《傳感器元件與實驗》課件-2.8

2.8紅外線傳感器集成電路01紅外線傳感器集成電路特點01紅外線傳感器集成電路特點(1)采用CMOS數(shù)?；旌瞎に囍圃欤臉O??；(2)具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配；(3)雙向鑒幅器可有效抑制干擾信號；(4)內(nèi)設(shè)延遲定時和封鎖定時器，結(jié)構(gòu)新穎，性能穩(wěn)定，調(diào)節(jié)范圍寬；(5)內(nèi)置參考電源；(6)工作電壓范圍寬(UDD=3V~5V)1.功能簡介BISS0001采用16腳DIP和SOIC封裝，管引腳排列圖2.93所示，各引出腳功能如表2.4所示。圖2.93BISS0001集成電路引腳排列01紅外線傳感器集成電路特點表2.4BISS0001集成電路各引出腳功能序號符號功能說明1A可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)控制端，當(dāng)A=1時，允許重復(fù)觸發(fā)；當(dāng)A=0時，不可重復(fù)觸發(fā)。2U0控制信號輸出端，由US的跳變沿觸發(fā)，使U0從低電壓跳變到高電平為有效觸發(fā)，在輸出延遲時間TX之外和無US上跳變時，U0為低電壓狀態(tài)。3、4RR1、RC1輸出延遲時間TX的調(diào)節(jié)端，TX≈49152R1C15RC2、RR2觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端，Ti≈24R2C26USS電源負(fù)端，一般接0V7參考電壓及復(fù)位輸入端，一般接UDD，接“0”時可使定時器復(fù)位8UC觸發(fā)禁止端，當(dāng)UC＜UR時，禁止觸發(fā)；當(dāng)UC＞UR時，允許觸發(fā)，UR≈0.2UDD9UDD運算放大器偏置電流設(shè)置端，經(jīng)由1MΩ左右的RB接USS端

102OUT電源正端，UDD=3~5V112N-第二級運算放大器輸出端121N+第二組合運算放大器反相輸入端131N-第一級運算放大器同相輸入端141N-第一級運算放大器反相輸入端151OUT第一級運算放大器輸出端01紅外線傳感器集成電路特點圖2.94BISS0001內(nèi)電路功能框圖01紅外線傳感器集成電路特點

01紅外線傳感器集成電路特點下面再以圖2.96所示可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點的波形來說明BISS0001在該狀態(tài)下的工作過程。在UC=“0”、A=“0”期間，US不能觸發(fā)U0為有效狀態(tài)。在UC=“1”、A=“1”時，US可觸發(fā)U0為有效狀態(tài)，并在TX周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。在TX時間內(nèi)，只要有US上跳變，則U0將從US上跳變時刻算起繼續(xù)延長一個TX周期；若US保持為“1”狀態(tài)，則U0一直保持有效狀態(tài)；若US保持“0”狀態(tài)，則在TX周期結(jié)束后U0恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且在封鎖時間Ti時間內(nèi)，任何US的變化都不能觸發(fā)U0為有效狀態(tài)。圖2.95不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點波形圖2.96可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點波形01紅外線傳感器集成電路特點3.電參數(shù)BISS0001集成電路的主要電參數(shù)見表2.5所示，極限參數(shù)見表2.6。

表2.5BISS0001集成電路主要電參數(shù)參數(shù)名稱符號條件參數(shù)值單位最小值最大值工作電壓范圍UDD

35V工作電流IDD輸出空載UDD=3V

50μAUDD=5V

100mV輸入失調(diào)電壓UOSUDD=5V

50nA輸入失調(diào)電流IOSUDD=5V

50dB開環(huán)電壓增益AVOUDD=5V，RL=1.5MΩ60

dB共模抑制比CMRRUDD=5V，RL=1.5MΩ60

V運放輸出高電平UYHUDD=5VRL=500kΩ接1/2UDD4.25

V運放輸出低電平UYL

0.75VUC端輸入高電平URHURF=UDD=5V1.1

VUC端輸入低電平URL

0.9VU0端輸入高電平UOHUDD=5V，IOH=0.5mA4

VU0端輸入低電平UOLUDD=5V，IOH=0.1mA

0.4VA端輸入高電平UAHUDD=5V3.5

VA端輸入低電平UALUDD=5V

1.5V01紅外線傳感器集成電路特點表2.6BISS0001集成電路極限參數(shù)參數(shù)名稱極限值單位電源電壓-0.5~6V輸入電壓范圍-0.5~6(UDD=6V)

