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Oct 31, 2023

Au lieu des détecteurs PIR, le nouveau capteur IR de ST utilise des transistors thermiques

STMicroelectronics a récemment annoncé un nouveau capteur IR utilisant des MOSFET thermiques (TMOS) à la place des lentilles et des pixels IR passifs. ST affirme que les économies d'espace permises par la technologie TMOS pourraient aider

STMicroelectronics a récemment annoncé un nouveau capteur IR utilisant des MOSFET thermiques (TMOS) à la place des lentilles et des pixels IR passifs. ST affirme que les économies d'espace permises par la technologie TMOS peuvent aider les concepteurs à améliorer les performances et à conserver l'espace de la carte pour les conceptions densément intégrées.

Les détecteurs IR modernes existent depuis les années 1960 et occupent une place populaire parmi les amateurs en raison de leur simplicité de mise en œuvre en tant que capteurs de mouvement. Alors que la technologie PIR traditionnelle nécessite un mouvement pour détecter les cibles, les capteurs basés sur TMOS peuvent détecter la présence même lorsque les cibles sont stationnaires.

Cet article présente les détails techniques du nouveau capteur IR TMOS de ST, le STHS34PF80, et la manière dont il peut être utilisé dans de nouvelles applications.

Au cœur du STHS34PF80 se trouvent plusieurs transistors TMOS pour la détection IR. Chaque transistor (construit sur un processus SOI) fonctionne dans la région inférieure au seuil, ce qui rend le courant drain-source extrêmement dépendant de la température. En tant que tel, tout changement dans la quantité de rayonnement IR absorbé par la grille du transistor (produit par tout objet chaud) peut déterminer de manière assez fiable la présence ou le mouvement d'une cible.

Le fonctionnement sous-seuil des transistors TMOS crée un faible courant drain-source (par rapport à d'autres régions de fonctionnement) qui conserve la puissance globale et améliore la sensibilité. Les capteurs PIR typiques nécessitent une lentille de Fresnel pour focaliser suffisamment de rayonnement IR et créer une réponse mesurable. Le STHS34PF80 peut cependant fonctionner sans objectif, démontrant ainsi sa sensibilité.

En plus du matériel de détection infrarouge, des circuits de lecture numérique sont intégrés à l'aide de la technologie SOI CMOS de ST, ce qui permet d'obtenir un boîtier de taille globale extrêmement réduite. Cette intégration dense, combinée au fonctionnement sans lentille, fait du capteur un outil précieux pour réduire davantage les capteurs.

ST a identifié plusieurs applications susceptibles de bénéficier du nouveau capteur, telles que les alarmes de sécurité, la surveillance de l'occupation ainsi que l'éclairage et les appareils intelligents.

Sans objectif, le champ de vision (FOV) de 80 degrés du capteur atteint une portée de 4 m. Un filtre passe-bande optique à l'entrée garantit que les conditions de lumière ambiante n'auront pas d'impact sur la capacité de détection.

Si les concepteurs ont besoin d’une portée ou d’un champ de vision encore plus large, ils peuvent intégrer des lentilles Fresnel personnalisées ou commerciales pour améliorer les performances. ST a lancé la production du capteur avec une carte d'évaluation compatible que les concepteurs peuvent utiliser pour tester les performances du capteur dans des scénarios spécifiques à des applications.