低功耗人体红外线感应信号处理器 唐正电子研发的 是为各种传感器配套设计的专用集成电路, 采用 CMOS 工艺制造 其外围器件大大减少, 节约了空间和成本及调试时间, 提高整机可靠性, 可广泛应用于照明控制 马达和电磁阀控制, 防盗报警等领域 一 特点 COMS 数模混合专用集成电路, 具有独立的高输入阻抗运算放大器, 可与多种传感器匹配, 进行信号预处理 双向鉴幅器可有效抑制干扰 内设延迟时间定时器和封锁时间定时器, 结构新颖 稳定可靠, 调节范围宽 内置参考电源 工作电压范围宽 +.8V~+6V 6 脚 SOP 封装 二 封装图 6 OUT 2 5 INN RR 3 4 INP RC 4 3 INN2 RC2 5 2 RR2 6 VDD VSS 7 0 IB VREF 8 9 VC 图 外引线连接图 ww w.tzoic.cn tzo_ic@63.com 205/05/2 Page of 6
三 原理框图 VDD 7 VSS INP INN OUT VM INN2 4 5 6 3 OP OP2 COP COP2 VS 状态控制器 延迟时间定时器 Tx 0 IB 2 3 RR 4 RC RB R C VC VR 2 9 COP3 VL U2 封锁时间定时器 6 RR2 5 RC2 R2 C2 VREF 8 参考电源 VM VR 图 2 : 原理框图 四 工作原理图 2 为 红外传感信号处理器的原理框图 外接元件由使用者根据需要选择 由图可见 是由运算放大器 电压比较器和状态控制器 延迟时间定时器 封锁时间定时器及参考电压源等构成的数模混合专用集成电路 可广泛应用于多种传感器和延时控制器 各引脚的定义和功能如下 : VDD 工作电源正端 范围为.8~6V VSS 工作电源负端 一般接 0V IB 运算放大器偏置电流设置端 经 RB 接 VSS 端,RB 取值为.5MΩ 左右 INN 第一级运算放大器的反相输入端 NP 第一级运算放大器的同相输入端 OUT 第一级运算放大器的输出端 INN2 第二级运算放大器的反相输入端 第二级运算放大器的输出端 VC 触发禁止端 当 VC <VR 时禁止触发 ; 当 VC>VR 允许触发 VR 0.2VDD VREF 参考电压及复位输入端 一般接 VDD, 接 0 时可使用定时器复位 可重复触发和不可重复触发端 当 = 时, 允许重复触发, 当 = 0 时 不可重复触发 控制信号输出端, 由 VS 的上跳变沿触发使 从低电平跳变到高电平时为有效触发 在输出延迟时间 TX 之处和无 VS 上跳变时 为低电平状态 RRRC 输出延迟时间 TX 的调节端 TX 4952RC RR2RC2 触发封锁时间 TI 的调节端 TI 48R2C2 ww w.tzoic.cn tzo_ic@63.com 205/05/2 Page 2 of 6
我们先以图 3 所示的不可重复触发工作方式下的各点波形, 来说明 的工作过程 VS VL Tx Tx 图 3 首先, 由使用者根据实际需要, 利用运算放大器 OP 组成传感信号预处理电路, 将信号放大 然后综合给运算放大器 OP2, 再进行第二级放大, 同时将直流电位抬高为 VM( 0.5VDD) 后, 送到由比较器 COP 和 COP2 组成的双向鉴幅器, 检出有效触发信号 VS 由于 0.7VDD 0.3VDD, 所以当 VDD = 5V 时, 可有效地抑制 ±V 的噪声干扰, 提高系统的可靠性 COP 是一个条件比较器 当输入电压 VC <VR ( 0.2VDD) 时,COP 输出为低电平封住了与门 U2, 禁止触发信号 VS 向下级传递 ; 而当 VC > VR 时, COP 输出为高电平, 打开与门 U2, 此时若有触发信号 VS 的上跳变沿到来, 则可启动延迟时间定时器, 同时 VS 端输出为高电平, 进入延时周期 当 端接 0 电平时, 在 TX 时间内任何 VS 的变化都被忽略, 直至 TX 时间结束, 即所谓不可重复触发工作方式 当 TX 时间结束时,VS 下跳回低电平, 同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期 在 周期内, 任何 VS 的变化都不能使 为有效状态 这一功能的设置, 可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰 下面再以图 4 所示可重复触发工作方式下各点的波形, 来说明 在此状态下的工作过程 VS VL Tx Tx 图 4 ww w.tzoic.cn tzo_ic@63.com 205/05/2 Page 3 of 6
