CN1561451A - 一种红外线检测电路以及红外线检测器 - Google Patents

Abstract

一种红外线检测电路，包括电流电压转换电路，所述电流电压转换电路包括与运算放大器的反相输入端和输出端连接的电容以及与所述电容并联的电阻电路元件；连接在电流电压转换电路的输出端的反相放大电路；连接在电压放大电路输出端的带通滤波器；以及与带通滤波器输出端相连的输出电路。包括上述电路的红外线检测电路和红外线检测器可被小型化。

Description

一种红外线检测电路以及红外线检测器

                                技术领域

本发明涉及一种红外线检测电路以及红外线检测器。

                                背景技术

一种现有的红外线检测器，如图15所示，设有用于检测人体放射出的红外光线的焦热电元件100，用于将焦热电元件100的检测电流信号转换成电压信号的电流电压转换电路200，与电流电压转换电路200连接的耦合电容C30，与耦合电容C30的输出连接的电压放大电路300，与电压放大电路300连接的低通滤波器400，与低通滤波器400连接的高通滤波器500，与高通滤波器500连接的放大电路600，以及与放大电路600连接的输出电路700。

电流电压转换电路200包含栅极与焦热电元件100连接的FET(场效应晶体管)，与焦热电元件100的相对端并联的电阻Rg，以及设置在FET的源极和地之间的电阻Rs。低通滤波器400和高通滤波器500各包含开关电容。

这种结构的红外线检测器的工作如下。从焦热电元件100输出的检测电流信号通过电阻Rg被转换成电压信号并施加在FET的栅极上，由此漏极电流从FET的源极流向其漏极。通过漏极电流的流动在FET和电阻Rs之间产生源极电压。在源极电压的直流(dc)成分被耦合电容C30截除后，源极电压通过电压放大电路300以放大因子(1+R20/R10)被放大，并最终处理成在指定频段上的电压信号，其高频成分和低频成分被低通滤波器400和高通滤波器500截除。该电压信号通过放大电路600以设定的增益被放大，并与其中规定电平比较后作为检测信号从输出电路700输出。

但是，上述的耦合电容C30需要具有大的电容量来使表示人体等移动的大约1Hz的频率成分通过。这样，就必须使用大尺寸的电容。该大尺寸的电容由于难以集成不得不分开设置在外部。这种外部设置的耦合电容C30对红外线检测器的小型化或集成化将成为一大障碍。

                              发明内容

本发明的目的是提供一种能解决现有技术中存在的上述问题的红外线检测电路和装置。

根据本发明的一个方面，一种红外线检测电路由电流电压转换电路、用于放大电流电压转换电路输出的电压信号的放大电路、包含开关电容并用于使来自放大电路的电压信号在指定频带上的成分通过的带通滤波电路、用于产生参考时钟信号来控制开关电容的时钟产生电路、以及用于输出由带通滤波电路输出的等于或大于阈值电平的电压信号作为检测信号的输出电路构成。

电流电压转换电路与可产生对应于接收到的红外光线的电流信号的焦热电元件连接来由此将焦热电元件输出的电流信号转换成电压信号。电流电压转换电路包含与焦热电元件连接的运算放大器，电容，以及用于反馈直流成分的反馈电路。该电容和反馈电路相互并联在运算放大器的输出端和反相输入端之间。

焦热电元件与上述的红外线检测电路的电流电压转换电路连接以构成红外线检测器。

在阅读以下的详细说明和相关附图后，本发明的这些和其它目的，特点和优点将更加明显。

                               附图说明

图1是本发明的红外线检测器的一个实施例检的分解透视图；

图2是在红外线检测器中使用的红外线检测电路的电路图；

图3是在红外线检测器中使用的第一变形红外线检测电路的电路图；

图4是在红外线检测器中使用的第二变形红外线检测电路的电路图；

图5是在红外线检测器中使用的第三变形红外线检测电路的电路图；

图6是在红外线检测器中使用的第四变形红外线检测电路的电路图；

图7是在红外线检测器中使用的第五变形红外线检测电路的电路图；

图8是在红外线检测器中使用的第六变形红外线检测电路的主要部分的电路图，显示电流电压转换电路和电压放大电路；

图9是在红外线检测器中使用的第七变形红外线检测电路的电路图；

图10是在红外线检测器中使用的第八变形红外线检测电路的电路图；

图11是在红外线检测器中使用的第九变形红外线检测电路的主要部分的电路图，显示电流电压转换电路和电压放大电路；

图12是在红外线检测器中使用的第十变形红外线检测电路的主要部分的电路图，显示电流电压转换电路和电压放大电路；

图13是在红外线检测器中使用的第十一变形红外线检测电路的主要部分的电路图，显示电流电压转换电路和电压放大电路；

图14是图13所示的红外线检测电路的开关控制部分的电路图；以及

图15是显示现有红外线检测电路的电路图。

                             具体实施方式

参照图1，分解显示了根据本发明的红外线检测器的一个实施例的检构造，该红外线检测器包含具有三条与其底面连接的导线12的盘状基座11，通过两个垫条17安装在基座11上面的盘状印刷电路板16，基本上安装在印刷电路板16中间并具有矩形光检测表面的焦热电元件1，在其顶壁上具有滤光窗14并用于覆盖印刷电路板16的底部中空的圆罐13，以及安装在圆罐13的顶壁上的圆顶状大直径的聚光透镜15。聚光透镜15是包含多个透镜的多透镜。

从人体放射出的红外光线通过透镜15和滤光窗14入射到焦热电元件1上。用于处理检测电流信号的红外线检测电路安装在印刷电路板16的背面。红外线检测电路集成在一个芯片中。

红外线检测电路的具体结构如图2所示。这个红外线检测电路设有用于将来自焦热电元件1的电流信号转换成电压信号的电流电压转换电路2，与电流电压转换电路2的输出连接的电压放大电路3，与电压放大电路3的输出连接的带通滤波电路4，以及与带通滤波电路4的输出连接的输出电路5。

当温度由于放射出的热浪升高时，焦热电元件1产生对应于温度升高的极化电荷，并将这些极化电荷作为检测电流信号输出。

电流电压转换电路2包含反相输入端与焦热电元件1一端连接的运算放大器21，连接在运算放大器21的输出端和反相输入端之间的反馈电容Cf，以及与反馈电容Cf并联的电阻电路元件Z。输出用于设定输出的电压信号的工作点的参考电压Vr的供电电源E，连接在运算放大器21的正相输入端和地之间。由于电流电压转换电路2包含运算放大器21并通过电阻电路元件Z给出一个负反馈，因此抑制了工作点的变化。这就不需要传统所使用的用于切断工作点变化的耦合电容，结果能极大地缩小红外线检测电路的尺寸。

