2010-02-04 1
201 0- 02- 0 4
Proximity Sensor
Näherungssensor
Version 1.0
SFH 7741
Ordering Information
Bestellinformation
Features: Besondere Merkmale:
• Typ. working distance: 30 mm • Typ. Arbeitsabstand: 30 mm
• Opto hybrid with Schmitt trigger output, open drain • Optohybrid mit Schmitt-Trigger Ausgang, open
drain
• Extremly low power consumption • Extrem niedriger Stromverbrauch
• Very small SMD package • Sehr kleines SMD Gehäuse
• High ambient light suppression • Hohe Umgebungslicht Unterdrückung
• Without external lenses the SFH 7741 is Eye Safe
according to the IEC 62471 standard
• Ohne externe Linse ist der SFH 7741 augensicher
entsprechend der IEC 62471 Norm
Applications Anwendungen
• Short range proximity sensor • Näherungssensor für kurze Entfernungen
Type: Ordering Code
Typ: Bestellnummer
SFH 7741 Q65110A7073
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Anm.: Für dieses Produkt ist ein Anwendungshinweis verfügbar. Bitte kontaktieren Sie Ihren zuständigen OSRAM
Vertriebspartner.
2010-02-04 2
Version 1.0 SFH 7741
Maximum Ratings
Grenzwerte
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
Storage temperature range
Lagertemperatur
Tst
Tst
-40
85
°C
°C
Supply voltage
Versorgungsspannung
6
External voltage at pin
Externe Spannung an Pin
VOUT Out: 4.5
Prog: 4.5
Test: 4.5
Anode LED: 1.5
V
Sink current through output transistor
Sink current durch Ausgangstransistor
(Fig.: Block Diagram)
Isink 10 mA
Forward current 1) page 16
Vorwärtsstrom 1) Seite 16
(Fig.: Block Diagram)
If60 mA
Electrostatic discharge
Elektrostatische Entladung
(human body model, according to:
JESD22-A114E, Class 2)
VESD 2kV
Electrostatic discharge
Elektrostatische Entladung
(machine model, according to: JESD22-A115a,
Class B)
VESD 200 V
Latch-up protection
Latch-up-Schutz
(according to: EIA/JESD78; Class 1)
20 mA
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 3
Operating Conditions
Betriebsbedingungen
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
min typ max
Operating temperature range
Betriebstemperatur
Top -20 85 °C
Supply voltage
Betriebsspannung
Vdd 2.4 3.6 V
Output voltage
Ausgangsspannung
(Fig.: Block Diagram)
DVdd 1.7 3.6 V
Supply voltage ripple 2) page 16
Rauschen der Versorgungsspannung 2) Seite 16
(frequency range 0 ... 20 kHz)
dVdd 200 mV
Pull-up resistance
Pull-up Widerstand
(Fig.: Block Diagram)
Rpull-up 10 100
0
kΩ
Bypass capacitor
Abblock Kondensator
(Fig.: Block Diagram)
Cstabilisation 1μF
Bypass capacitor
Abblock Kondensator
(Fig.: Block Diagram)
CHF 10 100 nF
Ambient light
Umgebungslicht
(Standard light A / Normlicht A, Vdd < 3 V)
EV100
0
lx
Ambient light
Umgebungslicht
(Standard light A / Normlicht A, Vdd > 3 V)
EV200
0
lx
2010-02-04 4
Version 1.0 SFH 7741
Characteristics (TA = 25 °C)
Kennwerte
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
Minimum required supply voltage for start-up
Minimale Betriebsspannung für Startphase
(Fig.: Start-up Sequence)
(min)
(max)
Vdd, start
Vdd, start
0.8
2
V
V
Start-up time
Länge der Startphase
(Fig.: Start-up Sequence)
(min)
(typ)
(max)
tstart
tstart
tstart
60
90
120
ms
ms
ms
Measurement refresh time
Mess-Wiederholzeit
(Fig.: Timing Diagram)
(min)
(typ)
(max)
trefresh
trefresh
trefresh
60
90
120
ms
ms
ms
LED "ON" time
LED „An” Zeit
(Fig.: Timing Diagram)
(min)
(typ)
(max)
tpulse
tpulse
tpulse
30
45
60
μs
μs
μs
Operating distance
Schaltabstand
(RProg = 470 Ω, Vdd = 3 V, KODAK White Paper R =
90 %)
(typ) d 30 mm
Mean current consumption 3) page 16
Mittlere Stromaufnahme 3) Seite 16
