CN203659204U - 载波信号的解调电路及遥控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种载波信号的解调电路及具有该解调电路的遥控系统。该载波信号的解调电路包括主控制器、降压单元、三极管、第一滤波单元以及逻辑门电路。三极管的基极与降压单元的输出端连接，发射极接地，集电极与外部直流电源、第一滤波单元的输入端连接。逻辑门电路的第一输入端与第一滤波单元的输出端连接，逻辑门电路的第二输入端与降压单元的输出端连接，逻辑门电路的输出端与主控制器连接。本实用新型克服了现有技术中RC滤波电路所带来的上升沿与下降沿变化缓慢而导致解调出来的编码信号误差大的问题，进一步提高了遥控系统有效控制设备的能力。

Description

载波信号的解调电路及遥控系统

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种载波信号的解调电路及遥控系统。

背景技术

随着智能家居的日益普及，各种带红外控制功能的家居家电也正占领人们的日常生活，从而造成家庭中存在有各种各样的遥控器，给人们带来很大的不便。此时就迫切的需要有一种综合型遥控器，可以学习家庭中所有的红外遥控器。传统遥控器的硬件解调电路通常采用比较常见的三极管、电阻电容等对载波信号进行简单的滤波。由于解调电路靠单纯的RC电路实现滤波，导致解调输出至主控制器的编码信号与原始的编码信号相比误差非常大，进而导致遥控器调制输出的信号与受控设备所能有效识别的信号不一致，从而使得遥控器无法有效地控制设备。

实用新型内容

本实用新型提供一种载波信号的解调电路，旨在减少解调电路输出至主控制器的编码信号的误差，从而提高遥控系统有效控制设备的能力。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种载波信号的解调电路，包括用于接收编码信号并对接收到的编码信号进行调制输出的主控制器，该解调电路还包括：

降压单元，对接收到的载波信号进行降压限流处理并在其输出端输出限制电压；

三极管，接收所述降压单元输出的限制电压，并对所述限制电压进行反相放大后由集电极输出反相放大电压；

第一滤波单元，接收所述三极管的集电极输出的反相放大电压，并对所述反相放大电压进行高频滤波后由其输出端输出滤波电压；

逻辑门电路，包括第一输入端、第二输入端以及输出端，所述逻辑门电路将所述第一输入端接收所述第一滤波单元输出的滤波电压与所述第二输出端接收所述降压单元输出的限制电压进行逻辑处理，并在逻辑门电路的输出端输出逻辑处理后的电平信号；其中，

所述三极管的基极与所述降压单元的输出端连接，发射极接地，集电极与外部直流电源、第一滤波单元的输入端连接；所述逻辑门电路的第一输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，所述逻辑门电路的第二输入端与所述降压单元的输出端连接，所述逻辑门电路的输出端与所述主控制器连接。

优选地，所述降压单元包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述载波信号连接，另一端与所述三极管的基极连接。

优选地，所述第一滤波单元包括二极管和第一滤波电容，所述二极管的阳极与所述三极管的集电极连接，所述二极管的阴极与所述逻辑门电路的第一输入端连接，且所述二极管的阴极经所述第一滤波电容接地。

优选地，所述逻辑门电路包括一具有两输入端和一输出端的或非门；所述或非门的一输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，另一输入端与所述降压单元的输出端连接，输出端与所述主控制器连接；所述或非门将所述第一滤波单元输出的滤波电压与降压单元输出的限制电压相或并取反处理，并将处理后的电平信号输出至主控制器。

优选地，所述逻辑门电路包括两非门和一具有两输入端和一输出端的与门，第一非门的输入端连接至第一滤波单元的输出端，输出端连接至与门的第一输入端；第二非门的输入端连接至降压单元的输出端，输出端连接至与门的第二输入端，与门的输出端连接至主控制器，所述第一非门将所述第一滤波单元输出的滤波电压取反并输出反相滤波电压，所述第二非门将所述降压单元输出的限制电压取反并输出反相限制电压，所述与门将所述反相滤波电压与反相限制电压相与后输出编码信号至主控制器。

