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s m a l l , l o w p o w e r , 3 - a x i s 2 0 0 g a c c e l e r o m e t e r d a t a s h e e t a d x l 3 7 7 r e v . 0 d o c u m e n t f e e d b a c k i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t e c h n i c a l s u p p o r t w w w . a n a l o g . c o m f e a t u r e s 3 - a x i s s e n s i n g s m a l l , l o w p r o f i l e p a c k a g e 3 m m 3 m m 1 . 4 5 m m l f c s p l o w p o w e r : 3 0 0 a ( t y p i c a l ) s i n g l e - s u p p l y o p e r a t i o n : 1 . 8 v t o 3 . 6 v 1 0 , 0 0 0 g s h o c k s u r v i v a l e x c e l l e n t t e m p e r a t u r e s t a b i l i t y b a n d w i d t h a d j u s t m e n t w i t h a s i n g l e c a p a c i t o r p e r a x i s r o h s / w e e e a n d l e a d - f r e e c o m p l i a n t a p p l i c a t i o n s c o n c u s s i o n a n d h e a d t r a u m a d e t e c t i o n h i g h f o r c e e v e n t d e t e c t i o n g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d x l 3 7 7 i s a s m a l l , t h i n , l o w p o w e r , c o m p l e t e 3 - a x i s a c c e l e r o m e t e r w i t h s i g n a l c o n d i t i o n e d v o l t a g e o u t p u t s . t h e a d x l 3 7 7 m e a s u r e s a c c e l e r a t i o n r e s u l t i n g f r o m m o t i o n , s h o c k , o r v i b r a t i o n w i t h a t y p i c a l f u l l - s c a l e r a n g e o f 2 0 0 g . t h e u s e r s e l e c t s t h e b a n d w i d t h o f t h e a c c e l e r o m e t e r u s i n g t h e c x , c y , a n d c z c a p a c i t o r s a t t h e x o u t , y o u t , a n d z o u t p i n s . b a n d w i d t h s c a n b e s e l e c t e d t o s u i t t h e a p p l i c a t i o n , w i t h a r a n g e o f 0 . 5 h z t o 1 3 0 0 h z f o r t h e x - a x i s a n d y - a x i s a n d a r a n g e o f 0 . 5 h z t o 1 0 0 0 h z f o r t h e z - a x i s . t h e a d x l 3 7 7 i s a v a i l a b l e i n a s m a l l , l o w p r o f i l e , 3 m m 3 m m 1 . 4 5 m m , 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e ( l f c s p _ l q ) . f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m a d x l 3 7 7 3 - a x i s s e n s o r d e m o d u l a t o r o u t p u t a m p l i f i e r s a c a m p l i f i e r g n d s t + 3 v n? x o u t c x c y c z y o u t c d c v s z o u t n?n? 1 0 7 6 5 - 0 0 1 f i g u r e 1 .
a d x l 3 7 7 d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 o f 1 2 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 r e v i s i o n h i s t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 m e c h a n i c a l s e n s o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 p e r f o r m a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 p o w e r s u p p l y d e c o u p l i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 s e t t i n g t h e b a n d w i d t h u s i n g c x , c y , a n d c z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 s e l f - t e s t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 s e l e c t i n g f i l t e r c h a r a c t e r i s t i c s : n o i s e / b a n d w i d t h t r a d e - o f f . . . . 9 a x e s o f a c c e l e r a t i o n s e n s i t i v i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 l a y o u t a n d d e s i g n r e c o m m e n d a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 r e v i s i o n h i s t o r y 9 / 1 2 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l v e r s i o n
d a t a s h e e t a d x l 3 7 7 r e v . 0 | p a g e 3 o f 1 2 s p e c i f i c a t i o n s t a = 2 5 c , v s = 3 v , c x = c y = c z = 0 . 1 f , a c c e l e r a t i o n = 0 g , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . a l l m i n i m u m a n d m a x i m u m s p e c i f i c a t i o n s a r e g u a r a n t e e d . t y p i c a l s p e c i f i c a t i o n s a r e n o t g u a r a n t e e d . t a b l e 1 . p a r a m e t e r t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s m i n t y p m a x u n i t s e n s o r i n p u t e a c h a x i s m e a s u r e m e n t r a n g e 2 0 0 g n o n l i n e a r i t y % o f f u l l s c a l e u p t o 1 8 0 g 0 . 5 % c r o s s - a x i s s e n s i t i v i t y 1 1 . 4 % s e n s i t i v i t y , r a t i o m e t r i c 2 e a c h a x i s s e n s i t i v i t y a t x o u t , y o u t , a n d z o u t v s = 3 v 5 . 8 6 . 5 7 . 2 m v / g s e n s i t i v i t y c h a n g e d u e t o t e m p e r a t u r e 3 v s = 3 v 0 . 