PIN光電二極管的光譜響應(yīng)
發(fā)布時間:2020/8/29 19:31:38 訪問次數(shù):3762
數(shù)字光傳感器的益處和性能,ISL29003和ISL29004采用一個更為復(fù)雜的數(shù)字輸出光傳感器可幫助實現(xiàn)的功能。這個器件(ISL29003)仍適用于非常緊湊的2mm×2.1mm 光學(xué)DFN封裝(ISL29004,帶有兩個用于地址選擇的附加引腳,適用3mm×3mm 8-LD光學(xué)DFN封裝)。除了具有集成了一個16位ADC和采有一個數(shù)字I2C輸出的優(yōu)勢外,ISL29003也支持增益選擇(通過I2C軟件)和積分時間控制。增益選擇功能非常實用,如果需要極高的光敏度,那么可以很簡單的通過I2C發(fā)送一個命令來將增益設(shè)置到增益1,從而提供前所未有的每 Lux 65次計數(shù)(每Lux 65次或每0.1Lux 6.5次)。如果動態(tài)范圍更加重要,則可以將增益選項變更為4,那么傳感器的動態(tài)范圍就可以達到64,000Lux。這個特點以及中斷引腳(報警引腳)就是環(huán)境光傳感器的主要優(yōu)點,能夠為終端用戶提供很大的優(yōu)勢。
光敏件的選擇完全取決于終端客戶,但是數(shù)字光傳感器的方法正不斷獲得好評,這是因為其具有性能和靈活性的優(yōu)勢(特別是對于汽車應(yīng)用而言),它們需要采用 I2C數(shù)字輸出信號(更低的噪聲,可以在相同的總線上網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)個傳感器,對于敏感特性進行更好的控制,并實現(xiàn)更好的總體傳感性能)。
選擇適當(dāng)?shù)墓鈧鞲衅鲿r的另一個考慮因素,在選擇適當(dāng)?shù)墓鈧鞲衅鲿r的另一個考慮因素是選擇一個帶有理想光譜響應(yīng)的傳感器。普通PIN光電二極管(無源或者有源)本身具有非常寬的光譜響應(yīng)范圍,包括IR射線乃至UV射線。
感應(yīng)可見光(380nm至770nm)并削弱無用的IR信號的光傳感器,深青色線所表示的(ISL29003光譜響應(yīng))
在一個自動的白光LED背光控制電路中工作的,在汽車背光應(yīng)用中通?梢钥吹竭@種控制電路。
LED由白光LED驅(qū)動器(EL7630)所傳送的恒定電流來驅(qū)動。隨著環(huán)境光的增加,EL7900光傳感器將更多的電流注入到白光 LED驅(qū)動器的反饋端;在明亮的環(huán)境里,光傳感器注入更多電流到反饋端,它減少了白光LED的輸出電流和輸出光密度。環(huán)境光密度和白光LED輸出電流的關(guān)系所示:
光傳感器的輸出電流由Iout = E (6uA/10Lux)來表示。
光傳感器在汽車中的應(yīng)用,光傳感器的基礎(chǔ),下面將探討采用光敏感傳感器的市場及應(yīng)用。從便攜式消費類市場(智能電話、PDA、臺式計、便攜式音樂播放器等等)到消費類電視機市場(TFT-LCD、等離子、尾部投影、CRT等等),再到醫(yī)療、工業(yè)及汽車市場,光傳感器可謂無所不在。
在汽車環(huán)境中,主要的應(yīng)用如下:車載娛樂/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)背光控制,以便在所有的環(huán)境光條件下都可以顯示出理想的背光亮度;后座娛樂用顯示器背光控制;儀表組背光控制(速度計/轉(zhuǎn)速計);自動后視鏡亮度控制(通常要求兩個傳感器,一個是前向的,一個是后向的);自動前大燈和雨水感應(yīng)控制(專用,根據(jù)需求進行變化);后視相機控制(專用,根據(jù)需求進行變化)。
