[AK8996/W] AK8996/W Pressure Sensor Control IC 特 長 圧力センサー補正機能内蔵IC（アナログ出力） 低消費電流 ： 350A typ. @ 100Hzサンプリング スタンバイ機能 ：スタンバイ時 1A max. 低電圧動作 ：2.2～3.6V, 5V±10 動作温度範囲 ：-40 to 105 ℃ スパン電圧切換機能内蔵（標準5倍） - 分解能 ：Gain Amp. 1 3bits / Gain Amp. 2 1bit - 調整step ：1倍/step （2～9倍） / 1倍/step （1, 2倍） センサー出力補正機能内蔵 オフセット電圧調整 - 分解能 ：Rough 4bits / Fine 7bits - 調整step ：Rough 7.5/step / Fine 0.125/step @VDD: 5.0V オフセット電圧温度特性調整（1次係数 / 2次係数） - 分解能 ：10bits / 8bits - 調整step ：0.196/step / 0.787/step 出力スパン電圧調整 - 分解能 ：9bits - 調整値 ：100/[100+0.25*N] N:-256～+255 感度温度調整（1次係数 / 2次係数） - 分解能 ：10bits / 8bits - 調整step ：0.196/step / 0.787/step 出力基準電圧切換機能内蔵 - 分解能 ：Rough 5bits / Fine 6bits - 調整step ：0.0005*VDD/step （0.0785*VDD – 0.9215*VDD）@VO 圧力判定回路判定閾値調整機能内蔵 - 分解能 ：10bits - 調整step ：0.001*VDD/step （0.05*VDD～0.95*VDD） 出力利得（Buffer利得）切換機能内蔵（標準4倍） - 分解能 ：3bits - 調整step ：0.5倍/step （2～4倍） サンプル周波数切換機能内蔵 ：100Hz, 1kHz, 2kHz, 10.24kHz 出力電圧電源電圧トラッキング 圧力センサー駆動用定電圧源内蔵 ：2.0V @VDD: 2.2～3.6V, 4.0V @VDD: 5.0V±10 基準電圧&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 ：2.7/step typ. MS1055-J-04 1 2011/12 [AK8996/W] 温度センサー内蔵 - 温度範囲 ：-40 to 105 C - 温度センサー出力電圧調整用ボリューム - 分解能 ：6bits - 調整step ：0.2/step 間欠駆動用発振器（1024kHz typ.）内蔵 - 発振周波数調整用ボリューム - 分解能 ：4bits - 調整step ：5/step 補正値及び制御用データ格納用EEPROM内蔵 - 容量 ：157 bits - 書換回数 ：1000回以上 - 保持特性 ：10年以上 @Ta: 105C 圧力検出／自己診断機能内蔵 供給形態 ：ウエハ・PKG（UQFN16） 製品名 AK8996 AK8996W Comments 供給形態 PKG（UQFN16） ウエハ供給 ブロック図 Oscillator Regulator VS Timing Logic VSS VSSO V_Bandgap V_Reference I_Reference Pressure Judge VDD track Gain Temp. track STV V_Temp. Offset_Temp. V_ Common VOUT EEPROM Gain Amp.1 Gain Amp.2 Gain Amp.3 PTH DET Buffer Offset Gain S/H1& Level Shift S/H2 EEPROM & Control Register Gain Amplifier Block 2 AGND Pressure Detector Gain_Temp. LPF MS1055-J-04 VDD VOUT Offset Temp. track VP VN Power ON Delay VOUT VO 32kohm Serial I/F SDI/O SCLK CS STBYN 2011/12 [AK8996/W] 概 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 す。 MS1055-J-04 3 2011/12 [AK8996/W] 端子配置 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（16pin QFN0303）供給時 N.C. VDD VSS DET 12 11 10 9 VOUT 13 8 SDI/O VO 14 7 SCLK PTH 15 6 CS AGND 16 5 STBYN 4 VS VN VP 4 3 2 1 VSSO MS1055-J-04 2011/12 [AK8996/W] 設計目標一覧 1) 調整可能センサー特性（例） Item 駆動電圧 温度範囲 センサー抵抗 Symbol Svs1 Svs2 Sta Sres1 Sres2 スパン電圧入力範囲 スパン電圧調整範囲 オフセット電圧調整範囲 感度温特2次係数 感度温特1次係数 オフセット温特2次係数 オフセット温特1次係数 Sspnin1 Sspnin2 Sspn Soff1 Soff2 Sst21 Sst22 Sst11 Sst12 Sot21 Sot22 Sot11 Sot12 Min. Typ. 4 2 -40 3 5 1 2 22.22 11.11 100/164 -48 -24 -0.0016 -0.0008 -0.32 -0.3 -0.0016 -0.0008 -0.6 -0.3 80 40 100/100 Max. 105 200 100 100/36.25 48 24 +0.0016 +0.0008 +0.32 +0.3 +0.0016 +0.0008 +0.6 +0.3 units Comments V V C VDD:2.2 – 3.6V k & 5V±10 VDD:2.7 – 3.6V k & 5V±10 mV VDD:5V±10 note) mV VDD:2.2～3.6V note) note) 倍 mV VDD:5V±10 note) mV VDD:2.2～3.6V note) VDD:5V±10 note) VDD:2.2～3.6V note) VDD:5V±10 note) VDD:2.2～3.6V note) VDD:5V±10 note) VDD:2.2～3.6V note) VDD:5V±10 note) 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 Typ. Max. units Comments note2) note3) Cof 0.063 オフセット調整精度 FS 0.101 オフセット温度ドリフト調整精度 Coft FS Csn 0.125 出力スパン調整精度 FS Csnt 0.003 感度温度調整精度 FS Csts 0.268 感度温度変動ステップ幅 FS Csvs 0.236 感度電源電圧変動ステップ幅 FS Call 0.397 1.0 最終調整精度 note1) 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 Item Symbol Min. ※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。 MS1055-J-04 5 2011/12 [AK8996/W] ブロック説明 [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 Gain Amp. 1 (G1) 機 能 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。 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 Gain Amp. 2 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 Offset_Temp. 電圧／オフセット温度2次特性を補正します。 Offset オフセット調整分解能 Rough 4bits / Fine 7bits Offset Temp. 調整step Rough 7.5 / Fine 0.125 @VDD：5V track オフセット温特分解能 1次係数 10bits / 2次係数 8bits (G2) 調整step 1次係数 0.196 /2次係数 0.787 Gain Amp. 3 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 Gain_Temp. 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。 Gain スパン調整 分解能 9bits (G3) 調整値 100/[100+0.25*N] N:-256～+255 電源電圧＆感度温度変動補正回路です。 STV 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 VDD track 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 Gain Temp. の補正値をG3に入力します。 track 感度温特 分解能 1次係数 10bits / 2次係数 8bits (STV) 調整step 1次係数 0.196 / 2次係数 0.787 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。 Pressure Judge 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 す。 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。 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 LPF 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。 MS1055-J-04 6 2011/12 [AK8996/W] ブロック S/H1& Level shift S/H2 Buffer Timing Logic Regulator Pressure Detector MS1055-J-04 機 能 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。 サンプルホールドします。 出力段には32k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*32k*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。 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）。 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 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 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。 7 2011/12 [AK8996/W] [リファレンス部 & 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 3bits V_Reference 調整step 1 step (VREF) I_Reference IREF電流は、20Aとなるよう調整して下さい。 IREF電流調整 分解能 4bits (IREF) 調整step 2.7 step typ. 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。 Oscillator (OSC) OSC調整 分解能 4bits 調整step 5 step 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、25C時にVREF電圧と一致するよう調整して下さい。 V_temp. (VTMP) VTMP電圧調整 分解能 6bits 調整step 0.2（0.67C）step 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。 V_Common 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。 (VCOM) 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。 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、200sec以内に立上げて下さい（0.8*VDD<）。電源立上時間200sec以 Power ON Delay 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 (PODLY) 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 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 & EEPROM及び制御レジスタ（揮発性メモリ）です。 Control 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。 