background image

HT761X

General Purpose PIR Controller

Selection Table

Part Number

ZC off/on for

override

Flash on

mode auto-

change

Override ON

duration

Comparator

window

Effective

trigger width

HT7610

2 times

Flash

8 hrs

1

16

(V

DD

-V

EE

)

>24ms

HT7611

1 time

No flash

8 hrs

1

16

(V

DD

-V

EE

)

>24ms

Features

Stand-by current: 100

µ

A (Typ.)

On-chip regulator

Adjustable output duration

CDS input

40 second warm-up

ON/AUTO/OFF selectable by MODE pin

Override function

Auto-reset if the ZC signal disappears over

3 seconds

Operating voltage: 5V~12V

16 pin DIP or SOP packaging

General Description

The HT761X is a CMOS LSI chip designed for

use in automatic PIR lamp control. It can oper-

ate with a 2-wire configuration for triac applica-

tions or with a 3-wire configuration for relay

applications. The chip is equipped with opera-

tional amplifiers, a comparator, timer, a zero

crossing detector, control circuit, a voltage regu-

lator, a system oscillator, and an output timing

oscillator.

Its PIR sensor detects infrared power vari-

ations induced by the motion of a human body

and transforms it to a voltage variation. If the

PIR output voltage variation conforms to the

criteria (refer to the functional description), the

lamp is turned on with an adjustable duration.

The HT761X offers three operating modes (ON,

AUTO, OFF) which can be set through the

MODE pin. While the chip is working in the

AUTO mode the user can override it and switch

to the TEST mode, or manual ON mode, or

return to the AUTO mode by switching the

power switch. The chip is enclosed in a 16 pin

DIP/SOP.

Applications

PIR light controllers

Motion detectors

Alarm systems

Auto door bells

1

24th Mar ’97

background image

Pin Assignment

Block Diagram

HT761X

2

24th Mar ’97

background image

Pin Description

Pin No.

Pin Name

I/O

Internal

Connection

Description

A

B

1

1

VSS

I

Negative power supply

2

RELAY

O

CMOS

RELAY drive output through an external NPN

transistor, active high

2

TRIAC

O

CMOS

TRIAC drive output

The output is a pulse output when active.

3

3

OSCD

I/O

PMOS IN

NMOS OUT

Output timing oscillator I/O

It is connected to an external RC to adjust output

duration.

4

4

OSCS

I/O

PMOS IN

NMOS OUT

System oscillator I/O

OSCS is connected to an external RC to set the

system frequency. The system frequency

 ≅

 16KHz

for normal application.

5

5

ZC

I

CMOS

Input for AC zero crossing detection

6

6

CDS

I

CMOS

CDS is connected to a CDS voltage divider for

daytime/night auto-detection. Low input to this pin

can disable the PIR input. CDS a schmitt trigger

input with 5-second input debounce time.

7

7

MODE

I

CMOS

Operating mode selection input:

VDD: Output is always ON

VSS: Output is always OFF

Open: Auto detection

8

8

VDD

I

Positive power supply

9

9

VEE

O

NMOS

Regulated voltage output

The output voltage is about –4V with respect to

VDD.

10

10

RSTB

I

Pull-High

Chip reset input, active low

11

11

OP1P

I

PMOS

Noninverting input of OP1

12

12

OP1N

I

PMOS

Inverting input of OP1

13

13

OP1O

O

NMOS

Output of OP1

14

14

OP2P

I

PMOS

Noninverting input of OP2

15

15

OP2N

I

PMOS

Inverting input of OP2

16

16

OP2O

O

NMOS

Output of OP2

HT761X

3

24th Mar ’97

background image

Absolute Maximum Ratings 

Supply Voltage ............................... –0.3V to 13V

Operating Temperature............... –25

°

C to 75

°

C

Input Voltage................. V

SS

–0.3V to V

DD

+0.3V

Zero Crossing Current.....................max. 300

µ

A

Storage Temperature ................. –50

°

C to 125

°

C

Electrical Characteristics 

Symbol

Parameter

Test Condition

Min.

Typ.

Max.

Unit

V

DD

Condition

V

DD

Operating Voltage

5

9

12

V

V

EE

Regulator Output Voltage

12V

V

DD

–V

EE

3.5

4

4.5

V

I

DD

Operating Current

12V

No load, OSC on

100

350

µ

A

V

TH1

CDS “H” Transfer Voltage

12V

6.4

8

9.6

V

V

TL1

CDS “L” Transfer Voltage

12V

3.7

4.7

5.6

V

I

OH1

OUTPUT Source Current

(RELAY, TRIAC)

12V

V

OH

=10.8V

–6

–12

mA

I

OL1

OUTPUT Sink Current

(RELAY, TRIAC)