在 VC = 0 = 0 期间,VS 不能触发 为有效状态 在 VC = = 时,VS 可重复触发 为有效状态, 并在 TX 周期内一直保持有效状态 在 TX 时间内, 只要有 VS 的上跳变, 则 将从 VS 上跳变时刻算起继续延长一个 TX 周期 若 VS 保持 状态, 则 一直保持有效状态 ; 若 VS 保持为 0 状态, 则在 TX 周期结束后 恢复为无效状态, 并且在封锁时间 时间内, 任何 VS 的变化都不能触发 为有效状态 通过以上分析, 我们已对 的电路结构和工作过程有了全面的了解, 可以看出该器件的结构设计新颖, 功能强, 可在广阔的领域得到应用 五 极限参数 :(VSS = 0V) 电源电压 :-0.5V~ +6.5V 输入电压范围 :-0.5V~6V(VDD = 6V) 各引出端最大电流 :±0m(VDD = 5V) 工作温度 :-0 ~ + 70 存放温度 :-65 ~ 50 六 电气特性 ( 测试条件为室温 25 ) 符號 參數 測試條件 參數值 單位 最小 典型值 最大 VDD 工作电压范围 --.8-6 V IDD 工作电流 输出空载 RB=.5MΩ @VDD=3V - 45 60 u RB=2.0MΩ @VDD=3V - 40 55 RB=.5MΩ@VDD=5V - 75 00 RB=2.0MΩ@VDD=5V - 65 90 S 输入失调电压 VDD=5V - - 50 mv IOS 输入失调电流 VDD=5V - - 50 n VN 开环电压增益 VDD=5V RL=.5MΩ 60 - - db CMR R 共模抑制比 VDD=5V RL=.5MΩ 60 - - db VYH 运放输出高电平 VDD=5V 4.25 - - V VYL 运入输出低电平 RL=500KΩ 接 /2VDD - - 0.75 V VKH VC 端输入高电平 VREF=VDD=5V. - - V VRL VC 端输入低电平 - - 0.9 V H 端输出高电平 VDD=5V IOH=0.5m 4 4.8 - V L 端输出低电平 VDD=5V IOL=0.m 0. 0.4 V VH 端输入高电平 VDD=5V 3.5 - - V VL 端输入低电平 VDD=5V - -.5 V ww w.tzoic.cn tzo_ic@63.com 205/05/2 Page 4 of 6
注 : RB 电阻请参考应用原理图七 应用电路图 +5V +2V TT000 R6 9 VC VREF 8 PIR D S G C7 0NF R4 47K R3.5M RB R0 0K 0UF C3 R7 2M R5 M C4 0NF C6 0NF R8 47K 0 IB VDD 2 3 INN2 4 INP 5 INN 6 OUT VSS 7 RR2 6 RC2 5 RC 4 RR 3 2 R9 R R2 SW 2 D J C B NPN E Q C5 47UF C C2 图 5 RRRC 输出延迟时间 TX 的调节端 TX 4952RC 电容电阻 VDD=5V Tx 时间 VDD=3.3V Tx 时间 RR2RC2 触发封锁时间 TI 的调节端 TI 48R2C2 电容电阻 VDD=5V VDD=3.3V C R C2 R2 TI 时间 TI 时间 0.0uF 22KΩ 7. sec 5.7 sec 0.uF 300KΩ. sec.0 sec 0.0uF 47KΩ 5 sec 2 sec 0.uF 430KΩ.6 sec.3 sec 0.0uF 00KΩ 3 sec 25 sec 0.uF 620KΩ 2.3 sec 2.0 sec 0.0uF 200KΩ 62 sec 49 sec 0.uF MΩ 3.7 sec 3. sec 0.0uF 330KΩ 02 sec 80 sec 0.0uF 680KΩ 209 sec 64 sec 0.0uF MΩ 308 sec 242 sec 热释电红外开关是 配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成的被动式红外开关 它能自动快速开启各类白炽灯 萤光灯 蜂鸣器 自动门 电风扇 烘干机和自动洗手池等装置, 是一种高技术产品 特别适用于企业 宾馆 商场 库房及家庭的过道 走廊等敏感区域, 或用于 安全区域的自动灯光 照明和报警系统 热释电红外传感器是一种新型敏感元件 它是由高热电系数材料, 配以滤光镜片和阻抗匹配用场效应管组成 它能以非接触方式检测出来自人体发出的红外辐射, 将其转化成电信号输出, 并可有效抑制人体辐射波长以外的干扰辐射 如阳光 灯光及其反射灯 此例中 的运算放大器 OP 作为热释电红外传感器的前置放大, 由 C3 耦全给运算放大器 OP2 进行第二级放大 再经由电压比较器 COP 和 COP2 构成的双向鉴幅器处理后, 检出有效触发信号去启动延迟时间定时器 输出信号经晶体管 Q 驱动继电器去接通负载 R3 为光敏电阻, 用来检测环境照明度 当作为照明控制时, 若环境较明亮,R3 的电阻值会降低, 使 9 脚输入为低电平而 ww w.tzoic.cn tzo_ic@63.com 205/05/2 Page 5 of 6
封锁触发信号, 节省照明用电 若应用于其他方面, 则可用遮光物将其罩住而不受环境影响 SW 是工作方式选择开关, 当 SW 与 端连通时, 红外开关处于可重复触发工作方式 ; 当 SW 与 2 端连通时, 红外开关则处于不可重复触发工作方式 八 封装外形及尺寸图 SOP-6 封装形式 ww w.tzoic.cn tzo_ic@63.com 205/05/2 Page 6 of 6