK8999AD
供給形態
PKG(UQFN16)
ウエハ
ダイ(トレイ詰め)
MS1600-J-00
Description
2014/01
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3. 目
[AK8999A/AW/AD]
次
1. 概 要 .................................................................................................................................................................. 1
2. 特 長 .................................................................................................................................................................. 1
3. 目 次 .................................................................................................................................................................. 3
4. 設計目標一覧 ...................................................................................................................................................... 4
5. ブロック図と機能説明 ...................................................................................................................................... 7
6. ピン配置 ............................................................................................................................................................ 10
7. 端子条件 ............................................................................................................................................................ 11
8. 端子機能説明 .................................................................................................................................................... 11
9. レベルダイア .................................................................................................................................................... 12
10. 絶対最大定格 .................................................................................................................................................. 13
11. 推奨動作条件 .................................................................................................................................................. 13
12. 電気的特性 ...................................................................................................................................................... 13
13. 動作シーケンス .............................................................................................................................................. 24
14. 調整シーケンス .............................................................................................................................................. 26
15. 機能説明等 ...................................................................................................................................................... 29
16. シリアルインターフェイス説明 .................................................................................................................. 43
17. 外部接続回路例 .............................................................................................................................................. 66
18. パッケージ ...................................................................................................................................................... 67
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 68
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[AK8999A/AW/AD]
4. 設計目標一覧
1) センサ特性
補正可能な圧力センサ特性を以下に示します。
■VDD: 5V±10%、センサ駆動電圧:4V、温度: -40 - 105C
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Units
Description
1.00
4.00
6.50
Sres
k
センサ抵抗
Sspnin1
mV
12.00
44.00
76.00
スパン電圧入力範囲
センサ1
mV
Sspnin2
17.00
70.00
125.00
センサ2
Soff1
mV
-15.00
0.00
15.00
オフセット電圧調整範
センサ1
mV
囲
Soff2
-35.00
0.00
35.00
センサ2
Sst1
-4000
2500
ppm/C センサ1
感度温特係数
Sst2
-4000
2500
ppm/C センサ2
Sot1
-0.040
0.00
0.040
mV/C センサ1
オフセット温特係数
Sot2
-0.080
0.00
0.080
mV/C センサ2
note) センサ1/2の各特性を組合せて使用することは出来ません(例えばスパン電圧はセンサ1、それ以外
をセンサ2というような組合せ)。
■VDD:3V, 3.3V, 5V±10%、センサ駆動電圧:2.2V、温度: -40 - 105C
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Units
Description
Sres
0.82
4.00
6.50
k
センサ抵抗
Sspnin1
mV
スパン電圧入力範囲
センサ1
6.60
24.20
41.80
mV
Sspnin2
9.00
40.00
70.00
センサ2
mV
-8.25
0.00
8.25
オフセット電圧調整範 Soff1
センサ1
mV
囲
Soff2
-19.25
0.00
19.25
センサ2
Sst1
-4000
2500
ppm/C センサ1
感度温特係数
Sst2
-4000
2500
ppm/C センサ2
Sot1
-0.022
0.00
0.022
mV/C センサ1
オフセット温特係数
Sot2
-0.044
0.00
0.044
mV/C センサ2
note) センサ1/2の各特性を組合せて使用することは出来ません(例えばスパン電圧はセンサ1、それ以外
をセンサ2というような組合せ)。
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[AK8999A/AW/AD]
2) 調整精度目標値
調整精度目標値を以下に示します。
2.1) 1次補正の場合
Parameter
オフセット調整精度
オフセット温度ドリフト
調整精度
出力スパン調整精度
感度温度調整精度
感度電源電圧及び
温度変動誤差
S/H出力誤差
オフセット調整精度 note1)
スパン調整精度 note2)
最終調整精度 note3)
Cof
Typ.
note4)
0.083
Coft
0.120
%FS
Csn
Csnt
0.146
0.114
%FS
%FS
Cstv
0.057
%FS
Cshe
Cofall
Csnall
Call
0
0.146
0.194
0.194
Symbol
Min.
Max.
note5)
Units
Description
%FS
1.0
1.0
1.0
%FS
%FS
%FS
%FS
note1) Cofall = (Cof^2+Coft^2)^(1/2)
note2) Csnall = (Csn^2+Csnt^2+Cstv^2+Cshe^2)^(1/2)
note3) Call = max(Cofall,Csnall)
note4) 温度 = 25C, VDD = 5V, G1 = 10倍, G2 = 1.5倍, G3 = 1.8倍, オフセット温特係数 = Min or Max, 感度
温特係数 = Min, VOUT出力帯域制限有(Fs = 8.33kHz時:500Hz以下, Fs = 0.83kHz時:50Hz以下)
note5) 温度 = -40~105C, VDD = 5V ± 10%, VDD = 3.3V ± 10%, VDD = 3V ± 10%, G1-3 = Min~Max, 各温度
係数 = Min~Max, VOUT出力帯域制限有(Fs = 8.33kHz時:500Hz以下, Fs = 0.83kHz時:50Hz以下)
2.2) 折れ線近似による簡易2次補正の場合
Parameter
オフセット調整精度
オフセット温度ドリフト
調整精度
オフセット温度ドリフト
係数切替誤差
出力スパン調整精度
感度温度調整精度
感度温度係数切替誤差
感度電源電圧及び
温度変動誤差
S/H出力誤差
オフセット調整精度 note6)
スパン調整精度 note7)
最終調整精度 note8)
Cof
Typ.
note9)
0.083
Coft
0.120
%FS
Coftc
0
%FS
Csn
Csnt
Csntc
0.146
0.114
0
%FS
%FS
%FS
Cstv
0.057
%FS
Cshe
Cofall
Csnall
Call
0
0.146
0.194
0.194
%FS
%FS
%FS
%FS
Symbol
Min.
Max.
note10)
Units
Description
%FS
1.0
1.0
1.0
note6) Cofall = (Cof^2+Coft^2+Coftc^2)^(1/2)
note7) Csnall = (Csn^2+Csnt^2+Csntc^2+Cshe^2+Cstv^2)^(1/2)
note8) Call = max(Cofall,Csnall)
note9) 温度 = 25C, VDD = 5V, G1 = 10倍, G2 = 1.5倍, G3 = 1.8倍, オフセット温特係数 = Min or Max, 感度
温特係数 = Min, VOUT出力帯域制限有(Fs = 8.33kHz時:500Hz以下, Fs = 0.83kHz時:50Hz以下)
note10) 温度 = -40~105C, VDD = 5V ± 10%, VDD = 3.3V ± 10%, VDD = 3V ± 10%, G1-3 = Min~Max, 各温
度係数 = Min~Max, VOUT出力帯域制限有(Fs = 8.33kHz時:500Hz以下, Fs = 0.83kHz時:50Hz以下)
※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。
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[AK8999A/AW/AD]
3) 外部温度センサ特性
外付け可能な温度センサの特性を以下に示します。
Parameter
センサ駆動電流(sink)
センサ駆動電流(source)
センサ温度変動(傾き)
[email protected]C
Symbol
Tsdi
Tsdo
Tss
Tsv25
Min.
-2.4
550
Typ.
-50
+50
-2.2
600
Max.
Units
μA
μA
mV/C
mV
-2.0
650
Description
50μA駆動時
50μA駆動時
4) 圧力センサ及び外部温度センサの接続
圧力センサ及び、外部温度センサ(Source or Sink電流駆動)の接続方法を以下に示します。
Sensor Voltage(Tsv)
VS
VS
Source Current
(Tsdo)
EXTMP
EXTMP
Sink Current
(Tsdi)
Sensor Voltage
(Tsv)
AK8999A
AK8999A
VP
VP
VN
VN
Source電流駆動
Sink電流駆動
MS1600-J-00
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[AK8999A/AW/AD]
5. ブロック図と機能説明
VDD
Regulator
VS
VDD
EXTMP
Oscillator
V_Bandgap
V_Reference
I_Reference
V_Temp.
(internal or
external)
VDD track
Gain Temp.
track
Offset Temp.
track
Offset_Temp.
VP
VN
STV
Power ON
Reset
VOUT
EEPROM
Pressure Detector 2
Pressure Detector 1
Gain_Temp.
DET2 / PTH
DET1
VO
Gain Amp.2
Gain Amp.3
S/H & SCF
& Level Shift
Offset
Gain
EEPROM
&
Control
Register
Gain Amplifier Block
VSS
V_
Common
LPF
Gain Amp.1
Timing
Logic
Buffer
& SMF
SDI/O
VOUT
Serial I/F
CSCLK
[Gain Amplifier Block, LPF, S/H&SCF& Level shifter, Buffer & SMF]
圧力センサ出力を増幅、補正及び出力する回路です。
Gain Amplifier blockからS/Hは、圧力センサ出力を時分割で増幅、補正、サンプルホールドしま
す。出力段には、146kの抵抗を内蔵しており、VO pinの外付容量との組合せで帯域制限、Buffer
回路を介して低インピーダンスで出力します。また、SCF&SMF回路を有効にすることよって、
外付容量を用いずに帯域制限を行うことが可能です。Level Shift回路によって、出力基準電圧を
任意に設定出来ます。%表示は、差動入力80mVdcを60倍した出力4800mVdcを100%としています。
ブロック
機
能
Gain Amp. 1(G1)は初段の低ノイズ高Gainアンプです。差動信号を10倍typ.(5
Gain Amp.
~70倍 ) に増幅します。Gain Amp. 2(G2)はG1の差動出力を0.5*VDD基準の
1/2/3
シングルエンド信号に変換、1.5倍typ.(1.5 or 3倍)に増幅します。Gain Amp. 3(G3)
Gain
はG2の出力を1.8倍typ.(1.8 or 3倍)に増幅します。
(G1/2/3)
G1/2/3のGain調整(G1/2:Coarse調整, G3:Fine調整)でスパン電圧を補正します。
事前に記憶させた補正データ(EEPROM)を用いて圧力センサの持つオフセット
Offset_Temp. 電圧/オフセット温特を補正します。下記調整値はAK8999A入力換算@ VDD:5.0V
になります。
Offset
Offset Temp.
オフセット調整
調整範囲 Coarse ±13~±373mV, Fine ± 1~±34mV
track
調整step Coarse 2~53mV /step, Fine 0.01~0.27mV /step
(G2)
オフセット温特調整 調整範囲 ±0.04~±1.23mV/C
調整step 0.2~4.8μV/C step
電源電圧及び感度温度変動補正回路です。
電源電圧をモニタし算出した電源電圧の変動量と、温度センサの出力電圧と補正
STV
データ(EEPROM)を用いて算出した圧力センサの感度温特の補正量をG3に入力
VDD track
Gain_Temp. し補正します。
(STV)
感度温特調整
調整範囲 -4000ppm/C~+2500ppm/C
調整step 18ppm/C /step
MS1600-J-00
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ブロック
LPF
S/H &
Level Shift
& SCF
Buffer
& SMF
Timing
Logic
Regulator
Pressure
Threshold
Detector1, 2
[AK8999A/AW/AD]
機
能
後段のサンプルホールド回路(S/H)で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。
S/Hは、LPF出力を2倍に増幅、サンプルホールドします。
Level Shiftは、出力基準電圧を変更出来ます。
基準電圧調整
調整範囲 0.02*VDD~0.98*VDD
調整step 0.002*VDD /step
SCFは、外付容量を用いずにAK8999A内部で帯域制限する際に使用される低域通
過フィルタです。フィルタのカットオフ周波数は、EEPROMの設定によって選択
出来ます(fc:1k/500/250Hz)。
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。1.111
倍に増幅します。146kΩの内蔵抵抗と外付容量(C)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*146k*C) (Hz)
SMFは、前段のSCFによって発生するクロックノイズを除去するための低域通過
フィルタです(fc:10kHz)。EEPROM設定で前段のSCFと連動してON/OFFします。
内部動作に必要なタイミング信号、及びセンサ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(fs):0.83kHz or 8.33kHz
センサ駆動用定電圧発生回路です。駆動電圧は、EEPROMによって設定出来ます。
駆動電圧: 2.2V @VDD = 3, 3.3V ± 10%, 4.0/2.2V @VDD = 5V ± 10%
圧力閾値検出回路(2回路)です。
圧力閾値検出回路は、以下のようにEEPROMの設定によって個別に検出圧力を選択出来
ます。
・ 一定以上の圧力を検出
・ 一定以下の圧力を検出
上記圧力を検出するとDET1, DET2/PTH pinに”H”( EEPROM設定で”L”設定可能)を出
力します。検出閾値は、EEPROMによる設定とDET2/PTH pinからの外部入力設定(圧力
閾値検出回路1のみ使用時)が選択出来ます。ヒステリシス電圧は、2bit(4階調)で調
整出来、検出閾値同様電源電圧にトラッキングします。
尚、電源投入時、Buffer回路の帰還抵抗と外付容量によってVOUT pinの出力が安定する
まで正確な圧力判定は出来ませんのでご注意下さい。
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[AK8999A/AW/AD]
[リファレンス部及びOthers]
ブロック
機
能
各回路に必要な基準電圧、バイアス電流を発生します。
V_Bandgap
VREF電圧は、1.0Vとなるよう調整して下さい。
(VBG)
VREF電圧調整
分解能 3 bits,
V_Reference
調整step 1% /step
(VREF)
IREF電流は、VOUT
pinの外付抵抗1Mの両端で1.0Vとなるよう調整して下さい。
I_Reference
IREF電流調整
分解能 4 bits,
(IREF)
調整step 2.8% / step
内部動作に必要なタイミング信号、及びセンサ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。発振周波数の調整は、CSCLK pinから既定のHigh区
間(2ms typ.)を入力し、内蔵カウンタ回路でカウントした値が期待値になるよ
Oscillator
(OSC)
う調整します。詳細は「機能説明等 1)調整方法説明(例)」をご参照下さい。
OSC調整
分解能 4 bits,
調整step 5% /step
温度センサです。環境温度を電圧に変換します。温度センサ出力電圧(VTMP電
圧)を基準温度25CでVREF電圧と一致するよう調整して下さい。また、圧力セ
ンサとAK8999Aが離れている場合を考慮し、EEPROM設定によって外部温度セン
サ使用モードに設定することが可能です。外部温度センサは、50μAの定電流で駆
動され、EXTMP pinへの接続方法によって駆動電流(Source or Sink電流)を選択
V_temp.
(VTMP)
(EEPROM設定)することが可能です。
VTMP電圧調整(内部)
分解能 6 bits,
調整step 0.2% /step
VTMP電圧調整(外部)
分解能 9 bits(Coarse/Fine = 3/6 bits),
調整step Coarse 10% /step, Fine 0.2% /step
アナログ回路基準電圧1/2VDDを発生します。内蔵しているPower Up回路により、
V_Common
(VCOM)
アナログ回路安定動作時間(Start Up+アナログ回路起動時間)内に立上ります。
電源投入時、誤動作防止のためPower Up回路を内蔵しています。パワーオンリセ
Power ON
Reset(POR)
ットを有効にするために、電源電圧を必ず0.1*VDD以下から立ち上げて下さい。
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。CSCLK pinと
Serial I/F
VOUT pinの2端子でEEPROM及び制御レジスタ(揮発性メモリ)にアクセスしま
す。
EEPROM &
EEPROM及び制御レジスタ(揮発性メモリ)です。
Control
補正値、各機能の設定値を格納、及び調整時の測定モード設定に使用します。
Register
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[AK8999A/AW/AD]
6. ピン配置
1) ウエハ供給時
詳細につきましては、弊社営業担当または代理店までお問い合わせください。
2) パッケージ(UQFN16)供給時
9 CSCLK
10 DET1
DET2
11 /PTH
12 N.C.
13
VN
8
N.C.
