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

2.2.3.2 BPF

AFE の 2 段目の回路図を、図 2-9 に示します。バンドパス フィルタ段は、ゲイン帯域幅 6MHz の M0L1306 に内蔵されたオペアンプ (OPA1) を利用したアクティブ ハイパス フィルタと、RC ローパス フィルタで構成されています。ハイパス段により、変調された信号を乱すことなく、DC (低周波数) 干渉を確実に除去 (減衰) できます。ローパス段は、復調前に前のシグナル チェーンに存在するすべての高周波ノイズをフィルタリングします。ハイパス フィルタ ゲインと 3dB ハイパス極周波数は、次のように求められます。

式 5. GHPF=C0HPFC1HPF=4.5,  f3dB、HPF=12πC1HPFRHPF=70.7 kHz

3dB のローパス周波数は次のように与えられます。

式 6. f3dB、LPF=12πCLPFRLPF=318.9 kHz

BPF のバイアス電圧は、図 2-1 および 図 2-9 に示すように、2 つの 10MΩ 直列抵抗によって生成される 1.65V (VDD/2) が選択されます。

GUID-20231020-SS0I-6ZXP-STCP-SC9L4W4SXVBG-low.svg図 2-7 BPF 回路図

図 2-8 に、前述の設計パラメータを使用して、TIA 段と BPF 段の組み合わせについて、入力電流から BPF 出力電圧までの周波数応答のシミュレーション結果を示します。ピーク ゲインは 144.5kHz で 118.3dB (0.82MΩ) です。単純な極のダンピング係数が低く、カットオフ周波数の間隔が 1 桁以下であるため、計算されたゲイン 4.5 × 249kΩ = 1.12MΩ よりも小さくなります。3dB のバンドパス カットオフ周波数は、ローサイドで 56kHz、ハイサイドで 332kHz です。さまざまな変調周波数選択に関する特定の設計要件を満足するために、対応する R、C の値を調整することで、周波数応答の形状を簡単に変更できます。

GUID-20231020-SS0I-MZZS-GRX6-VZF2KBPWFLRQ-low.png図 2-8 TIA と BPF を組み合わせた周波数振幅応答