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IC-ODCHIP

器件型号:IC-ODCHIP
厂商名称:iC-Haus GmbH
厂商官网:http://www.ichaus.biz
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器件描述

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

IC-ODCHIP器件文档内容

iC-OD, iC-ODL

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

FEATURES                                                                                        Rev D3, Page 1/9
                                                                     APPLICATIONS
o Low-noise current amplifier with an integrated                     o Position-sensitive detection of
   position-sensitive photodiode
                                                                         pulse lights
o High reliability due to monolithical design                        o Receiver for motion or proximity
o Effective photodiode area: 2.6 mm x 0.88 mm (iC-OD) resp.
                                                                         sensors
   8.4 mm x 0.88 mm (iC-ODL)
o High sensitivity for visible light and near infrared               PACKAGES
o Integrated bandpass filter with 100 kHz center frequency
o High background light suppression
o Analogue current source output
o Minimum external circuitry required
o Low power consumption from 3.9 to 13.2 V supply voltage

                                                                     oLGA OD4C   OBGATM
                                                                                 ODL2C

BLOCK DIAGRAM

                                                  (3.9) 4.5..13.2V

                                                                  2

                                                               VCC

                                       A               IAC1 3
                                               f

               iph1                       AC-AMP                          Vout1
                      iph2
                                                                     R1
                                                                     10k

                                                  VCC

                                       A

                                          f            IAC2 4

iC-OD/L                                   AC-AMP                          Vout2

                                                       GND           R2
                                                                     10k
                                                       1

Pin numbers given for iC-OD oLGA OD4C                                           http://www.ichaus.com
Copyright 2006 iC-Haus
iC-OD, iC-ODL

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

                                                                            Rev D3, Page 2/9

DESCRIPTION

The iC-OD/L device is an optical position sensi-         The maximum sensitivity for alternating-light signals
tive detector with a monolithic integrated photodiode.   (for AC photoelectric currents) is about 100 kHz, with
The device supersedes one PSD and two conven-            a current amplification of typically 48 dB.
tional photoelectric detectors, e.g. in motion sensors.
                                                         The photoelectric current is partitioned to the two
Constant light and low-frequency variing light are       photocurrent amplifiers according to the position of
suppressed by a highpass filter. A lowpass filter        the light signal. The analogue outputs IAC1 and IAC2
reduces high-frequency interference to a minimum.        offer directly the amplified AC photoelectric current.

PACKAGES                                                 PIN FUNCTIONS
                                                         No. Name Function
PIN CONFIGURATION OLGA OD4C
(top view)                                               1 GND   Ground
                                                         2 VCC   +(3.9)4.5 to +13.2 V Supply Voltage
                       21                                3 IAC1  Current Output 1
                                                         4 IAC2  Current Output 2

                      34                                 PIN FUNCTIONS
                                                         No. Name Function
PIN CONFIGURATION OBGATM ODL2C
(top view)                                               1 VCC   +(3.9)4.5 to +13.2 V Supply Voltage
                                                         2 IAC1  Current Output 1
            7865                                         3 IAC2  Current Output 2
                                                         4 GND   Ground
            1234                                         5 n.c.
                                                         6 n.c.
                                                         7 n.c.
                                                         8 n.c.
iC-OD, iC-ODL                              Rev D3, Page 3/9

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

CHIP LAYOUT iC-OD

VCC IAC1  IAC2 GND
iC-OD, iC-ODL                              Rev D3, Page 4/9

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

CHIP LAYOUT iC-ODL

VCC IAC1  IAC2 GND
iC-OD, iC-ODL

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

                                                                                                                     Rev D3, Page 5/9

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Beyond these values damage may occur; device operation is not guaranteed.

Item Symbol Parameter                     Conditions                                               Fig.                           Unit
No.                                                                                                            Min.  Max.
                                                                                                                 0
G001 VCC  Supply Voltage                                                                                        -1   15   V
                                                                                                               -40
G002 I()  Current in IAC1, IAC2                                                                                      0    mA

G003 Tj   Junction Temperature                                                                                       130  C

G004 Ts   Storage Temperature             see package specifications

THERMAL DATA

Operating Conditions: VCC = 4.5...13.2 V

Item Symbol Parameter                     Conditions                                               Fig.                   Unit
No.
                                                                                                         Min. Typ. Max.

