Maxim推出數字環(huán)境光傳感器

　　Maxim在2011年移動(dòng)通信世界大會(huì )上展示了帶有獨特的自適應增益設置電路的數字環(huán)境光傳感器(ALS) IC MAX44007/MAX44009。這兩款I(lǐng)C采用公司專(zhuān)有的BiCMOS技術(shù)設計，在2mm x 2mm x 0.6mm微型封裝內集成了兩個(gè)光傳感器、一個(gè)ADC和所有必備的數字功能。這種集成特性能夠在提供業(yè)內最佳性能的同時(shí)，節省寶貴的電路板空間。

　　MAX44007/MAX44009的功耗僅為最接近的競爭產(chǎn)品的百分之一，可大大延長(cháng)電池使用壽命。器件提供獨特的中斷功能，可持續測量光強，并在測量值超出門(mén)限值時(shí)向微控制器進(jìn)行報告。該功能減少了I²C通信的次數，進(jìn)一步降低了功耗。

　　MAX44007/MAX44009非常適合用于平板電腦、筆記本電腦、智能電話(huà)、TV、數字照明管理系統和光強監測等應用。

　　傳感器之外的影響因素

　　光檢測系統中，光通信路徑的任何改變都將導致不同的測量結果。產(chǎn)生這種改變的因素包括：傳感器在電路板上的位置、傳感器頂部與玻璃表面的距離容差、覆蓋在傳感器表面的玻璃的傳輸特性等等。如果在計算時(shí)將每個(gè)傳感器的器件差異也納入考慮范圍，則讀數誤差有可能高達50%，從而引發(fā)誤觸發(fā)操作，導致生產(chǎn)良率過(guò)低。

　　采用MAX44007/MAX44009一體化集成方案后，總增益誤差最大值僅為15%。除具有極為精確的光測量精度外，Maxim光傳感器采用的數字通信方式可有效抑制通信接口的寄生效應。上述特性可實(shí)現穩定、可靠的光測量，確保較高的生產(chǎn)良率。

　　真實(shí)復現人眼的光學(xué)反應

　　采用電子元件復現人眼的光學(xué)反應十分困難。傳統的光傳感器將各種波長(cháng)的環(huán)境光都納入測量范圍，這些設計不可避免地受到人眼看不見(jiàn)的紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)的影響，從而導致環(huán)境光測量讀數不準確，影響亮度調節精度。該問(wèn)題在具有不同頻譜的光源下尤為突出，例如，白熾燈的紅外成分要遠遠高于熒光燈。

　　Maxim的BiCMOS技術(shù)在器件中集成了兩個(gè)光電二極管和一個(gè)濾光器，可有效抑制紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)，使MAX44007/MAX44009在各種環(huán)境設置中均可很好地復現人眼的光學(xué)反應，精確地測量可見(jiàn)光。先進(jìn)的算法能夠校準不同光源之間的光譜偏差，實(shí)現高精度流明響應。

　　此外，還可在6.25ms至800ms范圍內調節傳感器的ADC積分時(shí)間，默認的積分時(shí)間為100ms，可有效抑制50Hz/60Hz噪聲。

　　提高黑色玻璃條件下的測量性能

　　手持設備常常在傳感器頂部使用彩色或黑色玻璃，這對光傳感器的性能提出了諸多挑戰，因為黑色玻璃對不同光源(具有不同的光發(fā)射頻譜)的響應特性不同。這些不同的光譜與玻璃的光譜特性共同作用時(shí)，通常會(huì )導致測量誤差。

　　MAX44007具有兩個(gè)不同的光傳感器：一個(gè)是可見(jiàn)光和紅外光電二極管、另一個(gè)是紅外光電二極管。設計人員可以將已知的黑色玻璃響應特性納入影響光傳感器測量結果的考慮因素，實(shí)現優(yōu)異的精度和靈敏度性能(低至0.025流明)。

　　提高動(dòng)態(tài)范圍和精度

　　環(huán)境光傳感器的動(dòng)態(tài)范圍應盡可能寬，以支持寬頻譜范圍的各種光照條件，從直射的太陽(yáng)光到全黑環(huán)境。即使在數字光傳感器中，增益也必須設置在特定值，以實(shí)現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設計復雜度、延緩了上市時(shí)間。

　　MAX44007/MAX44009集成了自適應增益設置電路，可自動(dòng)選擇最佳的增益范圍。該功能將設計人員從極為耗時(shí)的手動(dòng)設置工作中解放出來(lái)，同時(shí)還減輕了應用處理器或微控制器的工作負荷。此外，自適應增益設置電路能夠提供極寬的動(dòng)態(tài)范圍，MAX44009的光強測量范圍為0.045流明至188,000流明，動(dòng)態(tài)范圍大于4,000,000比1。簡(jiǎn)而言之，該技術(shù)能夠在各種環(huán)境光條件下實(shí)現最為精確的流明測量。

　　降低功耗和設計復雜度

　　MAX44007/MAX44009的設計能夠滿(mǎn)足極為苛刻的電源預算要求。IC極低的工作電流(0.65µA)甚至比許多競爭產(chǎn)品的關(guān)斷電流還要低，極低的1.7V至3.6V電源電壓范圍在業(yè)內處于領(lǐng)先水平。Maxim的方案在工作時(shí)的功耗僅為1.1µW，是最接近的競爭產(chǎn)品(124µW)的百分之一。

　　作為一項附加優(yōu)勢，器件的低電源電壓特性允許電源電壓和I²C接口使用同一個(gè)1.8V電源。由于只需單路電源電壓，可有效降低功耗和設計復雜度。器件還提供一個(gè)地址引腳，允許在同一個(gè)I²C總線(xiàn)上掛接兩個(gè)傳感器。