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ST发布多款新型MEMS传感器,突破性能功耗比,解锁可穿戴应用新场

来源:厂商供稿 作者:意法半导体 2022-06-08 14:43 次阅读


意法半导体即将发布一系列具有更高的性能功耗比的新型传感器。LSM6DSV16X是具有机器学习内核的MEMS惯性传感器的最新成员,具有更高精确度和更低功耗。此外,Qvar静电感测也首次集成于这类器件,能够监测环境静电电荷的变化。
我们同时还发布了首款双满量程压力传感器:LPS22DF和LPS28DFW,功耗低至1.7 µA,绝对精度达到0.5 hPa;三轴加速度计LIS2DU12,功耗仅为0.45 µA。

LSM6DSV16X

便携式设备呼唤更高效的惯性传感器


尽管手机摄像头的图像质量在不断提升,制造商仍面临图像稳定性方面的挑战。许多人使用来提高整体清晰度,但仍然无法达到物理图像稳定器的效果。在手机摄像场景中,由惯性MEMS感应摄像头的移动,同时图像传感器沿相反方向移动以进行补偿。但智能手机的紧密外壳和能耗限制会给惯性MEMS的使用带来挑战。AR和VR头戴式设备也需要效率更高的传感器。在追踪头部或手部运动时,精度至关重要。精确且快速的传感器可提供更真实的体验,甚至能够缓解VR晕动症。但由于这些设备大部分采用电池供电,对能耗要求也越来越高。

在设计高能效惯性传感器时,工程师遇到了实际的困难。为提高性能,工程师会尝试使用滤波器和其他机制来降低信噪比,但这也增加了功耗。工程师需要在稳定性和电池寿命间做出取舍。此外,由于MEMS必须采用小封装,工程师无法通过增大体积提高MEMS精度。

低功耗模式仅消耗0.65 mALSM6DSV16X借助其机械结构中的新型弹簧设计解决了这个问题。此外,意法半导体调整了放大器的增益,可在提高性能的同时保持低功耗。因此,LSM6DSV16X在高性能模式下(陀螺仪和加速度计功耗合计)仅消耗0.65 mA,相比之下,LSM6DSRX要消耗1.2 mA,尽管这两种器件在低功耗模式下具有类似的噪声水平。为智能手机开发光学图像稳定器的工程师不再需要面对性能与功耗之间的矛盾。相比之下,竞争对手的器件在低功耗模式下的功耗至少是意法半导体的两倍。

▲LSM6DSV16X


MLC运行速度提升2倍,支持自适应配置(ASC)

机器学习内核(MLC)是另一项有助于节能的特性。借助决策树运行传感器的信息,无需唤醒微控制器,从而显著降低总功耗。LSM6DSV16X中MLC的运行速度是前代产品的两倍,输出数据率(ODR)提高到100 Hz~240 Hz。因此,工程师可在给定时间内处理更多数据,节省更多能量。

用户也可使用16个有限状态机(FSM),识别特定模式。此外,这个新器件支持自适应配置,使FSM能够重新进行自我配置,而无需唤醒MCU。开发人员可对将触发重新配置的各种条件和环境进行编程,实现更高的灵活性。最后,MLC和FSM均可以相互通知,实现更智能的应用,更准确地跟踪物理活动,如检测智能手机是否朝下放置等功能。

Qvar为人数统计等新应用开启大门

LSM6DSV16X将Qvar引入了LSM6系列MEMS惯性传感器。工程师只需连接两个电极即可测量环境静电荷的变化,并通过更改两个寄存器来启用此功能。Qvar为人数统计等新应用开启了大门。工程师可将电极置于墙壁,来测量是否有人靠近,而无需使用和光电二极管。我们还编写了相应的应用笔记,帮助设计人员开发演示模型。此外,意法半导体将在年底前提供更多使用案例。LSM6DSV16X通过Qvar与引脚之间的引脚共享机制,与LSM6DS系列的其他成员引脚兼容。

▲Qvar


LPS22DF和LPS28DFW

水体感应的难题随着可穿戴设备的广泛应用,活动跟踪功能成为标配,压力传感器必须适应更广泛的物理场景。从爬山到游泳,传感器必须能够可靠地跟踪用户,提供其物理活动的准确信息。而其中的挑战在于,爬山或爬楼梯与在泳池中游泳完全不同,因为水体会带来不同的压力。例如,潜入10米深的水中时会施加14.5 PSI的压力,与海平面的大气压力相同。因此,压力传感器必须考虑到截然不同的物理条件,而不会产生过大的功耗。

