本應用筆記介紹了系統(tǒng)中的模擬輸出電壓以及如何使用 MLX90614 紅外溫度計實現(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)換應用的配置。
    本應用筆記介紹了系統(tǒng)中的模擬輸出電壓以及如何使用 MLX90614 紅外溫度計實現(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)換應用的配置。
    紅外測溫儀 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)絡上的從設備）
    熱繼電器（推挽式或 NMOS 開漏）
    所有這些輸出都提供測量的溫度，經(jīng)過線性化并可供使用。使用 PWM 選項，連續(xù)脈沖序列的占空比代表測量的溫度。使該脈沖串通過低通濾波器將產(chǎn)生可以作為模擬值進行測量的平均值。為了獲得相關結(jié)果，需要考慮此選項的一些細節(jié)。
    PWM 電壓轉(zhuǎn)換的主要缺點是：
    準確度和分辨率
    通過模擬測量的方式通過 SMBus 和 PWM 數(shù)字接口達到 MLX90614 提供的精度將非常昂貴。在大多數(shù)情況下，準確性和分辨率可能都會顯著降低。退化的精確程度很大程度上是特定于應用的，并且不能針對所有情況進行普遍預定義。
    電磁兼容
    模擬線路比數(shù)字通信更容易受到噪聲的影響。
    對溫度、電源變化或濕度等環(huán)境條件的依賴性會更高。因此，在精度和分辨率很重要的應用中，很難推薦將 MLX90614 測量結(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。它的時間如下所示。

      模擬值的 PWM 格式

    如圖所示，可以在器件 EEPROM 中對感興趣的溫度范圍進行編程，然后測量的溫度將給出 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 輸出占空比與測量溫度線性相關：

     

    任何測得的溫度均可用于 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：

    未實現(xiàn) IR2 傳感器
    Tobj2 數(shù)據(jù)不相關
    FoV 是一個對稱的圓錐體
    位 EEPROM（CongifRegister1[05h]，位 6，雙區(qū)域 1）在工廠校準期間設置，用于識別區(qū)域數(shù)量。
    這里，除非另有說明，假設通過PWM傳輸物體溫度1的單個區(qū)域。在大多數(shù)示例中，使用 5 V 版本。對于擴展 PWM 輸出格式，將無法使用平均值，因為它由兩個獨立的數(shù)據(jù)帶組成。
    不過，可以在 PWM 電壓轉(zhuǎn)換應用程序中讀取 MLX90614xBx Tobj2（同樣是單 PWM 格式）。
    模擬輸出測量的注意事項
    輸入電阻
    LPF 網(wǎng)絡的任何負載都會本質(zhì)上降低電路操作的精度。不加載時，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（正常運行時為 0.125…0.625）。為了估計 LPF 負載，假設 R2 足夠高，不會在輸出推挽級上造成顯著的壓降。這使得 Vhigh = Vdd，Vlow = 0。隨著 LPF 的加載（接地），等效原理圖將是：

        從而形成無源電阻分壓器。

    當精度是必須的時，一些測量單元（例如，一些 ADC 和一些手持式萬用表）可能對源電阻要求很高。在這種情況下，緩沖區(qū)可能會顯著提高準確性，如下圖所示。輸出電壓范圍為 0.125Vdd…0.625 Vdd，對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

    MLX90614 是采用金屬罐封裝的集成系統(tǒng)。這使得設備具有良好的 EMC 性能。然而，與任何混合信號系統(tǒng)一樣，電源線仍然需要去耦。靠近封裝的 100 nF SMD 去耦電容器通常足以提供足夠好的本地旁路。當然，整個電源軌需要沒有嚴重的噪聲和紋波。在具有強 EMI 的系統(tǒng)中，必須采用仔細的 EMC 布局并結(jié)合增強的電源濾波。如果預計會出現(xiàn) EMC 問題，那么使用 MLC90614 實現(xiàn)數(shù)字通信顯然更簡單、更便宜。