1、AVAILABLE EVALUATION KIT AVAILABLE 本文是英文数据资料的译文，文中可能存在翻译上的不准确或错误。如需进一步确认，请在您的设计中参考英文资料 。 有关价格、供货及订购信息，请联络Maxim亚洲销售中心：10800 852 1249 (北中国区)，10800 152 1249 (南中国区)， 或访问Maxim的中文网站：。 功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC 19-5719; Rev 0; 1/11概 述 M A X 4 4 0 0 9 环 境 光 传 感 器 提 供 I 2 C 数 字 输 出 ， 可 理 想 用 于 智 能 手 机 、
2、 笔 记 本 电 脑 、 工 业 传 感 器 等 便 携 产 品 。 器 件 工 作 电 流 小 于 1 A ， 是 业 内 功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 具 有 2 2 位 超 宽 动 态 范 围 ( 0 . 0 4 5 流 明 至 1 8 8 , 0 0 0 流 明 ) 。 由 于 能 够 检 测 极 其 微 弱 的 光 线 ， 可 理 想 工 作 在 深 色 玻 璃 环 境 下 。 片 上 光 电 二 极 管 的 光 谱 响 应 针 对 人 眼 对 环 境 光 的 响 应 进 行 优 化， 集 成 红 外 及 紫 外 线 屏 蔽 。 自 适 应 增益 电 路 可 自 动
3、 选 择正 确 的 流 明 范 围 优 化 测 试 ( 计 数 值 / 流 明 ) 。 I C 设 计 工 作 在 1 . 7 V 至 3 . 6 V 供 电 电 压 范 围 ， 满 负 荷 工 作 时 仅 消 耗 0 . 6 5 A 电 流 。 器 件 采 用 小 尺 寸 2 m m x 2 m m x 0 . 6 m m U T D F N - O p t o 封 装 。应 用 平 板 P C / 笔 记 本 电 脑 T V / 投 影 仪 / 显 示 器 数 字 照 明 管 理 便 携 式 设 备 蜂 窝 电 话 / 智 能 电 话 安 全 系 统特 性 S 0.045 流 明 至188
4、,000 流 明 宽 检 测 范 围 S 小 尺 寸 、2mm x 2mm x 0.6mm UTDFN-Opto 封 装 S V CC= 1.7V 至3.6V S 工 作 电 流I CC= 0.65 A S -40C 至+85C 工 作 温 度 范 围 S 器 件 可 选 地 址 1001 010x 和1001 011x定 购 信 息 + 表 示 无 铅 ( P b ) / 符 合 R o H S 标 准 的 封 装 。 * E P = 裸焊 盘方 框 图 PART PIN-PACKAGE TEMP_ RANGE MAX44009EDT+ 6 UTDFN-Opto-EP* -40NC to +
5、85NC MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational section
6、s of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. INT to GND . -0.3V to (VCC + 0.3V) All Other Pins to GND .-0.3V to +4V INT Short-Circuit Current Duration 10s All Other Pins Short-Circuit Current Duration Conti
7、nuous Continuous Input Current into Any Terminal .Q20mA Continuous Power Dissipation6 UTDFN-Opto (derate 11.9mW/NC above +70NC) .953mW Operating Temperature Range -40NC to +85NC ELECTRICAL_ CHARACTERISTICS (VCC = 1.8V, TMIN to TMAX = -40NC to +85NC, unless otherwise noted.) (Note 1) Ab So LuTE_ MAxI
8、MuM_ RATINGS PARAMETER SYMbo L Co NDITIo NS MIN TYP MAx uNITS o PTICAL_ CHARACTERISTICS Maximum Lux Sensitivity Fluorescent light 0.045 Lux/LSB Saturation Ambient Lux Level Sunlight 188,000 Lux Total Error TE Green LED 538nm response, TA = +25NC (Note 2) 15 % Light Source Matching Fluorescent/incand
9、escent light 10 % Infrared Transmittance at 940nm IRR T A = +25NC (Note 3) 0 0.5 % Ultraviolet Transmittance at 363nm UVR T A = +25NC (Note 3) 1.2 % Dark Level Count 0LUX 0 lux, T A = +25NC, 800ms range 0 0.045 Lux Maximum Signal Integration Time Has 50/60Hz rejection 800 ms Minimum Signal Integrati
10、on Time Automatic mode, has 50/60Hz rejection 100 ms Manual mode only 6.25 ADC Conversion Time ACT 100ms range, TA = +25NC 99.6 100 100.4 ms 100ms range 97 103 107 Po WER_ SuPPLY Power-Supply Voltage V CC Guaranteed by TE test 1.7 3.6 V Power-Supply Current ICC TA = +25NC, 90 lux, I 2 C inputs inact
11、ive 0.65 1.2 FA TA = -40NC to +85NC 1.6 DIGITAL_ I/o_CHARACTERISTICS Output Low Voltage SDA, INT VOL ISINK = 6mA 0.06 0.4 V INT Leakage Current TA = +25NC 0.01 20 nA SCL, SDA, A0 Input Current IIH, IIL TA = +25NC 0.01 20 nA I 2 C Input Low Voltage VIL_I2C SDA, SCL 0.3 x V CC V I 2 C Input High Volta
12、ge VIH_I2C SDA, SCL 0.7 x V CC V Address Input Low Voltage V IL_A0 A0 0.3 V Address Input High Voltage V IH_A0 A0 VCC - 0.3V V Input Capacitance 3 pF 2 Maxim Integrated MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC ELECTRICAL_ CHARACTERISTICS_ (continued) (VCC = 1.8V, TMIN to TMAX = -40NC to +85NC, unless
13、otherwise noted.) (Note 1) Note_ 1: All devices are 100% production tested at TA = +25NC. Temperature limits are guaranteed by design. Note_ 2: Green 538nm LED chosen for production is such that the IC responds to 100 lux fluorescent light with 100 lux. Note_ 3: With respect to green LED 538nm respo
14、nse. Note_ 4: A master device must provide a hold time of at least 300ns for the SDA signal (referred to VIL of the SCL signal) to bridge the undefined region of SCLs falling edge. PARAMETER SYMbo L Co NDITIo NS MIN TYP MAx uNITS I 2 C_ TIMING Serial-Clock Frequency f SCL 400 kHz Bus Free Time Betwe
15、en a STOP and a START Condition t BUF 1.3 Fs Hold Time (Repeated) START Condition t HD,STA 0.6 Fs Low Period of the SCL Clock t LOW 1.3 Fs High Period of the SCL Clock tHIGH 0.6 Fs Setup Time for a Repeated START Condition t SU,STA 0.6 Fs Data Hold Time t HD,DAT (Note 4) 0 0.9 Fs Data Setup Time tSU