优选地，该解调电路还包括用于对所述第一滤波单元输出的滤波电压进行分压的分压单元；所述分压单元的输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，所述分压单元的输出端与所述逻辑门电路的第一输入端连接。

优选地，所述分压单元包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻一端与所述第一滤波单元的输出端连接，另一端经所述第三电阻接地，所述第二电阻与第三电阻之间的节点与所述逻辑门电路的第一输入端连接。

优选地，该解调电路还包括第二滤波单元，所述第二滤波单元的一端连接至所述第二电阻与第三电阻之间的节点，另一端接地。

优选地，所述第二滤波单元包括第二滤波电容，所述第二滤波电容的一端连接至所述第二电阻与第三电阻之间的节点，另一端接地。

本实用新型提供一种遥控系统，该遥控系统具有载波信号的解调电路，载波信号的解调电路包括用于接收所述解调电路输出的信号并对接收到的信号进行调制输出的主控制器，该解调电路还包括：

降压单元，接收载波信号，所述降压单元对所述载波信号进行降压限流处理并在其输出端输出限制电压；

三极管，接收所述降压单元输出的限制电压，所述三极管对所述限制电压进行反相放大并在集电极输出反相放大电压；

第一滤波单元，接收所述三极管集电极输出的反相放大电压，所述第一滤波单元对所述反相放大电压进行高频滤波并在其输出端输出滤波电压；

逻辑门电路，包括第一输入端、第二输入端以及输出端，所述第一输入端接收所述第一滤波单元输出的滤波电压，所述第二输出端接收所述降压单元输出的限制电压，所述逻辑门电路比较所述滤波电压和所述限制电压，所述逻辑门电路根据比较的结果输出电平信号至所述主控制器，

所述三极管的基极与所述降压单元的输出端连接，发射极接地，集电极与外部直流电源、第一滤波单元的输入端连接；所述逻辑门电路的第一输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，所述逻辑门电路的第二输入端与所述降压单元的输出端连接，所述逻辑门电路的输出端与所述主控制器连接。

本实用新型的解调电路主要包括降压单元、三极管、第一滤波单元以及逻辑门电路。降压单元对信号接收装置输出的载波信号进行降压分流，并输出限制电压至三极管。三极管对限制电压进行反相放大并输出反相放大电压至第一滤波单元。第一滤波单元对反相放大电压进行高频滤波，并将滤波后的电压输出至逻辑门电路。当载波群输出至解调电路时，逻辑门电路将输出低电平至主控制器。当载波群结束后，逻辑门电路输出高电平至主控制器。本实用新型相比现有技术中的硬件解调电路，进一步增加了逻辑门电路。逻辑门电路的设置，克服了现有技术中RC滤波电路所带来的上升沿与下降沿波形变化缓慢而导致解调出来的编码信号误差大的问题，进一步提高了遥控系统有效控制设备的能力。

附图说明

图1为本实用新型载波信号的解调电路第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型载波信号的解调电路第二实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1和图2，图1为本实用新型载波信号的解调电路第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型载波信号的解调电路第二实施例的结构示意图。

第一实施例：本实施例提供的一种载波信号的解调电路，该解调电路主要用于遥控系统中。该遥控系统一般在解调电路的前端设置一不带解调功能的信号接收装置。该信号接收装置接收到载波信号后，进一步对载波信号进行反相处理，并输出信号至解调电路。解调电路接收载波信号，将载波信号中的高频信号过滤，并输出编码信号至主控制器。主控制器接收到编码信号后再将编码信号调制输出至受控设备上，从而实现了遥控系统对设备的控制。应当说明的是，该载波信号可以为红外载波信号或其他载波信号。