(RProg = ∞, Vdd = 3 V)
(typ)
(max)
Idd, mean
Idd, mean
25
50
μA
μA
Maximum current consumption
Maximale Stromaufnahme
(RProg = ∞, Vdd = 3 V)
(typ)
(max)
Idd, max
Idd, max
10
20
mA
mA
Mean current consumption 3) page 16
Mittlere Stromaufnahme 3) Seite 16
(RProg = 470 Ω, Vdd = 3 V)
(typ)
(max)
Idd, mean
Idd, mean
45
75
μA
μA
Maximum current consumption
Maximale Stromaufnahme
(RProg = 470 Ω, Vdd = 3 V)
(typ)
(max)
Idd, max
Idd, max
50
65
mA
mA
Output leakage current "high"
Ausgangsleckstrom „high”
(DVdd = 2.2 V)
(typ)
(max)
IOUT high
IOUT high
5
400
nA
nA
Output voltage "low"
Ausgangsspannung „low”
(DVdd = 2.2 V, Rpullup = 270 Ω)
(typ)
(max)
VOUT low
VOUT low
0.1
0.5
V
V
Wavelength of max. sensitivity
Wellenlänge der max. Fotoempfindlichkeit
(typ) λS, max 880 nm
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 5
Spectral range of sensitivity
Spektraler Bereich der Fotoempfindlichkeit
(S = 10% of Smax)
(min)
(max)
λ
λ
730
1080
nm
nm
Wavelength at peak emission
Max. der spektralen Emission
(IF = 10 mA)
(typ) λpeak 850 nm
Spectral width (FWHM)
Spektrale Breite (Halbwertsbreite)
(IF = 10 mA)
(typ) Δλ 30 nm
Block Diagram 4) page 16
Blockschaltbild 4) Seite 16
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
OHF03409
Photo-
transistor
LED
LED Anode
(must not be
connected)
dd
V
Out
V
boundaries
Device
ASIC pull up
R
GND
Prog
Prog
R
F
I
Out
DV
dd
Test
stabilisation
C
sink
I
HF
C
GND
GNDGND
2010-02-04 6
Version 1.0 SFH 7741
Start-up Sequence 5) page 16
Startverhalten 5) Seite 16
Timing Diagram
Zeitdiagramm
OHF03836
t
Out
t
t
1
1
t
High
Low
For reflector
For absorber
or no reflector
dd
V
V
dd_start max
dd_start min
V
Default
Low
60 ms -
t
120 ms +
1
Undefined high or low output impedance
OHF03835
t
Out
t
t
pulse
refresh
t
High
Low
For reflector
For absorber
or no reflector
f
Ι
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 7
Relative Spectral Emission
Relative spektrale Emission
LED Irel = f(λ), TA = 25 °C
Relative Spectral Sensitivity
Relative spektrale Empfindlichkeit
Phototransistor Srel = f(λ), TA = 25 °C
Current Consumption
Stromaufnahme
IDD = f(VDD), Rprog, TA = 25 °C
Switching distance
Schaltabstand
d = f(TA), Vdd = 3 V, R = 90 %
700
0nm
%
OHL01714
20
40
60
80
100
950750 800 850
I
rel
λ
700
0nm
%
OHF04011
20
40
60
80
100
λ
800 900 1000 1100
rel
S
OHF04012
V
dd
20
dd
I
µA
2.4 V
30
40
50
60
2.7 3 3.3 3.6
Ω330 Ω470
2 kΩ
inf.
10
d
OHF04013
mm
-25 ˚C
A
T
025 50 75 100
15
20
25
30
35
40
inf.
2 kΩ
330 Ω
470 Ω
2010-02-04 8
Version 1.0 SFH 7741
Switching distance
Schaltabstand
If = f(d), Areflector = 50 x 50 mm2, TA = 25 °C
Directional Characteristics
Winkeldiagramm
Srel = f(ϕ)
OHF04014
Switching Distance
0
F
I
mA
0mm
20
40
60
50
10
30
10 20 30 40
reflectivity = 50%
reflectivity = 90%
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 9
Radiation Characteristics
Abstrahlcharakteristik
Irel = f(ϕ)
Package Outline
Maßzeichnung
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
OHF04403
0˚ 20˚ 40˚ 60˚ 80˚ 100˚ 120˚0.40.60.81.0
100˚
90˚
80˚
70˚
60˚
50˚
0˚10˚20˚30˚40˚
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
ϕ
Emitter
2010-02-04 10
Version 1.0 SFH 7741
Pinning
Anschlussbelegung
Package Outline
Maßzeichnung
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
Pin Description
Anschluss Beschreibung
1 Anode LED (must not be connected)
2GND
3Out
4 Test (must be connected to GND)
5V
dd
6Prog
Device pickup Laminar vacuum pickup nozzle should use the
rectangular outer wall of the device for handling.
