SFH7741 [OSRAM]

Proximity Sensor;
SFH7741
型号: SFH7741
厂家: OSRAM GMBH    OSRAM GMBH
描述:

Proximity Sensor

传感器 换能器
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2010-02-04  
Proximity Sensor  
Näherungssensor  
Version 1.0  
SFH 7741  
Features:  
Besondere Merkmale:  
Typ. working distance: 30 mm  
Typ. Arbeitsabstand: 30 mm  
Opto hybrid with Schmitt trigger output, open drain  
Optohybrid mit Schmitt-Trigger Ausgang, open  
drain  
Extremly low power consumption  
Very small SMD package  
Extrem niedriger Stromverbrauch  
Sehr kleines SMD Gehäuse  
High ambient light suppression  
Hohe Umgebungslicht Unterdrückung  
Ohne externe Linse ist der SFH 7741 augensicher  
entsprechend der IEC 62471 Norm  
Without external lenses the SFH 7741 is Eye Safe  
according to the IEC 62471 standard  
Applications  
Short range proximity sensor  
Anwendungen  
• Näherungssensor für kurze Entfernungen  
Ordering Information  
Bestellinformation  
Type:  
Ordering Code  
Bestellnummer  
Q65110A7073  
Typ:  
SFH 7741  
Note: An application note is available for this product. Please contact your appropriate OSRAM sales partner.  
Anm.: Für dieses Produkt ist ein Anwendungshinweis verfügbar. Bitte kontaktieren Sie Ihren zuständigen OSRAM  
Vertriebspartner.  
2010-02-04  
1
Version 1.0  
SFH 7741  
Maximum Ratings  
Grenzwerte  
Parameter  
Symbol  
Symbol  
Values  
Werte  
Unit  
Bezeichnung  
Einheit  
Storage temperature range  
Lagertemperatur  
Tst  
Tst  
-40  
85  
°C  
°C  
Supply voltage  
Versorgungsspannung  
6
External voltage at pin  
Externe Spannung an Pin  
VOUT  
Out: 4.5  
Prog: 4.5  
Test: 4.5  
V
Anode LED: 1.5  
10  
Sink current through output transistor  
Sink current durch Ausgangstransistor  
(Fig.: Block Diagram)  
Forward current 1) page 16  
Vorwärtsstrom 1) Seite 16  
(Fig.: Block Diagram)  
Isink  
mA  
mA  
kV  
If  
60  
2
Electrostatic discharge  
VESD  
Elektrostatische Entladung  
(human body model, according to:  
JESD22-A114E, Class 2)  
Electrostatic discharge  
VESD  
200  
20  
V
Elektrostatische Entladung  
(machine model, according to: JESD22-A115a,  
Class B)  
Latch-up protection  
mA  
Latch-up-Schutz  
(according to: EIA/JESD78; Class 1)  
2010-02-04  
2
Version 1.0  
SFH 7741  
Operating Conditions  
Betriebsbedingungen  
Parameter  
Symbol  
Symbol  
Values  
Werte  
Unit  
Bezeichnung  
Einheit  
min typ max  
Operating temperature range  
Betriebstemperatur  
Top  
-20  
2.4  
1.7  
85 °C  
Supply voltage  
Betriebsspannung  
Vdd  
3.6  
3.6  
V
V
Output voltage  
DVdd  
Ausgangsspannung  
(Fig.: Block Diagram)  
Supply voltage ripple 2) page 16  
dVdd  
Rpull-up  
Cstabilisation  
CHF  
200 mV  
Rauschen der Versorgungsspannung 2) Seite 16  
(frequency range 0 ... 20 kHz)  
Pull-up resistance  
Pull-up Widerstand  
(Fig.: Block Diagram)  
10  
1
100 k  
0
Bypass capacitor  
Abblock Kondensator  
(Fig.: Block Diagram)  
μF  
Bypass capacitor  
Abblock Kondensator  
(Fig.: Block Diagram)  