载波信号的解调电路包括用于接收编码信号并对接收到的编码信号进行调制输出的主控制器U。该解调电路还包括降压单元1、三极管Q、第一滤波单元2以及逻辑门电路3。其中，逻辑门电路3包括第一输入端、第二输入端以及输出端。三极管Q的基极与降压单元1的输出端连接，发射极接地，集电极与外部直流电源VCC、第一滤波单元2的输入端连接。逻辑门电路3的第一输入端与第一滤波单元2的输出端连接，逻辑门电路3的第二输入端与降压单元1的输出端连接，逻辑门电路3的输出端与主控制器U连接。应当说明的是，外部直流电源VCC的电压值可根据实际情况进行设定。在本实施例中，外部直流电源VCC的电压值为3.3V。

降压单元1：用于接收载波信号，降压单元1对载波信号进行降压和限流的处理，并在其输出端输出限制电压。应当说明的是，载波信号经过降压单元1限流，避免了流入三极管Q基极的电流过大而导致三极管Q烧坏。另一方面，降压单元1对载波信号进行了降压，主要是保证了降压单元1输出至逻辑门电路3中的电压较低，从而使得降压单元1输出低电平信号至逻辑门电路3。应当说明的是，限制电压应当低于逻辑门电路3的临界电压。在本实施例中，降压单元1输出的限制电压低于2V。具体地，降压单元1包括第一电阻R1，第一电阻R1的一端与载波信号连接，另一端与三极管Q的基极连接。优选地，第一电阻R1的阻值为3.3KΩ。应当说明的是，第一电阻R1具体的阻值大小可以根据实际情况进行设定，只要其能实现对输出电流进一步减小，并将输出电压降低至逻辑门电路3的临界电压即可。

三极管Q：接收降压单元1输出的限制电压，三极管Q对限制电压进行反相放大并在集电极输出反相放大电压。应当说明的是，三极管Q为NPN三极管。

第一滤波单元2：第一滤波单元2的输入端与三极管Q的集电极连接。该单元接收三极管Q集电极输出的反相放大电压。第一滤波单元2进一步对反相放大电压进行高频滤波，进而将载波信号中的高频信号滤除，并在其输出端输出滤波电压。具体地，第一滤波单元2包括二极管D和第一滤波电容C1，二极管D的阳极与三极管Q的集电极连接，二极管D的阴极与逻辑门电路3的第一输入端连接，且二极管D的阴极经第一滤波电容C1接地。

逻辑门电路3：第一滤波单元2受充放电的影响，滤波后波形在上升沿和下降沿变化缓慢。若滤波后的电压直接输出至主控制器U，主控制器U对波形进行采样。由于波形在上升沿和下降沿变化缓慢，主控制器U采样得出的脉宽与原始编码信号的脉宽相比误差大，而导致采样后的编码信号与原始信号不一致，进而导致遥控器调制输出的信号与设备有效识别的信号不一致，从而使得遥控系统无法有效控制设备。为了改变这个问题，我们采用了一个逻辑门电路3。具体地，逻辑门电路3包括一具有两个输入端和一个输出端的或非门A，该或非门A的有效临界电压为2V，即大于2V为高电压，小于2V为低电压。或非门A的第一输入端与第一滤波单元2的输出端连接，第二输入端与降压单元1的输出端连接，输出端与主控制器U连接。已知降压单元1输出的电压低于2V，即或非门A第二输入端为低电平，因此该输入端不影响或非门A的输出。或非门A的第一输入端与第一滤波单元2连接，用于接收滤波电压。或非门A的输出信号主要受滤波电压影响。当滤波电压上升沿高于2V时，或非门A输出低电平；当滤波电压下降沿低于2V时，输出为高电平，从而得出载波信号的编码信号。进一步地，或非门A将编码信号输出至主控制器U，主控制器U在对编码信号进行调制输出，控制受控设备。