16、,DAT 100 ns Fall Time of SDA Transmitting t F ISINK P 6mA, tR and tF are measured between 0.3 x V DD and 0.7 x VDD 100 ns Setup Time for STOP Condition t SU,STO 0.6 Fs Pulse Width of Spike Suppressed t SP Input filters on the SDA and SCL inputs suppress noise spikes 0 50 ns Maxim Integrated 3 MAX440
17、09功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC典 型 工 作 特 性 (VCC = 1.8V, default power-up setting, unless otherwise noted.) 8 7 6 5 2 6 8 2 3 1 5 7 8 1 D , CD C P 5 6 7 2 6 1 12 1 16 1 CC U FUC 8 6 8 5 6 D, = 5, = , = D , F 33 3 2 27 2 2 6 2 6 36 N3 , N 8 8 OOD, F O V =8V V =V V=V 4 Maxim Integrated MAX44009功 耗 最 低
18、 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC典 型 工 作 特 性( 续) (VCC = 1.8V, default power-up setting; unless otherwise noted.)引 脚 配 置引 脚 说 明 2 2 3 3 H 引 脚 名 称 功 能 1 VCC 电源 。 2 GND 地 。 3 A0 地 址 选 择 ，高 电 平 时 选 择 地 址 1 0 0 1 0 1 1 x ，低 电 平 时 选 择 地 址 1 0 0 1 0 1 0 x 。 4 INT 中 断 输 出 ，使 用 一 个 外 部 上 拉 电 阻 。 5 SCL I 2 C 时 钟 总 线 。
19、6 SDA I 2 C 数 据 总 线 。 EP 裸 焊 盘 ，将 E P 连 接 至 地 。 Maxim Integrated 5 MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC详 细 说 明 M A X 4 4 0 0 9 是 一 款 集 成 了 光 电 二 极 管 和 A D C 的 环 境 光 传 感 器 ， 提 供 I 2 C 数 字 接 口 。 为 了 测 量 环 境 光 ， 管 芯 置 于 光 线 透 明 ( U T D F N - O p t o ) 的 封 装 内 。 I C 内 部 的 光 电 二 极 管 将 光 强 转 换 为 电 流 ， 然
20、 后 通 过 低 功 耗 电 路 处 理 为 数 字 比 特 流 。 该 比 特 流 经 数 字 处 理 并 保 存 在 输 出 寄 存 器 内 ， 通 过 I 2 C 接 口 读 取 。 片 上 可 编 程 中 断 功 能 无 需 对 器 件 进 行 连 续 的 轮 询 数 据 查 询 ， 大 大 节 省 了 功 耗 。 片 上 滤 光 器 可 防 止 紫 外 线 和 红 外 光 进 入 光 电 二 极 管 ， 光 学 响 应 设 计 与 人 眼 的 光 谱 响 应 相 匹 配 。 第 二 个 光 电 二 极 管 阵 列 主 要 对 红 外 光 谱 敏 感 ， 用 于 匹 配 荧 光 灯 和
21、 白 炽 灯 的 光 信 号 响 应 。 I C 模 拟 设 计 的 两 个 关 键 特 性 是 超 低 电 流 损 耗 ( 典 型 值 为 0 . 6 5 A ) 和 极 宽 的 光 动 态 范 围 ， 从 0 . 0 4 5 流 明 至 1 8 8 , 0 0 0 流 明 范 围 超 过 了 4 , 0 0 0 , 0 0 0 : 1 。 片 内 自 动 量 程 调 整 机 制 无 需 用 户 干 涉 增 益 范 围 的 设 置 。 I C 可 以 定 制 ， 对 于 那 些 需 要 工 作 在 较 暗 环 境 的 应 用 ， 可 定 制 器 件 增 强 工 作 灵 敏 度 。 A D C
22、 的 默 认 积 分 时 间 为 1 0 0 m s ， 具 备 固 有 的 通 用 照 明 电 源 的 5 0 H z 和 6 0 H z 纹 波 抑 制 。 人 眼CIE 曲 线 和 不 同 光 源 I C 检 测 亮 度 的 方 式 与 人 眼 相 同 。 为 了 达 到 这 一 目 的 ， 传 感 器 的 光 谱 灵敏 度 需 要 与 人 眼 接 近 。 图 1 所 示 为 I C 和 人 眼 的 光 谱 灵 敏 度 ( C I E ) 曲 线 。 从 图 中 可 以 看 出 ， 人 眼 对 5 5 5 n m ( 绿 色 ) 光 线 最 灵 敏 ， 而 对 蓝 光 ( 约 4 7 0
