MLX90807 集成相对压力传感器 特性和优势 相对集成压力传感器 整体误差小于 1% 可通过连接器(3 引脚)编程 偏置和灵敏度可调 输出与电源电压成正比 全摆幅输出 输出信号与施加的压力成正比 电源线断路和传感器损坏诊断 输出端与电源或地短路保护 片上信号处理(单芯片方案) 可提供差分压力范围 应用实例 汽车应用 (蒸气压、滤清器质量监测，…) 工业应用 医疗应用 (呼吸器，…) 订货信息 器件编号 MLX90807 温度后缀 L (-40°C to 150°C) 封装代码 UF (die on foil) 1 原理图 选项 -1 描述 满量程 0.4 – 1.5 巴 2 产品概述 Vana Chopper Demodulator Temperature Sensor 版本 003 OUT DAC ADC Diagnostics Gain Calibration DIGITAL DIGITAL CORE CORE 1/9 MLX90807 是一款用 CMOS 技术实现的集成 相对压力传感器 。它包括：可与数字核相连 接的模拟信号链路、片上温度传感器以提供校 准后一致的传感特性并且消除与温度相关的参 数的漂移。输出信号与施加的压力成正比，斜 率和偏置可调。芯片输出与供电电压成正比， 在全摆幅输出情况下提供 1mA 拉电流和灌电 流。 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 目录 1 原理图 ..........................................................................................................1 2 产品概述.......................................................................................................1 3 最大绝对额定值 ............................................................................................ 3 4 封装信息.......................................................................................................4 5 常规电学参数 ............................................................................................... 5 6 诊断特性.......................................................................................................5 7 细节概述.......................................................................................................6 8 独特特性.......................................................................................................7 9 应用信息.......................................................................................................8 10 免责申明.....................................................................................................9 版本 003 2/9 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 3 最大绝对额定值 参数 电源电压 (过压) 电源电压 (工作电压) 电源电流, 当 VDD = 16 V 时的 IDD 输出电压, Vout 输出电流，单输出短接到 0V .. 16V 反向电源电流限制 编程温度范围 (快速移动单元) 工作温度范围 存储温度范围 静电放电敏感性 (AEC Q100 002) 表1：绝对最大额定值 符号 VDD VDD IDD Vout IDD IDD TP TA TS 最小值 -14 4.5 -0.5 -20 -40 - 50 -2 最大值 16 5.5 25 16 100 160 100 140 150 2 单位 V V mA V mA mA C C C kV 在超过绝对最大额定值条件下工作会对器件造成永久性破坏。在绝对最大额定条件下过长时间使用器件会影响 器件的可靠性。 版本 003 3/9 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 4 封装信息 封装引脚 简称 编号 11 Vdd 电源 13 OUT 输出 14 Vss 地 类型 功能 / 描述 为芯片提供 5V 电源电压 为新片提供地电压 表 2：引脚定义和描述 版本 003 4/9 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 5 常规电学参数 直流工作参数 TA = -40 oC to 140 oC, VDD = 5V (除非有其他特殊说明) 参数 电源电压 电源电流 输出电流能力 低压力下输出电压 满量程压力下输出电压 低钳位电平 高钳位电平 线性误差 比例误差 编程电压 Zapping 电压 Zapping 温度 寿命 开启时间 开启时间 响应时间 0% / 63% 响应时间 10% / 90% 稳定时间 压力精度 表 3：常规电学参数 符号 Vdd Idd Iout Vout Vout Vout Vout Vout Vout Vcc prog Vzap