CN106097696A - 一种红外信号检测电路 - Google Patents
一种红外信号检测电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106097696A CN106097696A CN201610535545.1A CN201610535545A CN106097696A CN 106097696 A CN106097696 A CN 106097696A CN 201610535545 A CN201610535545 A CN 201610535545A CN 106097696 A CN106097696 A CN 106097696A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- infrared signal
- bias
- testing circuit
- infrared
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 101150110971 CIN7 gene Proteins 0.000 claims description 9
- 101150110298 INV1 gene Proteins 0.000 claims description 9
- 101100397044 Xenopus laevis invs-a gene Proteins 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- HCUOEKSZWPGJIM-YBRHCDHNSA-N (e,2e)-2-hydroxyimino-6-methoxy-4-methyl-5-nitrohex-3-enamide Chemical compound COCC([N+]([O-])=O)\C(C)=C\C(=N/O)\C(N)=O HCUOEKSZWPGJIM-YBRHCDHNSA-N 0.000 claims description 4
- 101001109689 Homo sapiens Nuclear receptor subfamily 4 group A member 3 Proteins 0.000 claims description 3
- 101000598778 Homo sapiens Protein OSCP1 Proteins 0.000 claims description 3
- 101001067395 Mus musculus Phospholipid scramblase 1 Proteins 0.000 claims description 3
- 102100022673 Nuclear receptor subfamily 4 group A member 3 Human genes 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100286980 Daucus carota INV2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100397045 Xenopus laevis invs-b gene Proteins 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
- G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C25/00—Arrangements for preventing or correcting errors; Monitoring arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种红外信号检测电路，包括I‑V放大模块、RC滤波模块、比较输出模块、VREF模块和BIAS模块，所述VREF模块连接I‑V放大模块，I‑V放大模块还分别连接比较输出模块和BIAS模块，BIAS模块还连接比较输出模块，比较输出模块还连接RC滤波模块。本发明的有益效果是：1、通过稳定红外发射管负端电压，使红外发射管在接收红外信号时产生的光电流恒定。2、采用跨导放大器和反馈电阻将光电流转变成电压信号并进行放大。因此具有更高的灵敏度与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测电路，具体是一种红外信号检测电路。
背景技术
利用红外信号作为载体进行信号传输，有着功耗低，面积小，技术成熟等优点。红外遥控是当前各种电子设备和家用电器最普遍的遥控方式，为实现低功耗及匹配效果，红外遥控通常采用特定的发码格式。学习型红外遥控器中，通过红外发射设备发射红外信号，遥控器红外接收管接收，产生光电流，通过红外学习模块检测该电流，从而接收红外信号。红外接收管是将红外线光信号变成电信号的半导体器件，它的核心部件是一个特殊材料的PN结，和普通二极管相对，它的PN结面积做的比较大，以接收更多的入射光线。红外接收管是在反向电压下工作的，没有光照时，反向电流很小，一般小于100nA，也称为暗电流，当有红外线光照时，会产生光生载流子，在反射电压作用下漂移运动，使反向电流变大。在一般光线照射下所产生的电流叫光电流，电流方向为发射管负端流向正端，为反向电流。学习过程中，接收的红外管为发射红外信号的发射管，虽然红外发射管产生的光电流比红外接收管产生的光电流小，但是为了节省成本，通常红外遥控器中红外发射管与红外接收管复用，不需要额外增加红外接收管，值得注意的是，发射管在正偏电压小于正向导通电压下，接收红外信号也能产生光电流，光电流通常为uA级。现有的红外信号检测电路如图1所示，发射管位于IC外部。假设光电流为I，光电流在电阻R上产生压降，PAD端电压为VDD-I*R，将PAD端电压通过比较器与VREF相比，输出接收到的红外编码信号。VREF设置值通常为低于VDD电压0.1~0.5V，通过调整电阻R的大小来改变灵敏度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红外信号检测电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种红外信号检测电路，包括I-V放大模块、RC滤波模块、比较输出模块、VREF模块和BIAS模块，所述VREF模块连接I-V放大模块，I-V放大模块还分别连接比较输出模块和BIAS模块，BIAS模块还连接比较输出模块，比较输出模块还连接RC滤波模块。