V各引出端最大電流±10(UDD=5V)mA工作溫度-10~+70℃貯存溫度-65~+150℃01紅外線傳感器集成電路特點BISS0001配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元件就可以很方便地組成一個被動式紅外開關(guān)，其電路如圖2.97所示。熱釋電紅外傳感器PRI輸出信號由BISS0001中的OP1前置放大后，由C3耦合給OP2進(jìn)行第二級放大。再經(jīng)電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時間定時器。輸出信號經(jīng)三級管VT1驅(qū)動繼電器去接通負(fù)載。R3為光敏電阻器，用來檢測環(huán)境照度。當(dāng)作為照明控制時，若環(huán)境較明亮，R3的阻值較低，使9腳輸出為低電平而封鎖觸發(fā)信號，節(jié)省照明用電。若應(yīng)用于其他地方時，可用遮光物將其罩住而不受環(huán)境影響。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SW1拔向1端時，紅外開關(guān)處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1拔向2端時，則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。此電路適宜于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。圖2.97BISS0001應(yīng)用電路027605集成電路應(yīng)用027605集成電路應(yīng)用HT-7605單片熱釋電紅外控制集成電路集成度高、檢測靈敏、功耗低(等待狀態(tài)電流僅20μA)。HT-7605是一個系列電路，它有E、F、G、H、S、L等幾種型號，它們之間的區(qū)別見表2.7所示。表2.7HT-7605系列集成電路型號驅(qū)動器件延遲時間(s)有無OP3HT-7505E繼電器4~128無HT-7605F繼電器48~1536無HT-7605G可控硅4~128無HT-7605H可控硅48~1536無HT-7605S繼電器/可控硅4~128有HT-7605L繼電器/可控硅48~1536有027605集成電路應(yīng)用HT-7605系列集成電路內(nèi)含3個(或2個)增益可調(diào)的運算放大器、一個窗口式比較電路和信號延遲電路、計時電路、可控硅過零觸發(fā)電路、輸出控制電路、驅(qū)動電路、穩(wěn)壓電路、振蕩電路及其他電路，其內(nèi)電路功能框圖如圖2.99所示。HT-7605系列集成電路采用雙列直插式封裝結(jié)構(gòu)，各型號的管引腳排列如圖2.98所示。各引腳功能如表2.8所示。圖2.98HT-7605集成電路引腳排列027605集成電路應(yīng)用圖2.99HT-7605內(nèi)電路功能框圖027605集成電路應(yīng)用表2.8HT-7605系列集成電路各引出腳功能引腳名稱引出腳序號功能說明S、L型E、F、G、H型TEST15低電平有效USS26電源負(fù)端TIRAC37(G、H)可控硅驅(qū)動端RLYB47(E、F)繼電器驅(qū)動端，低電平有效BUZ58壓電蜂鳴器驅(qū)動端LEDB69LED驅(qū)動端，低電平有效CDS710光控輸入端，高電平時可控硅/繼電器輸出無效OSCSI811系統(tǒng)振蕩輸入端，典型振蕩頻率16kHzOSCSO912系統(tǒng)振蕩輸出端OSCSO1013延遲振蕩輸出端，振蕩頻率由外接電阻決定OSCDO1114延遲振蕩輸入端OSCDI1215(G、H)過零觸發(fā)輸入端

