具有微機(jī)械熱晶體管的高度集成超低功耗傳感器取代了傳統(tǒng)的被動(dòng)紅外探測器

意法半導(dǎo)體(紐約證券交易所代碼:STM)全球半導(dǎo)體領(lǐng)導(dǎo)者，為電子應(yīng)用領(lǐng)域的客戶提供服務(wù)，正在推出一種新型人體存在和運(yùn)動(dòng)探測器，以增強(qiáng)通常使用被動(dòng)紅外(PIR)感測的安全系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

這STHS34PF80傳感器包含能夠檢測靜止物體的熱晶體管，這與傳統(tǒng)PIR檢測器不同，傳統(tǒng)PIR檢測器需要被檢測物體移動(dòng)才能從傳感器產(chǎn)生可測量的響應(yīng)。此外，雖然PIR需要菲涅耳透鏡來感應(yīng)移動(dòng)物體，但ST的新型探測器允許更簡單的無透鏡結(jié)構(gòu)。

“今天的智能家居、智能建筑和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要精確的存在檢測來改善對(duì)照明、供暖、安保和安全監(jiān)控等系統(tǒng)的控制，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的未來意法半導(dǎo)體AMS MEMS子組總經(jīng)理Simone Ferri說。我們的新型STHS34PF80是一款經(jīng)濟(jì)、超低功耗的傳感器，無論檢測到的住戶是否在移動(dòng)，它都能讓樓宇自動(dòng)化持續(xù)運(yùn)行。它采用了CMOS芯片制造、硅微機(jī)械加工和低壓電路設(shè)計(jì)能力的創(chuàng)新組合.”

STHS34PF80嵌入了智能算法來檢測存在和運(yùn)動(dòng)，適用于報(bào)警和安全系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化、智能照明、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能儲(chǔ)物柜和智能壁墊。其四米的無鏡頭范圍和80°的視野覆蓋了傳感器前方的大片區(qū)域。工作電流為10 A，功耗低于傳統(tǒng)PIR，3.2mm x 4.2mm x 1.455mm表貼封裝緊湊，適合自動(dòng)化高速組裝。該傳感器對(duì)直射光的不良影響具有很高的抵抗力，對(duì)電磁干擾(EMI)具有很高的抗擾度。

這斯特瓦爾-MKI231KA簡化了對(duì)STHS34PF80。插入x-核-IKS01A3或者STEVAL-MKI109V3允許開發(fā)人員使用STUnico-GUI用于在簡化的工作流程中配置紅外傳感器和進(jìn)行測量的圖形界面。STHS34PF80的驅(qū)動(dòng)程序可從以下網(wǎng)站獲得開源代碼庫。此外，中提供了一個(gè)現(xiàn)成的庫，用于補(bǔ)償和檢測人或?qū)ο蟮拇嬖赬-CUBE-MEMS1軟件包。用戶可以快速開始運(yùn)行簡單的應(yīng)用，利用STHS34PF80并測試結(jié)果，開始創(chuàng)建應(yīng)用。

更多技術(shù)信息
STHS34PF80內(nèi)置對(duì)入射到柵極的紅外輻射熱效應(yīng)敏感的熱MOSFET(TMOS ),以及采用ST成熟可靠的絕緣體上硅(SOI) CMOS技術(shù)高效集成在同一芯片上的數(shù)字讀出電路。SOI的架構(gòu)有助于采用ST公司成熟的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))工藝進(jìn)行微加工，以熱隔離TMOS，實(shí)現(xiàn)精確的溫度檢測。

TMOS以低于晶體管完全導(dǎo)通所需電壓的亞閾值電壓供電。在這種模式下，漏極-源極電流高度依賴于溫度，并對(duì)最小的紅外輻射產(chǎn)生可精確測量的響應(yīng)。這使得傳感器能夠通過紅外發(fā)射來檢測人的存在，無論人是移動(dòng)還是靜止。

亞閾值工作的另一個(gè)好處是晶體管功耗非常低，允許內(nèi)置STHS34PF80的電池供電傳感器在充電或更換電池之間長時(shí)間工作。此外，標(biāo)準(zhǔn)CMOS制造技術(shù)確保了傳感器生產(chǎn)的高成本效益和高晶圓產(chǎn)量，并利用亞微米晶體管幾何結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了小傳感器尺寸。這與PIR傳感器形成對(duì)比，后者的靈敏度取決于熱電像素的大小。此外，集成數(shù)字接口允許直接連接到主機(jī)，無需模擬前端電路。

這STHS34PF80現(xiàn)已投入生產(chǎn)，采用10引腳焊盤柵格陣列(LGA)封裝，千片訂量報(bào)價(jià)為2.60美元/片。