电流电压转换电路2设有反馈电容Cf。焦热电元件1输出的0.1到1.0Hz左右频带的对检测人体重要的电流成分通过使用反馈电容Cf被转换成电压信号。在传统电流电压转换电路中，通过使用电阻元件将来自焦热电元件的电流信号转换成电压信号，产生的问题是由于电阻元件可能产生热噪声的因素，转换后的电压信号含有相当数量的噪声。另一方面，电容理论上不产生热噪声。因此，显然该实施例中使用电容Cf的电流电压转换电路2可以几乎没有噪声地将来自焦热电元件的电流信号转换成电压信号。

电压放大电路3是反相放大电路的形式，且包含具有通过电阻R1与电流电压转换电路2的输出端连接的反相输入端的运算放大器31，以及设置在运算放大器31的输出端和反相输入端之间的电阻R2。此外，输出用于设定输出电压信号的工作点的参考电压Vr的供电电源E与运算放大器31的正相输入端连接。

由于运算放大器21具有非常低的输出阻抗，所以不需要考虑与运算放大器21的输出端连接的电路的输入阻抗。因此，具有低输入阻抗的反相放大电路3与运算放大器21的输出端连接从而放大电压。

反相放大电路在本实施例中用作电压放大电路3。相反，如果使用正相放大电路，那么就需要将供电电源连接在与运算放大器31的反相输入端连接的增益电阻和地之间。如果供电电源按这种方法连接，电流就流进其中且由于其内部阻抗引起的电压降低导致供电电源变得不稳定。这样，需要一个电源与焦热电元件1和电流电压转换电路2连接的电源E分开连接。另一方面，像在本实施例中电压放大电路3由反相放大电路构成，那么电源E可以直接与运算放大器31的正相输入端连接。此外，由于正相输入端具有高输入阻抗，所以没有电流流进电源E且不会由于电源E的内部阻抗使电压降低。这样，可以稳定反相放大电路的参考电压。因此，电流电压转换电路2和电压放大电路3可以使用同一个供电电源E，由此可以使检测电路更小。此外，使用共同的电源E允许电流电压转换电路2的参考电压和电压放大电路3的参考电压相互一致，结果使电路2和3各自的工作点相互一致。因此，可以将该工作点调节到一个可忽略的变化量，甚至不需要在电路2和3之间设置耦合电容。

带通滤波电路4设有开关电容滤波器来最小化红外线检测电路，并给出了频带为0.1到1.0Hz的对检测人体重要的提供规定增益，接着输出该电压信号。该开关电容滤波器具有电阻部件。该电阻部件由包含电容和与时钟产生电路6连接的如MOSFET等的开关元件的开关电容构成。通过来自时钟产生电路6的参考时钟信号控制开关元件的开和关来对电容进行充电和放电，由此使电容具有与电阻元件相同的功能。通过开关电容的等效电阻值R表示为：R＝1/f·C，其中f和C分别表示施加到开关元件上的时钟信号的频率(采样频率)和该电容的电容量。

在带通滤波电路4中设有上述的开关电容滤波器，当输入的电压信号中含有大量高频成分时可能产生反回噪声。但是，在本实施例中，电流电压转换电路2通过电容Cf实现了电流到电压的转换。电容Cf的阻抗表示为1/(2π·f·Cf)。频率越高电容Cf的阻抗越小。因此，电流电压转换电路2输出的电压信号中的高频成分被极大地消除了。换句话说，具有可忽略高频成分的电压信号被输入到带通滤波电路4中。在带通滤波电路4中的反回噪声可以被抑制。

输出电路5包含比较器，用于使由带通滤波电路4输出的电压信号与指定的阈值电平进行比较，并当电压信号等于或大于阈值电平时输出检测信号。

红外线检测器的工作如下。将由焦热电元件1输出的检测电流信号输入到电流电压转换电路2中。检测电流信号在0.1到1.0Hz的频带中对检测人体重要的电流信号通过电容Cf的阻抗成分1/(2π·f·Cf)被转换成电压信号。这样，高频成分被消除且提高了S/N比。随后，在电压放大电路3中以放大因子R2/R1被放大后，通过电流电压转换电路2转换后的电压信号具有被带通滤波电路4截取的0.1到1.0Hz的频带成分。由于高频成分在电流电压转换电路2中被消除，所以抑制了反回噪声在带通滤波电路4中的产生。随后，作为结果的电压信号在输出电路5中与阈值电平比较后输出检测信号。

如上所述，根据红外线检测电路，可以省略在传统红外线检测电路中使用耦合电容，并可以共同使用与焦热电元件1、电流电压转换电路2和电压放大电路3连接的供电电源E。这样，可以使红外线检测电路更小。此外，由于高频成分被电流电压转换电路2消除，所以可以抑制反回噪声在带通滤波电路4中的产生。

图3是在红外线检测器中使用的第一变形红外线检测电路的电路图。该红外线检测电路除了额外设置在带通滤波电路4和输出电路5之间的第二放大电路7外与图2所示的红外线检测电路相同。该第二放大电路7是正相放大电路，并包含具有与带通滤波电路4的输出端连接的正相输入端的运算放大器61，连接在运算放大器61的输出端和反相输入端之间的电阻R3，以及与运算放大器61的反相输入端连接的电阻R4。用于设定工作点在指定电平上的供电电源E连接在电阻R4和地之间。

在0.1到1.0Hz频带中的信号成分对于检测人体和活体组织是重要的。为此，安排在第二放大电路7前的带通滤波电路4的频率工作特性设置在峰值频率大约1.0Hz。结果，通过带通滤波电路4衰减在大约0.1Hz频率中的信号成分。因此，为了与衰减的电压信号一致，输出电路5的阈值电平必须设置较低以便检测在大约1.0Hz频率中衰减的信号成分，这必然使噪声的影响不可忽略并导致更高错误检测的可能性。如果假设在大约0.1Hz频带中的电压信号通过带通滤波电路4被衰减例如大约20dB(输出信号的幅值变为输入信号的1/10)，则由电压放大电路3输出的电压信号的幅值必须是阈值电平的10倍，以便使输出电路5将电压信号与阈值电平进行精确比较并输出检测信号。为了保证幅值为阈值电平10倍的输出电压，运算放大器31的电源电压的电平需要至少是阈值电平的10倍。电源电压的电平通常大约为15V，尽管这取决于使用的运算放大器31的特性，因此，运算放大器31的电源电压的电平有一个指定增长极限。另一方面，可以考虑通过减少输出电路5的阈值电平来保持运算放大器31的低电源电压的电平。但是，如果阈值电平减少了，那么输出电路5可能输出甚至响应具有小幅值的噪声信号的检测信号，因此，减少阈值电平也有一个指定的极限。这样，阈值电平通常设置在大约运算放大器31的电源电压的电平的一半。但是，在这种情况下，如果在约0.1Hz频带中的电压信号的幅值被带通滤波电路4衰减到1/2或更低，那么输出电路5不能输出检测信号。