ZC1316“ON”或“PRP-AUTO”選擇端，脈沖上升沿觸發(fā)有效MODE1417電源正端UDD1518PMOS管的柵極GATE1619PMOS管的漏極DRAIN1720電壓調(diào)整器的負(fù)反饋輸入端NF1821電壓調(diào)整器的輸出端，設(shè)置輸出電壓UEE1922OP1的同相輸入端OP1P2023OP1的反相輸入端OP1N2124OP1的輸出端OP1O221OP2的同相輸入端OP2P23/OP3的同相輸入端，連在比較器的中點上OP3P242OP2的輸出端OP2O253OP2的反相輸入端OP2N26/OP3的反相輸入端OP3O27/OP3的輸出端RESB284復(fù)位輸入端，內(nèi)部有上拉電阻，低電平有效特別提示：使用者需根據(jù)購買廠家型號規(guī)格，查詢引腳功能，在電路中才能正確使用芯片。027605集成電路應(yīng)用1.電路分析HT-7605系列集成電路的工作過程為：接通電源后，為了建立穩(wěn)定的工作狀態(tài)和讓開機者能從容離開警戒區(qū)，芯片有一個專門的開機延遲電路，延遲時間在芯片封裝前可以選擇，它們分為24、40、56和72s，如客戶不提出特別要求，出廠時芯片延遲時間設(shè)置為40s。在開機延遲階段，繼電器和發(fā)光二極管輸出被完全截止，但可控硅這時能輸出額定功率的30%。延遲結(jié)束，BUZ輸出一組脈沖，雙向可控硅關(guān)閉，系統(tǒng)進(jìn)入紅外信號檢測狀態(tài)。這時，如有人進(jìn)入警戒區(qū)，紅外熱釋電控頭PRI即會輸出一微弱的低頻信號，經(jīng)OP1、OP2等運算放大器放大后，送到內(nèi)部的窗口比較器進(jìn)行比較，如高于窗口電平，即形成觸發(fā)脈沖進(jìn)入鎖存電路并通過一系列的延遲、整形、放大后，去控制繼電器、可控硅以達(dá)到報警、自控等目的。HT-7605系列集成電路的主要電參數(shù)：工作電壓范圍為UDD=4.5V~12V，典型值為9V，極限值為13V；芯片工作溫度為-25℃~+75℃；系統(tǒng)振蕩電路的工作頻率可在12.8kHz~19.2kHz之間選擇，典型值為16kHz。027605集成電路應(yīng)用2.應(yīng)用電路分析干電池供電電路如圖2.100所示，交流電供電電路如圖2.101所示。特別提示：圖2.100由于采用干電池供電，所以不能使用可控硅驅(qū)動電路。圖2.100HT-7605應(yīng)用電路027605集成電路應(yīng)用圖中PIR為熱釋電紅外傳感器。電阻R4為系統(tǒng)振蕩電路外接電阻器，其阻值決定了系統(tǒng)振蕩頻率，當(dāng)R4取值680kΩ時，系統(tǒng)振蕩頻率為16kHz。HT-7605檢測到有效脈沖輸入時，可控硅、繼電器驅(qū)動電路將會輸出一個有效控制電平，這個控制電平的長短由延遲振蕩電路的頻率決定，可通過設(shè)在OSCDI、OSCDO端的外接電位器RP1進(jìn)行調(diào)節(jié)。但調(diào)節(jié)范圍受芯片型號限制，在HT-7605系列中，后綴為E、G、S的芯片，延遲時間為4s~128s；后綴為F、H、L為48~1536s。圖中RP2用來調(diào)節(jié)芯片內(nèi)運算放大器增益，可調(diào)節(jié)電路控制靈敏度。圖中R3為光敏電阻器Rcds，它與R2及芯片的CDS端組成光控電路，白天Rcds受光照射阻值變小，使芯片CDS端電平高于2/3UDD，繼電器、可控硅驅(qū)動電路關(guān)閉不工作。只有當(dāng)CDS端輸入電平低于1/3UDD時，即天黑后Rcds阻值變大才能使這兩個驅(qū)動電路工作。調(diào)整R2阻值，可以選擇光控靈敏度，使電路自動識別晝夜。027605集成電路應(yīng)用3.HT-7605系列芯片共有4種輸出端，這里簡單介紹如下：①LED指示驅(qū)動電路，輸出端為LEDB，內(nèi)部是NMOS的漏極開路結(jié)構(gòu)，低電平有效。它的吸納電流典型值為8mA(最小值為5mA)。LEDB的作用是指示有效脈沖的輸入，當(dāng)窗口比較器輸出有效檢測電平后，它將導(dǎo)通1s，在其他時候則關(guān)閉(高電平)。用戶也可將這個口擴充為控制口。②蜂鳴器驅(qū)動電路，輸出端為BUZ，是CMOS結(jié)構(gòu)。它能在開機延遲階段直接驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出一組2kHz的信號。③繼電器驅(qū)動電路，輸出端為RLYB，是CMOS結(jié)構(gòu)，低電平有效。低電平輸出長度受延遲振蕩電路及“MODE”的控制，它的典型吸納電流為10mA。特別提示：如要驅(qū)動工作電流大于10mA的繼電器，應(yīng)

