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KP120

器件型号:KP120
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厂商名称:INFINEON [Infineon Technologies AG]
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KP120器件文档内容

                                             Data Sheet,V1.1, Oct. 2003

Surface Mount Capacitive Silicon
Absolute Pressure Sensor
KP120, KP120 Exxxx

Sensors

         Never stop thinking.
Edition 2003-10-17

Published by Infineon Technologies AG,
St.-Martin-Strasse 53,
81669 Mnchen, Germany

Infineon Technologies AG 2003.

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be endangered.
Surface Mount Capacitive Silicon Absolute Pressure
Sensor
KP120, KP120 Exxxx

Features

Ratiometric analog output
Calibrated transfer function
High accuracy over a large temperature range

    (1.5 kPa max. error over 0 ... 85 C)
CMOS compatible surface micromachining
SMD housing
Customized transfer functions available

    (KP120 Exxxx)

                                                P-DSOF-8-5

Type        Ordering  Pressure Range            Overall     Package
KP120       Code                                Accuracy    P-DSOF-8-5

            Q62705-K352 40 kPa - 115 kPa        1.2 kPa

Product Description

The KP120 is a miniaturized absolute pressure sensor IC based on the capacitive
principle. It is surface micromachined with a monolithic integrated signal conditioning
circuit realized in the state-of-the-art 0.8 m BiCMOS technology. As the KP120 is a high
precision IC for cost critical solutions the chip is packaged in a low cost SMD housing.
High accuracy and high sensitivity enable the dedication in automotive applications as
well as consumer products.

In the automotive field the manifold air pressure (MAP) and barometric air pressure
(BAP) are important parameters to compute the air-fuel ratio provided to the engine and
for controlling spark advance to optimize engine efficiency.

The IC consists of a surface micromachined pressure sensor, a sigma-delta A/D-
converter, a digital filter and the SPI-interface. In normal operation, the applied pressure
has to be in the range between 10 kPa and 150 kPa and the KP120, KP120 Exxxx can
deliver output voltages between 0.25 V and 4.85 V.

Data Sheet            3                                     V1.1 2003-10-17
                                  KP120, KP120 Exxx

Pin Configuration
(top view)

Figure 1

Pin Definitions and Functions

Pin No.     Symbol             Function
1           N.C.               Not to be connected
2           SERIAL_CLK/        Used for calibration in manufacturing
            PROG_VOLT
3           SERIAL_IN          Used for calibration in manufacturing
4           SERIAL_OUT         Used for calibration in manufacturing
5                              5 V Supply voltage
6           VDD                0 V Circuit ground potential
7                              Output
8           GND                Not to be connected

            VOUT

            N.C.

Data Sheet                     4  V1.1, 2003-10-17
                                     KP120, KP120 Exxx

Figure 2 Block Diagram of the KP120

Data Sheet  5                        V1.1, 2003-10-17
                                                                             KP120, KP120 Exxx

Transfer Function
The device is fully calibrated on delivery. The sensor has a linear transfer function
between the applied pressure and the output signal:

VOUT = VDD (a p + b)

The output is ratiometric.
The gain a and the offset b are calibrated to realize the demanded transfer function.

Transfer Function KP120
With the parameters a and b the following calibration is adjusted:

pN, MIN = 40 kPa  VOUT = 0.5 V and
pN, MAX = 115 kPa VOUT = 4.5 V.(@VDD = 5 V)

The nominal transfer function for KP120 is given by:

VOUT = 5.000 V ( 0.01067 k----Pp----a-- 0.32667)

Figure 3 Nominal Transfer Function for the KP120 Version

Data Sheet  6                                             V1.1, 2003-10-17
                                                      KP120, KP120 Exxx

Absolute Maximum Ratings         Symbol  Limit Value KP120  Unit
Parameter                                and KP120 Exxxx
                                 VDD                        V
Supply voltage                   VDD     min.         max.  V
Supply voltage1)                 PMAX                       kPa
Pressure overload (300 sec.)     pBURST   0.3        6.0   kPa
Burst pressure                   TA                         C
Ambient Temperature                                  16.5

1) 1h@70 C                                          360

                                         400         

                                          40         125

Note: Stresse above those listed here may cause permanent damage to the device.
        Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect
        device reliability.

