[發(fā)明專利]一種自動(dòng)調(diào)節(jié)帶通濾波器增益的紅外接收電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010617872.4
• 申請(qǐng)日: 2010-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102571021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈天平;徐棟;羅先才;彭云武;徐敏;王秀芬;葉青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華潤(rùn)矽科微電子有限公司
• 主分類號(hào): H03H7/12
• 分類號(hào): H03H7/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是紅外接收電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，傳統(tǒng)的紅外接收電路結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，該電路包括紅外光電二極管、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、前置放大器、自動(dòng)增益控制、限幅放大器、帶通濾波器、載波檢測(cè)、包絡(luò)檢波電路等。該電路為多級(jí)放大的模擬電路，通過(guò)紅外光電二極管接收載波信號(hào)，通過(guò)多級(jí)放大和帶通濾波后再通過(guò)包絡(luò)檢波電路還原出數(shù)字信號(hào)。

一個(gè)紅外線接收電路的整體性能要考慮噪聲抑制性能、遠(yuǎn)距離接收和近距離接收的性能。傳統(tǒng)電路僅在時(shí)間上通過(guò)自動(dòng)增益控制來(lái)抑制噪聲，在輸入信號(hào)強(qiáng)弱的控制上僅是第一級(jí)電流電壓轉(zhuǎn)換電路和前置限幅放大器。考慮到遠(yuǎn)距離或微弱信號(hào)的接收，各級(jí)放大器的增益不能設(shè)計(jì)太小，尤其是帶通濾波器的增益直接決定了輸出信號(hào)和門限的比較，而紅外接收電路中帶通濾波器的增益由Q值決定，一般是固定的。

當(dāng)帶通濾波器的Q值較小時(shí)，帶通濾波器輸出較穩(wěn)定，振鈴時(shí)間短，OUT端輸出碼正常。如圖1所示。但當(dāng)近距離或強(qiáng)信號(hào)輸入時(shí)，Q值較大后會(huì)導(dǎo)致帶通濾波器輸出不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致OUT端低電平過(guò)寬，形成丟碼。如圖2所示。

傳統(tǒng)的紅外接收電路的結(jié)構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)帶通濾波器的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)，固定增益的帶通濾波器必然導(dǎo)致近距離強(qiáng)信號(hào)輸入時(shí)出現(xiàn)丟碼問(wèn)題。

現(xiàn)有的利用數(shù)字電路來(lái)解決上述問(wèn)題，需要電路內(nèi)部集成振蕩器和寄存器，增大了芯片的面積，同時(shí)振蕩器總是產(chǎn)生滴答聲，因此振蕩器也起了一個(gè)噪聲發(fā)生器的作用，降低了紅外接收微小信號(hào)放大時(shí)的靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)帶通濾波器增益的紅外接收電路，有效解決了現(xiàn)有的固定增益的帶通濾波器的紅外接收電路，為保證遠(yuǎn)距離弱信號(hào)的接收而設(shè)置較大的增益時(shí)，出現(xiàn)近距離強(qiáng)信號(hào)輸入時(shí)由于帶通濾波器的不穩(wěn)定形成的丟碼問(wèn)題，既保證遠(yuǎn)距離接收時(shí)系統(tǒng)增益最大，同時(shí)近距離接收時(shí)帶通濾波器增益減小，系統(tǒng)穩(wěn)定、不易形成丟碼的現(xiàn)象。

進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的自動(dòng)調(diào)節(jié)帶通濾波器增益的紅外接收電路，利用模擬電路方式實(shí)現(xiàn)，解決了現(xiàn)有的數(shù)字電路方式實(shí)現(xiàn)所帶來(lái)的增大芯片面積，降低紅外接收微小信號(hào)放大時(shí)的靈敏度的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種自動(dòng)調(diào)節(jié)帶通濾波器增益的紅外接收電路，包括依次相連的紅外光電二極管、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、前置放大器、自動(dòng)增益控制模塊、限幅放大器、信號(hào)載波檢測(cè)模塊，包絡(luò)檢波模塊，還包含具有自動(dòng)增益調(diào)節(jié)的帶通濾波器。

其中，所述的具有自動(dòng)增益調(diào)節(jié)的帶通濾波器包括與依次相連的信號(hào)輸入端、第一電容、第一運(yùn)算跨導(dǎo)放大器、跟隨器以及信號(hào)輸出端；

信號(hào)輸出端通過(guò)第二運(yùn)算跨導(dǎo)放大器與第一電容相連；

第一運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的第二輸入端通過(guò)第二電阻分別與信號(hào)輸出端相連；

第一運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的第二輸入端通過(guò)至少兩個(gè)電阻接地，其中一電阻傳輸門并聯(lián)；

第一運(yùn)算跨導(dǎo)放大器的輸出端通過(guò)第二電容接地。

紅外接收電路還包括與帶通濾波器輸出端相連的帶通濾波器載波檢測(cè)模塊和帶通增益控制電路，并形成反饋回路。

帶通濾波器載波檢測(cè)模塊和帶通增益控制電路，包括比較器、NMOS管、電流源、施密特觸發(fā)器以及倒相器；其中，比較器輸入端一端是接閾值電壓、另一端是帶通濾波器的輸出，比較器輸出端接NMOS管的柵端；NMOS管的源端接地、漏端接電流源、襯底接地；電容一端接電流源、另一端接地；施密特觸發(fā)器輸入端接電流源、輸出端接倒相器；倒相器兩端接帶通濾波器傳輸門的兩個(gè)控制端。

本發(fā)明的有益效果在于提供了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)帶通濾波器增益的紅外接收電路，通過(guò)對(duì)帶通濾波器增加增益反饋回路，實(shí)現(xiàn)帶通濾波器增益的自動(dòng)調(diào)節(jié)，很好的解決了紅外接收電路近距離增益過(guò)大導(dǎo)致帶通濾波器不穩(wěn)定、容易丟碼的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明同時(shí)利用模擬電路方式實(shí)現(xiàn)，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無(wú)噪聲，易實(shí)現(xiàn)等技術(shù)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)紅外接收電路中當(dāng)Q值較小時(shí)帶通濾波器穩(wěn)定輸出波形示意圖；

圖2是傳統(tǒng)紅外接收電路中當(dāng)Q值較大時(shí)帶通濾波器在接收強(qiáng)信號(hào)時(shí)不穩(wěn)定的輸出波形示意圖；

圖3是傳統(tǒng)的紅外接收電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是本發(fā)明提供的自動(dòng)調(diào)整帶通濾波器增益的紅外接收電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是傳統(tǒng)的紅外接收電路中帶通濾波器結(jié)構(gòu)框圖；

圖6是本發(fā)明中帶通濾波器電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是本發(fā)明中帶通濾波器的載波檢測(cè)和增益控制的電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖8是本發(fā)明中控制帶通濾波器增益的工作原理示意圖。