Register MS1055-J-04 8 2011/12 [AK8996/W] 端子条件 PAD Name VSSO 1 VP 2 VS 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 I/O O I O C load max. R load min. 30pF 1k 3k Type GND Analog Analog VN STBYN I I Analog CMOS CS SCLK SDI/O DET VSS VDD N.C. VOUT I I I/O O CMOS CMOS CMOS CMOS GND Power O 50pF VO O 3F PTH AGND I O Analog 10k 20k Analog Analog Analog Comments VDD>2.7V VDD>2.2V シュミットトリガー入力 未使用時、VDDに接続 プルダウン抵抗（100k ）内蔵 プルダウン抵抗（100k ）内蔵 プルダウン抵抗（100k ）内蔵 Open VDD>2.7V VDD>2.2V 出力抵抗32k内蔵 抵抗負荷接続禁止 10nF接続、抵抗負荷接続禁止 端子機能説明 Pin conditions PAD Name 1 2 3 4 5 6 7 8 9 VSSO VP VS VN STBYN CS SCLK SDI/O DET Functions 基準電圧出力端子 センサー差動信号入力端子（＋） センサー駆動用定電圧供給端子 センサー差動信号入力端子（－） スタンバイ端子（”L” : スタンバイ） チップセレクト端子 シリアルクロック端子 データI/O端子 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） 基準電圧端子 ＋電源供給端子 VSS 10 VDD 11 N.C. 12 13 VOUT センサー信号調整後出力端子 VO 14 センサー信号帯域制限用容量接続端子 PTH 15 圧力検出及び自己診断回路閾値入力端子 AGND 16 アナログ基準電圧安定化容量接続端子 note) 「動作シーケンス」参照 MS1055-J-04 9 DET:“H” STBYN: Start up EOUT[0]:” EOUT[0]:” note) ”L” L” H” Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z Hi-Z VSS VDD VDD VDD VSS VDD VDD VSS Hi-Z Hi-Z Hi-Z - Hi-Z - - AGND AGND AGND 2011/12 [AK8996/W] レベルダイア VP G1 G2(D2S) G3 S/H1 Level S/H2 VN G=5 G=1 G=0.5*2.5 G=2 Shift G=1 R=32k BUF VOUT G=4 VO ING=2 - 18 LVs=0.1*VDD - 0.9*VDD BUFG=2 - 4 1) Level Shift : 0.1*VDD, Pressure : Positive +/-200mV 400mV 200mV 500mV 1000mV Level G=4 Shift VP-VN=80mV 4000mV 0.5*VDD 1000mV 0.1*VDD 2) Level Shift : 0.9*VDD, Pressure : Negative +/-200mV 400mV 200mV 500mV 1000mV Level Shift VP-VN=80mV G=4 1000mV 0.9*VDD 0.5*VDD 4000mV 3) Level Shift : 0.5*VDD, Pressure : Positive & Negative +/-200mV 400mV 200mV 500mV 1000mV G=2 2000mV 0.5VDD MS1055-J-04 10 2011/12 [AK8996/W] 電気的特性 1) 絶対最大定格 Item Symbol Min. Max. units Comments 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<105C 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 Item 動作温度 電源電圧 Symbol Ta VDD1 VDD2 Min. -40 2.2 4.5 Typ. 3.0 5.0 Max. 105 3.6 5.5 units Comments C V EVD[0]=1 V EVD[0]=0 3) 消費電流（機能説明 参照） 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Symbol Min. Typ. Max. Comments Item units note1) A スタンバイ時 A サンプリング周波数100Hz A サンプリング周波数100Hz Buffer OFF（EBU[0]=1） IDD3 570 680 消費電流3 note) A サンプリング周波数1kHz IDD4 820 980 消費電流4 note) A サンプリング周波数2kHz IDD5 2550 2850 消費電流5 note) A サンプリング周波数10.24kHz note) 測定時、VS端子は3k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。 消費電流0 note) 消費電流1 note) 消費電流2 note) IDD0 IDD1 IDD2 350 250 1 450 340 4) EEPROM特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Min. Typ. Max. units Evdd 2.7 V EEPROM書込み電圧 Eta -40 85 EEPROM書込み温度 C Etime 1000 times EEPROM書換え回数 Ehold 10 years EEPROMデータ保持時間 MS1055-J-04 11 2011/12 [AK8996/W] 5) デジタルDC特性 Item 高ﾚﾍﾞﾙ入力電圧 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Symbol Pin Conditions Min. Typ. Max. units VIH 1, 2 0.7*VDD V VIL 1, 2 低ﾚﾍﾞﾙ入力電圧 IIH1 1 +10 高ﾚﾍﾞﾙ入力電流1 IIH2 2 -10 高ﾚﾍﾞﾙ入力電流2 IIL 1, 2 -10 低ﾚﾍﾞﾙ入力電流 VOH 3 0.9*VDD 高ﾚﾍﾞﾙ出力電圧 IOH=-200A VOL 3 低ﾚﾍﾞﾙ出力電圧 IOL=+200A 1 SDI(/O), SCLK, CS（プルダウン抵抗100k内蔵） 2 STBYN（シュミットトリガ） 3 SD(I/)O, DET - 0.3*VDD +200 +10 +10 0.1*VDD V A A A V V 6) デジタルAC特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、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 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 Td 200 SCLK→SDO delay time nsec Idle time Ti 100 nsec SCLK rising time note) Tr 10 nsec SCLK falling time note) Tf 10 note) 設計参考値のため量産試験しません。 [Serial I/F timing (Write)] [SCLK Raising/Falling timing] Twr_EEP1/2, Twr_REG Tcs Ti Tr Tf 0.7VDD CS Ts Twh Th Twl SCLK SCLK SDI/O 1 0.3VDD 16 A0 D0 [Serial I/F timing (Read) ] CS Td SCLK SDI/O 8 A0 MS1055-J-04 Td 9 Hi-Z 16 D7 D0 Hi-Z 12 2011/12 [AK8996/W] 7) 電源立上＆スタンバイ解除時間 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Min. Typ. Max. units Comments 機能説明等 9) AK8996電源立上時注 電源立上時間 Tvdd 200 sec 意事項 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 sec VO端子外付容量<0.1F AGND出力立上時間 Tvgnd 150 250 sec AGND端子外付容量10nF Tenable1 280 465 sec アナログ回路 安定動作時間 Tenable2 350 495 sec note) 設計参考値のため量産試験しません。 STBYN端子未使用（STBYN=VDD）時 注） STBYN端子使用時 0.8*VDD 0.8*VDD 0.8*VDD ＶＤＤ端子電圧 （=STBYN端子電圧） 0.1*VDD 通常動作 Tvdd ＶＤＤ端子電圧 0.1*VDD Tenable1 Tstbf Tidle2 STBYN端子電圧 Tvdst Tvout ＶOUT端子電圧 AGND端子電圧 Hi-Z 0.45*VDD Tvgnd 0.45*VDD 0.5*VDD Tstbr 0.7*VDD 0.7*VDD 0.3*VDD 0.3*VDD Tenable2 通常動作 0.7*VDD Tidle1 0.5*VDD 注1） VDD端子とSTBYN端子を結線した状態で電源ON/OFFする場合、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。 8) 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 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments Vjudi 未調整 0.48*VDD 0.5*VDD 0.52*VDD V 圧力判定閾値 DET端子 AM[3:0]:9h DET出力 Vjud+ Vjudi基準 0.95*VDD V 圧力判定閾値 最大値 DET端子 調整幅 EPJLV[9:0]=23Eh Vjud- Vjudi基準 0.05*VDD V 最小値 DET端子 EPJLV[9:0]=1C2h 0.001 V 調整Step Vjstp DET端子 *VDD 出力基準電圧= 圧力判定閾値 VOUT Selected Registers MS1055-J-04 ST2N, ST1NS, ST1N ST2P, ST1PS, ST1P 13 ST2N, ST1NS, ST1N 2011/12 [AK8996/W] 9) 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 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments Vdeto5+ EINT1[1:0]=01 0.5*VDD 0.95*VDD V 圧力検出閾値 EINT2[0]=0 外部入力範囲 VDD=5V±5 Vdeto3+ EINT1[1:0]=01 0.5*VDD 0.90*VDD EINT2[0]=0 EVD[0]=1 VDD=2.2 - 3.6V Vdeti 未調整 0.72*VDD 0.74*VDD 0.76*VDD V 圧力検出閾値 AM[3:0]:5h DET出力 内部設定値 EINT1[1:0]=01 EINT2[0]=1 Vdet5+ Vdeti基準 0.95*VDD V 最大値EPT[3:0]=7h VDD=5V±5 EINT1[1:0]=01 Vdet3+ 0.89*VDD 圧力検出閾値 EINT2[0]=0 内部設定値 EVD[0]=1 調整幅 EPT[3:0]=6,7h 禁止 VDD=2.2 - 3.6V Vdet- Vdeti基準 0.50*VDD V 最小値EPT[3:0]=8h 0.03*VDD V 調整Step Vdstp 0.008 0.020 0.032 V ヒステリシス電圧 Vhysi 未調整 AM[3:0]:7h DET出力 *VDD *VDD *VDD EINT1[1:0]=01 0.0 V ヒステリシス電圧 Vhys+ Vhysi基準 最大値 調整幅 EHYS[2:0]=0h Vhys- Vhysi基準 -0.0175 V 最小値 *VDD EHYS[2:0]=7h -0.0025 V 調整Step Vhstp *VDD Tdetr EINT1[1:0]=01 450 600 圧力検出時間 sec 450 600 圧力非検出時間 Tdetf EINT1[1:0]=01 sec EAS[2:0]=7h Tasdis+ 12.5 msec 圧力検出回路 ESF[1:0]=3h Disable時間 EINT1[1:0]=01 調整幅 Tasdis- EAS[2:0]=0h 0.1 msec ESF[1:0]=3h EINT1[1:0]=01 PTH Vhys VOUT 0.5*VDD 0.5*VDD DET Tdetr MS1055-J-04 Tdetf 14 2011/12 [AK8996/W] 10) 自己診断回路 Item 自己診断正常 動作判定範囲 自己診断 検出時間 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Conditions Min. Typ. Max. units Comments Vself EINT1[1:0]=10 0.48*VDD 0.52*VDD V -0.1 +0.1 EINT1[1:0]=10 Tself 450 600 sec Symbol 11) アナログ特性 11-1) リファレンス部 11-1-1) リファレンス部特性 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments Vr0 0.97 1.0 1.04 V VREF電圧 未調整 AM[3:0]:1h DET出力 Vr+ +30 mV Vr0基準 最大値EVR[2:0]=3h VREF調整幅 Vr-40 mV Vr0基準 最小値EVR[2:0]=4h 10 mV VREF調整Step Vrstp VS51 VREF調整後 V VS電圧 3.88 4.00 4.12 VS端子出力 負荷抵抗3k VS52 負荷抵抗1k VDD>2.7V 3.88 4.00 4.12 VS31 VREF調整後 V 1.94 2.00 2.06 VS端子出力 負荷抵抗3k VS32 負荷抵抗1k VDD>2.7V 1.94 2.00 2.06 Ir0 16.15 20 24.98 IREF電流 未調整 A AM[3:0]:2h DET出力 Ir+ +4.81 Ir0基準 A 最大値EIR[3:0]=7h IREF調整幅 Ir-3.40 Ir0基準 A 最小値EIR[3:0]=8h Irstp 0.547 IREF調整Step A Fr0 768 1024 1288 kHz OSC周波数 未調整 AM[3:0]:3h DET出力 Fr+ 204.8 kHz OSC調整幅 Fr0基準 最大値EFR[3:0]=4h Fr-204.8 kHz Fr0基準 最小値EFR[3:0]=Ch Frstp 51.2 kHz OSC調整Step MS1055-J-04 15 2011/12 [AK8996/W] 11-1-1) リファレンス部特性（続き） 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments 0.936 1.0 1.062 V VTMP電圧 Vｔ0 未調整（温度＝25℃） AM[3:0]:4h DET出力 Vt0+ Vt0基準 +62 mV 最大値ETM[5:0]=1Fh VTMP調整幅 Vt0- Vt0基準 -64 mV 最小値ETM[5:0]=20h 2.0 mV VTMP調整Step Vt0stp Vt 3.0 VTMP温度変動 温度＝-40 - 105C mV/C note) Vag 0.5*VDD 0.5*VDD 0.5*VDD V AGND電圧 -0.06 +0.06 note) 設計参考値のため量産試験しません。 