14
VS
7
N.C.
15
VP
6
N.C.
5
N.C.
16 EXTMP
4 VDD
VO
3 VOUT
2
1 VSS
MS1600-J-00
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CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7. 端子条件
PAD
1
Name
VSS
I/O
2
VO
I
3
4
5-8
9
10
11
12
13
14
15
16
VOUT
VDD
N.C.
CSCLK
DET1
DET2
/PTH
N.C.
VN
C load max.
R load min.
Type
GND
Description
抵抗負荷接続禁止
ESCF[1:0] = 1, 2, 3hの時Open
抵抗負荷対VDD or VSSに接続
デジタルI/O Mode時
プルダウン抵抗(100k )内蔵
調整モード時
Analog
O
50pF
I/O
100pF
O
300pF
Analog
9.5k
CMOS
Analog
Power
1M typ.
I
O
O
I
CMOS
CMOS
CMOS
Analog
I
Analog
O
30pF
1k
Analog
O
30pF
0.82k
Analog
I
I
400pF
実装時Open
プルダウン抵抗(100k )内蔵
EPTH1[0] = 1h
実装時Open
EVD[1:0] = 3h
プルダウン抵抗(200k )内蔵
EVD[1:0] = 0, 1, 2h
プルダウン抵抗(200k )内蔵
VS
VP
EXTMP
Analog
Analog
未使用時Open
8. 端子機能説明
PAD Name
1
2
VSS
VO
3
VOUT
4
5-8
VDD
N.C.
9
CSCLK
10
Functions
基準電圧端子
センサ信号帯域制限用容量接続端子
センサ信号調整後出力 / データI/O
/ キャリブレーションI/F端子
+電源供給端子
チップセレクト
/ シリアルクロック端子
圧力閾値検出出力端子1
圧力閾値検出出力端子2 / 圧力閾値
検出回路1検出閾値外部入力端子
Start up
note1)
VSS/VDD
/0.5*VDD
通常動作
通常動作
-
-
-
-
-
-
VDD/VSS
VSS
通常動作
-
通常動作
-
DET1
VSS/VDD
DET2
11
/PTH
12
N.C.
13
VN
センサ差動信号入力端子(-)
14
VS
VSS
センサ駆動用定電圧供給端子
15
VP
センサ差動信号入力端子(+)
16 EXTMP 外部温度センサ電圧入力端子
Hi-z
note1) VO&VOUT pin:EVOUT[1:0] = “0h” / “1h” / “2h”の場合,
DET1&2 pin:EINV1,2[0] = “0h” / “1h”の場合
MS1600-J-00
Pin conditions
EINV1,2[0]
EINE1,2[0]
: “0h” / “1h”
: “1h”
通常動作
通常動作
2014/01
- 11 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
9. レベルダイア
VDD: 5V
VP
G1
G2(D2S)
G3
LPF
S/H & SCF & Level Shift
Buffer &
SMF
VN
G=10
G=1.5
G=1.8
G=1
G=2
G=1.111
ING1=5 - 70
ING2=1.5, 3.0
ING3=1.8, 3.0
Level
Shift
+/-400mV
1200mV
1200mV
VO
LVS=0.02*VDD - 0.98*VDD
1) Level Shift : 0.02*VDD, Pressure : Positive
2160mV
VOUT
0.93*VDD
2160mV
VP-VN=80mV
4320mV
4800mV
0.5*VDD
0.02*VDD
2) Level Shift : 0.98*VDD, Pressure : Negative
+/-400mV
1200mV
1200mV
2160mV
2160mV
0.98*VDD
VP-VN=80mV
0.5*VDD
4320mV
Level
Shift
4800mV
0.068*VDD
3) Level Shift : 0.5*VDD, Pressure : Positive & Negative
+/-200mV
600mV
600mV
1080mV
1080mV
2400mV
VP-VN=40mV
0.5VDD
2160mV
MS1600-J-00
2014/01
- 12 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
10. 絶対最大定格
Parameter
Symbol
Min.
Max.
Units
Description
VDD
-0.3
6.5
V
電源電圧
VDIN
VSS
0.3
VDD
+
0.3
V
入力電圧
IIN
-10
10
mA
入力電流
IOUT
-10
10
mA
出力電流
TST
-55
125
保存温度
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。
11. 推奨動作条件
Parameter
動作温度
電源電圧
Symbol
Ta
VDD1
VDD2
VDD3
Min.
-40
2.7
2.97
4.5
Typ.
3.0
3.3
5.0
Max.
105
3.3
3.63
5.5
Description
Units
C
V
EVD[1:0] = 0h
V
EVD[1:0] = 1h
V
EVD[1:0] = 2h, 3h
12. 電気的特性
1) 消費電流(機能説明等 参照)
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol Min.
Typ.
Max. Units
Description
VDD = 5V ± 10%, VS = 4V,
IDD1
6900
8500
μA
消費電流1
Fs = 8.33kHz, note1)
VDD = 3V ± 10%, VS = 2.2V,
IDD2
4900
6200
μA
消費電流2
Fs = 8.33kHz, note1)
VDD = 5V ± 10%, VS = 4V,
IDD3
1700
2400
μA
消費電流3
Fs = 0.83kHz, note1)
VDD = 3V ± 10%, VS = 2.2V,
IDD4
1300
2000
μA
消費電流4
Fs = 0.83kHz, note1)
消費電流5
VDD = 5V ± 10%,
IDD5
100
150
μA
ESCF[1:0] = 1h
SCF&SMF回路
消費電流6
IDD6
150
250
μA VDD = 5V ± 10%
圧力閾値検出回
路1/2
消費電流7
IDD7
150
250
μA VDD = 5V ± 10%
外部温度センサ
駆動回路
note) VS pinに1k抵抗負荷を接続, VOUT pinは無負荷, VP&VN pinは0.5*VS接続,
VREF・IREF・OSC・VTMP調整済み
note1) SCF&SMF回路:Off, 外部温度センサ駆動回路:Off
MS1600-J-00
2014/01
- 13 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
2) EEPROM
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Units
Eta
-40
85
C
EEPROM書込み温度
Etime
Times
1000
EEPROM書換え回数
Ehold
Years
EEPROMデータ保持時間
10
(@105C)
3) デジタルDC特性
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Pin
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units
VIH note1)
0.7*VDD
V
高レベル入力電圧
note1)
VIL
0.3*VDD
V
低レベル入力電圧
note1)
IIH
+10
+200
μA
高レベル入力電流
IIL1 note2)
-10
+10
μA
低レベル入力電流1
IIL2 note3)
-50
+50
μA
低レベル入力電流2
VOH note4)
IOH = -200 μ A 0.9*VDD
V
高レベル出力電圧
note4)
VOL
IOL
=
+200
μ
A
0.1*VDD
V
低レベル出力電圧
note1) CSCLK(プルダウン抵抗100k内蔵),
VOUT(プルダウン抵抗100k内蔵 ※デジタルI/O Mode時)
note2) CSCLK(プルダウン抵抗100k内蔵)
note3) VOUT(プルダウン抵抗100k内蔵 ※デジタルI/O Mode時)
note4) VOUT(デジタルI/O Mode時), DET1, DET2/PTH
4) 電源ON/OFF時間及びアナログ回路安定動作時間
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol Min. Typ. Max. Units
Description
電源ON/OFF時間
Tidle
1
msec
VDD pin電圧 < 0.1*VDD
アナログ回路
Tenable
700
μsec
電源立上時間2ms >
安定動作時間
note) 量産試験しません。
VDD端子電圧
0.8*VDD
通常動作
Tenable
0.1*VDD
Tidle
MS1600-J-00
2014/01
- 14 -
CONFIDENTIAL
5) デジタルAC特性
特に記載の無い場合、VDD
Parameter
Write time (EEPROMアドレス書込)
Write time (EEPROM一括書込)
Write time (レジスタ)
Digital Mode Transition time
Analog Mode Transition time
Data setup time
Data hold time
CSCLK high time
CSCLK low time
CSCLK→DO delay time note1)
CSCLK rising time note 2)
CSCLK falling time note 2)
note1) SDO負荷=100pFです。
note2) 量産試験しません。
[AK8999A/AW/AD]
= 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Units
Twr_EEP1
5
100
msec
Twr_EEP2
10
100
msec
Twr_REG
10
μsec
msec
Tinit
1.0
msec
Tdigout
0.5
msec
Ts
100
msec
Th
100
μsec
Twh
0.5
100
μsec
Twl
0.5
100
nsec
Td
200
nsec
Tr
10
nsec
Tf
10
[Serial I/F timing (Write)]
Twr_EEP1/2
Ts
Tinit
Twh
Th
Twl
Twr_REG
1
CSCLK
ANALOG OUT
VOUT
16
I2
1
D0
I2
Hi-z
VOUT condition
Analog Output Mode
Digital Input Mode
[Serial I/F timing (Read) ]
Td
8
CSCLK
VOUT
A0
Td
9
Hi-Z
Tdigout
16
D7
D0
ANALOG OUT
VOUT condition
Digital Input Mode
Digital Output Mode
Analog Output Mode
[CSCLK Raising/Falling timing]
Tr
Tf
0.7VDD
CSCLK
0.3VDD
MS1600-J-00
2014/01
- 15 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
6) 圧力閾値検出回路(Pressure threshold Detector 1, 2)
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
Vdete
0.1*VDD
0.9*VDD
V
EINE1[0]
=
0h
検出閾値
EINE2[0]
=
1h
外部入力範囲
EPTH1[0] = 1h
Vdet
0.500
0.500
0.500
V
EPT1, 2[4:0] = 00h
検出閾値
*VDD
*VDD
*VDD
内部設定値
-0.05
+0.05
Vdet+
0.900
V
最大値
検出閾値
EPT1, 2[4:0] = 10h
*VDD
内部設定値
Vdet0.125
V
最小値
調整幅
*VDD
EPT1, 2[4:0] = 0Fh
0.025
V
調整Step Vdstp
*VDD
Vhys5+ 最大値
0.060
0.060
0.060
V
ヒステリシス
VDD = 5V ± 10%
*VDD
*VDD
*VDD
電圧調整幅
EHYS1, 2[1:0] = 1h
-0.055
+0.055
Vhys5- 最小値
0.030
0.030
0.030
V
VDD = 5V ± 10%
*VDD
*VDD
*VDD
EHYS1, 2[1:0] = 2h
-0.03
+0.03
Vhys3+ 最大値
0.060
0.060
0.060
V
VDD = 3, 3.3V ± 10%
*VDD
*VDD
*VDD
EHYS1, 2[1:0] = 1h
-0.035
+0.035
Vhys3- 最小値
0.030
0.030
0.030
V
VDD = 3, 3.3V ± 10%
*VDD
*VDD
*VDD
EHYS1, 2[1:0] = 2h
-0.02
+0.02
Vhysst
0.010
V
調整Step
*VDD
Tdetr
180
μsec note1)
ESCF[1:0] = 0h
圧力閾値検出
時間
Tdetf
180
μsec note1)
ESCF[1:0] = 0h
圧力非検出時
間
note1) 量産試験しません。
PTH
Vhys
VOUT
0.5*VDD
0.5*VDD
DET1, 2
Tdetr
Tdetf
MS1600-J-00
2014/01
- 16 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7) アナログ特性
7.1) リファレンス部
7.1.1) リファレンス部特性
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Description
Units
Vr0
0.97
1.0
1.04
V
@25C
VREF電圧
未調整
AM[3:0] = 1h VOUT出力
Vr+
+30
mV
最大値EVR[2:0] = 3h
Vr0基準
VREF調整幅
Vr-40
mV
最小値EVR[2:0] = 4h
Vr0基準
10
mV
VREF調整Step Vrstp
VS4
3.88
4.00
4.12
V
VS電圧
VREF調整後
VS出力 負荷抵抗1k
VS2
2.134
2.20
2.266
V
VREF調整後
VS出力 負荷抵抗0.82k
Ir0
0.8
1.00
1.2
μA @25C
IREF電流
未調整
AM[3:0] = 2h VOUT出力
Ir+
0.24
μA
最大値EIR[3:0] = 7h
Ir0基準
IREF調整幅
Ir-0.17
μA
最小値EIR[3:0] = 8h
Ir0基準
Irstp
0.028
μA
IREF調整Step
Fr0
0.750
1.000
1.250
MHz @25C
OSC周波数
未調整
AM[3:0] = 3h VOUT出力
Fr+
384
kHz
OSC調整幅
最大値EFR[3:0] = 7h
Fr0基準
Fr-251
kHz
最小値EFR[3:0] = Bh
Fr0基準
Frstp
50
kHz
OSC調整Step
0.936
1.0
1.062
V
@25C
VTMP電圧
Vt0 未調整 ETMP[1:0] = 2h
AM[3:0] = 4h VOUT出力
0.900
1.0
1.100
@25C
Vt0- 未調整 ETMP[1:0] = 0h
AM[3:0] = 4h VOUT出力
0.930
1.03
1.130
@25C
Vt0+ 未調整 ETMP[1:0] = 1h
AM[3:0] = 4h VOUT出力
Vtr+
ETMP[1:0] = 0, 1h
+200
mV
Vt0基準
最大値ETM[8:6] = 6h
VTMP調整幅
VtrETMP[1:0] = 0, 1h
-200
mV
(Coarse)
Vt0基準
最小値ETM[8:6] = 2h
100
mV
Coarse調整Step Vtrstp ETMP[1:0] = 0, 1h
Vtf+
+64
mV
最大値ETM[5:0] = 20h
Vt0基準
VTMP調整幅
Vtf-62
mV
(Fine)
最小値ETM[5:0] = 1Fh
Vt0基準
Vtfstp
2.0
mV
Fine調整Step
Vt
ETMP[1:0] = 2h
4.6
mV/C note1)
VTMP温度変動
note1) 量産試験しません。
MS1600-J-00
2014/01
- 17 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7.1.2) リファレンス部(パッケージ供給時)特性
特に記載の無い場合、VDD = 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
調整後
Vr0P
0.99
1.0
1.01
V
VREF電圧
@25C
3.88
4.00
4.12
調整後
VS4P 負荷抵抗1k
V
@25C
VS電圧
2.134
2.20
2.266
調整後
VS2P 負荷抵抗0.82k
V
@25C
調整後
Ir0P
0.9
1.0
1.1
μA
IREF電流
@25C
調整後
Fr0P
0.9
1.0
1.1
MHz
OSC周波数
@25C
調整後
Vt0P ETMP[0]=1
0.988
1.0
1.012
V
VTMP電圧
@25C
note) 出荷時、VDD = 5V & VS = 4V(EVD[1:0] = 0h)内部温度センサ使用(ETMP[0] = 1h)で調整
しています。従って、VDD = 5V & VS = 2.2V (EVD[1:0]=1h)、VDD = 3.3V & VS = 2.2V
(EVD[1:0] = 2h)、VDD = 3V & VS = 2.2V(EVD[1:0] = 3h)、外部温度センサ使用(ETMP[0]
= 0h)で使用される場合は、再調整する必要があります。尚、VDD = 5V & VS = 4V(EVD[1:0]
= 0h)内部温度センサ使用(ETMP[0] = 1h)で使用される場合も、実装形態等の影響で変動する
可能性がありますので、再調整されることを推奨します。
7.2) Gain Amplifier etc.