Tzap 测试条件 工作 Vdd = 5 V ± 10% , 不包括输出电流 Vdd = 5 V Vdd = 5 V Vdd = 5 V T = 0 oC … 85 oC T < 0 oC 或者 T > 85 oC Trp Trp 10 – 90 Ts 最小值 4.5 4 1 0.46 4.46 6.5 91 -0.5 -0.3 10 15.5 - 20 15 典型值 5 7 最大值 5.5 10 0.5 4.5 0.54 4.54 8.5 93.5 0.5 0.3 10.5 16 100 3.5 5 1 1.5 3 1 单位 V mA mA V V % Vod % Vod % Vod % Vod V V oC Year ms ms ms ms ms % FS 6 诊断特性 直流工作参数 TA = -40oC to 140oC, VDD = 5 V (除非有特殊说明) 参数 传感器损坏时的输出 当 Vdd 断路时输出 当 Vdd 断路时输出 当 Vss 断路时输出 当 Vss 断路时输出 表 4：诊断特性 版本 003 符号 测试条件 传感器损坏 上拉电阻 > 4k7 下拉 下拉电阻 > 10kΩ 上拉 5/9 Min 96 100 Typ Max 2 4 0 Units % Vdd % Vdd % Vdd % Vdd % Vdd 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 7 细节概述 本芯片在同一芯片上集成了一个压力传感器和相应的信号处理电路。电源电压 VDD 直接为传感器供电。 压力传感元件由在硅衬底上使用背面腐蚀技术实现的方形薄膜构成。由于膜的厚度很薄，上下两侧的压力差会 造成薄膜产生形变。膜的内部应变增大，尤其是在膜的边界处。将压阻元件被植入到硅膜中这些位置，起到换 能器的作用。 压阻元件将施加在硅膜上的压力引起的应变转换为自身电阻值的变化。四个压阻被放置在硅膜的四个边界上， 它们组成了一个惠斯通电桥。 一个斩波放大器将传感器的差分输出信号放大。放大器的增益可用 3 位数据调节。在输入级 之后，是一个 3 位 可编程粗调偏置的电路，接着是一个差分到单端转换电路。这一级的参考电压由一个 10 位数模转换器产生， 并且随温度线性变化，这样可以对失调和零点漂移进行补偿。使用一个数字乘法器来计算补偿量。内部温度传 感器的输出量通过模数转换器产生一个温度信号，作为乘法器的输入。 斩波信号通过开关电容级进行信号解调。缓冲输出作为一个 10 位数模转换器的参考量来决定量程和量程漂移 补偿。数模转换器由数字电路控制。 最后的信号通过 AB 类全摆幅放大器输出，获得较大的拉电流和灌电流。 需要进行 3 个温度点和 2 个压力点的标定(室温、低温、高温)，目的是为了在整个压力和温度范围内获得小于 1%的误差(输出误差是相对输出范围而言的)。 通过连接器编程(PTC)协议来进行校准。 传感器芯片的编程通过模拟连接进行(例如电源、接地、输出信号等)。不需要额外的引脚来进行标定。 保护输出电路以防止与 GND, Vbat (16V)和 Vdd 发生短路。 版本 003 6/9 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 8 独特特性 极限诊断 传感器损坏诊断：当传感器薄膜断裂时，输出电压将被强制连接到地电平(或者一个非常低的电平) 。 引线损坏诊断：当引线损坏时，输出电压将被强制连接到地电平(或者一个非常低的电平) ，即使上拉电阻还 和输出引脚连接。 当接地线损坏时，输出电压将被强制连接到地电平(或者一个非常低的电平) ，即使下拉电阻还和输出引脚 连接。 输出保护 防止输出端和电源或地发生短路。输出端可以输出-0.5V 到 16V 的电压(独立于电源电压)。 存储器锁定功能 存储器由快速存储单元组成。当所有校准参数被编好程时，芯片就被锁定以避免数据被意外写入这些存储 单元中。 当芯片在正常使用中被锁定时，将无法读取快速存储单元的内容，并且无法解锁，除非使用 MOW 引脚。 在 MOW 引脚上施加一个 2.5V 到 3.5V 之间的电压，就可以读回存储器单元的内容，如果又需要的话可以移 动到下一个单元。 钳位电平 使用者可激活输出钳位来保证在正常使用时输出电压不会进入错误区间。 版本 003 7/9 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 9 应用信息 Vdd (Supply) MLX90807 47nF 100 nF OUT 47nFnF 100 Vss (GND) 只需要极少的片外元件(只需要 2 个退耦电容，电容值不高于 100nF)。 只使用 3 个引脚(Vdd、Vss、Out)，见图 9 所示焊盘版图。 校准和编程都通过 OUT 引脚来进行。 版本 003 8/9 数据表 08 年 10 月 MLX90807 集成相对压力传感器 10 免责申明 迈来芯所销售的器件受到授权和专利保护条款的保护。迈来芯不对所列信息做任何明示的、暗示的、或者 法定的保证。迈来芯保留随时不行通知地改变产品规格和产品价格的权利。所以在将本产品用于系统之 前，有必要联系迈来芯以获得最新的产品信息。本产品仅供一般商业应用。对于超出正常温度范围、在异 常环境下、或者对可靠性要求极高的应用领域，如军事、生命维持设备等，不建议使用本产品，除非经过 迈来芯对产品进行特别处理。 迈来芯提供的产品信息是正确和精准的。但是，迈来芯不对任何使用者或第三方的损失负法律责任，包 括但不限于个人伤害、财产损失、利润下滑、业务中断、其它偶然或间接的损失。迈来芯 没有责任为使 用者或第三方的损失提供技术或其它方面的服务。 © 2005 melexis NV. 版权所有 登陆我们的网站 www.melexis.com 可获取该文档的最新版版本 获取其他信息，请直接联系迈来芯: 欧洲、非洲、亚洲： 电话: +32 1367 0495 E-mail: [email protected] 美洲： 电话: +1 603 223 2362 E-mail: [email protected] ISO/TS 16949 和 ISO14001 认证 版本 003 9/9 数据表 08 年 10 月