一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

耗电不到10µA、带有逻辑输出的微型光传感器处置方案

来源:analog 发布时间:2023-07-31

摘要: 与使用逻辑门或施密特触发逆变器的方法相比,具有逻辑输出的低功耗光传感器可以作为便携式仪器中自动背光传感器的改进设计。

Abstract

该应用笔记讨论如何利用低功耗光传感器(带逻辑输出)改善自动背光检测器的设计,与利用逻辑门电路、施密特触发器构建的方案相比,可有效改善便携式仪表的性能。

在便携式仪表中,一种耗电极低的光检测电路可用来自动监测背景光。该功能可以很容易地通过一个逻辑门或施密特触发器实现,但这种方法会消耗可观的电源电流。IC1电路(图1)提供了另一种更好的方案。


图1. 这个光传感器在光强超过由R1取值决定的水平时给出一个由低到高的输出跳变

电源电流随电压变化的对数曲线(图2)可以说明问题。正如所预期的,CMOS电路如74HC04反相器和74HC14施密特触发器,当它们的输入接近电源端(电源电压或地)时仅消耗极小的电流(< 1µA)。然而,在中间值时,5V工作的74HC04将消耗大于10mA的电流! 74HC14稍好一些,但在中间值时仍要消耗超过0.5mA的电流。这样大的电流给使用带来问题,因为在光检测电路中中间状态会持续很长时间。


图2. 这些曲线对图1中IC1所吸取的电源电流(最下面的曲线,标有MAX837,3.6V)和其它器件进行了对比

+3V供电将降低大约3倍的电源电流,但是工作电流仍很显著。加入滞回也能有所帮助,但仍留有一点(或者高于或者低于切换门限),在该点CMOS器件还是要吸收过多的A类电源电流。

最下面的曲线代表IC1的电源电流,在整个信号范围内电流发生轻微的变化,且未超过7µA。外部光传感器和偏置电阻在+5V供电时最多消耗3µA电流,这样电路的总电源电流小于10µA且于光强无关。不同于其它方法,本电路将光强(由R1上的电压表示)和一个固定基准电压比较,而非无严格规定的逻辑门限。

电源电压介于+2.5V至+11V之间,且在+11V时测得的电源电流仅为几个微安。IC1也可用漏极开路的型号(  MAX836  ),其输出(接一个上拉电阻)在混合电压系统中可以超出电源电压。如果降低功耗比体积更重要,可选择  MAX931  比较器/基准IC。它采用缩小的SO-8封装,称作µMAX  (相比之下  MAX837  则为SOT封装),但其最大电源电流仅3µA。MAX837内置滞回电路省去了外部滞回电阻。

类似观点的文章发表于1998年4月6日的  Electronic Design  。



声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

社群二维码

关注“华强商城“微信公众号

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: