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TSL213

1集成光电传感器

SOES009A - D4059 ， 1992年11月 - 修订1993年8月

包含64位静态移位寄存器

包含模拟缓冲区和样品

保持模拟输出在整个时钟

期

单电源供电

工作在500 kHz的移位时钟

8引脚透明塑料DIP封装

高级LinCMOS技术

CLK

（ TOP VIEW ）

GND

NC - 无内部连接

描述

该TSL213集成光电传感器由排列成64 64电荷模式的像素

1线性阵列。每

像素措施120

m ×

用125微米的中心到中心的间距。操作由内部逻辑简化

只需要时钟和启动积分脉冲信号。

该TSL213旨在用于在各种各样的应用，包括线性和旋转编码，线性

定位，优势和标记检测，而接触成像。

该TSL213是一个8脚双列直插式透明塑料封装。

功能框图

VDD

64像素

SENSE

节点

像素

卜FF器

像素

卜FF器

像素选择开关

RESET

S64

暗像素

参考

发电机

迪FF erential

扩音器

样品

和

HOLD

产量

卜FF器

3 AO

不重叠

时钟发生器

（外部负载）

Q64

CLK

64位移位寄存器

时钟

发电机

注意！这些设备具有有限的内置栅极保护。引线应短接在一起或设备放置在导电

储存或搬运过程中的泡沫，以防止对静电损坏MOS大门。

高级LinCMOS是德州仪器的商标。

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合每德州仪器条款规范

标准保修。生产加工并不包括

所有测试参数。

版权

1993年，德州仪器

邮政信箱655303

达拉斯，德克萨斯州75265

TSL213

1集成光电传感器

SOES009A - D4059 ， 1992年11月 - 修订1993年8月

终端功能

针

名字

CLK

GND

VDD

号

6, 7

4, 8

模拟输出

时钟。时钟控制电荷转移，像素输出和复位。

接地（基体）。所有电压都参照所述衬底。

无内部连接

串行输入。串行输入定义了积分周期的结束，并启动该像素输出序列。

电源电压。这些电源提供给模拟和数字电路。

描述

详细说明

传感器元件

传感器元件的线，称为像素，包括64个分立的光感测区域。光能一个惊人

像素产生电子 - 空穴对在该区域的像素下。由像素上的偏压所产生的场

引起电子收集在所述元件，而空穴被扫到衬底上。的电荷量

在每个元件中积累正比于入射光的量和积分时间。

设备操作

64的操作

1阵列传感器由两个时间段：一个积分周期期间，电荷是

中的像素和在此期间，信号被传输到输出的输出期间积累。整合

周期由串行输入（SI）脉冲之间的时间间隔定义的，并包括在输出期间（参见图1）。

积分周期的需要的长度取决于入射的光的量和期望的输出

信号电平。

传感节点

在积分周期结束后，包含在每个像素中的电荷被转移依次读出

的时钟（CLK）和SI信号的控制下的节点。在这个结点中产生的信号电压是直接

成比例的电荷量，并反比于感测节点的电容。

RESET

一个内部复位信号是由不重叠的时钟发生器（ NOCG ）产生的，并且发生在每个时钟

周期。复位建立在准备下一个电荷传输的感测节点的已知的电压。这

电压被用作所述差分信号放大器的基准电平。

移位寄存器

64位的移位寄存器控制电荷从像素传输到输出级和提供定时

为NOCG信号。在SI信号提供输入到移位寄存器，并直接控制下被移动

时钟。

输出周期由SI输入脉冲重合的存在下与CLK的上升沿启动

（参见图1和图2）。模拟输出电压对应于所述第一像素的稳定时间后的水平（叔

)