特に記載のない場合、以下の条件に従います。
・ リフェレンス部は調整済みとします。
・ 電源電圧5V(3V)、センサ駆動電源4V(2.2V)時、レベルダイアをG1利得10倍、G2利得
1.5倍、G3利得1.8倍、Total利得60倍、レベルシフト0.02*VDD、80mV(40mV)を差動入力
した際の出力4800mV(2400mV)を100%としています。
7.2.1) 総合特性
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
Gtyp
VP/VN→VOUT
60
標準利得
倍
0.45VS 0.5*VS 0.55VS
V
入力コモン電圧 Vicom
Vcom0
VP/VN→VOUT
0.5*VDD
V
出力コモン電圧
VP = VN = 0.5*VS
Vmax+ VP/VN→VOUT
0.98
V
VP-VN = VSS or VDD *VDD
最大出力レンジ
Vmax0.02
V
*VDD
MS1600-J-00
2014/01
- 18 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7.2.2) ノイズ特性
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Noise
Typ.
Max.
note1)
230
note2)
530
Units
Description
VP/VN→VOUT
μVrms @1Hz 100kHz
外付帰還容量 2.2nF
ESCR[0]=1h
VP/VN→VOUT
250
550
μVrms @1Hz Nout2 ESCF[1:0]=1h
100kHz
ESCR[0]=1h
note1) VDD = 5V, 温度 = 25C, 利得60倍(G1利得10倍, G2利得1.5倍, G3利得1.8倍, S/H利得2倍,
BUF利得1.111倍),レベルシフト電圧 = 0.02*VDD, サンプリング周波数 = 8.33kHz, センサ駆
動電圧 = 4V, 内部温度センサ使用, オフセット電圧 = 0mV, オフセット温度係数 =
0mV/C, スパン電圧 = 80mV, 感度温度係数 = 0ppm/Cの値です。量産試験しません。
note2) [email protected]C(G1利得10倍, G2利得1.5倍, G3利得1.8倍, S/H利得2倍, BUF利得1.111倍),
レベルシフト電圧 = 0.02*VDD, サンプリング周波数 = 8.33kHz, センサ駆動電圧 = 4V(VDD =
5V ± 10%) / 2.2V(VDD = 3V, 3.3V ± 10%), 内部温度センサ使用,[email protected]C =
±35mV(VS = 4V) / ±19.25mV(VS = 2.2V), オフセット温度係数 = ±0.08mV/C (VS =
4V)/±0.044mV/C (VS = 2.2V), [email protected]C = 0~80mV(VS = 4V) / 0~40mV(VS = 2.2V),
感度温度係数 = -4000~+2500ppm/Cの値です。量産試験しません。
Nout1
7.2.3) G1/2利得調整回路
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
テストモードでの測定となります。
Vg1
VP-VN = 80mV
1150
1200
1250
mV
無調整G1/2
VDD
=
5V
±
10%
出力電圧
Vg2
VP-VN = 40mV
550
600
650
mV
VDD = 3, 3.3 ± 10%
G1sc+
EIG[3:0] = Ch
5
G1調整範囲
倍
G1scEIG[3:0] = 0h
70
倍
2,3,5,10
調整step G1stp
倍
G2
G2sc1+ EIG[4] = 0h
3
倍
G2sc1- EIG[4] = 1h
1.5
倍
MS1600-J-00
2014/01
- 19 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7.2.4) オフセット電圧調整回路
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
テストモードでの測定となります。
Vo01
VDD = 3, 3.3, 5V ± 10% 0.5*VDD 0.5*VDD 0.5*VDD V
無調整出力電圧
-0.15
+0.15
Ocr5+ EOCR[3] = 0h
+11200
mV
オフセットラフ
EOCR[2:0]
=
7h
調整
VDD = 5V ± 10%
用DAC調整範囲
Ocr5EOCR[3] = 1h
-11200
mV
EOCR[2:0] = 7h
VDD = 5V ± 10%
Ocr3+ EOCR[3] = 0h
+5600
mV
EOCR[2:0] = 7h
VDD = 3, 3.3 ± 10%
Ocr3EOCR[3] = 1h
-5600
mV
EOCR[2:0] = 7h
VDD = 3, 3.3 ± 10%
1600
mV
調整Step Ocr5stp VDD = 5V ± 10%
Ocr3stp VDD = 3, 3.3 ± 10%
800
mV
Ocf5+ EOCF[7] = 0h
+1016
mV
オフセットファ
EOCF[6:0]
=
3Fh
イン調整用DAC
VDD = 5V ± 10%
調整範囲
Ocf5EOCF[7] = 1h
-1016
mV
EOCF[6:0] = 3Fh
VDD = 5V ± 10%
Ocf3+ EOCF[7] = 0h
+508
mV
EOCF[6:0] = 3Fh
VDD = 3, 3.3 ± 10%
Ocf3EOCF[7] = 1h
-508
mV
EOCF[6:0] = 3Fh
VDD = 3, 3.3 ± 10%
Ocf5stp
VDD = 5V ± 10%
8
mV
調整Step
Ocf3stp VDD = 3, 3.3 ± 10%
4
mV
note) ESCR[0] = 1hの場合になります。
MS1600-J-00
2014/01
- 20 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7.2.5) スパン電圧調整回路
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max. Units Description
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。
Vs01a VP-VN = 80mV
1910
2160
2410 mV
無調整
VDD
=
5V
スパン電圧
ESCR[0] = 1h
Vs01b VP-VN = 80mV
1590
1800
2010 mV
VDD = 5V
Vs02a VP-VN = 40mV
930
1080
1230 mV
VDD = 3, 3.3V
ESCR[0] = 1h
Vs02b VP-VN = 40mV
770
900
1030 mV
VDD = 3, 3.3V
Sc1+ ESC[7:0] = 00h
1.80
スパン調整範
倍
ESCR[0] = 1h
囲
Sc1ESC[7:0] = FFh
1.10
倍
ESCR[0] = 1h
Sc2+ ESC[7:0] = 00h
3.00
倍
Sc2ESC[7:0] = FFh
1.56
倍
(275-0.2*N)
調整Step Sc stp1 N = 0 - +255
倍
ESCR[0] = 1h
/(153+0.2*N)
Sc stp2 N = 0 - +255
(275-0.2*N)
倍
/(91+0.2*N)
7.2.6) オフセット温特及び感度温特調整回路
7.2.6.1)
オフセット温特調整回路
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Description
Units
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。
DO5+
EOTP,N[8] = 0h
+36.8
温特係数
EOTP,N[7:0]
=
FFh
mV/C
調整範囲
VDD = 5V ± 10%
DO5EOTP,N[8] = 1h
-36.8
EOTP,N [7:0] = FFh
mV/C
VDD = 5V ± 10%
DO3+
EOTP,N[8] = 0h
+18.4
EOTP,N[7:0] = FFh
mV/C
VDD = 3, 3.3 ± 10%
DO3EOTP,N[8] = 1h
-18.4
EOTP,N[7:0] = FFh
mV/C
VDD = 3, 3.3 ± 10%
VDD = 5V ± 10%
0.144
mV/C
調整Step DO5 stp
DO3 stp
VDD = 3, 3.3 ± 10%
0.072
mV/C
note) 量産試験しません。ESCR[0] = 1hの場合になります。
MS1600-J-00
2014/01
- 21 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7.2.6.2)
感度温特調整回路
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Description
Units
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。
DS1+
ESTP/N[8] = 0h
+2500
温特係数
ppm/C
ESTP/N[7:0]
=
8Bh
調整範囲
DS1ESTP/N[8] = 1h
-4000
ppm/C
ESTP/N[7:0] = DEh
DS stp
18
調整Step
ppm/C
note) 量産試験しません。
7.2.7) LPF, S/H & Buffer
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
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。
Fc1
kHz
40
60
80
LPF周波数特性
SHG
1.935
2.222
2.523
S/H&Buffer利得
倍
SHerr
mV
S/H&Buffer出力
-65
65
調整前誤差
1.000
1.111
1.222
BUF 利得調整幅 Bufg
倍
Vbuf+
0.98
V
負荷抵抗9.5k
VOUT出力電圧
*VDD
(対VDD or VSS)
Vbuf0.02
V
範囲
*VDD
102
146
190
k
BUF 帰還抵抗値 Rbuf
7.2.8) Level shift
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
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。
Vlv+
1.00
V
note1)
最大値
出力基準電圧
*VDD
ELV[8]
=
1h
調整幅(レベル
ELV[7:0] = FFh
シフト)
Vlv0.00
V
note1)
最小値
ELV[8] = 0h
*VDD
ELV[7:0] = FFh
Vlstp
0.002
V
調整Step
*VDD
note1)実際はVOUT出力範囲により0.02*VDD~0.98*VDDに制限されます。
MS1600-J-00
2014/01
- 22 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
7.2.9) SCF & SMF
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
Symbol
Conditions
Min.
Typ.
Max.
Units Description
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。
SCF&SMF
Fc1
ESCF[1:0] = 1h
0.8
1.0
1.2
kHz
周波数特性
10Hz基準-3dB
Fc2
ESCF[1:0] = 2h
400
500
600
Hz
10Hz基準-3dB
Fc3
ESCF[1:0] = 3h
200
250
300
Hz
10Hz基準-3dB
SCFG1 ESCF[1:0] = 1h
SCF&SMF
1.000
1.111
1.222
倍
利得
7.2.10) 外部温度センサ駆動回路
特に記載の無い場合、VDD = 3, 3.3, 5V ± 10%、温度 = -40 - 105C、レジスタ初期値
Parameter
センサ駆動電流
(Sink)
センサ駆動電流
(Source)
入力電圧範囲
(Sink)
入力電圧範囲
(Source)
Symbol
Conditions
Iconst1
VREF, IREF調整後
Iconst2
Extpsi4
VREF, IREF調整後
ETMP[1:0] = 1h
VS = 4V
Extpsi2
VS = 2.2V
Extpso
ETMP[1:0] = 1h
MS1600-J-00
Min.
Typ.
Max.
Units
45
50
55
μA
-55
-50
-45
μA
3160
3400
3610
mV
1350
1600
1810
mV
392
600
866
mV
Description
2014/01
- 23 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
13. 動作シーケンス
■ オフセット及び感度温特折れ線近似簡易2次補正無効時
アナログ回路起動期間
0.83kHz:70us(35)
8.33kHz: 70us(35)
CLK (1=500kHz)
約 500μs
NO.
00
status
0
35
Start Up
圧力測定期間
0
30
02
01
アイドリング期間
0.83kHz:1010us(505)
8.33kHz: 0us(0)
60
20
PU0
61
30
STV
40
MSR
Idel
VDD
STV
電源&感度変動調整
S/H1&2
VOUT
検出時”H”設定
未検出出力:Low
検出時”L”設定
未検出出力:High
DET1/2
アナログ回路起動期間
アイドリング期間
0.83kHz:1010us(505) 0.83kHz:70us(35)
8.33kHz: 70us(35)
8.33kHz: 0us(0)
CLK (1=500kHz)
NO.
VOUT・(1)
VOUT 出力初期状態(VSS,VDD,0.5*VDD 固定)
圧力測定期間
0
status
12
11
30
Idel
アイドリング期間
0.83kHz:1010us(505)
8.33kHz: 0us(0)
60
30
20
30
STV
PU1
61
40
MSR
Idel
VDD
STV
電源&感度変動調整
S/H1&2
VOUT
DET1/2
VOUT・(n-1)
VOUT ・(n)
検出時”H”設定
検出出力 (検出 n-1 回目)
検出時”L”設定
検出出力 (検出 n-1 回目)
MS1600-J-00
2014/01
- 24 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
■ 動作シーケンス各ステート説明
State
Start Up
note3)
PU0
No.
00
CLK
01
CLK = 30
STV
MSR
02
20
30
CLK = 0 or 5
CLK = 30
CLK = 30
Idel
40
CLK = 0 or 505
PU1
11
CLK = 0 or 30
動作
アナログ基準回路起動、
VOUT pin出力電圧設定(VSS/VDD/0.5*VDD)
アナログ回路起動
クロックカウント開始
25C温度判定コンパレータ判定 note1)
温度、電源電圧変動に応じてSTVゲイン調整
圧力(VP-VN)を補正及びVOUTに出力
アイドリング期間
(圧力閾値検出回路、基準回路、出力回路、EEPROM以
外パワーダウン状態)
fs = 0.83 kHz 505 CLK
fs = 8.33kHz 0 CLK
アナログ回路起動
クロックカウント開始 note2)
25C 温度判定コンパレータ判定 note1)
:
12
CLK = 0 or 5
:
:
:
note1) 温特1次補正時は未動作
note2) fs = 8.33kHz時は未動作
note3) アナログ回路安定動作時間はStart Upの時間になります。
MS1600-J-00
2014/01
- 25 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
14. 調整シーケンス
note)
EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register Address is
indicated by “CAdd”.
Please refer the digital part flow chart for EEPROM / Control Register
writing and reading.
Power ON
EEPROM Write
Enable set
(Add 1Eh D[0] set)
EEPROM initialize
(Add 1Fh D[7:0] set)
Offset temperature
adjustment
(Add 03h D[0] &
04h D[7:0] set)
VTMP adjustment
(CAdd 00h D[3:0] set
Add 10h D[6:4] &
11h D[5:0] set)
Level shift adjustment
(CAdd 00h D[3:0] set
Add 03h D[4] &
08h D[7:0] set)
ex. Pressure:100kPa
Span temperature
adjustment
(Add 03h D[2] &
06h D[7:0] set)
Gain(G1/G2) set
(Add 0Ch D[4:0] set)
ex. Ta:-40C
Control Register
Access set
(Add 1Dh D[0] set)
Measurement
mode routine
ex. Ta:25C
ex. Pressure:0kPa
VREF adjustment
(CAdd 00h D[3:0] set
Add 0Fh D[2:0] set)
IREF adjustment
(CAdd 00h D[3:0] set
Add 0Fh D[7:4] set)
OSC adjustment
(CAdd 00h D[3:0] set
Add 10h D[3:0] set)
ex. Pressure:100kPa
Span
fine adjustment
(Add 02h D[7:0] set)
ex. Pressure:0kPa
Pressure Detector 1
setting routine
ex. Pressure:0kPa
Offset adjustment
(Add 00h D[3:0] &
01h D[7:0] set)
Level shift set
(Add 03h D[4] &
08h D[7:0] set)
ex. Pressure:0kPa
Pressure Detector 2
setting routine
Offset temperature
adjustment
(Add 03h D[1] &
05h D[7:0] set)
Control Register
Access set
(Add 1Dh D[7] set)
ex. Pressure:100kPa
Span temperature
adjustment
(Add 03h D[3] &
07h D[7:0] set)
ex. Pressure:100kPa
Span adjustment
(Add 02h D[7:0] set)
EEPROM Write
Enable set
(Add 1Fh D[0] set)
Power OFF
ex. Ta:25C
ex. Ta:105C
ex. Pressure:0kPa
ex. Pressure:0kPa
Offset
fine adjustment
(Add 01h D[7:0] set)
MS1600-J-00
2014/01
- 26 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
Measurement mode
routine
Supply voltage &
Drive voltage set
(Add 0Dh D[2:1] set)
Sampling freq. set
(Add 0Dh D[0] set)
SCF ON / OFF &
SCF fc set
(Add 0Dh D[4:3] set)
VTMP
Internal/External set
(Add 0Dh D[6:5] set)
Vp / Vn set
(Add 0Dh D[7] set)
VOUT Start Up set
(Add 0Eh D[1:0] set)
Pressure Threshold
Detector set
(Add 0Bh D[4] set)
(Add 09h/0Ah D[6] set)
END
note)
EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register
Address is indicated by “CAdd”.
MS1600-J-00
2014/01
- 27 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
Pressure Threshold
Detector 1 setting
routine
Pressure Threshold
Detector 2 setting
routine
Function ON/OFF check
(Add 09h D[6]
Function ON/OFF check
(Add 0Ah D[6]
D[6] : 1
D[6] : 0
D[6] : 1
D[6] : 0
Output polarity set
(Add 09h D[7] set)
Output polarity set
(Add 0Ah D[7] set)
Threshold function set
(Add 09h D[5] set)
Threshold function set
(Add 0Ah D[5] set)
Detection
threshold set
(Add 09h D[4:0]
Detection
threshold set
(Add 0Ah D[4:0]
Detection
threshold check
(CAdd 00h D[3:0] set)
Detection
threshold check
(CAdd 00h D[3:0] set)
Detection Threshold
Hysteresis set
(Add 0Bh D[1:0] set)
Detection threshold
Hysteresis set
(Add 0Bh D[3:2] set)
Detection threshold
Hysteresis check
(CAdd 00h D[3:0] set)
Detection threshold
Hysteresis check
(CAdd 00h D[3:0] set)
END
END
note)
EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register Address is indicated by
“CAdd”.
MS1600-J-00
2014/01
- 28 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
15. 機能説明等
1) 調整方法説明(例)
AK8999Aの調整方法を説明します(「調整シーケンス」参照)。
注)
VREF調整、IREF調整、OSC調整、VTMP調整の調整の順番は守って下さい。OSC調整後に
VREF調整、IREF調整を行うと調整済みのOSC周波数がずれます。
EEPROM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。
1.1) VREF調整
基準電圧を1.0Vに調整します。
VREF電圧が1.0VになるようVREF電圧調整EEPROM(アドレス:0Fh データEVR[2:0])にて調
整します。VREF電圧を調整することでセンサ駆動電圧(VS)も調整されます。
VREF電圧は、調整モードレジスタ(Cアドレス:00h データAM[3:0]:1h)の書込確定後、CSCLK
pinがHighの間(CSCLK High Time)、VOUT pinから出力されます(外部接続回路例参照)。
Twr_REG
1
4
9
CSCLK High Time
16
1
CSCLK
VOUT
Hi-z
Analog
Output
I2
VREF monitor
1.2) IREF調整
基準電流を1.0μAに 調整します。
VOUT pinに外付抵抗(1M)を接続します。その外付抵抗に基準電流を供給、外付抵抗の両
端の電圧差が1.0VになるようIREF電流調整EEPROM(アドレス:0Fh データEIR[3:0])にて調整
します。また、調整機器の入力インピーダンス(入力抵抗)を考慮することで、より正確に調
整することができます。
VOUT pinに外付抵抗1Mを接続し、電圧にて調整します。外付抵抗1Mは、IREF調整時の
み接続して下さい。常時外付抵抗1Mを接続される場合は、調整機器の入力インピーダンスに
ご注意下さい。調整機器の入力インピーダンスが10G以上となるようにして下さい。
IREF電流は、調整モードレジスタ(Cアドレス:00h データAM[3:0]:2h)の書込確定後、CSCLK
pinがHighの間(CSCLK High Time)、VOUT pinから出力されます(外部接続回路例参照)。
Twr_REG
1
4
9
CSCLK High Time
16
1
CSCLK
VOUT
Hi-z
Analog
Output
IREF monitor
MS1600-J-00
I2
2014/01
- 29 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
1.3) OSC調整
間欠動作制御用クロックを1000kHzに調整します。
周波数を直接モニタすることなく、OSC周波数を調整することが出来ます。
調整モードレジスタ(Cアドレス:00h データAM[3:0]:3h)の書込確定後、CSCLK pinから既定
のHigh区間(2.0ms ± 1%)を入力します。High区間を内部カウンタ回路でOSCをカウントし、
制御レジスタ(Cアドレス:01h データCT[7:0])にそのカウント値を格納します。格納されたカ
ウントから値、OSC周波数(アドレス:10h データEFR[3:0])の調整データを算出し、EEPROM
に書き込むことで1000kHz ± 10%以内に調整することが出来ます。High時間の誤差は、そのま
まOSCの調整誤差になる為、2.0ms ± 1%となるようにして下さい。
Twr_REG
1
4
9
16
1
Pulse Count.
CSCLK
VOUT
Tcont=2.0ms±1%
Analog
Output
I2
次に、OSC周波数調整データ(アドレス:10h データEFR[3:0])の考え方について説明しま
す。
制御レジスタ(Cアドレス:01h データCT[7:0])に格納されたカウント値を読出し、比率を確認
します。比率は、CSCLK pinから入力するHigh時間が2msで且つ、内蔵の発振回路周波数
1000kHzの場合に0%(理想値)となり、High時間の誤差(±1%)及び、内蔵の発振回路
周波数ばらつきによって0%から変動します。また、設定可能なHigh時間は、比率が-99
~154%となる範囲になりますが、比率が小さいと誤差の影響を受けやすくなりますので
ご注意下さい。尚、カウント値がFF hexになった場合、内部カウンタ回路がオーバーフ
ローしていますので、High時間を見直し、再測定を行って下さい。
OSC周波数調整データは、CT[7:0]データから得られた比率とEFR[3:0]コードの比率の和が0%
に近づくようなコードに設定して下さい。
CAddress : 01 hex D[7:0] = CT[7:0]
CT[7:0]
カウント値
Dec Hex
Bin
(回)
0
00
00000000
0
1
01
00000001
1
:
:
:
:
98
62
01100010
98
99
63
01100011
99
100
64
01100100
100
101
65
01100101
101
102
66
01100110
102
:
:
:
:
254
FE
11111110
254
255
FF
11111111
-
MS1600-J-00
比率
(%)
0
-99
:
-2
-1
0
1
2
:
154
-
Description
初期値
理想値
カウンタエラー
2014/01
- 30 -
CONFIDENTIAL
Address : 10 hex D[3:0] = EFR[3:0]
EFR[3:0]
比率
Dec Hex
Bin
(%)
-5
B
1011
-34
-4
C
1100
-25
-3
D
1101
-17
-2
E
1110
-11
-1
F
1111
-5
0
0
0000
0
1
1
0001
5
2
2
0010
10
3
3
0011
14
4
4
0100
18
5
5
0101
22
6
6
0110
25
7
7
0111
28
note) 8 hex~A hex設定禁止
周波数Δf
(kHz)
-251
-197
-146
-99
-52
0
49
106
162
224
274
329
384
[AK8999A/AW/AD]
Description
初期値
High時間が2ms以外の場合、CT[7:0]の理想値は以下のように計算出来ます。計算された
理想値を100%とし、比率を見直します。OSC周波数調整データは、EFR[3:0]コードにCT[7:0]
データから得られた比率と近いコードに設定して下さい。
カウント値[回] = High時間[ms]/2*100
ex.) 3msの場合、100回 → 150回
1.4) VTMP調整
温度センサ出力(VTMP)電圧をVREF電圧と一致するように調整EEPROM(アドレス:10, 11h デ
ータETM[8:0])します。
外部温度センサを使用する際は、EXTMP pinに外部温度センサを接続、測定モード1(アドレ
ス:0Dh データETMP[1:0]:0,1h)を設定して下さい。
VTMP電圧は、調整モードレジスタ(Cアドレス:00h データAM[3:0]:4h)の書込確定後、CSCLK
pinがHighの間(CSCLK High Time)、VOUT pinから出力されます(外部接続回路例参照)。
※外部温度センサ(ETMP[0] = 0 or 1h)モードでご使用の際、以下の点にご注意下さい。
外部温度センサモードのVTMP調整は、連続動作で行われます。その為、間欠動作となる
サンプリング周波数0.83kHz(ESF[0] = 1h)では、調整時と実使用では外部温度セン
サの出力電圧が異なる可能性があります。サンプリング周波数0.83kHzでは、その点
を十分ご評価の上、ご使用下さい。
Twr_REG
1
4
9
CSCLK High Time
16
1
CSCLK
VOUT
Hi-z
Analog
Output
VTMP monitor
MS1600-J-00
2014/01
- 31 -
I2
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
1.5) 出力基準電圧調整
出力基準電圧を0.5*VDDに調整します。
出力基準電圧は、出力基準電圧調整EEPROM(アドレス:03, 08h データ:ELV[8:0])を用いて調
整します。
出力基準電圧は、調整モードレジスタ(Cアドレス:00h データAM[3:0]:9h)の書込確定後、
CSCLK pinがHighの間(CSCLK High Time)、VOUT pinから出力されます。
Twr_REG
1
4
9
CSCLK High Time
16
1
CSCLK
VOUT
Hi-z
Analog
Output
Level shift monitor
I2
1.6) 入力ゲイン(G1/G2)設定
Gain Amp.1/2出力電圧が以下の範囲(VDD = 5Vの場合、G1  1600mV、G2  1850mV)
になるように G1/2ゲインを設定して下さい。算出に用いる電圧・温度係数は、以下の値に
なります。
25°Cでのオフセット電圧・スパン電圧は、想定される圧力センサのオフセット電圧のMAX
値・スパン電圧のMAX値を使用します。また、オフセット電圧温度係数・感度温度係数
は、想定される圧力センサのMIN値(マイナス極性)を使用します。
Voff25:センサのオフセット電圧@25°C
Vsp25:[email protected]°C
ktoff:センサのオフセット電圧温度係数MIN値
ktsp:センサの感度温度係数MIN値
■ VDD = 5V、温度 = -40~105Cの場合
Gain Amp.1出力
= G1*(Voff25+Vsp25+ktoff*(-40[C]-25[ °C])+Vsp25*ktsp*(-40[C]-25[C]))  1600mV
Gain Amp.2出力
= G1*G2*(Vsp25+Vsp25*ktsp*(-40[C]-25[ °C]))  1850mV
■ VDD = 3.3V/3.0V、温度 = -40~105Cの場合
Gain Amp.1出力
= G1*(Voff25+Vsp25+ktoff*(-40[C]-25[C])+Vsp25*ktsp*(-40[C]-25[C]))  750mV/750mV
Gain Amp.2出力
= G1*G2*(Vsp25+Vsp25*ktsp*(-40[C]-25[C]))  990mV/850mV
MS1600-J-00
2014/01
- 32 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
1.7) オフセット電圧調整
接続される圧力センサのオフセット電圧をAK8999Aの持つ誤差も含め調整します。
オフセット電圧は、オフセット電圧調整EEPROM(アドレス:00, 01h データEOCR[3:0],
EOCF[7:0])を用いて調整します。
■ オフセット電圧調整例(@VDD:5V)
EOCR[3] :オフセット電圧ラフ調整サインbit
未調整出力が0.5*VDDより大きい場合EOCR[3] = 1hを設定して下さい。
未調整出力が0.5*VDDより小さい場合EOCR[3] = 0hを設定して下さい。
EOCR[2:0]:オフセット電圧ラフ調整:1600mV Stepで調整します。
EOCF[7] :オフセット電圧ファイン調整サインbit
未調整出力が0.5*VDDより大きい場合EOCF[7] = 1hを設定して下さい。
未調整出力が0.5*VDDより小さい場合EOCF[7] = 0hを設定して下さい。
EOCF[6:0]:オフセット電圧ファイン調整:8mV Stepで調整します。
オフセット電圧が+360mV(0.5*VDD基準)の場合、EOCF[7] = 1h, EOCF[6:0] = 45decを設
定します。
360[mV]-(8[mV]*45[dec]) = 0.0[mV]
1.8) 出力基準電圧調整
出力基準電圧を所望の電圧(0.98*VDD~0.02*VDD)に調整します。
出力基準電圧は、出力基準電圧調整EEPROM(アドレス:03, 08h データ:ELV[8:0])を用いて調
整します。
■ 出力基準電圧調整例(@VDD:5V)
出力基準電圧100mVの時、ELV[8] = 0h, ELV[7:0] = 240decを設定します。
2500[mV]+(-0.002*240[dec])*5000[mV] = 100[mV]
1.9) 出力スパン電圧調整
接続される圧力センサの出力スパン電圧をAK8999A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EEPROM(アドレス:00, 02h データESCR[0], ESC[7:0])
を用いて調整します。
尚、出力スパン電圧調整をフルコード(ESC[7:0] = FFh)にしても、目標スパン電圧に調整できな
い場合は、G1ゲインを1コード上げ、1.7)オフセット電圧調整からやり直して下さい。
■ 出力スパン電圧調整例(@VDD:5V)
出力3700mV(出力基準電圧基準 ex.100mV)の時、ESCR[0] = 1h, ESC[7:0] = 153decを設定
します(目標スパン電圧4800mV)。
(3700[mV]-100[mV])*1.8*(1-0.2*153/275)/(1+0.2*153/152.86) = 4800[mV]
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[AK8999A/AW/AD]
1.10) オフセット温度特性調整
接続される圧力センサのオフセット温度特性をAK8999Aの持つ誤差も含め調整します。
オフセット温度特性は、オフセット電圧温度特性調整EEPROM(アドレス:03, 04, 05h データ
EOTP/N [8:0])を用いて調整します。
■ オフセット温度特性調整例(@VDD:5V,EOCF[7] = 0h)
高温、低温における各調整を以下に示します。高温、低温のどちらか1温度での調整の
場合は、調整EEPROMのEOTP[8:0]とEOTN[8:0]に同じ調整データを書き込んで下さい。
・高温で調整する場合
EOTP[8]:オフセット電圧調整サインbit
Ta = 105C時、未調整出力が出力基準電圧より大きい場合EOTP[8] = 1hを設定して下
さい。
Ta = 105C時、未調整出力が出力基準電圧より小さい場合EOTP[8] = 0hを設定して下
さい。
EOTP[7:0]:オフセット電圧調整:0.144mV/C Step(@VDD:5V)で調整します。
Ta = 105C時、オフセット電圧が+300mV(出力基準電圧基準 ex.100mV)の場合、
EOTP[7] = 1h, EOTP[6:0] = 26decを設定します。
(100[mV]+300[mV])-(105[C]-25[C])*(0.144[mV/C]*26[dec]) = 100.5[mV]
・低温で調整する場合
EOTN[8]:オフセット電圧調整サインbit
Ta = -40C時、未調整出力が出力基準電圧より大きい場合EOTN[8] = 0hを設定して下
さい。
Ta = -40C時、未調整出力が出力基準電圧より小さい場合EOTN[8] = 1hを設定して下
さい。
EOTN[7:0]:オフセット電圧調整:-0.144mV/C Step(@VDD:5V)で調整します。
Ta = -40C時、オフセット電圧が+300mV(出力基準電圧基準 ex.100mV)の場合、
EOTN [7] = 0h, EOTN[6:0] = 32decを設定します。
(100[mV]+300[mV])-(-40[C]-25 [C])*(-0.144[mV/C]*32[dec]) = 100.5[mV]
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[AK8999A/AW/AD]
1.11) 感度温度特性調整
接続される圧力センサの感度温特をAK8999Aの持つ誤差も含め調整します。
感度温特は、感度温度特性調整EEPROM(アドレス:03, 06, 07h データESTP/N[8:0])を用いて
調整します。
■ 感度温度特性調整例(@VDD:5V)
高温、低温における各調整を以下に示します。高温、低温のどちらか1温度での調整の
場合は、調整EEPROMのESTP[8:0]とESTN[8:0]に同じ調整データを書き込んで下さい。
・高温で調整する場合
ESTP[8]:感度温度特性調整サインbit(目標スパン電圧4800mV)
Ta = 105C時、未調整出力が4800mV(出力基準電圧基準)より大きい場合ESTP[8] = 0h
を設定して下さい。
Ta = 105C時、未調整出力が4800mV(出力基準電圧基準)より小さい場合ESTP[8] = 1h
を設定して下さい。
