内容导读：

　　要 点
　　光敏电阻器可以启动简单的照明传感器。
　　光电二极管提高了检测精度，加快了响应时间。
　　集成的放大器简化了模拟接口问题。
　　数字输出的光电传感器适合于直接与逻辑电路的连接。
　　彩色光电传感器达到了新的精度/低成本点。

　　光能级的精确检测在汽车、消费以及工业设备的应用中有无限的前景。新一代光电传感器简化了设计师的任务，以最低成本实现色彩分析。

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　　随着冬天的结束，白昼逐渐加长，光的威力开始清晰体现。它的影响遍及所有事物和所有人：植物努力生长以吸收尽可能多的阳光，人们也总是在阳光灿烂的日子里才心情舒畅。所有小学生都明白这个道理：光是生命之源，如从近紫外光中汲取能量而茁壮生长的热带珊瑚，还有那些在无雪覆盖的短暂时间里开花的北极植物。对于各种植物，有机体响应的不仅是光的强度，而且还有光照中的频谱内容。很多应用既要用到光照强度，也要求频谱内容，或者两者兼俱。例如水族箱主人会尝试为鱼类合成自然光线，另外还有材料分析和宇宙探索这些科学研究。在制造业中，通常会在自动分捡设备中使用颜色检测，而低级的光传感器则会出现在很多产品中，从安保照明到儿童玩具。

　　这些应用以及其它很多应用都要依赖于光电检测器，这是一个经常被忽视的市场，而现在它正受到消费电子的强劲推动，如手机和液晶电视。由于消费者渴望在更小的外壳中装入越来越多的功能，光电检测器正在降低系统功耗方面扮演重要的角色，即有助于使耗电的 LED 背光适应周围的光照水平。常用光电传感器的另一个增长中的领域是更广泛的照明业，这里对能效的需求影响着地球的生态健康。还有更多复杂的装置可以用于分析光谱的 RGB（红、绿、蓝）组成，并正逐步进入家居应用，如气氛照明控制等。这些部件的高精度可以降低很多系统的成本，如工业自动化和医疗仪器。那么，现在的产品设计师都能找到哪些光控器件，这些模拟部件与数字系统接口时应注意什么？

　　在考虑所有器件和接口方式以前，先来回顾一下有关光的基础知识以及光电检测的机理。可能很多工程师会认为这些不过是中学物理知识，但作这种复习对光电检测的实际应用还是有好处的。课本中说，光是材料中的原子“由于热、化学或其它反应”而释放能量的产物。此外，电磁波谱的光波范围从大约 3000 nm 的远红外到大约 300 nm 的紫外，而人类只能感受从 700 nm ~ 400 nm 之间一个较小窗口内的颜色。虽然电磁波谱中的各个波长之间没有等级，但摄影师通常会对可见光作下述划分：蓝色从 400 nm ~ 500 nm，绿色从 500 nm ~ 600 nm，而红色从 600 nm ~700 nm。人眼对超出这个范围以外的波长几乎没有感受能力，根据彩色视觉的 Young-Helmholtz 理论，这是因为人眼视网膜上的三类圆锥感受器分别响应短、中、长波可见光。这一理论亦解释了一个事实，即可以通过三原色（红、绿、蓝）的适当混合，合成任何颜色。

　　每个波长都有一个相关的能级，表示为电子伏特(eV)，它对半导体的选择有直接影响。不同的半导体材料有不同的 eV 带隙能量，它表示在限定且极有限光谱部分的峰值光敏度。光的能级与检测的波长就决定了哪种材料最适合某种应用。最重要的是，光电检测是一个量子过程，因为一个光子的能量与其波长成反比，对于确定量的入射光，每秒钟到达检测器的光子数量与光子的波长呈线性比例。因此，一个检测器的量子效率会随着波长的增加而增加。最新物理学理论认为，理想光电二极管（最常见的检测器类型）的响应度表示为，每瓦光输入功率的电输出安培数，是光子波长微米值的 0.807 倍：

