�(huán)境光傳感�是一種能夠檢�(cè)到所在環(huán)境中的光信號(hào)并能�?qū)⑵涮幚磙D(zhuǎn)化成�(duì)�(yīng)的輸出電壓信�(hào)的傳感器,感�(cè)�?chē)饩€的同時(shí),它還能告知處理芯片自動(dòng)�(diào)節(jié)顯示�背光亮度,降低產(chǎn)品的功�,使�(chǎn)品的智能化控制達(dá)到更高的水平�
�(huán)境光傳感器可理想用于平板電腦和筆記本電腦、智能手�(jī)、TV、數(shù)字照明管理系�(tǒng)及其它光�(qiáng)�(jiān)�(cè)系統(tǒng)。顯示器消耗的電量高達(dá)電池總電量的30%,采用環(huán)境光傳感器可以限度地延長(zhǎng)電池的工作時(shí)�。另一方面,環(huán)境光傳感器有助于顯示器提供柔和的�(huà)�。當(dāng)�(huán)境亮度較高時(shí),使用環(huán)境光傳感器的液晶顯示器會(huì)自動(dòng)�(diào)成高亮度。當(dāng)外界�(huán)境較暗時(shí),顯示器就會(huì)�(diào)成低亮度� �(huán)境光傳感器需要在在芯片上貼一�(gè)紅外截止�,甚至直接在硅片上鍍制圖形化的紅外截止膜�
為應(yīng)用選擇適�(dāng)光傳感器�(shí)的另一�(gè)重要方面,是要理解對(duì)于應(yīng)用而言,哪�(xiàng)重要�(guī)格是最為關(guān)鍵的,最需要關(guān)注哪一�(xiàng)。一般來(lái)�(shuō),在選擇一�(gè)光傳感器�(shí),需要著重考慮的因素如下:
光譜響應(yīng)/IR抑制:環(huán)境光傳感器應(yīng)該僅�(duì)400nm�700nm的范圍有感應(yīng)�
Lux的范圍:直射�(yáng)光可以多�(dá)130,000Lux,但是大多數(shù)�(yīng)用要求范圍為僅為10,000Lux�
低Lux光敏度:根據(jù)光傳感器位于頂端的鏡片的�(lèi)別,光衰減可以為25-50%。如果低光敏度非常關(guān)�(<5Lux),必須注意選擇可以在這�(gè)范圍�(nèi)工作的光傳感��
集成的信�(hào)�(diào)節(jié)(即放大器和ADC):一些傳感器可能提供非常小的封裝,但是卻需要一�(gè)外部放大器或�(wú)源元件來(lái)獲取所需的輸出信�(hào)。具有更高集成性的光傳感器省去了對(duì)于外部元�(ADC、放大器、電阻器、電容器�)的需��
功耗:�(duì)于要承受高Lux�(jí)(>10,000Lux)的光傳感器來(lái)�(shuō),采用一�(gè)非線性光到模擬輸出光傳感器,或一�(gè)光到�(shù)字輸出的光傳感器。接下來(lái)還將�(duì)此�(jìn)行詳�(xì)�(shuō)明�
封裝�?。簩?duì)于大多數(shù)�(yīng)用來(lái)�(shuō),封裝都是越小越�?,F(xiàn)在可提供的封裝為2.0mm×2.1mm光學(xué)DFN,�1.3mm×1.5mm 4-lead封裝則是下一代封��
一旦確定了上述重要�(guī)格,需要考慮的下一�(gè)�(wèn)題就是哪�(lèi)輸出信號(hào)最有助于目�(biāo)�(yīng)�。對(duì)于大多數(shù)光傳感器,最常見(jiàn)的輸出為線性輸出電�。雖然這適用于一些應(yīng)用,但現(xiàn)在有更多的可選項(xiàng),其中包括線性電壓輸�、數(shù)字輸�(通過(guò)I2C接口)或者非線性電流或電壓輸出。每種都具有它們的�(yōu)�(shì),如下所列�
線性模擬輸出——電流或電壓輸出:更常見(jiàn)的感�(yīng)器輸出,快速響�(yīng)�(shí)�(�(shù)字輸出受限于積分�(shí)�),在控制器中集成ADC�(zhuǎn)換器,電壓輸出省去了�(duì)于外加電�(將電流轉(zhuǎn)換為電壓)的需要并提供一�(gè)低阻抗輸�。電流輸出需要在輸出添加�(wú)源元件來(lái)將電流轉(zhuǎn)換為電壓、設(shè)置傳感器的增益范圍并根據(jù)需要增加低通或高通濾波器�
非線性模擬輸出——電流或電壓輸出:允許極弱光敏感度和�(dòng)�(tài)范圍(高達(dá)100 ,000Lux),感�(cè)光與人類(lèi)察覺(jué)光的方式更加�(lèi)�(非線性與線�),電壓或電流非線性輸出的選擇,電壓輸出為低阻抗而電流輸出為高阻��
�(shù)字輸出:輸出可以直接與控制器相連接(�(wú)需ADC),數(shù)字輸出本身比模擬輸出更具有噪聲免疫�,允許傳感器具有更多的數(shù)字功�(即更加智能的光傳感器),更易于在通用I2C總線上的�(wǎng)�(luò)工作,更易于允許將多�(gè)光傳感器置于同一�(gè)I2C總線�(地址選擇引腳),恒定功�(模擬輸出電路損耗與入射光密度成正比)�
Maxim推出完全集成的數(shù)字環(huán)境光傳感�(ALS) MAX9635,內(nèi)置獨(dú)特的自適�(yīng)增益�(shè)置電�。器件采用公司專(zhuān)有的BiCMOS技�(shù)�(shè)�(jì),在2mm x 2mm微型封裝�(nèi)集成了兩�(gè)光電二極�、一�(gè)ADC和所有必備的�(shù)字功能。這種集成方案在提供業(yè)�(nèi)性能的同�(shí),可有效節(jié)省空間受限應(yīng)用中寶貴的空間資�。MAX9635功耗僅為最接近的競(jìng)�(zhēng)�(chǎn)品的百分之一,大大延�(zhǎng)了電池使用壽�。此�,器件具�4,000,000�1�(yè)�(nèi)的動(dòng)�(tài)范圍,確保在所有環(huán)境光條件下實(shí)�(xiàn)高精度流明測(cè)��
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MAX9635可理想用于平板電腦和筆記本電�、智能手�(jī)、TV、數(shù)字照明管理系�(tǒng)及其它光�(qiáng)�(jiān)�(cè)系統(tǒng)�
�(huán)境光檢測(cè)有效延長(zhǎng)電池使用壽命、提高顯示性能
�(huán)境光傳感器被越來(lái)越多地用于各種顯示和照明系統(tǒng),以節(jié)省電�、改善用�(hù)的使用體�(yàn)。系�(tǒng)�(shè)�(jì)人員利用�(huán)境光檢測(cè)方案,實(shí)�(xiàn)基于�(huán)境光�(qiáng)的顯示器亮度自動(dòng)�(diào)節(jié)。由于背光所需的電能在系統(tǒng)電源�(yù)算中占很大比�,動(dòng)�(tài)亮度控制可極大降低功��
可見(jiàn)光的精確�(cè)�
采用電子元件�(fù)�(xiàn)人眼的光�(xué)反應(yīng)十分困難。傳�(tǒng)的光傳感器將各種波長(zhǎng)的環(huán)境光都納入測(cè)量范圍,這些�(shè)�(jì)不可避免地受到人眼看不見(jiàn)的紫外線和紅外線的影�,從而導(dǎo)致環(huán)境光�(cè)量讀�(shù)不準(zhǔn)確,影響亮度�(diào)節(jié)精度。該�(wèn)題在具有不同頻譜的光源下尤為突出,例�,白熾燈的紅外成分要�(yuǎn)�(yuǎn)高于熒光��
Maxim的BiCMOS技�(shù)在器件中集成了兩�(gè)光電二極管和一�(gè)濾光�,可有效抑制紫外線和紅外�,使MAX9635在各種環(huán)境設(shè)置中均可很好地復(fù)�(xiàn)人眼的光�(xué)反應(yīng),精確地�(cè)量可�(jiàn)�。先�(jìn)的算法能夠校�(zhǔn)不同光源之間的光譜偏差,�(shí)�(xiàn)高精度流明響�(yīng)�
�(yè)�(nèi)僅有的自適應(yīng)增益�(diào)節(jié)技�(shù),提供最寬的流明�(cè)量范�
�(huán)境光傳感器的�(dòng)�(tài)范圍�(yīng)盡可能寬,以支持寬頻譜范圍的各種光照條件,從直射的太�(yáng)光到全黑�(huán)�。即使在�(shù)字光傳感器中,增益也必須�(shè)置在特定�,以�(shí)�(xiàn)各種光照條件下的不同工作模式。這種附加的配置需求增大了�(shè)�(jì)�(fù)雜度、延緩了上市�(shí)間�
MAX9635集成了獨(dú)特的自適�(yīng)增益�(shè)置電�,可自動(dòng)選擇的增益范�。該功能將設(shè)�(jì)人員從極為耗時(shí)的手�(dòng)�(shè)置工作中解放出來(lái)。此�,自適應(yīng)增益�(shè)置電路能夠提供業(yè)�(nèi)最寬的�(dòng)�(tài)范圍(大于4,000,000�1),使MAX9635的光�(qiáng)�(cè)量范圍達(dá)�0.045流明�188,000流明。簡(jiǎn)而言�,這種�(chuàng)新架�(gòu)能夠在各種環(huán)境光條件下實(shí)�(xiàn)最為精確的流明�(cè)量�
作為一�(xiàng)附加�(yōu)�(shì),器件還能夠檢測(cè)極其微弱的光�,非常適合傳感器IC被置于黑色玻璃后�(�(huán)境光�(qiáng)度大大減�)的應(yīng)��
MAX9635將功耗降�100�
MAX9635的設(shè)�(jì)滿足苛刻的電源預(yù)算要求。器件極低的0.65?A工作電流甚至比許多競(jìng)�(zhēng)�(chǎn)品的�(guān)斷電流還要低,極低的1.7V�3.6V電源電壓范圍在業(yè)�(nèi)處于水平。MAX9635工作�(shí)的功耗僅�1.1?W,是最接近的競(jìng)�(zhēng)�(chǎn)品的百分之一(124?W)�
MAX9635是業(yè)�(nèi)能夠工作�1.8V電壓的光傳感�,可通過(guò)I?C接口的同一�(gè)1.8V電源供電。由于只需單路電源電壓,可有效降低功耗和�(shè)�(jì)�(fù)雜度。器件還提供一�(gè)地址引腳,允許在同一�(gè)I?C總線上掛接兩�(gè)傳感��
�(nèi)置中斷功能減少了I?C的通信次數(shù),可�(jìn)一步降低功�。該技�(shù)使光傳感器僅在環(huán)境光�(cè)量值超�(guò)�(shè)置的門(mén)限時(shí)才啟�(dòng)與微控制器的通信,無(wú)需持續(xù)輪詢(xún)傳感�,從而減輕了處理器負(fù)荷,節(jié)省功��
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MAX9635�(zhuān)為空間受限的便攜系統(tǒng)�(shè)�(jì),提�2mm x 2mm x 0.6mm�6引腳、透光的UTDFN-Opto-EP�(wú)鉛封�,工作在-40°C�+85°C�(kuò)展級(jí)溫度范圍