并保持恒定的最小时间t

。对应于每一个后续的象素电压可用

在时钟的每个上升沿。输出周期的第65个时钟周期的上升沿结束，在该时间

输出呈高阻状态。第65个时钟周期结束的最后一个像素的输出值和

清除以准备下一个SI脉冲的移位寄存器。以实现最小积分时间，在SI脉冲

可以存在于所述时钟立即重新开始输出相的第66个上升沿。当输出

期已经开始由一个SI脉冲，时钟必须被允许完成65正向跃迁

为了内部逻辑复位到一个已知的状态。

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TSL213

1集成光电传感器

SOES009A - D4059 ， 1992年11月 - 修订1993年8月

采样和保持

由NOCG中产生的采样和保持信号用于保存每个像素的模拟输出电压

恒定，直到下一个像素时钟输出。的信号进行采样，而CLK为高电平并且同时CLK保持恒定

是低的。

不重叠的时钟发生器

该NOCG电路提供用于传感器的内部控制信号，包括复位和像素电荷感应。

的信号是同步的，由移位寄存器的输出被控制。

初始化

任何时段时钟的后传感器元件的初始化可能需要在上电时或在操作期间

SI或闲置超过积分时间。在初始化阶段由12至15连续

进行输出循环，并清除可能在不活动的积累收取任何费用的像素

期。

OUTPUT ENABLE

内部生成的输出使能信号使传感器的输出级在输出周期

（ 64个时钟周期）。在积分周期的剩余部分，所述输出级处于高阻抗状态

它允许多台设备的输出连接，而不会干扰。

CLK

64次

时钟继续或保持低65个循环后，

色彩

64次

图1.时序波形

绝对最大额定值，T

= 25

C（除非另有说明）（见注1 ）

电源电压范围，V

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 - 0.5 V至7 V

数字输入电流范围，我

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 - 20毫安至20 mA

工作温度范围内，T

（见注2 ）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 - 10 ° C至85°C

工作的自由空气的温度范围内，T

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 0 ° C至70℃

存储温度范围。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 - 25 ° C至85°C

铅温度1.6毫米（1/16英寸）的距离的情况下为10秒。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 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。

注释：1.电压值是相对于所述网络GND。

2.外壳温度是直接在集成电路测量的塑料封装的表面温度。

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类似物

输出周期

TSL213

1集成光电传感器

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推荐工作条件

民

电源电压（VDD）

输入电压VI

高电平输入电压， VIH

低电平输入电压， VIL

的光源波长，

时钟输入频率且fCLOCK

脉冲持续时间， CLK低， TW

传感器集成时间，色调

建立时间， SI之前CLK ↑ ， TSU （ SI ）

保持时间， SI CLK ↑之后，日（ SI ）

外部阻性负载， AO ， RL

连接在一起TSL213输出总数

经营自由的空气温度， TA

330

°C

4.5

VDD

0.7

750

500

喃

最大

5.5

VDD

0.3

单位

千赫

电气特性，V

= 5 V ，T

= 25 ° C，F

时钟

= 180千赫，

= 565纳米，R

= 330

= 330 pF的，T

INT

= 5毫秒，E

= 20

μW /厘米

（除非另有说明）（见注3 ）

参数

模拟输出电压饱和度

模拟输出电压（白色，平均超过64像素）

模拟输出电压（暗，每个像素）

输出电压（白色）的变化与变化VDD

模拟输出电压的分散

模拟输出电压的线性度

像素的恢复时间

电源电流

高层次的输入电流

低电平输入电流

输入电容

Ee = 0

VDD = 5 V

见注4

见注5

见注6

IDD平均

VI = VDD

VI = 0

0.85

测试条件

Ee = 51

μW /厘米

民

1.75

典型值

3.4

0.25

±2%

±10%

1.15

0.5

0.4

最大

单位

注意： 3.输入辐照度（EE）是由一个发光二极管阵列与供给

P = 565纳米。

4.色散的模拟输出电压是从任何单个像素上的电压和平均输出之间的最大差

电压从所述待测器件的所有像素。

5.线性模拟输出电压是通过平均64个像素和测量电压的最大偏差在计算

2毫秒和2.5毫秒的电压，并在5毫秒的电压之间绘制的线3.5毫秒。

6.像素恢复时间是指一个像素的时间从模拟输出电压（白色，平均超过64个象素），以去电平到

模拟输出电压（暗，每个像素）的光输入的阶跃变化后的水平，或反之亦然。

经营特色，V

= 5 V ，T

= 25 ° C，R

= 330

= 330 pF的，T

INT

= 5毫秒，E

= 20

μW /厘米

时钟

= 500千赫（除非另有说明）

参数

建立时间

有效时间

测试条件

参见图2和7注

民

典型值

最大

1/2 fclock

单位

注7 ：时钟占空比假定为50％。

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TSL213

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参数测量信息

VDD

0.1

VDD

CLK

TSL213

VDD

RL = 330

CL = 330 pF的

GND

电源旁路电容短引线应尽可能靠近器件成为可能。

测试电路

CLK

TSU （ SI ）

50%

日（ SI ）

90%

像素的1

工作波形

90%

像素64

2.5 V

图2.测试电路和工作波形

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