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

2.2.3.3 復調器と積分器

図 2-9 に、復調器段と積分器段の回路図を示します。復調器 (マルチプライヤ) トポロジは、2 組の SPDT アナログ スイッチ (TS5A623157) を使用したチョッピング スイッチとして選択します。スイッチの入力は、それぞれ BPF 出力とバッファ付き同相電圧 (1.65V) です。周波数 fmod の LED_DEMOD および LED_DEMODB 信号でスイッチを切り替えることで、入力に対するチョッピング スイッチの出力極性を同じにすることも逆にすることもでき、それぞれ実質的に入力に +1 あるいは–1 を乗算したことになります。

復調器の出力を RC 積分器に供給します。リセット スイッチ (SN74LVC1G66) がオンのとき、積分器出力は VCM,BPF にリセットされます。リセット スイッチがオフになると (積分器がアクティブ)、積分器の入力電圧は RINT によって電流 IINT に変換され、電流極性に基づいてコンデンサ CINT が充電または放電されます。積分器の出力は、リセット オン信号の前に ADC によってパルス単位でサンプリングされます。

積分器の R と C は、それぞれ 28kΩ と 12pF として設計されており、目標ゲイン値は次のように計算されます。

式 7. GINT=2Tp,modRINTCINT

Tp,mod は復調パルスのパルス High 継続時間です。この設計では、積分器のゲインは 16 になるように設計されています。

GUID-20231020-SS0I-MWV9-W8HL-NTNTLXJBQ0JG-low.svg図 2-9 復調器と積分器の回路図

図 2-10 に、煙感知が動作しているときのシグナル チェーンの全体的な過渡波形を示します。デジタル サンプル Dn,k は、n 番目の感知フェーズにおける k 番目のパルスのセンシング信号を示します。1 つの感知フェーズの最終的な出力信号は、すべてのパルスをデジタル フィルタに渡すか、単純に結果を平均化して得ることができます。たとえば、M を特定のサンプル フェーズで送信されたパルスの合計数とすると、最終的な出力は次のようになります。

式 8. Dn=∑k=1MDn、kM

式 8 は、消費電力を犠牲にして多数のパルスを送信することで、低ノイズ (性能が向上) が実現できることを示しています。

GUID-20231020-SS0I-LZ6T-WRJ7-WV0QMTFBJR46-low.svg図 2-10 中間信号の過渡波形とシグナル チェーンの制御