颜色传感器TCS230.doc

1 概述
TCS230 是TAOS公司最新推出的业界首款带数字兼容接口的RGB彩色光/频率转换器,它内部集成了可配置的硅光电二极管阵列和一个电流/频率转换器,其结构框图如图1所示。TCS230输出为占空比50%的方波,且输出频率与光强度成线性关系。该转换器对光响应范围为250000~1,典型输出频率范围为2Hz~500kHz,用户可通过两个可编程引脚来选择100%、20%或2%的输出比例因子。TCS230的输入输出引脚可直接与微处理器或其他逻辑电路连接。通过输出使能端OE将输出置于高阻状态可使多个器件共享一条微处理器输入线。
TCS230可编程彩色光/频率转换器将红、绿和蓝滤波器集成在单芯片上,因此无需ADC就可实现每彩色信道10位以上的分辨率。芯片内含一个交叉连接的 8×8光电二极管阵列,其中每16个二极管提供一种色彩类型,共有红、蓝、绿和清除全部光信息四种类型,可最大限度地降低入射光幅射的不均匀性。所有同颜色的16个光电二极管都是并联连接,工作时通过可编程的引脚来动态选择色彩,以此来增加精确度和简化光学电路。该芯片采用8引脚SOIC表面贴封装,适用于色度计的测量应用。
TCS230的主要特点如下:
●可完成高分辨率的光照度/频率转换;
●色彩和满度输出频率可编程调整;
●可直接与微处理器通讯;
●单电源工作,工作电压范围:~;
●具备掉电恢复功能;
●%;
●稳定的200ppm/℃的温度系数。
2 TCS230的引脚功能
TCS230的引脚排列如图2所示,各管脚的功能描述见表1所列。
表1TCS230管脚功能
引脚号
符  号
类  型
功能说明
1
S0
I
输出频率分频系数选择输入端
2
S1
I
3
OE
I
输入频率使能端。低电平有效
4
GND
电源地
5
VDD
电源电压
6
OUT
O
输出频率(fo)
7
S2
I
光电二极管类型选择输入端
8
S3
I
3 TCS230的主要参数
电学特性参数
TCS230在TA =25℃VDD=5V条件下的电学特性如表2所列。其中,满度输出频率是指传感器在没有饱和时的最大输出频率。
表2TCS230的电学特性参数
参    数
测  试  条  件
最小
典型
最大
单位
VOH高电平输出电压
IOH=-4mA
4

V
VOL低电平输出电压
IOL=4mA


V
IIH高电平输入电流
5
μA
IIL低电平输入电流
5
μA
IDD电源电流
上电模式
2
3
mA
掉电模式
7
15
μA
温度输出频率
S0=H,S1=H
500
600
kHz
S0=H,S1=L
100
120
kHz
S0=L,S1=H
10
12
kHz
输出频率的温度系数
λ≤700nm,-25℃≤TA≤70℃
±200
ppm/℃
KSVS电源电压灵敏度
VDD=5V±10%
±
%/V
工作特性参数
TCS230的工作特性参数如表3所列。其中,饱和度是指满度输出频率与光灵敏度之比;照明响应度Rv可通过发光功率