能实现人眼仿真的集成可见光亮度传感器LX1970

测量白光亮度的电路如图３所示。该电路在工作时?先由ＲＣＣ、电流源和白光ＬＥＤ组成的光源发射出可见光，再由ＬＸ１９７０接收该可见光并转换成电流信号。接下来在ＳＮＫ端、ＳＲＣ端各串联一块微安表以分别测量光电流ＩＳＮＫ和ＩＳＲＣ，这样?微安表的读数值就反映了亮度的高低。

３．２ ＬＣＤ背光源亮度自动控制电路

当环境亮度明显变暗时，ＬＸ１９７０能自动开启

ＬＣＤ的背光源以使白色ＬＥＤ发光。其亮度自动控制电路如图４所示。图中?电阻Ｒ１和Ｒ２用于设定控制亮度的最小值与最大值。改变电容器Ｃ的容值可调整响应时间并能滤除５０Ｈｚ电网干扰。ＬＸ１９７０采用＋３．３Ｖ～＋５Ｖ电源。若只使用ＳＲＣ端，则ＳＮＫ端应悬空。假定需用０．２５Ｖ～１．２５Ｖ的输出电压来驱动白光ＬＥＤ，０．２５Ｖ代表ＬＥＤ的亮度最小值，１．２５Ｖ代表亮度最大值?那么，可由下式确定Ｒ１与Ｒ２的比例关系?

Ｒ１＝[(３／０．２５）－１]Ｒ２＝１１Ｒ２

可根据ＬＸ１９７０在给定亮度下的输出电流最大值（ＩＳＲＣｍａｘ）来计算Ｒ２值。实际上?在ＩＳＲＣｍａｘ为５０μＡ时?Ｒ２为２５ｋΩ，这样?代入上式即可得到２７５ｋΩ的Ｒ１值。

３．３ ＬＸ１９７０评估板的设计

利用ＬＸ１９７０评估板（Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｂｏａｒｄ）不仅能检查出ＬＸ１９７０的质量好坏，还可对ＬＣＤ背光源亮度控制电路进行各种实验，以便为开发新产品提供依据。此外，评估板上的元器件布局以及印制电路的设计也具有参考价值。ＬＸ１９７０的评估板电路如图５所示。它具有以下特点：

第一，可利用一个转盘（上面开着７个不同孔径的小孔）来改变ＬＸ１９７０入射光窗口的大小，转盘与传感器一同装在机壳内；

第二，通过电位器ＲＰ１～ＲＰ３调整放大器的增益，再经过ＬＸ１９７０驱动两只白色发光二极管（ＬＥＤ１、ＬＥＤ２）发光，以实现亮度调节，从而适应不同的环境亮度条件；

第三，分别改变跳线器Ｊ１～Ｊ４的接线方式，以对不同电路进行隔离或偏置；

第四，该电路有４个可选择的控制端口，包括ＳＲＣ的分压二极管引出端口（Ａ）、ＳＲＣ的电压调整端口（Ｂ）、ＳＲＣ的固定电压端口（Ｃ）和ＳＮＫ的电压调整端口（Ｄ）。此外，还有两个输出端（ＳＲＣ、ＳＮＫ）?其中，端口Ａ为下拉端（经外部电位器接地，可代替ＬＸ１９７０手动调整亮度）。端口Ｂ、Ｃ、Ｄ均为上拉端（经外部电路接正电源或其它正电压）。端口Ｂ和端口Ｃ用于设置最低输出电压（将ＲＰ１调至最小）或调节ＳＲＣ端的输出。端口Ｄ用来设置最高输出电压（将ＲＰ２调至最大）或调节ＳＮＫ端的输出。

跳线器Ｊ１用来选择电源，当Ｊ１连到“ＬＸ１９７０”位置时，系统只给ＬＸ１９７０供电；Ｊ１连至“ＬＥＤ驱动”位置时，则可同时给ＬＸ１９９０供电，ＬＸ１９９０为ＬＥＤ的驱动控制器。Ｊ２置于“ＳＲＣ开路”位置时，将断开ＳＲＣ引脚的外围电路；Ｊ２置于“分压”位置时，则将接通ＳＲＣ引脚的外围电路。Ｊ３置于“ＶＤ２输入”位置，可将隔离二极管ＶＤ２短路；而Ｊ３置于“ＶＤ２输出”位置时，ＶＤ２则不被短路。Ｊ４置于“驱动”位置时将ＳＮＫ端的输出接到ＬＸ１９９０的输入端ＩＳＥＴ；Ｊ４置于“ＳＮＫ上拉”位置时， ＳＮＫ端的输出将经过端口Ｄ接高电平。

需要说明的是：第一，使用端口Ｂ时?允许将外部ＰＷＭ信号加至由（ＲＰ１＋Ｒ１）和（ＲＰ２＋Ｒ３）构成的分压器的高端，然后通过调节ＲＰ１和ＲＰ２的值来控制分压比；第二，使用端口Ｃ时?可用直流电压来控制亮度；第三，利用Ｃ１和Ｃ３可降低ＬＸ１９７０的响应速度，以避免传感器受外部５０Ｈｚ光源频率的影响。

图5

《能实现人眼仿真的集成可见光亮度传感器LX1970(第2页)》