T01 Ta    Operating Ambient Temperature Range see package specifications

All voltages are referenced to ground unless otherwise stated.
All currents into the device pins are positive; all currents out of the device pins are negative.
iC-OD, iC-ODL

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

                                                                                                                                    Rev D3, Page 6/9

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Operating Conditions: VCC = 4.5...13.2 V,  = 880 nm, Tj = -25...85 C, unless otherwise noted

Item Symbol Parameter                          Conditions                            Tj Fig.                                                              Unit
No.                                                                                  C
                                                                                                                              Min. Typ. Max.                V
                                                                                                                                                            V
Totel Device                                                                                                                                              mA
                                                                                                                                                          mA
001 VCC       Permissible Supply Voltage VCC Tj = -25...85 C                                                                 4.5                13.2       V
                                                            Tj = 0...60 C                                                                                 A
                                                                                                                              3.9                13.2      A

002 I(VCC) Supply Current in VCC               iph = 0                                                                        0.55               2.4      A/W
                                                                                                                                                          nm
                                                                                     27                                             0.95                  mm
                                                                                                                                                          mm
003 Vs()      Saturation Voltage at IAC1, IAC2 Vs() = VCC V(); I() = -400 A                                                                   0.5
                                                                                                                                                           A
004 I0()      Output Bias Current in IAC1, iph = 0                                                                            -210
                                                                                                                                         -108             W
              IAC2                                                                   27                                                                   W
                                                                                                                                                           A
Photodiode                                                                                                                                                 A

101 S( )max   Spectral Sensitivity                                                                                                  0.5                    A
102 ar        Range of Spectral Sensitivity                                                                                                                A
                                               Se( ar) = 0.1 x S( )max                                                        500                1050      A

103 Aph()     Radiant Sensitive Area iC-OD                                                                                          2.63 x 0.88            lx
                                                                                                                                                           lx
104 Aph()     Radiant Sensitive Area iC-ODL                                                                                         8.42 x 0.88           kHz

Photo Current Amplifier IAC1, IAC2                                                                                                                         dB

201 I()       Output Current Operating Range                                                                                  -500               0         %
              in IAC1, IAC2
                                                                                                                                                           dB
202 Pe()pk    Permissible Irradiance for       f = fc
              Alternating Light (peak value)   ic-OD                                                                                                      mV
                                               iC-ODL                                                                                                2.2
                                                                                                                                                     0.7   s
203 ISUM      Sum of Output Currents (RMS) ISUM = I(IAC1) + I(IAC2);                                                          -25                          s
                                                                                                                                         -50               s
                                               f = fc, Ee()ac = 30 W/cm            27                                                                    s
                                                                                                                              2.7
204 iph()dc   DC Photo Current Capabillity     Position of light spot irrelevant                                              4.5
                                               Tj = -25...85 C
                                                                                                                                          16
                                               Tj = 0...60 C

                                               position of light spot centered       27

205 Ev()dc    Permissible Ambient Light Level  Standard Illuminant A at
                                               T = 2856 K;
                                               iC-OD                                                                                250
                                               iC-ODL                                                                               75

206 fc        Bandpass Center Frequency                                                                                             100

207 Q         Filter Q-Factor                  Q = fc / (fhc flc)                                                           0.35 0.5 0.52

208 I()/ISUM Single Amplifier Output Current to f = fc, position of light spot cen-                                           0.40               0.60

              Sum of Output Currents           tered

209 I()min/   Smaller Output Current to Sum of f = fc, position of light spot 1 mm                                            0.13               0.18
        ISUM
              Output Currents                  out of center

210 Ai()fc    Photo Current Gain for           Ai()fc = ISUM / (iph1 + iph2);                                                 44    48           52
              Alternating Light                f = fc, position of light spot cen-

                                               tered

211 dAi()fc   Change of Photo Current Gain f = fc, position of light spot 1 mm                                                -10                10
                                                            out of center

212 Ai()100   Low-Frequency Photo Current f = 100 Hz                                                                          1     3            6
              Gain

213 Vn(Vout) RMS Noise Voltage                 With external filter:                                                       6        2.1 2.8

                                               R1, R3 = 10 k, C1, C3 = 120 pF,

                                               R2, R4 = 50 k, C2, C4 = 100 pF

214 ton(VCC) Power-on Setup Time                                                                                                               50
                                                                                                                       27           30