10  
100 nF  
Ambient light  
EV  
100  
0
lx  
lx  
Umgebungslicht  
(Standard light A / Normlicht A, Vdd < 3 V)  
Ambient light  
Umgebungslicht  
(Standard light A / Normlicht A, Vdd > 3 V)  
EV  
200  
0
2010-02-04  
3
Version 1.0  
SFH 7741  
Characteristics (TA = 25 °C)  
Kennwerte  
Parameter  
Symbol  
Symbol  
Values  
Werte  
Unit  
Bezeichnung  
Einheit  
Minimum required supply voltage for start-up  
Minimale Betriebsspannung für Startphase  
(Fig.: Start-up Sequence)  
(min)  
(max)  
Vdd, start  
Vdd, start  
0.8  
2
V
V
Start-up time  
Länge der Startphase  
(Fig.: Start-up Sequence)  
(min)  
(typ)  
(max)  
tstart  
tstart  
tstart  
60  
90  
120  
ms  
ms  
ms  
Measurement refresh time  
Mess-Wiederholzeit  
(Fig.: Timing Diagram)  
(min)  
(typ)  
(max)  
trefresh  
trefresh  
trefresh  
60  
90  
120  
ms  
ms  
ms  
LED "ON" time  
(min)  
(typ)  
(max)  
tpulse  
tpulse  
tpulse  
30  
45  
60  
μs  
μs  
μs  
LED „An” Zeit  
(Fig.: Timing Diagram)  
Operating distance  
(typ)  
d
30  
mm  
Schaltabstand  
(RProg = 470 , Vdd = 3 V, KODAK White Paper R =  
90 %)  
Mean current consumption 3) page 16  
Mittlere Stromaufnahme 3) Seite 16  
(RProg = , Vdd = 3 V)  
(typ)  
(max)  
Idd, mean  
Idd, mean  
25  
50  
μA  
μA  
Maximum current consumption  
Maximale Stromaufnahme  
(RProg = , Vdd = 3 V)  
(typ)  
(max)  
Idd, max  
Idd, max  
10  
20  
mA  
mA  
Mean current consumption 3) page 16  
Mittlere Stromaufnahme 3) Seite 16  
(RProg = 470 , Vdd = 3 V)  
(typ)  
(max)  
Idd, mean  
Idd, mean  
45  
75  
μA  
μA  
Maximum current consumption  
Maximale Stromaufnahme  
(RProg = 470 , Vdd = 3 V)  
(typ)  
(max)  
Idd, max  
Idd, max  
50  
65  
mA  
mA  
Output leakage current "high"  
Ausgangsleckstrom „high”  
(DVdd = 2.2 V)  
(typ)  
(max)  
IOUT high  
IOUT high  
5
400  
nA  
nA  
Output voltage "low"  
Ausgangsspannung „low”  
(DVdd = 2.2 V, Rpullup = 270 )  
(typ)  
(max)  
VOUT low  
VOUT low  
0.1  
0.5  
V
V
Wavelength of max. sensitivity  
Wellenlänge der max. Fotoempfindlichkeit  
(typ)  
λS, max  
880  
nm  
2010-02-04  
4
Version 1.0  
SFH 7741  
Parameter  
Symbol  
Symbol  
Values  
Werte  
Unit  
Bezeichnung  
Einheit  
Spectral range of sensitivity  
(min)  
(max)  
λ
λ
730  
1080  
nm  
nm  
Spektraler Bereich der Fotoempfindlichkeit  
(S = 10% of Smax  
)
Wavelength at peak emission  
Max. der spektralen Emission  
(IF = 10 mA)  
(typ)  
(typ)  
λpeak  
Δλ  
850  
30  
nm  
nm  
Spectral width (FWHM)  
Spektrale Breite (Halbwertsbreite)  
(IF = 10 mA)  
Block Diagram 4) page 16  
Blockschaltbild 4) Seite 16  
CHF  
RProg  
Cstabilisation  
Vdd  
Prog  
Test  
DV  
dd  
Rpull up  
ASIC  
VOut  
LED Anode  
(must not be  
connected)  
Out  
Photo-  
transistor  
Isink  
LED  
Device  
boundaries  
IF  
GND  
GND  
GND  
GND  
OHF03409  
2010-02-04  
5
Version 1.0  
SFH 7741  
Start-up Sequence 5) page 16  
Startverhalten 5) Seite 16  
Vdd  
Vdd_start max  
Vdd_start min  
t
t