0 2 % / c z e r o g b i a s l e v e l , r a t i o m e t r i c z e r o g v o l t a g e v s = 3 v , t a = 2 5 c 1 . 4 1 . 5 1 . 6 v z e r o g o f f s e t v s . t e m p e r a t u r e x - a x i s a n d y - a x i s 1 2 m g / c z - a x i s 3 0 m g / c n o i s e p e r f o r m a n c e n o i s e d e n s i t y x o u t a n d y o u t 2 . 7 m g / h z z o u t 4 . 3 m g / h z f r e q u e n c y r e s p o n s e 4 b a n d w i d t h 5 n o e x t e r n a l f i l t e r x o u t a n d y o u t 1 3 0 0 h z z o u t 1 0 0 0 h z r f i l t t o l e r a n c e 3 2 1 5 % k s e n s o r r e s o n a n t f r e q u e n c y 1 6 . 5 k h z s e l f - t e s t 6 l o g i c i n p u t l o w 0 . 6 v l o g i c i n p u t h i g h 2 . 4 v s t a c t u a t i o n c u r r e n t 6 0 a o u t p u t c h a n g e s e l f - t e s t , 0 t o 1 a t x o u t ? 6 . 5 m v a t y o u t 6 . 5 m v a t z o u t 1 1 . 5 m v o u t p u t a m p l i f i e r n o l o a d o u t p u t s w i n g l o w 0 . 1 v o u t p u t s w i n g h i g h 2 . 8 v p o w e r s u p p l y o p e r a t i n g v o l t a g e r a n g e 7 1 . 8 3 . 0 3 . 6 v s u p p l y c u r r e n t v s = 3 v 3 0 0 a t u r n - o n t i m e 8 n o e x t e r n a l f i l t e r 1 m s o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e ? 4 0 + 8 5 c 1 d e f i n e d a s c o u p l i n g b e t w e e n a n y t w o a x e s . 2 s e n s i t i v i t y i s e s s e n t i a l l y r a t i o m e t r i c t o v s . 3 d e f i n e d a s t h e o u t p u t c h a n g e f r o m a m b i e n t t e m p e r a t u r e t o m a x i m u m t e m p e r a t u r e o r f r o m a m b i e n t t e m p e r a t u r e t o m i n i m u m t e m p e r a t u r e . 4 a c t u a l f r e q u e n c y r e s p o n s e c o n t r o l l e d b y u s e r - s u p p l i e d e x t e r n a l f i l t e r c a p a c i t o r s ( c x , c y , a n d c z ) . 5 b a n d w i d t h w i t h e x t e r n a l c a p a c i t o r s = 1 / ( 2 3 2 k c x ) . 6 s e l f - t e s t r e s p o n s e c h a n g e s c u b i c a l l y w i t h v s . 7 t e s t e d a t 3 . 0 v a n d g u a r a n t e e d b y d e s i g n o n l y ( n o t t e s t e d ) t o w o r k o v e r t h e f u l l v o l t a g e r a n g e f r o m 1 . 8 v t o 3 . 6 v . 8 t u r n - o n t i m e i s d e p e n d e n t o n c x , c y , a n d c z a n d i s a p p r o x i m a t e l y 1 6 0 ( c x o r c y o r c z ) + 1 , w h e r e c x , c y , a n d c z a r e i n f a n d t h e r e s u l t i n g t u r n - o n t i m e i s i n m s .
a d x l 3 7 7 d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 4 o f 1 2 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a b l e 2 . p a r a m e t e r r a t i n g a c c e l e r a t i o n ( a n y a x i s ) u n p o w e r e d 1 0 , 0 0 0 g p o w e r e d 1 0 , 0 0 0 g v s 0 . 3 v t o + 3 . 6 v a l l o t h e r p i n s ( g n d 0 . 3 v ) t o ( v s + 0 . 3 v ) o u t p u t s h o r t - c i r c u i t d u r a t i o n ( a n y p i n t o g r o u n d ) i n d e f i n i t e o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e 5 5 c t o + 1 2 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 c t o + 1 5 0 c s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . e s d c a u t i o n
d a t a s h e e t a d x l 3 7 7 r e v . 0 | p a g e 5 o f 1 2 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s r e s 1 s t 2 r e s 3 y o u t 4 n c 1 2 n c 1 1 n c 1 0 n c 9 x o u t g n d g n d n c 5 6 7 8 1 6 z o u t 1 5 v s 1 4 v s 1 3 n c a d x l 3 7 7 t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) + z + x + y n o t e s 1 . n c = n o c o n n e c t . 2 . t h e e x p o s e d p a d i s n o t i n t e r n a l l y c o n n e c t e d , b u t s h o u l d b e s o l d e r e d f o r m e c h a n i c a l i n t e g r i t y . 1 0 7 6 5 - 0 0 2 f i g u r e 2 . p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 3 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n 1 , 3 r e s r e s e r v e d . t h i s p i n m u s t b e c o n n e c t e d t o g n d o r l e f t o p e n . 2 s t s e l f - t e s t . 4 y o u t y c h a n n e l o u t p u t . 5 x o u t x c h a n n e l o u t p u t . 6 , 7 g n d m u s t b e c o n n e c t e d t o g r o u n d . 8 t o 1 3 n c n o c o n n e c t . n o t i n t e r n a l l y c o n n e c t e d . 1 4 , 1 5 v s s u p p l y v o l t a g e . 3 . 0 v t y p i c a l . 1 6 z o u t z c h a n n e l o u t p u t . e p a d e x p o s e d p a d . t h e e x p o s e d p a d i s n o t i n t e r n a l l y c o n n e c t e d , b u t s h o u l d b e s o l d e r e d f o r m e c h a n i c a l i n t e g r i t y .