Bauteilaufnahme Vakuum Pipette sollte das Bauteil am rechteckigen
Außenrahmen fassen.
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 11
Recommended Pickup Nozzle
Empfohlene Pipette
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
Recommended Solder Pad
Empfohlenes Lötpaddesign
Dimensions in mm. / Maße in mm.
GPLY7058
3.8 (0.150)
ø1.5 (0.059)
3.6 (0.142)
13 (0.512)
2010-02-04 12
Version 1.0 SFH 7741
Taping
Gurtung
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 13
Taping
Gurtung
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
Reflow Soldering Profile
Reflow-Lötprofil
Preconditioning: JEDEC Level 4 acc. to JEDEC J-STD-020D.01
0
0s
OHA04525
50
100
150
200
250
300
50 100 150 200 250 300
t
T
˚C
S
t
t
P
t
T
p
240 ˚C
217 ˚C
245 ˚C
25 ˚C
L
2010-02-04 14
Version 1.0 SFH 7741
OHA04612
Profile Feature
Profil-Charakteristik
Ramp-up rate to preheat*
)
25 °C to 150 °C
23K/s
Time t
S
T
Smin
to T
Smax
t
S
t
L
t
P
T
L
T
P
100 12060
10 20 30
80 100
217
23
245 260
36
Time
25 °C to T
P
Time within 5 °C of the specified peak
temperature T
P
- 5 K
Ramp-down rate*
T
P
to 100 °C
All temperatures refer to the center of the package, measured on the top of the component
* slope calculation DT/Dt: Dt max. 5 s; fulfillment for the whole T-range
Ramp-up rate to peak*
)
T
Smax
to T
P
Liquidus temperature
Peak temperature
Time above liquidus temperature
Symbol
Symbol
Unit
Einheit
Pb-Free (SnAgCu) Assembly
Minimum MaximumRecommendation
K/s
K/s
s
s
s
s
°C
°C
480
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 15
Disclaimer Disclaimer
Attention please!
The information describes the type of component and
shall not be considered as assured characteristics.
Terms of delivery and rights to change design reserved.
Due to technical requirements components may contain
dangerous substances.
For information on the types in question please contact
our Sales Organization.
If printed or downloaded, please find the latest version in
the Internet.
Packing
Please use the recycling operators known to you. We
can also help you – get in touch with your nearest sales
office.
By agreement we will take packing material back, if it is
sorted. You must bear the costs of transport. For
packing material that is returned to us unsorted or which
we are not obliged to accept, we shall have to invoice
you for any costs incurred.
Components used in life-support devices or
systems must be expressly authorized for such
purpose!
Critical components* may only be used in life-support
devices** or systems with the express written approval
of OSRAM OS.
*) A critical component is a component used in a
life-support device or system whose failure can
reasonably be expected to cause the failure of that
life-support device or system, or to affect its safety or the
effectiveness of that device or system.
**) Life support devices or systems are intended (a) to be
implanted in the human body, or (b) to support and/or
maintain and sustain human life. If they fail, it is
reasonable to assume that the health and the life of the
user may be endangered.
Bitte beachten!
Lieferbedingungen und Änderungen im Design
vorbehalten. Aufgrund technischer Anforderungen
können die Bauteile Gefahrstoffe enthalten. Für weitere
Informationen zu gewünschten Bauteilen, wenden Sie
sich bitte an unseren Vertrieb. Falls Sie dieses
Datenblatt ausgedruckt oder heruntergeladen haben,
finden Sie die aktuellste Version im Internet.
Verpackung
Benutzen Sie bitte die Ihnen bekannten Recyclingwege.
Wenn diese nicht bekannt sein sollten, wenden Sie sich
bitte an das nächstgelegene Vertriebsbüro. Wir nehmen
das Verpackungsmaterial zurück, falls dies vereinbart
wurde und das Material sortiert ist. Sie tragen die
Transportkosten. Für Verpackungsmaterial, das
unsortiert an uns zurückgeschickt wird oder das wir nicht
annehmen müssen, stellen wir Ihnen die anfallenden
Kosten in Rechnung.
Bauteile, die in lebenserhaltenden Apparaten und
Systemen eingesetzt werden, müssen für diese
Zwecke ausdrücklich zugelassen sein!
Kritische Bauteile* dürfen in lebenserhaltenden
Apparaten und Systemen** nur dann eingesetzt
werden, wenn ein schriftliches Einverständnis von
OSRAM OS vorliegt.
*) Ein kritisches Bauteil ist ein Bauteil, das in
lebenserhaltenden Apparaten oder Systemen
eingesetzt wird und dessen Defekt voraussichtlich zu
einer Fehlfunktion dieses lebenserhaltenden Apparates
oder Systems führen wird oder die Sicherheit oder
Effektivität dieses Apparates oder Systems
beeinträchtigt.
**) Lebenserhaltende Apparate oder Systeme sind für
(a) die Implantierung in den menschlichen Körper oder
(b) für die Lebenserhaltung bestimmt. Falls Sie
versagen, kann davon ausgegangen werden, dass die
Gesundheit und das Leben des Patienten in Gefahr ist.
2010-02-04 16
Version 1.0 SFH 7741
Glossary Glossar
1) Forward current: The forward current If depends on
Vdd and Rprog as in the following formula:
If = 10 mA + ((Vdd x 6) / Rprog)
1) Vorwärtsstrom: Der Vorwärtsstrom If durch die LED
ist abhängig von Vdd und Rprog wie folgt:
If = 10 mA + ((Vdd x 6) / Rprog)
2) Supply voltage ripple: The emitter is driven with 10
mA to 60 mA in pulsed mode; this means, that any
series resistance on the Vdd line causes a voltage
drop at the power pin. It is recommended to keep the
series resistance low, so that max dVdd is not
exceeded. When testing the SFH 7741 sensor in the
lab, please do not use regulated voltage supplies.
The IR emitter pulse is a high, short load for the
power supply. This load can influence the stability of
the output voltage; this instability will influence the
operation of the SFH 7741. This effect does not
occur during normal operation of the sensor with
batteries, storage batteries, or stabilized voltage
supplies.
2) Rauschen der Versorgungsspannung: Der
Emitter wird mit 10 mA bis 60 mA gepulst betrieben;
das bedeutet, dass jeder Widerstand in Serie zu Vdd
einen Spannungsabfall in der Versorgungsleitung
verursacht. Es wird empfohlen, diesen
Serienwiderstand so klein zu halten, dass max dVdd
nicht überschritten wird. Beim Betrieb des SFH 7741
im Labor ist vom Einsatz geregelter
Spannungsversorgungen abzusehen. Durch das
Einschalten der IRED wird die Quelle kurzzeitig
belastet. Diese Belastung kann zu
Spannungsschwankungen der Quelle führen, die
wiederum die Funktion des SFH 7741
beeinträchtigen können. Im Normalbetrieb (Akku,
Batterie, stabilisierte Netzteile) tritt dieser Effekt nicht
auf.
3) Mean current consumption: pulsed operating
mode: LED on time: ~ 44 µs / LED off time: ~ 90 ms
3) Mittlere Stromaufnahme: gepulster Betrieb: Dauer
LED an: ~ 44 µs / Dauer LED aus: ~ 90 ms
4) Block diagram: recommended pull-up resistance
Rpull-up = 10 kOhm ... 1 MOhm
4) Blockdiagramm: empfohlener pull-up-Widerstand
Rpull-up = 10 kOhm ... 1 MOhm
5) Start-up Sequence: If the supply voltage at Vdd is
not connected, the output is always high ohmic.
When supply voltage reaches Vdd, start, the sensor
output stays low for 60 ms < tstart < 120 ms.
Subsequently approx. every 90 ms the reflected
signal is measured and the output is set accordingly
(Fig.: Timing Diagram).
5) Startverhalten: Der Ausgang ist immer hochohmig,
wenn an Vdd keine Spannung angeschlossen ist.
Wenn die Versorgungsspannung Vdd, start erreicht ist,
bleibt der Ausgang für 60 ms < tstart < 120 ms auf
„low“. Anschließend findet etwa alle 90 ms eine
Messung des reflektierten Signals statt und der
Ausgang wird entsprechend geschalten (Fig.: Timing
Diagram).
Version 1.0 SFH 7741
2010-02-04 17
Published by OSRAM Opto Semiconductors GmbH
Leibnizstraße 4, D-93055 Regensburg
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