23、 n m ) 和 红 光 ( 约 6 3 0 n m ) 的 敏 感 度 要 低 得 多 。 另 外 ， 人 眼 看 不 到 红 外 ( 7 0 0 n m ) 和 紫 外 ( 4 0 0 n m ) 线 辐 射 。 光 源 可 以 具 备 同 等 的 视 觉 亮 度 ( 流 明 ) ， 但其 I R 辐射 成 分 不 同 ( 因 为 人 眼 看 不 到 ) 。 光 谱 差 异 会 影 响 亮 度 测 量 ， 因 为 硅 光 电 二 极 管 能 够 检 测 到 部 分 红 外 辐 射 。 例如 ， 具 有 较 高 I R 分 量 的 光 源 ( 如 ： 白 炽 灯 或 太 阳 光 ) ， 测
24、量 到 的 光 强 要 比 人 眼 感 觉 到 的 光 强 亮 得 多 。 其 它 光 源 ( 如 ： 荧 光 灯 和 L E D 系 统 ) ， 红 外 成 分 则 很 低 。 该 款 I C 具 有 较 强 的 I R 抑 制 ， 并 且 内 部 I R 补 偿 机 制 能 够 把 红 外 光 的 影 响 降 至 最 小 ， 提 供 精 确 的 流 明 响 应 。 图 1 . M A X 4 4 0 0 9 和 人 眼 的 光谱 灵 敏 度 1 1 3 1X 6 Maxim Integrated MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC 表1. 寄 存
25、器 表2. 中 断 状 态 寄 存 器 如 果 I N T E 位 置 1 ， 当 光 强 超 出 上 限 或 下 限 ( 分 别 由 寄 存 器 0 x 0 5 和 0 x 0 6 设 置 ) 的 时 间 长 于 门 限 定 时 器 寄 存 器 ( 0 x 0 7) 定 义 的 周 期 时 ， I N T S 状 态 位 置 位 。 主 机 读 取 该 寄 存 器 后 ， 该 位 复 位 为 0 ， 请 参 考 表 2 。 该 位 状 态 还 反 映 在 I N T 引 脚 。 I N T S 置 位 时 ， I N T 引 脚 变 为 低 电 平 ； I N T S 置 0 时 ， I N
26、 T 引 脚 通 过 外 部 电 阻 上 拉 至 高 电 平 。 一 旦 该 位 置 位 ， 可 通 过 读 取 中 断 状 态 寄 存 器 0 x 0 0 或 向 中 断 使 能 寄 存 器 0 x 0 1 写 0 将 其 清 除 。 中 断 状 态0x00 中 断 使 能0x01寄 存 器 和 位 说 明 b IT_ 7 b IT_ 6 b IT_ 5 b IT_ 4 b IT_ 3 b IT_ 2 b IT_ 1 b IT_ 0 REGISTER_ ADDRESS INTE 0x00 b IT_ 7 b IT_ 6 b IT_ 5 b IT_ 4 b IT_ 3 b IT_ 2 b IT
27、_ 1 b IT_ 0 REGISTER_ ADDRESS INTE 0x00 b IT_ 0 o PERATIo N 0 No interrupt trigger event has occurred. 1 Ambient light intensity is outside the threshold window range for a longer than specified time. REGISTER b IT REGISTER_ ADDRESS Po WER-o N_ RESET_ STATE R/W 7 6 5 4 3 2 1 0 STATuS Interrupt Statu
28、s INTS 0x00 0x00 R Interrupt Enable INTE 0x01 0x00 R/W Co NFIGuRATIo N Configuration CONT MANUAL CDR TIM2:0 0x02 0x03 R/W Lux_READING Lux High Byte E3 E2 E1 E0 M7 M6 M5 M4 0x03 0x00 R Lux Low Byte M3 M2 M1 M0 0x04 0x00 R THRESHo LD_ SET Upper Threshold High Byte UE3 UE2 UE1 UE0 UM7 UM6 UM5 UM4 0x05
29、0xFF R/W Lower Threshold High Byte LE3 LE2 LE1 LE0 LM7 LM6 LM5 LM4 0x06 0x00 R/W Threshold Timer T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 0x07 0xFF R/W Maxim Integrated 7 MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC 分 流 比(CDR) C D R 位 控 制 分 流 比 ， 按 照 表 6 所 示 对 光 电 二 极 管 的 电 流 进 行 分 流 。 手 动 配 置 模 式 自 动 模 式 ( M A N U A L =