因此，在这个变形实施例的电流电压转换电路中，放大电路7连接在带通滤波电路4和输出电路5之间，用于通过放大在带通滤波电路4中被衰减的电压信号的幅值电平到基本上阈值电平来解决上述问题。

如上所述，根据第一变形红外线检测电路，通过在带通滤波电路4和输出电路5之间连接放大电路7来放大由带通滤波电路4输出的被衰减的电压信号的幅值基本上到阈值电平，防止输出电路5得出错误的检测。因此，相当大地提高了该电路的检测精度。

图4是第二变形红外线检测电路的电路图。该第二变形红外线检测电路除了设置在带通滤波电路4和输出电路5之间的高通滤波器8外与图2所示的红外线检测电路相同。该高通滤波器8包含具有通过电容C1与带通滤波电路4的输出连接的正相输入端的运算放大器71，连接在运算放大器71的输出端和反相输入端之间的电容C2，以及与电容C2并联的开关电容SC。采用该开关电容SC为了使如上所述的电路小型化。供电电源E同时与运算放大器71的正相输入端和开关电容SC连接。由于高通滤波器8的通带增益由电容量比率C1/C2来表示，所以可以通过适当设置电容C1和C2的电容量来获得期望增益。

在第一变形实施例中说明了带通滤波电路4和输出电路5之间的放大电路7所提供的作用。如果放大电路7的放大因子(增益)被设置高了，由于带通滤波电路4输出的电压信号的补偿成分以高放大因子放大，有可能极大地改变输出电压信号的工作点。

因此，通过在带通滤波电路4和输出电路5之间连接带有增益的高通滤波器8来抑制这种工作点的变化，消除带通滤波电路4输出的电压信号的低频成分。由于0.1到1.0Hz频率成分的电压信号在被放大到近似阈值电平的一个电平后被输出，所以可以防止输出电路5得出错误检测。因此，检测电路的检测精度显著提高了。

如上所述，根据第二变形红外线检测电路，由于高通滤波器8输出的电压信号的工作点变化得到抑制且0.1到1.0Hz频率成分的电平在被放大到近似阈值电平后被输出，所以可以防止输出电路5得出错误检测。因此，检测电路的检测精度显著提高了。此外，由于开关电容SC被用作高通滤波器8的电阻部件，所以可以小型化检测电路并可以稳定其温度特性。

图5是一个第三变形红外线检测电路的电路图。该第三变形红外线检测电路除了设有由高通滤波器和低通滤波器交替依次连接构成的带通滤波电路41外与所述的红外线检测电路相同。高通滤波器和低通滤波器都由开关电容构成。更具体地，高通滤波器(HPF)411、低通滤波器(LPF)412、高通滤波器(HPF)413、低通滤波器(LPF)414和高通滤波器(HPF)415共5个滤波器从电压放大电路3的输出相继连接。

这些滤波器不仅用作带通滤波电路来提取检测人体必要的信号成分，而且具有以下功能。第一级高通滤波器411通过滤除电压放大电路3输出的电压信号中的低频成分来抑制工作点的变化。第二级低通滤波器412输出1Hz或更低频带的电压信号，同时对该信号提供指定的增益。

第三和第五级高通滤波器413、415通过滤除第二和第四级低通滤波器412、414输出的电压信号中低频成分来抑制工作点的变化。需要降低开关电容中电容的电容量以便增加形成带通滤波电路4的电阻阻值并集成该电路41。如果降低电容的电容量，那么在开关操作中由脉冲信号产生的穿通噪声显著增加了。穿通噪声的增加反过来增加了运算放大器的补偿成分，引起低通滤波器412、414输出的电压信号的工作点的极大变化。由于这个原因，通过在第三和第五级连接高通滤波器413、415滤除低频成分来抑制工作点的变化。

如果带通滤波电路41由单独的随后给予高增益的低通滤波器构成(也就是，带通滤波电路41由高通滤波器411、低通滤波器412以及高通滤波器413构成)，那么有可能使直流成分被极大地放大且低通滤波器412输出的电压信号饱和。因此，在带通滤波电路41中，在各个低通滤波器412和414之间分配增益防止低通滤波器412、414输出的电压信号饱和，以及第二和第四级低通滤波器412、414引起的工作点的变化被第三和第五级高通滤波器413、415可靠滤除，显著抑制工作点的变化。此外，如果在各个低通滤波器412和414之间分配增益，那么低通滤波器412和414的开关电容可以由低容量电容构成，使红外线检测电路能够小型化。

如上所述，根据第三变形红外线检测电路，其中两个低通滤波器412、414设置用于在各个低通滤波器412和414之间分配增益，这可以被实现来防止低通滤波器412、414输出的电压信号饱和，以及给予输出电压信号高增益。因此，带通滤波电路41输出的电压信号可以无需放大就被传送到输出电路5中。也就是说，无需设置放大电路，这就导致了红外线检测电路的小型化。此外，由于低通滤波器412(414)安置在高通滤波器411、413、415之间，可以确实地抑制由穿通噪声引起的工作点的变化。

图6是第四变形红外线检测电路的电路图。该第四变形红外线检测电路除了设有由连接第一级低通滤波器421和第二级高通滤波器422构成的带通滤波电路42外，与图2所示的红外线检测电路相同。如图2所示的红外线检测电路的连接中所述，电流电压转换电路2使用电容Cf完成电流到电压的转换来减少带通滤波电路4中产生的反回噪声。但是，仅使用这样的转换很难完全抑制反回噪声的产生。因此，在第四变形例中，设置在带通滤波电路42的第一级的低通滤波器421在滤除电压信号的高频成分后引入电压信号给高通滤波器422，由此抑制了由开关电容引起的反回噪声的产生。此外，由于连接在第二级的高通滤波器422的滤波抑制了工作点的变化。因此第四变形红外线检测电路可以更可靠地抑制反回噪声的产生。

