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无放大器光电二极管承诺新的可穿戴设备

菜鸟
2018-08-29 11:00:13    评分

威斯康星州MADSION - 想象一下不需要放大器的光电二极管。从理论上讲,无需用复杂的模拟电路来增强信号,光电二极管可以简单地放入可穿戴的SoC中,直接连接到数字电路,从而节省了硅的尺寸和成本。

ActLight是一家成立于2011年的瑞士洛桑创业公司,它设计了“动态光电二极管(DPD)”技术,并正在向其他公司提供其知识产权许可。 

Actlight首席执行官Serguei Okhonin告诉EE Times,他的公司最近选择了“五大半导体公司之一”作为其第一个被许可人。然而,Okhonin尚未透露该芯片供应商的名称。



点击此处查看大图上面的照片显示了ActLight动态PhotoDiode(DPD)的工作样本。 芯片位于中间,每侧都有标准LED。 (来源:ActLight)

上面的照片显示了ActLight动态PhotoDiode(DPD)的工作样本。芯片位于中间,每侧都有标准LED。(来源:ActLight)



ActLight在成像和传感领域几乎不是家喻户晓的名字。EE Times联系的几位行业分析师和可穿戴设备设计人员对这家创业公司知之甚少。这并不奇怪,因为世界尚未看到DPD在行动。没有使用创业公司IP的IC设备已经进入商业市场。

然而,ActLight将在下个月在格勒诺布尔召开的SEMI欧洲MEMS /成像与传感器峰会上解释其在基于飞行时间(ToF)的3D成像应用中的DPD传感器。ToF是深度感应领域最受争议的技术之一。

根据现有的在线程序,ActLight将吹嘘DPD传感器可以提供“高光学性能,这在发射光功率有限的移动应用中尤为重要”。

翻译:ActLight,在此次活动中,准备好谈论DPD与现有雪崩光电二极管(APD)和单光子雪崩二极管(SPAD)相比的竞争优势,这些二极管基于ToF的3D传感相机即将推出在智能手机里面。

当被问及基于ToF的深度传感应用的DPD时,ActLight的首席商务官Roberto Magnifico拒绝发表评论。“我们计划在格勒诺布尔的活动中更详细地宣布我们的计划,”他说。



灵敏度差
让我们回到可穿戴设备中光电二极管的原始主题。

例如,在心率传感器中使用光电二极管来测量来自LED发出的光并且从佩戴者的手反射的信号。反射信号根据血液浓度而变化。光电二极管信号的调制给出了关于心率的信息。

那么,今天的光电二极管在可穿戴应用中的基本问题是什么?

YoleDéveloppement的成像主要技术和市场分析师皮埃尔·坎布(Pierre Cambou)简明扼要地告诉EE Times:“由于敏感性差,准确性很差。”

正如Cambou所解释的那样,PIN光电二极管“非常善于感知光线,但它们具有”阈值“的灵敏度。”通过“灵敏度”,他的意思是“光电二极管可以检测和测量的光子的最小光通量,”他补充说。 。对于小通量,通常,光电二极管用于反向偏压,Cambou指出。“这被称为Avalanche模式或Avalanche光电二极管的APD。”他补充道,“如果你想在'Gieger模式中更进一步',这被称为'单光子雪崩二极管'模式或SPAD。”

正如ActLight的Magnifico所解释的那样,“传统上,光电二极管在恒定的反向偏置电压下工作,提供光电流作为输出。”然而,通常情况下,“这种IC光电流很弱,需要进一步放大。”这样的放大器最终会引入额外的噪声,这个问题可能是在低光下至关重要。

这就是ActLight认为其DPD技术必须进入的地方。

该公司解释说:

DPD不是使用直流偏置,而是在脉冲电压下工作:施加的电压从反向偏置切换到正向偏置。该正向偏置在一段时间延迟后产生大的正向电流,所谓的触发时间取决于光强度。这样,我们测量大正向电流的延迟时间而不是小的光电流幅度。

由于输出信号很大,ActLight声称DPD不需要放大器。它可以直接连接到数字电路。

既然DPD是采用CMOS技术制造的,那么光电二极管及其简单的前端电路可以集成在同一芯片上。





关键词: 光电二极管     放大器     穿戴    

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