▲LPS22DF


高性能模式下仅耗电9.1 µA和7 µA

首款支持双满量程的压力传感器LPS22DF和LPS28DFW可帮助解决这个问题。它们可以检测用户是位于水上还是水下,并切换到相应的量程。LPS22DF最大支持1,260 hPa的压力,而LPS28DFW则支持高达4000 hPa的压力,两者在高性能模式下消耗分别为9.1 µA和7 µA。相比之下,LPS22HB在1260 hPa的最大压力下消耗12 µA。

澳门新莆京在线登录 ▲LPS28DFW


LIS2DU12

澳门新莆京在线登录 LIS2DU12在性能与能耗之间实现了新的平衡。由于配备了新型LC和抗混叠滤波器,该产品比前代更加精确。LC滤波器可以过滤电气噪声,抗混叠滤波器可以防止采样误差,两者均可大幅提高信号质量,而不会显著增加功耗。上一代的LIS2DW12在低功耗模式下仅消耗380 nA,而更精确的新型LIS2DU12只消耗450 nA。相比之下,竞争对手的产品功耗往往在1 µA左右徘徊。

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    oelectronics STPSC 650V肖特基碳化硅二极管是一款超高性能功率肖特基二极管。该器件采用宽带隙材料,可以设计具有650V额定电压的肖特基二极管结构。得益于肖特基结构,在关闭时不会显示恢复,且振铃模式可以忽略不计。即使是最轻微的电容式关断特性也不受温度影响。这些器件特别适用于PFC应用,它们可以提高硬开关条件下的性能。高正向浪涌能力确保在瞬态阶段具有良好的稳健性。 STPSC12065-Y和STPSC20065-Y器件符合AEC-Q101标准,可用于汽车应用。STPSC12065-Y和STPSC20065-Y是支持PPAP且符合ECOPACK®2标准的元件。 特性 无反向恢复或可忽略不&...
    发表于 11-09 12:07 209次 阅读

    PWD5F60TR STMicroelectronics PWD5F60高密度功率驱动器

    oelectronics PWD5F60高密度功率驱动器在单一紧凑型系统级封装 (SiP) 中集成了栅极驱动器和四个N通道功率MOSFET,采用双半桥配置。集成式功率MOSFET的漏源导通电阻或RDS (ON) 为1.38Ω,漏源击穿电压为600V。嵌入式栅极驱动器的高侧可方便地通过集成自举二极管供电。PWD5F60功率驱动器的集成度高,因此能在空间受限的应用中高效地驱动负载。 PWD5F60接受在10V至20V宽范围内的电源电压 (VCC),在上、下驱动部分均具有欠压闭锁 (UVLO) 保护功能,以防电源开关在低效率或危险条件下工作。PWD5F60具有宽输入电压范围,因此可轻&...
    发表于 11-09 12:07 173次 阅读

    STM32L4P5AGI6 STMicroelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU)

    oelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU) 不仅扩展了超低功耗产品组合,还提高了产品性能,采用Arm® 树皮-M4内核(具有DSP和浮点单元 (FPU),频率为120MHz)。STM32L4P5产品组合具有512KB至1MB闪存,采用48-169引脚封装。STM32L4Q5具有1MB闪存,提供额外加密加速器引擎(AES、HASH和PKA)。 特性 超低功率,灵活功率控制 电源:1.71V至3.6V 温度范围:-40°C至85°C或-40°C至125°C 批量采集模式(BAM) VBAT模块中150nA:为RTC和32x32位储备寄存器供电 关断模式下,22nA(5个唤醒引脚ʌ...
    发表于 11-06 09:07 367次 阅读

    ST715C50R STMicroelectronics 低静态电流LDO线性稳压器

    oelectronics低静态电流LDO线性稳压器经过优化提供超低静态电流 (I)。I比其供电的平均负载电流低,或者相当。该功能对于电力有限的应用非常有必要,例如电池供电的设备或长时间待机、符合环保标准的设备。这延长了电池寿命,降低了整体功耗。 这些低静态电流LDO稳压器非常适合用于便携式消费类电子设备,例如智能手机、智能手表、蓝牙耳机和可穿戴设备。工业、智能建筑和智能家居传感器还得益于超低静态电流(工作和禁用(待机) 模式下...
    发表于 11-05 17:07 145次 阅读

    LD56100DPU33R STMicroelectronics LD56100超低噪声线性稳压器

    oelectronics LD56100超低噪声线性稳压器在1.8-5.5V输入电压范围内提供1A电流,典型压差为120mV。LD56100采用DFN8 (1.2x1.6mm) 封装,在最大程度上节约空间。该器件通过输出上的陶瓷电容保持稳定。LD56100适合用于低功耗电池供电应用,具有超低压差、低静态电流、快速瞬态响应和内部软启动电路等功能。 特性 输入电压:1.8V至5.5V 超低压差(120mV典型值,1A负载和VOUT=3.3V时) 非常低的静态电流(无负载时的典型值为100μA,断开模式下典型值为0.03μA) 输出电压容差:±1%(-40°C至+85°C) 超低噪声ʍ...
    发表于 11-05 17:07 202次 阅读