图7是第五变形红外线检测电路的电路图。该第五变形红外线检测电路除了设有电流电压转换电路22外与图2所示的红外线检测电路相同。具体地，该电流电压转换电路22通过连接与反相输入端和焦热电元件1连接的运算放大器221并联的电阻Ri和直流反馈电路DF，以及连接在运算放大器221的输出端和反相输入端之间的电容Cf构成。直流反馈电路DF是集成电路，并包含正相输入端与运算放大器221的输出端连接的运算放大器223，连接在运算放大器223的正相输入端和输出端之间的电容C3，以及与电容C3连接的电阻R5。此外，用于设定工作点在指定电平上的供电电源E连接在电阻R5和地之间。在电流电压转换电路22中，通过使用直流反馈电路DF反馈运算放大器221的输出。因此，交流电流成分在衰减时被反馈。输出电压信号的工作点可以更稳定。这样，甚至在不使用耦合电容的情况下可以稳定工作点。

如上所述，直流反馈电路与电流电压转换电路22连接的第五变形红外线检测电路，可以降低输出电压信号的工作点的变化，实现电流到电压的稳定转换。

图8是第六变形红外线检测电路的部分电路图。该第六变形红外线检测电路除了两个参考电压电路1003和1004外与第五变形红外线检测电路相同。在第六变形红外线检测电路中，两个参考电压电路1003和1004被用于提供设定焦热电元件1、电流电压转换电路22和电压放大电路3的工作点用的参考电压。参考电压电路1003与焦热电元件1的一端连接，而参考电压电路1004与运算放大器221的正相输入端和运算放大器31的正相输入端连接。

由于焦热电元件1从外部安装在形成集成电路的红外线检测电路上，所以噪声可以通过焦热电元件1和电流电压转换电路2之间的触点进入。如果只有一个参考电压电路用于将参考电压施加给焦热电元件1、电流电压转换电路2和电压放大电路3，那么电流电压转换电路2和电压放大电路3的工作因通过触点进入的噪声的影响变得不稳定。这样，分开的参考电压电路在第五变形例中被设置用于提供参考电压给焦热电元件1以及提供参考电压给电流电压转换电路22和电压放大电路3。

但是，这种结构会具有以下问题。如果Vn1、Vn2分别表示为参考电压电路1003通常输出的噪声电压和参考电压电路1004通常输出的噪声电压，那么噪声电压Vn1、Vn2对运算放大器31输出的电压信号的作用大小由下述方程(1)表示：

Vn1{(Cs+Cf)/Cf}×(-R2/R1)+Vn1×(R1+R2)/R1+Vn2(-Cs/Cf)×(-R2/R1)

＝Vn1-(R2/R1)×(Cs/Cf)×(Vn1-Vn2)......(1)

其中Cs表示焦热电元件的电容部分。R2/R1是一个相当大的数值，这是因为电压放大电路3具有几十倍的增益。此外，如果电容部分Cs足够大，那么噪声电压被放大。

另一方面，如果公共的参考电压电路被用作参考电压电路1003和1004，那么由于Vn1＝Vn2，则方程(1)的第二项被消除且只有Vn1保留在方程(1)的右边。在这种情况下，因此，可以知道第五变形例中的用于提供参考电压给焦热电元件1、电流电压转换电路22和电压放大电路3的参考电压电路由一个电路即供电电源E构成，不管电压放大电路3的增益和焦热电元件1的电容部分，供电电源E的噪声电压对电压放大电路3输出的电压信号的影响可以被大大抑制。此外，在红外线检测电路中不设置耦合电容。因此，所有的部分，即，从电流电压转换电路2到输出电路5，可以被集成到一个单独的芯片中，并抑制了外部噪声的影响。即使参考电压电路由单独的供电电源E构成，也降低外部噪声。

图9是第七变形红外线检测电路的电路图。该第七变形红外线检测电路除了电流电压转换电路22中的电阻Ri和R5由开关电容SC构成外与第六变形例相同。大约0.1到1.0Hz频率成分对检测人体和活体组织是重要的，且电流电压转换电路的电阻Ri和R5必须由高电阻元件构成以便处理如此的低频的信号。由于高电阻元件具有很大的温度特性，所以其阻值甚至由微小的温度变化引起极大的变化，由此阻碍稳定的电流到电压的转换。

因此，在第七变形红外线检测电路中，将具有良好温度特性但高阻值的开关电容SC用作电流电压转换电路23的电阻R1、R5来解决上述问题。

如上所述，在第七变形例中，由于将具有良好温度特性但高阻值的开关电容SC用作电流电压转换电路23的电阻元件，所以稳定的电流到电压的转换是可能的。

图10是第八变形红外线检测电路的电路图。该第八变形红外线检测电路除了设置在时钟产生电路6和带通滤波电路4之间的时钟控制电路9、通过外部输入端P1与时钟控制电路9连接的外部时钟产生器10a、以及通过时钟开关端P2与时钟控制电路9连接的控制器10b外与图2所示的红外线检测电路相同。

时钟控制电路9按照由控制器10b输入的时钟开关信号选择性地对来自时钟产生电路6的参考时钟信号和来自外部时钟产生器10a的时钟信号进行转接并输出给带通滤波电路4。

时钟产生电路6产生具有红外线检测电路的常用工作频率的参考时钟信号并将其供给红外线检测电路中的开关电容的开关元件。外部时钟产生器10a，例如，在出货前的测试中，产生时钟信号给开关电容的开关元件。该时钟信号的频率设置为，例如，时钟产生电路6产生的时钟信号的10倍。

这是因为时钟产生电路6产生的参考时钟信号的频率设置成能确定开关电容的等效阻值R具有1Hz左右的频率特性，由于1Hz左右的频率成分对检测人体重要，且开关电容使用这个时钟信号来工作。换句话说，由于红外线检测电路的频率特性设置在1Hz左右，需要最短1秒钟来测试这样的特性，造成出货前需要长时间测试。

另一方面，通过使用具有100倍频率并在外部时钟产生器10a中产生的时钟信号来操作开关电容，开关电容的频率特性转移到100Hz左右。这样，测试特性所需的时间可以缩短到1/100秒。

下面，说明该变形例的工作过程。当控制器10b输出时钟开关信号时，时钟控制电路9将连接切换到外部时钟产生器10a，提供外部时钟产生器10a的时钟信号给带通滤波电路4，由此使开关电容按照外部时钟信号工作。当控制器10b输出下一个时钟开关信号时，时钟控制电路9将连接切换到时钟产生电路6，提供时钟产生电路6的参考时钟信号给带通滤波电路4，由此使开关电容按照时钟产生电路6中产生的参考时钟信号，也就是，在通常工作时使用的时钟信号工作。