ESTP[7:0]:感度温度特性調整:-18ppm/C Step(@VDD:5V)で調整します。
Ta = 105C時、出力電圧が+4400mV(出力基準電圧基準 ex.100mV)の場合、
ESTP[8] = 1h, ESTP[7:0] = 58decを設定します。
4400[mV]-(105 [C]-25[C])*(-18[ppm/C]*58[dec])*4800 = 4800.9[mV]
・低温で調整する場合
ESTN[8]:感度温度特性調整サインbit(目標スパン電圧4800mV)
Ta = -40C時、未調整出力が4800mV(出力基準電圧基準)より大きい場合ESTN[8] = 1h
を設定して下さい。
Ta = -40C時、未調整出力が4800mV(出力基準電圧基準)より小さい場合ESTN[8] = 0h
を設定して下さい。
ESTN[7:0]:感度温度特性調整:18ppm/C Step(@VDD:5V)で調整します。
Ta = -40C時、出力電圧が+4400mV(出力基準電圧基準 ex.100mV)の場合、ESTN[8] =
0h, ESTN[7:0] = 71decを設定します。
4400[mV]-(-40[C]-25[C])*(18[ppm/C]*71[dec])*4800 = 4798.7[mV]
1.12) オフセット電圧ファイン調整
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
ト電圧調整EEPROM(アドレス:01h データEOCF[6:0] ※)を用いて調整します。
※オフセット電圧ファイン調整時に極性bit(EOCF[7])を変えてしまうと、オフセット温度係
数の極性が連動して切替わるため、調整後のオフセット温度特性が変動します。その為、極
性bit(EOCF[7])の変更は行わないで下さい。
1.13) 出力スパン電圧ファイン調整
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
EEPROM(アドレス:02h データESC[7:0])を用いて調整します。
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[AK8999A/AW/AD]
2) VOUT, VO pin外付容量値(Cap)の決め方
VOUT, VO pin 外付容量値の決め方を説明します。
VOUT, VO pin 外付容量値を決めるポイントは、電源投入時の安定時間とノイズ特性になります。
以下にそれぞれの項目についてまとめます。
2.1) VOUT pin出力電圧の安定時間について
ご注意頂きたいのはVOUT, VO pin外付容量値によって、電源立上後、測定値(VOUT pin電圧)
は誤差を持つということです。
以下の表の「99%収束時間(図③+④)」は、下図③のアナログ安定時間と、加えられた圧力に
応じた出力電圧(この場合は0.1*VDD)の99%に到達するまでの時間(図③+④期間)を示して
います。
図③期間は、0.512msec(typ)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%に収束します。VO pin容量1μF時、
以下の図④期間は、672.4msecで収束します。
収束時間(図④期間) = -146[k]*1[μF]*ln(1-99 / 100) = 672.4[msec]
従って、99%収束時間(図③+④期間)は以下のようになります。
99%収束時間(図③+④期間) = 0.512 [msec]+672.4 [msec] = 672.912[msec]
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:
VO pin外付容量
VO pin内蔵抵抗
図③期間
:Cap(Cap[μF] typ., Cap*1.1[μF] worst)
:Res(146[k] typ., 190[k] worst)
:Time(0.512[msec] typ., 0.70[msec] worst)
収束時間(図④期間) = -Res*Cap*ln(1 - 99 / 100)
99%収束時間(図③+④期間) = Time+収束時間
VDD端子電圧
①
サンプルタイミング
②
VO&VOUT端子電圧
ex.サンプリング 8.33kHz, VOUT-VO 端子容量 1F, ③の区間
VOUT=VSS とした場合
③
VSS
④
① ④説明
①:サンプリングタイミング、この図では8.33kHz(0.12msec)です。
②:電源立上時間です。
③:アナログ回路安定動作時間
④:圧力検出時間です。VO端子外付容量と内蔵の146kに依存して変わります。
MS1600-J-00
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図③時間(msec)
99%収束時間(ms)(④)
VO pin
カットオフ
外付容量
周波数(Hz)
Typical Worst条件
Typical
Worst条件
(nF)
(Typical)
条件
note1)
条件
note1)
0.512
0.700
672.4
962.5
1000
1.090
0.512
0.700
147.9
211.7
220
4.955
0.512
0.700
14.79
21.17
22
49.55
0.512
0.700
1.479
2.117
2.2
495.5
0.512
0.700
0.148
0.212
0.22
4.96k
0.512
0.700
0.067
0.096
0.1
10.9k
note1) 外付容量 ± 10%・製造プロセスWorst条件です。
[AK8999A/AW/AD]
99%収束時間(ms)(③+④)
Typical
条件
672.9
148.4
15.30
1.991
0.660
0.579
Worst条件
note1)
963.2
212.4
21.87
2.817
0.912
0.796
2.2) ノイズ量の帯域制限による低減効果について
VO pinの外付容量値とノイズ量の低減効果の関係を以下の表にまとめます。
ノイズ低減効果(dB)
VO pin
カットオフ
外付容量
周波数(Hz)
Worst条件
Typical条件
(nF)
(Typical)
note1)
1.090
1000
-23.03
-22.30
4.955
220
-16.96
-16.18
49.55
22
-7.70
-6.98
0.83
495.5
2.2
-1.25
-1.01
無
無
0.00
0.00
220
4.955
-24.41
-24.39
22
49.55
-16.70
-16.66
2.2
495.5
-7.67
-6.96
8.33
0.22
4.96k
-1.25
-1.01
無
0.00
0.00
無
note1) 外付容量 ± 10%・製造プロセスWorst条件です。
サンプリング
周波数(kHz)
2-1) VOUT pin出力電圧の安定時間について・2-2) ノイズ量の帯域制限による低減効果につい
てで説明したように、測定時間の短縮するためにはVO pinの外付容量値を小さくする必要があ
ります。相反してノイズを良くするためには、VO pin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 pinの外付容
量値は決定して頂きますようお願いします。
3) 電源立上時、圧力閾値検出動作について
電源投入時、圧力閾値検出回路の動作には注意が必要です。
VOUT pin出力電圧は、内蔵抵抗146k とVO pin外付容量Capで決まる時定数で収束します(2) VO pin
外付容量値(Cap)の決め方 参照)。VOUT pin出力が加えられた圧力に応じた電圧に収束しない間
は、誤検出する可能性がありますのでご注意下さい。
MS1600-J-00
2014/01
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[AK8999A/AW/AD]
4) 消費電流について
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
mA
最大電流
VDD:3.63V
6.8
VDD:5.5V
9.5
Description
設計参考値
5) 圧力閾値検出回路1/2について
5.1)検出閾値について
圧力閾値検出回路1/2検出閾値の内部設定及び外部設定について説明します。
圧力閾値検出回路1/2は、以下のようなブロック図で示されます。
EPTH1[0]
DET1/2
Control
閾値 EEPROM
:EPT1[3:0]
LOGIC
EPTH1[0]
閾値 EEPROM
:EPT2[3:0]
DET1
DET2/
PTH
VOUT
EIN1L[1:0]
EIN2L[1:0]
圧力閾値検出回路1/2の検出閾値の設定は、ブロック図から分かるように、圧力閾値検出回路1
は外部入力(DET/PTH pin)又は内部設定(EEPROM設定 EPTH1[0])、圧力閾値検出回路2は、
内部設定となります。
5.2)ヒステリシス電圧について
圧力閾値検出回路1/2の検出閾値に対するヒステリシス電圧ついて整理します。
圧力閾値検出回路1/2の検出閾値に対するヒステリシス電圧は、圧力閾値設定(一定以上/一
定以下の圧力を検出)によって以下のようになります。
一定以上の圧力を検出の場合:
一定以下の圧力を検出の場合:
圧力閾値-ヒステリシス電圧
圧力閾値+ヒステリシス電圧
尚、検出閾値±ヒステリシス電圧の設定範囲は、圧力閾値と同じ設定範囲0.9*VDD~0.125*VDD
以内にして下さい。0.9*VDD~0.125*VDDの範囲外で設定すると、ヒステリシス電圧が正しく
設定出来ません。
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[AK8999A/AW/AD]
6) 温度オフセット及び、感度温度特性の補正について
圧力センサの温度オフセット及び感度温度特性は、1次補正または折れ線近似による簡易2次補正が行
えます。
1次補正を行う場合は、25°Cとそれ以外(1温度以上)の温度測定結果より1次温度係数を求め、高温
側及び低温側の1次温度係数に同一係数(同じ調整コード)を設定します。
また、折れ線近似簡易2次補正を行う場合は、25°Cを基準とした高温側及び低温側の温度測定結果よ
り高温側及び低温側の1次温度係数をそれぞれ求め、個別に設定します。
但し、折れ線近似簡易2次補正を行った場合は、25°C付近の高温側及び低温側の1次温度係数の変化点
で下図のような段差による誤差が発生します。1次温度係数切替えコンパレータのオフセット等の影
響で、オフセット温度特性で最大0.222%FS、感度温度特性で最大0.080%FS程度発生する可能性があり
ます。
ご注意の上、ご使用下さい。
[email protected]
VOUT [V]
高温側
低温側
0.222%FS
25
-40
105
温度[°C]
105
温度[°C]
[email protected]
VOUT [V]
高温側
低温側
0.080%FS
-40
25
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[AK8999A/AW/AD]
7) VOUT出力及び、DET1,2出力電源立上挙動について
電源立上時のVOUT出力及び、DET1,2出力の挙動を下図に示します。
下図に示すように、圧力閾値検出回路の検出範囲(一定以上/以下)及び、検出時の出力極性(High/Low)
によって、VOUT出力初期状態(VSS、VDD、0.5*VDDの3状態)を以下のように設定することで、圧
力閾値検出回路誤検出を防ぐことができると考えています。但し、DET1,2別々にVOUT出力の初期状
態が設定することはできませんのでご注意下さい。
7.1) 検出範囲: 一定以上、DET1,2出力極性: High/Lowの場合(VOUT出力初期状態VSS設定)
VDD
VDD
圧力検出閾値
VOUT出力
VOUT 状態 不定
VSS
VDD≦1V (初期状態)
通常出力
(圧力に応じた出力)
DET1&2出力
(一定以上 High)
DET 状態
不定
VDD≦1V
Low
High
非検出
出力
(Low)
検出出力
VOUT出力
圧力検出閾値
VOUT 状態 不定
VSS
VDD≦1V (初期状態)
DET1&2出力
Low
High
(一定以上 Low)
不定
DET 状態
通常出力
(圧力に応じた出力)
VDD≦1V
非検出
出力
(High)
検出出力
7.2) 検出範囲: 一定以下、DET1,2出力極性: High/Lowの場合(VOUT出力初期状態VDD設定)
VDD
VDD
VOUT出力
VOUT 状態
圧力検出閾値
不定
VDD
VDD≦1V (初期状態)
通常出力
(圧力に応じた出力)
DET1&2出力
DET 状態
不定
VDD≦1V
非検出
出力
(Low)
VOUT 状態
圧力検出閾値
不定
VDD
VDD≦1V (初期状態)
通常出力
(圧力に応じた出力)
DET1&2出力
Low
(一定以下 High)
VOUT出力
High
(一定以下 Low)
検出出力
DET 状態
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不定
VDD≦1V
非検出
出力
(High)
検出出力
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7.3) 検出範囲: 一定以上/以下、DET1,2出力極性: Highの場合(VOUT出力初期状態0.5*VDD設定)
VDD
圧力検出閾値1
VOUT出力
圧力検出閾値2
VOUT 状態
不定
0.5*VDD
VDD≦1V (初期状態)
通常出力
(圧力に応じた出力)
DET1
(一定以上 High)
DET1 状態
不定
VDD≦1V
非検出
出力
(Low)
DET2
不定
VDD≦1V
検出出力
Low
(一定以下 High)
DET2 状態
High
Low
非検出
出力
(Low)
検出出力
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8) 出力基準電圧調整使用上の注意事項
出力基準電圧調整をご使用される際は、以下の点に注意して下さい。
調整コードの初期値ELV[8] = 0h, ELV[7:0] = 00hから、ELV[8]のみを0hから1hに変更した場合、内部回
路のオフセットによって、VOUT出力電圧がずれる場合があります(ELV[7:0]の最大1コード程度)。
ELV[8] = 1hにて調整される際は、ELV[8] = 1h, ELV[7:0] = 00hで一度VOUT出力電圧を確認した後、目
標の出力基準電圧に調整するようにして下さい。
9) オフセット電圧Fine調整使用上の注意事項
オフセット電圧Fine調整をご使用される際は、以下の点に注意して下さい(前項の出力基準電圧調整
使用上の注意事項と同様の内容です)。
調整コードの初期値EOCF[7] = 0h, EOCF[6:0] = 00hから、EOCF[7]のみを0hから1hに変更した場合、内
部回路のオフセットによって、VOUT出力電圧がずれる場合があります(EOCF[6:0]の最大1コード程
度)。EOCF[7] = 1hにて調整される際は、EOCF[7] = 1h, EOCF[6:0] = 00hで一度VOUT出力電圧を確認
した後、目標のオフセット電圧に調整するようにして下さい。
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[AK8999A/AW/AD]
16. シリアルインターフェイス説明
本LSIは、CSCLK、VOUTによる2線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。CSCLK=Highを一定時間以上(1.0ms)維持すると、
VOUTはAnalog出力からSDI/O(シリアルデータI/O)に切替わります。SDI/O移行後1クロック目(1CLK
と定義)のCSCLKの立上に同期してVOUTよりデータを取込みます。入力データは3bitのインストラク
ション(I2~I0)、5bitのアドレス(A4~A0)、8bit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。また、CSCLK=Lowを一定時間以上(0.5ms)維
持すると、VOUTはSDI/O(シリアルデータI/O)からAnalog出力に戻ります。
WRITE命令の場合、EEPROMの場合5msec以上、制御レジスタの場合10usec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、CSCLKの8CLKまで書込、9CLKの
立上エッジからデータを出力します。
1) データ構成
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。
アドレス
インストラクション
I2
I1
I0
A4
A3
A2
データ
A1
A0
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
データ入力方向
2) インストラクション説明
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
I2
1
I1
1
I0
0
1
0
1
命令
EEPROM読出
(Read Mode)
EEPROM書込
(Write Mode)
説明
EEPROMに書込まれているデータを読出します。
EEPROMにデータを書込みます。書込時間(CSCLK
の16番目の立上からCSCLKの立下迄)は5msec以上
必要です。
EEPROM
アドレスを1Fhとして書込と、入力データが1Eh以外
一括書込
の全てのアドレスに書込まれます。書込時間
(Write Mode)
(CSCLKの16番目の立上からCSCLKの立下迄)は
10msec以上必要です。
0
1
0
制御レジスタ読出
制御レジスタに書込まれているデータを読出しま
(Read Mode)
す。
0
0
1
制御レジスタ書込
制御レジスタにデータを書込みます。書込時間
(Write Mode)
(CSCLKの16番目の立下からCSCLKの立上迄)は
10usec以上必要です。
note) 上記インストラクション以外のアクセス禁止
MS1600-J-00
2014/01
- 43 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
3) デジタル部状態遷移図
AK8999Aのデジタル部状態遷移図を以下にまとめます。
デジタル部状態遷移図
note)
In DATA I/O mode, when the condition of CSCLK=Low > 0.5 ms consists,
it becomes an Analog Output mode.
The state of EEPROM Write Enable and Control Register Access Enable
is required.
