JAJU920 December   2023 MSPM0L1303 , MSPM0L1304 , MSPM0L1305 , MSPM0L1306 , MSPM0L1343 , MSPM0L1344 , MSPM0L1345 , MSPM0L1346

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 光電煙探知器のバックグラウンド – DC ベースのシグナル チェーン
      2. 2.2.2 変調ベースの煙検知シグナル チェーン
      3. 2.2.3 光学センシング AFE の設計
        1. 2.2.3.1 TIA
        2. 2.2.3.2 BPF
        3. 2.2.3.3 復調器と積分器
        4. 2.2.3.4 LED ドライバ
      4. 2.2.4 光学および機械設計
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 MSPM0L1306
      2. 2.3.2 TLV9062S
      3. 2.3.3 TPS7A24
      4. 2.3.4 TS5A623157
      5. 2.3.5 SN74LVC1G66
      6. 2.3.6 HDC2010
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 ハードウェア要件
      1. 3.1.1 電源
      2. 3.1.2 通信インターフェイス
      3. 3.1.3 ヘッダー
    2. 3.2 ソフトウェア要件
      1. 3.2.1 ファームウェアの概要
      2. 3.2.2 測定および煙探知
      3. 3.2.3 その他のデモ機能
      4. 3.2.4 煙探知器 GUI
    3. 3.3 テスト設定
      1. 3.3.1 UL217 煙ボックスおよび火災試験のセットアップ
      2. 3.3.2 環境光試験のセットアップ
      3. 3.3.3 大気環境センシング試験の設定
    4. 3.4 テスト結果
      1. 3.4.1 UL217 の試験結果
      2. 3.4.2 環境光試験結果
      3. 3.4.3 大気環境試験の結果
      4. 3.4.4 電源試験の結果
      5. 3.4.5 消防室煙試験
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 CAD ファイル
    2. 4.2 ツールとソフトウェア
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

2.2.3 光学センシング AFE の設計

煙の強度を表すために、多くの場合、光学電力伝送比 (PTR) が採用されます。PTR は次のように与えられます。

式 1. PTR=IPD/SλILED×ηLED

ここで、

  • IPD はフォトダイオード電流
  • ILED は LED 電流
  • Sλ は特定の波長におけるフォトダイオードの応答性
  • ηLED は LED の効率

一般に、煙アラームのトリガ レベルは、火災の種類により 0.5 から 5nW/mW の範囲です。100mA を LED 駆動電流に使用する場合、これは対応する光電流 5nA から 100nA に相当します。この設計の目標ノイズ性能は 50pARMS 未満であるため、煙警報を確実にトリガするための最小電流でも、20dB の SNR を実現できます。したがって、ADC 量子化ノイズの影響を最小限に抑えて目標のノイズ性能を実現するため、この設計では合計シグナル チェーン ゲイン 5.8MΩ を目標としています。

図 2-5 に、煙探知器シグナル チェーンに採用されているブロック図の詳細を示します。信号チェーン全体のゲインは、式 2 を使用して計算できます。

式 2. VoutIsmoke=4π2GTIAGBPFGINT

ここで

  • Ismoke は、煙の粒子からの散乱光によって誘起される光電流
  • VOUT は ADC サンプリング前の積分器の出力電圧
  • GTIA はトランスインピーダンス アンプ (TIA) のゲイン
  • GBPF はバンドパス フィルタ (BPF) のゲイン
  • GINT は積分器のゲイン
GUID-20231020-SS0I-WGQR-RP39-3FQHHVLBJKVW-low.svg図 2-5 変調ベースの煙探知器シグナル チェーンのブロック図