12V

V

OL

=1.2V

40

80

mA

I

OL2

VEE Sink Current

12V

V

DD

–V

EE

=4V

1

mA

V

IH

“H” Input Voltage

0.8V

DD

V

V

IL

“L” Input Voltage

0.2V

DD

V

V

TH2

ZC “H” Transfer Voltage

12V

4.7

6.7

8.7

V

V

TL2

ZC “L” Transfer Voltage

12V

1.3

1.8

2.3

V

F

SYS

System Oscillator Frequency

12V

R

OSCS

=560K

C

OSCS

=100P

12.8

16

19.2

KHz

F

d

Delay Oscillator Frequency

12V

R

OSCD

=560K

C

OSCD

=100P

12.8

16

19.2

KHz

A

VO

OP Amp Open Loop Gain

12V

No load

60

80

dB

V

OS

OP Amp Input Offset Voltage

12V

No load

10

35

mV

HT761X

4

24th Mar ’97

background image

Trigger Timing

Note: 1. The output is activated if the trigger signal conforms to the following criteria:

    

  More then 3 triggers within 2 seconds.

    

  A trigger signal sustain duration 

 0.34 secs.

   

  •

  2 trigger signals within 2 secs with one of the trigger signal sustain 

 0.16 secs.

2. The effective comparator output width can be selected to be 24ms or 32ms or

    48ms by mask option. The default is 24ms (system frequency=16KHz).

3. The output duration is set by an external RC that is connected to the OSCD pin.

HT761X

5

24th Mar ’97

background image

Functional Description

VEE

VEE supplies power to the analog front end

circuit with a stabilized voltage which is –4V

with respect to VDD normally.

OSCS

OSCS is a system oscillator input pin. When it

is connected to an external RC a system fre-

quency of 16KHz can be generated.

OSCD

OSCD is an output timing oscillator input pin.

It’s connected to an external RC to obtain the

desired output turn-on duration. Variable out-

put turn-on durations can be achieved by select-

ing various values of RC or using a variable

resistor.

RELAY (TRIAC)

RELAY is an output pin set as a RELAY driving

(active high) output for the HT761XA, or as a

TRIAC driving (active low) output for the

HT761XB.

The output active duration is controlled by the

OSCD oscillating period.

HT761XA

HT761XB

OUTPUT

RELAY

TRIAC

CDS

CDS is a CMOS schmitt trigger input structure.

It is used to distinguish between day time and

night time. When the input voltage of CDS is

high the PIR input is enabled. On the other

hand, when CDS is low the PIR input is dis-

abled. The input disable to enable debounce

time is 5 seconds. Connect this pin to VDD

when not using this function. The CDS input is

ignored when the output is active.

CDS

Status

PIR

LOW

Day Time

Disabled

HIGH

Night

Enabled

Fig.1 System oscillator

T

D

1

f

 

×

 

21504

Fig.2 Output timing oscillator

HT761X

6

24th Mar ’97

background image

MODE

MODE is a tri-state input pin used to select the

operating mode.

MODE

Status

Operating

Mode

Description

VDD

ON

Output is always ON:

RELAY outputs high for

relay driving.

TRIAC pulse train output

is synchronized by ZC for

triac driving.

VSS

OFF

Output is always OFF:

RELAY outputs low for

relay driving.

TRIAC outputs high for

triac driving.

Open

AUTO

Outputs remain in the off

state until activated by a

valid PIR input trigger

signal. When working in

the AUTO mode, the chip

allows override control by

switching the ZC signal.

ZC

ZC is a CMOS input structure. It receives AC

line frequency and generates zero crossing

pulses to synchronize the triac driver. By effec-

tive ZC signal switching (switch OFF/ON 1 or 2

times within 3 seconds by mask option), the

chip provides the following additional func-

tions:

Test mode control

Within 10 seconds after power-on, effective

ZC switching will force the chip to enter the

test mode. During the test mode, the outputs

will be active for a duration of 2 seconds each

time a valid PIR trigger signal is received. If

a time interval exceeds 32 seconds without a

valid trigger input, the chip will enter the

AUTO mode automatically.

HT761X

7

24th Mar ’97

background image

RSTB

RSTB is used to reset the chip. It is internal

pull-high and active low.

The use of C

RST

 can extend the power-on initial

time. If the RSTB pin is an open circuit (without

C

RST

), the initial time is the default (40 secs).

Power on initial

The PIR signal amplifier requires a warm up

period after power-on. The input should be dis-

abled during this period.

In the AUTO mode within the first 10 seconds

of power-on initialization, the chip allows over-

ride control to enter the test mode. After 40

seconds of the initial time the chip allows over-

ride control between ON and AUTO. It will

remain in the warm up period if the total initial

time has not elapsed after returning to AUTO.

In case that the ZC signal disappears more than

3 seconds, the chip will restart the initialization

operation. However, the restart initial time is

always 40 seconds and cannot be extended by

adding C

RST

 to the RSTB pin as shown in Fig.4.

