Человечный сенсор окружающего освещения. Интегрированный датчик TSL2584TSV видимого и ИК-излучения с цифровым выходом

| ams AG

Известная поговорка «лень – двигатель прогресса» верна лишь отчасти. Многие приборы и инструменты были созданы человеком для компенсации его естественных либо приобретённых недостатков. Например, рычаги, полиспаст и паровая машина стали заменой слабых мышц, подзорные трубы и бинокли – дополнением несовершенных глаз, а арифмометры и электронные вычислительные машины помогают выполнять сложнейшие расчёты, которые не в состоянии удержать в памяти человеческий мозг. Со временем машины настолько превзошли человека, что при создании человеко-машинных интерфейсов приходится учитывать особенности человеческого восприятия и действий, вводя в петли управления задержки и преобразуя информацию в понятный для человека вид.

Современные электронные устройства – это сложные системы, оснащённые множеством датчиков и сенсоров. Не очевидной, но важной задачей разработчика высокотехнологичных изделий стала необходимость сделать так, чтобы у человека и электроники не возникало разногласий по поводу восприятия окружающей действительности. Например, матрицам фотокамер не обязательно воспринимать инфракрасное излучение, так как их задача – получать то изображение, которое видит человек – не больше и не меньше.

То же самое, только в меньшей мере, справедливо и в отношении датчиков окружающего освещения. Согласитесь, ведь не очень хорошо будет, если такой датчик будет воспринимать инфракрасное излучение или слабый синий свет как полноценное дневное освещение и давать команду увеличить яркость экрана смартфона до максимума. Поэтому наилучшим выбором станут сенсоры с фотопическим, то есть максимально приближенным к человеческому дневному зрению, откликом (рис.1). Например, это может быть сенсор окружающего освещения TSL2584TSV компании ams, сочетающий несколько очень интересных технических находок.

Спектральная чувствительность человеческого глаза при дневном (красная линия) и ночном (синяя линия) освещении

Рис.1. Спектральная чувствительность человеческого глаза при дневном (красная линия) и ночном (синяя линия) освещении

Микросхема TSL2584TSV – интегрированный датчик видимого и ИК-излучения с цифровым выходом. На единственном кристалле сенсора реализованы два фотодиода, инфракрасный и широкополосный, и интерференционный фильтр, отсекающий ИК-излучение для широкополосного фотоприёмника (рис.2). Так удалось достичь небывалой степени интеграции, уместив сенсор в корпус размерами всего 1,145x1,66 мм и высотой всего 0,32 мм!

Структура микросхемы TSL2584TSV

Рис.2. Структура микросхемы TSL2584TSV

Благодаря фильтру широкополосный фотодиод воспринимает только видимый свет, благодаря чему отклик датчика близок к фотопическому – то есть дневному зрению человека. И при этом, благодаря второму фотодиоду, сенсор при необходимости может работать и в ИК-диапазоне. Такое решение позволяет сохранить широкую полосу пропускания сенсора вместе с избирательностью по отношению к ИК-излучению и видимому свету, а очень высокие чувствительность и динамический диапазон обеспечивают высокую точность измерений.

Сигналы с сенсоров поступают на два АЦП, где они преобразовываются в цифровую форму и по интерфейсу I2C передаются в микроконтроллер устройства. Интересно, что из-за столь малого размера корпуса в нем не осталось места для проволочных соединений – шариковые выводы соединены напрямую с кристаллом.

Основные области применения микросхемы TSL2584TSV – это, конечно, носимая малогабаритная электроника – умные часы, смартфоны, планшетные компьютеры, а также изделия медицинского и спортивного назначений.

Технические характеристики датчика окружающего освещения TSL2584TSV

  • напряжение питания: 2,7–3,6 В;
  • интерфейс: I2C – 1,8;
  • максимальная освещённость: 33000 Лк;
  • динамический диапазон: 1М:1;
  • диапазон рабочих температур: от –40 до 85°С;
  • корпус: шестивыводный TSV;
  • дополнительно: неограниченный срок хранения, уровень чувствительности к влаге (MSL) – 1.

О компании

Компания ams – разработчик и изготовитель высокопроизводительных аналоговых полупроводниковых приборов. Продукция компании отличается высокими точностью, динамическим диапазоном, чувствительностью и малым потреблением и поставляется по всему миру, в том числе через глобальных дистрибьюторов Mouser, Digikey и Future Electronics. Головной офис ams находится неподалёку от города Грац (Австрия), филиалы расположены в Австрии и США.

Производитель: ams AG
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
TSL25723FN
TSL25723FN
ams AG
Арт.: 1369620 ИНФО PDF
Доступно: 10500 шт.
Выбрать
условия
поставки
TSL25723FN - цифровой датчик освещенности (ALS) с близкой к человеческому глазу кривой чувствительности. За счет большой чувствительности может работать за темным стеклом. Ультрафиолетовый фильтр. Выход I2C, 16 бит, 400 кГц Большой динамический диапазон 45 000 000 к 1 Уровень освещенности до 60000 Лк Прерывания по уровню освещенности.
TSL25723FN от 324,69
10500 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки

Сравнение позиций

  • ()