　　　　　　　R_ideal = 0.807lmm mA/mW

　　在实际应用中，在 0.4mm ~ 1mm 区域内工作的硅光电二极管只有这个理想值的 30%左右。理想响应度与器件实际响应度之比就是量子效率(h)，这个值在很多器件的数据表中都可以看到。

　　LDR 简化光控继电器

　　有件事可能大多数人都不记得了，那就是光电检测器的出现比硅时代要早几十年。许多早期实验者利用了材料的光敏特性，用铜氧化物技术手工制造出了光电管。具体工艺是将一块薄铜片的某个小局部加热至红炽，在铜片处在炽热状态时沉淀一滴强碱性溶液，然后将一根纯铜线按压在氧化区，构成第二个电极。西门子公司最先制造出硒电池，它在一个带铂电极的云母基板上使用硒，硒电池是一种非常精致的光生伏打器件，电话发明人 Alexander Graham Bell 早在 1879 年就将其用于光电通信连接的检测器。由于构造一个简单光度计只需一支微安计，这种相当笨重而不太灵敏的检测器技术一直应用于相机曝光表中，直到20世纪 70 年代中期出现了所谓“蓝光敏感”的光电二极管。后者有接近人眼的响应特性，能够制造出通过镜片测光的微型系统。

　　今天，一种传统技术正广泛使用在各种光控继电器应用中，如儿童玩具以及街道灯，这就是光敏电阻器（LDR），如其名所示，它是光致电阻，而不是光生伏打。这种双端器件中通常含一层烧结的硫化镉（CdS）成份，经真空沉积在一个陶瓷基板上，并用光刻技术刻出形状。封装形式可以有许多类型，从大批量成本低至 0.10 美元的薄漆膜封装，到每支数美元的密封的晶体管式金属外壳封装;欧姆触点将其连接到引线。这种传感器没有结点，它是一种体效应器件，即它的体电阻率会随着入射光强度的增加而成比例地减小。理想情况下，元件电阻 K 的变化符合下式：K = log(R1/R2) / log (E2/E1)，其中 R 表示在光强度 E 时光电管的电阻值。

　　描述一支光电管电阻值的业界标准方法是使用一个钨丝灯泡，该灯泡发出光线的相关色温为 2856°K，数据表上经常把它叫做“CIE 标准光源 A”（CIE 是国际色彩委员会的简称）。CIE 是一个参考组织，它涉及所有有关光线的问题，从街道灯、游泳池照明，直到色彩描绘的定义以及所有测量惯例等。在自由空间中，2856°K 钨光源的输出可以与太阳大约 5900°K 的黑体辐射相比较（在地球表面，由于存在二氧化碳、水蒸汽等大气成份，太阳光谱有吸收带，见图 1）。因为一个真正黑体辐射物的光谱输出只依赖于温度，钨灯的能量通常在可见光谱部分，且进入红外区域，因此它是一个很实用的近似体。数据表中描述的是黑色条件下以及照明强度为一个以上勒克斯（lx）时的电阻值。根据照度的国际标准测量方法，1勒（ lx） 代表每平方米面积上有1流明光通量，因此，这是某一表面上辐射能量的一种测量方式，在 540E12 Hz 频率（或人眼响应中心的 555 nm）下的标准值为 1.46 mW。与之作比较，普通室内照明强度通常在 250勒~400勒，直射阳光超过 100000勒。商用 LDR的 动态范围可达好几倍，能适应从月光到日光的应用。

　　商用 LDR 在其量程的中点也具有良好的线性，它们的电阻特性使它们也很容易应用于分压电路。它们还有低噪声、低失真以及无阶跃的响应特性，因而这些器件可以替代音响以及类似增益控制应用中的电位器。Silonex 等供应商的光阻式光电耦合器为这种快被遗忘的模拟控制概念提供了一个最新选择。LDR的其它优点包括高灵敏度、基本类似于人眼的光谱响应等。大多数器件的峰值响应都在约550 nm处，但也可以调整基本材料的构成，在515 nm~615 nm区间提供严格定义的峰值，而在其中增加一根硒线可以将峰值灵敏度扩展至725 nm（图2）。但是，由于传感器的电阻依赖于其薄膜的微结构，所以一般已定条件下的电阻值覆盖范围的比率是3:1，在允许的 -40℃ ~ +75℃工作温度范围内，温度系数性能为正数，约为 +0.4%/℃。这种材料的其它缺点还有响应时间慢，要数百毫秒才能稳定，以及记忆效应差，在高亮度下曝光后可能要数天以后才能恢复。

