[發明專利]一種紅外接收器及其增益控制方法

在審

• 申請號: 201710206003.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106997660A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 毛曉峰
• 申請（專利權）人: 泉芯電子技術（深圳）有限公司
• 主分類號: G08C23/04
• 分類號: G08C23/04
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所44271
• 代理人: 滿群

技術領域

本發明涉及實用電子電路技術，具體涉及一種紅外接收器及其增益控制方法。

背景技術

紅外接收器通常是指從紅外數據發送裝置，例如：電視等家用電器使用的紅外遙控器，接收紅外信號并處理所接收到的紅外信號的接收裝置。紅外接收器所接收到的信號通常還包括各種噪聲，這些噪聲信號主要來自于各種環境光，包括陽光、白熾燈和熒光燈等。陽光和白熾燈產生的噪聲是白噪聲即直流光電流噪聲；熒光燈產生的噪聲，頻率在100Hz到幾十KHz之間，即交流光電流噪聲。

圖1-2所示為傳統的兩種紅外接收器的電路方框圖，其中，輸入電路包括一個檢測外部紅外線輸入信號并將其轉化成電信號的光敏二極管；而前置放大器A1用于將輸入電路產生的微弱電信號放大到能被適當控制的等級；前置放大器的輸出信號被送入一個可變增益放大器A2，該放大器的增益可以被適當的控制；可變增益放大器的輸出信號通過限幅器A3再次放大并限幅后被送到帶通濾波器BF，該帶通濾波器的中心頻率被調整到紅外遙控信號的載頻上以濾除通帶外的噪聲；帶通濾波器的輸出信號被送到解調器，解調器將信號中的載波濾除，而只輸出信號的包絡；取自帶通濾波器或者解調器輸出端的反饋信號Vf被送到增益控制電路，增益控制電路識別反饋信號是噪聲信號還是正常遙控信號，并產生相應的增益控制電流或電壓，去控制可變增益放大器的增益，從而抑制噪聲并正常放大遙控信號；波形整形電路S將解調器輸出的包絡信號進行波形整形后再通過輸出驅動電路輸出到紅外接收器的外部；輸出驅動單元為外部負載提供一定的輸出驅動能力；這樣就完成了紅外信號的檢測、放大、濾波、解調和波形整形的整個過程。

除了紅外遙控信號外，紅外接收器接收到的信號通常還包括各種噪聲，這些噪聲信號主要來自于各種環境光，這些噪聲成分通過紅外接收器的各級電路也被傳送，會降低紅外接收器的性能，甚至導致遙控失靈。為了使紅外接收器能穩定可靠地工作，這些噪聲必須被去除或加以適當地抑制。紅外接收器的優勢在于成本低，應用廣，為提高生產效率，進一步降低生產測試成本，紅外接收器的快速抑制噪聲的性能就變得極為重要。

另一方面，在接收距離遠時，紅外接收器輸入端接收到的信號幅度非常小，通常在幾十微伏到幾百微伏，為提高接收靈敏度，紅外接收器內部的各級信號處理電路的總增益一般高達70dB～90dB，這樣，當接收距離近時，輸入信號幅度過大，經過前級信號處理電路放大后，后級信號處理電路的輸入信號會超過其輸入動態范圍，后級信號處理電路工作異常，其輸出信號會出現過沖和振鈴現象，導致紅外接收器輸出的脈沖寬度超過編碼要求，從而出現近距離遙控失靈的現象。

傳統紅外接收器電路的缺點有兩個：首先，為了在穩定可靠的抑制噪聲的同時保證高而穩定的接收靈敏度，也為了遠距離遙控不丟碼，信號Vagc的變化就必須緩慢，這就導致傳統紅外接收器不能快速抑制各種噪聲，使得生產測試效率低，成本高，客戶的應用體驗也不好；其次，因為不能抑制強的遙控信號，會出現因輸出脈沖寬度超標導致的近距離遙控失靈現象。

為了解決傳統紅外接收器的近距離遙控失靈的問題，中國發明專利“一種紅外接收電路及紅外接收器”，申請號為201620159025.0，公開了一種電路，該電路在傳統電路基礎上增加了一路反饋信號，該反饋信號取自帶通濾波器的輸入信號，用來判別輸入信號的強弱，如果輸入信號強，則減小可變增益放大器的增益，使得輸入到帶通濾波器的信號幅度減小。但是，該專利存在以下缺點：首先，識別信號強度的反饋信號和識別噪聲的反饋信號分別取自帶通濾波器的輸入、輸出信號，而帶通濾波器是有增益的，該增益會因為溫度、電壓、工藝和芯片個體差異而波動，這樣兩路反饋信號的相對幅度大小將變得難以確定，從而信號強弱的識別將變得困難，再加上該專利對識別強信號并沒有給出明確的判斷標準，故并不能有效識別強信號，其次，即使能有效識別強信號并通過減小可變增益放大器的增益減小了帶通濾波器的輸入信號幅度，但是，如果帶通濾波器增益較大，其輸出信號幅度仍可能超過其輸出動態范圍，從而輸出信號中會出現過沖和振鈴現象，就仍然會出現近距離遙控失靈的現象。第三，因為兩路反饋信號分別取自帶通濾波器的輸入、輸出信號，所以在信號載波脈沖持續期間，這兩路反饋信號中都包含有載波信號，其產生的控制信號就是脈沖信號，那么在抑制強信號或者噪聲時，信號Vagc的變化就不是連續的，即信號Vagc的變化不可能太快，所以該專利技術并不能快速地抑制噪聲和強信號。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，如何提供一種紅外接收器及其增益控制方法，能快速地抑制噪聲和強信號，從而提高其生產測試效率和近距離遙控可靠性。