TSL214

64

×

1集成光电传感器

SOES002E - 1991年6月 - 修订1994年3月

板载64位静态移位寄存器

可扩展的数据I / O的扩大

传感器的数量

模拟缓冲区采样和保持的

模拟输出在整个时钟周期

单电源供电

500 - kHz的移位时钟

14引脚透明塑料包装

高级LinCMOS技术

V

DD

SI

CLK

AO

GND

SO

V

DD

（ TOP VIEW ）

1

2

3

4

5

6

7

14

13

12

11

10

9

8

NC

NC

GND

NC

NC

NC

NC

NC - 无内部连接

描述

该TSL214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 ×

70

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TSL214旨在用于各种各样的应用，包括线性和旋转编码，条形码使用

读书，边缘检测和定位，接触成像。

该TSL214是在一个14引脚双列直插式透明塑料封装。

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

1994年，德州仪器

邮政信箱655303达拉斯，德克萨斯州75265

邮政信箱1443休斯敦，得克萨斯州

772511443

1

TSL214

64

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功能框图

VDD

1, 7

1

2

3

64像素

SENSE

节点

像素

卜FF器

像素

卜FF器

像素选择开关

S1

RESET

Q1

S2

S3

S64

暗像素

参考

发电机

迪FF erential

扩音器

样品

和

HOLD

产量

卜FF器

RL

（外部负载）

4 AO

不重叠

时钟发生器

6 SO

Q2

Q3

Q64

CLK 3

SI 2

64位移位寄存器

时钟

发电机

终端功能

终奌站

名字

AO

CLK

GND

NC

SI

SO

VDD

号

4

3

5, 12

8 11,

13, 14

2

6

1, 7

模拟输出

时钟输入。 CLK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。 SI定义了积分周期的结束，并启动该像素输出序列。

串行输出。 SO提供一个信号，以驱动另一个TSL214传感器，用于级联的SI输入。

电源电压。 VDD的电力提供给模拟和数字电路。

描述

2

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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。输入被移出到串行输出（SO）对第64个时钟周期。这个所谓脉冲可再

用作SI脉冲为另一个设备为多个单元的操作。

输出周期由SI脉冲重合的存在下与时钟的上升沿启动

（图1和2）。该输出电压对应于所述第一像素的稳定时间后的水平（叔

s

）和遗迹

恒定的有效时间（t

v

） 。对应于每一个后续的象素的电压提供的每个上升沿

时钟。输出周期的第65个时钟周期的上升沿，在该时间，输出假定结束

高阻抗状态。第65个时钟周期结束的最后一个像素的输出，并清除移位寄存器

在准备下一个SI脉冲。以实现最小积分时间，在SI脉冲可以存在于

在时钟的第66个上升沿立即重新开始输出相位。一旦该输出周期是由发起

一个SI脉冲，时钟必须被允许完成65正向跳变，以便复位内部

逻辑到一个已知的状态。

采样和保持

由NOCG中产生的采样和保持的信号被用于保持各像素恒定的模拟输出电压

直到下一个象素时钟输出。的信号进行采样，而时钟是高并保持恒定，而时钟

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。

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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。

多个单元操作

多个传感器设备可以连接在一起以串联或并联配置。串行连接

通过模拟输出（ AO）连接在一起，并连接所述SO终端的每个传感器的实现

装置到下一个装置的SI终端。在SI信号被施加到所述第一设备只与每个后续

设备从前面的装置的SO接收的SI 。对于n级联器件中，SI脉冲被施加到

每n个之后的第一个设备

64正向时钟过渡。一个共同的时钟信号被施加到所有的

同时设备。多个设备并行操作是通过提供时钟和SI信号来实现

所有同步的设备。然后，分别用于处理的每个器件的输出。

OUTPUT ENABLE

内部产生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

SI

64次

SO

类似物

输出周期

AO

图1.时序波形

4

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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）

（见注1 ）

电源电压范围，V

DD

（见注1 ） 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -0.5V至7V的

数字输出电压范围，V

O

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -0.5 V到V

DD

+0.5 V

数字输出电流，我

O

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3毫安

数字输入电流范围，我

I

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -20 mA至20 mA

工作温度范围内，T

C

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

工作的自由空气的温度范围内，T

A

。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 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： 1.电压值相对于GND 。

2.外壳温度是直接在集成电路测定塑料的表面温度。

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，

λ

时钟输入频率且fCLOCK

脉冲持续时间， CLK低，总重量（ CLKL ）

传感器的积分时间，色调（参见图1和图2）

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TSL214输出总数

经营自由的空气温度， TA

0

50

50

330

10

70

°C

10

1

5

4.5

0

VDD

×

0.7

0

750

500

喃

最大

5.5

VDD

VDD

VDD

×

0.3

单位

V

V

V

V

nm

千赫

s

ms

ns

ns

邮政信箱655303达拉斯，德克萨斯州75265

邮政信箱1443休斯敦，得克萨斯州

772511443

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