　　代表性的LDR供应商包括 Hamamatsu、Perkin-Elmer、Silonex和 Tesla Blatna。例如，Perkin-Elmer获得广泛应用的VT935G采用了一个保护性的环氧涂层，以尽量降低家居照明这类良性环境下的成本。它的暗阻超过1MΩ，三个亮光组在10lux时平均值跨越从18.5 kΩ~40.5 kΩ范围。该公司亦提供各种光电管系列，采用密封的金属/玻璃外壳封装，包括TO-5、TO-8和TO-46外壳。Silonex的NSL系列现有耐用的TO-5和TO-18封装，提供的暗/亮电阻响应在全照度下覆盖50Ω~20 kΩ范围，在黑暗时则为100kΩ~880MΩ，都有几倍的动态范围。该公司的NSL-21UV401适合用于火焰检测，它有一个石英窗口，能够传导短波波长，使该器件能够接收350 nm的近紫外光，而挡住98%的可见光谱。大多数器件的最大额定电压都在320V ~ 600V之间，可以用于交流电，Tesla Blatna则比较特别，它提供的 K2553和P2853系列器件可以承受1500V电压。

　　对一个典型的光控继电器应用而言，LDR与逻辑器件的接口不可能太简单，见图 3，它显示了采用 Perkin-Elmer VT90N2的最低成本消费类产品部分。图中，施密特触发器U1A将偏置电阻器R3和LDR之间接点上电平与自己的供电电压作连续对比，得出控制电源开关的触发器信号。用电位器和一个限流电阻器代替R3以增加开关阈值控制，这种方法经常出现在控制卤素泛光灯的被动红外运动检测器上。另一种评测环境光强度同时提供自动校验功能的方法是将偏置电阻器与LDR之间的结点连接到一个微控制器的ADC上。在电池供电工作情况下，将LDR低侧连

接到一个输出管脚而不是接地。要读数时，控制软件将此低侧脚置为零电平，而在读后则立即返回高电平。这样，只有在测量期间才有电流流过传感器。这种方法通常要优于选择一个有极高工作电阻的LDR，因为后者在没有缓冲情况下可能不足以驱动ADC输入。它还可以配合其它阻性传感器很好地工作，如热敏电阻器，最高可达到I/O 端口的最大吸入电流能力。

　　光电二极管加快响应

　　光电二极管通常要比 LDR 更小，也更快，而通用器件也能保持低成本的优势。商用器件的上升时间一般是毫秒级，而且没有光记忆问题，但它们只有大约15V的最大击穿电压，从而使它们只限使用于低压电路中。光电二极管作为高阻抗的光伏电流或电压源，与其对应的光敏电阻器相比，它们的接口更困难，特别是对需要线性性能和优化速度的应用。但对于一般用途，新一代小型器件的接口问题已不存在，使之很容易用于新型应用，如手机中的自适应背光。

　　所有 PN 结二极管都是光敏的，在某种程度上它们会对敏感的模拟电路造成严重破坏，如高精度多用表的前端。一般来说，要将玻璃密封的器件套上不透明的硅橡胶。否则，具备足够能量的光子会穿越二极管材料的带隙，形成电子空穴对，电子空穴对形成的电场会产生电流。LED 是二极管发射器的一个好例子，它有经光学优化的封装。LED 也可以作为很好的检测器，这点很容易证实。可以用一支 LED 直接照射另一支同型号二极管，并测量接收方两端的电压。