如上所述，在第八变形例中，设置时钟控制电路9并使开关电容在出货前的测试中按照外部时钟产生器10a产生的高频时钟信号工作。因此，可以缩短测试特性所需的时间。

图11是第九变形红外线检测电路的部分电路图，显示了电流电压转换电路和电压放大电路。该第九变形红外线检测电路除了连接在运算放大器221的输出端和运算放大器31的正相输入端之间的低通滤波器80外与第五变形例相同。

一旦接通电源，微小的泄漏电流就在运算放大器221的反相输入端产生。由于运算放大器221的反相输入端具有相当高的阻抗，泄漏电流引起电流电压转换电路22输出的电压信号的工作点极大地偏离常态工作点。该偏离的工作点波动并最终稳定在常态工作点上。这种工作点的波动致使电压放大电路3饱和。如前面所述，0.1到1.0Hz左右的信号成分对检测人体重要。采用电流电压转换电路22来将具有这种频带的电流信号通过使用电容Cf转换成电压信号。为了这个目的，需要电阻Ri和R5具有高阻值。但是，已经知道具有高阻值的电阻的集成使电阻的温度特性增大，这将最终引起阻值在工作中增加的可能性。电流电压转换电路2的阻值的这种增加使频率特性的峰值频率向高频侧转移。当峰值频率超过0.1Hz时，0.1到1.0Hz频带中的信号成分很难通过电容Cf转换成电压信号。为了这个原因，考虑到由温度特性导致的电阻升高，对电流电压转换电路2进行设置使峰值频率远低于0.1Hz，例如，几mHz。结果，相当大的值设置为电流电压转换电路22的时间常数。这增长了工作点稳定前的波动时间，导致的问题是，电压放大电路3饱和并在一定时间段例如几分钟内不响应。在第九变形例中使用低通滤波器80来解决这个问题。

低通滤波器80包含电阻R6和电容C4。电阻R6连接在运算放大器221的输出端和运算放大器31的正相输入端之间。电阻R6由无杂质扩散多晶硅电阻元件构成，即，电阻元件由没有杂质扩散的多晶硅组成。电容C4的一端与运算放大器31的正相输入端连接且另一端经过供电电源E接地。运算放大器221输出的电压信号分成两路，一路经过电阻R1直接输入到运算放大器31的反相输入端且另一路经过低通滤波器80输入到运算放大器31的正相输入端。

经过低通滤波器80传送的电压信号在使高于截止频率的频率成分滤除后被输入到运算放大器31的正相输入端。这样，这些高频率成分不改变正相输入端的电位。

由于运算放大器221输出的且含有低于截止频率的频率成分的电压信号的信号成分以相同的相位被输入到运算放大器31的反相输入端和正相输入端，因此该信号未被电压放大电路3放大。另一方面，运算放大器221输出的且含有高于低通滤波器80的截止频率的频率成分的电压信号的信号成分由于仅输入到反相输入端而被电压放大电路3放大。因此，由于包含低于截止频率的频率成分(即，可能引起电压放大电路3饱和的信号成分)没有被电压放大电路3放大，故电压放大电路3不会饱和。

第九变形例的红外线检测电路中低通滤波器80与运算放大器31的正相输入端相连，这样就可以在通电后的特定时期内，有效防止电流电压转换电路22输出的电压信号工作点波动引起的电压放大电路3的饱和现象。

图12是显示第十变形例的红外线检测电路基本部分的电路图。除了连接在电流电压转换电路22和电压放大电路3之间的低通滤波器81以外，这个变形例与第九变形例相同。低通滤波器81由电阻R8、R9、开关S81和开关控制电路90所组成。电阻R8和R9连接在运算放大器221的输出端和运算放大器31的正相输入端之间。开关S81与电阻R8并联。电阻R8和R9各自的电阻值小于图11中电阻R6的电阻值，且同样使用无杂质扩散多晶硅电阻元件。

开关控制电路90控制开关S81，使其在通电后的特定时期内保持接通，并使其在该特定时期之后保持断开。开关控制电路90包括用于测量时间的电路，例如计数器，并在通电后接通开关S81开始计数。当所述计数器的计数值达到事先设置的预定值时，开关S81就断开。对于集成电路，最好将半导体开关元件作为开关S81。

一旦通电，开关控制电路90将开关S81接通，从而将电阻R8短路。这样，低通滤波器81的时间常数由电容C4和电阻R9确定。结果，当开关S81接通时，低通滤波器81的时间常数比开关S81断开时要小，使截止频率较高。

集成电路中用作电阻R8、R9的无杂质扩散多晶硅电阻元件有相当大的温度特性，且图11中低通滤波器80的截止频率被设置在较低值，以克服由所述温度特性所引起的阻值变化。因此，带有使电压放大电路3饱和的低频带的低频信号成分有可能在通电后的特定时期内被大大滤除。由于这个原因，因此在第十变形例中，通过使用能使时间常数在通电后的特定时期内降低的低通滤波器81，来防止电压信号的饱和。

图13是显示第十一变形例中红外线检测电路基本部分的电路图。除了连接在电流电压转换电路22和电压放大电路3之间的低通滤波器82以外，这个变形例中的红外线检测电路与第十变形例中的红外线检测电路都相同。所述低通滤波器82除了包括第十变形例中的低通滤波器81以外，还包括开关S82和电阻R10。开关S82连接用于控制开关S82的开关控制电路91。开关S82和电阻R10串联，并与电阻R8、R9并联。无杂质扩散多晶硅电阻元件用于电阻R8、R9、R10。半导体开关元件用作开关S82。

开关控制电路91控制开关S82，使它在环境温度降至特定的温度或者更低时接通，由此电源被接通到电阻R10，且低通滤波器82的时间常数由电阻R8、R9、R10的组合阻值以及电容C4的电容量所确定。电阻R10与串联的电阻R8、R9相并联，因此，电阻R8、R9、R10的组合阻值比电阻R8和R9的电阻值和要小。所以，在开关S82接通时，低通滤波器82的时间常数降低。

集成检测电路中无杂质扩散多晶硅电阻元件用作电阻R8、R9。由于上述无杂质扩散多晶硅电阻有随温度下降而阻值增加的特性，所以当环境温度降低时，电阻R8、R9的阻值增加，结果低通滤波器81的时间常数增加，且截止频率降低。因此，使电压放大电路3饱和的低频带中的电压信号成分有可能在未被充分滤除的情况下引入电压放大电路3。