解调电路的工作原理：或非门A具有第一输入端、第二输入端和输出端。信号接收装置接收到载波信号，并将载波信号反相后输出至解调电路。载波信号首先经过第一电阻R1降压限流处理，减小输入至三极管Q的电流，并将电压降低至或非门A的临界电压以下。当载波群来临时，载波信号跳变为低电平，或非门A的第一输入端为低电平。三极管Q截止，二极管D导通，从而使得或非门A的第二输入端为高电平，并同时对第一滤波电容C1进行充电。或非门A的输出端输出的编码信号为低电平。当载波信号由低电平跳变为高电平时，高电平经过降压单元1降压后低于2V，并使得三极管Q导通，或非门A的第一输入端输入仍为低电平。三极管Q导通，二极管D截止，第一滤波电容C1放电，使得或非门A第二输入端的电压波形由约为3.3V缓慢下降，从而使得或非门A的输入电压仍然维持一段时间的高电平状态。当载波信号继续跳变为低电平时，三极管Q截止，二极管D导通，第一滤波电容C1充电，或非门A的输入端为高电平。在载波群输入的过程中，由于载波群中的高低电平间隔非常短，第一滤波电容反复充放电，使得或非门A始终输出低电平。当载波群结束后，载波信号由低电平跳变为高电平，高电平使得三极管Q导通，二极管D截止，第一滤波电容C1彻底放电。由于第一滤波电容C1的放电作用，或非门A第二输入端电压波形呈现出缓慢下降的过程。由于载波信号持续长时间的高电平，或非门A的第二输入端最终变为低电平，从而使得其输出端输出高电平。周而复始，或非门A输出编码信号至主控制器U。

本实用新型的解调电路主要包括降压单元1、三极管Q、第一滤波单元2以及逻辑门电路3。降压单元1对信号接收装置输出的载波信号进行降压限流，并输出限制电压至三极管Q。三极管Q对限制电压进行反相放大并输出反相放大电压至第一滤波单元2。第一滤波单元2对反相放大电压进行高频滤波，并将滤波后的电压输出至逻辑门电路3。当载波群输出至解调电路时，逻辑门电路3将输出低电平至主控制器U。当载波群结束后，逻辑门电路3输出高电平至主控制器U。本实用新型相比现有技术中的硬件解调电路，进一步增加了逻辑门电路3。逻辑门电路3的设置，克服了现有技术中RC滤波电路所带来的上升沿与下降沿波形变化缓慢而导致解调出来的编码信号误差大的问题，进一步提高了遥控系统有效控制设备的能力。

基于第一实施例，在第二实施例中，逻辑门电路3还可以是另外一种方案。该逻辑门电路3包括两非门和一具有第一输入端、第二输入的和输出端的与门D。其中，两非门包括第一非门B和第二非门C。第一非门B的输入端连接至第一滤波单元2的输出端，输出端连接至与门D的第一输入端。第二非门C的输入端连接至降压单元1的输出端，输出端连接至与门D的第二输入端。与门D的输出端连接至主控制器U。第一非门B将第一滤波单元2输出的滤波电压取反并输出反相滤波电压，第二非门C将降压单元1输出的限制电压取反并输出反相限制电压，与门D将反相滤波电压与反相限制电压相与后输出编码信号至主控制器U。应当说明的是，本实施例中的逻辑门电路3所要达到的效果与第一实施例中的逻辑门电路3相同，请参考第一实施例理解本技术方案，在此不再赘述。

进一步地，载波信号的解调电路还包括用于对第一滤波单元2输出的滤波电压进行分压的分压单元4。分压单元4的输入端与第一滤波单元2的输出端连接，分压单元4的输出端与逻辑门电路3的第一输入端连接。分压单元4设置于第一滤波单元2与逻辑门电路3之间，主要是根据逻辑门电路3的临界电压调整第一滤波单元2输出至逻辑门电路3的电压，从而提高了整个解调电路采样脉宽调整的灵活性。具体地，分压单元4包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2一端与第一滤波单元2的输出端连接，另一端经第三电阻R3接地，第二电阻R2与第三电阻R3之间的节点与逻辑门电路3的第一输入端连接。根据逻辑门电路3的临界电压，调整第二电阻R2与第三电阻R3的比值，即可实现对解调电路的采样脉宽的调整。

基于上述实施例，进一步地，载波信号的解调电路还包括第二滤波单元5，第二滤波单元5的一端连接至第二电阻R2与第三电阻R3之间的节点，另一端接地。第二滤波单元5主要对第一滤波单元2输出至逻辑门电路3的滤波电压进一步滤波，减少输出编码信号的误差。具体地，第二滤波单元5包括第二滤波电容C2，第二滤波电容C2的一端连接至第二电阻R2与第三电阻R3之间的节点，另一端接地。应当说明的是，第二滤波电容C2的大小可以根据实际情况进行设置，在此不作进一步的限定。