    VN7000AYTR STMicroelectronicsVND70x0汽车用高侧驱动器

    半导体 VND70x0 车用高侧驱动器是单或双通道高侧驱动器,采用 ST 专有 VIPower® M0-7 技术制造,并采用 SO-8、PowerSSO-12 和 PowerSSO-16 封装形式。这些器件用于通过 3V 和 5V CMOS 兼容型接口驱动 12V 汽车接地负载。 特性 极低电压操作,用于深冷分级应用 合格汽车 综合的普遍的一般常规 单通道或双通道智能高侧驱动器与多感觉或电流感觉模拟反馈 非常低的待机电流 兼容3V和5VCMOS输出 多感官诊断功能 多路/电流感知模拟反馈:高精度比例电流镜负载电流、VCC电源电压和TCHIP器件温度 过载和短到地面(功率限制)指示 热停机指示 OFF-状态开负载检测 输出短到VCC检测 感觉启用/禁用 贸易保护措施(向歹徒缴纳的)保护费 未压缩关机 高压钳 负载电流限制 快速热瞬变的自限制 具有专用故障复位引脚的超温或功率限制的可配置闭锁 地面损失和VCC损失 带有外部组件的反向电池 静电放电保护 ...
    发表于 10-30 14:06 211次 阅读

    PWD13F60 STMicroelectronics PWD13F60栅极驱动器

    oelectronics PWD13F60栅极驱动器是一款高密度电源驱动器和高压全桥,带集成栅极驱动器。PWD13F60器件接受电源电压范围广,受低压UVLO检测保护。这些PWD13F60栅极驱动器电源系统级封装和高压功率MOSFET具有低R (320mΩ) 和600V漏源击穿电压。PWD13F60栅极驱动器轻松连接微控制器和DSP单位或霍尔效应传感器,输入引脚范围广。这些PWD13F60栅极驱动器还具有宽驱动器电源电压、内部自举二极管,输出与输入同步,让设计更加灵活、简单和快速。PWD13F60采用10mmx13mmx1.0mm VFQFPN封装。典型应用包括工厂自动化、电机驱动器(用于工业和家用电器)、风扇和泵以及电源装置。 特性 电力系统级封装集成栅极驱动器和高压功率MOSFET 低R DS(开启)=320mΩ BVDSS =600伏 适合用作 全桥 双独立半...
    发表于 10-30 14:06 243次 阅读

    LDLN025M18R STMicroelectronics LDLN025 250mA超低噪声LDO

    oelectronics LDLN025 250mA超低噪声LDO的输入电压范围为1.5V至5.5V,250mA负载下的压差极低。LDLN025可延长需要长待机时间应用的电池寿命。该LDO的静态电流非常低,空载时仅12μA。LDLN025提供非常干净的输出,得益于其超低噪声值和高电源抑制比 (PSRR) 特性,非常适合用于超敏感型负载。该LDO采用陶瓷电容器,因此性能稳定。 特性 超低输出噪声:6.5μ VRMS 工作输入电压范围:1.5V至5.5V 输出电流高达250mA 非常低的静态电流:空载时为12μA 超低压差:250mV (250mA) 极高PSRR:80dB@100Hz、60dB@100kHz 线路、负载和温度范围内...
    发表于 10-30 14:06 143次 阅读

    LDL212PV33R STMicroelectronics LDL212 1.2A低压降线性稳压器IC

    oelectronics LDL212 1.2A低压降线性稳压器IC可在2.5V至18V输入电压范围内提供最大1.2A电流。LDL212在1.2A电流下的典型压差值为350mV。LDL212适合用于在SMPS中实现直接稳压和在直流-直流转换器中实现二次线性稳压。该 IC 在 120Hz 时具有 87dB 的高电源抑制比,100kHz 时为 40dB。LDL212 采用使能逻辑控制功能实现关断模式,从而降低总电流消耗。该器件还具有限流、SOA和热保护功能。 特性 输入电压范围:1.6V至5.5V 极低压差(1A负载下的典型值为300mV) 低静态电流(无负载时的典型值为35μA,断开模式下的典型值为1μA) 输出电压容差:±2...
    发表于 10-30 11:06 171次 阅读