Out  
For reflector  
High  
Default  
Low  
For absorber  
or no reflector  
Low  
t1  
60 ms - t1  
120 ms + t1  
Undefined high or low output impedance  
OHF03836  
Timing Diagram  
Zeitdiagramm  
Ιf  
t
t
Out  
For reflector  
High  
For absorber  
or no reflector  
Low  
tpulse  
trefresh  
OHF03835  
2010-02-04  
6
Version 1.0  
SFH 7741  
Relative Spectral Emission  
Relative spektrale Emission  
LED Irel = f(λ), TA = 25 °C  
Relative Spectral Sensitivity  
Relative spektrale Empfindlichkeit  
Phototransistor Srel = f(λ), TA = 25 °C  
OHL01714  
OHF04011  
100  
%
100  
%
Srel  
Irel  
80  
80  
60  
40  
20  
0
60  
40  
20  
0
700  
750  
800  
850  
nm 950  
700  
800  
900  
1000 nm 1100  
λ
λ
Current Consumption  
Stromaufnahme  
IDD = f(VDD), Rprog, TA = 25 °C  
Switching distance  
Schaltabstand  
d = f(TA), Vdd = 3 V, R = 90 %  
OHF04013  
OHF04012  
40  
60  
mm  
µA  
Idd  
d
35  
30  
25  
20  
15  
10  
330 Ω  
470 Ω  
50  
330 Ω  
470 Ω  
40  
2 kΩ  
2 kΩ  
30  
inf.  
inf.  
20  
2.4  
2.7  
3
3.3  
V
3.6  
-25  
0
25  
50  
75 ˚C 100  
Vdd  
TA  
2010-02-04  
7
Version 1.0  
SFH 7741  
Switching distance  
Schaltabstand  
If = f(d), Areflector = 50 x 50 mm2, TA = 25 °C  
OHF04014  
60  
mA  
IF  
50  
40  
30  
20  
10  
0
reflectivity = 50%  
reflectivity = 90%  
0
10  
20  
30 mm 40  
Switching Distance  
Directional Characteristics  
Winkeldiagramm  
Srel = f(ϕ)  
40˚  
30˚  
20˚  
10˚  
0˚  
OHF04402  
Detector  
1.0  
50˚  
0.8  
0.6  
0.4  
60˚  
70˚  
0.2  
0
80˚  
90˚  
100˚  
1.0  
0.8  
0.6  
0.4  
0˚  
20˚  
40˚  
60˚  
80˚  
100˚  
120˚  
2010-02-04  
8
Version 1.0  
SFH 7741  
Radiation Characteristics  
Abstrahlcharakteristik  
Irel = f(ϕ)  
40˚  
30˚  
20˚  
10˚  
0˚  
OHF04403  
Emitter  
1.0  
50˚  
0.8  
0.6  
0.4  
60˚  
70˚  
0.2  
0
80˚  
90˚  
100˚  
1.0  
0.8  
0.6  
0.4  
0˚  
20˚  
40˚  
60˚  
80˚  
100˚  
120˚  
Package Outline  
Maßzeichnung  
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).  
2010-02-04  
9
Version 1.0  
SFH 7741  
Package Outline  
Maßzeichnung  
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).  
Pinning  
Anschlussbelegung  
Pin  
Description  
Anschluss  
Beschreibung  
1
2
3
4
5
6
Anode LED (must not be connected)  
GND  
Out  
Test (must be connected to GND)  
Vdd  
Prog  
Device pickup  
Laminar vacuum pickup nozzle should use the  
rectangular outer wall of the device for handling.  
Bauteilaufnahme  
Vakuum Pipette sollte das Bauteil am rechteckigen  
Außenrahmen fassen.  
2010-02-04  
10  
Version 1.0  
SFH 7741  
Recommended Pickup Nozzle  
Empfohlene Pipette  
3.6 (0.142)  
13 (0.512)  
3.8 (0.150)  
GPLY7058  
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).  
Recommended Solder Pad  
Empfohlenes Lötpaddesign  
Dimensions in mm. / Maße in mm.  
2010-02-04  
11  
Version 1.0  
SFH 7741  
Taping  
Gurtung  
2010-02-04  
12  
Version 1.0  
SFH 7741  
Taping  
Gurtung  
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).  