11-1-2) リファレンス部（パッケージ供給時）特性 note) 特に記載の無い場合、VDD=4.5 – 5.5V、温度＝-40 - 105C Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments Vr0P AM[3:0]:1h DET出力 0.99 1.0 1.01 V VREF電圧 調整後 VS51P 負荷抵抗3k 3.88 4.00 4.12 V 調整後 VS電圧 VS52P 負荷抵抗1k 3.88 4.00 4.12 調整後 Ir0P AM[3:0]:2h DET出力 18 20 22 IREF電流 A 調整後 Fr0P AM[3:0]:3h DET出力 921.6 1024 1126.4 kHz 調整後 OSC周波数 調整後 0.994 1.0 1.006 V VTMP電圧 Vｔ0P AM[3:0]:4h DET出力 @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 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、レジスタ初期値 Item Symbol Conditions Min. Typ. Max. units Comments Gtyp 50 標準利得 VP/VN→VOUT 倍 0.45VS 0.5*VS 0.55VS V 入力コモン電圧 Vicom 0.1*VDD V 出力コモン電圧 Vcom0 VP/VN→VOUT VP=VN=0.5*VS Vmax+ VP/VN→VOUT 0.9*VDD V 最大出力レンジ Vmax- VP-VN=VSS or VDD 0.1*VDD V 1000 VP/VN→VOUT Vrms @1Hz 100kHz Nout VP=VN=Open 無入力Noise note) VO外付容量 10nF 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。 MS1055-J-04 16 2011/12 [AK8996/W] 11-2-2) G1/2利得調整回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、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 145 160 175 mV 無調整G1/2 VDD=5V±5 出力電圧 EIG[2:0]=0h, EIG[3]=0 Vg02 VP-VN=40mV 73.0 80 87.0 mV VDD=2.2 - 3.6V EIG[2:0]=0h, EIG[3]=0 EVD[0]=1 G1sc+ EIG[2:0]=7h 9 G1調整範囲 倍 G1scEIG[2:0]=0h 2 倍 1 調整Step G1sc stp 倍 G2sc+ EIG[3]=1 2 G2調整 倍 G2scEIG[3]=0 1 倍 11-2-3) オフセット電圧調整回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2～5.5V、温度＝-40～105C、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 0.5*VDD 0.5*VDD mV 無調整出力電圧 –30 +30 Vo02 VDD=2.2-3.6V 0.5*VDD 0.5*VDD 0.5*VDD mV EVD[0]=1 –15 +15 +52.5 オフセットラフ調整 Ocmp+ EOC[10]=0h EOC[9:7]=7h 用DAC調整範囲 Ocmn+ EOC[10]=1h -52.5 EOC[9:7]=7h 7.5 調整Step Ocm stp Ocl+ EOC[10]=0h +7.875 オフセットファイン EOC[6:0]=3Fh 調整用DAC OclEOC[10]=1h -7.875 調整範囲 EOC[6:0]=3Fh 0.125 調整Step Ocl stp 11-2-4) スパン電圧調整回路 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、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 Vs02 VP-VN=40mV@3V 240 250 260 mV スパン電圧 EVD[0]=1 ESC[8:0]=0FFh 100/36.25 スパン調整範囲 Sc+ 倍 ScESC[8:0]=100h 100/164 倍 100/(100+0.25*N) 調整Step Sc stp N=-256 - +255 倍 MS1055-J-04 17 2011/12 [AK8996/W] 11-2-5) オフセット温特及び感度温特調整回路 11-2-5-1) 2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 - 105C、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 VDD=5V±5 A2nd5-0.0016 調整範囲1 A2nd5 stp 1.260E-5 調整Step1 A2nd3+ +0.0008 2次係数a VDD=2.2 - 3.6V A2nd3-0.0008 調整範囲2 0.630E-5 調整Step2 A2nd3 stp 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1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 - 105C、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+ VDD=5V±5 +0.60 1次係数d D2ndO5-0.60 調整範囲1 D2ndO5 stp 0.0012 調整Step1 D2ndO3+ VDD=2.2 - 3.6V +0.30 1次係数d D2ndO3-0.30 調整範囲2 0.00060 調整Step2 D2ndO3 stp note) 設計参考値のため量産試験しません。 11-2-5-3) 感度1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 - 105C、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+ VDD=5V±5 +0.32 1次係数d D2ndS5-0.32 調整範囲1 D2ndS5 stp 0.000626 調整Step1 D2ndS3+ VDD=2.2 - 3.6V +0.30 1次係数d D2ndS3-0.30 調整範囲2 0.00060 調整Step2 D2ndS3 stp note) 設計参考値のため量産試験しません。 MS1055-J-04 18 2011/12 [AK8996/W] 11-2-6) 電源電圧＆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 - 105C、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 5.0 未調整時 目標値基準 電源電圧 SV回路初回動作 感度変動特性 SV2 SV回路2回目動作 ±0.25 SV1基準 ST1 5.0 未調整時 目標値基準 動作温度 ST初回動作 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 - 105C、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。 Fc1 40 60 80 kHz LPF周波数特性 SHG 1.935 2 2.065 S/H1&2 利得 倍 SHerr -20 0 20 mV S/H1&2 出力 調整前誤差 Rout 24.6 32 39.4 S/H2 出力抵抗 k 調整後誤差 Bufg+ EOG[2:0]=4h 4 倍 BUF 利得調整幅 BufgEOG[2:0]=0h 2 倍 Bufgstp 0.5 調整step 倍 10k Rbuf1+ 負荷抵抗20k 0.9*VDD V BUF出力(VOUT) Rbuf10.1*VDD V Rbuf2+ 負荷抵抗10k 0.9*VDD V VDD>2.7V 駆動特性 Rbuf20.1*VDD V VDD>2.7V MS1055-J-04 19 2011/12 [AK8996/W] 11-2-8) Level shift 特に記載の無い場合、VDD=2.2 - 5.5V、温度＝-40 - 105C、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。 未調整 Vlv0 0.5*VDD 0.5*VDD 0.5*VDD V VO端子 AM[3:0]:9h –0.02 +0.02 VS入力→VO出力 Vlv0基準 Vlvr+ 0.890 V VO端子 出力基準電圧 最大値 *VDD ELV[10:6]=1Fh ラフ調整幅 Vlvo基準 Vlvr0.110 V VO端子 （レベルシフト） 最小値 *VDD ELV[10:6]=0Fh Vlrstp 0.026 V VO端子 *VDD Vlv0基準 Vlvf+ 0.0315 V VO端子 最大値ELV[10]=1h, *VDD ELV[5:0]=3Fh 出力基準電圧 Vlv0基準 Vlvf-0.0315 V VO端子 ファイン調整幅 最小値ELV[10]=0h, *VDD （レベルシフト） ELV[5:0]=3Fh Vlfstp 0.0005 V VO端子 *VDD MS1055-J-04 20 2011/12 [AK8996/W] 動作シーケンス 1. 通常動作タイミング（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. 約 400sec 0 00 status Start Up 5 8 10 20 ST0 PJ0 圧力測定期間 18 30 50 51 3 アイドリング期間 100Hz:5070 1kHz:462 2kHz:206 10.24kHz: 0 13 STV0 MSR ST3 VDD or STBYN Press judge STV (1 回目)初期動作 電源&感度変動調整 S/H1&2 出力基準電圧 1/2*VDD 場合 VOUT VOUT・(1) DET 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. アイ ドリング期間 100Hz:5070 1kHz:462 2kHz:206 10.24kHz: 0 status 0 5 8 11 21 ST1 PJ1 18 31 50 51 13 3 MSR STV1 ST3 VDD or STBYN Press judge STV 電源&感度変動調整 （2 回目以降）通常動作 S/H1&2 VOUT DET MS1055-J-04 VOUT・(n-1) VOUT ・(n) 異常時”H” （１回目判定） 21 2011/12 [AK8996/W] 2. 自己診断回路有効時の動作タイミング（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 約 400sec 0 00 Start Up 5 8 10 20 ST0 PJ0 自己診断期間 18 34 50 51 4 14 STV4 MSR4 ST4 VDD or STBYN Press judge STV (1 回目) 電源変動は調整、感度温度変動は未調整 電源変動調整 S/H1&2 出力基準電圧 1/2*VDD 近傍 VOUT VOUT・(1) DET 異常時”H ” 自己診断動作 ON 時（2 回目） STV は初期動作を行いま す。 圧力測定期間 CLK (1=512kHz) 0 5 8 NO. 15 20 status ST5 PJ0 18 30 50 51 13 3 MSR STV0 ST3 VDD or STBYN Press judge 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 DET MS1055-J-04 VOUT・(n-1) VOUT ・(n) 異常時”H” 22 2011/12 [AK8996/W] 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 No. 00 State Start Up CLK 10 ST0 20 30 3 13 PJ0 STV0 MSR ST3 CLK=5 CLK=8 CLK=18 CLK=51 11 ST1 21 31 ： PJ1 STV1 ： CLK1= 51 or 256 or 512 or 5120 CLK=5+CLK1 圧力判定回路動作(圧力正負判断) CLK=8+CLK1 STV通常動作 ： ： 動作 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 クロックカウント開始 アナログ回路起動 圧力判定回路非動作 STV初期動作 圧力(VP-VN)をVOUTに出力 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 圧力検出回路動作＆アナログ回路起動 3.2自己診断回路有効時 No. 00 State Start Up 10 ST0 20 PJ0 CLK=5 34 4 14 STV4 MSR4 ST4 CLK=8 CLK=18 CLK=51 15 20 30 3 ： ST5 PJ0 STV0 MSR ： CLK=100 CLK=105 CLK=108 CLK=118 ： MS1055-J-04 トリガ 動作 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 クロックカウント開始 アナログ回路起動 圧力判定回路非動作 SV初期動作（ST非動作） VP&VN端子を1/2*VSに固定、所定の値をVOUTに出力 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。 