2021年1月8日上海訊，翠展微電子(上海)有限公司(Grecon)日前宣布推出一款針對(duì)人體被動(dòng)紅外（PIR）應(yīng)用的超低功耗數(shù)字芯片M9401。該方案通過熱釋電紅外傳感器以非接觸方式檢測(cè)出人體輻射的信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到芯片中進(jìn)行信號(hào)處理。該芯片的工作電流極低，典型的功耗只有4.5μA,并且在正常工作模式下具有1.4V-3.6V的寬電壓工作范圍。目前改芯片已經(jīng)處于量產(chǎn)階段，可批量向用戶提供測(cè)試晶圓或DFN8L2X2的封裝片，以及根據(jù)用戶定義的其他封裝形式的產(chǎn)品。

M9401專門為智能式單芯片熱釋電傳感器量身打造，減少了外部單片機(jī)及運(yùn)算放大電路。它具有極小的芯片面積、特殊的輸入、輸出電路結(jié)構(gòu)和片內(nèi)信號(hào)處理能力，可以集成在PIR探頭內(nèi)部與陶瓷敏感元直接連接，檢測(cè)到人體感應(yīng)并輸出觸發(fā)事件。我們稱之為智能PIR傳感器（右下圖），它取代了傳統(tǒng)模擬探頭加外部芯片的分立方案（左下圖）。該智能方案具有高靈敏度、功耗極低、外圍電路配置簡(jiǎn)單靈活、高可靠性、抗RF干擾能出眾等優(yōu)點(diǎn)。基于上述這些優(yōu)點(diǎn)，該方案在盡可能減少外部元器件數(shù)量的同時(shí)又能適用于非常寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

M9401是一款全新的智能型熱釋電PIR(Passive Infrared)傳感器信號(hào)調(diào)理芯片，內(nèi)部集成了被動(dòng)紅外傳感器所需的全部功能模塊。芯片M9401為高阻抗差分信號(hào)輸入模式，可以和熱釋電敏感元直接連接，內(nèi)置15位ADC以及人體移動(dòng)的算法邏輯。輸入的PIR模擬信號(hào)首先通過ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，濾波后傳輸給內(nèi)部邏輯電路進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)芯片達(dá)到觸發(fā)條件之后，推挽結(jié)構(gòu)的MTRG管腳輸出一個(gè)觸發(fā)事件，即，高電平信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)外部單片機(jī)或者其他負(fù)載電路。MTRG的輸出高電平保持時(shí)間以及傳感器靈敏度閾值可以通過電阻分壓來(lái)設(shè)定，內(nèi)部7位ADC再采集引腳電平信號(hào)進(jìn)行后續(xù)分析處理。同時(shí)，芯片提供DOCI通信接口和自檢模式，方便用戶開發(fā)及量產(chǎn)測(cè)試。

M9401-低功耗智能式熱釋電信號(hào)調(diào)理芯片

主要特點(diǎn)

· 兼容差模、共模PIR信號(hào)輸入方式

· 寬電壓工作范圍1.4V~3.6V

· 極低的工作電流，4.5μA典型值

· 128擋“ON-TIME”輸出時(shí)間連續(xù)可調(diào)

· 兼容差模、共模PIR信號(hào)輸入方式

· 四種測(cè)試模式可供選擇

· 單線通信接口模式(DOCI）

應(yīng)用領(lǐng)域

· 數(shù)字PIR傳感器，高端應(yīng)用場(chǎng)景

· 人體入侵檢測(cè)

· 工業(yè)領(lǐng)域安防、報(bào)警

· 智能樓宇、智能照明、智能家居

典型應(yīng)用電路

內(nèi)置M9401-智能型熱釋電傳感器最小工作系統(tǒng)

上圖是內(nèi)置M9401芯片的智能型熱釋電傳感器的最小工作系統(tǒng)，在熱釋電數(shù)字探頭內(nèi)部集成了全新的智能型PIR信號(hào)調(diào)理芯片M9401。傳感器的靈敏度以及ONTIME的值可以在這兩個(gè)引腳上設(shè)計(jì)電阻分壓器或者是電位器，通過調(diào)節(jié)這些硬件電路來(lái)調(diào)整傳感器的不同工作狀態(tài)。另外，OEN引腳可以外接光敏電阻來(lái)控制傳感器在白天、晝夜的環(huán)境中交替工作。相比之前的智能數(shù)字探頭，采用M9401芯片的探頭功耗大大降低，同時(shí)，其所具備的自檢功能可滿足探頭廠家的半成品自動(dòng)檢測(cè)，節(jié)約了后續(xù)的檢測(cè)工序成本。