a d x l 3 7 7 d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 6 o f 1 2 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s n > 2 5 0 f o r a l l t y p i c a l p e r f o r m a n c e f i g u r e s , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . n i s t h e n u m b e r o f p a r t s t e s t e d a n d u s e d t o p r o d u c e t h e h i s t o g r a m s . 3 5 3 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 p e r c e n t o f p o p u l a t i o n ( % ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) 1 . 4 8 0 0 1 . 4 8 2 5 1 . 4 8 5 0 1 . 4 8 7 5 1 . 4 9 0 0 1 . 4 9 2 5 1 . 4 9 5 0 1 . 4 9 7 5 1 . 5 0 0 0 1 . 5 0 2 5 1 . 5 0 5 0 1 . 5 0 7 5 1 . 5 1 0 0 1 . 5 1 2 5 1 . 5 1 5 0 1 . 5 1 7 5 1 . 5 2 0 0 1 0 7 6 5 - 0 0 3 f i g u r e 3 . x - a x i s z e r o g o u t p u t v o l t a g e a t 2 5 c , v s = 3 v 3 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 p e r c e n t o f p o p u l a t i o n ( % ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) 1 . 4 8 0 0 1 . 4 8 2 5 1 . 4 8 5 0 1 . 4 8 7 5 1 . 4 9 0 0 1 . 4 9 2 5 1 . 4 9 5 0 1 . 4 9 7 5 1 . 5 0 0 0 1 . 5 0 2 5 1 . 5 0 5 0 1 . 5 0 7 5 1 . 5 1 0 0 1 . 5 1 2 5 1 . 5 1 5 0 1 . 5 1 7 5 1 . 5 2 0 0 1 0 7 6 5 - 0 0 4 f i g u r e 4 . y - a x i s z e r o g o u t p u t v o l t a g e a t 2 5 c , v s = 3 v 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 p e r c e n t o f p o p u l a t i o n ( % ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) 1 . 4 8 0 0 1 . 4 8 2 5 1 . 4 8 5 0 1 . 4 8 7 5 1 . 4 9 0 0 1 . 4 9 2 5 1 . 4 9 5 0 1 . 4 9 7 5 1 . 5 0 0 0 1 . 5 0 2 5 1 . 5 0 5 0 1 . 5 0 7 5 1 . 5 1 0 0 1 . 5 1 2 5 1 . 5 1 5 0 1 . 5 1 7 5 1 . 5 2 0 0 1 0 7 6 5 - 0 0 5 f i g u r e 5 . z - a x i s o n e g o u t p u t v o l t a g e a t 2 5 c , v s = 3 v o u t p u t v o l t a g e ( v ) t e m p e r a t u r e ( c ) ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 . 4 8 0 1 . 4 8 5 1 . 4 9 0 1 . 4 9 5 1 . 5 0 0 1 . 5 0 5 1 . 5 1 0 1 . 5 1 5 1 . 5 2 0 1 . 5 2 5 1 0 7 6 5 - 0 0 6 f i g u r e 6 . x - a x i s z e r o g o f f s e t v s . t e m p e r a t u r e , v s = 3 v ( 1 4 p a r t s s o l d e r e d t o p c b ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) t e m p e r a t u r e ( c ) ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 . 4 8 0 1 . 4 8 5 1 . 4 9 0 1 . 4 9 5 1 . 5 0 0 1 . 5 0 5 1 . 5 1 0 1 . 5 1 5 1 . 5 2 0 1 . 5 2 5 1 0 7 6 5 - 0 0 7 f i g u r e 7 . y - a x i s z e r o g o f f s e t v s . t e m p e r a t u r e , v s = 3 v ( 1 4 p a r t s s o l d e r e d t o p c b ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) t e m p e r a t u r e ( c ) ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 . 4 8 0 1 . 4 8 5 1 . 4 9 0 1 . 4 9 5 1 . 5 0 0 1 . 5 0 5 1 . 5 1 0 1 . 5 1 5 1 . 5 2 0 1 . 5 2 5 1 0 7 6 5 - 0 0 8 f i g u r e 8 . z - a x i s z e r o g o f f s e t v s . t e m p e r a t u r e , v s = 3 v ( 1 4 p a r t s s o l d e r e d t o p c b )
