Измерение со светом: новые фотометрические микросхемы переднего конца от аналоговых устройств
В этой статье мы рассмотрим серию ADPD10x, которая дает вам пример того, как высокоинтегрированная ИС может упростить ваши оптические приложения.
В предыдущей статье мы рассмотрели ультразвуковой контроллер Texas Instruments. Эта ИС заботится о деталях, связанных с генерацией, приемом и обработкой высокочастотных звуковых сигналов, при этом общая цель - удобные ультразвуковые измерения.
В этой статье мы обсудим IC, который можно рассматривать как оптический эквивалент части TI. ADI описывает его как фотометрический передний конец. Давайте распакуем это имя: «фотометрический» относится к измерениям, включающим интенсивность света, а «передний конец» означает, что чип обеспечивает функциональность, связанную с генерацией сигнала, получением сигнала и любой необходимой обработкой сигнала, чтобы генерировать данные, которые могут использоваться микроконтроллером или DSP.
Оптическая и аналоговая части ADPD10x. Диаграмма взята из таблицы данных
Как это используется "// www.allaboutcircuits.com/electronic-components/datasheet/ADPD105BCPZRL-Analog-Devices" target = "_ blank"> техническое описание упоминает медицинские приложения, промышленный мониторинг и измерения внешнего освещения:
Пульсовая оксиметрия - удобный способ измерения насыщения кислородом; он использует оптические сигналы, которые проходят через кровь в кончике пальца или какой-либо другой соответствующей части тела. Кроме того, на стр. 30 таблицы данных описывается устройство измерения сердечного ритма на основе запястья, построенное вокруг ADPD105 и зеленый светодиод:
Диаграмма взята из таблицы ADPD10x
- У меня нет опыта в фотометрических промышленных системах, и я честно не знаю, как именно эта технология может быть использована, но я могу представить системы сборочных линий, которые используют оптические сигналы для контроля прозрачности стекла или непрозрачности некоторых изготовленных жидкость.
- Что касается измерений окружающего света, я не понимаю, почему вы используете устройство ADPD10x, если у вас уже есть один в своем дизайне по какой-то другой причине, и вы не хотите добавлять другой компонент. Во всех других ситуациях ADPD10x кажется излишним для чего-то столь же простого, как измерение уровней фоновой освещенности.
Временные интервалы
Устройства ADPD10x используют режим «двойной временной интервал». Идея здесь в том, что функциональность чипа - оптическая передача, оптический прием, обработка сигналов - содержится в одном из двух временных интервалов. Эти два временных интервала (называемые временным слотом A и временным слотом B) работают последовательно, и, кроме того, временные интервалы работают совместно с отдельными путями передачи данных, так что слот A и слот B могут иметь свои собственные настройки.
Следующая диаграмма иллюстрирует последовательное расположение временных интервалов и способ, в котором оптические импульсы содержатся в каждом временном интервале:
Диаграмма взята из таблицы данных
Я предполагаю, что эта компоновка временных интервалов имеет множество преимуществ в контексте типичных фотометрических приложений, но я не знаю достаточно о таких приложениях, чтобы делать уверенные утверждения. Вы можете прокрутить страницу вниз и оставить комментарий, если у вас есть какие-либо идеи.
интерференция
Любая оптическая система, предназначенная для использования в нормальных условиях человека, должна быть подготовлена к воздействию помех от других источников света, если только она предназначена только для использования ночью, в сельских районах, в течение 48 часов после новолуния.
И это вмешательство - это не просто насыщение приемника или смещение по постоянному току, которое можно устранить с помощью схемы, связанной с переменным током. Различные ситуации могут привести к оптическим переходным процессам, а флуоресцентные лампы создают нестационарные помехи.
Устройства ADPD10x включают функции, которые могут помочь вам справиться с этими осложнениями. В описании детали указано, что чип обеспечивает «отказ от смещения и повреждения сигнала из-за модулированной помехи, вызванной внешним освещением».
Это звучит неплохо, хотя, честно говоря, я точно не знаю, что это значит (но опять же, я не просмотрел все 66 страниц таблицы). И на самом деле слово «помеха» появляется только один раз во всем документе (это означает, что экземпляр в этой цитате является единственным), поэтому на данном этапе я не уверен, что в таблице данных подробно описывается это утверждение. Однако на странице 43 упоминается «режим пары с двойным выборкой», который полезен в ситуациях, когда фоновая подсветка «не является постоянной». На этой же странице также обсуждаются значения фонового освещения и обнаружение насыщения.
Оценочная комиссия
Устройства ADPD10x доступны в двух стилях пакета: неудобно и чрезвычайно неудобно. Первый - это то, что я бы назвал QFN; ADI называет это LFCSP. Второй - WLCSP.
К счастью, есть оценочная плата.
Изображение предоставлено компанией Analog Devices
Оценочная плата работает с программным обеспечением GUI, которое, по-видимому, облегчает работу ADPD105.
Мне все еще интересно узнать о различных способах использования ADPD10x. Если у вас есть опыт в этой области, не стесняйтесь поделиться своими мыслями в комментарии.