Reflow Soldering Profile  
Reflow-Lötprofil  
Preconditioning: JEDEC Level 4 acc. to JEDEC J-STD-020D.01  
OHA04525  
300  
˚C  
T
250  
T
245 ˚C  
p
240 ˚C  
tP  
tL  
217 ˚C  
200  
150  
tS  
100  
50  
25 ˚C  
0
0
50  
100  
150  
200  
250  
s
300  
t
2010-02-04  
13  
Version 1.0  
SFH 7741  
OHA04612  
Pb-Free (SnAgCu) Assembly  
Profile Feature  
Profil-Charakteristik  
Symbol  
Symbol  
Unit  
Einheit  
Minimum  
Recommendation  
Maximum  
Ramp-up rate to preheat*)  
25 °C to 150 °C  
2
3
120  
3
K/s  
Time tS  
TSmin to TSmax  
Ramp-up rate to peak*)  
TSmax to TP  
tS  
60  
100  
2
s
K/s  
TL  
tL  
Liquidus temperature  
217  
°C  
Time above liquidus temperature  
80  
100  
s
TP  
tP  
Peak temperature  
245  
20  
260  
°C  
Time within 5 °C of the specified peak  
temperature TP - 5 K  
10  
30  
s
3
6
K/s  
Ramp-down rate*  
TP to 100 °C  
480  
s
Time  
25 °C to TP  
All temperatures refer to the center of the package, measured on the top of the component  
* slope calculation DT/Dt: Dt max. 5 s; fulfillment for the whole T-range  
2010-02-04  
14  
Version 1.0  
SFH 7741  
Disclaimer  
Disclaimer  
Attention please!  
Bitte beachten!  
The information describes the type of component and  
shall not be considered as assured characteristics.  
Terms of delivery and rights to change design reserved.  
Due to technical requirements components may contain  
dangerous substances.  
Lieferbedingungen und Änderungen im Design  
vorbehalten. Aufgrund technischer Anforderungen  
können die Bauteile Gefahrstoffe enthalten. Für weitere  
Informationen zu gewünschten Bauteilen, wenden Sie  
sich bitte an unseren Vertrieb. Falls Sie dieses  
Datenblatt ausgedruckt oder heruntergeladen haben,  
finden Sie die aktuellste Version im Internet.  
For information on the types in question please contact  
our Sales Organization.  
If printed or downloaded, please find the latest version in  
the Internet.  
Verpackung  
Benutzen Sie bitte die Ihnen bekannten Recyclingwege.  
Wenn diese nicht bekannt sein sollten, wenden Sie sich  
bitte an das nächstgelegene Vertriebsbüro. Wir nehmen  
das Verpackungsmaterial zurück, falls dies vereinbart  
wurde und das Material sortiert ist. Sie tragen die  
Transportkosten. Für Verpackungsmaterial, das  
unsortiert an uns zurückgeschickt wird oder das wir nicht  
annehmen müssen, stellen wir Ihnen die anfallenden  
Kosten in Rechnung.  
Packing  
Please use the recycling operators known to you. We  
can also help you – get in touch with your nearest sales  
office.  
By agreement we will take packing material back, if it is  
sorted. You must bear the costs of transport. For  
packing material that is returned to us unsorted or which  
we are not obliged to accept, we shall have to invoice  
you for any costs incurred.  
Bauteile, die in lebenserhaltenden Apparaten und  
Systemen eingesetzt werden, müssen für diese  
Zwecke ausdrücklich zugelassen sein!  
Components used in life-support devices or  
systems must be expressly authorized for such  
purpose!  
Kritische Bauteile* dürfen in lebenserhaltenden  
Apparaten und Systemen** nur dann eingesetzt  
werden, wenn ein schriftliches Einverständnis von  
OSRAM OS vorliegt.  
Critical components* may only be used in life-support  
devices** or systems with the express written approval  
of OSRAM OS.  
*)  
A
critical component is a component used in  
a
*) Ein kritisches Bauteil ist ein Bauteil, das in  
life-support device or system whose failure can  
reasonably be expected to cause the failure of that  
life-support device or system, or to affect its safety or the  
effectiveness of that device or system.  
lebenserhaltenden  
Apparaten  
oder  
Systemen  
eingesetzt wird und dessen Defekt voraussichtlich zu  
einer Fehlfunktion dieses lebenserhaltenden Apparates  
oder Systems führen wird oder die Sicherheit oder  
**) Life support devices or systems are intended (a) to be  
implanted in the human body, or (b) to support and/or  
maintain and sustain human life. If they fail, it is  
reasonable to assume that the health and the life of the  
user may be endangered.  