d a t a s h e e t a d x l 3 7 7 r e v . 0 | p a g e 7 o f 1 2 2 5 0 5 1 0 1 5 2 0 p e r c e n t o f p o p u l a t i o n ( % ) s e n s i t i v i t y ( m v / g ) 6 . 0 0 6 . 0 5 6 . 1 0 6 . 1 5 6 . 2 0 6 . 2 5 6 . 3 0 6 . 3 5 6 . 4 0 6 . 4 5 6 . 5 0 6 . 5 5 6 . 6 0 6 . 6 5 6 . 7 0 6 . 7 5 6 . 8 0 6 . 8 5 6 . 9 0 6 . 9 5 7 . 0 0 1 0 7 6 5 - 0 0 9 f i g u r e 9 . x - a x i s s e n s i t i v i t y a t 2 5 c , v s = 3 v 3 0 2 5 0 5 1 0 1 5 2 0 p e r c e n t o f p o p u l a t i o n ( % ) s e n s i t i v i t y ( m v / g ) 6 . 0 0 6 . 0 5 6 . 1 0 6 . 1 5 6 . 2 0 6 . 2 5 6 . 3 0 6 . 3 5 6 . 4 0 6 . 4 5 6 . 5 0 6 . 5 5 6 . 6 0 6 . 6 5 6 . 7 0 6 . 7 5 6 . 8 0 6 . 8 5 6 . 9 0 6 . 9 5 7 . 0 0 1 0 7 6 5 - 0 1 0 f i g u r e 1 0 . y - a x i s s e n s i t i v i t y a t 2 5 c , v s = 3 v 1 6 1 2 1 4 1 0 0 2 4 6 8 p e r c e n t o f p o p u l a t i o n ( % ) s e n s i t i v i t y ( m v / g ) 6 . 0 0 6 . 0 5 6 . 1 0 6 . 1 5 6 . 2 0 6 . 2 5 6 . 3 0 6 . 3 5 6 . 4 0 6 . 4 5 6 . 5 0 6 . 5 5 6 . 6 0 6 . 6 5 6 . 7 0 6 . 7 5 6 . 8 0 6 . 8 5 6 . 9 0 6 . 9 5 7 . 0 0 1 0 7 6 5 - 0 1 1 f i g u r e 1 1 . z - a x i s s e n s i t i v i t y a t 2 5 c , v s = 3 v 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 0 0 o u t p u t ( g ) r e f e r e n c e a c c e l e r a t i o n ( g ) 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 z - a x i s x - a x i s y - a x i s 1 0 7 6 5 - 0 1 2 f i g u r e 1 2 . t y p i c a l o u t p u t l i n e a r i t y o v e r t h e d y n a m i c r a n g e 1 0 1 s e n s i t i v i t y ( m v / g ) f r e q u e n c y ( h z ) 1 0 1 0 0 1 k 1 0 k x - a x i s , y - a x i s r e s p o n s e z - a x i s r e s p o n s e 1 0 7 6 5 - 0 1 3 f i g u r e 1 3 . t y p i c a l f r e q u e n c y r e s p o n s e
a d x l 3 7 7 d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 8 o f 1 2 t h e o r y o f o p e r a t i o n t h e a d x l 3 7 7 i s a c o m p l e t e 3 - a x i s a c c e l e r a t i o n m e a s u r e m e n t s y s t e m w i t h a t y p i c a l m e a s u r e m e n t r a n g e o f 2 0 0 g . t h e a d x l 3 7 7 c o n t a i n s a p o l y s i l i c o n , s u r f a c e - m i c r o m a c h i n e d s e n s o r a n d s i g n a l c o n d i t i o n i n g c i r c u i t r y t o i m p l e m e n t a n o p e n - l o o p a c c e l e r a t i o n m e a s u r e m e n t a r c h i t e c t u r e . t h e o u t p u t s i g n a l s a r e a n a l o g v o l t a g e s t h a t a r e p r o p o r t i o n a l t o a c c e l e r a t i o n . t h e a c c e l e r o m e t e r c a n m e a - s u r e t h e s t a t i c a c c e l e r a t i o n o f g r a v i t y i n t i l t - s e n s i n g a p p l i c a t i o n s , a s w e l l a s d y n a m i c a c c e l e r a t i o n r e s u l t i n g f r o m m o t i o n , s h o c k , o r v i b r a