[实用新型]一种近距离光学检测电路及芯片

说明书

本实用新型公开了一种近距离光学检测电路及芯片，包括LDO稳压电路、采光模块以及处理模块，所述采光模块包括感光电路和采样电路，所述处理模块包括放大电路、ADC转换器以及数字处理集成电路，所述LDO稳压电路与感光电路和采样电路连接，所述采样电路与放大电路连接，所述放大电路与ADC转换器连接，所述数字处理集成电路分别与LDO稳压电路、放大电路以及ADC转换器连接。本实用新型显著提高了光学检测抗干扰能力、感光精度以及感光能力，通过自适应算法能适应不同的应用环境，还能实现间歇式检测，降低功耗，减少成本。

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体涉及一种近距离光学检测电路及芯片。

背景技术

目前光学近距离传感器应用已经普及，如手机屏幕开关、蓝牙耳机入耳检测、感应水龙头以及汽车后备箱感应开关等，在居多的家电、手机电脑周边及工业控制领域得到广泛的应用。

传统的近距离应用以MCU方案为主，如图1所示，其控制时序如图2所示，每次图像检测前先进行一次图像复位，通过采样器采样一次环境图像值(P₀)，再次复位，打开LED灯，采样一次环境加LED曝光图像值(P₁)，并设定距离感应阈值(P_th)，若满足P₁-P₀＞P_th，则判定目标物体靠近感应传感器。此方案存在以下问题：(1)由于采用外围元器件加MCU方案，增加硬件和加工的成本；(2)检测功能由MCU方案控制，增加方案开发成本和延长推广周期；(3)感光单元的复位电压容易受外界干扰，检测准确性不高，难做更远距离或划等级距离检测；(4)在强光下图像值容易饱和，从而检测失灵。

除此之外，还有一种常见的图像感光采样电路，如图3所示，其中N0为图像复位管，N1为源跟随管，当图像复位时，光敏二极管负极端节点电压为(VDD–V_th)，为了使源跟随管N1能够源跟随而必须保证在图像采样时节点电压大于阈值电压V_th，可得出节点电压的动态范围为V_th～(VDD–V_th)，同时为了得到LED曝光和非曝光的图像差值，必须将曝光时间定在合理的范围内。但由于近距离检测应用的环境比较复杂，尤其会在强光下使用，这时为了保证节点电压不低于V_th，必须缩短曝光时间，而若要得到LED曝光和非曝光的图像差值，需要更大的LED曝光电流，因此必须采样外置驱动管，由此增加了硬件成本，电流的增大也会导致整体功耗的增加。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种近距离光学检测电路及芯片，以提高光学检测感光能力，降低功耗，减少成本。

第一方面，一种近距离光学检测电路，包括LDO稳压电路、采光模块以及处理模块，所述采光模块包括感光电路和采样电路，所述处理模块包括放大电路、ADC转换器以及数字处理集成电路，所述LDO稳压电路与感光电路和采样电路连接，所述采样电路与放大电路连接，所述放大电路与ADC转换器连接，所述数字处理集成电路分别与LDO稳压电路、放大电路以及ADC转换器连接。

优选地，所述LDO稳压电路包括LDO稳压器和图像复位管，所述感光电路包括发光二极管和可变电容，所述LDO稳压器与图像复位管连接，图像复位管与发光二极管的负极端和可变电容的正极端连接，发光二极管的正极端接地，可变电容的负极端接地。

优选地，所述采样电路的采样方式为单通道分时采样，包括第一采样器和第二采样器，所述第一采样器与第二采样器并联。

优选地，所述放大电路包括运算放大器和开关电路，所述开关电路并联于运算放大器的反向输入端与输出端之间，所述开关电路包括第一开关和第二开关，所述第一开关与第二开关并联。

优选地，

当第一开关接通，第二开关断开时，运算放大器作为电压跟随器；