光傳感器在提供更舒適的顯示質(zhì)量方面已經(jīng)成為最有效的解決方案之一,它具有與人眼相似的特性,這對于汽車應(yīng)用而言至關(guān)重要,因為這些應(yīng)用要求在所有環(huán)境光條件下都能達到完全的背光效果。例如,在白天,用戶需要最大的亮度來實現(xiàn)最佳的可見度,但是這種亮度在對于夜間條件而言則是過亮的,因此帶有良好光譜響應(yīng) (良好的IR衰減)的光傳感器、適當(dāng)?shù)膭討B(tài)范圍和整體的良好輸出信號調(diào)節(jié)可以很容易地自動完成這些應(yīng)用。現(xiàn)在終端用戶可以設(shè)置幾個閾值水平(如低、中、亮光),或能夠隨意地動態(tài)地改變傳感器的背光亮度。
這也適用于汽車后視鏡亮度控制,當(dāng)鏡子變暗和/或變亮?xí)r需要智能的亮度管理,可以通過環(huán)境光傳感器來完成。
對于便攜式應(yīng)用,如果用戶不改變系統(tǒng)設(shè)置(通常是亮度控制),那么一個顯示器總是消耗同樣多的能量。在室外等特別亮的區(qū)域,用戶傾向于提高顯示器的亮度,這就會增加系統(tǒng)的功耗。而當(dāng)條件變化時,如進入建筑物,大多數(shù)用戶都不會去改變設(shè)置,因此系統(tǒng)功耗仍然保持很高。但是,通過使用一個光傳感器,系統(tǒng)能夠自動檢測條件變化并調(diào)節(jié)設(shè)置,以保證顯示器處于最佳的亮度,進而降低總功耗。在一般的消費類應(yīng)用中,這也能夠延長電池壽命。對于移動電話、筆計本電腦、 PAD和數(shù)碼相機,通過采用環(huán)境光傳感器反饋,可以自動進行亮度控制,從而延長了電池壽命。
數(shù)字光傳感器的益處和性能,ISL29003和ISL29004采用一個更為復(fù)雜的數(shù)字輸出光傳感器可幫助實現(xiàn)的功能。這個器件(ISL29003)仍適用于非常緊湊的2mm×2.1mm 光學(xué)DFN封裝(ISL29004,帶有兩個用于地址選擇的附加引腳,適用3mm×3mm 8-LD光學(xué)DFN封裝)。除了具有集成了一個16位ADC和采有一個數(shù)字I2C輸出的優(yōu)勢外,ISL29003也支持增益選擇(通過I2C軟件)和積分時間控制。增益選擇功能非常實用,如果需要極高的光敏度,那么可以很簡單的通過I2C發(fā)送一個命令來將增益設(shè)置到增益1,從而提供前所未有的每 Lux 65次計數(shù)(每Lux 65次或每0.1Lux 6.5次)。如果動態(tài)范圍更加重要,則可以將增益選項變更為4,那么傳感器的動態(tài)范圍就可以達到64,000Lux。這個特點以及中斷引腳(報警引腳)就是環(huán)境光傳感器的主要優(yōu)點,能夠為終端用戶提供很大的優(yōu)勢。
光敏件的選擇完全取決于終端客戶,但是數(shù)字光傳感器的方法正不斷獲得好評,這是因為其具有性能和靈活性的優(yōu)勢(特別是對于汽車應(yīng)用而言),它們需要采用 I2C數(shù)字輸出信號(更低的噪聲,可以在相同的總線上網(wǎng)絡(luò)覆蓋數(shù)個傳感器,對于敏感特性進行更好的控制,并實現(xiàn)更好的總體傳感性能)。
選擇適當(dāng)?shù)墓鈧鞲衅鲿r的另一個考慮因素,在選擇適當(dāng)?shù)墓鈧鞲衅鲿r的另一個考慮因素是選擇一個帶有理想光譜響應(yīng)的傳感器。普通PIN光電二極管(無源或者有源)本身具有非常寬的光譜響應(yīng)范圍,包括IR射線乃至UV射線。