アナログ回路起動 圧力判定回路非動作 STV初期動作 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） 23 2011/12 [AK8996/W] 調整シーケンス ■ Main Routine Power ON ( & STBYN : “H” ) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set ) note2) EEPROM init ialize (Add 19h D[ 7: 0] set) Measurement mode rout ine Sensor & AK8996 t emperature charac teristic measurement rout ine Of fset & Span temperature coefficient s et (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 ) VREF adjus tment routine EEPROM:OF F (CAdd 00h D [0] set) Sens or & AK8996 temperature characterist ic measurement routine ex. Press ure:100kPa ex . Ta:-40C ex. Press ure:0kPa Sensor & AK8996 temperat ure c haracteristic measurement routine Offset rough/ fine adjust ment rout ine OSC adjustment routine VTMP adjustment routine DET pin normal operation set (CAdd 00h D[ 4:1] set) Span rough/fine adjustment routine Press ure & damage check routine ex. Press ure:100k Pa ex. Ta: 25C IREF adjus tment routine Offs et rough/fine adjus tment routine ex. Ta:105C ex. Ta:25C note2) Lev el s hif t & Pressure judge set routine Span rough/ fine adjustment routine Power OFF EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) EEPROM:ON (CAdd 00h D[ 0] set) Offset & Span temperature coefficient c alculate (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) Offs et & Span t emperature c oeff icient 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) EEPR OM: OF F (CAdd 00h D[0] set) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) not e) EEPROM Address is indi cat ed by “Add”, Control Regis ter Address is indicated by “CAdd”. not e2) In case of Package, each items are unused. MS1055-J-04 24 2011/12 [AK8996/W] ■ Sub Routine Measurement mode routine VREF adjustment routine IREF adjustment routine Press ure J udge set (Add 17h D[5:4] set) VREF measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) IREF meas urement set (CAdd 00h D[4:1] set) Supply voltage set (Add 17h D[3] set) VR EF measurement & check IREF measurement & c heck OK OK Sampling freq. set (Add 17h D[2:1] set) NG NG VREF adjus tment (Add 12h D[2:0] set) IREF adjus tment (Add 13h D[3:0] set) VR EF measurement & check IREF measurement & chec k Buffer ON/O FF set (Add 17h D[0] set) Input Gain (GA1/2) set (Add 0Dh D[3:0] set) NG NG OK END END OK END note) EEPRO M Addres s is indicated by “Add”, Control Register Address is indicated by “CAdd”. MS1055-J-04 25 2011/12 [AK8996/W] ■ Sub Routine OSC adjus tment routine VTMP adjustment routine Offset rough/fine adjus tment routine OSC measurement set (CAdd 00h D[4:1] set) VTMP measurement s et (CAdd 00h D[4:1] set) Offs et meas urement & c heck OK NG OSC meas urement & c heck VTMP measurement & check OK OK EEPROM:ON (CAdd 00h D[ 0] set) NG NG OSC adjus tment (Add 14h D[3:0] set) OSC measurement & check VT MP adjustment (Add 15h D [5:0] s et) VTMP meas urement & check NG NG OK OK Offset adjustment (Add 00h D[3:0] & 01h D[6:0] set) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) Offset measurement & check NG END END note) EEPROM Address is indicated by “Add”, Cont rol Register Addres s is indicated by “CAdd”. MS1055-J-04 26 OK END 2011/12 [AK8996/W] ■ Sub Routine Span rough/ fine adjustment routine Span measurement & c heck Lev el s hif t & Pressure judge set routine EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) OK NG Buff er gain s et (Add 0Eh D[2:0] set) EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] s et) Span adjustment (Add 02h D[ 0] & 03h D[ 8: 0] set ) EEPROM:OF F (CAdd 00h D [0] set ) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) Pres sure Judge measurement s et (CAdd 00h D[4:1] set) Pres sure Judge level measurement & check Lev el shif t measurement & check OK Span measurement & c heck NG OK NG NG OK END EEPROM:ON (CAdd 00h D[0] set) Press ure J udge level adjustment (Add 1Dh D[1:0] & 1Eh D[7:0] set) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set) Pressure Judge level measurement & c heck NG OK EEPR OM:ON (CAdd 00h D[0] set) Lev el shift set (Add 1Bh D [4:0] & 1Ch D[ 5: 0] s et) EEPROM:OFF (CAdd 00h D[0] set ) Level shift measurement & c heck NG OK END note) EEPROM Address is indic ated by “Add”, Control Regist er Address is indicat ed by “C Add”. MS1055-J-04 27 2011/12 [AK8996/W] ■ Sub Routine Sensor & AK8996 temperature charac teris tic meas urement routine Pressure & damage check routine ex. Press ure:0kPa EEPR OM:ON (CAdd 00h D[0] set) CAdd 01h D[3,2] set nd Sensor temperature offset voltage meas urement AK8996 2 order temperature offset voltage measurement CAdd 01h D[1:0] set ex. Pres sure:100kPa st Sensor temperature positive span v oltage meas urement ex. Press ure:-100k Pa Function O N/OF F set (Add 18h D[4:3] set) D[4:3] : 1, 3h Function select (Add 18h D[2] set) D[2] : 0h D[2] : 1h AK8996 1 order temperature offset voltage measurement Pres sure lev el set (Add 10h D[3:0] set) CAdd 01h D[5:4, 3, 2, 1:0] set Pressure level set (Add 11h D[ 2:0] & 0Fh D [2:0] s et) nd Sensor temperature negative s pan voltage meas urement AK8996 2 order temperat ure span voltage measurement Pressure lev el check (CAdd 00h D[4:1] set ) CAdd 01h D[1:0] set ex. Pressure: 0k Pa st CAdd 01h D[5:4, 3, 2, 1:0] set Lev el function set (Add 18h D[1:0] set) AK8996 1 order temperat ure span voltage measurement END VO UT output control (Add 18h D[5] set) END note) EEPROM Address is indicated by “Add”, Control Register Address is indicated by “CAdd”. MS1055-J-04 28 2011/12 [AK8996/W] 機能説明等 1) 調整方法説明（例） AK8996の調整方法を説明します（「調整シーケンス」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（Package供給時調整済み） 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（Package供給時調整済み） 基準電流を20.0A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（Package供給時調整済み） 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（Package供給時調整済み） 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）。 MS1055-J-04 29 2011/12 [AK8996/W] ■ 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. 出力スパン電圧調整 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2400ｍV（@VDD:5V）の時、ESC[8:0]=160decを設定します。 2400[mV]*100/60=4000[mV] 出力5600ｍV（@VDD:5V）の時、ESC[8:0]=-160decを設定します。 5600[mV]*100/140=4000[mV] 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。 MS1055-J-04 30 2011/12 [AK8996/W] 7. 圧力センサー&AK8996オフセット及び感度温度2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。 2nd order function generation block AC[1:0] 2ND[1:0] Offset Temp. OT2, OT1S, OT1 ST2P, ST2N, ST1PS, ST1P, ST1NS, ST1N +40mV +/- Gain Temp. STV OTSW[0] STSW[0] VP 0.5*VS VN Gain Amp.1 Gain Amp.2 Gain Amp.3 ING OCR, OCF SCS, SC -40mV INSW[1:0] EOT2[7:0] nd Temperature Sensor EST2P[7:0] EST2N[7:0] nd 2 order characteristic generator 2 order characteristic tuning st 1 order characteristic tuning 2nd order function generation block EOT1[9:0] EST1P[9:0] EST1N[9:0] 2ND[1:0] 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) = αT^2+βT+γ 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 1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. 