ESD Protection

Human Body Model (HBM) tests according to:
Standard EIA/JESD22-A114-B HBM (covers MIL STD 883D)

Parameter       Symbol Limit Values             Unit        Notes

                              min. max.                     R = 1.5 k,
                                                            C = 100 pF
ESD-Protection  VESD               2          kV

Data Sheet                       7                          V1.1, 2003-10-17
                                                                  KP120, KP120 Exxx

Operating Range                               Symbol   Limit Value        Unit
Parameter
                                              VDD      min. typ.    max.
Supply voltage                                IIN
Supply current @ 5 V                          IOUT     4.75 5.0     5.25 V
Output current (sink/source)1)                TA
Operating Ambient Temperature2)               pN, MIN  2           9     mA
Minimum rated pressure
KP120                                         pN, MAX   0.25       0.25 mA
KP120 Exxxx
Maximum rated pressure                        PSPAN    40        +125 C
KP120
KP120 Exxxx                                                   40              kPa
Pressure span                                                      
KP120                                                  10          50
KP120 Exxxx
                                                              115             kPa
1) sink current:current into device                                 
     source current:current driven by device           100         150

2) -40 C ... 125 C (1000h),                                 75              kPa
     -40 C ... 85 C (5000h)                                       
                                                       70          105

Data Sheet                                    8                     V1.1, 2003-10-17
                                                            KP120, KP120 Exxx

Electrical Characteristics

VDD = 5 V, GND = 0 V, TA = 0 C to +85 C, unless otherwise specified.

Parameter                                Symbol Limit Value             Unit
                                                                        V
                                                    min. typ. max.
                                                                        V
Output voltage at min. rated pressure1)  VOUT, MIN    0.5      
KP120                                                            0.5    kPa
KP120 Exxxx                              VOUT, MAX  0.25               mV
                                                                 
Output voltage at max. rated pressure1)  ACC          4.5       4.85   ms
KP120                                                                   mVpp
KP120 Exxxx                              Rat        4.5         
                                                                 10     ms
Overall accuracy2)                                  see page 11

Ratiometricity3)                                      5
KP120
KP120 Exxxx                                           

Response time4)                          tR           5         

Output ripple                                                  10

@ f > 1 kHz                                                    5
@ f < 1 kHz
                                                               20
Stabilization time5)

1) The output of the sensor is ratiometric to the supply voltage VDD within its specified range of 4.75 to 5.25 V.

2) Accuracy is the deviation in actual output from nominal output over the entire pressure and temperature
     range according to figure below due to all sources of error including the following:

     sLinearity:
     Output deviation from a straight line relationship with pressure over the specified pressure range.

3) Definition:

     Rat = VOUT(@VDD) VOUT(@5 V )V-5---D--V-D--

    for VOUT in the range of 0.1 VDD to 0.9 VDD
    and VDD in the range of 4.75 V to 5.25 V

4) Response time is defined as the time for the incremental change in the output to go from 10% to 90% of its
     final value when subjected to a specified step change in pressure.

5) Stabilization time is defined as the time required for the product to meet the specified output voltage after the
     pressure has been stabilized.

Data Sheet                               9                              V1.1, 2003-10-17
                                                                             KP120, KP120 Exxx

Circuitry
It is recommended, that the input circuit of the pressure sensor IC is protected against
overload voltage and electro-magnetic influences. Therefore, a 100 nF capacitance
should be arranged in parallel (like shown in Figure 4).
The output circuitry acts as a low pass decoupling filter (cut off frequency here: 720 Hz)
between the output of the sensor IC and the A/D input of the C.
Note: Circuitries of customer specific applications may deviate from this circuitry.

Figure 4 Feasible In-/Output Circuitry of the KP120, KP120 Exxxx

The output circuit is protected against short circuit to VDD and GND.

Data Sheet  10  V1.1, 2003-10-17
                                            KP120, KP120 Exxx

Overall Accuracy

The maximum temperature error is determined by a continuous line through four relevant
break points:

Break point (C)  Overall Accuracy (kPa)    Overall Accuracy (kPa)
                  KP120                     KP120 Exxxx
40               2.4                      3.0
0                  1.2                      1.5
85                1.2                      1.5
125                2.4                      3.0

Figure 5 Overall Accuracy over Temperature

Data Sheet        11                        V1.1, 2003-10-17
                                                                      KP120, KP120 Exxx

Package Outlines

   P-DSOF-8-5
   (Plastic Dual Small Outline Flat Package)

                                                                      GMX09490

You can find all of our packages, sorts of packing and others in our  Dimensions in mm
Infineon Internet Page "Products": http://www.infineon.com/products.     V1.1, 2003-10-17

Data Sheet  12
                                                          KP120, KP120 Exxx

Revision History:V1.1

Previous Version: 1.0

Page        Subjects (major changes since last revision)

7,8         Sink and source current defined within operating range

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Data Sheet             13                                           V1.1, 2003-10-17
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