　　对于可见光的光电检测器应用，硅平面结构最容易，制造成本也最低。带隙能量效应意味着光电二极管的峰值响应与其组成材料有关，硅的最高灵敏度在大约 880 nm。在普通 P 层与 N 层之间选择性地对半导体结构掺杂，就可以建立一个针结型光电二极管，并得到更好的灵敏度和可重复性。“i”（本征）层形成一个高电阻率层，它将空间电荷区的宽度增加了二个数量级。由于光电检测过程要依赖于在结构附近高度耗尽区产生电荷对的光子，因此该层对灵敏度和响应速度有很大影响。两种类型的光电二极管都有一个等效电路，包括与一个正向导通二极管、一个电容和一个电阻并联的电流发生器，以及一个串联的输出电阻（图 4）。如果忽略照度水平的作用，器件的电流/电压特性就类似一个二极管。要求不高的应用一般可以用一个简单的电压放大器，将光伏电压升高到与逻辑电路相适应的水平。要求比较严格的应用可采用电流发生器模式，一般采用负反馈放大器结构，光电二极管工作在某种反向偏压下。

　　Perkin-Elmer的VTB8440B是街道照明和安全照明应用的一种工业标准器件，它是一个平面硅器件，采用低成本的环氧窗口塑料封装。内置的红外衰减滤波器可将该器件920 nm的峰值响应点修整到550 nm区域。它的典型开路电压范围从0.1勒 的 150 mV~1000 勒的490 mV，主要面向使用高阻抗电压跟随器或放大器的光电模式工作。但当施加 2V以上反向偏置电压时，它可以将暗电流泄漏限制在2nA，而结电容则减半至0.5nF，从而改善了动态范围和响应速度。负反馈放大器采用负反馈方法，将反相输入接地，使所有光电电流（对 VTB8440B而言，在1000 勒 时最小为 35mA）都流经反馈电阻器（图5）。理想的响应为V_OUT = I×R_F，但与所有高阻电路一样，最重要的是选择一个低输入电流的运放，并小心做好元器件布局与结构。有关高阻运放电路的更详细内容请看 Linear 技术公司 Glen Brisebois 的一篇优秀文章。

　　对于还是模拟思路的工程师们，用光电二极管电路做实验是很有意思的，通过实用教科书的帮助（见参考文献1），搭建一个有良好性能的检测器还是比较容易的。另外，有一种减少模拟接口问题的办法，就是选择一款内带板载放大器的光电二极管，如Intersil公司的EL7900可见光传感器。这种微型5引脚、2mm×2 mm 无引线器件曾进入了 EDN 2005 年度创新奖的最终名单，它在1勒~10000勒范围内有近似人眼的响应。它工作在单2.5V~5.5V电压下，产生的电流输出从全暗的 150 nA 直到 100 勒 荧光灯下的 60mA。因此，它的耗电基本上是输出电流的映射，但当关闭时可低至 1.5mA。它的输出电压可以在正电压的 300 mV 以内，同时在整个有用范围内是线性响应，重要的是电阻值的选择不能造成输出饱和。电阻器选择也会影响到响应时间，但由于响应时间仍然是在 200ms 以下范围，还有很多空余带宽，使器件适合用于控制便携电子设备的显示背光应用。这些器件现有供应，每千片批量单价大约为0.70美元。

　　HSDL-9000曾是Agilent光电产品清单中的一款，现在则以Avago技术公司的商业名字出现，它是一个简单的“光进、数字出

221;的部件。HSDL-9000在典型应用中可以节省50%~70%的背光能量，其光电二极管可以与负反馈放大器和半导体波长滤波器匹配使用，抑制以550nm响应区为中心的边带尖峰。尤其是滤光片还能抑制来自如荧光长条灯那样光源的谐波，以更好地复制出人眼的感应。该器件采用6引脚、1.1mm 高、4.0mm×3.2mm 的封装，工作电压从 2.7 V~3.6V，有三个数控增益等级用于自动增益控制以及器件关断。用一支电位器还可以实现可选的模拟增益微调功能。这些增益设置控制着数字输出的阈值水平，一般用于控制一个外接电源开关。相关产品包括电压输出的 HSDL-9001，它将类似的模拟装入一个2引脚2mm×1.5mm QFN 封装内，高度只有 0.6 mm ;而新的 APDS-9002 可提供一个地参考电流输出，采用 4 引脚，封装大小基本类似。新部件可运行在 2.4 V ~ 5.5V 电压范围内，工作温度范围从 -40℃~ 85℃。