t i o n . t h e s e n s o r i s a p o l y s i l i c o n , s u r f a c e - m i c r o m a c h i n e d s t r u c t u r e b u i l t o n t o p o f a s i l i c o n w a f e r . p o l y s i l i c o n s p r i n g s s u s p e n d t h e s t r u c t u r e o v e r t h e s u r f a c e o f t h e w a f e r a n d p r o v i d e r e s i s t a n c e a g a i n s t a c c e l e r a t i o n f o r c e s . d e f l e c t i o n o f t h e s t r u c t u r e i s m e a - s u r e d u s i n g a d i f f e r e n t i a l c a p a c i t o r t h a t c o n s i s t s o f i n d e p e n d e n t f i x e d p l a t e s a n d p l a t e s a t t a c h e d t o t h e m o v i n g m a s s . t h e f i x e d p l a t e s a r e d r i v e n b y 1 8 0 o u t - o f - p h a s e s q u a r e w a v e s . a c c e l e r a t i o n d e f l e c t s t h e m o v i n g m a s s a n d u n b a l a n c e s t h e d i f f e r e n t i a l c a p a c i t o r , r e s u l t i n g i n a s e n s o r o u t p u t w h o s e a m p l i t u d e i s p r o p o r t i o n a l t o a c c e l e r a t i o n . p h a s e - s e n s i t i v e d e m o d u l a t i o n t e c h n i q u e s a r e t h e n u s e d t o d e t e r m i n e t h e m a g n i t u d e a n d d i r e c t i o n o f t h e a c c e l e r a t i o n . t h e d e m o d u l a t o r o u t p u t i s a m p l i f i e d a n d b r o u g h t o f f c h i p t h r o u g h a 3 2 k r e s i s t o r . t h e u s e r t h e n s e t s t h e s i g n a l b a n d w i d t h o f t h e d e v i c e b y a d d i n g a c a p a c i t o r . t h i s f i l t e r i n g i m p r o v e s m e a s u r e m e n t r e s o l u t i o n a n d h e l p s p r e v e n t a l i a s i n g . m e c h a n i c a l s e n s o r t h e a d x l 3 7 7 u s e s a s i n g l e s t r u c t u r e f o r s e n s i n g t h e a c c e l e r a - t i o n i n t h e x - a x i s , y - a x i s , a n d z - a x i s . a s a r e s u l t , t h e t h r e e s e n s e d i r e c t i o n s a r e h i g h l y o r t h o g o n a l w i t h l i t t l e c r o s s - a x i s s e n s i t i v i t y . m e c h a n i c a l m i s a l i g n m e n t o f t h e s e n s o r d i e t o t h e p a c k a g e o r m i s a l i g n m e n t o f t h e p a c k a g e t o t h e p c b i s t h e c h i e f s o u r c e o f c r o s s - a x i s s e n s i t i v i t y . m e c h a n i c a l m i s a l i g n m e n t c a n b e c a l i b r a t e d a t t h e s y s t e m l e v e l . p e r f o r m a n c e r a t h e r t h a n u s i n g a d d i t i o n a l t e m p e r a t u r e c o m p e n s a t i o n c i r c u i t r y , t h e a d x l 3 7 7 u s e s i n n o v a t i v e d e s i g n t e c h n i q u e s t o e n s u r e h i g h p e r f o r m a n c e . a s a r e s u l t , t h e r e i s n e i t h e r q u a n t i z a t i o n e r r o r n o r n o n m o n o t o n i c b e h a v i o r , a n d t e m p e r a t u r e h y s t e r e s i s i s v e r y l o w .