25C, -40C, +105C）で実 施する必要があります。 MS1055-J-04 31 2011/12 [AK8996/W] 7.1 圧力センサーオフセット温度特性測定 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 圧力センサー感度温度特性測定 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2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1次温度特性測定（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2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1次温度特性測定（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]: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7の測定結果から2次特性を算出 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。 MS1055-J-04 32 2011/12 [AK8996/W] 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 AK8996：a、b、c（2次関数出力）、d、e（1次関数出力） 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 Vicc1（25℃）、Vicn1（低温）、Vicp1(高温)・・・1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 す。 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。 MS1055-J-04 33 2011/12 [AK8996/W] 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説明」 5） レジスタ説明 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 フセット電圧の温度2次特性が、Vic2=0.0016T^2-0.16T+0.0、1次特性が、Vic1=0.6T+0.0だった場 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 0.7874step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。 0.000302=0.0016*|1-0.7874/100*103| 0.0302=0.16*|1-0.7874/100*103| 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。 0.00646=0.6*|1-0.1957/100*456| 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。 MS1055-J-04 34 2011/12 [AK8996/W] ■感度温度2次特性計算例（「シリアルインターフェイス説明」 5） レジスタ説明 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 感度温度2次特性が、Vic2=0.0016T^2-0.16T+0.0、1次特性が、Vic1=0.32T+0.0だった場合、センサ 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 0.7874step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。 0.0005039=0.0016*|1-0.7874/100*123| 0.05039=0.16*|1-0.7874/100*123| 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。 MS1055-J-04 35 2011/12 [AK8996/W] 9. 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、及び出力基準電圧調整 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。 S/H1 & Level Shifter VO S/H2 32kohm ELV[10:6] ELV[5:0] Buffer VOUT EOG[2:0] EPJLV[9:0] Pressure judge 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 力判定閾値を1.0Vに調整した場合、VOUT端子電圧は、1.0+4*(2.5-1.0)=7.0Vとなり、電源電圧に張 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。 MS1055-J-04 36 2011/12 [AK8996/W] 12. 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（Cap）の決め方 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端子出力電圧の安定時間について 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3F（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。 収束率A=(1-e^(-0.3[ms]/(560[]*3[F]))*100=16.4[] 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。 収束率B=(0.995*0.1*VDD-0.163*0.5*VDD)/(0.1*VDD-0.163*0.5*VDD)*100=97.3[] 収束時間D（図④期間）=-32[k]*3[F]*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[msec]+D=345.5[msec] MS1055-J-04 37 2011/12 [AK8996/W] 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[F] typ., Cap*1.1[F] worst） 内蔵抵抗1 ：Res1（560[] typ., 689.5[] worst） VO端子内蔵抵抗2 ：Res2（32[k] typ., 39.4[k] 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）=Time+D ＶＤＤ端子電圧 ① サンプルタイミング ② ③ 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3Fとした場合 VO&VOUT端子電圧 ④ 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。200s>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465s>, 495s>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 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。 図③時間（固定） 99.5収束時間（図④） カットオフ 周波数 Typical Worst条件 Typical Worst条件 （Typical） 条件 note） 条件 note） 3F 1.658Hz 0.3msec 0.2msec 345.2msec 617.9msec 1F 4.974Hz 0.3msec 0.5msec 171.8msec 244.6msec 100nF 49.74Hz 0.3msec 0.5msec 21.37msec 28.96msec 10nF 497.4Hz 0.3msec 0.5msec 2.139msec 2.897msec 1nF 4.97kHz 0.3msec 0.5msec 0.214msec 0.290msec 500pF 9.95kHz 0.3msec 0.5msec 0.107msec 0.145msec note） 外付容量±10%・製造プロセスWorst条件です。 VO端子 外付容量 MS1055-J-04 38 99.5収束時間（図③+④） Typical Worst条件 条件 note） 345.5msec 618.1msec 172.1msec 245.1msec 21.67msec 29.46msec 2.439msec 3.397msec 0.514msec 0.790msec 0.407msec 0.645msec 2011/12 [AK8996/W] 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 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 ELVR[10]=0 (*VDD) 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 ELVR[10]=1 (*VDD) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 Comments 初期値 2. VOUT端子SINAD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0.5FSを必要とされる場合、SINADは46dB以上である必要がありま す。 カットオフ 周波数 （Typical） 5F 0.995Hz 3F 1.658Hz 100Hz 1F 4.974Hz 100nF 49.74Hz 1F 4.974Hz 1kHz 100nF 49.74Hz 10nF 497.4Hz 100nF 49.74Hz 10nF 497.4Hz 10.24kHz 1nF 4.97kHz 500pF 9.95kHz note） 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 VO端子 外付容量 SINAD特性 Typical条件 Worst条件 note） 49.59dB 45.15dB 35.61dB 15.73dB 55.61dB 35.61dB 15.73dB 55.82dB 35.82dB 15.93dB 10.23dB 46.39dB 41.95dB 32.41dB 12.66dB 52.41dB 32.41dB 12.66dB 52.62dB 32.62dB 12.85dB 7.46 B 「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。 MS1055-J-04 39 2011/12 [AK8996/W] 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 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. 圧力検出回路の動作について 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（Cap）の決め方 参照して下さい。Capの値が0.1F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、0.1F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（C）の決め方 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。 Disable時間 = -39400[] * 1.1*C[F] |* ｌn (1-0.995) 2. 圧力検出回路Disable時間について 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] Dec Hex Bin 0 0 000 1 1 001 2 2 010 3 3 011 4 4 100 5 5 101 6 6 110 7 7 111 圧力検出回路Disable時間（msec） fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz 10 1.0 0.5 0.1 10 1.0 0.5 0.2 20 2.0 1.0 0.4 60 6.0 3.0 0.8 140 14.0 7.0 1.6 300 30.0 15.0 3.1 620 62.0 31.0 6.3 1260 126.0 63.0 12.5 Comments 初期値 VDD アナログ回路 安定動作時間 DET 出力 圧力検出 Disable 時間 MS1055-J-04 40 2011/12 [AK8996/W] 2.2 圧力検出+自己診断有効 （EINT1[1:0]=3h） Dec 0 1 2 3 4 5 6 7 EAS[2: 0] Hex Bin 0 000 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111 圧力検出回路Disable時間（msec） fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz 10.2 1.2 0.7 0.3 10.2 1.2 0.7 0.3 40.2 4.2 2.2 0.6 80.2 8.2 4.2 1.0 160.2 16.2 8.2 1.8 320.2 32.2 16.2 3.3 640.2 64.2 32.2 6.5 1280.2 128.2 64.2 12.7 Comments 初期値 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） 3. 圧力判定回路の動作について 圧力検出回路同様VOUT端子電圧の収束時間は、内蔵抵抗32kとＶＯ端子外付容量Cで決まりま す。現状の仕様（C<=0.1F）では、圧力判定結果に問題はありませんが、0.1F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。 最大電流 MS1055-J-04 units mA VDD:3.6V 2.4 41 VDD:5.5V 3.5 Comments 設計参考値 2011/12 [AK8996/W] 5) 出力基準電圧切換回路（Level Shift）使用上の注意事項 S/H1&Level Shift回路は、以下に示すような構成です。 