　　德州先进光学系统（TAOS）公司在它的 TSL2550 中使用了另一种方法。这种 8 引脚的 SOIC 或 4 引脚无引线封装内带一个光电二极管，它能响应可见光，并用其它主要对红外区敏感的二极管响应红外光源。它的目录分类销售价为每百片单价3欧元，它的 ADC 集成了入射光读取，以抑制交流电源照明中的闪烁，然后从其它部分去掉一个通道，在12位 动态范围内模拟人眼的响应。器件通过兼容 SMBus 的串行端口输出结果。该公司有一个针对微控制器接口的“指南”，详细解释了如何用好这个双线连接（参考文献 2）。为了以类似成本获得最少连接，可以考虑它的光/频率转换器，如宽带 TSL235R 可以覆盖 320 nm ~ 1050 nm 范围，峰值约在 760 nm。该器件和类似的红外响应 TSL245R 都是 3 引脚侧向通孔封装，适合用于板边安装。这些器件工作在 5V 电源下，输出 TTL 兼容方波，在10 kHz以下其强度-比例线性在0.1%内，而到500 kHz 满量程时是 ±0.2%。TAOS亦提供几种低价的线性传感器阵列，适合用于从文档扫描到简单边缘检测。例如，TSL1401R（百片单价约6.50欧元）封装了一个128×1线性光电二极管阵列，并带有电荷放大器、像素数据保持电路，以及串行数据接口，采用8脚DIP封装，工作电压从2.7 V ~ 5V。该器件和其它 TAOS 器件都有评估板。

　　色彩锐化控制回路

　　不同设备与工艺可以实现的颜色范围差异相当大，就像 PC 显示器和彩色打印机之间十分明显的区别。由于显示器是在黑色表面投射红、绿、蓝三色，再生 RGB 效果出色。普通打印机采用青、品红、黄和黑色墨水，因此它们更偏向于再生出这些纯粹色彩。RGB 或 CMYK 彩色空间都是人眼感觉的一个子集，如图 6 中 CIE-1931 色域图所示，其中围绕“RGB”标注的三角区表示一台彩色显示器人眼可见的光谱范围内重现颜色的界限。所有图形艺术家都清楚知道，不校正显示器和调整打印机，就不可能打印出屏幕显示作品的忠实副本，这种校正和调整一般要用一个色度计和应用软件。完成这类型光谱分析的半导体器件，包括滤光器下面排列成单个或阵列的多个光电二极管，滤光器将可见光谱分解为 RGB 部分。虽然颜色检测功能过去也应用于多种工业和科学用途，但 LCD 屏幕的出现才是使色彩传感器获得海量市场机会的推动力量，见附文“色彩传感器使 LCD 屏幕更鲜亮”。

　　Avago 的 HDJD-S722-QR999 色彩传感器采用 16 端子、5mm×5mm×1mm QFN 封装，足以准确地识别出光谱中某个颜色的一致。扩充 LCD 背光控制的应用范围从医疗仪器血糖监控的颜色测量到油漆行业的配色。单片 CMOS 传感器包括三组位于RGB滤光器下的3×3光电二极管阵列，它们均匀地分布在光电二极管的有效区内，有助于减少由于光照梯度、光学孔径不能重合以及封装表面不平整而造成的不精确。光电二极管插在芯片的基材上，进一步降低了被污染以及光学孔径不能重合的影响。可编程增益采用电阻器、三个片上负反馈放大器，将彩色光转换为RGB通道电压输出，输出值随光照电平的增加而成比例地提高。该芯片的规定工作温度为-40℃ ~ +85℃，从一个 5V 电压线稳压获得内部 3.3V 电源。低批量的指导价格为 10 美元。

