CN103092240B - 单管学习放大电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单管学习放大电路，包括微控制单元和红外接收网络，所述微控制单元还包括电源监测模块和可调负载电阻，所述电源监测模块输入连接至所述工作电压，所述电源监测模块输入连接至所述核心处理器，所述可调负载电阻一端连接至所述工作电压、另一端连接至所述比较器负端输入口。所述单管学习放大电路能够明显改善因遥控器电池电量降低引起的学习性能下降的问题、以确保低电压条件下的学习效果、有效降低生产及产品成本的单管学习放大电路。

Description

单管学习放大电路

技术领域

本发明涉及学习型遥控器领域，尤其涉及一种单管学习放大电路。

背景技术

图1为现有技术中单管学习放大电路的等效原理框图，图2为现有技术中单管学习放大电路采集到的红外信号与参考电压的波形图，如图1所示，所述单管学习放大电路的结构包括微控制单元(Micro Control Unit，MCU)110，红外接收网络111，其中所述微控制单元110包括：核心处理器(CPU)117，比较器115，定时/捕获器116，参考电压分压网络118以及比较器的负端输入口(CPN)119。所述红外接收网络111包括：收发一体红外管113，限流电阻112以及负载电阻114。所述限流电阻112的一端连接至如图2所示的电源(VDD)212，另一端连接至所述收发一体红外管113的阳极，所述收发一体红外管113的阴极连接至所述比较器负端输入口119。所述负载电阻114的一端连接至所述收发一体红外管113的阴极。在所述微控制单元110的内部：所述参考电压网络118的输出连接至所述比较器115的正端。所述比较器115的输出连接至所述定时/捕获器116的输入。所述定时/捕获器116的输出连接至所述核心处理器117。

现有技术中单管学习放大电路的学习解码过程如下，所述收发一体红外管接113接收到红外信号后，通过所述负载电阻114将红外信号转换成如图2所示的微弱的电压脉冲信号，电压脉冲信号(Vrs)210如图2所示，电压脉冲信号210连接至所述比较器的负端输入口119与来自所述参考电压分压网络118的参考电压进行比较，参考电压(Vcv)211如图2所示，经过所述比较器115比较后将结果输出至所述定时/捕获器116进行解码分析，最终将解码信息输出至所述核心处理器CPU117进行处理分析，将学习的码型进行记录，至此整个学习过程结束。

其中：假设所述电压脉冲信号Vrs的峰峰值为Vps，其电压幅度与负载电阻的大小及接收距离的远近有关，与工作电压VDD的大小无关。为了使所述比较器115达到最佳比较效果，通常将所述参考电压Vcv设置为：

$\mathrm{Vcv}=\mathrm{Vrs}+\frac{\mathrm{VDD}-\mathrm{Vrs}}{2},$

即：所述比较器115的比较输入正负端电势差最大。所述参考电压分压网络118的输出参考电压Vcv通常由分压比例电阻构成，假设分压比例系数为K，则有：

$K=\frac{\mathrm{Vrs}}{\mathrm{VDD}}+\frac{\mathrm{VDD}-\mathrm{Vrs}}{2*\mathrm{VDD}}.$

现有技术中单管学习放大电路的主要存在以下问题：

一、所述参考电压分压网络118的参考电压Vcv不能随着工作电压VDD的降低而进行相应的调节。具体为：为使所述比较器115达到理想的比较效果，来自所述参考电压分压网络118的参考电压Vcv应该随着工作电压VDD的降低而进行相应的调节，而当前条件下VDD的电压值未知，故无法进行相应的比例调节，导致产生不能学习的情况。例如：当VDD=3V时，假设接收到的Vrs峰峰值为100mV，则应设置Vcv为2.950V，此时K=2.95/3=0.983。当VDD=1.8V时，K值不会改变，则Vcv=1.8*0.983=1.77。此时相对于VDD的电势仅-30mV，而通常情况下所述比较器115为防止比较端电势差过低导致输出产生毛刺设计时会考虑引入迟滞电压，往往该迟滞电压都会大于30mV。综上最终导致所述比较器115输出保持不变，从而学习码型不成功。

二、所述负载电阻114不可调。具体为：所述负载电阻114通常为贴片薄膜电阻，而不同的所述收发一体红外管113产生光电流的能力有差异，则在采用不同的所述收发一体红外管113时需匹配不同的负载电阻来产生较理想的电压信号，如此会增加生产库存及管理的成本。若采用电位器作为负载电阻则会增加产品成本。

发明内容

本发明的目的是提供能够明显改善因遥控器电池电量降低引起的学习性能下降的问题、以确保低电压条件下的学习效果、有效降低生产及产品成本的单管学习放大电路。

本发明提供一种单管学习放大电路，包括微控制单元和红外接收网络，

所述微控制单元包括核心处理器，定时/捕获器、参考电压分压网络以及比较器，所述参考电压网络的输入连接至一工作电压、所述参考电压网络的输出连接至所述比较器的正端，所述比较器的输出连接至所述定时/捕获器的输入，所述定时/捕获器的输出连接至所述核心处理器；

所述红外接收网络包括：收发一体红外管和限流电阻，所述限流电阻的一端连接至所述工作电压，另一端连接至所述收发一体红外管的阳极，所述收发一体红外管的阴极连接至所述比较器负端输入口；

所述微控制单元还包括电源监测模块和可调负载电阻，所述电源监测模块输入连接至所述工作电压，所述电源监测模块输出连接至所述核心处理器，所述可调负载电阻一端连接至所述工作电压、另一端连接至所述比较器负端输入口，所述可调负载电阻为所述收发一体红外管接收红外信号时的负载电阻。

所述参考电压网络输出参考电压至所述比较器，所述收发一体红外管接收到一红外信号，所述红外信号通过所述可调负载电阻转换为电压脉冲信号并输出至所述比较器，所述比较器比较所述电压脉冲信号和所述参考电压，并输出比较结果至所述定时/捕获器，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器。

进一步的，所述电源监测模块采集所述工作电压，并反馈给所述核心处理器，所述核心处理器根据所述工作电压调节所述参考电压网络的分压比例系数，所述参考电压网络输出的参考电压随所述分压比例系数的变化而变化。

进一步的，所述收发一体红外管接收到一红外信号后，通过所述可调负载电阻将所述红外信号转换成电压脉冲信号，所述电源监测模块采集到所述工作电压的电压范围输出参考电压，所述比较器比较所述电压脉冲信号和所述参考电压分压网络输出的参考电压进行比较后，输出比较结果至所述定时/捕获器进行解码分析，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器进行处理分析，记录学习的码型。

进一步的，当所述工作电压降低时，所述电源监测模块采集所述工作电压，并反馈给所述核心处理器，所述核心处理器随之调节所述参考电压网络的分压比例系数，使所述参考电压网络输出的参考电压降低，所述比较器比较所述降低后的参考电压和所述电压脉冲信号，并输出正确的比较结果至所述定时/捕获器进行解码分析，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器进行处理分析，以记录准确的学习码型。

进一步的，所述可调负载电阻为阻值可调的电阻串联网络。

进一步的，所述可调负载电阻的阻值根据所述收发一体红外管的型号设定。

进一步的，所述可调负载电阻的阻值范围为40000欧～110000欧。

进一步的，所述参考电压网络的分压比例系数随工作电压的变化而变化。

进一步的，所述参考电压网络的分压比例系数包括：

$\frac{45}{64}~\frac{60}{64},\frac{45}{64}~\frac{64}{64},0~\frac{16}{19}$ 及 $0~\frac{19}{19}.$

综上所述，本发明所述单管学习放大电路通过增加设置所述电源监测模块320，所述电源监测模块320能够在进行码型学习前，对当前的工作电压进行采集，然后核心处理器调节所述参考电压分压网络的分压比例，使所述参考电压分压网络能够输出合适的参考电压，从而使比较器输出准确的比较结果。并且通过设置一个阻值可调的电阻串联网络的可调负载电阻314，采用可调的电阻来实现，则不仅可以省掉学习型遥控器系统中的可调负载电阻减少产品成本，而且在采用不同收发一体红外管113时，可通过调节负载电阻的阻值以得到比较理想的红外接收信号，进而降低生产库存及管理的成本。

并且，所述发明可明显改善因遥控器电池电量降低导致学习性能下降的问题，进而确保低电压条件下的学习效果，同时还可以有效降低生产及产品成本。

附图说明

图1为现有技术中单管学习放大电路的等效原理框图。

图2为现有技术中单管学习放大电路采集到的红外信号与参考电压的波形图。

图3为本发明一实施例中单管学习放大电路的等效原理框图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

图3为本发明一实施例中单管学习放大电路的等效原理框图。如图3所示，本发明提供一种单管学习放大电路，包括微控制单元310和红外接收网络311，其中

所述微控制单元310包括核心处理器(CPU)317，比较器315、定时/捕获器316以及参考电压分压网络318，所述参考电压网络318的输入连接至一工作电压VDD、所述参考电压网络318的输出连接至所述比较器315的正端，所述比较器315的输出连接至所述定时/捕获器316的输入，所述定时/捕获器316的输出连接至所述核心处理器317；所述红外接收网络311包括：收发一体红外管313和限流电阻312，所述限流电阻313的一端连接至所述工作电压VDD，另一端连接至所述收发一体红外管313的阳极，所述收发一体红外管313的阴极连接至所述比较器315的负端输入口(CPN)319，所述限流电阻312用以保护所述收发一体红外管313。；

本发明的关键在于，所述微控制单元还包括电源监测模块320和可调负载电阻314，所述电源监测模块320输入连接至所述工作电压VDD，所述电源监测模块320输出连接至所述核心处理器317，所述可调负载电阻314一端连接至所述工作电压VSS、另一端连接至所述比较器315的负端输入口。

所述单管学习放大电路中，其信号连接关系如下：所述参考电压网络318输出参考电压至所述比较器315，所述收发一体红外管313接收到一红外信号，所述红外信号通过所述可调负载电阻314转换为电压脉冲信号并输出至所述比较器315，所述比较器315比较所述电压脉冲信号和所述参考电压，并输出比较结果至所述定时/捕获器316，所述定时/捕获器316输出解码信息至所述核心处理器317。

其中，所述电源监测模块320采集所述工作电压VDD，并将结果反馈给所述核心处理器317，所述核心处理器317根据所述工作电压VDD调节所述参考电压网络318的分压比例系数K。当工作电压VDD的电压发生改变，所述核心处理器317会根据所述电源监测模块的反馈信息调节所述参考电压网络318的分压比例系数K，所述参考电压网络输出的参考电压随所述分压比例系数的变化而变化，从而确保参考电压能够随工作电压VDD进行调节，进而使比较器315能够输出准确的比较结果，所述可调负载电阻314的阻值根据所述收发一体红外管313设定。

进一步的，所述单管学习放大电路中的工作过程为：首先：根据所述收发一体红外管313设置所述可调负载电阻314的阻值，所述收发一体红外管313接收到一红外信号后，通过所述可调负载电阻314将所述红外信号转换成电压脉冲信号，所述电源监测模块320采集到所述工作电压VDD的电压范围输出参考电压，所述比较器315比较所述电压脉冲信号和所述参考电压分压网络318输出的参考电压进行比较后，输出比较结果至所述定时/捕获器进行解码分析，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器进行处理分析，记录学习的码型。

其中，当所述工作电压VDD降低时，所述电源监测模块320采集所述工作电压VDD，并反馈给所述核心处理器317，所述核心处理器317随之调节所述参考电压网络318的分压比例系数K，使所述参考电压网络318输出的参考电压降低，所述比较器315比较所述降低后的参考电压和所述电压脉冲信号，并输出正确的比较结果至所述定时/捕获器316进行解码分析，所述定时/捕获器316输出解码信息至所述核心处理器315进行处理分析，以记录准确的学习码型。

其中，在优选的实施例中，所述可调负载电阻314为阻值可调的电阻串联网络，且所述可调负载电阻的阻值能够根据所述收发一体红外管的型号设定，可通过调节负载电阻的阻值以得到比较理想的红外接收信号，进而降低生产库存及管理的成本。所述可调负载电阻314较佳的阻值范围为40000欧～110000欧。所述参考电压网络318的分压比例系数K随工作电压的变化而变化，当所述工作电压下降时，所述参考电压网络318的比例值会下降。其中所述参考电压网络318的分压比例系数K可以设为四档分压比例系数K：

$\frac{45}{64}~\frac{60}{64},\frac{45}{64}~\frac{64}{64},0~\frac{16}{19},0~\frac{19}{19}.$

综上所述，本发明所述单管学习放大电路通过增加设置所述电源监测模块320，所述电源监测模块320能够在进行码型学习前，对当前的工作电压进行采集，然后核心处理器调节所述参考电压分压网络的分压比例，使所述参考电压分压网络能够输出合适的参考电压，从而使比较器输出准确的比较结果。并且通过设置一个阻值可调的电阻串联网络的可调负载电阻314，采用可调的电阻来实现，则不仅可以省掉学习型遥控器系统中的可调负载电阻减少产品成本，而且在采用不同收发一体红外管113时，可通过调节负载电阻的阻值以得到比较理想的红外接收信号，进而降低生产库存及管理的成本。

并且，所述发明可明显改善因遥控器电池电量降低导致学习性能下降的问题，进而确保低电压条件下的学习效果，同时还可以有效降低生产及产品成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种单管学习放大电路，包括微控制单元和红外接收网络，

所述微控制单元包括核心处理器、定时/捕获器、参考电压分压网络以及比较器，所述参考电压网络的输入连接至一工作电压，所述参考电压网络的输出连接至所述比较器的正端，所述比较器的输出连接至所述定时/捕获器的输入，所述定时/捕获器的输出连接至所述核心处理器；

所述红外接收网络包括：收发一体红外管和限流电阻，所述限流电阻的一端连接至所述工作电压，另一端连接至所述收发一体红外管的阳极，所述收发一体红外管的阴极连接至所述比较器负端输入口；

其特征在于，所述微控制单元还包括电源监测模块和可调负载电阻，所述电源监测模块输入连接至所述工作电压，所述电源监测模块输出连接至所述核心处理器，所述可调负载电阻一端连接至所述工作电压、另一端连接至所述比较器负端输入口，所述可调负载电阻为所述收发一体红外管接收红外信号时的负载电阻。

2.如权利要求1所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述参考电压网络输出参考电压至所述比较器，所述收发一体红外管接收到一红外信号，所述红外信号通过所述可调负载电阻转换为电压脉冲信号并输出至所述比较器，所述比较器比较所述电压脉冲信号和所述参考电压，并输出比较结果至所述定时/捕获器，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器。

3.如权利要求2所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述电源监测模块采集所述工作电压，并反馈给所述核心处理器，所述核心处理器根据所述工作电压调节所述参考电压网络的分压比例系数，所述参考电压网络输出的参考电压随所述分压比例系数的变化而变化。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述收发一体红外管接收到一红外信号后，通过所述可调负载电阻将所述红外信号转换成电压脉冲信号，所述电源监测模块采集到所述工作电压的电压范围输出参考电压，所述比较器比较所述电压脉冲信号和所述参考电压分压网络输出的参考电压进行比较后，输出比较结果至所述定时/捕获器进行解码分析，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器进行处理分析，记录学习的码型。

5.如权利要求4所述的单管学习放大电路，其特征在于，当所述工作电压降低时，所述电源监测模块采集所述工作电压，并反馈给所述核心处理器，所述核心处理器随之调节所述参考电压网络的分压比例系数，使所述参考电压网络输出的参考电压降低，所述比较器比较所述降低后的参考电压和所述电压脉冲信号，并输出正确的比较结果至所述定时/捕获器进行解码分析，所述定时/捕获器输出解码信息至所述核心处理器进行处理分析，以记录准确的学习码型。

6.如权利要求1所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述可调负载电阻为阻值可调的电阻串联网络。

7.如权利要求1所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述可调负载电阻的阻值根据所述收发一体红外管的型号设定。

8.如权利要求1所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述可调负载电阻的阻值范围为40000欧～110000欧。

9.如权利要求1所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述参考电压网络的分压比例系数随工作电压的变化而变化。

10.如权利要求1所述的单管学习放大电路，其特征在于，所述参考电压网络的分压比例系数包括：

及