翠展微电子(上海)有限公司(Grecon)日前宣布推出一款针对人体被动红外(PIR)应用的超低功耗数字芯片 M9401。该方案通过热释电红外传感器以非接触方式检测出人体辐射的信号,并将该信号转换成电信号输入到芯片中进行信号处理。该芯片的工作电流极低,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 的宽电压工作范围。目前改芯片已经处于量产阶段,可批量向用户提供测试晶圆或 DFN8L2X2 的封装片,以及根据用户定义的其他封装形式的产品。

 

M9401 专门为智能式单芯片热释电传感器量身打造,减少了外部单片机及运算放大电路。它具有极小的芯片面积、特殊的输入、输出电路结构和片内信号处理能力,可以集成在 PIR 探头内部与陶瓷敏感元直接连接,检测到人体感应并输出触发事件。我们称之为智能 PIR 传感器(右下图),它取代了传统模拟探头加外部芯片的分立方案(左下图)。该智能方案具有高灵敏度、功耗极低、外围电路配置简单灵活、高可靠性、抗 RF 干扰能出众等优点。基于上述这些优点,该方案在尽可能减少外部元器件数量的同时又能适用于非常宽广的应用领域。

 

M9401 是一款全新的智能型热释电 PIR(Passive Infrared)传感器信号调理芯片,内部集成了被动红外传感器所需的全部功能模块。芯片 M9401 为高阻抗差分信号输入模式,可以和热释电敏感元直接连接,内置 15 位 ADC 以及人体移动的算法逻辑。输入的 PIR 模拟信号首先通过 ADC 转换成数字信号,滤波后传输给内部逻辑电路进行运算,当芯片达到触发条件之后,推挽结构的 MTRG 管脚输出一个触发事件,即,高电平信号来驱动外部单片机或者其他负载电路。MTRG 的输出高电平保持时间以及传感器灵敏度阈值可以通过电阻分压来设定,内部 7 位 ADC 再采集引脚电平信号进行后续分析处理。同时,芯片提供 DOCI 通信接口和自检模式,方便用户开发及量产测试。

 

M9401- 低功耗智能式热释电信号调理芯片

 

主要特点

  • 兼容差模、共模 PIR 信号输入方式

 

  • 宽电压工作范围 1.4V~3.6V

 

  • 极低的工作电流,4.5µA 典型值

 

  • 128 挡“ON-TIME”输出时间连续可调

 

  • 兼容差模、共模 PIR 信号输入方式

 

  • 四种测试模式可供选择

 

  • 单线通信接口模式(DOCI)


应用领域

  • 数字 PIR 传感器,高端应用场景

 

  • 人体入侵检测

 

  • 工业领域安防、报警

 

  • 智能楼宇、智能照明、智能家居

 

典型应用电路

 

内置 M9401- 智能型热释电传感器最小工作系统


上图是内置 M9401 芯片的智能型热释电传感器的最小工作系统,在热释电数字探头内部集成了全新的智能型 PIR 信号调理芯片 M9401。传感器的灵敏度以及 ONTIME 的值可以在这两个引脚上设计电阻分压器或者是电位器,通过调节这些硬件电路来调整传感器的不同工作状态。另外,OEN 引脚可以外接光敏电阻来控制传感器在白天、昼夜的环境中交替工作。相比之前的智能数字探头,采用 M9401 芯片的探头功耗大大降低,同时,其所具备的自检功能可满足探头厂家的半成品自动检测,节约了后续的检测工序成本。

 

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