POWER ON
Normal Mode
VOUT
: Analog Output
No
CSCLK=”High”
> 1.0 ms
Digital I/O Mode
VOUT
: DATA I/O
Yes
Timing chart1
EEPROM Write
Instruction code
: 101
EEPROM Read
Instruction code
: 110
Register Read
Instruction code
: 010
Register Write
Instruction code
: 001
Timing chart2
CSCLK=”High”
(Write Time)
> 5ms
No
Timing chart3
VREF
Adjustment set
VTMP
Adjustment set
IREF
Adjustment set
Between
CSCLK="High"
VOUT : VREF
Between
CSCLK="High"
VOUT : VTMP
Between
CSCLK="High"
VOUT : IREF
Pressure Detector 1/2 Pressure Detector 1/2
Hysteresis Level
Threshold
Adjustment set
Adjustment set
Between
CSCLK="High"
VOUT
: Pressure Level
Between
CSCLK="High"
VOUT : Pressure
Hysteresis Level
Level shift
Adjustment set
OSC
Adjustment set
Between
CSCLK="High"
VOUT : Level shift
Between
CSCLK="High"
OSC clock counting
CSCLK=”Low”
> 0.5 ms
Yes
MS1600-J-00
2014/01
- 44 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
4) シリアルインターフェイスタイミング
4.1) Timing chart1
Twr_EEP
[EEPROM WRITE Mode]
1
4
9
16
1
CSCLK
VOUT
Analog
Output
I2
I1
I0
A4
A3
A2
A1
A0 D7
I2
D0
[EEPROM READ Mode]
1
CSCLK
VOUT
Analog
Output
9
16
Hi-Z
I2
I1
I0
A4
A3
A2
A1
A0
1
4
Hi-Z
D7
I2
D0
I1
I0
A4
A3
A2
A3
A2
[Register READ Mode]
1
CSCLK
VOUT
Digital
I/O
9
16
Hi-Z
I2
I1
I0
A4
A3
A2
A1
A0
1
4
Hi-Z
D7
I2
D0
I1
I0
A4
4.2) Timing chart2
[Register Write Mode1]
VREF, IREF, VTMP, Pressure Threshold Level, Pressure Threshold Hysteresis Level, Level shift Adjustment set
Twr_REG
1
4
9
CSCLK High Time
16
1
CSCLK
VOUT
Analog
Output
I2
I1
I0
A4
A3
A2
A1
A0 D7
Hi-z
D0
Voltage Monitor (note)
I2
(note)
VREF, IREF, VTMP,
Pressure Threshold Level,
Pressure Threshold Hysteresis Level
Level shift
4.3) Timing chart3
[Register Write Mode2]
OSC Adjustment set
Twr_REG
1
4
Tcount
9
16
1
A0 D7
D0
I2
CSCLK
VOUT
Analog
Output
I2
I1
I0
A4
A3
A2
A1
MS1600-J-00
2014/01
- 45 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
5) EEPROM及び制御レジスタマップ
5.1) EEPROMマップ
名称
内容
アドレス
(hex)
OCR
SCR
オフセット電圧Coarse調整
出力スパン電圧Coarse調整
00h
OCF
オフセット電圧Fine調整
01h
SC
出力スパン電圧調整
02h
OTS
STS
LVS
オフセット電圧温度特性
感度温度特性調整
出力基準電圧調整上位bit
03h
OTP
オフセット電圧温度特性
調整(高温側)
04h
OTN
オフセット電圧温度特性
調整(低温側)
STP
感度温度特性調整
(高温側)
STN
LV
感度温度特性調整
(低温側)
出力基準電圧調整
05h
06h
07h
08h
PTH1
圧力閾値検出回路1
09h
PTH2
圧力閾値検出回路2
0Ah
HYS1
HYS2
圧力閾値検出用コンパレ
ータヒステリシス電圧調
整
0Bh
ING
入力ゲイン調整
0Ch
MM1
測定モード1
0Dh
MM2
VREF
IREF
note1)
OSC
VTMP
note1)
VTMP
note1)
UE
測定モード2
VREF電圧調整
IREF電流調整
OSC周波数調整
VTMP Coarse調整
VTMP Fine調整
顧客データ書込用
0Fh
D5
D2
D1
D0
ESCR[0]
dummy
dummy
dummy
EOCR[3]
EOCR[2]
EOCR[1]
EOCR[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
EOCF[7]
EOCF[6]
EOCF[5]
EOCF[4]
EOCF[3]
EOCF[2]
ECCF[1]
EOCF[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
ESC[7]
ESC[6]
ESC[5]
ESC[4]
ESC[3]
ESC[2]
ESC[1]
ESC[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
ELV[8]
ESTN[8]
ESTP[8]
EOTN[8]
EOTP[8]
0
0
0
0
0
EOTP[0]
EOTP[7]
EOTP[6]
EOTP[5]
EOTP[4]
EOTP[3]
EOTP[2]
EOTP[1]
0
0
0
0
0
0
0
0
EOTN[7]
EOTN[6]
EOTN[5]
EOTN[4]
EOTN[3]
EOTN[2]
EOTN[1]
EOTN[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
ESTP[7]
ESTP[6]
ESTP[5]
ESTP[4]
ESTP[3]
ESTP[2]
ESTP[1]
ESTP[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
ESTN[7]
ESTN[6]
ESTN[5]
ESTN[4]
ESTN[3]
ESTN[2]
ESTN[1]
ESTN[0]
0
0
0
0
0
0
0
ELV[7]
ELV[6]
ELV[5]
ELV[4]
ELV[3]
ELV[2]
ELV[1]
ELV[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
EINV1[0]
EINE1[0]
EIN1L[0]
EPT1[4]
EPT1[3]
EPT1[2]
EPT1[1]
EPT1[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
EINV2[0]
EINE2[0]
EIN2L[0]
EPT2[4]
EPT2[3]
EPT2[2]
EPT2[1]
EPT2[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
EPTH1[0]
EHYS2[1]
EHYS2[0]
EHYS1[1]
EHYS1[0]
0
0
0
0
0
EIG[4]
EIG[3]
EIG[2]
EIG[1]
EIG[0]
0
0
0
0
0
EVPN[0]
ETMP[1]
ETMP[0]
ESCF[1]
ESCF[0]
EVD[1]
EVD[0]
ESF[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
EVOUT[1
]
EVOUT[0]
0
0
EVR[1]
EVR[0]
EIR[3]
0
10h
EIR[2]
12h
MM3
制御レジスタアクセス設
定
1Dh
EWE
EEPROM Write Enable
1Eh
1Fh
EIR[1]
EIR[0]
0
0
0
ETM[8]
ETM[7]
ETM[6]
0
11h
13h –
1Ch
EEPROM一括書込モード
note1)
D3
D6
0Eh
Reserved
AW
データ
D4
D7
EVR[2]
EFR[3]
0
0
0
EFR[2]
EFR[1]
EFR[0]
0
0
0
0
0
0
ETM[5]
ETM[4]
ETM[3]
ETM[2]
ETM[1]
ETM[0]
0
0
0
0
0
0
EUE[7]
EUE[6]
EUE[5]
EUE[4]
EUE[3]
EUE[2]
EUE[1]
EUE[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
ETST[0]
0
EWE[0]
0
EAW[7]
EAW[6]
MS1600-J-00
EAW[5]
EAW [4]
EAW[3]
EAW[2]
EAW[1]
2014/01
- 46 -
EAW[0]
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
note) 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。
Reservedアドレスのアクセスは禁止です。
使用されていないD[7:0]には”0”を書いて下さい。
note1) PKG供給時、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。
5.2) 制御レジスタ(揮発性メモリ)マップ
名称
アドレス
内容
(hex)
CM1
調整モード
00h
CM2
OSC変 動 比率格 納
レ ジスタ note1)
01h
D7
D6
D5
データ
D4
note1)
D3
D2
D1
D0
AM[3]
AM[2]
AM[1]
AM[0]
0
0
0
0
CT[7]
CT[6]
CT[5]
CT[4]
CT[3]
CT[2]
CT[1]
CT[0]
0
0
0
0
0
0
0
0
02h –
1Fh
Reserved
note) データ下段には、電源投入時の制御レジスタのデータを示しています。
Reservedアドレスのアクセスは禁止です。
使用されていないD[7:0]には”0”を書いて下さい。
note1) 本レジスタへのアクセスは、ReadOnlyとなります。
6) EEPROM及び制御レジスタ説明
6.1) EEPROM説明
6.1.1) 調整部EEPROM
オフセット及びスパン調整は、測定モード設定及びVREF, IREF, OSC, VTMP等を基準値に設定
後に行って下さい。
a) オフセット電圧調整(EEPROM名称: OCR, OCF)
オフセット電圧は、Coarse調整を行った後、Fine調整を行って下さい。
調整用のEEPROMの内容は下記の通りとなります。
a.1) オフセット電圧Coarse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
4800mV @VDD:5Vを100%とした場合(比率=([email protected]:5V)/4800[mV] *100[%])
です。
Address : 00 hex
EOCR [2:0]
Dec
Hex
Bin
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
000
001
010
011
100
101
110
111
D[3:0] = EOCR[3:0]
比率
VDD:3V, 3.3V
EOCR
EOCR
(%)
[3] = 0h
[3] = 1h
(mV)
(mV)
0.00
0
0
33.33
800
-800
66.67
1600
-1600
100.00
2400
-2400
133.33
3200
-3200
166.67
4000
-4000
200.00
4800
-4800
233.33
5600
-5600
MS1600-J-00
VDD:5V
EOCR
EOCR
[3] = 0h
[3] = 1h
(mV)
(mV)
0
0
1600
-1600
3200
-3200
4800
-4800
6400
-6400
8000
-8000
9600
-9600
11200
-11200
Description
初期値
2014/01
- 47 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
a.2) オフセット電圧Fine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
4800mV(@VDD:5V)を100%とした場合(比率 = ([email protected]:5V) / 4800[mV] *
100[%])です。
Address : 01hex
EOCF [6:0]
Dec
Hex
0
1
:
15
16
:
31
32
:
63
64
:
126
127
00
01
:
0F
10
:
1F
20
:
3F
40
:
7E
7F
D[7:0] = EOCF[7:0]
比率
VDD:3V, 3.3V
EOCF
EOCF
Bin
(%)
[7] = 0h
[7] = 1h
(mV)
(mV)
0000000
0
0
0
0000001
0.17
4
-4
:
:
:
:
0001111
2.50
60
-60
0010000
2.67
64
-64
:
:
:
:
0011111
5.17
124
-124
0100000
5.33
128
-128
:
:
:
:
0111111
10.50
252
-252
1000000
10.67
256
-256
:
:
:
:
1111110
21.00
504
-504
1111111
21.17
508
-508
VDD:5V
EOCF
EOCF
[7] = 0h
[7] = 1h
(mV)
(mV)
0
0
8
-8
:
:
120
-120
128
-128
:
:
248
-248
256
-256
:
:
504
-504
512
-512
:
:
1008
-1008
1016
-1016
Description
初期値
b) 出力スパン電圧Coarse調整及び出力スパン電圧調整(EEPROM名称:SCR, SC)
スパン電圧を調整します。
表中の倍率は、VOUT出力4800mV(@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[7:0] = 0h dec時、基準出力([email protected]:3V, [email protected]: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。
b.1) 出力スパン電圧Coarse調整(SCR)
スパン電圧を粗調整します。
Address : 00 hex D[7]
D[7:0]
記号
D[7]
ESCR[0]
0
SCRH
1
SCRL
= ESCR[0]
モード設定
出力スパン電圧Coarse設定
3.0倍設定(x1.57~x3.0)(初期値)
1.8倍設定(x1.1~x1.8)
MS1600-J-00
2014/01
- 48 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
b.2) 出力スパン電圧調整(EEPROM名称:SC , ESCR[0] = 1h)
スパン電圧を調整します。
Address : 02 hex D[7:0] = ESC[7:0]
ESC[7:0]
倍率
Dec
Hex
Bin
(%)
0
1
2
3
4
:
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
:
251
252
253
254
255
00
01
02
03
04
:
7B
7C
7D
7E
7F
80
81
82
83
84
85
:
FB
FC
FD
FE
FF
00000000
00000001
00000010
00000011
00000100
:
01111011
01111100
01111101
01111110
01111111
10000000
10000001
10000010
10000011
10000100
10000101
:
11111011
11111100
11111101
11111110
11111111
100
99.8
99.6
99.4
99.2
:
78.4
78.3
78.1
78
77.8
77.7
77.5
77.4
77.2
77.1
76.9
:
61.5
61.4
61.3
61.2
61.1
VDD:3V, 3.3V
感度
出力
(mV)
(倍)
2400
60.0
2395
59.9
2390
59.8
2385
59.6
2381
59.5
:
:
1882
47.1
1879
47.0
1875
46.9
1872
46.8
1868
46.7
1864
46.6
1861
46.5
1857
46.4
1854
46.3
1850
46.3
1846
46.2
:
:
1477
36.9
1474
36.9
1471
36.8
1469
36.7
1466
36.6
MS1600-J-00
VDD:5V
感度
出力
(mV)
(倍)
4800
60.0
4790
59.9
4781
59.8
4771
59.6
4761
59.5
:
:
3765
47.1
3757
47.0
3750
46.9
3743
46.8
3736
46.7
3729
46.6
3721
46.5
3714
46.4
3707
46.3
3700
46.3
3693
46.2
:
:
2954
36.9
2948
36.9
2943
36.8
2937
36.7
2932
36.6
Description
初期値
中心値
2014/01
- 49 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
b.3) 出力スパン電圧調整(EEPROM名称:SC , ESCR[0] = 0h)
スパン電圧を調整します。
Address : 02 hex D[7:0] = ESC[7:0]
ESC[7:0]
倍率
VDD:3V, 3.3V
VDD:5V
Dec
Hex
Bin
(%)
出力
(mV)
感度
(倍)
出力
(mV)
感度
(倍)
Description
0
1
2
3
4
:
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
:
251
252
253
254
255
00
01
02
03
04
:
7B
7C
7D
7E
7F
80
81
82
83
84
85
:
FB
FC
FD
FE
FF
00000000
00000001
00000010
00000011
00000100
:
01111011
01111100
01111101
01111110
01111111
10000000
10000001
10000010
10000011
10000100
10000101
:
11111011
11111100
11111101
11111110
11111111
100.0
99.7
99.4
99.1
98.8
:
71.8
71.6
71.4
71.3
71.1
70.9
70.7
70.5
70.4
70.2
70.0
:
52.8
52.7
52.6
52.5
52.3
4000
3992
3983
3975
3968
:
3137
3132
3125
3120
3113
3107
3102
3095
3090
3083
3077
:
2462
2457
2452
2448
2443
100.0
99.7
99.5
99.2
98.8
:
71.8
71.7
71.5
71.3
71.0
70.8
70.7
70.5
70.3
70.2
70.0
:
52.8
52.7
52.7
52.5
52.3
8000
7983
7968
7952
7935
:
6275
6262
6250
6238
6227
6215
6202
6190
6178
6167
6155
:
4923
4913
4905
4895
4887
100.0
99.7
99.5
99.2
98.8
:
71.8
71.7
71.5
71.3
71.0
70.8
70.7
70.5
70.3
70.2
70.0
:
52.8
52.7
52.7
52.5
52.3
初期値
MS1600-J-00
中心値
2014/01
- 50 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
