ZHCSOP9B May   2023  – January 2024 OPT4001-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 时序图
    8. 5.8 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 与人眼的光谱匹配
      2. 6.3.2 自动满量程设置
      3. 6.3.3 纠错码 (ECC) 特性
        1. 6.3.3.1 输出采样计数器
        2. 6.3.3.2 输出 CRC
      4. 6.3.4 输出寄存器 FIFO
      5. 6.3.5 阈值检测
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 运行模式
      2. 6.4.2 运行中断模式
      3. 6.4.3 照度范围选择
      4. 6.4.4 选择转换时间
      5. 6.4.5 照度测量(以 lux 为单位)
      6. 6.4.6 阈值检测计算
      7. 6.4.7 光分辨率
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 I2C 总线概述
        1. 6.5.1.1 串行总线地址
        2. 6.5.1.2 串行接口
      2. 6.5.2 写入和读取
        1. 6.5.2.1 高速 I2C 模式
        2. 6.5.2.2 突发读取模式
        3. 6.5.2.3 通用广播复位命令
        4. 6.5.2.4 SMBus 警报响应
  8. 寄存器映射
    1. 7.1 寄存器说明
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 电气接口
        1. 8.2.1.1 设计要求
          1. 8.2.1.1.1 光学接口
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 光机设计
        3. 8.2.1.3 应用曲线
    3. 8.3 优秀设计实践
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
        1. 8.5.1.1 焊接和处理建议
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

照度测量(以 lux 为单位)

OPT4001-Q1 测量照度并使用比例 ADC 代码更新输出寄存器。器件的输出由两部分表示:4 个 EXPONENT 寄存器位和 20 个 MANTISSA 位。这种二进制对数满量程的排列方式在一定范围内具有线性表示,有助于覆盖较大的动态测量范围。MANTISSA 表示在给定满量程内与测量的照度成正比的线性 ADC 代码,而 EXPONENT 位表示当前所选的满量程。所选范围既可通过自动范围选择逻辑自动确定,也可根据 表 6-3 手动选择。

可以使用以下公式来确定照度级别。首先,使用方程式 1方程式 2 计算 MANTISSA。接下来,使用方程式 3方程式 4 计算 ADC_CODES。最后,使用方程式 5 计算照度。

方程式 1. MANTISSA = (RESULT_MSB << 8) + RESULT_LSB

方程式 2. MANTISSA = (RESULT_MSB × 2^8) + RESULT_LSB

其中:

RESULT_MSB 寄存器承载 MANTISSA 的 12 个最高有效位,而 RESULT_LSB 寄存器承载 MANTISSA 的 8 个最低有效位。使用上述公式即可得到 20 位 MANTISSA 数字。四个 EXPONENT 位直接从寄存器读取。

计算 EXPONENT 和 MANTISSA 部分后,请使用方程式 3方程式 4 计算线性化的 ADC_CODES。

方程式 3. ADC_CODES = (MANTISSA << E)

方程式 4. ADC_CODES = (MANTISSA × 2^E)

寄存器 E 的最大值为 8,因此 ADC_CODES 实际上是一个 28 位数字。如方程式 5 所示,半对数数字转换为线性 ADC_CODES 表示,这很容易转换为照度 (lux)。

方程式 5. lux = ADC_CODES × 400E-6

MANTISSA 和 ADC_CODES 都是很大的数字,分别需要 20 位和 28 位来表示。在开发用于这些计算的固件或软件时,分配适当的数据类型以防止数据溢出非常重要。建议对较大的数据类型进行一些显式类型转换,例如左移运算 (<<) 前的 32 位表示。