ELVR[9:6]=0h, ELVF[5:0]=00h 時：SW OFF ELVR[9:6] ELVF[5:0] ラフ調整 DAC ファイン調整 DAC Level Shift R=32k LPF VO S/H 2 S/H 1 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) 温特測定時のデータ再現性について 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 入力電圧 出力基準電圧 利得 VO端子外付容量 環境温度スイープ 測定端子 :5V :40mV(=VP-VN) :0.5*VDD :25倍 :10nF :25C → -40C → 25C → 125C → 25C :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。 VOUT pin VO pin MS1055-J-04 42 2011/12 [AK8996/W] 7) オフセット温度1次特性（補正方法）について 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.オフセット電圧ファイン調整 の前に行って下さい。 再調整方法（以下の図を参照） 1. 最後の調整温度設定時（例えば50C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25C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。 係数設定後、0kPa での 出力 出力レベル Voff50 係数設定後の出力レベル ⑧微調整 Voff25 0 50℃ 25℃ 温度 最初に設定した出力レベル MS1055-J-04 43 2011/12 [AK8996/W] 8) 圧力検出回路検出閾値について 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。 0.5*VDD< EINT2[0] PTH +側ｺﾝﾊﾟﾚｰﾀ 閾値 EEPROM ：EPT[3:0] LOGIC DET -1 -側ｺﾝﾊﾟﾚｰﾀ 0.5*VDD> EINT3[1:0] VOUT 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] 00 01 10 11 記号 INT< INT> モード設定 一定以上の圧力を検出 一定以下の圧力を検出 検出閾値設定範囲 0.5*VDD～0.95*VDD @VDD:5V 0.05*VDD～0.5*VDD @VDD:5V ～(0.5*VDD～0.95*VDD), INT>< 一定以上・以下の圧力を検出 (0.05*VDD～0.5*VDD)～ @VDD:5V (0.5*VDD～0.95*VDD) INT<> 一定範囲内の圧力を検出 ～(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。 MS1055-J-04 44 2011/12 [AK8996/W] 9) AK8996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、200s以下（0.1*VDD → 0.8*VDD）にして下さい。電源立上時間を200s 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200s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 VDD R EEPROM & Control Register Serial I/F STBYN C VSS 10) 圧力検出回路ヒステリシス電圧設定時の注意事項 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] VDD基準 Dec Hex Bin VDD:2.5V 0 0 000 0.0200*VDD -50.00 1 1 001 0.0175*VDD -43.75 2 2 010 0.0150*VDD -37.50 3 3 011 0.0125*VDD -31.25 4 4 100 0.0100*VDD -25.00 5 5 101 0.0075*VDD -18.75 6 6 110 0.0050*VDD -12.50 7 7 111 0.0025*VDD -6.25 MS1055-J-04 45 ヒステリシス電圧 VDD:3V VDD:3.3V -60.00 -66.00 -52.50 -57.75 -45.00 -49.50 -37.50 -41.25 -30.00 -33.00 -22.50 -24.75 -15.00 -16.50 -7.50 -8.25 VDD:5V -100.0 -87.5 -75.0 -62.5 -50.0 -37.5 -25.0 -12.5 units mV mV mV mV mV mV mV mV 2011/12 [AK8996/W] 11) VOUT出力特性について 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 説明 内容 感度温度変動特性 ST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。 VOUT(V) 加圧時目標電圧 1 出力 波形 -40 105 温度(℃) ST回路調整ステップ幅 説明 感度電源電圧変動特性 SV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。 VOUT(V) 加圧時目標電圧 2 出力 波形 5.5 4.5 電源(V) SV回路調整ステップ幅 MS1055-J-04 46 2011/12 [AK8996/W] No 項目 説明 内容 VOUT出力の時間変化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。 VOUT(V) 3 ST,SVの1step 出力 波形 1周期（Fs) 時間(msec) 説明 VOUT出力の時間変化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。 STの1step VOUT(V) 4 出力 波形 温度 長周期の温度変動 時間(min) MS1055-J-04 47 2011/12 [AK8996/W] シリアルインターフェイス説明 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 I2 I1 I0 アドレス 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 注1） 命令 説明 I2 I1 I0 1 1 0 EEPROM読出 EEPROMに書込まれているデータを読出します。 (Read Mode) 1 0 1 EEPROM書込 EEPROMにデータを書込みます。書込時間（SCLKの16番 (Write Mode) 目の立上りからCSの立下り迄）は5msec以上必要です。 EEPROM 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 一括書込 書込まれます。書込時間（SCLKの16番目の立上りからCS (Write Mode) の立下り迄）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す。 (Read Mode) 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（SCLKの16 (Write Mode) 番目の立上りからCSの立下り迄）は300nsec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 MS1055-J-04 48 2011/12 [AK8996/W] 3) レジスタマップ 3.1) EEPROMレジスタマップ 名称 OCR OCF 内容 オフセット電圧ラフ調整 オフセット電圧ファイン調整 アドレス (hex) 02h SC 出力スパン電圧調整 03h OT2 オフセット電圧温度特性 調整（2次係数） 04h OT1S オフセット電圧温度特性 調整（1次係数） 05h OT1 オフセット電圧温度特性 調整（1次係数） 06h ST2P 感度温度特性調整 （2次係数+） 07h ST2N 感度温度特性調整 （2次係数-） ST1P 感度温度特性調整 （1次係数+） ST1NS 感度温度特性調整 （1次係数-） ST1N 感度温度特性調整 （1次係数-） ING BUFG AS PTH HYS VREF ※ IREF ※ OSC ※ VTMP ※ UE MM 入力ゲイン調整 BUFゲイン調整 圧力検出Disable時間調整 圧力検出回路閾値 圧力検出用コンパレータ ヒステリシス電圧調整 VREF電圧調整 IREF電流調整 OSC周波数調整 VTMP調整 顧客データ書込用 測定モード MS1055-J-04 D5 データ note1) D4 D3 EOC[10] 01h 出力スパン電圧調整 感度温度特性調整 （1次係数+） D6 00h SCS ST1PS D7 08h D2 D1 D0 EOC[9] EOC[8] EOC[7] 0 0 0 0 EOC[6] EOC[5] EOC[4] EOC[3] EOC[2] EOC[1] EOC[0] 0 0 0 0 0 0 0 ESC[7] ESC[6] ESC[5] ESC[4] ESC[3] ESC[2] ESC[1] 0 0 0 0 0 0 0 0 EOT2[7] EOT2[6] EOT2[5] EOT2[4] EOT2[3] EOT2[2] EOT2[1] EOT2[0] 0 0 0 0 0 0 0 0 EOT1[9] EOT1[8] 0 EOT1[5] EOT1[4] EOT1[3] EOT1[2] EOT1[1] EOT1[0] 0 0 0 0 0 0 0 0 EST2P[7] EST2P[6] EST2P[5] EST2P[4] EST2P[3] EST2P[2] EST2P[1] EST2P[0] 0 0 0 0 0 0 0 0 EST2N[7] EST2N[6] EST2N[5] EST2N[4] EST2N[3] EST2N[2] EST2N[1] EST2N[0] 0 0 0 0 0 0 EST1P[7] EST1P[6] EST1P[5] EST1P[4] EST1P[3] EST1P[2] 0 0 0 0 0 0 EST1N[7] EST1N[6] EST1N[5] EST1N[4] 0 0 0 0 0Dh EST1N[3] EUE[6] 0 0 17h 49 0 EST1N[0] 0 EIR[3] EUE[7] 0 EST1N[1] EIG[0] 12h 15h 0 EST1N[8] 0 11h ETM[4] 0 EST1N[9] EIG[1] 0 ETM[5] 0 EST1P[0] 0 EPT[3] 14h 0 EST1P[1] EIG[2] 0Fh 13h 0 EST1P[8] 0 0 10h EST1N[2] 0 EST1P[9] EIG[3] 0Eh 16h 0 EOT1[6] 0Bh 0Ch ESC[0] EOT1[7] 09h 0Ah 0 ESC[8] 0 0 0 EOG[2] EOG[1] EOG[0] 0 0 0 EAS[2] EAS[1] EAS[0] 0 0 0 EPT[2] EPT[1] EPT[0] 0 0 0 EHYS[2] EHYS[1] EHYS[0] 0 0 0 EVR[2] EVR[1] EVR[0] 0 0 0 EIR[2] EIR[1] EIR[0] 0 0 0 0 EFR[3] EFR[2] EFR[1] EFR[0] 0 0 0 0 ETM[3] ETM[2] ETM[1] ETM[0] 0 0 0 0 0 0 EUE[5] EUE[4] EUE[3] EUE[2] EUE[1] EUE[0] 0 0 0 0 0 0 EAC[1] EAC[0] EVD[0] ESF[1] ESF[0] EBU[0] 0 0 0 0 0 0 2011/12 [AK8996/W] INT 圧力検出・自己診断モード 18h AW EEPROM一括書込モード 19h Reserved 1Ah 出力基準電圧ラフ調整 （レベルシフトラフ） 1Bh LVR LVF PJLV2 PJLV1 出力基準電圧ファイン調整 （レベルシフトファイン） 1Ch 圧力判定閾値調整2 1Dh 圧力判定閾値調整1 1Eh Reserved 1Fh EOUT[0] EINT1[１] EINT1[0] EINT2[0] EINT3[1] EINT3[0] 0 0 0 0 0 0 EAW[7] EAW[6] EAW[5] EAW 4] EAW[3] EAW[2] EAW[1] EAW[0] - - - - - - - - ELV[10] ELV[9] ELV[8] ELV[7] ELV[6] 0 0 0 0 0 ELV[5] ELV[4] ELV[3] ELV[2] ELV[1] ELV[0] 0 0 0 0 0 0 EPJLV[9] EPJLV[8] 0 0 EPJLV[7] EPJLV[6] EPJLV[5] EPJLV[4] EPJLV[3] EPJLV[2] EPJLV[1] EPJLV[0] 0 0 0 0 0 0 0 0 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）使用されていないD[7:0]には”0”を書いて下さい。 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) 制御レジスタ（揮発性メモリ）マップ 名称 CM1 CM2 内容 調整モード1 調整モード2 Reserved アドレス (hex) 00h D7 データ note1) D4 D3 D6 D5 D2 D1 D0 AC[1] AC[0] AM[3] AM[2] AM[1] AM[0] AEPEN[0 ] 0 0 0 0 0 0 0 INSW[1] INSW[0] OTSW[0] STSW[0] 2ND[1] 2ND[0] 0 0 0 0 0 0 01h 02h – 1Fh note１）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）使用されていないD[7:0]には”0”を書いて下さい。 MS1055-J-04 50 2011/12 [AK8996/W] 4) シリアルインターフェイスタイミング [WRITE Mode] Twr_EEP, Twr_REG CS 1 4 9 16 SCLK SDI/O I2 I1 I0 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D0 [READ Mode] CS 1 4 9 16 SCLK Hi-Z SDI/O MS1055-J-04 I2 I1 I0 A4 A3 A2 A1 A0 51 Hi-Z D7 D0 2011/12 [AK8996/W] 5) レジスタ説明 5.1) EEPROMレジスタ説明 5.1.1) 調整部レジスタ 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。 *****注意事項***** 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) オフセット電圧調整（レジスタ名称：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) オフセット電圧ラフ調整（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 VDD:3V EOC EOC Dec Hex Bin [10]=0 [10]=1 () (mV) (mV) 0 0 000 0.00 0 0 1 1 001 7.50 150 -150 2 2 010 15.00 300 -300 3 3 011 22.50 450 -450 4 4 100 30.00 600 -600 5 5 101 37.50 750 -750 6 6 110 45.00 900 -900 7 7 111 52.50 1050 -1050 MS1055-J-04 52 VDD:5V EOC EOC [10]=0 [10]=1 (mV) (mV) 0 0 300 -300 600 -600 900 -900 1200 -1200 1500 -1500 1800 -1800 2100 -2100 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] a-2) オフセット電圧ファイン調整（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 Dec Hex Bin 0 1 ： 10 11 ： 20 21 ： 30 31 ： 40 41 ： 50 51 ： 62 63 00 01 ： 0A 0B ： 14 15 ： 1E 1F ： 28 29 ： 32 33 ： 3E 3F 000000 000001 ： 001010 001001 ： 010100 010101 ： 011110 011111 ： 101000 101001 ： 110010 110011 ： 111110 111111 0.0000 0.1250 MS1055-J-04 1.2500 1.3750 2.5000 2.6250 3.7500 3.8750 5.0000 5.1250 6.2500 6.3750 7.7500 7.8750 VDD:3V EOC EOC [6]=0 [6]=1 (mV) (mV) 0 0 2.5 -2.5 ： ： 25.0 -25.0 27.5 -27.5 ： ： 50.0 -50.0 52.5 -52.5 ： ： 75.0 -75.0 77.5 -7.5 ： ： 100.0 -100.0 102.5 -102.5 ： ： 125.0 -125.0 127.5 -127.5 ： ： 155.0 -155.0 157.5 -157.5 53 VDD:5V EOC EOC [6]=0 [6]=1 (mV) (mV) 0 0 5 -5 ： ： 50 -50 55 -55 ： ： 100 -100 105 -105 ： ： 150 -150 155 -155 ： ： 200 -200 205 -205 ： ： 250 -250 255 -255 ： ： 310 -310 315 -315 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] b) 出力スパン電圧調整（レジスタ名称：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 Dec Hex Bin (倍) -256 -255 ： -160 -159 ： -41 -40 ： -2 -1 0 1 2 ： 40 41 ： 159 160 ： 254 255 100 101 ： 160 161 ： 1D7 1D8 ： 1FE 1FF 000 001 002 ： 028 029 ： 09F 0A0 ： 0FE 0FF 100000000 100000001 ： 101100000 101100001 ： 111010111 111011000 ： 111111110 111111111 000000000 000000001 000000010 ： 000101000 000101001 ： 010011111 010100000 ： 011111110 011111111 100/164.00 100/163.75 ： 100/140.00 100/139.75 ： 100/110.25 100/110.00 ： 100/100.50 100/100.25 100/100.00 100/99.75 100/99.50 ： 100/90.00 100/89.75 ： 100/60.25 100/60.00 ： 100/36.50 100/36.25 MS1055-J-04 VDD:3V 感度 出力 (mV) (倍) 1220 30.488 1221 30.534 ： ： 1429 35.714 1431 35.778 ： ： 1814 45.351 1818 45.455 ： ： 1990 49.751 1995 49.875 2000 50.000 2005 50.125 2010 50.251 ： ： 2222 55.556 2228 55.710 ： ： 3320 82.988 3333 83.333 ： ： 5479 136.99 5517 137.93 54 VDD:5V 感度 出力 (mV) (倍) 2439 30.488 2443 30.534 ： ： 2857 35.714 2862 35.778 ： ： 3628 45.351 3636 45.455 ： ： 3980 49.751 3990 49.875 4000 50.000 4010 50.125 4020 50.251 ： ： 4444 55.556 4457 55.710 ： ： 6639 82.988 6667 83.333 ： ： 10959 136.99 11034 137.93 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] c) オフセット電圧温度特性調整 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。 25C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。（「調整シーケンス」・「機能説明」 1） 調整方法説明 参照） c-1) オフセット電圧温度特性2次係数 調整（レジスタ名称：OT2） Address : 04 hex D[7:0]=EOT2[7:0] EOT2[6:0] 比率 Dec Hex Bin () EOT2[7]:0 VDD:5V/3V 0.00160000 /0.00080000 0.0015874 /0.0007937 EOT2[7]:1 VDD:5V/3V -0.00160000 /-0.00080000 -0.0015874 /-0.0007937 0 00 0000000 100.000 1 01 0000001 99.213 10 0010000 87.402 0.00139842 /0.00069921 -0.00139842 /-0.00069921 20 0100000 74.803 0.00119685 /0.000598425 -0.00119685 /-0.000598425 40 1000000 49.606 0.0007937 /0.00039685 -0.0007937 /-0.00039685 126 3E 1111110 0.7874 127 3F 1111111 0.0 0.0000126 /0.000006299 0.0 -0.0000126 /-0.000006299 0.0 Comments 初期値 ….. 16 ….. 32 ….. 64 ….. c-2) オフセット電圧温度特性1次係数 調整（レジスタ名称：OT1S, OT1） Address : 05 hex - 06 hex D[9:0]=EOT1[9:0] EOT1[8:0] 比率 EOT1[9]:0 Dec Hex Bin VDD:5V/3V () 0.6000 0 000 000000000 100.000 /0.3000 0.5988 99.804 1 001 000000001 /0.2994 ….. 0.5249 64 030 001000000 87.4755 /0.2624 ….. 0.4497 128 040 010000000 74.9511 /0.2249 ….. 0.2994 256 100 100000000 49.9022 /0.1497 ….. 0.001174 0.1957 510 15E 111111110 /0.0005871 0.0 0.0 511 15F 111111111 MS1055-J-04 55 EOT1[9]:1 VDD:5V/3V -0.6000 /-0.3000 -0.5988 /-0.2994 Comments 初期値 -0.5249 /-0.2624 -0.4497 /-0.2249 -0.2994 /-0.1497 -0.001174 /-0.0005871 0.0 2011/12 [AK8996/W] d) 感度温度特性調整（レジスタ名称：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。 25C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。（「調整シーケンス」・「機能説明」 1） 調整方法説明 参照） d-1) 感度温度特性2次係数 調整（レジスタ名称：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 EST2P/N[7]:0 EST2P/N[7]:1 Dec Hex Bin VDD:5V/3V VDD:5V/3V () 0.00160000 -0.00160000 0 00 0000000 100.000 /0.00080000 /-0.00080000 0.0015874 -0.0015874 99.213 1 01 0000001 /0.0007937 /-0.0007937 ….. 0.00139842 -0.00139842 16 10 0010000 87.402 /0.00069921 /-0.00069921 ….. 0.00119685 -0.00119685 32 20 0100000 74.803 /0.000598425 /-0.000598425 ….. 0.0007937 -0.0007937 64 40 1000000 49.606 /0.00039685 /-0.00039685 ….. 0.0000126 -0.0000126 0.7874 126 3E 1111110 /0.000006299 /-0.000006299 0.0 0.0 0.0 127 3F 1111111 Comments 初期値 d-2) 感度温度特性1次係数 調整（レジスタ名称：ST1PS, ST1P, ST1NS, ST1N） Address : 09 hex – 0A hex D[9:0]=EST1P[9:0], 0B hex – 0C hex D[9:0]=EST1N[9:0] EST1P/N1[8:0] 比率 EST1P/N[9]:0 EST1P/N[9]:1 Comments Dec Hex Bin VDD:5V/3V VDD:5V/3V () 0.32 -0.32 初期値 0 000 000000000 100.000 /0.30 /-0.30 0.3194 -0.3194 99.804 1 001 000000001 /0.2994 /-0.2994 ….. 0.2799 -0.2799 64 030 001000000 87.4755 /0.2624 /-0.2624 ….. 0.2398 -0.2398 128 040 010000000 74.9511 /0.2249 /-0.2249 ….. 0.1597 -0.1597 256 100 100000000 49.9022 /0.1497 /-0.1497 ….. 0.0006262 -0.0006262 0.1957 510 15E 111111110 /0.0005871 /-0.0005871 0.0 0.0 0.0 511 15F 111111111 MS1055-J-04 56 2011/12 [AK8996/W] e) 入力ゲイン（G1/2）調整（レジスタ名称：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400mV（@VDD:5.0V）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] G1 Gain (倍) Dec Hex Bin 0 0 000 2 1 1 001 3 2 2 010 4 3 3 011 5 4 4 100 6 5 5 101 7 6 6 110 8 7 7 111 9 MS1055-J-04 Total Gain (倍) EIG[3]=0 EIG[3]=1 20 40 30 60 40 80 50 100 60 120 70 140 80 160 90 180 57 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] f) BUFゲイン調整（レジスタ名称：BUFG） Buffer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4000mV（@VDD:5.0V）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] 比率 Dec Hex Bin () 0 0 000 1 1 001 2 2 010 3 3 011 4 4 100 note1) 5dec～7dec使用不可 BUFFゲイン (倍) Total (倍) 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 25.00 31.25 37.50 43.75 50.00 100 125 150 175 200 Comments 初期値 g) 圧力検出回路Disable時間（レジスタ名称：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Disable時間（msec） Dec Hex Bin fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz 10 1.0 0.5 0.1 0 0 000 10 1.0 0.5 