215 ton(VCC) Power-on Setup Time               Tj = 0...60 C, VCC = 0  4 V                                                                   100
                                                                                               27                                   70
iC-OD, iC-ODL

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

                                                                                                                                                          Rev D3, Page 7/9

TYPICAL CHARACTERISTICS

                           1.0                                                    IAC2                100
                                                IAC1                                                     %
relative AC photo current                                                                              90
                           0.5
                                                                                                                    80

                                                                                                                    70

                                                                                                                    60

                                                                                                                    50

                           0                                                                                        40
                                   -1.25
                                                                           0            +1.25 [mm]                  30
                                                                 position on PSD

                                                                                                                    20

Figure 1: Example for position sensing characteris-                                                                 10                      ext.
            tics
                                                                                                                                            Filter

                                                                                                                    400 600 800 1000 nm

External filter (RG850) improves the suppression of                                                   Figure 2: Relative spectral sensitivity
ambient light by a factor of ca. 20 to 30.

APPLICATIONS INFORMATION

                                   CH1                                            iC-OD/L OUTPUT              CH2                                         iC-OD/L OUTPUT
                                              CH2                                 RL1= 10k, RL2= 10k                     CH1                              RL1= 10k, RL2= 10k

                           CH1 - CH2                                               CH1, CH2= 0V       CH1 - CH2                                            CH1, CH2= 0V

                                                                                                                                                           CH1-CH2= 0V

                                                                                  CH1-CH2= 0V

CH1 0.5V/DIV                                       CH2 0.5V/DIV  TIME 2US/DIV                         CH1 0.5V/DIV            CH2 0.5V/DIV  TIME 2US/DIV

                           Figure 3: The light spot impinges to the left                              Figure 5: The light spot impinges to the right

                                   CH1                                            iC-OD/L OUTPUT      Examples of output signals
                                              CH2                                 RL1= 10k, RL2= 10k  The oscilloscope pictures show the signal patterns at
                                                                                                      iC-OD outputs IAC1 and IAC2 when receiving a 5 s
                           CH1 - CH2                                               CH1, CH2= 0V       light pulse. The differential signal shown has been cal-
                                                                                                      culated.

                                                                                                      Both of the outputs are terminated with 10 k. An ex-
                                                                                                      ternal filter is not used.

                                                                                  CH1-CH2= 0V

CH1 0.5V/DIV                                       CH2 0.5V/DIV  TIME 2US/DIV

                           Figure 4: The light spot impinges in the center
iC-OD, iC-ODL

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

                                                                            Rev D3, Page 8/9

Example: external filter

                                (3.9) 4.5..13.2V
                                             VCC

                          A                                  C2
                                                             100pF
                             f       IAC1
                                                       C1
       iph1                  AC-AMP                    120pF                             Vout1
               iph2                                                         R2
                                                  R1                        50k
iC-OD/L                                           10k

                                VCC

                          A                                  C4
                                                             100pF
                             f       IAC2
                                                       C3
                             AC-AMP                    120pF                             Vout2
                                                                            R4
                                     GND          R3                        50k
                                                  10k

Figure 6: External filter to detach the DC-portion and to reduce the noise

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design and specification; and to discontinue or limit production or distribution of any product versions. Please contact iC-Haus to ascertain the current data.
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iC-Haus does not warrant the accuracy, completeness or timeliness of the specification on this site and does not assume liability for any errors or omissions
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mark rights of a third party resulting from processing or handling of the product and/or any other use of the product.
iC-OD, iC-ODL                                                                                  Rev D3, Page 9/9

OPTICAL POSITION-SENSITIVE DETECTOR (PSD)

ORDERING INFORMATION

Type               Package       Order Designation
iC-OD
                   -             iC-OD chip
iC-ODL             OLGA OD4C     iC-OD OLGA OD4C

                   -             iC-ODL chip
                   OBGATM ODL2C  iC-ODL OBGA ODL2C

For information about prices, terms of delivery, other packaging options etc. please contact:

iC-Haus GmbH       Tel.: +49 (61 35) 92 92-0
Am Kuemmerling 18  Fax: +49 (61 35) 92 92-192
D-55294 Bodenheim  Web: http://www.ichaus.com
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