30、0 ) 下 ， T I M 2 : 0 和 C D R 位 的 读 数 是 内 部 定 时 寄 存 器 自 动 产 生 的 数 值 ， 并 且 为 只 读 。 手 动 模 式 ( M A N U A L = 1 ) 下 ， 用 户 可 通 过 I 2 C 总 线 修 改 T I M 2 : 0 和 C D R 位 的 内 容 。 连 续 模 式 配 置0x02 中 断 事 件 只 有 在 I N T E 位 置 1 时 才 能 够 置 位 I N T S ( 寄 存 器 0 x 0 0 ， 第 0 位 ) 并 触 发 I N T 引 脚 。 如 果 I N T E 置 位 ( 使能 中 断 )
31、 且 触 发 了 中 断 条 件 ， I N T 引 脚 将 拉 至 低 电 平 ( 触 发 报 警 ) ， 中 断 状 态 寄 存 器 的 I N T S 位 置 1 ， 请 参 考 表 3 。 表3. 中 断 使 能 寄 存 器 表4. 连 续 模 式 寄 存 器 表5. 手 动 配 置 寄 存 器 表6. 分 流 比 寄 存 器 注 ： 连 续 模 式 独 立 于 手 动 配 置 模 式 的设 置 。 b IT_ 7 b IT_ 6 b IT_ 5 b IT_ 4 b IT_ 3 b IT_ 2 b IT_ 1 b IT_ 0 REGISTER_ ADDRESS CONT MANUAL
32、CDR TIM2:0 0x02 b IT_ 0 o PERATIo N 0 The INT pin and the INTS bit are not asserted even if an interrupt event has occurred. 1 Detection of an interrupt event triggers a hardware interrupt (INT pin is pulled low) and sets the INTS bit (register 0x00, bit 0). b IT_ 7 o PERATIo N 0 Default mode. The I
33、C measures lux intensity only once every 800ms regardless of integration time. This mode allows the part to operate at its lowest possible supply current. 1 Continuous mode. The IC continuously measures lux intensity. That is, as soon as one reading is finished, a new one begins. If integration time
34、 is 6.25ms, readings are taken every 6.25ms. If integration time is 800ms, readings are taken every 800ms. In this mode, the part consumes slightly higher power than in the default mode. b IT_ 6 o PERATIo N 0 Default mode of configuration is used for the IC. In this mode, CDR, TIM2:0 bits are automa
35、tically deter- mined by the internal autoranging circuitry of the IC. 1 Manual mode of configuration is used for the IC. In this mode, CDR, and TIM2:0 bits can be programmed by the user. b IT_ 3 o PERATIo N 0 Current not divided. All of the photodiode current goes to the ADC. 1 Current divided by 8.
36、 Only 1/8 of the photodiode current goes to the ADC. This mode is used in high-brightness situations. 8 Maxim Integrated MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC 高 字 节 流 明 寄 存 器 0 x 0 3 包 括 4 位 指 数 位 E 3 : E 0 和 尾 数字 节 的 4 个 最 高 有 效 位 M 7 : M 4 ， 表 示 环 境 光 强 的 流 明 数 。 尾 数字 节 的 其 余 4 位 M 3 : M 0 位 于 低
