ZHCSOP9C May   2023  – June 2024 OPT4001-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 时序图
    8. 5.8 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 与人眼的光谱匹配
      2. 6.3.2 自动满量程设置
      3. 6.3.3 纠错码 (ECC) 特性
        1. 6.3.3.1 输出采样计数器
        2. 6.3.3.2 输出 CRC
      4. 6.3.4 输出寄存器 FIFO
      5. 6.3.5 阈值检测
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 运行模式
      2. 6.4.2 运行中断模式
      3. 6.4.3 照度范围选择
      4. 6.4.4 选择转换时间
      5. 6.4.5 照度测量(以 lux 为单位)
      6. 6.4.6 阈值检测计算
      7. 6.4.7 光分辨率
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 I2C 总线概述
        1. 6.5.1.1 串行总线地址
        2. 6.5.1.2 串行接口
      2. 6.5.2 写入和读取
        1. 6.5.2.1 高速 I2C 模式
        2. 6.5.2.2 突发读取模式
        3. 6.5.2.3 通用广播复位命令
        4. 6.5.2.4 SMBus 警报响应(USON 型号)
  8. 寄存器映射
    1. 7.1 寄存器说明
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 电气接口
        1. 8.2.1.1 设计要求
          1. 8.2.1.1.1 光学接口
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 光机设计(PicoStar 型号)
          2. 8.2.1.2.2 光机设计(USON 型号)
        3. 8.2.1.3 应用曲线(PicoStar 型号)
        4. 8.2.1.4 应用曲线(USON 型号)
    3. 8.3 优秀设计实践
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
        1. 8.5.1.1 焊接和处理建议(PicoStar 型号)
          1. 8.5.1.1.1 焊锡膏
          2. 8.5.1.1.2 封装布局
          3. 8.5.1.1.3 回流焊曲线
          4. 8.5.1.1.4 特殊的柔性印刷电路板 (FPCB) 建议
          5. 8.5.1.1.5 返工过程
        2. 8.5.1.2 焊接和处理建议(USON 型号)
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
光学接口

图 8-3 显示了光学区域的尺寸。

在 PicoStar™ 型号中,光学接口与器件引脚的电气接口位于同一侧,而在 USON 型号中,则朝向远离引脚的方向,如图 8-2图 8-3 所示。

OPT4001-Q1 PicoStar™ 传感器位置图 8-2 PicoStar™ 传感器位置
OPT4001-Q1 USON 传感器位置图 8-3 USON 传感器位置

对于 PicoStar™ 型号系统,照亮传感器的光必须通过 FPCB。通常,最好的方法是在 FPCB 中创建一个切口区域。其他方法也是可行的,但需要权衡相关的设计因素。必须仔细设计该切口,因为其尺寸和容差会影响系统和光学视场性能。节 8.5.2中详细讨论了此切口的设计。

通常,任何影响光传感器感应区域光照的物理元件也会影响光传感器的性能。例如,可使用深色或不透明的窗口,通过隐藏传感器来进一步增强设计的视觉吸引力。这种窗口材料通常是透明塑料或玻璃。因此,为了获得出色性能,请务必了解并控制这些元件的影响。设计窗口的宽度和高度,使光线能够从足够大的视场照亮传感器。为获得出色性能,使用的视场应至少为 ±35°,建议 ±45° 或更大。有关如何理解和设计视场的进一步讨论,请参阅 OPT3001:环境光传感器应用指南 应用手册

暗窗的可见光谱透射率通常在 5% 到 30% 之间,但也可能低于 1%。将可见光谱透射率指定为低至但不超过达到足够视觉吸引力所需的值,因为透射率降低会减少传感器测量的可用光量。通过在透明窗口材料上涂上墨水或在窗口材料中加入染料或其他光学物质,可以使窗口变暗。窗口可见光谱中的这种透射率衰减情况会在设计外部的光线与器件测量的光线之间产生一个比率。要准确测量设计外部的光线,应按照该比率对器件测量进行补偿。

尽管暗窗的墨水和染料的主要目的是尽量降低可见光的透射率,但某些墨水和染料的红外光透射率也很高。使用这些墨水和染料会进一步降低可见光与红外光的比率,从而降低传感器测量精度。然而,由于该器件具有出色的红色和红外抑制能力,因此可以尽可能地降低这种影响,在具有相似光谱响应的暗窗下能够获得良好效果。

为获得出色精度,除非设计人员充分了解光学效应,否则应避免采用格栅状窗口结构。这些格栅状窗口结构会在传感器处形成不均匀的照明图案,导致光的测量结果随着放置容差和光的入射角而变化。如果需要格栅状窗口结构,那么该器件是理想的传感器之选,因为该器件对干扰测量过程的照明均匀性问题的敏感度极低。

光管看起来很有吸引力,可协助光机设计将光线投射到传感器上;但是,除非系统设计人员充分了解光管的光学物理特性在整个设计和目标背景下的影响,否则请勿将光管与任何光传感器一起使用。