    LED2001PHR STMicroelectronics LED200x Monolithic Step-Down DC-DC Converters

    oelectronics LED200x单片步进式DC-DC转换器是850k Hz的转换器,设计成精确的恒流源,可调节的电流能力可达4ADC。 嵌入式PWM调光电路提供LED亮度控制。 由于高开关频率和陶瓷输出电容兼容性,整体应用的尺寸被最小化。 器保护,防止热过热,过流和输出短路。 特性 3V到18V工作输入电压范围 850千赫兹固定开关频率 100mV类型。 电流感电压下降 PWM调光 ± 7% output current accuracy 同步整改 95mΩ HS / 69mΩ LS typical R DS(开启) 峰电流模式架构 嵌入式补偿网络 内部限流 陶瓷输出电容器兼容 热停机 申请 高亮度LED驱动 一般照明 卤素子弹再置术 签名 ...
    发表于 10-30 11:06 156次 阅读

    STSPIN32F0B STMicroelectronics STSPIN32F0B高级单分流BLDC控制器

    oelectronics STSPIN32F0B高级单分流BLDC控制器是一款系统级封装器件,提供的集成解决方案适用于使用不同驱动模式驱动三相无刷电机。STSPIN32F0B控制器内置三个半桥栅极驱动器,能够驱动功率MOSFET,电流能力为600mA(拉电流和灌电流)。得益于集成联锁功能,不能同时驱动相同半桥的高侧和低侧开关。 该器件设有内部直流/直流降压转换器,可提供3.3V电压,适合为MCU和外部元件供电。另外,内部LDO线性稳压器可为栅极驱动器提供电源电压。集成运算放大器可用于信号调理,从而在&#...
    发表于 10-30 10:06 349次 阅读

    STCMB1TR STMicroelectronics STCMB1转换模式 (TM) PFC

    oelectronics STCMB1转换模式 (TM) PFC包含高电压双端控制器、高达800V额定电压部分以及监视这三块运行的胶合逻辑。PFC部分采用专有的恒定导通时间控制方法,无需正弦输入参考。这可减少系统成本和外部零部件数量。 特性 一般特性 SO20W封装 800V高压启动,带集成输入电压检测 有源输入滤波电容放电电路,可降低待机功耗,通过IEC 62368-1和UL Demko认证 适用于两款转换器的独立调试模式 PFC控制器特性 增强型恒定导通时间PFCʌ...
    发表于 10-30 10:06 262次 阅读

    LD39100PU18RY STMicroelectronics LD39100低噪声稳压器

    oelectronics LD39100低噪声稳压器最大电流为1A, 输入电压范围为1.5-5.5V,典型压差为200mV。该器件的输入和输出采用陶瓷电容器,具有超低压差、低静态电流和低噪声等特点。这些特性让LD39100非常适合低功率电池供电应用。电源抑制在低频率时为70dB,在10kHz时开始滚降。通过使能逻辑控制功能,LD39100可在消耗总电流低于1μA时处于关断模式。该器件还具有短路恒流限制和热保护功能。LD39100还提供符合AEC-Q100标准的版本,采用侧面可湿的DFN6 (3x3mm) 封装。 特性 符合AEC-Q100标准 输入电压范围:1.5V至5.5V 超低压差(1A负载时的典型值为200mV) 极低静态电流(无负载时的典型值为20μA,1A负载时的典ࣁ...
    发表于 10-30 10:06 262次 阅读

    L6498DTR STMicroelectronics L6498高压半桥驱动器

    oelectronics L6498高压半桥驱动器是采用BCD6“离线”技术制造的高压器件。该驱动器是用于N通道功率MOSFET或IGBT的单芯片半桥栅极驱动器。高侧(浮动)截面设计承受高达500V的直流电压轨,具有600V瞬态耐受电压。逻辑输入端兼容CMOS/TTL,低至3.3V,可轻松连接微控制器或DSP等控制单元。 两个器件输出实现灌2.5A和源2A电流,因此L6498特别适合用于中大容量功率MOSFET/IGBT。由于集成联锁功能,所以输出不能同时驱动高位。位于下、上驱动部分的独立UVLO保护电路防止在低效率或...
    发表于 10-30 10:06 300次 阅读

    L6494LDTR STMicroelectronics L6494高压高侧/低侧2A栅极驱动器

    oelectronics L6494高压高/低侧2A栅极驱动器是用于N通道功率MOSFET或IGBT的单芯片半桥栅极驱动器。这些高压器件采用BCD6“离线”技术制造。高侧(浮动)截面设计承受高达500V的直流电压轨,具有600V瞬态耐受电压。逻辑输入端兼容CMOS/TTL,低至3.3V,可轻松连接微控制器或DSP等控制单元。 该器件是单输入栅极驱动器,具有可编程死区时间,并设有低电平有效关断引脚。L6494特别适合中、高容量功率MOSFET/IGBT。两个器件输出实现灌2.5A和源2A电流, 位于下、上驱动部分的独立UV...
    发表于 10-29 13:06 184次 阅读
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