r

r

TCS230

可编程

彩色光 - 频率转换器

TAOS046Q - 2008年7月

D

光的高分辨率转换

D

D

D

D

D

D

D

强度，频率

可编程彩色和满量程输出

频率

通信直接与微控制器

单电源供电（ 2.7 V至5.5 V ）

掉电功能

非线性误差在50 kHz的典型0.2 ％

稳定的200 PPM / ° C温度系数

低调的铅（Pb ） ，且符合RoHS

标准的表面贴装封装

D组

8引脚SOIC

（ TOP VIEW ）

S0 1

S1 2

OE 3

GND 4

8 S3

7 S2

6 OUT

5 V

DD

描述

该TCS230可编程彩色光 - 频率转换器结合了可配置的硅光电二极管和

一个电流 - 频率转换器单芯片CMOS集成电路上。的输出是一个方波

（50 ％占空比）与频率成正比的光强度（辐照度） 。满量程输出

频率可以通过三个预设值之一，通过两个控制输入引脚进行缩放。数字输入和数字输出

允许直接接口到一个微控制器或其它逻辑电路。输出使能（ OE ），并将输出的

高阻抗状态，对多个单元共享一个微控制器输入线。

该光 - 频率转换器读取光电二极管的一个8 ×8的阵列。十六个光电二极管带有蓝色的过滤器， 16

光电二极管是绿色过滤器，光电二极管16红有过滤器和16光电二极管是明确的，没有过滤器。

四种类型的光电二极管（颜色）的相互交叉，以减少非均匀事件的效果

辐照度。相同颜色的所有16个光电二极管并联连接，并且该类型的光电二极管的的

设备使用过程中的操作可通过引脚选择。光电二极管120

μm

x 120

μm

在规模，并在144微米

中心。

功能框图

产量

光

光电二极管

ARRAY

电流 - 频率

变流器

S2

S3

S0

S1

OE

该

LUMENOLOGY

r

公司

得克萨斯高级光电解决方案公司

克莱恩路1001号

S

300套房

S

普莱诺， TX 75074

S

(972) 673-0759

r

www.taosinc.com

1

r

版权

E

2008年， TAOS公司

TCS230

可编程

彩色光 - 频率转换器

TAOS046Q - 2008年7月

终端功能

终奌站

名字

GND

OE

OUT

S0, S1

S2, S3

V

DD

号

4

3

6

1, 2

7, 8

5

I

O

I

I

I / O

描述

电源接地。所有电压都参考GND 。

启用对于f

o

（低电平有效） 。

输出频率（F

o

).

输出频率缩放选择输入。

光电二极管类型选择输入。

电源电压

表1.可选择的选项

S0

L

L

H

H

S1

L

H

L

H

输出频率缩放（F

o

)

