infrared receivers 4.5-5.5V 56khz


Manufacturer: Vishay
Product Category: Infrared Receivers
RoHS: Yes
Beam Angle: 45 deg
Carrier Frequency: 56 kHz
Transmission Distance: 45 m
Viewing Angle: 45 deg
Output Current: 5 mA
Operating Supply Voltage: 2.5 V to 5.5 V
Supply Current: 0.7 mA
Power Dissipation: 10 mW
Maximum Operating Temperature: + 85 C
Minimum Operating Temperature: - 25 C
Series: TSOP
Packaging: Tube
Brand: Vishay Semiconductors
Data Transmission Rate: 4000 bits/s
Mounting Style: Through Hole
Factory Pack Quantity: 90



                                                                                        Vishay Semiconductors

IR Receiver Modules for Remote Control Systems


The TSOP21.. - series are miniaturized receivers for
infrared remote control systems. PIN diode and
preamplifier are assembled on lead frame, the epoxy
package is designed as IR filter.

The demodulated output signal can directly be

decoded by a microprocessor. The main benefit is the

operation with short burst transmission codes and     1

high data rates.                                                2

This component has not been qualified according to                             3                      16672

automotive specifications.

Features                                              Special Features

Photo detector and preamplifier in one               Enhanced data rate of 4000 bit/s
   package                                             Operation with short bursts possible

Internal filter for PCM frequency            e3         ( 6 cycles/burst)

Improved shielding against electrical field

disturbance                                           Parts Table

TTL and CMOS compatibility                                             Part                      Carrier Frequency
                                                       TSOP2130                            30 kHz
Output active low                                    TSOP2133                            33 kHz
                                                       TSOP2136                            36 kHz
Low power consumption                                TSOP2137                            36.7 kHz
                                                       TSOP2138                            38 kHz
High immunity against ambient light                  TSOP2140                            40 kHz
                                                       TSOP2156                            56 kHz
Lead (Pb)-free component

Component in accordance to RoHS 2002/95/EC
   and WEEE 2002/96/EC

Block Diagram                                         Application Circuit

16834                                                 16842                                     R1 = 100

                                               2      Transmitter TSOPxxxx
                                               VS         with
                                   25 k         1     TSALxxxx                             VS   C1 =              + VS
                                               OUT                                                           C
                                                                                  Circuit       4.7 F
                                               3                                                                 GND
                       Band  Demo-             GND                                         OUT        VO
                       Pass  dulator
       Input  AGC                                                                          GND

       PIN        Control Circuit                     R1 and C1 recommended to suppress power supply

                                                      The output voltage should not be hold continuously at
                                                      a voltage below VO = 3.3 V by the external circuit.

Document Number 82094                                                                            
Rev. 1.9, 19-Jan-07                                                                                                           83

Vishay Semiconductors

Absolute Maximum Ratings

Tamb = 25 C, unless otherwise specified

Parameter                                 Test condition         Symbol         Value                Unit

Supply Voltage               (Pin 2)                                  VS        - 0.3 to + 6.0       V

Supply Current               (Pin 2)                                  IS        5                    mA

Output Voltage               (Pin 1)                                  VO        - 0.3 to + 6.0       V

Output Current               (Pin 1)                                  IO        5                    mA

Junction Temperature                                                  Tj        100                  C

Storage Temperature Range                                          Tstg         - 25 to + 85         C

Operating Temperature Range                                        Tamb         - 25 to + 85         C

Power Consumption            (Tamb  85 C)                         Ptot         50                   mW
Soldering Temperature        t  10 s, 1 mm from case
                                                                      Tsd       260                  C

Electrical and Optical Characteristics

Tamb = 25 C, unless otherwise specified

Parameter                                 Test condition      Symbol       Min  Typ.            Max        Unit
Supply Current (Pin 2)       VS = 5 V, Ev = 0                 ISD          0.8  1.5             1.5        mA
                             VS = 5 V, Ev = 40 klx, sunlight  ISH                                          mA
Supply Voltage (Pin 2)                                        VS           4.5  0.3             5.5        V

Transmission Distance        Ev = 0, test signal see fig. 3,  d                  45                       m

                             IR diode TSAL6200,

                             IF = 250 mA

Output Voltage Low (Pin 1)   IOL = 0.5 mA, Ee = 0.7 mW/m2,    VOL                               250        mV

                             f = fo, test signal see fig. 1

Minimum Irradiance           Pulse width tolerance:           Ee min                            0.4     mW/m2
(30 - 40 kHz)                tpi - 5/fo < tpo < tpi + 6/fo,
                             test signal see fig. 3

Minimum Irradiance (56 kHz)  Pulse width tolerance:           Ee min                            0.5     mW/m2
                             tpi - 5/fo < tpo < tpi + 6/fo,
                             test signal see fig. 3

Maximum Irradiance           Test signal see fig. 1           Ee max       30                            W/m2
Directivity                                                                                               deg
                             Angle of half transmission       1/2
                             distance                                                                                  Document Number 82094
84                                                                                                      Rev. 1.9, 19-Jan-07