c) オフセット電圧温度特性、感度温度特性、出力基準電圧調整(EEPROM名称:OTS,STS,LVS)
オフセット電圧温度特性、感度温度特性、出力基準電圧を調整する際の極性を設定します。
Address : 03 hex D[4:0]
D[4:0]
記号
D[4]
ELV[8]
0
LVM
1
LVP
D[3]
ESTN[8]
0
STNP
1
STNM
D[2]
ESTP[8]
0
STPP
1
STPM
D[1]
EOTN[8]
0
OTNP
1
OTNM
D[0]
EOTP[8]
0
OTPP
1
OTPM
= EOTP[8], EOTN[8], ESTP[8], ESTN[8], ELV[8]
設定
出力基準電圧調整極性切替EEPROM
0.5*VDD基準減算 (初期値)
0.5*VDD基準加算
感度温度係数調整(低温側)極性切替EEPROM
極性”+”(初期値)
極性”-“
感度温度係数調整(高温側)極性切替EEPROM
極性”+”(初期値)
極性”-“
オフセット電圧温度係数調整(低温側)極性切替EEPROM
極性”+” (EOCF[7]=0h) (初期値)
極性”-“ (EOCF[7]=1h)
極性”-“(EOCF[7]=0h)
極性”+” (EOCF[7]=1h)
オフセット電圧温度係数調整(高温側)極性切替EEPROM
極性”+” (EOCF[7]=0h) (初期値)
極性”-“ (EOCF[7]=1h)
極性”-“(EOCF[7]=0h)
極性”+” (EOCF[7]=1h)
MS1600-J-00
2014/01
- 51 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
d) オフセット電圧温度特性調整(EEPROM名称:OTP,N)
センサ及びAK8999Aの持つオフセット電圧の温度特性を調整します。
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EEPROMで調整して下さい。
d.1) オフセット電圧Fine調整極性”+”の場合(EOCF[7] = 0hex)
Address : 03 hex
D[1:0] = EOTP/N[8], Address :04 hex,
EOTP/N[7:0]
VDD:3V, 3.3V
比率
EOTP/N EOTP/N
[8] = 0h
[8] = 1h
Dec Hex
Bin
(%)
(mV/C) (mV/C)
0
00
00000000
0.00
0.000
0.000
1
01
00000001
0.39
0.072
-0.072
2
02
00000010
0.78
0.145
-0.145
3
03
00000011
1.18
0.217
-0.217
4
04
00000100
1.57
0.289
-0.289
:
:
:
:
:
:
122
7A
01111010
47.84
8.803
-8.803
123
7B
01111011
48.24
8.876
-8.876
126
7E
01111110
49.41
9.092
-9.092
127
7F
01111111
49.80
9.164
-9.164
128
80
10000000
50.20
9.236
-9.236
129
81
10000001
50.59
9.308
-9.308
130
82
10000010
50.98
9.381
-9.381
131
83
10000011
51.37
9.453
-9.453
132
84
10000100
51.76
9.525
-9.525
133
85
10000101
52.16
9.597
-9.597
:
:
:
:
:
:
204
CC
11001100
80.00
14.72
-14.72
205
CD
11001101
80.39
14.79
-14.79
:
:
:
:
:
:
223
DF
11011111
87.45
16.09
-16.09
:
:
:
:
:
:
236
EC
11101100
92.55
17.029
-17.029
237
ED
11101101
92.94
17.101
-17.101
:
:
:
:
:
:
255
FF
11111111
100.00
18.400
-18.400
MS1600-J-00
05 hex
D[7:0] = EOTP/N[7:0]
VDD:5V
EOTP/N EOTP/N Description
[8] = 0h
[8] = 1h
(mV/C) (mV/C)
0.000
0.000
初期値
0.144
-0.144
0.289
-0.289
0.433
-0.433
0.577
-0.577
:
:
17.606
-17.606
17.751
-17.751
18.184
-18.184
18.328
-18.328
18.472
-18.472
18.616
-18.616
18.761
-18.761
18.905
-18.905
19.049
-19.049
19.194
-19.194
:
:
29.44
-29.44
29.58
-29.58
:
:
32.18
-32.18
:
:
34.058
-34.058
34.202
-34.202
:
:
36.800
-36.800
2014/01
- 52 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
d.2) オフセット電圧Fine調整極性”-”の場合(EOCF[7] = 1hex)
Address : 03 hex D[1:0] = EOTP/N[8], 04 hex, 05 hex D[7:0] = EOTP/N[7:0]
EOTP/N[7:0]
VDD:3V, 3.3V
VDD:5V
比率
EOTP/N EOTP/N EOTP/N EOTP/N
[8] = 1h
[8] = 0h
[8] = 1h
[8] = 0h
Dec Hex
Bin
(%)
(mV/C) (mV/C) (mV/C) (mV/C)
0
00
00000000
0.00
0.000
0.000
0.000
0.000
1
01
00000001
0.39
0.072
-0.072
0.144
-0.144
2
02
00000010
0.78
0.145
-0.145
0.289
-0.289
3
03
00000011
1.18
0.217
-0.217
0.433
-0.433
4
04
00000100
1.57
0.289
-0.289
0.577
-0.577
:
:
:
:
:
:
:
:
122
7A
01111010
47.84
8.803
-8.803
17.606
-17.606
123
7B
01111011
48.24
8.876
-8.876
17.751
-17.751
126
7E
01111110
49.41
9.092
-9.092
18.184
-18.184
127
7F
01111111
49.80
9.164
-9.164
18.328
-18.328
128
80
10000000
50.20
9.236
-9.236
18.472
-18.472
129
81
10000001
50.59
9.308
-9.308
18.616
-18.616
130
82
10000010
50.98
9.381
-9.381
18.761
-18.761
131
83
10000011
51.37
9.453
-9.453
18.905
-18.905
132
84
10000100
51.76
9.525
-9.525
19.049
-19.049
133
85
10000101
52.16
9.597
-9.597
19.194
-19.194
:
:
:
:
:
:
:
:
204
CC
11001100
80.00
14.72
-14.72
29.44
-29.44
205
CD
11001101
80.39
14.79
-14.79
29.58
-29.58
:
:
:
:
:
:
:
:
223
DF
11011111
87.45
16.09
-16.09
32.18
-32.18
:
:
:
:
:
:
:
:
236
EC
11101100
92.55
17.029
-17.029
34.058
-34.058
237
ED
11101101
92.94
17.101
-17.101
34.202
-34.202
:
:
:
:
:
:
:
:
255
FF
11111111
100.00
18.400
-18.400
36.800
-36.800
MS1600-J-00
Description
初期値
2014/01
- 53 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
e) 感度温度特性調整(EEPROM名称:STP/N)
センサ及びAK8999Aの持つ感度温度特性を調整します。
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EEPROMで調整して下さい。
Address : 03 hex D[3:2] = ESTP/N[8], Address : 06 hex, 07 hex D[7:0] = ESTP/N[7:0]
ESTP/N [7:0]
比率
VDD:3V, 3.3V
VDD:5V
ESTP/N
ESTP/N
ESTP/N
ESTP/N Description
[8] = 0h
[8] = 1h
[8] = 0h
[8] = 1h
Dec Hex
Bin
(%)
0
1
2
:
25
26
27
28
:
137
138
139
140
:
220
221
222
223
:
254
255
0
1
2
:
19
1A
1B
1C
:
89
8A
8B
8C
:
DC
DD
DE
DF
:
FE
FF
00000000
00000001
00000010
:
00011001
00011010
00011011
00011100
:
10001001
10001010
10001011
10001100
:
11011100
11011101
11011110
11011111
:
11111110
11111111
0.00
0.39
0.78
:
9.80
10.20
10.59
10.98
:
53.73
54.12
54.51
54.90
:
86.27
86.67
87.06
87.45
:
99.61
100.00
(ppm/C)
(ppm/C)
(ppm/C)
(ppm/C)
0
18
36
:
451
469
487
505
:
2471
2489
2507
2525
:
3969
3987
4005
4023
:
4582
4600
0
-18
-36
:
-451
-469
-487
-505
:
-2471
-2489
-2507
-2525
:
-3969
-3987
-4005
-4023
:
-4582
-4600
0
18
36
:
451
469
487
505
:
2471
2489
2507
2525
:
3969
3987
4005
4023
:
4582
4600
0
-18
-36
:
-451
-469
-487
-505
:
-2471
-2489
-2507
-2525
:
-3969
-3987
-4005
-4023
:
-4582
-4600
MS1600-J-00
初期値
2014/01
- 54 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
f) 出力基準電圧調整(EEPROM名称:LV)
出力基準電圧を調整します。
調整EEPROMの内容は下記の通りとなります。
Address : 03 hex D[4] = ELV[8], Address : 08 hex D[7:0] = ELV[7:0]
ELV[7:0]
VOUT端子 (* VDD)
Description
Dec
Hex
Bin
ELV[8]=0h
ELV[8]=1h
0
00
00000000
0.500
0.500
初期値
1
01
00000001
0.498
0.502
2
02
00000010
0.496
0.504
3
03
00000011
0.494
0.506
4
04
00000100
0.492
0.508
:
:
:
:
:
124
7C
01111100
0.252
0.748
125
7D
01111101
0.250
0.750
126
7E
01111110
0.248
0.752
127
7F
01111111
0.246
0.754
128
80
10000000
0.244
0.756
:
:
:
:
:
240
F0
11110000
0.020
0.980
241
F1
11110001
0.018
0.982
242
F2
11110010
0.016
0.984
243
F3
11110011
0.014
0.986
:
:
:
:
:
250
FA
11111010
0.000
1.000
251
FB
11111011
0.000
1.000
252
FC
11111100
0.000
1.000
253
FD
11111101
0.000
1.000
254
FE
11111110
0.000
1.000
255
FF
11111111
0.000
1.000
MS1600-J-00
2014/01
- 55 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
g) 圧力閾値検出回路1(EEPROM名称:PTH1, HYS1)
圧力閾値検出回路1の動作モード、検出閾値、コンパレータのヒステリシス電圧を別々に設定
します。検出閾値電圧及び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。
g.1) 圧力閾値検出回路動作モード設定
Address : 09 hex D[7:5] = EINV1[0], EINE1[0], EIN1L[0]
D[7:5]
記号
モード設定
D[7]
EINV1[0]
検出出力極性設定EEPROM
0
EINV11
検出時High出力(初期値)
1
EINV10
検出時Low出力
D[6]
EINE1[0]
圧力閾値検出回路有効設定EEPROM
0
INT1E
圧力閾値検出回路1 enable(初期値)
1
INT1D
圧力閾値検出回路1 disable
D[5]
EIN1L[0]
圧力閾値検出回路1検出閾値設定EEPROM
0
INT1<
一定以上の圧力を検出(初期値)
1
INT1>
一定以下の圧力を検出
Address : 0B hex D[4] = EPTH1[0]
D[4]
記号
モード設定
D[4]
EPTH1[0]
圧力閾値検出回路1検出閾値切替EEPROM
圧力閾値検出回路1検出 閾値(EEPROM設定基準値使用)(初
0
PTH1R
期値)
1
PTH1E
圧力閾値検出回路1検出閾値(DET2/PTH pin基準値使用)
g.2) 圧力閾値検出回路検出閾値調整
Address : 09 hex D[4:0] = EPT1[4:0]
EPT1[4:0]
検出閾値 (V)
Dec
Hex
Bin
検出閾値
ex. VDD:5V
-16
10
10000
0.900*VDD
4.500
-15
11
10001
0.875*VDD
4.375
-14
12
10010
0.850*VDD
4.250
:
:
:
:
:
-3
1D
11101
0.575*VDD
2.875
-2
1E
11110
0.550*VDD
2.750
-1
1F
11111
0.525*VDD
2.625
0
00
00000
0.500*VDD
2.500
1
01
00001
0.475*VDD
2.375
2
02
00010
0.450*VDD
2.250
:
:
:
:
:
14
0E
01110
0.150*VDD
0.750
15
0F
01111
0.125*VDD
0.625
g.3) 圧力閾値検出用コンパレータヒステリシス電圧調整
Address : 0B hex D[1:0] = EHYS1[1:0]
EHYS1[1:0]
ヒステリシス電圧 (mV)
Dec
Hex
Bin
ヒステリシス電圧
ex. VDD:5V
2
2
10
0.030*VDD
150.0
3
3
11
0.040*VDD
200.0
0.050*VDD
250.0
0
0
00
1
1
01
0.060*VDD
300.0
MS1600-J-00
Description
初期値
Description
初期値
2014/01
- 56 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
h) 圧力閾値検出回路2(EEPROM名称:PTH2, HYS2)
圧力閾値検出回路2の動作モード、検出閾値、コンパレータのヒステリシス電圧を別々に設定
します。
検出閾値電圧及び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。
h.1) 圧力閾値検出回路動作モード設定
Address : 0A hex D[7:5] = EINV2[0], EINE2[0], EIN2L[0]
D[7:5]
記号
モード設定
D[7]
EINV2[0]
検出出力極性設定EEPROM
0
EINV21
検出時High出力(初期値)
1
EINV20
検出時Low出力
D[6]
EINE2[0]
圧力閾値検出回路有効設定EEPROM
0
INT2E
圧力閾値検出回路2 enable(初期値)
1
INT2D
圧力閾値検出回路2 disable
D[5]
EIN2L[0]
圧力閾値検出回路2検出閾値設定EEPROM
0
INT2<
一定以上の圧力を検出(初期値)
1
INT2>
一定以下の圧力を検出
h.2) 圧力閾値検出回路検出閾値調整
Address : 0A hex D[4:0] = EPT2[4:0]
EPT2[4:0]
検出閾値 (V)
Dec
Hex
Bin
ex. VDD:5V
検出閾値
-16
10
10000
0.900*VDD
4.500
-15
11
10001
0.875*VDD
4.375
-14
12
10010
0.850*VDD
4.250
:
:
:
:
:
-3
1D
11101
0.575*VDD
2.875
-2
1E
11110
0.550*VDD
2.750
-1
1F
11111
0.525*VDD
2.625
0
00
00000
0.500*VDD
2.500
1
01
00001
0.475*VDD
2.375
2
02
00010
0.450*VDD
2.250
:
:
:
:
:
13
0D
01101
0.175*VDD
0.875
14
0E
01110
0.150*VDD
0.750
15
0F
01111
0.125*VDD
0.625
h.3) 圧力閾値検出用コンパレータヒステリシス電圧調整
Address : 0B hex D[3:2] = EHYS2[1:0]
EHYS2[1:0]
ヒステリシス電圧 (mV)
Dec
Hex
Bin
ex. VDD:5V
ヒステリシス電圧
2
2
10
0.030*VDD
150.0
3
3
11
0.040*VDD
200.0
0.050*VDD
250.0
0
0
00
1
1
01
0.060*VDD
300.0
MS1600-J-00
Description
初期値
Description
初期値
2014/01
- 57 -
CONFIDENTIAL
i)
[AK8999A/AW/AD]
入力ゲイン調整(EEPROM名称:ING)
Total Gainを設定するためのEEPROMです。
接続される圧力センサのスパン電圧に応じて調整します。
Address : 0C hex D[4:0] = EIG[4:0]
EIG[3:0]
G1 Gain (倍)
Dec Hex
Bin
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
70.0
60.0
50.0
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
12.0
10.0
7.0
5.0
使用禁止
G1*G2 Gain (倍)
EIG[4]=0h
EIG[4]=1h
G2: 3倍
G2: 1.5倍
210.0
105.0
180.0
90.0
150.0
75.0
120.0
60.0
105.0
52.5
90.0
45.0
75.0
37.5
60.0
30.0
45.0
22.5
36.0
18.0
30.0
15.0
21.0
10.5
15.0
7.5
使用禁止
MS1600-J-00
Description
初期値
使用禁止
2014/01
- 58 -
CONFIDENTIAL
j)
[AK8999A/AW/AD]
測定モード設定1,2(EEPROM名称:MM1,MM2)
AK8999Aの測定モードを設定します。
サンプリング周波数、電源電圧及びセンサ駆動電圧、内蔵SCF&SMF有効/無効、温度センサ
内部/外部切替、VP&VN内部繫ぎ替え、VOUT出力の初期状態(アナログ回路安定動作時間の
出力)の設定を行うことが出来ます。
Address :
D[7:0]
D[7]
0
1
D[6:5]
00
01
10
11
D[4:3]
00
01
10
11
D[2:1]
00
01
10
11
D[0]
0
1
0D hex D[7:0] = ESCF[1:0], EVD[1:0], ESF[0] , EVPN[0], ETMP[1:0]