掉电

2%

20%

100%

S2

L

L

H

H

S3

L

H

L

H

光电二极管类型

红

蓝

清除（无过滤器）

绿色

可选项

设备

TCS230

T

A

-40 ° C至85°C

包装 - LEADS

SOIC8

封装标识

D

订购数量

TCS230D

在工作自由空气的温度范围内绝对最大额定值（除非另有说明）

电源电压，V

DD

（见注1 ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 V

输入电压范围，所有的输入，V

I

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.3 V到V

DD

+ 0.3 V

工作的自由空气的温度范围内，T

A

（见注2 ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -40 ° C至85°C

存储温度范围（见注2 ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -40 ° C至85°C

焊锡条件符合JEDEC J- STD- 020A ，最高温度（见注3 ） 。 。 。 260℃

超出“绝对最大额定值”列出的强调可能会造成永久性损坏设备。这些压力额定值只，和

该设备在这些或超出下标明的任何其他条件的功能操作“推荐工作条件”不

暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。

注：1.所有电压值相对于GND 。

2.长期储存或操作在70℃以上会引起包变黄，这将降低灵敏度以波长500nm的< 。

3.该设备可以被手工焊接提供的热量只施加到焊盘和没有接触的尖端之间形成

焊铁和设备的领先优势。最大时的热应适用于该设备是5秒。

推荐工作条件

民

电源电压，V

DD

高电平输入电压V

IH

低电平输入电压，V

IL

工作的自由空气的温度范围内，T

A

V

DD

= 2.7 V至5.5 V

V

DD

= 2.7 V至5.5 V

2.7

2

0

40

喃

5

最大

5.5

V

DD

0.8

70

单位

V

V

V

°C

版权

E

2008年， TAOS公司

r

r

该

LUMENOLOGY

r

公司

2

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可编程

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在T电气特性

A

= 25 ° C，V

DD

= 5V （除非另有说明）

参数

V

OH

V

OL

I

IH

I

IL

I

DD

高电平输出电压

低电平输出电压

高层次的输入电流

低电平输入电流

上电模式

电源电流

掉电模式

S0 = H， S1 = H

满量程

满量程频率（见注4 ）

响应性的温度系数

k

SVS

电源电压灵敏度

S0 = H， S1 = L

S0 = L ， S1 = H

λ ≤

600纳米， -25°C

≤

T

A

≤

70°C

V

DD

= 5 V

±10%

500

100

10

2

7

600

120

12

±

200

±0.5

测试条件

I

OH

= - 4毫安

I

OL

= 4毫安

民

4

典型值

4.5

0.25

0.40

5

5

3

15

最大

单位

V

V

μA

μA

mA

μA

千赫

千赫

千赫

PPM /°C的

%/ V

注4 ：满刻度频率是该装置的最大工作频率不饱和度。

该

LUMENOLOGY

r

公司

r

r

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版权

E

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3

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可编程

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工作特性在V

DD

= 5 V ，T

A

= 25

°

C， S0 = H， S1 = H（除非另有说明）

（见注5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9 ） 。

参数

TEST

条件

E

e

= 47.2

μW /厘米

2

,

λ

p

= 470 nm的

f

O

产量

频率

q

y

E

e

= 40.4

μW /厘米

2

,

λ

p

= 524 nm的

E

e

= 34.6

μW /厘米

2

,

λ

p

= 640纳米

f

D

黑暗

频率

E

e

= 0

λ

p

= 470 nm的

R

e

辐射

λ

p

= 524 nm的

响应

λ

p

= 565 nm的

（注10 ）

λ

p

= 640纳米

λ

p

= 470 nm的

饱和

辐射

（注11 ）

λ

p

= 524 nm的

λ

p

= 565 nm的

λ

p

= 640纳米

λ

p

= 470 nm的

R

v

照度

λ

p

= 524 nm的

响应

λ

p

= 565 nm的

（注12 ）

λ

p

= 640纳米

f

O

= 0至5千赫兹

非线性F = 0到50千赫

O

（注13 ）

f

O

= 0至500千赫

恢复

从电源

下

响应

时间输出

能放

（ OE）的

明确

光电二极管

S 2 = H， S 3 = L

民

16

16

16

典型值

20

20

20

2

424

495

532

578

1410

1210

1130

1040

565

95

89

373

±

0.1

%

±

0.2

%

±

0.5

%

100

464

31

6

20

±

0.1

%

±

0.2

%

±

0.5

%

100

108

65

52

19

±

0.1

%

±

0.2

%

±

0.5

%

100

最大

24

24

24

12

2

348

163

37

31

1720

1780

1940

1090

35

7

15

355

±

0.1

%

±

0.2

%

±

0.5

%

100

％ F.S.

％ F.S.

％ F.S.

μs

赫兹/

lx

μW/

cm

2

12

2

81

337

309

29

12

蓝

光电二极管

S 2 = L ， S 3 = H

民

11.2

典型值

16.4

最大

21.6

8

13.6

19.2

14

19

2

26

35

91

550

赫兹/

(μW/

( W/

cm

2

)

24

12

绿色

光电二极管

S 2 = H， S 3 = H

民

典型值

最大

红

光电二极管

S 2 = L ， S 3 = L

民

典型值

最大

千赫

千赫

千赫

Hz

单位

100

100

100

100

ns

注意： 5.光学测量使用小角度入射辐射从发光二极管（LED）光源进行。

6. 470nm的输入辐射是由供给

氮化铟镓

发光二极管具有以下特征：

峰值波长

λ

p

= 470纳米，光谱半宽度

Δλ½

= 35纳米，和发光效率= 75流明/瓦。

7.在524纳米的辐射输入是通过供给

氮化铟镓

发光二极管具有以下特征：

峰值波长

λ

p

= 524纳米，光谱半宽度

Δλ½

= 47纳米，和发光效率= 520流明/瓦。

8.将565 nm的输入辐射被供给通过具有以下特征在GaP发光二极管：

峰值波长

λ

p

= 565纳米，光谱半宽度

Δλ½

= 28纳米，和发光效率= 595流明/瓦。

9. 640nm处输入辐射被供给通过具有以下特征的一个的AlInGaP发光二极管：

峰值波长

λ

p

= 640纳米，光谱半宽度

Δλ½

= 17纳米，和发光效率= 155流明/瓦。

10.辐射响应

e

的特征在于在范围从零至5千赫兹。

11.饱和辐照= （满量程频率） / （辐照度响应） 。

12.照度响应度旅行车从辐照响应通过使用注意事项说明LED的光效值计算

6 ，7，8 ，和9中，并用1勒克司= 1流明/米

2

.

13.非线性被定义为f的偏差

O

从零点和满量程之间的直线，表示为满刻度的百分比。

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r

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典型特征

光电二极管光谱响应

1

0.9

0.8

红

明确

与光电二极管光谱响应

外部IR块滤波器

1

归一

明确

@ 540纳米

T

A

= 25°C

蓝

绿色

归一

明确

@ 715纳米

T

A

= 25°C

相对响应度

0.9

明确

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

红

相对响应度

0.7

绿色

0.6

蓝

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

300

蓝

0.3

0.2

绿色

0.1

0

300

500

700

900

λ

- 波长 - 纳米

1100

500

700

900

λ

- 波长 - 纳米

1100

典型的IR滤镜的例子包括肖特BG18 ， BG39肖特和

豪雅CM500 。

图1

归一化输出频率

与

角位移

1

f

O

- 输出频率 - 归

图2

光电二极管响应温度

系数

与

入射光的波长

11k

10k

温度系数 - PPM /摄氏度

90

0.8

光轴

9k

8k

7k

6k

5k

4k

3k

2k

1k

0

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

0.6

0.4

0.2

角位移

相等的两个方面

0

90

60

30

0

30

60

Q

- 角位移 -

°

λ

- 波长的入射光 - 纳米

科幻gure 3

图4

该

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