37、字 节 流 明 寄 存 器 0 x 0 4 ， 增 强 I C 的 流 明 读 数 分 辨 率 。 指 数 ( E 3 : 0 ) ： 流 明 读 数 的 指 数 位 ( 0 0 0 0 至 1 1 1 0 ) ， 注： 读 数 1 1 1 1 表 示 超 量 程 条 件 。 尾 数 ( M 7 : 4 ) ： 流 明 读 数 尾 数 字 节 的 4 个 最 高 有 效 位 ( 0 0 0 0 至 1 1 1 1 ) 。 流 明 值 = 2 ( 指 数 )x 尾 数 x 0 . 7 2 指 数 = 8 x E 3 + 4 x E 2 + 2 x E 1 + E 0 尾 数 = 8 x M 7
38、+ 4 x M 6 + 2 x M 5 + M 4 编 码 0 0 0 0 0 0 0 1 对 应 于 0 . 7 2 流 明 。 编 码 1 1 1 0 1 1 1 1 对 应 于 1 7 6 , 9 4 7 流 明 。 编 码 1 1 1 0 1 1 1 0 对 应 于 1 6 5 , 1 5 1 流 明 。 I 2 C 读 操 作 期 间 ， 内 部 禁 用 该 寄 存 器 的 内 容 更 新 ， 确 保 内 部 A D C 和 I 2 C 寄 存 器 之 间 正 确 传 输 数 据 。 主 机 发 送 S T O P 命 令 时 ， 恢 复 I 2 C 寄 存 器 更 新 。 如 果
39、用 户 希 望 读 取 高字 节 流 明 寄 存 器 0 x 0 3 和 低 字 节 流 明 寄 存 器 0 x 0 4 ， 主 机 不 应 在 读 取 两 个 寄 存 器 之 间 发 送 S T O P 命 令 ， 而 应 使 用 RE P E A T E D S T A R T 命 令 ， 确 保 从 I 2 C 寄 存 器 获 得 准 确 数 据 ( 在 读 取 期 间 禁 用 内 部 更 新 ) 。 积 分 定 时 器 位(TIM2:0) T I M 2 : 0 位 可 用 于 设 置 信 号 积 分 时 间 。 自 动 模 式 ( M A N U A L = 0 ) 下 ， 积 分
40、时 间 按 照 内 置 算 法 自 动 选 择 为 1 0 0 m s / 2 0 0 m s / 4 0 0 m s / 8 0 0 m s 之 一 。 手动 模 式 下 ， 用 户 可 在 6 . 2 5 ms 至 8 0 0 ms 范 围 内 设 置积 分 时 间 ， 请 参 考 表 7 。 高 字 节 流 明 寄 存 器0x03 表7. 积 分 时 间 TIM2:0 INTEGRATIo N_ TIME_ (ms) Co MMENTS 000 800 This is a preferred mode for boosting low-light sensitivity. 001 400
41、 010 200 011 100 This is a preferred mode for high-brightness applications. 100 50 Manual mode only. 101 25 Manual mode only. 110 12.5 Manual mode only. 111 6.25 Manual mode only. b IT_ 7 b IT_ 6 b IT_ 5 b IT_ 4 b IT_ 3 b IT_ 2 b IT_ 1 b IT_ 0 REGISTER_ ADDRESS E3 E2 E1 E0 M7 M6 M5 M4 0x03 Maxim Int
42、egrated 9 MAX44009功 耗 最 低 的 环 境 光 传 感 器 ， 内 置ADC 高 字 节 上 限 寄 存 器 包 含指 数 位 和 尾 数 字 节 的 4 个 最 高 有 效 位 ， 用 于 设 置 产 生 中 断 的 上 限 电 平 。 只 有中 断 使 能 寄 存 器 的 I N T E 置 位 时 ， 该 上 限 检 测 才 有 效 。 如 果 流 明 值 高 于 亮 度 上 限 的 时 间 超 出 门 限 定 时 器 寄 存 器 设 置 的 时 间 ， 中 断 状 态 寄 存 器 的 I N T S 被 置 位 ， 拉 低 I N T 引 脚 。 尾 数 ( U M
43、 7 : 4 ) ： 上 限 尾 数 的 4 个 最 高 有 效 位 指 数 ( U E 3 : 0 ) ： 上 限 指 数 位 流 明 上 限 = 2 ( 指 数 )x 尾 数 x 0 . 0 4 5 指 数 = 8 x U E 3 + 4 x U E 2 + 2 x U E 1 + U E 0 尾 数 = 1 2 8 x U M 7 + 6 4 x U M 6 + 3 2 x U M 5 + 1 6 x U M 4 + 1 5 高 字 节 上 限 寄 存 器0x05 低 字节 流 明 寄 存 器 0 x 0 4 包 含 表 示 环 境 光 强 的 流 明 读 数 尾 数 字节 的 4 个 最 低 有 效 位 。 与 高 字节 流 明 寄 存 器 0 x 0 3 配 合 使 用 ， 扩 展 I C 流 明 测 量 的 分 辨 率 和 动 态 范 围 。 E 3 至 E 0 ： 流 明 读 数 的 指 数 位 。 M 7 至 M 0 ： 流 明 读 数 的 尾 数 字 节 。 流 明 值 = 2 ( 指 数 )x 尾 数 x 0 . 0 4 5 指 数