d a t a s h e e t a d x l 3 7 7 r e v . 0 | p a g e 9 o f 1 2 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n p o w e r s u p p l y d e c o u p l i n g f o r m o s t a p p l i c a t i o n s , a s i n g l e 0 . 1 f c a p a c i t o r , c d c , p l a c e d c l o s e t o t h e a d x l 3 7 7 s u p p l y p i n s a d e q u a t e l y d e c o u p l e s t h e a c c e l e r o m e t e r f r o m n o i s e o n t h e p o w e r s u p p l y . h o w e v e r , i n a p p l i c a t i o n s w h e r e n o i s e i s p r e s e n t a t t h e 5 0 k h z i n t e r n a l c l o c k f r e q u e n c y ( o r a n y h a r m o n i c t h e r e o f ) , a d d i t i o n a l c a r e i n p o w e r s u p p l y b y p a s s i n g i s r e q u i r e d b e c a u s e t h i s n o i s e c a n c a u s e e r r o r s i n a c c e l e r a t i o n m e a s u r e m e n t . i f a d d i t i o n a l d e c o u p l i n g i s n e e d e d , a 1 0 0 ( o r s m a l l e r ) r e s i s t o r o r f e r r i t e b e a d c a n b e i n s e r t e d i n t h e s u p p l y l i n e . i n a d d i t i o n , a l a r g e r b u l k b y p a s s c a p a c i t o r ( 1 f o r g r e a t e r ) c a n b e a d d e d i n p a r a l l e l t o c d c . e n s u r e t h a t t h e c o n n e c t i o n f r o m t h e a d x l 3 7 7 g r o u n d t o t h e p o w e r s u p p l y g r o u n d i s l o w i m p e d a n c e b e c a u s e n o i s e t r a n s m i t t e d t h r o u g h g r o u n d h a s a s i m i l a r e f f e c t a s n o i s e t r a n s m i t t e d t h r o u g h v s . s e t t i n g t h e b a n d w i d t h u s i n g c x , c y , a n d c z t h e a d x l 3 7 7 h a s p r o v i s i o n s f o r b a n d - l i m i t i n g t h e x o u t , y o u t , a n d z o u t p i n s . a c a p a c i t o r m u s t b e a d d e d a t e a c h o f t h e s e p i n s t o i m p l e m e n t l o w - p a s s f i l t e r i n g f o r a n t i a l i a s i n g a n d n o i s e r e d u c t i o n . t h e e q u a t i o n f o r t h e 3 d b b a n d w i d t h i s f 3 d b = 1 / ( 2 3 2 k c x ) o r m o r e s i m p l y , f 3 d b = 5 f / c x t h e t o l e r a n c e o f t h e i n t e r n a l r e s i s t o r ( r f i l t ) t y p i c a l l y v a r i e s b y a s m u c h a s 1 5 % o f i t s n o m i n a l v a l u e ( 3 2 k ) , a n d t h e b a n d w i d t h v a r i e s a c c o r d i n g l y . a m i n i m u m c a p a c i t a n c e o f 1 0 0 0 p f f o r c x , c y , a n d c z i s r e c o m m e n d e d i n a l l c a s e s . t a b l e 4 . f i l t e r c a p a c i t o r s e l e c t i o n f o r c x , c y , a n d c z b a n d w i d t h ( h z ) c a p a c i t o r ( f ) 5 0 0 . 1 0 1 0 0 0 . 0 5 2 0 0 0 . 0 2 5 5 0 0 0 . 0 1 1 0 0 0 0 . 0 0 5 s e l f - t e s t t h e s t p i n c o n t r o l s t h e s e l f - t e s t f e a t u r e . w h e n t h i s p i n i s s e t t o v s , a n e l e c t r o s t a t i c f o r c e i s e x e r t e d o n t h e a c c e l e r o m e t e r b e a m . t h e r e s u l t i n g m o v e m e n t o f t h e b e a m a l l o w s t h e u s e r t o t e s t w h e t h e r t h e a c c e l e r o m e t e r i s f u n c t i o n a l . t h e t y p i c a l c h a n g e i n o u t p u t i s 1 . 0 8 g ( c o r r e s p o n d i n g t o 6 . 5 m v ) f o r t h e x - a x i s , + 1 . 0 8 g ( o r + 6 . 5 m v ) f o r t h e y - a x i s , a n d + 1 . 8 3 g ( o r + 1 1 . 5 m v ) f o r t h e z - a x i s . t h e s t p i n c a n b e l e f t o p e n c i r c u i t o r c o n n e c t e d t o g r o u n d ( g n d ) i n n o r m a l u s e . n e v e r e x p o s e t h e s t p i n t o v o l t a g e s g r e a t e r t h a n v s + 0 . 