日前宣布推出一款针对人体被动红外（PIR）应用的超低功耗数字芯片M1601。该方案通过热电堆红外传感器以非接触方式检测出人体辐射的信号，并将该信号转换成电信号输入到芯片中进行信号处理。该芯片的工作电流极低，典型的功耗只有3µA,并且在正常工作模式下具有1.4V-3.6V的宽电压工作范围。目前向用户提供晶圆裸芯片、DFN8L2X2或者用户定义的其他封装形式的产品。

M1601是一款全数字式芯片，集成了传统模拟探头的JFET以及绝大部分的周边电路的功能，专门为数字式热电堆传感器量身打造。该芯片设计有两个PIR输入引脚，陶瓷敏感元可以采取差模输入或者共模输入方式和这两个引脚直接相连。芯片采集到的PIR信号和传感器的温度值再通过DOCI单总线方式输出给外部单片机。

M1601内部包含有两个独立的ADC转换器，分别把采集到的PIR模拟电压信号以及片上的温度信号转换成高分辨率的数字信号，然后片内的数字电路进行运算和处理。芯片内部逻辑电路再把经处理后的信号发送到串行接口，即单总线（兼容DOCI通信接口），传给外部单片机或其他设备做进一步处理。

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M1601芯片和热电堆敏感元直接连接                                   用户采用M1601芯片得到PIR数字探头

主要特点

·       兼容差模、共模PIR信号输入方式

·       宽电压工作范围1.4V~3.6V

·       极低的工作电流，3.5µA典型值

·       兼容差模、共模PIR信号输入方式

·       内置片上温度传感器可实现温度补偿

·       单线通信接口模式(DOCI)

应用领域

·       数字PIR传感器，高端应用场景

·       人体入侵检测

·       工业领域安防、报警

·       智能楼宇、智能照明、智能家居

img3典型应用电路

内置M1601的数字探头典型应用电路

上图是采用PIR数字探头的典型应用电路，在热电堆数字探头内部集成了全新的PIR信号调理芯片M1601。传感器探头接收到人体移动移动信号之后，将其转换成电信号，并通过单线数字接口（兼容DOCI模式）将信号以数字模式输出给外部单片机，单片机对接收到数字信号进一步识别、和处理，并根据预设逻辑控制外部负载的工作状态。相比之前的数字探头，采用M1601芯片的探头功耗大大降低，同时，新增的自检功能可满足探头厂家的半成品自动检测，节约了后续的检测工序成本。

主要性能指标对比

芯片型号

M1601

对标产品

综合评估

典型工作电压范围

1.4V…3.6V

2.7V…3.6V

电压范围提升144%

优

芯片工作消耗电流

Typ. 3.5µA

Typ. 10µA

功耗降低65%

优

芯片工作温度

-25°C…70°C

-25°C…70°C

使用温度范围内芯片噪声不超标

相同

通信模式

兼容单线DOCI模式

相同

相同

每一帧信号字长

28-bit

相同

相同

中断周期

芯片自动产生512/F_CLK，或者外部单片机定义

相同

相同

自检功能

Yes

No

探头厂家可根据这个功能判断敏感元、芯片和内部PCB是否完好

优

PIR 信号的ADC

分辨率

14-bit

相同

相同

PIR 信号的ADC

灵敏度

6.5µV/Count

相同

相同

输入高阻

Yes

No

内部集成高阻

优

HPF高通截止频率

相同 （FCLK x 1.41 / 2048 / π）

相同

相同

温度传感器分辨率

14-bit

相同

相同

温度传感器增益

80counts/K

相同

相同

超量程溢出保护

Yes

No

超过99.4%的量程认为数据溢出

优

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长显微电子(上海)有限公司

长显微电子（上海）有限公司，成立于2018年5月，公司位于中国上海张江综合性国家科学中心的张江集成电路产业区内。公司致力于研发、生产基于功率半导体技术和半导体芯片的系统解决方案，拥有丰厚的技术资源与设计经验。团队由多名业内资深人员构成，成员具有平均15年国际汽车半导体公司及汽车电子行业的销售、应用、方案设计及设计研发经验，在汽车级功率器件与集成电路产品领域具有雄厚的研发实力和销售渠道。为客户提供个性化、系统级的高性价比产品与技术咨询服务。