采用小型封裝的光傳感器多種多樣，而且價(jià)格合理。數(shù)十年來(lái)，無(wú)源器件一直活躍市場(chǎng)，隨著光敏電阻、光電二極管及光電晶體管等變得越來(lái)越普通和便宜，它們被從夜間照明燈到數(shù)碼相機(jī)的眾多消費(fèi)產(chǎn)品廣泛采用。而登場(chǎng)不久的集成器件把一個(gè)光電晶體管或光電二極管與電流放大器集成起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)片上校準(zhǔn)、過(guò)濾和更高的分辨率。當(dāng)分辨率較高時(shí)，低光能力、電源抑制等功能發(fā)揮作用，這類(lèi)器件正在擴(kuò)大環(huán)境光傳感器的應(yīng)用范圍和有效性。
E0o?rgfdq Xi~%,~ 光傳感器類(lèi)型
Z+G.v=2q< WFTXSHcG 最簡(jiǎn)單的光傳感器是光敏電阻，可以通過(guò)兩個(gè)終端之間的通道來(lái)對(duì)其鑒別。低端版本使用CdS(硫化鎘)制造，而比較昂貴的類(lèi)型則使用GaAs制造。GaAs的能帶隙較小，使其能夠吸收紅外光中的低能光子，使電子躍遷到傳導(dǎo)帶。參考元件的數(shù)據(jù)顯示，其照度范圍是1~100lux，但具有各種阻值。
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c*A 各種可用傳感器提供了多種性?xún)r(jià)比選擇。
~O s1ir. |{a`,%mw 光電二極管的復(fù)雜性更高一些。光子轟擊半導(dǎo)體結(jié)，產(chǎn)生電流。為了充分發(fā)揮作用，光電二極管應(yīng)該反偏壓。偏壓直接轉(zhuǎn)化成操作質(zhì)量，因較大的反偏壓可以提高速度和線(xiàn)性度，同時(shí)還可以提高暗電流和散粒噪聲(shotnoise)。光將產(chǎn)生正向電流，降低反偏電流�？梢詾楣怆姸䴓O管增加外部電路，使I-V曲線(xiàn)線(xiàn)性化，以放大信號(hào)和允許實(shí)現(xiàn)失效功能。
iE;D_m.>`O X>W 2aDuEZ 光電晶體管的一般特點(diǎn)與光電二極管一樣，增加了放大特點(diǎn)。它要求更大的偏流，但與電流相伴的噪聲迫使傳感器的靈敏度轉(zhuǎn)向更高的lux范圍，即1k～100klux(而不是7k～50klux)。響應(yīng)時(shí)間與光電二極管相似，可以利用偏流進(jìn)行調(diào)整。電流也可以隨探測(cè)到的信號(hào)水平進(jìn)行變化。光電晶體管能夠粗糙地確定環(huán)境光線(xiàn)水平，如室內(nèi)/室外、白天/夜間和明亮光線(xiàn)/陰影，這類(lèi)器件也需要外部電路以校準(zhǔn)輸出信號(hào)，并包括一個(gè)啟用功能。
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nw 元件尺寸的不斷縮小，使得人們能夠設(shè)計(jì)出集成式器件，如EL7900。該器件將一個(gè)光敏電阻和一個(gè)互阻放大器放置在一個(gè)封裝之中。采用這種組合可以縮短引線(xiàn)長(zhǎng)度，并使放大器輸入中的寄生電容最小，這是實(shí)現(xiàn)噪聲最小、頻率響應(yīng)高和方便性的理想條件。低噪聲特性可以把傳感器的靈敏度擴(kuò)展到1lux，同時(shí)保持上限在100lux。功耗仍然取決于感應(yīng)到的光量，1,000lux時(shí)電流為0.9mA。為了節(jié)省電力，采用了一個(gè)省電(power-down)引腳。除數(shù)碼相機(jī)外，該器件適用于許多場(chǎng)合。
2Vn~o_ga f*IC ZM 更進(jìn)一步的集成體現(xiàn)在ISL29001這樣的器件上，它是面向光感應(yīng)和校準(zhǔn)的套裝解決方案。這種溫度補(bǔ)償光傳感器是一種PIN二極管。在進(jìn)入一個(gè)高通濾波器之前，該傳感器的輸出經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)并送入一個(gè)放大器之中，以消除60Hz噪聲。在經(jīng)過(guò)濾波器之后，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和I2C接口提供輸出信號(hào)。
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