0.2 1 1 001 20 2.0 1.0 0.4 2 2 010 60 6.0 3.0 0.8 3 3 011 140 14.0 7.0 1.6 4 4 100 300 30.0 15.0 3.1 5 5 101 620 62.0 31.0 6.3 6 6 110 1260 126.0 63.0 12.5 7 7 111 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Disable時間（msec） Dec Hex Bin fs:100Hz fs:1kHz fs:2kHz fs:10kHz 10.2 1.2 0.7 0.3 0 0 000 10.2 1.2 0.7 0.3 1 1 001 40.2 4.2 2.2 0.6 2 2 010 80.2 8.2 4.2 1.0 3 3 011 160.2 16.2 8.2 1.8 4 4 100 320.2 32.2 16.2 3.3 5 5 101 640.2 64.2 32.2 6.5 6 6 110 1280.2 128.2 64.2 12.7 7 7 111 MS1055-J-04 58 Comments 初期値 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] h) 圧力検出回路閾値（レジスタ名称：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] Dec -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 note) i) 検出閾値 (V) ex. VDD:5V 検出閾値 Hex Bin +側 -側 8 1000 0.50*VDD 2.50 2.50 9 1001 0.53*VDD 2.65 2.35 A 1010 0.56*VDD 2.80 2.20 B 1011 0.59*VDD 2.95 2.05 C 1100 0.62*VDD 3.10 1.90 D 1101 0.65*VDD 3.25 1.85 E 1110 0.68*VDD 3.40 1.60 F 1111 0.71*VDD 3.55 1.45 0 0000 0.74*VDD 3.70 1.30 1 0001 0.77*VDD 3.85 1.15 2 0010 0.80*VDD 4.00 1.00 3 0011 0.83*VDD 4.15 0.85 4 0100 0.86*VDD 4.30 0.70 5 0101 0.89*VDD 4.45 0.55 6 0110 0.92*VDD 4.60 0.40 7 0111 0.95*VDD 4.75 0.25 EVD[0]:1時（VDD:2.2～3.6V）、EPT[3:0]:6h, 7hの設定は禁止 Comments 初期値 note) note) 圧力検出用コンパレータヒステリシス電圧調整（レジスタ名称：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] ヒステリシス電圧 (mV) Comments Dec Hex Bin ヒステリシス電圧 ex. VDD:5V 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) 圧力検出回路ヒステリシス電圧設定時の注意事項 参照 MS1055-J-04 59 2011/12 [AK8996/W] 5.1.2) 基準電圧発生部レジスタ j) VREF電圧調整（レジスタ名称：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 VDD:3V, 3.3Vモード ΔVREF3 ΔVS3 Dec Hex Bin () (mV) (mV) -4 4 100 96 -40 -80 -3 5 101 97 -30 -60 -2 6 110 98 -20 -40 -1 7 111 99 -10 -20 0 0 000 100 0 0 1 1 001 101 +10 +20 2 2 010 102 +20 +40 3 3 011 103 +30 +60 VDD:5V ΔVREF5 ΔVS5 (mV) (mV) -40 -160 -30 -120 -20 -80 -10 -40 0 0 +10 +40 +20 +80 +30 +120 Comments 初期値 k) IREF電流調整（レジスタ名称：IREF） AK8996基準電流を調整するためのレジスタです。20.0A 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[k]） は、調整時外付抵抗（47k）によって変化する電圧です。また、比率は、20.0A （IREF理想値）を100%と した場合（比率＝ΔIREF／20[ A ]*100[%]）です。 Address : 13 hex D[3:0]=EIR[3:0] EIR[3:0] 比率 Dec Hex Bin () -8 8 1000 83.0 -7 9 1001 84.7 -6 A 1010 86.6 -5 B 1011 88.5 -4 C 1100 90.5 -3 D 1101 92.7 -2 E 1110 95.0 -1 F 1111 97.4 0 0 0000 100 1 1 0001 102.8 2 2 0010 105.7 3 3 0011 108.8 4 4 0100 112.2 5 5 0101 115.9 6 6 0110 119.8 7 7 0111 124.1 MS1055-J-04 ΔIREF (A) -3.40 -3.05 -2.68 -2.30 -1.89 -1.46 -1.00 -0.52 0 +0.55 +1.14 +1.77 +2.45 +3.17 +3.96 +4.81 60 ΔVIREF (V) -0.220 -0.203 -0.186 -0.168 -0.149 -0.129 -0.107 -0.084 -0.060 -0.034 -0.006 +0.023 +0.055 +0.089 +0.126 +0.166 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] l) OSC周波数調整（レジスタ名称：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] Dec Hex Bin -4 C 1100 -3 D 1101 -2 E 1110 -1 F 1111 0 0 0000 1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011 4 4 0100 note1) 5 hex～B hex使用不可 比率 () 80 85 90 95 100 105 110 115 120 周波数Δf (kHz) -204.8 -153.6 -102.4 -51.2 0 +51.2 +102.4 +153.6 +204.8 Comments 初期値 m) VTMP電圧調整（レジスタ名称：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] Dec Hex Bin -32 20 100000 ….. -16 32 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 MS1055-J-04 比率 () -6.4 ΔVTMP (mV) -64 -3.2 -32 -1.6 -16 -0.8 -8 -0.2 0.0 +0.2 -2 0 +2 +0.8 +8 +1.6 +16 +3.2 +32 +6.2 +62 61 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] 5.1.3) 顧客使用可能レジスタ n) 顧客データ書込用（レジスタ名称：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] 名称 UE 内容 顧客データ書込 用 初期値 アドレス 16 hex D7 D6 D5 データ D4 D3 D2 D1 EUE7 EUE6 EUE5 EUE4 EUE3 EUE2 EUE1 EUE0 0 0 0 0 0 0 0 5.1.4) モード設定レジスタ o) 測定モード（レジスタ名称：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 モード設定 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 MS1055-J-04 D0 62 2011/12 0 [AK8996/W] p) 圧力検出・自己診断モード（レジスタ名称：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], EINT2[0], EINT3[1:0] D[7:0] 記号 モード設定 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一括書込モード（レジスタ名称：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] 名称 内容 アドレス AW EEPROM一括書込 19 hex MS1055-J-04 D7 D6 D5 EAW7 EAW6 EAW5 63 データ D4 D3 EAW4 EAW3 D2 D1 D0 EAW2 EAW1 EAW0 2011/12 [AK8996/W] 5.1.5) 出力基準電圧、及び圧力判定閾値設定レジスタ r) 出力基準電圧調整（レジスタ名称：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) 出力基準電圧ラフ調整（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 VOUT端子 ELVR ELVR ELVR ELVR Dec Hex Bin [10]=0 [10]=1 [10]=0 [10]=1 (*VDD) (*VDD) (*VDD) (*VDD) 0 0 0000 0.000 0.000 0.000*OG note) 0.000*OG 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。 MS1055-J-04 64 Comments 初期値 2011/12 [AK8996/W] r-2) 出力基準電圧ファイン調整（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 VOUT端子 ELVR ELVR ELVR ELVR Dec Hex Bin [10]=0 [10]=1 [10]=0 [10]=1 (*VDD) (*VDD) (*VDD) (*VDD) 0 00 000000 0 0 0*OG 0*OG 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。 Comments 初期値 s) 圧力判定閾値調整（レジスタ名称：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 EPJLV[9:0] Comments VDD:3V VDD:5V Dec Hex Bin (mV) (mV) -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 MS1055-J-04 65 2011/12 [AK8996/W] 5.2) 制御レジスタ（揮発性メモリ）説明 a) 調整モード1（レジスタ名称：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 モード設定 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。 11 Reserved 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。 VTMP電圧を出力します。 0100 ATO VTMP調整 25C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。 1010Reserved 1111 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。 MS1055-J-04 66 2011/12 [AK8996/W] b) 調整モード2（レジスタ名称：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 モード設定 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。 Reserved 11 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）。 Reserved 11 MS1055-J-04 67 2011/12 [AK8996/W] 外付部品推奨接続例 1) VO端子接続例 VO S/H2 32k 0F – 3F Inside AK8996/W 2) 電源・AGND端子接続例 VDD 1.0F±10 AGND 10nF±10 VSS InsideAK8996/W 3) DET端子、調整時接続例 1) VREF & VTMP adjustment Control register (AVR, ATO) VREF/VTMP DET Voltage Meter 1k Inside AK8996/W 2) IREF adjustment Control register (AIR) IREF Inside AK8996/W DET Voltage Meter 1k 47k 3)Oscillator adjustment Control register (AFR) Oscillator DET Frequency Counter etc. Inside AK8996/W MS1055-J-04 68 2011/12 [AK8996/W] 4) PTH端子接続例 VDD User control PTH User control VSS InsideAK8996/W MS1055-J-04 User control 69 2011/12 [AK8996/W] パッケージ情報 1. マーキング 9 (1) Pin Number 1 indication mark (2) AKM Logo AK M 13 (3) Part Number (2) 8996 (4) Date Code (3 digits) (3) (4) X1 X2 X3 5 (1) 1 2. 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。 MS1055-J-04 70 2011/12 [AK8996/W] 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。 MS1055-J-04 71 2011/12