JAJSMP8E May   2023  – June 2025 OPT4001-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 ピン構成および機能
  6. 5 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 タイミング要件
    7. 5.7 タイミング図
    8. 5.8 代表的特性
  7. 6 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1 人間の目の反応に類似したスペクトル
      2. 6.3.2 自動フルスケール レンジ設定
      3. 6.3.3 エラー訂正コード (ECC) 機能
        1. 6.3.3.1 出力サンプル カウンタ
        2. 6.3.3.2 出力 CRC
      4. 6.3.4 出力レジスタ FIFO
      5. 6.3.5 スレッショルド検出
    4. 6.4 デバイスの機能モード
      1. 6.4.1 動作モード
      2. 6.4.2 割り込み動作モード
      3. 6.4.3 光レンジ選択
      4. 6.4.4 変換時間の選択
      5. 6.4.5 ルクス単位での光測定
      6. 6.4.6 スレッショルド検出計算
      7. 6.4.7 光分解能
    5. 6.5 プログラミング
      1. 6.5.1 I2C バスの概要
        1. 6.5.1.1 シリアル バス アドレス
        2. 6.5.1.2 シリアル インターフェイス
      2. 6.5.2 読み取りと書き込み
        1. 6.5.2.1 高速 I2C モード
        2. 6.5.2.2 バースト読み取りモード
        3. 6.5.2.3 ゼネラル コール リセット コマンド
        4. 6.5.2.4 SMBus のアラート応答
  8. 7 レジスタ マップ
    1. 7.1 レジスタの説明
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 電気的インターフェイス
        1. 8.2.1.1 設計要件
          1. 8.2.1.1.1 光インターフェイス
        2. 8.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 8.2.1.2.1 光学機械設計 (PicoStar バリアント)
        3. 8.2.1.3 アプリケーション曲線 (PicoStar バリアント)
        4. 8.2.1.4 アプリケーション曲線 (その他のバリアント)
    3. 8.3 設計のベスト プラクティス
    4. 8.4 電源に関する推奨事項
    5. 8.5 レイアウト
      1. 8.5.1 レイアウトのガイドライン
        1. 8.5.1.1 半田付けと取り扱いに関する推奨事項 (PicoStar バリアント)
          1. 8.5.1.1.1 半田ペースト
          2. 8.5.1.1.2 パッケージの配置
          3. 8.5.1.1.3 リフロー プロファイル
          4. 8.5.1.1.4 特別なフレキシブル プリント基板 (FPCB) に関する推奨事項
          5. 8.5.1.1.5 リワーク プロセス
      2. 8.5.2 レイアウト例
  10. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 ドキュメントのサポート
      1. 9.1.1 関連資料
    2. 9.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 9.3 サポート・リソース
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報

6.4.5 ルクス単位での光測定

OPT4001-Q1 は照度を測定し、比例した ADC コードで出力レジスタを更新します。デバイスの出力は、4 つの EXPONENT レジスタ ビットと 20 の MANTISSA ビットの 2 つの部分で表されます。レンジ内でのリニア表現を伴うバイナリ対数フルスケール レンジのこの配置は、測定の広いダイナミック レンジをカバーするのに役立ちます。MANTISSA は、指定されたフルスケール レンジ内で測定された光に比例するリニア ADC コードを表し、EXPONENT ビットは現在選択されているフルスケール レンジを表します。選択範囲は、自動範囲選択ロジックによって自動的に決定することも、セクション 6.4.3　に従って手動で選択することもできます。

ルクスのレベルは次の式を使用して決定できます。まず、式 1 または 式 2 を使用して MANTISSA を計算します。次に、式 3 または 式 4 を使用して ADC_CODES を計算します。最後に、最後の式を使用してルクスを計算します。

式 1. MANTISSA = (RESULT_MSB << 8) + RESULT_LSB

または

式 2. MANTISSA = (RESULT_MSB × 2^8) + RESULT_LSB

ここで

RESULT_MSB レジスタは MANTISSA の最上位 12 ビットを保持し、RESULT_LSB レジスタは MANTISSA の最下位 8 ビットを保持します。前の式を使用して、20 ビットの MANTISSA 数を取得します。4 つの EXPONENT ビットはレジスタから直接読み取られます。

EXPONENT 部分と MANTISSA 部分を計算した後、式 3 または 式 4を使用して線形化された ADC_CODES を計算します。

式 3. ADC_CODES = (MANTISSA << E)

または

式 4. ADC_CODES = (MANTISSA × 2^E)

レジスタ E の最大値は 8 なので、ADC_CODES は実質的に 28 ビットの数値になります。次の式に示すように、片対数の数値はリニア ADC_CODES 表現に変換され、ルクスに簡単に変換できます。

式 5. lux = ADC_CODES × 312.5E-6 for the PicoStarTM variant
式 6. lux = ADC_CODES × 400E-6 for the USON variant

MANTISSA と ADC_CODES は、表現するのに 20 ビットと 28 ビットが必要な大きな数値です。これらの計算用のファームウェアまたはソフトウェアを開発する際には、データのオーバーフローを防ぐために適切なデータ型を割り当てることが重要です。左シフト演算 (<<) の前に 32 ビット表現など、より大きなデータ型への明示的な型キャストが推奨されます。