米6体育平台手机版

ZHCUBN3 December 2023 MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1305 , MSPM0L1306 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346

2.2.3 光学检测 AFE 设计

通常使用光功率传输比 (PTR) 来表示烟雾强度。PTR 计算公式为：

方程式 1.

P T R = \frac{I_{P D} / S_{λ}}{I_{L E D} \times η_{L E D}}

其中

I_PD 是光电二极管电流
I_LED 是 LED 电流
S_λ 是给定波长下的光电二极管响应度
η_LED 是 LED 效率

通常，对于各种火灾类型，烟雾报警器触发电平范围为 0.5nW/mW 至 5nW/mW。如果使用 100mA 作为 LED 驱动电流，则这将转化为对应的 5nA 至 100nA 光电流。此设计中的目标噪声性能低于 50pA_RMS，因此即使在稳健烟雾警报触发的最低电流情况下也能实现 20dB SNR。因此，此设计中的目标总信号链增益为 5.8MΩ，通过尽量降低 ADC 量化噪声的影响来实现目标噪声性能。

图 2-5 显示了烟雾探测器信号链中采用的详细方框图。总信号链增益可以使用方程式 2 来计算。

方程式 2.

\frac{V_{o u t}}{I_{s m o k e}} = \frac{4}{π^{2}} G_{T I A} G_{B P F} G_{I N T}

其中

I_smoke 是由烟雾颗粒的散射光引起的光电流
V_out 是 ADC 采样之前的积分器输出电压
G_TIA 是跨阻放大器 (TIA) 增益
G_BPF 是带通滤波器 (BPF) 增益
G_INT 是积分器增益

图 2-5 基于调制的烟雾探测器信号链方框图