因此，第十一个变形例的红外线检测电路中，通过使用能使时间常数在低温时降低的低通滤波器82来防止由于低温所引起的电压放大电路3的饱和。

图14是开关S82和开关控制电路91的电路图。开关S82包括由n型MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)构成的开关821和由p型MOSFET构成的开关822。开关控制电路91包括用于控制开关821的控制电路911和用于控制开关822的控制电路912。

控制电路911由电阻R11、开关电容SC1和SC2组成。电阻R11是无杂质扩散多晶硅电阻元件，且一端连接电压源VCC，另一端连接分压端GP。所述开关电容SC1和SC2相继与分压端GP相连接。开关电容SC1包括开关元件SC11、SC12和电容C5，开关电容SC2包括开关元件SC12、SC13和电容C6。

电容C5的一端接地，另一端接在开关元件SC11和SC12之间。另外，电容C6一端接地，另一端接在开关元件SC12和SC13之间。

时钟信号通过终端CA输入到开关元件SC11和SC13，与输入终端CA的时钟信号反相的时钟信号通过终端CB输入到开关元件SC12。这样，开关元件SC11和SC12交替的接通和断开，开关元件SC12和SC13交替的接通和断开。因此，开关电容SC1和SC2就起到它们的作用。假设f表示输入开关元件的时钟信号的频率，那么开关电容的等效电阻可以表示为R＝1/f·c。由于在所述变形例中C5＝C6＝0.5pF，且输入终端CA、CB的时钟信号的频率f设置在100Hz(f＝100Hz)，所以开关电容SC1和SC2的等效电阻分别等于20GΩ。分压端GP连接在开关821的控制栅上。

所述控制电路912由开关电容SC3、SC4和电阻R12构成。开关电容SC3的一端连接在电压源VCC，另一端连接在开关电容SC4。电阻R12是无杂质扩散多晶硅电阻元件，且一端连接在开关电容SC4和分压端GN之间，另一端接地。开关电容SC3包括开关元件SC31、SC32和电容C7，开关电容SC4包括开关元件SC32、SC33和电容C8。时钟信号通过终端CA输入到开关元件SC31、SC33，与输入终端CA的时钟信号反相的时钟信号通过终端CB输入到开关元件SC32。

与开关电容SC1、SC2类似，开关电容SC3和SC4的等效电阻分别设置在20GΩ。由于在控制电路911中的开关电容SC1和SC2的等效电阻是串联，所以开关电容SC1和SC2的等效电阻为40GΩ。同样，开关电容SC3和SC4的等效电阻也为40GΩ。这样，假设R11＝R12＝40GΩ，那么在通常的环境温度下，分压端GP、GN的电位是(1/2)VCC。由于电阻R11和R12的阻值随着温度的下降而增加，所以分压端GP的电位也下降，结果分压端GP的电位下降，而分压端GN的电位增加。因此，开关821和822同时接通以给电阻R10通电。

如上所述，根据第十一变形例的红外线检测电路，开关S82和电阻R10与电阻R8、R9并联，且开关控制电路91用于在低温时接通开关S82。因此，在低温时，由于在低频带中引起电压放大电路3饱和的电压信号成分未被放大，所以可防止电压放大电路3的饱和。电阻电路元件Z用作电流电压转换电路中直流成分的反馈电路。最好使用集成电路来代替电阻电路元件Z作为直流反馈电路。这样，除了直流成分的信号成分被反馈，同时大大地衰减，因此输出电压信号的工作点更稳定。

如上所述，本发明的红外线检测电路包括：连接到可根据接收到的红外线产生电流信号的焦热电元件的电流电压转换电路，所述电流电压转换电路将焦热电元件输出的电流信号转换成电压信号，所述电流电压转换电路包括与焦热电元件连接的运算放大器、电容和用于反馈直流成分的反馈电路，所述电容和反馈电路并联在所述运算放大器的输出端和反相输入端之间；放大电流电压转换电路输出的电压信号的放大电路；带通滤波器，包括开关电容并适合在特定频带中通过来自放大电路的电压信号成分；产生控制开关电容的参考时钟信号的时钟产生电路；以及输出电路，当电压信号处于阈值或者更高的时候，将来自带通滤波器的电压信号作为检测信号输出。

在这种红外线检测电路中，来自焦热电元件的检测电流信号通过电容被转换成电压信号后从运算放大器的输出端输出。所述输出的电压信号的直流成分通过反馈电路反馈到反相输入端。因此，所述输出的电压信号的直流成分的波动被抑制，结果稳定了工作点。这就不需要用于除去工作点波动的耦合电容，从而使检测电路小型化。

更好的是，在带通滤波电路和输出电路之间提供放大电路，使用这样的结构，从带通滤波电路输出的电压信号在被第二个放大电路放大到特定的幅值电平后，被引入输出电路，这样将输出电路的阈值电平设定在适当的值上，以增加检测准确度。

更好的是，在带通滤波电路和输出电路之间提供有特定增益的高通滤波器，使用这样的结构，来自带通滤波电路的电压信号的低频成分就被高通滤波器滤除。这样，带通滤波电路的工作点的波动就被截去。另外，高频滤波器有特定的增益。在我们所希望的有特定增益的频带中的电压信号被引入后续的输出电路。因此，检测准确度就可显著提高。

更好的是，所述带通滤波电路在第一级配有高通滤波器、在第二级配有低通滤波器且在第三级配有高通滤波器。换句话说，带通滤波电路可通过一级接一级地交替连接低通滤波器和高通滤波器来构成。用这样的构造，放大电路输出的电压信号使其工作点变化被第一级的高通滤波器滤除，并且使其高频成分被第二级的低通滤波器滤除。然后，在切换开关电容期间由穿通噪声所引起的工作点的波动，就被第三或更后级的高通滤波器所滤除。因此，所述构造可以输出带有工作点波动的电压信号以及截去的返回噪声。

另外，更好的是，低通滤波器有特定的增益，用这样的构造，带通滤波电路就可以在抑制低通滤波器明显的工作点的波动时有较大的增益。这样就不需要在带通滤波器接下来的级中提供放大电路，来符合输出电路的检测电平，因此可以使检测电路小型化。

更好的是，在带通滤波电路和输出电路之间配有特定增益的高通滤波器，且带通滤波电路包括第一级的高通滤波器，第二级的低通滤波器，以及第三级的高通滤波器。用这样的构造，带通滤波电路就可包括彼此交替连接的高通滤波器和低通滤波器，由于穿通噪声和返回噪声被滤除而有工作点变化的电压信号被传送到高通滤波器。所述高通滤波器有所述特定的增益。因此，在有所述增益的所希望的频带中的电压信号就被传送到后面的输出电路。这样，检测准确度就可大大提高。

更好的是，带通滤波电路在第一级配有低通滤波器，且在第二级配有高通滤波器。使用这样的构造，来自放大电路的电压信号中包含的高频成分就被在第一级所连接的低通滤波器以集中的方式滤除，且抑制了返回噪声的出现。

更好的是，电流电压转换电路配有开关电容。使用这样的构造，高阻部件就可等效为利用时钟信号转接一个小电容作为电流电压转换电路的结构。这样，就可获得小型且有好的温度特性的电流电压转换电路。

更好的是，所述红外线检测电路进一步配有连接在所述开关电容和所述时钟产生电路之间的时钟控制电路，所述时钟控制电路与用于产生外部时钟信号的外部时钟发生器相连接，所述外部时钟信号的频率高于所述时钟产生电路的参考时钟信号。所述时钟控制电路对参考时钟信号和外部时钟信号进行转换。

使用这样的构造，与正常工作期间的频率不同的时钟信号就被供给所述带通滤波电路的开关电容。例如，通过供给比正常工作期间所供给的时钟信号频率高的时钟信号，电路的频率特性就朝较高频处移动。由于可通过给开关电容滤波器供给高频时钟信号来测试频率特性，所以测试时间可被缩短。

更好的是，所述红外线检测电路被集成到半导体单片中，这样，所述红外线检测电路就可小型化。

更好的是，所述反馈电路配有电阻元件。使用这样的构造，就可以通过简单的构造稳定来自运算放大器的电压信号的工作点。

更好的是，所述反馈电路配有集成电路。使用这样的构造，除了直流成分外，所述信号成分被反馈受到很大衰减。所述输出电压信号的工作点也可更加稳定。

更好的是，所述放大电路包括运算放大器，电流电压转换电路的运算放大器的输出端通过一个放大电阻连接到所述放大电路的运算放大器的反相输入端，低通滤波器连接在电流电压转换电路的运算放大器的输出端和所述放大电路的运算放大器的正相输入端之间。

使用这样的构造，电流电压转换电路的运算放大器的输出端所输出的电压信号就分成两路，一路通过放大电阻输入放大电路的运算放大器的反相输入端，另一路在使高频成分在通过低通滤波器而被去除后输入放大电路的运算放大器的正相输入端。因此，含有比低通滤波器的截止频率低的频率成分的电流电压转换电路输出的电压信号的信号成分，以相同相位输入放大电路的运算放大器的反相输入端和正相输入端。这样，来自放大电路的输出就未被放大。

另一方面，由于包含高于低通滤波器截止频率的频率成分的信号未被输入放大电路的运算放大器的正相输入端，所以正相输入端的电位不变，结果该信号成分在被放大电路放大后输出。在可能引起放大电路饱和的低频带中的电压信号成分未被放大电路所放大。这样，就防止了在通电后的特定期间内，由于电流电压转换电路的运算放大器的反相输入端的漏电流的影响引起电流电压转换电路输出的电压信号的工作点变化而导致放大电路饱和的现象。

此外，更好的是，所述带通滤波器配有第一级的高通滤波器，第二级的低通滤波器，以及第三级的高通滤波器，另外，放大电路包括运算放大器，电流电压转换电路的运算放大器的输出端通过放大电阻连接到所述放大电路的运算放大器的反相输入端，低通滤波器连接在电流电压转换电路的运算放大器的输出端和所述放大电路的运算放大器的正相输入端之间。

使用这样的构造，第一级的高通滤波器截去了放大电路输出的电压信号的工作点的波动，第二级的低通滤波器截去了高频成分，第三级的高通滤波器截去了由于开关电容工作时穿通噪声所引起的工作点的变化。因此，有较小工作点波动和没有返回噪声的电压信号被发送到输出端。

放大电路的运算放大器的输出端输出的电压信号被分路，通过放大电阻输入放大电路的运算放大器的反相输入端，以及通过低通滤波器输入放大电路的运算放大器的正相输入端，同时滤除高频成分。因此，频带中比低通滤波器的截止频率低的电压信号成分输入放大电路的运算放大器的反相输入端和正相输入端，且因此未被放大电路放大。

另一方面，频带中高于低通滤波器的截止频率的电压信号未被输入放大电路的运算放大器的正相输入端，结果没有改变放大电路的运算放大器的正相输入端的电位。因此，所述信号成分在被放大电路放大后输出。低频带中可能引起放大电路饱和的电压信号成分未被放大电路所放大。这样，就防止了在通电后的一个特定期间内，由于电流电压转换电路的运算放大器的反相输入端的漏电流的影响引起电流电压转换电路输出的电压信号的工作点变化导致放大电路饱和的现象。

更好的是，所述低通滤波器配有连接在电流电压转换电路的运算放大器的输出端和放大电路的运算放大器的正相输入端之间的电阻元件，和连接在放大电路的运算放大器的正相输入端和地线之间的电容元件。按照该结构，低通滤波器能简单构成。

另外，更好的是，提供与电阻元件并联的开关，以及用于控制开关电路的开关控制器。

使用这样的构造，在通电后，开关立即根据开关控制器的指令接通，将与开关并联的电阻元件短路。因此，通电后低通滤波器的时间常数立即下降且截止频率立即增加。结果，电流电压转换电路输出的电压信号，在可靠地截去其中低频带中可能引起放大电路饱和的信号成分后，被引入放大电路。这样，就能可靠地防止在通电后的特定期间内，由于工作点变化所引起的放大电路的饱和。

更好的是，电阻元件可以由无杂质扩散多晶硅制成。使用这样的构造，低通滤波器就可以因为电阻元件由无杂质扩散多晶硅制成而集成。因此，红外线检测电路就不需要安装外部零件。

另外，更好的是，低通滤波器进一步配有与电阻元件并联的辅助电阻电路，以及在环境温度低于预定值时接通辅助开关的辅助开关控制器。所述辅助电阻电路有由无杂质扩散多晶硅制成的辅助电阻元件，和与辅助电阻元件串联的辅助开关。

使用这样的构造，由于辅助电阻元件是由无杂质扩散多晶硅电阻元件构成，所以在低温时辅助电阻元件的阻值就会增加。当阻值达到预定值或者更高时，辅助开关控制器就会使辅助开关接通，以给辅助电阻元件供电。换句话说，由于低通滤波器中两个电阻元件并联，且低通滤波器的时间常数在低温时下降，所以低通滤波器的截止频率增加。因此，在低温时，电压信号在可靠地截去其中引起放大电路饱和的低频中的信号成分后，被引入放大电路。因此，温度低时能防止放大电路饱和。

更好的是，辅助开关控制器配有用于产生等效电阻的开关电容，这样就利用开关电容所产生的等效电阻和电阻元件的阻值所得到的分压来控制开关电路。

使用这样的构造，在低温时，无杂质扩散多晶硅电阻元件的阻值增加，且所述电阻的分压将辅助开关接通，因此接通所述辅助开关。换句话说，由于使用混杂多晶硅电阻元件来检测混杂多晶硅电阻元件的阻值变化，所以由于混杂多晶硅电阻元件的温度特性所引起的阻值变化可精确地检测。而且，由于两个电阻元件是由混杂多晶硅所构成，所以可集成检测电路。更好的是，所述红外线检测电路进一步配有用于产生参考电压的参考电压电路，所述参考电压电路连接在焦热电元件以及电流电压转换电路和放大电路的运算放大器各自的正相输入端。

使用这样的构造，单个参考电压电路就提供了供给焦热电元件和两个运算放大器的正相输入端的参考电压。这就抑制了可能影响放大电路输出的噪声被放大，且减少了红外线检测电路的噪声产生。

本发明的红外线检测器包括上述红外线检测电路，和用于接收红外线并根据接收的红外线产生电流信号的焦热电元件。使用这样的构造，红外线检测器就会因为其小型化的红外线检测电路而能小型化。

本发明可在不背离其实质性特征的精神下以各种形式进行实施，且本说明书中实施例是用于描述且非限制性的。由于本发明的范围由附加的权利要求书而非前述描述所定义，因此用所述权利要求书来涵盖落入其范围或等价范围内的所有变化实施例。

工业应用

本发明的红外线检测电路和红外线检测器，可以通过直接连接电流电压转换电路和电压放大电路而被小型化。工作点的波动可相当大地被滤去，以显著地增加检测精确度。小尺寸且有高检测精确度的本发明的红外线检测电路和红外线检测器在红外线检测领域中可广泛应用。

Claims (21)

1.一种红外线检测电路，其特征在于，包括：

电流电压转换电路，与工作时根据接收到的红外线可产生电流信号的焦热电元件相连，所述电流电压转换电路将焦热电元件输出的电流信号转换成电压信号，且所述电流电压转换电路包括与所述焦热电元件相连的运算放大器、电容、以及用于反馈直流成分的反馈电路，所述电容和所述反馈电路并联在运算放大器的输出端和反相输入端之间；

放大电流电压转换电路输出的电压信号的放大电路；

包括开关电容、且适合传送来自放大电路的电压信号中特定频带成分的带通滤波电路；

为控制开关电容产生参考时钟信号的时钟产生电路；以及

当电压信号处于阈值或者更高时，将带通滤波电路输出的电压信号作为检测信号输出的输出电路；

2.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，还包含连接在带通滤波电路和输出电路之间的放大电路。

3.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，还包含有特定增益并连接在带通滤波电路和输出电路之间的高通滤波器。

4.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述带通滤波电路包括第一级的高通滤波器、第二级的低通滤波器以及第三级的高通滤波器。

5.如权利要求4所述的红外线检测电路，其特征在于，所述低通滤波器有一个特定增益。

6.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，还包含所述有特定增益并连接在带通滤波电路和输出电路之间的高通滤波器，且所述带通滤波电路包括第一级的高通滤波器、第二级的低通滤波器以及第三级的高通滤波器。

7.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述带通滤波电路包括第一级的低通滤波器、第二级的高通滤波器。

8.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述电流电压转换电路包括开关电容。

9.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，还包括：

时钟控制电路，连接在开关电容和时钟产生电路之间，且可与产生比时钟产生电路的参考时钟信号频率高的外部时钟信号的外部时钟发生器相连，所述时钟控制电路对参考时钟信号和所述外部时钟信号进行置换。

10.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述电流电压转换电路、放大电路、带通滤波电路、以及输出电路集成在单片中。

11.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述反馈电路包括电阻元件。

12.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述反馈电路包括集成电路。

13.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，所述放大电路包括运算放大器，所述电流电压转换电路的运算放大器的输出端通过放大电阻连接在放大电路的运算放大器的反相输入端，一个低通滤波器连接在电流电压转换电路的运算放大器的输出端和放大电路的运算放大器的正相输入端之间。

14.如权利要求13所述的红外线检测电路，其特征在于，带通滤波电路包括第一级的高通滤波器、第二级的低通滤波器以及第三级的高通滤波器。

15.如权利要求13所述的红外线检测电路，其特征在于，所述低通滤波器包括：

连接在电流电压转换电路的运算放大器的输出端和放大电路的运算放大器的正相输入端之间的电阻元件；以及

连接在放大电路的运算放大器的正相输入端和地线之间的电容。

16.如权利要求15所述的红外线检测电路，其特征在于，还包括：

与电阻元件并联的开关；以及

控制开关电路的开关控制器。

17.如权利要求16所述的红外线检测电路，其特征在于，所述电阻元件是由无杂质扩散多晶硅构成。

18.如权利要求17所述的红外线检测电路，其特征在于，所述低通滤波器还包括：

与电阻元件并联的辅助电阻电路，包括：

由无杂质扩散多晶硅构成的辅助电阻元件；以及

与辅助电阻元件串联的辅助开关；

当环境温度低于预定值时接通辅助开关的辅助开关控制器。

19.如权利要求18所述的红外线检测电路，其特征在于，

所述辅助开关控制器包括产生等效电阻的开关电容，从而用开关电容所产生的等效电阻和电阻元件的阻值得到的分压来控制开关电容。

20.如权利要求1所述的红外线检测电路，其特征在于，进一步包括产生参考电压的参考电压电路，所述参考电压电路连接在焦热电元件以及电流电压转换电路和放大电路各自运算放大器的正相输入端。

21.一个红外线检测器，其特征在于，包括：

接收红外线并根据接收到的红外线产生电流信号的焦热电元件；

将焦热电元件输出的电流信号转换成电压信号的电流电压转换电路，所述电流电压转换电路包括与焦热电元件连接的运算放大器、电容、以及用于反馈直流成分的反馈电路，所述电容和反馈电路并联在运算放大器反相输入端和输出端之间；

放大电流电压转换电路输出的电压信号的放大电路；

包括开关电容滤波器且适合传送来自放大电路的电压信号中特定频带成分的带通滤波器；

产生用于控制开关电容的参考时钟信号的时钟产生电路；以及

当电压信号处于阈值或者更高时，将带通滤波电路输出的电压信号作为检测信号输出的输出电路。

Images