Maxim推出數(shù)字環(huán)境光傳感器

　　Maxim在2011年移動通信世界大會上展示了帶有獨特的自適應(yīng)增益設(shè)置電路的數(shù)字環(huán)境光傳感器(ALS) IC MAX44007/MAX44009。這兩款I(lǐng)C采用公司專有的BiCMOS技術(shù)設(shè)計，在2mm x 2mm x 0.6mm微型封裝內(nèi)集成了兩個光傳感器、一個ADC和所有必備的數(shù)字功能。這種集成特性能夠在提供業(yè)內(nèi)最佳性能的同時，節(jié)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，可大大延長電池使用壽命。器件提供獨特的中斷功能，可持續(xù)測量光強，并在測量值超出門限值時向微控制器進行報告。該功能減少了I²C通信的次數(shù)，進一步降低了功耗。

　　MAX44007/MAX44009非常適合用于平板電腦、筆記本電腦、智能電話、TV、數(shù)字照明管理系統(tǒng)和光強監(jiān)測等應(yīng)用。

　　傳感器之外的影響因素

　　光檢測系統(tǒng)中，光通信路徑的任何改變都將導(dǎo)致不同的測量結(jié)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。如果在計算時將每個傳感器的器件差異也納入考慮范圍，則讀數(shù)誤差有可能高達50%，從而引發(fā)誤觸發(fā)操作，導(dǎo)致生產(chǎn)良率過低。

　　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(shù)字通信方式可有效抑制通信接口的寄生效應(yīng)。上述特性可實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的光測量，確保較高的生產(chǎn)良率。

　　真實復(fù)現(xiàn)人眼的光學(xué)反應(yīng)

　　采用電子元件復(fù)現(xiàn)人眼的光學(xué)反應(yīng)十分困難。傳統(tǒng)的光傳感器將各種波長的環(huán)境光都納入測量范圍，這些設(shè)計不可避免地受到人眼看不見的紫外線和紅外線的影響，從而導(dǎo)致環(huán)境光測量讀數(shù)不準(zhǔn)確，影響亮度調(diào)節(jié)精度。該問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光電二極管和一個濾光器，可有效抑制紫外線和紅外線，使MAX44007/MAX44009在各種環(huán)境設(shè)置中均可很好地復(fù)現(xiàn)人眼的光學(xué)反應(yīng)，精確地測量可見光。先進的算法能夠校準(zhǔn)不同光源之間的光譜偏差，實現(xiàn)高精度流明響應(yīng)。

　　此外，還可在6.25ms至800ms范圍內(nèi)調(diào)節(jié)傳感器的ADC積分時間，默認(rèn)的積分時間為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(shè)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(zhàn)，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(yīng)特性不同。這些不同的光譜與玻璃的光譜特性共同作用時，通常會導(dǎo)致測量誤差。

　　MAX44007具有兩個不同的光傳感器：一個是可見光和紅外光電二極管、另一個是紅外光電二極管。設(shè)計人員可以將已知的黑色玻璃響應(yīng)特性納入影響光傳感器測量結(jié)果的考慮因素，實現(xiàn)優(yōu)異的精度和靈敏度性能(低至0.025流明)。

　　提高動態(tài)范圍和精度

　　環(huán)境光傳感器的動態(tài)范圍應(yīng)盡可能寬，以支持寬頻譜范圍的各種光照條件，從直射的太陽光到全黑環(huán)境。即使在數(shù)字光傳感器中，增益也必須設(shè)置在特定值，以實現(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設(shè)計復(fù)雜度、延緩了上市時間。

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

　　降低功耗和設(shè)計復(fù)雜度

　　MAX44007/MAX44009的設(shè)計能夠滿足極為苛刻的電源預(yù)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(nèi)處于領(lǐng)先水平。Maxim的方案在工作時的功耗僅為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1.8V電源。由于只需單路電源電壓，可有效降低功耗和設(shè)計復(fù)雜度。器件還提供一個地址引腳，允許在同一個I²C總線上掛接兩個傳感器。