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Oct 31, 2023

En lugar de detectores PIR, el nuevo sensor IR de ST utiliza transistores térmicos

STMicroelectronics anunció recientemente un nuevo sensor de infrarrojos que utiliza MOSFET térmicos (TMOS) en lugar de lentes y píxeles de infrarrojos pasivos. ST afirma que el ahorro de espacio que ofrece la tecnología TMOS puede ayudar

STMicroelectronics anunció recientemente un nuevo sensor de infrarrojos que utiliza MOSFET térmicos (TMOS) en lugar de lentes y píxeles de infrarrojos pasivos. ST afirma que el ahorro de espacio que ofrece la tecnología TMOS puede ayudar a los diseñadores a mejorar el rendimiento y conservar el espacio de la placa para diseños densamente integrados.

Los detectores de infrarrojos modernos existen desde la década de 1960 y ocupan un lugar popular entre los aficionados por su sencilla implementación como sensores de movimiento. Si bien la tecnología PIR tradicional requiere movimiento para detectar objetivos, los sensores basados ​​en TMOS pueden lograr la detección de presencia incluso cuando los objetivos están estacionarios.

Este artículo profundiza en los detalles técnicos del nuevo sensor IR TMOS de ST, el STHS34PF80, y cómo se puede utilizar en nuevas aplicaciones.

En el corazón del STHS34PF80 se encuentran múltiples transistores TMOS para detección de infrarrojos. Cada transistor (construido en un proceso SOI) opera en la región subumbral, lo que hace que la corriente de la fuente de drenaje dependa extremadamente de la temperatura. Como tal, cualquier cambio en la cantidad de radiación IR absorbida en la puerta del transistor (producida por cualquier objeto caliente) puede determinar la presencia o el movimiento de un objetivo de manera bastante confiable.

El funcionamiento por debajo del umbral de los transistores TMOS crea una corriente de fuente de drenaje baja (en comparación con otras regiones operativas) que conserva la energía general y mejora la sensibilidad. Los sensores PIR típicos requieren una lente Fresnel para enfocar suficiente radiación IR y crear una respuesta mensurable. El STHS34PF80, sin embargo, puede funcionar sin lente, lo que demuestra su sensibilidad.

Además del hardware de detección de infrarrojos, se incorporan circuitos de lectura digital que utilizan la tecnología SOI CMOS de ST, lo que genera un tamaño de paquete general extremadamente pequeño. Esta densa integración, combinada con el funcionamiento sin lentes, hace que el sensor sea una herramienta valiosa para reducir aún más los sensores.

ST ha identificado varias aplicaciones que pueden beneficiarse del nuevo sensor, como alarmas de seguridad, monitoreo de ocupación e iluminación y electrodomésticos inteligentes.

Sin lente, el campo de visión (FOV) de 80 grados del sensor alcanza un alcance de 4 m. Un filtro óptico de paso de banda en la entrada garantiza que las condiciones de luz ambiental no afecten la capacidad de detección.

Si los diseñadores necesitan un rango o campo de visión aún mayor, pueden integrar lentes Fresnel comerciales o personalizados para mejorar el rendimiento. ST ha iniciado la producción del sensor junto con una placa de evaluación compatible que los diseñadores pueden utilizar para probar el rendimiento del sensor en escenarios de aplicaciones específicas.