Fig.3 ZC override timing

Override control

When the chip is working in the AUTO mode

(MODE=open), the output is activated by a

valid PIR trigger signal and the output active

duration is controlled by the OSCD oscillating

period. The lamp can be switched always to

“ON” from the AUTO mode by either switch-

ing the MODE pin to VDD or switching the ZC

signal by an OFF/ON operation of the power

switch (OFF/ON once or twice within 3 sec-

onds by mask option). The term "override"

refers to the change of operating mode by

switching the power switch. The chip can be

toggled from ON to AUTO by an override op-

eration. If the chip is overridden to ON and

there is no further override operation, it will

return to AUTO automatically after an inter-

nal preset ON time duration has elapsed. This

override ON time duration can be set to 4 or 6

or 8 hours by mask option. The default is 8

hours.

The chip provides a mask option to decide the

output flash times (3 times) when changing

the operating mode. It will flash 3 times at a

1Hz rate each time the chip changes from the

AUTO mode to another mode or flash 3 times

at a 2Hz rate when returning to the AUTO

mode. But if the AUTO mode is changed by

switching the MODE switch it will not flash.

Fig.4 RSTB application example

HT761X

8

24th Mar ’97

background image

Mask options

The HT761X offers mask options to select the

output flash (3 times) when changing the oper-

ating mode. The chip will flash 3 times at a 1Hz

rate each time it changes from AUTO to another

mode and flash 3 times at a 2Hz rate when it

returns to the AUTO mode. However the chip

will not flash if the mode is changed by switch-

ing the MODE switch.

4, 6, or 8 hour options to return to AUTO from

override ON. The default is 8 hours.

Options for effective override: Once or twice

OFF/ON operation of power switch within 3

seconds. The default is OFF/ON twice.

Options for output flash to indicate effective

override operation. The default is to flash.

Options for effective PIR trigger pulse width:

>24mS, >32mS or >48mS. The default is 24ms.

Options for setting comparator window to be

1

16

 , 

1

11.3

  or  

1

9

 (VDD–VEE). The default is

1

16

 (VDD–VEE).

PIR amplifier

Consult the diagram below for details on the

PIR front end amplifier.

In Fig.5 there are 2 op-amps with different

applications. OP1 can be used independently as

a first stage inverting or non-inverting ampli-

fier for the PIR.

As the output of OP2 is directly connected to the

input of the comparator, it is used as a second

stage amplifying device. The non-inverting in-

put of OP2 is connected to the comparator’s

window centerpoint and can be used to check

this voltage and to provide a bias voltage that is

equal to the centerpoint voltage of the compara-

tor. In Fig.5 the comparator can have 3 window

levels set by mask option. 1. 

1

16

 (VDD–VEE), 2.

1

11.3

 (VDD–VEE), 3. 

1

9

 (VDD–VEE). If the win-

dow level fails to be specified the default win-

dow is set to 

1

16

 (VDD–VEE). The preset voltage

of VDD–VEE is 4V. The default values of V

CP

and V

CN

 are therefore 0.25V,  

(

 

4

16

 V 

)

.

Fig. 5 PIR amplifier

HT761X

9

24th Mar ’97

background image

Second stage amplifier

Usually the second stage PIR amplifier is a

simple capacitively coupled inverting amplifier

with a low pass configuration. The noninverting

input terminal is biased to the center point of

the comparator window and the output of the

second stage amplifier is directly coupled to the

comparator center point.

In Fig.6 OP2P is directly connected to the com-

parator window center, and with the C3 filter it

can act as the bias for OP2. For this configura-

tion A

R2

R1

, low cutoff frequency f

1

2

π

R1C1

,

high cutoff frequency f

H

 = 

1

2

π

R2C2

 . By chang-

ing the value of R2 the sensitivity can be varied.

C1 and C3 should be of low leakage types to

prevent the DC operating point from change

due to current leakage.

Each op-amp current consumption is approxi-

mately 5

µ

A with the op-amps and comparator’s

working voltage all provided by the regulator.

Consult the following diagrams for typical PIR

front end circuit.

First stage of PIR amplifier

Fig.7 shows a typical first stage amplifier. C2

and R2 form a simple low pass filter with cut off

frequency at 7Hz. The low frequency response

is governed by R1 and C1 with cut-off frequency

at 0.33Hz.

A

V

=

(

 R1

+

 

R2

 

)

R1

Fig.7 and Fig.8 are similar but in Fig.8 the

input signal of amplifier is taken from the drain

of the PIR. This has higher gain than that in

Fig.7. Since OP1 is a PMOS input V

D

 has to be

greater than 1.2V for adequate operation.

Fig.6 Typical second stage amplifier

Fig. 7 Typical first-stage PIR

Fig.8 High gain first stage

HT761X

10

24th Mar ’97

background image

Application Circuit

HT761XA relay application

Note: 1. Adjust R13 to fit various CDS.

2. Change C6 to obtain the desired adjusting range of output duration.

3. Change the value of C11 to 0.33

µ

F/600V for AC 220V application.

HT761X

11

24th Mar ’97

background image

HT761XB triac application

Note: 1. Adjust R10 to fit various CDS.

2. Change C7 to obtain the desired adjusting range of output duration.

3. Change the value of C10 to 0.15

µ

F/600V for AC 220V application.

HT761X

12

24th Mar ’97


Document Outline