添加8050型PNP中功率三極管驅(qū)動，以確保可靠工作。HT-7605G、H芯片無此驅(qū)動電路，如圖2.101HT-7605應(yīng)用電路之二所示。

027605集成電路應(yīng)用3.HT-7605系列芯片共有4種輸出端，這里簡單介紹如下：①LED指示驅(qū)動電路，輸出端為LEDB，內(nèi)部是NMOS的漏極開路結(jié)構(gòu)，低電平有效。它的吸納電流典型值為8mA(最小值為5mA)。LEDB的作用是指示有效脈沖的輸入，當(dāng)窗口比較器輸出有效檢測電平后，它將導(dǎo)通1s，在其他時候則關(guān)閉(高電平)。用戶也可將這個口擴充為控制口。②蜂鳴器驅(qū)動電路，輸出端為BUZ，是CMOS結(jié)構(gòu)。它能在開機延遲階段直接驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出一組2kHz的信號。③繼電器驅(qū)動電路，輸出端為RLYB，是CMOS結(jié)構(gòu)，低電平有效。低電平輸出長度受延遲振蕩電路及“MODE”的控制，它的典型吸納電流為10mA。特別提示：如要驅(qū)動工作電流大于10mA的繼電器，應(yīng)

添加8050型PNP中功率三極管驅(qū)動，以確?？煽抗ぷ?。HT-7605G、H芯片無此驅(qū)動電路，如圖2.101HT-7605應(yīng)用電路之二所示。④可控硅驅(qū)動電路，輸出端為TRIAC，是CMOS結(jié)構(gòu)。當(dāng)HT-7605采用交流供電時，使用可控硅作輸出控制單元，具有線路簡單，使用方便等特點。該芯片還專門設(shè)計了過零觸發(fā)電路，ZC端就是專門用來檢測交流電頻率和產(chǎn)生過零觸發(fā)脈沖，并以此來同步TRIAC端的輸出。