3 v . i f t h e s y s t e m d e s i g n i s s u c h t h a t t h i s c o n d i t i o n c a n n o t b e g u a r a n - t e e d ( f o r e x a m p l e , i f m u l t i p l e s u p p l y v o l t a g e s a r e p r e s e n t ) , i t i s r e c o m m e n d e d t h a t a c l a m p i n g d i o d e w i t h l o w f o r w a r d v o l t a g e b e c o n n e c t e d b e t w e e n s t a n d v s . s e l e c t i n g f i l t e r c h a r a c t e r i s t i c s : n o i s e / b a n d w i d t h t r a d e - o f f t h e s e l e c t e d a c c e l e r o m e t e r b a n d w i d t h u l t i m a t e l y d e t e r m i n e s t h e m e a s u r e m e n t r e s o l u t i o n ( s m a l l e s t d e t e c t a b l e a c c e l e r a t i o n ) . f i l t e r i n g c a n b e u s e d t o l o w e r t h e n o i s e f l o o r , t h e r e b y i m p r o v i n g t h e r e s o l u t i o n o f t h e a c c e l e r o m e t e r . r e s o l u t i o n i s d e p e n d e n t o n t h e a n a l o g f i l t e r b a n d w i d t h a t x o u t , y o u t , a n d z o u t . t h e o u t p u t o f t h e a d x l 3 7 7 h a s a t y p i c a l b a n d w i d t h o f 1 0 0 0 h z . t h e u s e r m u s t f i l t e r t h e s i g n a l a t t h i s p o i n t t o l i m i t a l i a s i n g e r r o r s . t h e a n a l o g b a n d w i d t h m u s t b e n o m o r e t h a n h a l f t h e a n a l o g - t o - d i g i t a l s a m p l i n g f r e q u e n c y t o m i n i m i z e a l i a s i n g . t h e a n a l o g b a n d w i d t h c a n b e d e c r e a s e d f u r t h e r t o r e d u c e n o i s e a n d i m p r o v e r e s o l u t i o n . t h e a d x l 3 7 7 n o i s e h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f w h i t e g a u s s i a n n o i s e , w h i c h c o n t r i b u t e s e q u a l l y a t a l l f r e q u e n c i e s a n d i s d e s c r i b e d i n t e r m s o f g / h z ( t h a t i s , t h e n o i s e i s p r o p o r t i o n a l t o t h e s q u a r e r o o t o f t h e a c c e l e r o m e t e r b a n d w i d t h ) . l i m i t t h e b a n d w i d t h t o t h e l o w e s t f r e q u e n c y r e q u i r e d b y t h e a p p l i c a t i o n t o m a x i m i z e t h e r e s o l u t i o n a n d d y n a m i c r a n g e o f t h e a c c e l e r o m e t e r . w i t h t h e s i n g l e - p o l e r o l l - o f f c h a r a c t e r i s t i c , t h e t y p i c a l n o i s e o f t h e a d x l 3 7 7 i s d e t e r m i n e d b y r m s n o i s e = n o i s e d e n s i t y ) 1 . 6 ( u b w i t i s o f t e n u s e f u l t o k n o w t h e p e a k v a l u e o f t h e n o i s e . p e a k - t o - p e a k n o i s e c a n o n l y b e e s t i m a t e d b y s t a t i s t i c a l m e t h o d s . t a b l e 5 c a n b e u s e d t o e s t i m a t e t h e p r o b a b i l i t y o f e x c e e d i n g v a r i o u s p e a k v a l u e s , g i v e n t h e r m s v a l u e . t a b l e 5 . e s t i m a t i o n o f p e a k - t o - p e a k n o i s e p e a k - t o - p e a k v a l u e p e r c e n t a g e o f t i m e t h a t n o i s e e x c e e d s n o m i n a l p e a k - t o - p e a k v a l u e ( % ) 2 r m s 3 2 4 r m s 4 . 6 6 r m s 0 . 2 7 8 r m s 0 . 0 0 6
a d x l 3 7 7 d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 0 o f 1 2 a x e s o f a c c e l e r a t i o n s e n s i t i v i t y f i g u r e 1 4 s h o w s t h e a x e s o f s e n s i t i v i t y f o r t h e a c c e l e r o m e t e r . f i g u r e 1 5 s h o w s t h e o u t p u t r e s p o n s e w h e n t h e a c c e l e r o m e t e r i s o r i e n t e d p a r a l l e l t o e a c h o f t h e s e a x e s . a z a y a x 1 0 7 6 5 - 0 1 4 f i g u r e 1 4 . a x e s o f a c c e l e r a t i o n s e n s i t i v i t y ( c o r r e s p o n d i n g o u t p u t v o l t a g e i n c r e a s e s w h e n a c c e l e r a t e d a l o n g t h e s e n s i t i v e a x i s ) x o u t = ? 1 g y o u t = 0 g z o u t = 0 g g r a v i t y x o u t = 0 g y o u t = 1 g z o u t = 0 g x o u t = 0 g y o u t = ? 1 g z o u t = 0 g x o u t = 1 g y o u t = 0 g z o u t = 0 g x o u t = 0 g y o u t = 0 g z o u t = 1 g x o u t = 0 g y o u t = 0 g z o u t = ? 1 g t o p t o p t o p t o p 1 0 7 6 5 - 0 1 5 f i g u r e 1 5 . o u t p u t r e s p o n s e v s . o r i e n t a t i o n t o g r a v i t y