　　德国光电专业公司Mazet以该公司Jencolour商标提供MCS系列产品。例如MCS3AS，低批量价格约为30 欧元。它采用8脚SOIC 封装，包含有三个硅引脚光电二极管，上升、下降时间低于1ms。整体光滤波器将光谱响应分

为470 nm、570 nm 和650 nm三个峰值，灵敏度则分别为0.26 mA/mW、0.33 mA/mW 和 0.41 mA/mW。该光电二极管是电流输出器件，最适合工作在反向偏压条件下，所以它需要外接负反馈放大器，以产生适合 ADC 的输出电压。因此，Mazet 提供了 MT104，这是一个四通道传感放大器，它有八个数字可编程负反馈增益设置，每个放大器的反馈回路中都有一个可切换电容器，用于补偿高达 5 pF 和 80 pF 的光电二极管电容。MT104 采用5 V单电源供电，现有 16 引脚 SOP 和 QSOP 封装，低批量单价不到 10 欧元。该公司的 MCS-EB1 评估板可适应多种 MCS 系列器件，它有一个 10 位 ADC、8052 微控制器，以及可以与 PC 连接的 RS232 接口。四支白光 LED以软件控制的增益因数来表示用户的测试目标，并报告数字化的光电流值。该评估板可以从目录分销商（如 Farnell InOne）处获得，价格约为 700 欧元。

　　对于那些需要模仿 CIE-1931 剖面图响应的应用，Mazet 的 MTCSiCS/CT 真彩传感器在 TO-39 或 8 脚 LCC 封装中包含了一个 19×3 的光电二极管阵列。商用彩色光电传感器对光谱中红、绿、蓝部分的响应有很宽的变化范围，而 MTCSiCS/CT 真彩传感器则对每种色彩都有一致的峰值响应。与之相配的 MTCS-ME1 评估板有一个底板，可以容纳带光源的专用插入传感器模块。PC 上的 modEVA 软件包可以通过 USB 与电路板通信，在各种彩色空间中分析结果（图 7）。其它产品包括接口驱动器和一个 Windows DLL（动态链接库）格式的应用编程界面，用户可以将类似的功能集成到自己的系统中。

　　TAOS 用自己的 TCS230 芯片实现了一种彩色/频率的转换方法，其指导价格为每百片单价低于 5 欧元，适宜的应用从消费电子到工业过程控制设备（Optek 的 OPB780 据说有类似的规格，但使用的是工业应用的定制塑封外壳）。这款 8 脚 SOIC 工作在 2.7 V ~ 5.5V 电压范围内，包括一个 8×8 阵列光电二极管，排列成四组十六个。每组中的每个光电二极管都相互并联。红、绿、蓝和透明滤光器将每组分割成供分析用的相应波长，透明滤光器组可以送回宽带的白光强度。片上的电流/频率转换器产生一个方波输出，其频率与光强度成正比。两个使能输入用于选择光电二极管组，供主微控制器读取，而另外两个逻辑输入则用于控制分频器，调节输出频率范围，使之为 500 kHz 满量程输出的 2%、20% 和 100%。第四个逻辑状态是断电模式，它可以将功耗从 3 mA 最大值降低到 15mA。芯片的稳定度为 ±200 ppm/℃，响应呈线性，50 kHz 时不高于 0.2%。

 
参考文献
1. Johnson, Mark, "Photodetection and measurement-maximizing performance in optical systems," ISBN 0-07-140944-0, McGraw Hill, 2003.
2. Pilgrim, Phil, "Using the TSL2550 with a microcontroller-a bit banger''s guide to the SMBus," design note 6, Texas Advanced Optical Solutions, www.taos.com.