作为本发明的优选方案：所述I-V放大电路由电阻Rf和跨导放大器OP组成。
作为本发明的优选方案：所述RC滤波电路由INV1~4、电阻R1、电容C1和施密特触发器组成。
作为本发明的优选方案：所述BIAS电路由NMOS管N1~N6、PMOS管P1~P9、电阻R1、电容C1~C3和INV组成。
作为本发明的优选方案：所述施密特触发器由NMOS管N1~N4，PMOS管P1~P5、INV1和NOR1组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过稳定红外发射管负端电压，使红外发射管在接收红外信号时产生的光电流恒定。2、采用跨导放大器和反馈电阻将光电流转变成电压信号并进行放大。因此具有更高的灵敏度与稳定性。
附图说明
图1为传统红外信号检测电路结构图；
图2为本发明的整体结构框图；
图3为本发明的电路图；
图4为比较输出模块的电路图；
图5为RC滤波电路的电路图；
图6为施密特触发器的电路图；
图7为BIAS模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，一种红外信号检测电路，包括I-V放大模块、RC滤波模块、比较输出模块、VREF模块和BIAS模块，所述VREF模块连接I-V放大模块，I-V放大模块还分别连接比较输出模块和BIAS模块，BIAS模块还连接比较输出模块，比较输出模块还连接RC滤波模块。
I-V放大电路由电阻Rf和跨导放大器OP组成。
RC滤波电路由INV1~4、电阻R1、电容C1和施密特触发器组成。
BIAS电路由NMOS管N1~N6、PMOS管P1~P9、电阻R1、电容C1~C3和INV组成。
施密特触发器由NMOS管N1~N4，PMOS管P1~P5、INV1和NOR1组成。
本发明的工作原理是：图2所示为本文提出的红外信号检测电路结构框图，主要由电流-电压放大模块（I-V放大）、比较输出模块和RC滤波模块，其中还包括产生VREF1和VREF2的模块VREF模块与OP和CMP电流偏置模块BIAS模块。
当红外发射管接收到红外信号时，产生反向光电流，电流流经反馈电阻Rf，通过跨导放大器，输出比VREF1高I*R的电压，与VREF2进行比较，还原接收到的红外信号。输出端通过RC滤波电路增强抗干扰能力。在接收红外信号的过程中，由于VREF1恒定，VREF1与VN分别接OP的正端与负端，故VN几乎等于VREF1，从而维持了红外发射管负端电压恒定，使红外发射管产生的光电流基本不变。相比于传统的红外信号检测电路，本文提出的红外信号检测电路稳定性更高。
通常VREF1比VDD低0.1~0.5V，Rf约为20K。通过调整VREF2的大小来调整红外信号放大电路的灵敏度，比传统的红外信号检测电路调整电阻R的大小更方便、精确。
为了滤除其他红外信号的干扰，在输出端加入RC滤波电路。
图3为本文提出的红外信号检测电路图，只有红外发射管在IC外部，其余电路全在IC内部。VREF1与VREF2产生模块由电阻R1、R2、R3和NMOS管N1组成。VREF1=R1/(R1+R2+R3)，VREF2=(R1+R2)/(R1+R2+R3)，通常VREF2比VREF1高几十毫伏。可多做几个VREF2抽头，通过option选择不同的VREF2抽头来调整信号检测的灵敏度。为了减小信号检测过程中VREF1与VREF2的纹波，分别对地接电容C1与C2。
I-V放大电路由电阻Rf和跨导放大器(OP)组成，OP正端接固定电压VREF1，PAD端电压与VREF1几乎相等。电流流过Rf，OP输出电压比PAD电压高I*R。如图4所示为OP电路图，OP由NMOS管N1~N7、PMOS管P1~P7和INV1与INV2组成。N1与N2为OP输入对管，由于OP的输入电压通常为VDD-0.5V至VDD之间，故输入对管采用NMOS管。OP采用密勒补偿，以使环路稳定。P5、P6与N7为使能管。
比较输出模块主要由比较器组成，比较器输入电压同样通常为VDD-0.5V至VDD之间，故可采用与OP类似的结构来实现，CMP不需要密勒补偿电容。
滤波电容主要由电阻R与电容C组成。以红外遥控器为例，载波频率为38KHz，学习模式下，红外检测高电平为周期的1/3~2/3，宽度为8.77us~17.54us，故设计RC滤除的毛刺可设计为1us~2us。
图5为RC滤波电容具体电路图。主要由INV1~4、电阻R1、电容C1与施密特触发器组成。输入电压为高时，通过电阻R1对电容C1充电，电压达到施密特触发器翻转点后输出高电平。
图6为施密特触发器电路图。主要由NMOS管N1~N4，PMOS管P1~P5、INV1及NOR1组成。当输入为低时，V3电压为高，V1电压也为高，随着输入电压上升，V1电压开始下降，N3开始导通，当输入电压上升至N1电流大于流过N2加N3的电流后，N1进入线性区，V3点电压下降至低电平。故输入翻转电压大于没有N3与P4时的翻转电压。同时输入由高变低时的输入翻转电压比没有P3与N4时的翻转电压，实现施密特触发功能。
图7为OP及CMP的偏置产生电路。主要由NMOS管N1~N6、PMOS管P1~P9、电阻R1、电容C1~C3和INV组成。其中N4~N6、P6~P9及C2为BIAS启动电路部分。INB[1]与INB[0]分别给OP和CMP提供电流偏置。
Claims (5)
1.一种红外信号检测电路，包括I-V放大模块、RC滤波模块、比较输出模块、VREF模块和BIAS模块，其特征在于，所述VREF模块连接I-V放大模块，I-V放大模块还分别连接比较输出模块和BIAS模块，BIAS模块还连接比较输出模块，比较输出模块还连接RC滤波模块。
2.根据权利要求1所述的一种红外信号检测电路，其特征在于，所述I-V放大电路由电阻Rf和跨导放大器OP组成。
3.根据权利要求1所述的一种红外信号检测电路，其特征在于，所述RC滤波电路由INV1~4、电阻R1、电容C1和施密特触发器组成。
4.根据权利要求1所述的一种红外信号检测电路，其特征在于，所述BIAS电路由NMOS管N1~N6、PMOS管P1~P9、电阻R1、电容C1~C3和INV组成。
5.根据权利要求3所述的一种红外信号检测电路，其特征在于，所述施密特触发器由NMOS管N1~N4，PMOS管P1~P5、INV1和NOR1组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610535545.1A CN106097696A (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种红外信号检测电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610535545.1A CN106097696A (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种红外信号检测电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106097696A true CN106097696A (zh) | 2016-11-09 |
Family
ID=57212593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610535545.1A Pending CN106097696A (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种红外信号检测电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106097696A (zh) |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2220207Y (zh) * | 1995-04-11 | 1996-02-21 | 王毅 | 可遥控全自动窗帘机 |
| CN1232235A (zh) * | 1998-02-27 | 1999-10-20 | 松下电工株式会社 | 红外线探测器 |
| CN1246758A (zh) * | 1998-09-03 | 2000-03-08 | 黄贤德 | 省电型红外线感测收信系统 |
| CN2404166Y (zh) * | 2000-01-11 | 2000-11-01 | 杨秀玲 | 红外代码收发器 |
| CN1341998A (zh) * | 2000-08-02 | 2002-03-27 | 夏普株式会社 | 载波检测电路和红外线远程控制接收机 |
| CN1450503A (zh) * | 2002-04-08 | 2003-10-22 | 矽立康通讯科技株式会社 | 具有半导体信号处理装置的红外线遥控接收器 |
| CN1561451A (zh) * | 2001-11-27 | 2005-01-05 | 松下电工株式会社 | 一种红外线检测电路以及红外线检测器 |
| CN101119159A (zh) * | 2006-07-18 | 2008-02-06 | 夏普株式会社 | 载波检测电路及控制方法、具有它的红外线信号处理电路 |
| CN101552644A (zh) * | 2009-05-11 | 2009-10-07 | 哈尔滨工业大学 | 用于红外接收系统跨阻前置放大器的直流干扰抑制电路 |
| CN102098065A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 无锡华润矽科微电子有限公司 | 一种带通滤波接收装置及其控制方法 |
| CN102221572A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-10-19 | 桂林电子科技大学 | 一种味觉仿生感知光寻址电位传感器检测装置 |
| CN103050002A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-04-17 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 一种红外接收器及其识别和抑制噪声的方法 |
| CN103256988A (zh) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | 上海山景集成电路股份有限公司 | 红外线检测装置 |
| CN103391050A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-11-13 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 一种cmos低噪声放大装置 |
| CN203673290U (zh) * | 2013-12-04 | 2014-06-25 | 郑州春泉节能股份有限公司 | 低功耗电器节能控制器的硬件结构 |
| CN205229254U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-05-11 | 三峡大学 | 一种反遥控窃电的智能电表 |
-
2016
- 2016-07-08 CN CN201610535545.1A patent/CN106097696A/zh active Pending
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2220207Y (zh) * | 1995-04-11 | 1996-02-21 | 王毅 | 可遥控全自动窗帘机 |
| CN1232235A (zh) * | 1998-02-27 | 1999-10-20 | 松下电工株式会社 | 红外线探测器 |
| CN1246758A (zh) * | 1998-09-03 | 2000-03-08 | 黄贤德 | 省电型红外线感测收信系统 |
| CN2404166Y (zh) * | 2000-01-11 | 2000-11-01 | 杨秀玲 | 红外代码收发器 |
| CN1341998A (zh) * | 2000-08-02 | 2002-03-27 | 夏普株式会社 | 载波检测电路和红外线远程控制接收机 |
| CN1561451A (zh) * | 2001-11-27 | 2005-01-05 | 松下电工株式会社 | 一种红外线检测电路以及红外线检测器 |
| CN1450503A (zh) * | 2002-04-08 | 2003-10-22 | 矽立康通讯科技株式会社 | 具有半导体信号处理装置的红外线遥控接收器 |
| CN101119159A (zh) * | 2006-07-18 | 2008-02-06 | 夏普株式会社 | 载波检测电路及控制方法、具有它的红外线信号处理电路 |
| CN101552644A (zh) * | 2009-05-11 | 2009-10-07 | 哈尔滨工业大学 | 用于红外接收系统跨阻前置放大器的直流干扰抑制电路 |
| CN102098065A (zh) * | 2009-12-11 | 2011-06-15 | 无锡华润矽科微电子有限公司 | 一种带通滤波接收装置及其控制方法 |
| CN102221572A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-10-19 | 桂林电子科技大学 | 一种味觉仿生感知光寻址电位传感器检测装置 |
| CN103256988A (zh) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | 上海山景集成电路股份有限公司 | 红外线检测装置 |
| CN103050002A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-04-17 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 一种红外接收器及其识别和抑制噪声的方法 |
| CN103391050A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-11-13 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 一种cmos低噪声放大装置 |
| CN203673290U (zh) * | 2013-12-04 | 2014-06-25 | 郑州春泉节能股份有限公司 | 低功耗电器节能控制器的硬件结构 |
| CN205229254U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-05-11 | 三峡大学 | 一种反遥控窃电的智能电表 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Maity et al. | A sub-nw wake-up receiver for human body communication | |
| CN104202092A (zh) | 适用于sfp+高速光电通信的收、发、控三合一芯片 | |
| CN103715878B (zh) | 电源供应器及其启动电路 | |
| CN101917805B (zh) | Led驱动电路 | |
| CN102957304A (zh) | 一种三极管的驱动电路及其驱动方法 | |
| CN203772930U (zh) | 一种弱电流信号检测系统 | |
| CN102331297B (zh) | 一种光强检测方法及光强检测电路 | |
| CN103217615B (zh) | 一种输出短路检测电路 | |
| CN103023575A (zh) | 用于gpon olt的光突发接收电路 | |
| CN115903930A (zh) | 一种水位测量控制电路 | |
| CN203590233U (zh) | 一种光模块 | |
| CN106781424A (zh) | 红外接收电路 | |
| CN103095130B (zh) | 一种变换器控制电路 | |
| CN106804072A (zh) | 一种led恒流驱动系统及其恒流控制电路 | |
| CN106097696A (zh) | 一种红外信号检测电路 | |
| CN107484293B (zh) | 大功率led光衰补偿集成电路 | |
| CN210089854U (zh) | 一种光强检测电路 | |
| CN202601624U (zh) | 一种雪崩光电二极管增益温漂自动补偿装置 | |
| CN203233312U (zh) | 一种开关电源控制器以及开关电源装置 | |
| CN206370152U (zh) | 红外接收电路 | |
| CN202172518U (zh) | 脉宽调制脉冲调光装置 | |
| CN107463196A (zh) | 一种提高环路稳定性的新型ldo电路 | |
| CN102346068B (zh) | 受光电路 | |
| CN205120534U (zh) | 粉尘检测装置 | |
| CN214376921U (zh) | 红外信号收发电路、芯片及设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Gu Hongbo Inventor after: Ding Wei Inventor after: Li Shuangfei Inventor after: Xie Jun Inventor after: Tu Baisheng Inventor before: Wan Shanghong Inventor before: Ye Bizhou Inventor before: Li Bing Inventor before: Tu Baisheng |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |