随着智能手机和平板电脑等大屏幕消费产品的普及,降低设备芯片功耗就成了一个热点话题。红外接近检测传感器就在这种情况下运用而生,该传感器的目的是通过检测人脸与屏幕之间的距离,判断是否应该关闭屏幕,从而降低功耗和防止误操作。随着接近传感器的成熟,它的应用开始从电子消费市场扩散到许多领域,所以研究红外接近检测传感器有着非常广阔的市场前景。本文介绍了设计红外接近检测传感器所需的一些理论知识和传统光电传感器的设计方案,结合市场需求,给出了XDU1486芯片的系统设计方案和性能指标,并对关键子模块的原理进行详细叙述,以及给出了这些模块的功能和性能指标。为了解决市售的红外接近检测传感器的功耗问题和抗干扰问题,本次芯片的设计额外添加了一个电流源模块—IREF_NEW模块,该模块可以在芯片处于休眠状态时给振荡器提供所需的电流电压,降低工作频率,从而大幅降低系统在休眠状态的功耗。对于抗干扰问题,本次设计采取了光学镀膜的方式来抑制850nm~950nm波段外的光的影响,并且通过时序控制的数模混合加减法电路,分步滤除发光二极管中的暗电流和环境中的红外噪声,达到精确检测的目的。通过采取以上两个措施,可使芯片应用在各种便携式设备,工作在各种红外辐射较强的环境中。由于该芯片内部集成了红外LED驱动和I2C接口电路,不仅可以方便的与外围电路连接,而且还能与微处理器通信,同时中断通过芯片引脚输出,具有可编程能力,使用十分简单。本文设计的红外光接近检测传感器XDU1486采用3.3V 0.35μm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺,在Linux环境下,利用cadence工具中的Hspice和Hsim仿真工具对该芯片进行仿真验证。仿真结果表明芯片在sleep状态下功耗电流可以小于10μA,其他工作性能良好,满足设计要求。