具有邏輯輸出的微型光傳感器，功耗小于10μA

本應(yīng)用筆記展示了與使用邏輯門或施密特觸發(fā)器逆變器的方法相比，具有邏輯輸出的低功耗光傳感器如何成為便攜式儀器中自動(dòng)背光傳感器的改進(jìn)設(shè)計(jì)。

功耗極低的感光電路可以用作便攜式儀器中的自動(dòng)背光傳感器。使用邏輯門或施密特觸發(fā)器逆變器可以輕松實(shí)現(xiàn)此功能，但這些方法會(huì)消耗大量電源電流。電路IC1（圖1）提供了一種不同且更好的解決方案。

圖1.該光傳感器在由R1值確定的光照水平下提供從低到高的輸出轉(zhuǎn)換。

電源電流與電源電壓的對數(shù)圖（圖2）說明了比較。正如CMOS電路所預(yù)期的那樣，當(dāng)輸入接近電源軌時(shí)，74HC04逆變器和74HC14施密特觸發(fā)器逆變器消耗的電流非常?。?1μA）。然而，接近中間電平時(shí)，74V 時(shí)的 04HC5 消耗超過 10mA 電流！74HC14更好，但在中間電平處仍消耗超過0.5mA電流。這些電流會(huì)帶來問題，因?yàn)楣飧袦y電路中的中間電平條件可能會(huì)持續(xù)很長時(shí)間。

圖2.這些曲線比較了圖1中IC1的電源電流（最低曲線，標(biāo)記為MAX837，3.6V）與其他器件的電源電流。

+3V電源可將電源電流降低約<>倍，但電流仍然很大。增加遲滯也有幫助，但這些CMOS器件在開關(guān)閾值上仍會(huì)消耗過多的A類電源電流。

代表IC1電源電流的最低曲線在信號范圍內(nèi)變化很小，永遠(yuǎn)不會(huì)超過7μA。采用+3V電源時(shí)，外部光傳感器和偏置電阻的最大電流為5μA，因此電路的總電源電流（與光照水平無關(guān)）小于10μA。與其他方法不同，該電路將光照電平（由R1上的電壓表示）與固定基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，而不是松散指定的邏輯開關(guān)閾值。

電源電壓范圍為+2.5V至+11V，+11V時(shí)電源電流可達(dá)數(shù)微安。 IC1還提供漏極開路版本（MAX836），其輸出（連接到上拉電阻）可超過混合電壓系統(tǒng)中的電源電壓。如果最小功耗比尺寸更重要，則選擇MAX931比較器/基準(zhǔn)IC。它采用稱為μMAX的收縮SO-8封裝（與MAX837 SOT封裝相比），但其最大電源電流僅為3μA。MAX837內(nèi)置遲滯，無需外部遲滯電阻。

審核編輯：郭婷