TSL1402R器件介绍

TSL1402R是艾迈斯欧司朗(ams)公司推出的一款光学专用传感器。TSL1402R 是一款线性传感器阵列由两部分组成，每部分有 128 个光电二极管和相关的电荷放大器电路，排列成连续的 256 × 1 像素阵列。每个光电二极管的数据都通过放大器电路进行放大，然后输出。像素的尺寸为 63.5 μm x 55.5 μm，中心到中心的间距为 63.5 μm，像素之间的间距为 8 μm。采用单3V至5V电源供电，具有轨到轨输出摆幅，且无需外部负载电阻要求，内部逻辑优化后简化了控制，只需一个串行输入脉冲 (SI) 和一个时钟。TSL1402R 具有低图像延迟的特点，可控制所有像素一致启动或停止。集成了像素数据保持功能，可为所有像素提供同步的积分开始和停止时间。适用于多种应用场景，例如扫描标签或代码、识别文字或图形、测量边缘或位置、编码光信号等。




TSL1402R规格参数

  • 峰值波长: 640 nm
  • 工作温度(Max): 70 ℃
  • 工作温度(Min): 0 ℃
  • 封装: Linear Array-14
  • 像素尺寸: 256 × 1
  • 传感器间距: 400 点/英寸 (DPI)
  • 宽动态范围: 4000:1 (72 dB)
  • 低图像滞后: 0.5%
  • 工作频率: 8 MHz
  • 兼容性: 替代TSL1402
  • RoHS标准: 符合
  • 含铅标准: 无铅

 

 

TSL1402R引脚定义


TSL1402R引脚图



引脚定义:

名称引脚描述
AO14第 1 部分的模拟输出。
AO28第 2 部分的模拟输出。
CLK3时钟 Clk 控制电荷转移、像素输出和复位。
GND5,12接地（基板）。所有电压均以 GND 为基准。
NC7, 9, 11, 14无内部连接。
SI12串行输入（第 1 部分）。SI1 定义了第 1 部分数据输出序列的起始位置。
SI210串行输入（第 2 节）。SI2 定义第 2 部分数据输出序列的起始位置。
SO113串行输出（第 1 节）。SO1 提供驱动 SI2 输入的信号（串行连接）。
SO26串行输出（第 2 节）。SO2 提供驱动另一设备 SI 输入的信号，用于级联或作为数据结束指示。
VDD1电源电压。模拟和数字电路的电源电压。



TSL1402R工作原理

TSL1402R传感器由 256 个光电二极管（称为像素）组成，呈线性阵列排列。照射到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，采样电容器通过模拟开关连接到积分器的输出端。每个像素上累积的电荷量与该像素上的光强度和积分时间成正比。


功能框图

 

积分器的输出和复位由 256 位移位寄存器和复位逻辑控制。在 SI1 上输入逻辑 1 时钟启动输出周期。SI1 的上升沿会产生一个名为 "保持 "的内部信号，并同时传送到 1 和 2 部分。这将使所有 256 个采样电容与各自的积分器断开连接，并开始一个积分器复位周期。随着 SI 脉冲时钟通过移位寄存器，存储在采样电容上的电荷依次连接到电荷耦合输出放大器，从而在模拟输出 AO 上产生电压。与此同时，在前 18 个时钟周期内，所有像素积分器都被复位，下一个积分周期从第 19 个时钟开始。在第 128 个时钟上升沿，SI 脉冲通过 SO1 引脚（第 1 部分）时钟输出，成为第 2 部分（SI2）的 SI 脉冲。第 129 个时钟周期的上升沿终止 SO1 脉冲，并将第 1 部分的模拟输出 AO1 恢复到高阻抗状态。模拟输出 AO2 现在成为有效输出。与第 2 节一样，SO2 在第 256 个时钟脉冲时输出。请注意，需要第 257 个时钟脉冲来终止 SO2 脉冲并将 AO2 恢复到高阻抗状态。如果需要最短的积分时间，下一个 SI 脉冲可在第 257 个时钟脉冲之后经过 tqt（像素电荷转移时间）的最短延迟后出现。

 

 

主要应用领域

TSL1402R 拥有高分辨率的光信号采集，内置积分放大器。常用应用在以下领域：

  • 光谱分析：TSL1402R 具有高灵敏度，可以检测到微弱的光信号，适用于低亮度或暗场的图像扫描和光谱分析。
  • 条形码识别：TSL1402R 具有高速响应，可以实现高速的光信号采集，可以用于条形码阅读器、条形码打印机等设备中，实现对一维或二维条形码的快速识别和生成。
  • 其他光学识别：TSL1402R 的输出信号为数字信号，可以直接与外部 ADC 或微控制器接口，方便数据处理和传输。