翠展微電子推出智能式超低功耗數字式熱釋電傳感器

翠展微電子(上海)有限公司(Grecon)日前宣布推出一款針對人體被動紅外（PIR）應用的超低功耗數字芯片M9401。該方案通過熱釋電紅外傳感器以非接觸方式檢測出人體輻射的信號，并將該信號轉換成電信號輸入到芯片中進行信號處理。該芯片的工作電流極低，典型的功耗只有4.5μA,并且在正常工作模式下具有1.4V-3.6V的寬電壓工作范圍。目前改芯片已經處于量產階段，可批量向用戶提供測試晶圓或DFN8L2X2的封裝片，以及根據用戶定義的其他封裝形式的產品。

M9401專門為智能式單芯片熱釋電傳感器量身打造，減少了外部單片機及運算放大電路。它具有極小的芯片面積、特殊的輸入、輸出電路結構和片內信號處理能力，可以集成在PIR探頭內部與陶瓷敏感元直接連接，檢測到人體感應并輸出觸發(fā)事件。我們稱之為智能PIR傳感器（右下圖），它取代了傳統(tǒng)模擬探頭加外部芯片的分立方案（左下圖）。該智能方案具有高靈敏度、功耗極低、外圍電路配置簡單靈活、高可靠性、抗RF干擾能出眾等優(yōu)點。基于上述這些優(yōu)點，該方案在盡可能減少外部元器件數量的同時又能適用于非常寬廣的應用領域。

M9401是一款全新的智能型熱釋電PIR(Passive Infrared)傳感器信號調理芯片，內部集成了被動紅外傳感器所需的全部功能模塊。芯片M9401為高阻抗差分信號輸入模式，可以和熱釋電敏感元直接連接，內置15位ADC以及人體移動的算法邏輯。輸入的PIR模擬信號首先通過ADC轉換成數字信號，濾波后傳輸給內部邏輯電路進行運算，當芯片達到觸發(fā)條件之后，推挽結構的MTRG管腳輸出一個觸發(fā)事件，即，高電平信號來驅動外部單片機或者其他負載電路。MTRG的輸出高電平保持時間以及傳感器靈敏度閾值可以通過電阻分壓來設定，內部7位ADC再采集引腳電平信號進行后續(xù)分析處理。同時，芯片提供DOCI通信接口和自檢模式，方便用戶開發(fā)及量產測試。

M9401-低功耗智能式熱釋電信號調理芯片

主要特點

●   兼容差模、共模PIR信號輸入方式

●   寬電壓工作范圍1.4V~3.6V

●   極低的工作電流，4.5μA典型值

●   128擋“ON-TIME”輸出時間連續(xù)可調

●   兼容差模、共模PIR信號輸入方式

●   四種測試模式可供選擇

●   單線通信接口模式(DOCI)

應用領域

●   數字PIR傳感器，高端應用場景

●   人體入侵檢測

●   工業(yè)領域安防、報警

●   智能樓宇、智能照明、智能家居

典型應用電路

內置M9401-智能型熱釋電傳感器最小工作系統(tǒng)

上圖是內置M9401芯片的智能型熱釋電傳感器的最小工作系統(tǒng)，在熱釋電數字探頭內部集成了全新的智能型PIR信號調理芯片M9401。傳感器的靈敏度以及ONTIME的值可以在這兩個引腳上設計電阻分壓器或者是電位器，通過調節(jié)這些硬件電路來調整傳感器的不同工作狀態(tài)。另外，OEN引腳可以外接光敏電阻來控制傳感器在白天、晝夜的環(huán)境中交替工作。相比之前的智能數字探頭，采用M9401芯片的探頭功耗大大降低，同時，其所具備的自檢功能可滿足探頭廠家的半成品自動檢測，節(jié)約了后續(xù)的檢測工序成本。