027605集成電路應(yīng)用圖2.101HT-7605應(yīng)用電路之二027605集成電路應(yīng)用圖2.102HT-7610集成電路引腳排列037610集成電路應(yīng)用037610集成電路應(yīng)用1.概述HT-7610熱釋電紅外傳感器專用控制集成電路外圍電路簡單、工作穩(wěn)定可靠，目前已廣泛用于自動門、自動燈光控制及防盜報警器等。2.功能簡介HT-7610系典型CMOS電路，它采用16腳雙列直插式封裝，管引腳排列如圖2.102所示，內(nèi)電路功能框圖如圖2.103所示。各引出腳功能如表2.9所示。HT-7610系列有HT-7610A與HT-7610B兩種型號，區(qū)別僅是輸出驅(qū)動方式不同。圖2.103HT-7610內(nèi)電路功能框圖037610集成電路應(yīng)用表2.9HT-7610集成電路各引出腳功能序號符號功能說明1USS電源負(fù)端2OUT輸出控制端，A型輸出高電平通過三級管驅(qū)動繼電器；B型輸出低電平驅(qū)動可控硅，輸出電平長度受延遲振蕩器控制3OSCD延遲振蕩器輸入端4OSCS延遲振蕩器輸出端5ZC交流信號過零檢測端6CDS光控輸入端，外接光敏電阻，該腳低電平時，輸出關(guān)閉7MODE模型選擇端，接UDD輸出始終為開狀態(tài)；接USS輸出始終為半狀態(tài)；開路為自動狀態(tài)，此時輸出腳保持關(guān)狀態(tài)，直到PIR有效輸入脈沖到來8UDD電源正端9UEE內(nèi)部電路穩(wěn)壓端10PSTB復(fù)位端，內(nèi)部拉為高電平，低電平復(fù)位11OP1P內(nèi)部第一級運算放大器同相輸入端12OP1N內(nèi)部第一級運算放大器反相輸入端13OP1O內(nèi)部第一級運算放大器輸出端14OP2P內(nèi)部第二級運算放大器同相輸入端15OP2N內(nèi)部第二級運算放大器反相輸入端16OP2O內(nèi)部第二級運算放大器輸出端037610集成電路應(yīng)用HT-7610系列集成電路的主要電參數(shù)：工作電壓范圍UDD=5V~12V；靜態(tài)工作電流(無負(fù)載狀態(tài))小于350μA；內(nèi)部運算放大器開路增益為80dB；芯片工作溫度-25℃~+75℃。圖2.104HT-7610應(yīng)用電路037610集成電路應(yīng)用3.應(yīng)用電路分析HT-7610B集成電路的典型應(yīng)用電路如圖2.104所示，這是一個紅外控制自動照明燈電中R7與C6決定了HT-7610系統(tǒng)振蕩器的振蕩頻率，為16kHz。延遲振蕩器則通過RP1與C7來調(diào)節(jié)其振蕩頻率。S為工作模式開關(guān)，當(dāng)S接UDD，電路始終是開啟的；當(dāng)S接USS，電路始終處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)S浮空時為自動方式，此時輸出端保持關(guān)閉狀態(tài)，直到傳感器PIR有效輸入觸發(fā)信號到來。RP2用來調(diào)節(jié)芯片內(nèi)運算放大器的增益，可以通過它來調(diào)節(jié)電路的控制靈敏度。光敏電阻器Rcds使電路自動識別晝夜，白天電路封死不工作，天黑后電路自動進(jìn)入守候狀態(tài)。PIR紅外探測頭檢測到人體移動引起的紅外線熱能變化并將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?dāng)變化達(dá)到設(shè)定值時，HT-7610B就能將燈H點亮，點亮?xí)r間由延遲振蕩器的振蕩周期決定。如果用該電路制作自動水龍頭不需要光控功能時，只要取消光敏電阻器Rcds就可以了。HT-7610A采用繼電器控制方式，可通過外接三極管VT驅(qū)動繼電器K，電路如圖2.105所示。圖2.105繼電器控制方式04KC778B集成電路應(yīng)用04KC778B集成電路應(yīng)用1.概述KC778B是單片低功耗專業(yè)級紅外傳感器專用集成電路，該電路突出特點是：①靈敏度高，有極高的信噪比，增益達(dá)68dB；②高頻干擾聲抑制力強，大于30V/M，由1MHz到1000MHz，不需屏蔽；③芯片抗靜電保護(hù)高達(dá)1000V(人體模擬)；④特殊傳感信號放大是鑒別方式，使影響性能的關(guān)鍵元件均集中在芯片中，大批生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性好，性能穩(wěn)定；⑤以直流電平方式調(diào)節(jié)傳感靈敏度，使溫度補償更容易；⑥自帶電源穩(wěn)定壓調(diào)節(jié)器；⑦有光控(DAYSENS)及調(diào)節(jié)(DAYADJ)功能、輸出電平延遲及調(diào)節(jié)功能，三種工作方式選擇功能等完整單元；有重新開機自動封鎖傳感信號25s的功能；有手動控制狀態(tài)(TOGGLE)功能，單按鍵可實現(xiàn)手動報警或手動消警；⑧輸出電流高達(dá)300mA，可直接驅(qū)動可控硅、光電耦合器、繼電器、無線發(fā)射機等負(fù)載；靜態(tài)功耗低，IDD=300Μa(當(dāng)UDD=5V時)；使用電源電壓范圍寬，UDD=4V~15V；⑨高低溫工作性能良好，工作溫度范圍為-25℃~+100℃。042.功能簡介KC778B采用20腳標(biāo)準(zhǔn)雙列直插式或扁平封裝，其引腳排列示意如圖2.106所示。各引出腳功能見表2.10。表2.10KC778B集成電路各引出腳功能序號符號功能說明1UDD電源正端2PIRSENS靈敏度調(diào)端，調(diào)節(jié)PIR傳感靈敏度3OFFSETFIL偏移濾波端，PIR動作偏移濾波4LPFILPIR轉(zhuǎn)模式濾波端5DCCAP直流電容端，PIR增益穩(wěn)定濾波6UREG電源電壓調(diào)節(jié)輸出7PYPO(D)接傳感器PIR漏極8PYPO(S)PIR傳感器源極信號輸入9GND(A)模擬電路電源地端10GND(D)數(shù)字電路電源地端11DAYADJ光控電壓調(diào)節(jié)端12DAYSENS光敏電阻輸入端13GAIN增益選擇，懸空為68dB；接地為62Db14ON/OFF三態(tài)選擇端，接高電平為ON；接低電平為OFF；懸空為AUTO15TOGGLE手動兩態(tài)轉(zhuǎn)換端，ON/OFF變換16OUT驅(qū)動輸出端17LEDLED驅(qū)動輸出端18C延遲振蕩輸入，外接延遲電容器19R延遲振蕩輸出，外接延遲電阻器20OSC系統(tǒng)時鐘頻率輸入

KC778B集成電路應(yīng)用04圖2.106KC778B集成電路引腳排列3.電路分析KC778B集成電路內(nèi)部包含了多級高增益直流放大器、信號比較器、模式控制轉(zhuǎn)換器、手動控制轉(zhuǎn)換器、光敏控制器、延遲振蕩器、電源穩(wěn)定器等單元。其工作過程是：從7腳提供穩(wěn)定的2.5V直流電壓給熱釋電紅外傳感器PIR，PIR輸出的微弱信號經(jīng)芯片內(nèi)直流放大器放大，比較器鑒別后輸出。調(diào)節(jié)芯片2腳上的電位器使2腳電平在0~2.5V間變化，即改變比較器的翻轉(zhuǎn)閥門電平，從而調(diào)節(jié)傳感靈敏度。模式控制轉(zhuǎn)換器即第14腳可將電路輸出置成常開(ON)、常閉(OFF)和自動(AUTO)。手動控制轉(zhuǎn)換器即第15腳可通過一只按鈕改變電路的當(dāng)前狀態(tài)。光敏控制器可使電路在一定光照條件下由傳感器動作，而在足夠亮?xí)r封鎖輸出，以達(dá)到夜間才工作的目的。延遲振蕩器使輸出電平展寬為數(shù)秒到數(shù)分鐘，延遲時間由18、19腳的外接電容C、電阻R數(shù)值決定，可由下式估算：KC778B集成電路的極限參數(shù)為：電源電壓UDD=15V；引腳電壓：UDD+0.5V；PIR增益；68dB；增益選擇上拉電流；5μA；三態(tài)選擇端電流：10μA；兩態(tài)選擇上拉電流：5μA；PIR源極參考電壓：2.7V；輸出端阻抗：35Ω。KC778B集成電路應(yīng)用044.應(yīng)用電路分析KC778B集成電路的典型應(yīng)用電路如圖2.107所示。KC778B電源電壓由電容降壓、二極管半波整流及三極管電子濾波供給。RP1為傳感器PIR靈敏度調(diào)節(jié)電位器，RP1調(diào)到最上端即集成塊KC778B的2腳接地時為靈敏度最高，往下調(diào)靈敏度逐漸減小。RP2用來調(diào)節(jié)延遲振蕩頻率，以調(diào)節(jié)輸出電平展寬時間。SB為手動控制轉(zhuǎn)按鈕，它在報警系統(tǒng)中十分有用，此按鈕應(yīng)安裝在值班人員方便使用的地方，平時可用作緊急報警或測試按鈕用，也可用為值警人員趕到后關(guān)閉警報用。圖2.107KC778B應(yīng)用電路KC778B集成電路應(yīng)用05SR5553集成電路應(yīng)用分析05SR5553集成電路應(yīng)用分析SR5553是目前應(yīng)用較為廣泛的通用型紅外傳感器用專集成電路，它與PRI熱釋電紅外傳感器配套使用，可以很方便地組成保安報警器、自動燈、自動門、自動風(fēng)扇、自動門鈴及展覽會自動解說系統(tǒng)等。圖2.108SR5553集成電路引腳排列05SR5553集成電路應(yīng)用分析圖2.109SR5553內(nèi)電路功能框圖05SR5553集成電路應(yīng)用分析表2.11SR5553集成電路各引出腳功能序號符號功能說明1UEE內(nèi)部穩(wěn)壓器輸出2RES復(fù)位端3OP1P第一級運算放大器同相輸入端4OP1N第一級運算放大器反相輸入端5OP1O第一級運算放大器輸出端6OP2P第二級運算放大器同相輸入端7OP2N第二級運算放大器反相輸入端8OP2O第二級運算放大器輸出端9USS電源負(fù)端10OSCS系統(tǒng)振蕩器外接阻容端11EN用于是否允許輸出，接UDD允許輸出，接USS禁止輸出12蜂鳴驅(qū)動輸出，可驅(qū)動蜂鳴器或發(fā)光二極管13報警輸出端14MODE工作方式選擇端15LB電源低電壓檢測輸入端16UDD電源正端SR5553集成電路的使用電源電壓范圍為UDD=5V~12V；靜態(tài)耗電極小僅30μA。05SR5553集成電路應(yīng)用分析1應(yīng)用電路分析SR5553集成電路的典型應(yīng)用電路見圖2.110所示。電路通電40s后，熱釋電紅外傳感器PIR進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，電路便可正常工作。當(dāng)有人進(jìn)入禁區(qū)后，PIR將檢測到的人體紅外信號轉(zhuǎn)換成微弱的電信號，送入SR5553中，經(jīng)放大、鎖定等處理后，輸出控制與觸發(fā)信號等，觸發(fā)蜂鳴器、LED或其他執(zhí)行機構(gòu)動作。圖2.110SR5553應(yīng)用電路05SR5553集成電路應(yīng)用分析