d a t a s h e e t a d x l 3 7 7 r e v . 0 | p a g e 1 1 o f 1 2 l a y o u t a n d d e s i g n r e c o m m e n d a t i o n s f i g u r e 1 6 s h o w s t h e r e c o m m e n d e d s o l d e r i n g p r o f i l e ; t a b l e 6 d e s c r i b e s t h e p r o f i l e f e a t u r e s . f i g u r e 1 7 s h o w s t h e r e c o m m e n d e d p c b l a y o u t o r s o l d e r l a n d d r a w i n g . t p t l t 2 5 c t s p r e h e a t c r i t i c a l z o n e t l t o t p t e m p e r a t u r e t i m e r a m p - d o w n r a m p - u p t s m i n t s m a x t p t l 1 0 7 6 5 - 0 1 6 f i g u r e 1 6 . r e c o m m e n d e d s o l d e r i n g p r o f i l e t a b l e 6 . r e c o m m e n d e d s o l d e r i n g p r o f i l e p r o f i l e f e a t u r e s n 6 3 / p b 3 7 p b - f r e e a v e r a g e r a m p r a t e ( t l t o t p ) 3 c / s e c m a x 3 c / s e c m a x p r e h e a t m i n i m u m t e m p e r a t u r e ( t s m i n ) 1 0 0 c 1 5 0 c m a x i m u m t e m p e r a t u r e ( t s m a x ) 1 5 0 c 2 0 0 c t i m e , t s m i n t o t s m a x ( t s ) 6 0 s e c t o 1 2 0 s e c 6 0 s e c t o 1 8 0 s e c r a m p - u p r a t e ( t s m a x t o t l ) 3 c / s e c m a x 3 c / s e c m a x t i m e m a i n t a i n e d a b o v e l i q u i d o u s ( t l ) 6 0 s e c t o 1 5 0 s e c 6 0 s e c t o 1 5 0 s e c l i q u i d o u s t e m p e r a t u r e ( t l ) 1 8 3 c 2 1 7 c p e a k t e m p e r a t u r e ( t p ) 2 4 0 c + 0 c / ? 5 c 2 6 0 c + 0 c / ? 5 c t i m e w i t h i n 5 c o f a c t u a l p e a k t e m p e r a t u r e ( t p ) 1 0 s e c t o 3 0 s e c 2 0 s e c t o 4 0 s e c r a m p - d o w n r a t e ( t p t o t l ) 6 c / s e c m a x 6 c / s e c m a x t i m e 2 5 c t o p e a k t e m p e r a t u r e ( t 2 5 c ) 6 m i n u t e s m a x 8 m i n u t e s m a x c e n t e r p a d i s n o t i n t e r n a l l y c o n n e c t e d b u t s h o u l d b e s o l d e r e d f o r m e c h a n i c a l i n t e g r i t y 0 . 4 0 m a x 0 . 5 0 0 . 2 5 1 . 6 0 0 . 5 0 0 . 2 5 3 3 0 . 3 0 m a x 1 . 6 0 d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s 1 0 7 6 5 - 0 1 7 f i g u r e 1 7 . r e c o m m e n d e d p c b l a y o u t
a d x l 3 7 7 d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 2 o f 1 2 o u t l i n e d i m e n s i o n s 3 . 1 0 3 . 0 0 s q 2 . 9 0 0 . 3 0 0 . 2 5 0 . 1 8 1 . 7 0 1 . 6 0 s q 1 . 5 0 1 0 . 5 0 b s c b o t t o m v i e w t o p v i e w 1 6 5 8 9 1 2 1 3 4 e x p o s e d p a d p i n 1 i n d i c a t o r 0 . 4 5 0 . 4 0 0 . 3 5 s e a t i n g p l a n e 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 1 5 2 r e f 0 . 2 0 m i n c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 p i n 1 i n d i c a t o r 1 . 5 0 1 . 4 5 1 . 4 0 f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . 0 4 - 2 7 - 2 0 1 0 - a f i g u r e 1 8 . 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ l q ] 3 m m 3 m m b o d y , t h i c k q u a d ( c p - 1 6 - 2 8 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 m e a s u r e m e n t r a n g e s p e c i f i e d v o l t a g e t e m p e r a t u r e r a n g e p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n b r a n d i n g a d x l 3 7 7 b c p z - r l 2 0 0 g 3 v 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d l f c s p _ l q c p - 1 6 - 2 8 y 4 p a d x l 3 7 7 b c p z - r l 7 2 0 0 g 3 v 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d l f c s p _ l q c p - 1 6 - 2 8 y 4 p e v a l - a d x l 3 7 7 z e v a l u a t i o n b o a r d 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t . ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . d 1 0 7 6 5 - 0 - 9 / 1 2 ( 0 )

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