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　　附文：彩色传感器使 LCD 屏幕更鲜亮

　　去电子超市逛逛就会发现，LCD 屏幕（尤其是液晶电视）是我们这个时代最成功的消费产品之一。它们有低的制造成本、无闪烁的显示效果，再加上苗条的身材，都在宣告着传统CRT 的消亡。最近欧洲最大显示器制造商飞利浦公司关闭了它的电视显像管工厂，就是这种趋势的反应。卫星广播的高清晰度电视（HDTV）出现显而易见，现在几乎所有机型都打上了“HD-ready”标签。第一代LCD屏幕存在一些问题，如缓慢的响应时间，较差的对比度，现在这些都已成为了历史。然而有些问题依然存在，如颜色的再现与正确度。现在，像Sharp公司这样的厂家正在面板中增加色彩校正电路，以提供更诱人的图像再现。例如，Sharp最近向日本HDTV市场推出了兼容HDTV的LC-65GE1面板。这款1,920×1,080像素面板含有该公司专利的四波长背光技术，它增加了一种深红颜色到RGB发射板，以更好地重现红色色调。

　　另外，制造商们正在放弃使用冷阴极荧光灯（CCFL）背光，因为它一般只能重现75% 的电视信号色域，而倾向采用LED阵列。CCFL发光管的典型生命周期为15000小时~25000 小时，并会随时间而衰减，从而对图像质量造成更大影响。当然，LED 也有品质下降问题（很多大功率型号LED在 50000 小时后只有初始亮度的 50%），但通过调整 RGB 器件中的驱动电流比率可以相当大地补偿这种影响。由于 LED 发光的波长会随驱动电流和温度而变化，因此重要的是用一支稳定的彩色传感器监控白光色温设置点，然后通过反馈网络提供补偿。这种方法能保持相当好的恒定色温，同时可以使电视制造商销售到国际市场上，调整显示器的白光色温设置点。在欧洲和美国，录像监视器的色温通常是 6,500°K，欧洲电视机也为 6,500°K，而美国电视机为 7,100°K，日本电视机为 9,300°K，大多数 PC 显示器也使用这种冷色调。

　　在 EDN 的 2005年度100种热门产品中，Avago 的 HDJD-JB01 位居其中。它是一个用于平板 LCD 电视的彩色照明度管理系统，同时其独立供应的彩色传感器模块也可以广泛应用于工业和仪表领域（见正文中与之很相似的 HDJD-S722-QR999 芯片）。通过以帧速率在一个闭环的彩色监控结构中控制一个 Lumiled 的 Luxeon RGB LED 阵列，电视应用可以连续控制 LCD 白色背光的色温。该系统电路包括 HDJD-S831-QT333 三色光电传感器以及配合使用的 HDJD-J822-SCR00 彩色管理控制器，在小批量时两芯片的总价为大约 35 美元。用户可以定义白色的设置点以及自己喜好的亮度，系统就能够在电视机整个寿命周期内保持这一设置不变。

　　HDJD-S831-QT333模块是一块27.6mm×7.1mm的印制电路板，它载有光电传感器和一个小型5脚边沿连接器，并配有一根3mm宽、0.5mm间距的扁平电缆。这样的连接为光电传感器内部的3.3V稳压器提供5V电源和接地，并返回三种电压电平。模块上有六个未占位的焊盘，可以按四种步长设置12×12光电二极管阵列各自的灵敏度，这是因为有三个片上负反馈抗放大器（见图A）。在HDJD-JB01系统中，输出电压连接到彩色管理控制芯片中的ADC上，芯片上还有彩色数据处理逻辑和一个控制外接LED驱动器的12位PWM发生器。按照Avago光电产品部副总裁兼总经理Soo-Ghee Lee的说法，该公司的工程师“解决了实现100% NTSC彩色范围的问题，实现了更激动人心的LCD电视观看体验。结果发布在去年的消费电子大展上，它是全球第一个用于LCD电视的智能LED背光系统，显著地增加了色彩的范围和深度。”

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来源:EDN电子设计技术 作者:David Marsh,EDN特约技术编辑 时间:2006/7/8 0:00:00