【产品】128×1线性光学传感器阵列，两个信号搞定输出和重置

时间： 2017-06-21 来源：世强

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MELEXIS推出的MLX90255BC是一款128×1的线性光学传感器阵列，操作简单易控制，内置的逻辑电路只需要一个同步串行信号以及时钟信号即可完成对芯片的移位寄存器输出和积分器重置操作。其能广泛应用在图像扫描、图像标记和读码、光学字符识别、边缘检测和定位、光学线性和旋转编码以及汽车助力转向系统中的转向扭矩和角度测量等领域。

MLX90255BC由一个128×1的光电二极管阵列、一个电荷放大器以及一个像素数据保持电路组成。其中的像素数据保持电路主要用于同时启动或停止所有像素点的积分动作。MLX90255BC共有132个像素点，成线性排列，其排列顺序为1个未连接二极管、1个无效二极管、128个有效二极管、1个无效二极管以及最后的1个暗像素点，其中的前后各两个像素点在实际输出时可作为起始码和终止码。

当有光线照射到芯片上后，光电二极管产生感光电流，并通过已激活的积分电路累加起来，且每一个像素点所积累的电荷是直接与光照强度和积分时间成比例的。

积分器的输出和重置是通过一个132位的移位寄存器和重置逻辑电路来控制的。当同步输入一个串行脉冲信号（SI）时，芯片便在时钟信号的控制下开始一个输出周期。此时，132个采样电容将会与其对应的积分器断开连接，重置电路开始重置积分器。随后132个采样电容将积累的电荷相继输出到电荷放大器中，以此在模拟输出口（AO）产生一个输出电压。在时钟信号的控制下，两个无效像素的值首先被移出寄存器，紧接着的是128个真实像素的值，最后输出两个排列在末端的无效像素值。虽然总共只有132个bit，但实际上需要133个时钟脉冲才能完成输出，最后一个脉冲要用来初始化移位寄存器。当132个数据被完整地输出后，模拟输出口（AO）将处于高阻抗状态。在实际应用中，由于AO口是由源极输出器驱动的，因此需要使用一个大小约为330Ω的外部下拉电阻。

图1：MLX90255BC移位输出和积分器重置时序图

如图1所示，当MLX90255BC检测到同步串行脉冲信号后，积分器的重置将会在18个时钟周期内完成，并在第18个时钟脉冲结束后重新开始工作，于下一个串行脉冲来临时停止积分。由于在第133个时钟脉冲结束到下一个串行脉冲来临之前，芯片至少需要一个长达10μs的时间间隔来激活S&H功能，所以MLX90255BC的最短积分时间为（133-18）×Ts+10μs，确切的时间取决于时钟的速率（Ts为时钟间隔）。

此外，当采用的是单一LED光源时，MLX90255BC还为每一个像素点的增益做了优化（余弦校正），从而产生一个平坦的输出。当光源位于芯片的上方正中央时，由于距离的问题，边缘像素点接收到的光照强度要比中间像素点接收到的低。为了补偿这一损失，阵列中的每一个像素点的增益相比起正中央的像素点都有些许不同。例如，位于边缘的像素点的增益要比中间位置像素点的增益高出15%。

MLX90255BC的主要特点：
• 128×1传感器，排列顺序：1个未连接，1个无效，128个有效光电二极管，1个无效，1个暗像素
385DPI
• 高线性度和一致性，适合灰度为256（8位）应用
• 高灵敏度
• 与单一LED光源配合使用时每个像素有特定的增益补偿
• 低影像延迟
• 5V单电源供电
• 800kHz工作频率
• 工作温度（开放环境中）：-40℃ +125℃

MLX90255BC的典型应用：
• 线性位置编码器
• 旋转位置编码器
• 转向扭矩和角度测量（EPAS，ESP）
• 光谱仪
• 光学字符识别和条形码应用

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全部评论（5）

海中浪 Lv4 2018-03-12

很好
风一样的男子 Lv6. 高级专家 2017-12-17

不错哦
用户18396822 Lv8 2017-11-29

好的
luose Lv8. 研究员 2017-11-12

学习一下
yuyu Lv8. 研究员 2017-10-17

很不错

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