TSL1406R是一款400点每英寸(DPI)的线性传感器阵列,由两个384像素的部分组成,每个部分都有自己的输出。这些部分排列成一个连续的768×1像素阵列。该器件集成了像素数据保持功能,可为所有像素提供同时的积分开始和积分停止时间。
像素尺寸为63.5μm×55.5μm,像素中心间距为63.5μm,像素间距为8μm。内部逻辑简化了操作,只需要一个串行输入(SI)脉冲和一个时钟。
该器件由单一的5V电源供电。两个各有384像素的部分可以单独读出,也可以级联以提供768个像素的单一输出。
TSL1406RS是安装在较短封装中的相同器件。这些器件适用于各种应用,包括标记和代码读取、光学字符识别(OCR)和接触式成像、边缘检测和定位以及光学编码。
传感器由768个光电二极管(称为像素)组成,排列成线性阵列。照射在像素上的光能产生光电流,然后由与该像素相关的有源积分电路进行积分。
在积分期间,采样电容通过模拟开关连接到积分器的输出。每个像素积累的电荷量与该像素上的光强度和积分时间成正比。
积分器的输出和复位由一个384位移位寄存器和复位逻辑控制。通过在SI上输入逻辑1启动一个输出周期。当SI1和HOLD1连接在一起时,从SI1的上升沿产生另一个信号,称为HOLD。这会使所有384个采样电容与各自的积分器断开连接,并开始积分器复位周期。当SI脉冲通过移位寄存器时钟时,采样电容上存储的电荷依次连接到一个电荷耦合输出放大器,该放大器在模拟输出AO上产生电压。SI脉冲输入后18个时钟周期,积分器复位周期结束。然后下一个积分周期开始。在第384个时钟上升沿,SI脉冲从SO1引脚(第1部分)输出,并成为第2部分的SI脉冲(当SO1连接到SI2时)。第385个时钟周期的上升沿终止SO1脉冲,并使第1部分的模拟输出AO进入高阻抗状态。同样,SO2在第768个时钟脉冲时输出。注意,需要第769个时钟脉冲来终止SO2脉冲,并使第2部分的AO回到高阻抗状态。如果需要最短积分时间,可以在第769个时钟脉冲后经过最短延迟tqt(像素电荷转移时间)后提供下一个SI脉冲。第1部分和第2部分可以并行或串行操作。
AO是一种运算放大器类型的输出,不需要外部下拉电阻。这种设计允许轨到轨输出电压摆幅。当VDD = 5V时,无光输入时输出标称值为0V,正常白色电平为2V,饱和光电平为4.8V。当器件不在输出阶段时,AO处于高阻抗状态。
模拟输出(AO)产生的电压由以下公式给出:
Vout = Vdrk + (Re)(Ee)(tint)
其中:
Vout是白色条件下的模拟输出电压
Vdrk是黑暗条件下的模拟输出电压
Re是给定波长光的器件响应度,单位为V/(μJ/cm²)
Ee是入射辐照度,单位为μW/cm²
tint是积分时间,单位为秒
应在VDD和地之间尽可能靠近器件处连接一个0.1μF的旁路电容。