感應(yīng)可見光(380nm至770nm)并削弱無用的IR信號的光傳感器,深青色線所表示的(ISL29003光譜響應(yīng))
在一個自動的白光LED背光控制電路中工作的,在汽車背光應(yīng)用中通?梢钥吹竭@種控制電路。
LED由白光LED驅(qū)動器(EL7630)所傳送的恒定電流來驅(qū)動。隨著環(huán)境光的增加,EL7900光傳感器將更多的電流注入到白光 LED驅(qū)動器的反饋端;在明亮的環(huán)境里,光傳感器注入更多電流到反饋端,它減少了白光LED的輸出電流和輸出光密度。環(huán)境光密度和白光LED輸出電流的關(guān)系所示:
光傳感器的輸出電流由Iout = E (6uA/10Lux)來表示。
光傳感器在汽車中的應(yīng)用,光傳感器的基礎(chǔ),下面將探討采用光敏感傳感器的市場及應(yīng)用。從便攜式消費類市場(智能電話、PDA、臺式計、便攜式音樂播放器等等)到消費類電視機市場(TFT-LCD、等離子、尾部投影、CRT等等),再到醫(yī)療、工業(yè)及汽車市場,光傳感器可謂無所不在。
在汽車環(huán)境中,主要的應(yīng)用如下:車載娛樂/導(dǎo)航/DVD系統(tǒng)背光控制,以便在所有的環(huán)境光條件下都可以顯示出理想的背光亮度;后座娛樂用顯示器背光控制;儀表組背光控制(速度計/轉(zhuǎn)速計);自動后視鏡亮度控制(通常要求兩個傳感器,一個是前向的,一個是后向的);自動前大燈和雨水感應(yīng)控制(專用,根據(jù)需求進行變化);后視相機控制(專用,根據(jù)需求進行變化)。
光傳感器在提供更舒適的顯示質(zhì)量方面已經(jīng)成為最有效的解決方案之一,它具有與人眼相似的特性,這對于汽車應(yīng)用而言至關(guān)重要,因為這些應(yīng)用要求在所有環(huán)境光條件下都能達到完全的背光效果。例如,在白天,用戶需要最大的亮度來實現(xiàn)最佳的可見度,但是這種亮度在對于夜間條件而言則是過亮的,因此帶有良好光譜響應(yīng) (良好的IR衰減)的光傳感器、適當(dāng)?shù)膭討B(tài)范圍和整體的良好輸出信號調(diào)節(jié)可以很容易地自動完成這些應(yīng)用,F(xiàn)在終端用戶可以設(shè)置幾個閾值水平(如低、中、亮光),或能夠隨意地動態(tài)地改變傳感器的背光亮度。
這也適用于汽車后視鏡亮度控制,當(dāng)鏡子變暗和/或變亮?xí)r需要智能的亮度管理,可以通過環(huán)境光傳感器來完成。
對于便攜式應(yīng)用,如果用戶不改變系統(tǒng)設(shè)置(通常是亮度控制),那么一個顯示器總是消耗同樣多的能量。在室外等特別亮的區(qū)域,用戶傾向于提高顯示器的亮度,這就會增加系統(tǒng)的功耗。而當(dāng)條件變化時,如進入建筑物,大多數(shù)用戶都不會去改變設(shè)置,因此系統(tǒng)功耗仍然保持很高。但是,通過使用一個光傳感器,系統(tǒng)能夠自動檢測條件變化并調(diào)節(jié)設(shè)置,以保證顯示器處于最佳的亮度,進而降低總功耗。在一般的消費類應(yīng)用中,這也能夠延長電池壽命。對于移動電話、筆計本電腦、 PAD和數(shù)碼相機,通過采用環(huán)境光傳感器反饋,可以自動進行亮度控制,從而延長了電池壽命。
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