                                                                                                                                                     Vishay Semiconductors

Typical Characteristics

Tamb = 25 C unless otherwise specified

Ee                             Optical Test Signal                                                                                         1.0
                               (IR diode TSAL6200, IF = 0.4 A, N = 6 pulses,
                                                    f = f0, T = 10 ms)                               Ton ,Toff - Output Pulse Width (ms)   0.9

                                                                                                                                           0.8            Ton

                                                                                                  t                                        0.7
                                      tpi *)

                                                        T                                                                                  0.5
                               *) tpi 6/fo is recommended for optimal function                                                                                           Toff


                               Output Signal                                    14337                                                      0.3
                                       1 ) 3/f0 < td < 9/f0
VO                                     2 ) tpi - 4/f0 < tpo < tpi + 6/f0                                                                   0.2            = 950 nm,
                                                                                                                                           0.1  optical test signal, fig. 3

VOL                            td1 )        tpo2 )                              t                          0.0                                  1.0 10.0 100.0 1000.0 10000.0
                                                                                                               0.1                                  Ee - Irradiance (mW/m2)


                                      Figure 1. Output Function                                                                                 Figure 4. Output Pulse Diagram

                               0.35                                                                                                        1.2

tpo - Output Pulse Width (ms)  0.30                                                                  E e min /Ee - Rel. Responsivity       1.0

                                                       Output Pulse                                                                        0.8



                                                     Input Burst Duration

                               0.10                                                                                                        0.4

                               0.05                 = 950 nm,                                                                              0.2            f = f0 5 %

                                            optical test signal, fig.1                                                                               f (3 dB) = f0/7

                               0.00                                                                       0.0
                                      0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 10000.0                                                                              0.9                       1.1         1.3
     16907                                  Ee - Irradiance (mW/m)                                                                             f/f0 - Relative Frequency

Figure 2. Pulse Length and Sensitivity in Dark Ambient                                               Figure 5. Frequency Dependence of Responsivity

        Optical Test Signal                                                                                                                4.0
                                                                                                     Ee min- Threshold Irradiance (mW/m2)
                                                                                                                                           3.5    Correlation with ambient light sources:
                                                                                                                                                10 W/m2 1.4 klx (Std.illum.A, T= 2855 K)

                                                                                                                                           3.0 10 W/m2 8.2 klx (Daylight, T = 5900 K)

                               600 s               600 s                            t                                                    2.5

                                       T = 60 ms                                94 8134                                                    2.0

                                                                                   t                                                       1.5  Ambient, = 950 nm

          Output Signal, (see fig. 4)                                                                                                      1.0
VOH                                                                                                                                        0.5

VOL                                                                                                        0.0
                                       Ton                                Toff                                                                  0.1       1                         10     100
                                                                                                                                                E - Ambient DC Irradiance (W/m2)

                                      Figure 3. Output Function                                                                            Figure 6. Sensitivity in Bright Ambient

Document Number 82094                                                                                                                                                         
Rev. 1.9, 19-Jan-07                                                                                                                                                                                        85

Vishay Semiconductors

Ee min- Threshold Irradiance (mW/m)  2.0                                                    Ee min- Threshold Irradiance (mW/m)       0.6

                                                     f = fo                                                                             0.5 Sensitivity in dark ambient
                                                                     f = 10 kHz

                                      1.0        f = 1 kHz                                                                              0.3




                                                                                 f = 100 Hz

                                      0.0                                                                                               0.0

                                      0.1     1  10                              100  1000                                              - 30 - 15 0 15 30 45 60 75 90

16912 VsRMS - AC Voltage on DC Supply Voltage (mV)                                           16918                                           Tamb - Ambient Temperature (C)

Figure 7. Sensitivity vs. Supply Voltage Disturbances                                        Figure 10. Sensitivity vs. Ambient Temperature


Ee min- Threshold Irradiance (mW/m)2.0                                                      S ( ) rel - Relative Spectral Sensitivity  1.0
                        f(E) = f0
                                                                                                     0.0                                     850  950  1050                   1150
         0.0                                                                                             750
             0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0                                                                                                          - Wavelength (nm)
  94 8147 E - Field Strength of Disturbance (kV/m)
                                                                                             Figure 11. Relative Spectral Sensitivity vs. Wavelength
Figure 8. Sensitivity vs. Electric Field Disturbances

                                      1.0                                                                                                         0 10 20
                                      0.9                                                                                                                                           30
Max. Envelope Duty Cycle
                                      0.7                                                                                                                                                                       40

                                      0.5                                                                                               0.9                                   50


                                      0.3                                                                                               0.8                                   60

                                      0.2     f = 38 kHz, Ee = 2 mW/m2                                                                                                                                          70

                                      0.0     20 40 60 80 100 120                                       0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6
                                           0                                                 96 12223p2 drel - Relative Transmission Distance

16914                                         Burst Length (number of cycles/burst)                         Figure 12. Directivity

Figure 9. Max. Envelope Duty Cycle vs. Burstlength                                                                                                                                         Document Number 82094
86                                                                                                                                                             Rev. 1.9, 19-Jan-07

                                                                          Vishay Semiconductors

Suitable Data Format                                      IR Signal

The circuit of the TSOP21.. is designed so that unex-                  IR Signal from fluorescent
pected output pulses due to noise or disturbance sig-                  lamp with low modulation
nals are avoided. A bandpass filter, an integrator
stage and an automatic gain control are used to sup-                0  5  10         15            20
press such disturbances.                                  16920
                                                                          Time (ms)
The distinguishing mark between data signal and dis-
turbance signal are carrier frequency, burst length       Figure 13. IR Signal from Fluorescent Lamp with low Modulation
and duty cycle.

