本文介绍了一种能实现人眼仿真的集成化可见光亮度传感器LX1970，给出了LX1970芯片的性能特点、工作原理及典型应用电路。LX1970适用于平板显示器的亮度监控系统，可用在笔记本电脑、平板电视及新型手机中。

     １　主要特点

     目前www.cechina.cn，笔记本电脑、个人数字助理（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉ-ｔａｌ ＡｓｓｉｓｔａｎｔCONTROL ENGINEERING China版权所有，简称ＰＤＡ）、平板电视和手机均采用液晶显示器（ＬＣＤ）。但ＬＣＤ本身并不发光，它只反射或透射外界光线。为便于在光线较暗的环境中或夜间观察屏幕www.cechina.cn，就必须给ＬＣＤ加背光源以增强对比度。利用可见光亮度传感器就可根据环境亮度来自动调节背光源（一般为白色发光二极管）的亮度，这样不仅能获得最佳显示效果，还能降低背光源的功耗。

      美国微型半导体（Ｍｉｃｒｏｓｅｍｉ）公司推出了一种能实现人眼仿真的集成化可见光亮度传感器ＬＸ１９７０，利用该器件可构成平板显示器的亮度监

      ＬＸ１９７０型可见光亮度传感器的性能特点如下：

●内含ＰＩＮ型光电二极管、高增益放大器和两个互补式电流输出端该光电二极管阵列的光谱特性及灵敏度都与人眼十分相似，因而能代替人眼去感受环境亮度的明暗程度，并将接收到的可见光转换成电流信号，进而对背光源的亮度进行控制。
●峰值发光波长为５２０ｎｍ，电流灵敏度为０．３８μＡ／ｌｘ，暗电流为１０ｎＡ。
●非线性误差小，重复性好。两个互补输出端的电流不对称度仅为±０．５％，可任选一端作为输出。
●外围电路简单，价格低廉，使用方便。无须使用滤光片即可有效衰减紫外光及红外光。
●微功耗，低压供电。采用２～５．５Ｖ电源，电源电流可低至８５μＡ（典型值）。工作温度范围为－４０℃～＋８５℃。其外形尺寸仅为２．９５ｍｍ×３ｍｍ×１ｍｍ。

      ２　ＬＸ１９７０的工作原理

       ＬＸ１９７０采用ＭＳＯＰ－８表贴塑料封装，其引脚排列和内部框图如图１所示。 
 

      ＬＸ１９７０芯片正面有一个面积为０．３６９ｍｍ２的受光区。ＵＤＤ和ＵＳＳ分别接电源的正、负极。ＳＮＫ为电流接收器的引出端，ＳＲＣ为输出电流源的引出端。其余ＮＣ均为空脚。芯片工作时由光电二极管产生的光电流经过高增益放大器送至两个电流输出端，其中一个是电流吸收器的引脚ＳＮＫ，另一个是输出电流源的引脚ＳＲＣ，二者的电流分别为ＩＳＮＫ 和ＩＳＲＣ。其中ＩＳＮＫ为灌入芯片中的电流，简称灌电流。这两种电流信号通过Ｒ１、Ｒ２可分别转换成电压信号ＵＳＮＫ、ＵＳＲＣ。改变Ｒ１（或Ｒ２）的电阻值可调整电压增益，电阻值允许范围是１０ｋΩ～５０ｋΩ。Ｃ１和Ｃ２为滤波电容www.cechina.cn，可用来决定传感器的响应时间。输出ＵＳＮＫ与环境亮度成反比，ＵＳＲＣ与环境亮度成正比，二者呈互补输出特性，可任选一路信号作为输出电压ＵＯ。

       ＬＸ１９７０的相对灵敏度与波长的响应曲线如图２中的粗线所示，细线是人眼的响应曲线（峰值波长为５５０ｎｍ）。由图可见，ＬＸ１９７０接收光的波段与人眼非常相近，并且也象人眼一样灵敏。其峰值波长λＰ为５２０ｎｍ，波段大约为３５０ｎｍ～８００ｎｍwww.cechina.cn，能覆盖整个可见光波段（４００ｎｍ～７００ｎｍ），而紫外光波段（＜４００ｎｍ和红外光波段（＞７００ｎｍ）都很窄，这表明它对可见光的接收灵敏度最高。ＬＸ１９７０在峰值波长为５２０ｎｍ时的灵敏度Ｋ为０．３８μＡ／ｌｘ，即照度每变化１ｌｘ（勒克斯），输出电流变化０．３８μＡ。将照度转换成亮度Ｌ（其单位是ｃｄ／ｍ２）时，可假定光线照射在一个能满足全反射条件的理想平面上，然后根据１ｌｘ＝０．３１４ ｃｄ／ｍ２进行转换即可得到亮度值。通常，可用实验的方法来测定亮度与照度的比例系数。 
 

       ３　ＬＸ１９７０的典型应用

       ３．１ 白光亮度测量电路