本实用新型还提供一种遥控系统，该遥控系统包括载波信号的解调电路。该载波信号的解调电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的遥控系统采用了上述载波信号的解调电路的技术方案，因此该遥控系统具有上述载波信号的解调电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种载波信号的解调电路，包括用于接收编码信号并对接收到的编码信号进行调制输出的主控制器，其特征在于，所述解调电路还包括：

降压单元，对接收到的载波信号进行降压限流处理并在其输出端输出限制电压；

三极管，接收所述降压单元输出的限制电压，并对所述限制电压进行反相放大后由集电极输出反相放大电压；

第一滤波单元，接收所述三极管的集电极输出的反相放大电压，并对所述反相放大电压进行高频滤波后由其输出端输出滤波电压；

逻辑门电路，包括第一输入端、第二输入端以及输出端，所述逻辑门电路将所述第一输入端接收所述第一滤波单元输出的滤波电压与所述第二输出端接收所述降压单元输出的限制电压进行逻辑处理，并在逻辑门电路的输出端输出逻辑处理后的电平信号；其中，

所述三极管的基极与所述降压单元的输出端连接，发射极接地，集电极与外部直流电源、第一滤波单元的输入端连接；所述逻辑门电路的第一输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，所述逻辑门电路的第二输入端与所述降压单元的输出端连接，所述逻辑门电路的输出端与所述主控制器连接。

2.如权利要求1所述的解调电路，其特征在于，所述降压单元包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述载波信号连接，另一端与所述三极管的基极连接。

3.如权利要求1所述的解调电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括二极管和第一滤波电容，所述二极管的阳极与所述三极管的集电极连接，所述二极管的阴极与所述逻辑门电路的第一输入端连接，且所述二极管的阴极经所述第一滤波电容接地。

4.如权利要求1所述的解调电路，其特征在于，所述逻辑门电路包括一具有两输入端和一输出端的或非门；所述或非门的一输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，另一输入端与所述降压单元的输出端连接，输出端与所述主控制器连接；所述或非门将所述第一滤波单元输出的滤波电压与降压单元输出的限制电压相或并取反处理，并将处理后的电平信号输出至主控制器。

5.如权利要求1所述的解调电路，其特征在于，所述逻辑门电路包括两非门和一具有两输入端和一输出端的与门，第一非门的输入端连接至第一滤波单元的输出端，输出端连接至与门的第一输入端；第二非门的输入端连接至降压单元的输出端，输出端连接至与门的第二输入端，与门的输出端连接至主控制器，所述第一非门将所述第一滤波单元输出的滤波电压取反并输出反相滤波电压，所述第二非门将所述降压单元输出的限制电压取反并输出反相限制电压，所述与门将所述反相滤波电压与反相限制电压相与后输出编码信号至主控制器。

6.如权利要求1所述的解调电路，其特征在于，还包括用于对所述第一滤波单元输出的滤波电压进行分压的分压单元；所述分压单元的输入端与所述第一滤波单元的输出端连接，所述分压单元的输出端与所述逻辑门电路的第一输入端连接。

7.如权利要求6所述的解调电路，其特征在于，所述分压单元包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻一端与所述第一滤波单元的输出端连接，另一端经所述第三电阻接地，所述第二电阻与第三电阻之间的节点与所述逻辑门电路的第一输入端连接。

8.如权利要求7所述的解调电路，其特征在于，还包括第二滤波单元，所述第二滤波单元的一端连接至所述第二电阻与第三电阻之间的节点，另一端接地。

9.如权利要求8所述的解调电路，其特征在于，所述第二滤波单元包括第二滤波电容，所述第二滤波电容的一端连接至所述第二电阻与第三电阻之间的节点，另一端接地。

10.一种遥控系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的载波信号的解调电路。

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