The data signal should fulfill the following conditions:

Carrier frequency should be close to center fre-
quency of the bandpass (e.g. 38 kHz).

Burst length should be 6 cycles/burst or longer.

After each burst which is between 6 cycles and 70
cycles a gap time of at least 10 cycles is necessary.

For each burst which is longer than 1.8 ms a corre-
sponding gap time is necessary at some time in the
data stream. This gap time should have at least same
length as the burst.

Up to 2200 short bursts per second can be received

Some examples for suitable data format are: NEC
Code, Toshiba Micom Format, Sharp Code, RC5
Code, RC6 Code, RCMM Code, R-2000 Code,
RECS-80 Code.

When a disturbance signal is applied to the TSOP21..
it can still receive the data signal. However the sensi-
tivity is reduced to that level that no unexpected
pulses will occur.

Some examples for such disturbance signals which
are suppressed by the TSOP21.. are:

DC light (e.g. from tungsten bulb or sunlight)

Continuous signal at 38 kHz or at any other fre-

Signals from fluorescent lamps with electronic bal-
last (an example of the signal modulation is in the fig-
ure below).

Document Number 82094                                                                    
Rev. 1.9, 19-Jan-07                                                                                                   87

Vishay Semiconductors

Package Dimensions in millimeters                     13655
                                                       Document Number 82094
                                                               Rev. 1.9, 19-Jan-07

                                                                                        Vishay Semiconductors

Ozone Depleting Substances Policy Statement

It is the policy of Vishay Semiconductor GmbH to
1. Meet all present and future national and international statutory requirements.
2. Regularly and continuously improve the performance of our products, processes, distribution and operating

    systems with respect to their impact on the health and safety of our employees and the public, as well as
    their impact on the environment.
It is particular concern to control or eliminate releases of those substances into the atmosphere which are
known as ozone depleting substances (ODSs).
The Montreal Protocol (1987) and its London Amendments (1990) intend to severely restrict the use of ODSs
and forbid their use within the next ten years. Various national and international initiatives are pressing for an
earlier ban on these substances.
Vishay Semiconductor GmbH has been able to use its policy of continuous improvements to eliminate the use
of ODSs listed in the following documents.
1. Annex A, B and list of transitional substances of the Montreal Protocol and the London Amendments
2. Class I and II ozone depleting substances in the Clean Air Act Amendments of 1990 by the Environmental
    Protection Agency (EPA) in the USA
3. Council Decision 88/540/EEC and 91/690/EEC Annex A, B and C (transitional substances) respectively.
Vishay Semiconductor GmbH can certify that our semiconductors are not manufactured with ozone depleting
substances and do not contain such substances.

                                 We reserve the right to make changes to improve technical design
                                                     and may do so without further notice.

           Parameters can vary in different applications. All operating parameters must be validated for each
         customer application by the customer. Should the buyer use Vishay Semiconductors products for any
          unintended or unauthorized application, the buyer shall indemnify Vishay Semiconductors against all

            claims, costs, damages, and expenses, arising out of, directly or indirectly, any claim of personal
                        damage, injury or death associated with such unintended or unauthorized use.

                       Vishay Semiconductor GmbH, P.O.B. 3535, D-74025 Heilbronn, Germany

Document Number 82094
Rev. 1.9, 19-Jan-07                       89
                                    Legal Disclaimer Notice



All product specifications and data are subject to change without notice.

Vishay Intertechnology, Inc., its affiliates, agents, and employees, and all persons acting on its or their behalf
(collectively, "Vishay"), disclaim any and all liability for any errors, inaccuracies or incompleteness contained herein
or in any other disclosure relating to any product.

Vishay disclaims any and all liability arising out of the use or application of any product described herein or of any
information provided herein to the maximum extent permitted by law. The product specifications do not expand or
otherwise modify Vishay's terms and conditions of purchase, including but not limited to the warranty expressed
therein, which apply to these products.

No license, express or implied, by estoppel or otherwise, to any intellectual property rights is granted by this
document or by any conduct of Vishay.

The products shown herein are not designed for use in medical, life-saving, or life-sustaining applications unless
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applications do so entirely at their own risk and agree to fully indemnify Vishay for any damages arising or resulting
from such use or sale. Please contact authorized Vishay personnel to obtain written terms and conditions regarding
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Product names and markings noted herein may be trademarks of their respective owners.

Document Number: 91000    
Revision: 18-Jul-08                                     1
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