06WT8075典型應(yīng)用電路06WT8075典型應(yīng)用電路WT8075系列集成電路的典型應(yīng)用電路如圖2.111所示。圖中PIR可采用P2288-10雙極型熱釋電紅外傳感器，光敏電阻Rcds要求亮阻200kΩ左右，暗阻1MΩ左右。圖2.111WT8075應(yīng)用電路06WT8075典型應(yīng)用電路PIR加電后需要一個預(yù)熱時間，在這段時間內(nèi)整個系統(tǒng)不起作用。WT8075N18P1的QTEST端低電平時，預(yù)熱時間為30s，QTEST端為高電平時，預(yù)熱時間為30s/16s。探測頭PIR測到人體移動的紅外線熱能變化后，將其轉(zhuǎn)為電信號并送入集成塊的2腳進(jìn)行放大處理。在白天，因光敏電阻器Rcds受光照射呈低電阻，集成塊的CDS端為低電平，電路不工作。當(dāng)天黑時，光敏電阻器阻值變大，CDS端為高電平，集成塊即進(jìn)入工作狀態(tài)(可通過調(diào)節(jié)串聯(lián)在光敏電阻器上的電位器來調(diào)整光控靈敏度)。若不需要光控，只要將集成塊的CDS端與UDD端相連，電路就一直處于工作狀態(tài)。集成塊對PIR送入信號進(jìn)行放大處理時，如果PIR送入信號的周期大于WT8075N18P1設(shè)定的基準(zhǔn)時間，則認(rèn)為有效，否則認(rèn)為無效，這樣可以準(zhǔn)確鑒別生物體和非生物體的運動，防止誤報警。該基準(zhǔn)時間可通過調(diào)整TB端的外接電阻電容值來改變(實際是改變整個系統(tǒng)的靈敏度，電阻電容乘積越小，基準(zhǔn)時間越小，靈敏度就越高)。集成塊對信號放大處理后，通過OUT2端輸出高電平，以推動適當(dāng)負(fù)載，輸出高電平的寬度(即輸出時間)可由TCI端外接的電阻電容數(shù)值控制，電阻電容的乘積越大，輸出時間越長。07ZG9576紅外傳感器專用集成電路07ZG9576紅外傳感器專用集成電路1.概述ZH9576是一種通用性紅外傳感器專用集成電路，它內(nèi)含紅外發(fā)射驅(qū)動與紅外線接收檢測電路，發(fā)射出去的紅外線信號被物體阻擋反射回來，由接收電路接收再經(jīng)放大處理從而使輸出電路輸出驅(qū)動信號去控制執(zhí)行機構(gòu)動作。該集成電路目前已被廣泛用于高級賓館或居室洗手間里自動水龍頭、皂液供給器、手干燥器及香水噴霧器等諸方面自動化控制裝置上。功能簡介2.ZH9576集成電路的主要性能是：①內(nèi)含紅外發(fā)射驅(qū)動電路和紅外接收放大電路；②發(fā)射的紅外線調(diào)制頻率約為32kHz；③可通過兩個引腳(10與11腳)接兩位開關(guān)來控制各種形式的輸出時間及輸出次數(shù)；④振蕩頻率可通過外接電阻來改變，當(dāng)電阻為680kΩ時，振蕩頻率為32kHz；⑤接收靈敏度可由接收管串聯(lián)的電容量大小來選擇，當(dāng)電容從0.01μF~0.1μF間選擇時，接收距離可從5cm~25cm之間變化；⑥輸出能在啟動延遲后自動截止，啟動、截止時間可由P0、P1端開送選擇預(yù)置，最長延遲時間不超過60s；⑦使用電源電壓范圍寬，UDD=2V~5V；耗電省，靜態(tài)耗電僅1μA。07ZG9576紅外傳感器專用集成電路ZH9576集成電路采用20腳雙列直插式封裝，其管引腳排列如圖2.112所示，內(nèi)電路功能框圖如圖2.113。各引出腳功能見表2.12。表2.12ZH9576集成電路各引出腳功能序號名稱功能說明1OP1O第一級運算放大器輸出端2OP2I第二級運算放大器輸入端3OP2O第二級運算放大器輸出端4OP3I第三級運算放大器輸入端5OP3O第三級運算放大器輸出端6DIS發(fā)射信號選擇，接地=4次/s，開路=2次/s7OUT1輸出驅(qū)動8OUT2輸出驅(qū)動9TESTS測試用10P0任意選擇輸出形式11P1任意選擇輸出形式12OUT0輸出驅(qū)動13TXO發(fā)射信號輸出端14OSCO振蕩輸出，外接電阻值與頻率成反比15SGND

接紅外光接收管負(fù)端16OSCI振蕩輸入，外接振蕩電阻，32kHz時約為680kΩ17GND電源地端

18UDD電源正三門峽

19ADVV內(nèi)部模擬電路正電源端

20OP1I第一級運算放大器輸入端07ZG9576紅外傳感器專用集成電路圖2.112ZH9576引腳排列圖

圖2.113ZH9576內(nèi)電路功能框圖07ZG9576紅外傳感器專用集成電路2.電參數(shù)ZH9576集成電路的主要電參數(shù)如表2.13所示。表2.13ZH9576集成電路主要電參數(shù)參數(shù)名稱符號參數(shù)值單位最小值典型值最大值工作電壓UDD2.03.05.0V工作電流IDD

5.0

mA靜態(tài)電流Ist

1

μA發(fā)射輸出電流I發(fā)射

3

mAOUT1,2輸出電流I輸出1,2

各5

mAOUT0輸出電流I輸出0

5

mA07ZG9576紅外傳感器專用集成電路3.應(yīng)用電路ZH9576集成電路的典型應(yīng)用電路如圖2.114所示。集成塊10、11腳上的開關(guān)P0、P1可選擇各種輸出狀態(tài)，其通斷與OUT0、OUT1、OUT2輸出狀態(tài)的關(guān)系見表2.14。07ZG9576紅外傳感器專用集成電路表2.14P0、P1與輸出時間對照表選擇開關(guān)接地/斷開無物體靠近物體靠近物體停留物體離開OUTOUTOUTOUTP0P1012012012012斷開斷開0111100.5s后轉(zhuǎn)為1111000.5s后轉(zhuǎn)為11接地接地00014s后1，2s后又轉(zhuǎn)為06s后變?yōu)?10160s后轉(zhuǎn)為0018s后轉(zhuǎn)為00斷開接地00014s后1，1s后04s后1，1s后0100016s后為00接地斷開00014s后1，2s后又轉(zhuǎn)為01s后升為1100018s后轉(zhuǎn)為0007ZG9576紅外傳感器專用集成電路說明：①表中輸出端OUT0、OUT1、OUT2都是以高電平為“1”，低電平為“0”。②在物體靠近后的各個階段內(nèi)，若當(dāng)某個輸出端正處在延遲期間物體離開(例如本來6s才結(jié)束的，物體只停留4s就離開)，延遲輸出端仍執(zhí)行延遲指令(即再輸出2s才停止)，但未工作(不輸出)的兩個輸出端卻可按物體靠近的指令動作。③紅外發(fā)射和接收管的安裝應(yīng)在同一條直線上，相距5cm以內(nèi)，兩管軸線可視反射物的遠(yuǎn)近和設(shè)備體積取平行或45度以內(nèi)，但一般不影響反射接收距離。如果有自激現(xiàn)象，可在管子外套上黑色膠管加以屏蔽，這樣做還能改善方向性，提高靈敏度。08光電傳感器