STMicroelectronics ergänzt sein Angebot an MEMS-Sensoren durch ein winziges 3-Achsen-Gyroskop mit vorteilhaften Eigenschaften bei Leistungsaufnahme, Geschwindigkeit und Design-in

Das ST-Gyroskop L3GD20H misst lediglich 3 x 3 mm bei 1 mm Höhe und ist damit das kleinste Bauelement seiner Art. Die erprobten MEMS-Herstellungsprozesse des Unternehmens sorgen darüber hinaus für herausragende Qualität im Verbund mit den größten Produktionsvolumina der Industrie. Der neue Baustein weist nur knapp mehr als die Hälfte des Volumens seines Vorgängers auf, zeichnet sich dabei aber durch mehr Auflösung und Genauigkeit, überragende Stabilität und eine kürzere Ansprechzeit aus. Er ermöglicht damit die Realisierung kleinerer Sensorsysteme für intelligente Consumer-Elektronik, darunter beispielsweise Mobiltelefone und Tablets, Spielkonsolen, Digitalkameras und Werkzeuge für den gewerblichen Einsatz.

Die extrem kleinen Abmessungen dieses Gyroskops machen es ferner möglich, der praktischen Realisierung von experimentellen Projekten, zu denen am Körper tragbare Elektronik gehört, näher zu kommen. Eine dieser Anwendungen ist der Prototyp eines ‚Smart Suits‘, mit dem ST Anfang 2012 das Prinzip der trägheitsbasierten Bewegungs-Rekonstruktion demonstriert hatte. Hiermit lassen sich verschiedene Anwendungen wie etwa Augmented Reality, Trainingshilfen im Sport oder medizinische Therapien aufwerten.

“Miniaturisierte, wenig Leistung aufnehmende Sensoren wie unser L3GD20H erlauben den Einsatz intelligenter Elektronik nicht nur in immer kleineren und flacheren Handheld-Geräten, sondern beispielsweise auch in Kleidungsstücken oder Sport-Equipment, wodurch sich wiederum Chancen für interessante neue Produkte und Services auftun”, sagt Roberto De Nuccio, Business Development Manager bei der Motion MEMS Division von ST. “Sowohl Massen-Applikationen in Smartphones und Tablets als auch neue Anwendungen beispielsweise in der Prothetik, in medizinischen Instrumenten, für die Warenverfolgung und in Elektrowerkzeugen werden von dieser neuesten Generation miniaturisierter MEMS-Bauelemente profitieren.”

Weitere Informationen und Features:
Die MEMS-Gyroskope, Beschleunigungssensoren, Magnetometer und iNEMO™-Inertialmodule von ST ebnen den Weg zu innovativen Produkten und Applikationen wie etwa kontextsensitiven Benutzeroberflächen, Augmented Reality, bewegungsbasierten Spielen und industriellen Lösungen wie etwa Containerverfolgung oder Notabschaltungs-Mechanismen. Im Februar 2012 prognostizierte IHS iSuppli, der Gesamtmarkt für MEMS-Bauelemente werde bis 2015 auf 4,25 Mrd. US-Dollar anwachsen und sich damit mehr als verdoppeln. 3-Achsen-Gyroskope wie der L3GD20H werden an diesem Markt demnach einen Anteil von mehr als 900 Mio. US-Dollar haben.

Doch der L3GD20H von ST ermöglicht nicht nur eine weitergehende Produkt-Miniaturisierung, sondern trägt auch zum sparsamen Umgang mit der Akkukapazität bei, nimmt er doch um 25 % weniger Strom auf als Bausteine der vorigen Generation. Hinzu kommt, dass der L3GD20H nach dem Einschalten der Stromversorgung in einem Fünftel der bisherigen Zeit einsatzbereit ist, was der Nutzererfahrung der endgültigen Applikation zugutekommt. Schließlich weist das Ausgangssignal des Gyroskops um 60 % weniger Rauschen auf. Dies kann das Hard‑ und Softwaredesign vereinfachen und die Kommunikation mit dem Hostsystem beschleunigen, sodass die Applikation insgesamt schneller wird.

Die Registerstruktur des neuen Gyroskops ähnelt der des Vorgängerprodukts L3GD20. Designer können deshalb vorhandenen Softwarecode einfach wiederverwenden, was die Markteinführungszeit verkürzt und zu niedrigeren Entwicklungskosten führt. Nicht zuletzt profitieren Designer von der ST-Entwicklungsumgebung ‚Sensor Fusion‘.

Wichtige Eigenschaften:

• Das Gehäuse ist mit nur 3 x 3 x 1 mm das derzeit kleinste der Industrie; hinzu kommen 25 % weniger Stromaufnahme, 60 % geringeres Ausgangsrauschen und 80 % kürzere Einschaltzeit
• Wahlmöglichkeit unter drei Vollausschlagsbereichen (245/500/2000 Grad/s)
• Zweiadrige Digitalschnittstelle (I2C/SPI)
• Integrierte Tief- und Hochpassfilter mit vom Anwender wählbarer Bandbreite
• Power-down- und Sleep-Betriebsarten
• Temperatursensor und FIFO sind integriert

Der L3GD20H besitzt ein oberflächenmontierbares Leadless-Gehäuse des Typs LGA-16. Die Bemusterung beginnt voraussichtlich im dritten Quartal 2012, die Massenproduktion im vierten Quartal 2012. Der Preis beträgt 2,60 US-Dollar (ab 1.000 Stück).

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