本應(yīng)用筆記介紹了系統(tǒng)中的模擬輸出電壓以及如何使用 MLX90614 紅外溫度計(jì)實(shí)現(xiàn)輸出。該文檔還描述了模擬格式的 MLX90614 PWM 輸出，以及 PWM 到電壓轉(zhuǎn)換應(yīng)用的配置。
    本應(yīng)用筆記介紹了系統(tǒng)中的模擬輸出電壓以及如何使用 MLX90614 紅外溫度計(jì)實(shí)現(xiàn)輸出。該文檔還描述了模擬格式的 MLX90614 PWM 輸出，以及 PWM 到電壓轉(zhuǎn)換應(yīng)用的配置。
    紅外測(cè)溫儀 MLX90614 可在 EEPROM 中配置為以下 3 種輸出類型中的任意一種：
    PWM（推挽式或 NMOS 開漏）
    SMBus（始終是 SMBus 網(wǎng)絡(luò)上的從設(shè)備）
    熱繼電器（推挽式或 NMOS 開漏）
    所有這些輸出都提供測(cè)量的溫度，經(jīng)過(guò)線性化并可供使用。使用 PWM 選項(xiàng)，連續(xù)脈沖序列的占空比代表測(cè)量的溫度。使該脈沖串通過(guò)低通濾波器將產(chǎn)生可以作為模擬值進(jìn)行測(cè)量的平均值。為了獲得相關(guān)結(jié)果，需要考慮此選項(xiàng)的一些細(xì)節(jié)。
    PWM 電壓轉(zhuǎn)換的主要缺點(diǎn)是：
    準(zhǔn)確度和分辨率
    通過(guò)模擬測(cè)量的方式通過(guò) SMBus 和 PWM 數(shù)字接口達(dá)到 MLX90614 提供的精度將非常昂貴。在大多數(shù)情況下，準(zhǔn)確性和分辨率可能都會(huì)顯著降低。退化的精確程度很大程度上是特定于應(yīng)用的，并且不能針對(duì)所有情況進(jìn)行普遍預(yù)定義。
    電磁兼容
    模擬線路比數(shù)字通信更容易受到噪聲的影響。
    對(duì)溫度、電源變化或濕度等環(huán)境條件的依賴性會(huì)更高。因此，在精度和分辨率很重要的應(yīng)用中，很難推薦將 MLX90614 測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出。
    MLX90614 PWM 輸出格式
    MLX90614的PWM輸出可以配置為兩種模式——單數(shù)據(jù)傳輸和雙數(shù)據(jù)傳輸。為了使平均值有用，需要單一 PWM 輸出格式。它的時(shí)間如下所示。

      模擬值的 PWM 格式

    如圖所示，可以在器件 EEPROM 中對(duì)感興趣的溫度范圍進(jìn)行編程，然后測(cè)量的溫度將給出 12.5% 至 62.5% 的占空比。這將是 PWM 輸出序列的平均值（電源電壓 VDD 的百分比）。
    單數(shù)據(jù) PWM 輸出占空比與測(cè)量溫度線性相關(guān)：

     

    任何測(cè)得的溫度均可用于 PWM 輸出。MLX90614 采用單區(qū) (MLX90614xAx) 或雙區(qū) (MLX90614xBx) 配置。單區(qū)域版本的不同之處如下：

    未實(shí)現(xiàn) IR2 傳感器
    Tobj2 數(shù)據(jù)不相關(guān)
    FoV 是一個(gè)對(duì)稱的圓錐體
    位 EEPROM（CongifRegister1[05h]，位 6，雙區(qū)域 1）在工廠校準(zhǔn)期間設(shè)置，用于識(shí)別區(qū)域數(shù)量。
    這里，除非另有說(shuō)明，假設(shè)通過(guò)PWM傳輸物體溫度1的單個(gè)區(qū)域。在大多數(shù)示例中，使用 5 V 版本。對(duì)于擴(kuò)展 PWM 輸出格式，將無(wú)法使用平均值，因?yàn)樗蓛蓚€(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)帶組成。
    不過(guò)，可以在 PWM 電壓轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序中讀取 MLX90614xBx Tobj2（同樣是單 PWM 格式）。
    模擬輸出測(cè)量的注意事項(xiàng)
    輸入電阻
    LPF 網(wǎng)絡(luò)的任何負(fù)載都會(huì)本質(zhì)上降低電路操作的精度。不加載時(shí)，平均值為Vout = Vhigh * DC + Vlow*(DC-1)，其中 Vhigh 為 MLX90614 的高電平輸出電壓，Vlow 為 MLX90614 的低電平輸出電壓，DC 為占空比PWM 輸出序列（正常運(yùn)行時(shí)為 0.125…0.625）。為了估計(jì) LPF 負(fù)載，假設(shè) R2 足夠高，不會(huì)在輸出推挽級(jí)上造成顯著的壓降。這使得 Vhigh = Vdd，Vlow = 0。隨著 LPF 的加載（接地），等效原理圖將是：

        從而形成無(wú)源電阻分壓器。

    當(dāng)精度是必須的時(shí)，一些測(cè)量單元（例如，一些 ADC 和一些手持式萬(wàn)用表）可能對(duì)源電阻要求很高。在這種情況下，緩沖區(qū)可能會(huì)顯著提高準(zhǔn)確性，如下圖所示。輸出電壓范圍為 0.125Vdd…0.625 Vdd，對(duì)輸入共模電壓范圍的要求有所放松。例如，Analog Devices 的 AD8603 就是該組件的合適選擇。

       

  一般注意事項(xiàng)

    MLX90614 是采用金屬罐封裝的集成系統(tǒng)。這使得設(shè)備具有良好的 EMC 性能。然而，與任何混合信號(hào)系統(tǒng)一樣，電源線仍然需要去耦?？拷庋b的 100 nF SMD 去耦電容器通常足以提供足夠好的本地旁路。當(dāng)然，整個(gè)電源軌需要沒(méi)有嚴(yán)重的噪聲和紋波。在具有強(qiáng) EMI 的系統(tǒng)中，必須采用仔細(xì)的 EMC 布局并結(jié)合增強(qiáng)的電源濾波。如果預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn) EMC 問(wèn)題，那么使用 MLC90614 實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信顯然更簡(jiǎn)單、更便宜。