記号
モード設定
EVPN[0]
VP&VN内部繫ぎ替えEEPROM
VPNN
VP->VP, VN->VN(初期値)
VPNR
VP->VN, VN->VP
ETMP[1:0] 温度センサ内部及び外部切替EEPROM
TMPESi
外部温度センサSink電流駆動使用(初期値)
TMPESo
外部温度センサSource電流駆動使用
TMPI
内部温度センサ使用
Reserved
使用禁止
ESCF[1:0] 内蔵SCF&SMF設定EEPROM
SCDS
内蔵SCF&SMF無効(初期値)
SCEN1
内蔵SCF&SMF有効及びカットオフ 1kHz
SCEN2
内蔵SCF&SMF有効及びカットオフ 500Hz
SCEN3
内蔵SCF&SMF有効及びカットオフ 250Hz
EVD[1:0]
使用電源電圧及びセンサ駆動電圧設定EEPROM
VDD302
使用電源電圧3V及びセンサ駆動電圧2.2V(初期値)
VDD332
使用電源電圧3.3V及びセンサ駆動電圧2.2V
VDD502
使用電源電圧5V及びセンサ駆動電圧2.2V
VDD504
使用電源電圧5V及びセンサ駆動電圧4V
ESF[0]
サンプリング周波数設定EEPROM
SF0
サンプリング周波数8.33kHz(初期値)
SF1
サンプリング周波数0.83kHz
Address : 0E hex D[1:0]
D[7:0]
記号
D[1:0]
EVOUT[1:0]
00
STVSS
01
STVDD
10
ST1/2VDD
11
Reserved
= EVOUT[1:0]
モード設定
VOUT出力初期動作設定EEPROM
アナログ回路安定動作時間VSS(初期値)
アナログ回路安定動作時間VDD
アナログ回路安定動作時間1/2*VDD
使用禁止
MS1600-J-00
2014/01
- 59 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
6.1.2) 基準電圧発生部EEPROM
k) VREF電圧調整(EEPROM名称:VREF)
AK8999A基準電圧を調整するためのEEPROMです。1000mVとなるように調整します(外部接
続回路例参照)。
以下の表でΔVREF3/5は、EEPROM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ΔVREF3/5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 = (ΔVREF3/5) / 1000[mV] * 100[%])です。
Address : 0F hex D[2:0] = EVR[2:0]
EVR[2:0]
比率
VDD:3V, 3.3Vモード
ΔVREF3
ΔVS3
Dec Hex Bin
(%)
(mV)
(mV)
-4
4
100
-4
-40
-80
-3
5
101
-3
-30
-60
-2
6
110
-2
-20
-40
-1
7
111
-1
-10
-20
0
0
000
0
0
0
1
1
001
1
+10
+20
2
2
010
2
+20
+40
3
3
011
3
+30
+60
l)
VDD:5V
ΔVREF5
ΔVS5
(mV)
(mV)
-40
-160
-30
-120
-20
-80
-10
-40
0
0
+10
+40
+20
+80
+30
+120
Description
初期値
IREF電流調整(EEPROM名称:IREF)
AK8999Aの基準電流を調整するためのEEPROMです。VOUT pinに外付抵抗(1M)を接続します。
その外付抵抗に基準電流を供給、外付抵抗の両端の電圧が1.0Vになるように調整します(外部接続回
路例参照)。
以下の表でIREFは、設定によって流れる電流値を示しています。VIREF(=IREF*1[M])は、
調整時外付抵抗(1M)によって変化する電圧です。また、比率は、1.0μA(IREF理想値)を
100%とした場合(比率 = (IREF - 1.0 [μA]) / 1.0 [μA] * 100[%])です。
Address : 0F hex D[7:4] = EIR[3:0]
EIR[3:0]
比率
Dec Hex
Bin
(%)
-8
8
1000
-17.0
-7
9
1001
-15.2
-6
A
1010
-13.4
-5
B
1011
-11.5
-4
C
1100
-9.5
-3
D
1101
-7.3
-2
E
1110
-5.0
-1
F
1111
-2.6
0
0
0000
0.0
1
1
0001
2.8
2
2
0010
5.7
3
3
0011
8.8
4
4
0100
12.2
5
5
0101
15.9
6
6
0110
19.8
7
7
0111
24.1
IREF
(μA)
0.830
0.848
0.866
0.885
0.905
0.927
0.950
0.974
1.000
1.028
1.057
1.088
1.122
1.159
1.198
1.241
MS1600-J-00
VIREF
(V)
0.830
0.848
0.866
0.885
0.905
0.927
0.950
0.974
1.000
1.028
1.057
1.088
1.122
1.159
1.198
1.241
Description
初期値
2014/01
- 60 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
m) OSC周波数調整(EEPROM名称:OSC)
AK8999A動作クロックを調整するためのEEPROMです。1000kHzとなるように調整します。
OSC変動比率格納レジスタ(CT[7:0])から比率データを読出し、OSC周波数調整EERPOMの調
整データを算出します。
以下の表で周波数Δfは、EEPROM設定によって変化する値を示しています。また、比率は、
1000kHz(OSC理想値)を100%とした場合(比率 = 周波数Δf / (周波数Δf + 1000[kHz]) * 100[%])
です。
Address : 10 hex D[3:0] = EFR[3:0]
EFR[3:0]
比率
Dec
Hex
Bin
(%)
-5
B
1011
-34
-4
C
1100
-25
-3
D
1101
-17
-2
E
1110
-11
-1
F
1111
-5
0
0
0000
0
1
1
0001
5
2
2
0010
10
3
3
0011
14
4
4
0100
18
5
5
0101
22
6
6
0110
25
7
7
0111
28
note) 8 hex~A hex設定禁止
周波数Δf
(kHz)
-251
-197
-146
-99
-52
0
49
106
162
224
274
329
384
MS1600-J-00
Description
初期値
2014/01
- 61 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
n) VTMP電圧調整(EEPROM名称:VTMP)
AK8999Aの内部温度センサ及び外部温度センサ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)。
Coarse調整(ETM[8:6])は、内部温度センサ使用時(ETMP[1:0] = 2h)は無効です。Coarse調整
は、外部温度センサ使用時(ETMP[1:0] = 0 or 1h)のみ有効となります。
以下の表でΔVTMPは、EEPROM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 : 11 hex D[5:0] = ETM[5:0]
ETM[5:0]
Dec
Hex
Bin
-32
20
100000
:
:
:
-16
30
110000
:
:
:
-8
38
111000
:
:
:
-4
3C
111100
:
:
:
-1
3F
111111
0
00
000000
1
01
000001
:
:
:
4
04
000100
:
:
:
8
08
001000
:
:
:
16
10
010000
:
:
:
31
1F
011111
比率
(%)
+6.4
:
+3.2
:
+1.6
:
+0.8
:
+0.2
0.0
-0.2
:
-0.8
:
-1.6
:
-3.2
:
-6.2
Address : 10 hex D[6:4] = ETM[8:6]
ETM[8:6]
比率
Dec
Hex
Bin
(%)
4
4
100
使用禁止
5
5
101
使用禁止
6
6
110
+20.0
7
7
111
+10.0
0
0
000
0.0
1
1
001
-10.0
2
2
010
-20.0
3
3
011
使用禁止
MS1600-J-00
ΔVTMP
(mV)
+64
:
+32
:
+16
:
+8
:
+2
0
-2
:
-8
:
-16
:
-32
:
-62
ΔVTMP
(mV)
使用禁止
使用禁止
+200
+100
0
-100
-200
使用禁止
Description
初期値
Description
初期値
2014/01
- 62 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
o) 顧客データ書込用(EEPROM名称:UE)
ご自由にお使いできるエリア(EEPROM)です。
Address : 12 hex
D[7:0] = EUE[7:0]
名称
内容
アドレス
UE
顧客データ書込用
初期値
12 hex
D7
EUE7
0
D6
EUE6
0
D5
EUE5
0
データ
D4
D3
EUE4 EUE3
0
0
D2
EUE2
0
D1
EUE1
0
D0
EUE0
0
p) 制御レジスタアクセス設定(EEPROM名称:MM3)
制御レジスタ(揮発性メモリ)へのアクセス設定を行います。
制御レジスタアクセス設定を無効(ETST[0] = 0h)にした場合、制御レジスタ(アドレス 00 hex)
の設定は初期値に固定され、制御レジスタアクセスを有効にしない限り、制御レジスタへのア
クセスが出来なくなります。
Address : 1D hex D[0]= ETST[0]
D[7:0]
記号
モード設定
D[0]
ETST[0]
制御レジスタアクセス設定
0
TSTDS
制御レジスタアクセス無効(初期値)
1
TSTEN
制御レジスタアクセス有効
q) EEPROM Write Enable設定(EEPROM名称:EWE)
EEPROM Write Enable設定を行います。
EEPROM Write Enable設定を有効(EWE[0] = 1h)にした場合、EEPROMへの書込み許可、無効
にした場合、EEPROM Write Enable設定以外(アドレス 00~1D hex、1F hex)のEEPROMへ書込
み不可となります。また、一括書込による本アドレスへのデータ書込みは行いません。但し、
EEPROM書込み不可の状態においても、EEPROM読出し(全アドレス)は可能です。
Address : 1E hex D[0]= EWE[0]
D[7:0]
記号
モード設定
D[0]
EWE[0]
EEPROM Write Enable設定
0
WEDS
EEPROM Write Enable無効(初期値)
1
WEEN
EEPROM Write Enable有効
r) EEPROM一括書込モード(EEPROM名称:AW)
EEPROMマップのアドレス00~1D hex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 : 1F hex
D[7:0] = EAW[7:0]
名称
内容
アドレス
AW
EEPROM一括書込
1F hex
D7
D6
D5
EAW7
EAW6
EAW5
MS1600-J-00
データ
D4
D3
EAW4
EAW3
D2
D1
D0
EAW2
EAW1
EAW0
2014/01
- 63 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
6.2) 制御レジスタ(揮発性メモリ)説明
a) 調整モード(レジスタ名称:CM1)
AK8999A基準電圧等の調整、及びAK8999Aを含めた圧力センサのオフセット、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。
尚、レジスタの設定値は、以下の条件で初期値に戻ります。
■
■
■
電源立上時
CSCLK = Lowが0.5ms以上維持した場合
ETST[0] = 0hとなった場合
Address : 00 hex D[3:0] = AM[3:0]
(不揮発性EEPROMではなく、揮発性レジスタです。)
D[7:0]
記号
モード設定
詳細内容
D[7:4]
Reserved
D[3:0] AM[3:0]
IC調整モード
0000
(初期値)
0001
AVR
VREF調整
VOUT pinからVREF電圧を出力します。
0010
AIR
IREF調整
VOUT pinからIREF電流を出力します。
OSC調 整 モ ー ド 確 定 後 CSCLK pinか ら OSC調 整 に
必要な基準時間(2.0ms)を入力して下さい。内部
0011
AFR
OSC調整
カウンタ回路のカウント値をレジスタに格納しま
す。
VOUT pinからVTMP電圧を出力します。
0100
ATO
VTMP調整
25CでVREF電圧と一致するように調整して下さい。
0101
ADT1
判定閾値1調整
内部設定判定閾値1を出力します。
0110
ADT2
判定閾値2調整
内部設定判定閾値2を出力します。
VOUT pinから判定コンパレータ1のヒステリシ ス
0111
AHY1
ヒステリシス電圧1
電圧を出力します。
VOUT pinから判定コンパレータ2のヒステリシ ス
1000
AHY2
ヒステリシス電圧2
電圧を出力します。
1001
ALV
出力基準電圧調整
VOUT pinから出力基準電圧を出力します。
1010Reserved
1111
MS1600-J-00
2014/01
- 64 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
b) OSC変動比率格納レジスタ(レジスタ名称:CM2)
AK8999AのOSC調整時に使用します。内部カウンタ回路でカウントした値を格納します。カウ
ント値がFF hexになった場合、内部カウンタ回路がオーバーフローしていますので、High時間
を見直し、再測定を行って下さい。
本レジスタは、読出し専用となる為、レジスタ書込みは出来ません。
尚、レジスタに格納されたカウンタ値は、以下の条件で初期値に戻ります。
■
■
■
■
電源立上時
CM1レジスタをWriteした場合
CSCLK=Lowが0.5ms以上維持した場合
ETST[0] = 0hとなった場合
Address : 01 hex D[7:0] = CT[7:0]
CT[7:0]
カウント値
Dec Hex
Bin
(回)
0
00
00000000
0
1
01
00000001
1
:
:
:
:
98
62
01100010
98
99
63
01100011
99
100
64
01100100
100
101
65
01100101
101
102
66
01100110
102
:
:
:
:
254
FE
11111110
254
255
FF
11111111
-
比率
(%)
0
-99
:
-2
-1
0
1
2
:
154
-
MS1600-J-00
Description
初期値
理想値
カウンタエラー
2014/01
- 65 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
17. 外部接続回路例
1) VO pin接続例
146.kohm
VO
0F – 3F
VOUT
Buffer&
SMF
Inside AK8999A/W/D
2) 電源端子接続例
VDD
1.0F±10
VSS
InsideAK8999A/W/D
3) VOUT pin調整時接続例
1) VREF etc. adjustment
Control register (AVR etc.)
VREF etc.
VOUT
Voltage
Meter
1k
Inside AK8999A/W/D
1M
2) IREF adjustment
Control register (AIR)
IREF
VOUT
Voltage
Meter
1k
Inside AK8999A/W/D
1M
3) VTMP adjustment
3.1) Internal Temp. sensor
Control register (ATO)
EXTMP
VTMP
VOUT
Voltage
Meter
1k
Inside AK8999A/W/D
1M
3.2) External Temp. sensor
VS
EEPROM register (TMPESO)
Control register (ATO)
EXTMP
Control register (ATO)
VOUT
VOUT
Voltage
Meter
VTMP
EXTMP
VTMP
Inside AK8999A/W/D
1k
Inside AK8999A/W/D
EEPROM register (TMPESI)
Voltage
Meter
1k
1M
1M
MS1600-J-00
2014/01
- 66 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
18. パッケージ
1)
外形寸法図
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。
2)
マーキング
9
(1) Pin Number 1 indication mark
(2) Part Number
13
(3) Date Code (3 digits)
8999A
(3)
X1 X2 X3
(2)
5
(1)
1
MS1600-J-00
2014/01
- 67 -
CONFIDENTIAL
[AK8999A/AW/AD]
重要な注意事項
0. 本書に記載された弊社製品(以下、「本製品」といいます。)、および、本製品の仕様につ
きましては、本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。
1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し
て弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うもの
ではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任にお
いて行って頂くとともに、当該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。
2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用
機器、各種安全装置など、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極めて高い信頼性を
要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該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。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財産
等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製品に
必要な安全設計を行うことをお願いします。
4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある
いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸出ま
たは非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関連法
令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外の法
令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しないでくだ
さい。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく
ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適用
される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お客
様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いかね
ます。
6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ
た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを
禁じます。
MS1600-J-00
2014/01
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