Effektivität  
dieses  
Apparates  
oder  
Systems  
beeinträchtigt.  
**) Lebenserhaltende Apparate oder Systeme sind für  
(a) die Implantierung in den menschlichen Körper oder  
(b) für die Lebenserhaltung bestimmt. Falls Sie  
versagen, kann davon ausgegangen werden, dass die  
Gesundheit und das Leben des Patienten in Gefahr ist.  
2010-02-04  
15  
Version 1.0  
SFH 7741  
Glossary  
Glossar  
1)  
1)  
Forward current: The forward current If depends on  
Vorwärtsstrom: Der Vorwärtsstrom If durch die LED  
V
dd and Rprog as in the following formula:  
ist abhängig von Vdd und Rprog wie folgt:  
If = 10 mA + ((Vdd x 6) / Rprog  
)
If = 10 mA + ((Vdd x 6) / Rprog)  
2)  
2)  
Supply voltage ripple: The emitter is driven with 10  
mA to 60 mA in pulsed mode; this means, that any  
series resistance on the Vdd line causes a voltage  
drop at the power pin. It is recommended to keep the  
series resistance low, so that max dVdd is not  
exceeded. When testing the SFH 7741 sensor in the  
lab, please do not use regulated voltage supplies.  
The IR emitter pulse is a high, short load for the  
power supply. This load can influence the stability of  
the output voltage; this instability will influence the  
operation of the SFH 7741. This effect does not  
occur during normal operation of the sensor with  
batteries, storage batteries, or stabilized voltage  
supplies.  
Rauschen der Versorgungsspannung: Der  
Emitter wird mit 10 mA bis 60 mA gepulst betrieben;  
das bedeutet, dass jeder Widerstand in Serie zu Vdd  
einen Spannungsabfall in der Versorgungsleitung  
verursacht.  
Es  
wird  
empfohlen,  
diesen  
Serienwiderstand so klein zu halten, dass max dVdd  
nicht überschritten wird. Beim Betrieb des SFH 7741  
im  
Labor  
ist  
vom  
Einsatz  
geregelter  
Spannungsversorgungen abzusehen. Durch das  
Einschalten der IRED wird die Quelle kurzzeitig  
belastet.  
Diese  
Belastung  
kann  
zu  
Spannungsschwankungen der Quelle führen, die  
wiederum  
die  
Funktion  
des  
SFH  
7741  
beeinträchtigen können. Im Normalbetrieb (Akku,  
Batterie, stabilisierte Netzteile) tritt dieser Effekt nicht  
auf.  
3)  
4)  
5)  
3)  
4)  
5)  
Mean current consumption: pulsed  
operating  
Mittlere Stromaufnahme: gepulster Betrieb: Dauer  
mode: LED on time: ~ 44 µs / LED off time: ~ 90 ms  
LED an: ~ 44 µs / Dauer LED aus: ~ 90 ms  
Block diagram: recommended pull-up resistance  
Blockdiagramm: empfohlener pull-up-Widerstand  
R
pull-up = 10 kOhm ... 1 MOhm  
Rpull-up = 10 kOhm ... 1 MOhm  
Start-up Sequence: If the supply voltage at Vdd is  
not connected, the output is always high ohmic.  
When supply voltage reaches Vdd, start, the sensor  
Startverhalten: Der Ausgang ist immer hochohmig,  
wenn an Vdd keine Spannung angeschlossen ist.  
Wenn die Versorgungsspannung Vdd, start erreicht ist,  
bleibt der Ausgang für 60 ms < tstart < 120 ms auf  
„low“. Anschließend findet etwa alle 90 ms eine  
Messung des reflektierten Signals statt und der  
Ausgang wird entsprechend geschalten (Fig.: Timing  
Diagram).  
output stays low for 60 ms  
< tstart < 120 ms.  
Subsequently approx. every 90 ms the reflected  
signal is measured and the output is set accordingly  
(Fig.: Timing Diagram).  
2010-02-04  
16  
Version 1.0  
SFH 7741  
Published by OSRAM Opto Semiconductors GmbH  
Leibnizstraße 4, D-93055 Regensburg  
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2010-02-04  
17  

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