CN205246869U - 红外发射电路及具有该电路的红外收发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外发射电路及具有该电路的红外收发器，红外发射电路包括红外发光二极管和三极管，所述三极管的集电极、发射极和所述红外发光二极管串联连接在供电电源端和接地端之间，所述三极管的基极接收待发射信号，所述三极管的基极还连接有分压电阻网络，所述分压电阻网络包括串联连接在所述供电电源端和所述接地端之间的第一分压电阻支路和第二分压电阻支路，所述三极管的基极连接在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路的连接节点处，至少在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路中的其中一个分压电阻支路中设置有数字电位器。应用本实用新型，能够智能化调整红外发射距离及红外收发器的检测灵敏度。

Description

红外发射电路及具有该电路的红外收发器

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体地说，是涉及一种红外发射电路及具有该电路的红外收发器。

背景技术

红外收发器包括有红外发射电路和红外接收电路，红外发射电路利用发射管将电信号转换为红外线信号并发出；当红外线信号被目标遮挡时，会发生反射或散射；被发射或散射的红外线可以被红外接收电路检测到。那么，根据红外接收电路的检测信号可以判断在检测范围内是否存在目标；根据红外发射电路发出红外线的时间、红外接收电路检测到信号的时间及红外线传输速度，可以计算出目标距离或高度。因而，红外收发器被广泛应用在目标探测、测距及测高等场合。

灵敏度是红外收发器的一个重要指标，而灵敏度可调整是反映红外收发器高性能的重要性能指标。现有部分红外收发器中的红外发射电路可以通过调整发射功率来调节红外发射距离，进而实现红外收发器的灵敏度可调，但是，红外发射电路发射功率的调整只能手动来操作，无法实现智能自动调整，且调整范围较小，限制了在智能化产品及更广领域的应用。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种红外发射电路，该红外发射电路能够智能化调整发射距离。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种红外发射电路，包括红外发光二极管和三极管，所述三极管的集电极、发射极和所述红外发光二极管串联连接在供电电源端和接地端之间，所述三极管的基极接收待发射信号，所述三极管的基极还连接有分压电阻网络，所述分压电阻网络包括串联连接在所述供电电源端和所述接地端之间的第一分压电阻支路和第二分压电阻支路，所述三极管的基极连接在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路的连接节点处，至少在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路中的其中一个分压电阻支路中设置有数字电位器。

如上所述的红外发射电路，为增大调整范围，所述第一分压电阻支路的一端连接所述供电电源端，所述第二分压电阻支路的一端连接所述接地端，所述第一分压电阻支路包括所述数字电位器和第一调整电阻，所述数字电位器与所述第一调整电阻串联连接，所述第二分压电阻支路包括并联连接的第一模拟电位器和第二调整电阻。

如上所述的红外发射电路，为提高电路抗干扰能力、降低误测率，所述红外发射电路还包括输出所述待发射信号的调制电路，所述调制电路包括方波调制器、连接在所述方波调制器的输出端和所述接地端之间的第一调制电阻、与所述第一调制电阻并联连接的第二模拟电位器以及正极与所述第二模拟电位器的滑动端连接的隔直电容，所述隔直电容的负极连接在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路的连接节点处、进而与所述三极管的基极连接，所述方波调制器的电源端与所述供电电源端连接。

如上所述的红外发射电路，所述供电电源端为受控电源端，以实现通过对电源的控制对红外发射电路进行工作控制。

本实用新型的目的之二是提供一种能实现灵敏度智能化调整的红外收发器，包括红外发射电路和红外接收电路，所述红外发射电路采用上述的结构来实现。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型提供的红外发射电路中，在三极管的基极连接分压电阻网络，在分压电阻网络的其中一个分压电阻支路中设置数字电位器，数字电位器能够通过编程控制信号自动改变所输出的电阻值，进而改变三极管的基极电压；三极管的基极电压变化，引起红外发光二极管的发射功率变化，发射功率的变化引起红外发射距离的变化，从而实现了智能化调整红外发射电路发射距离的目的。将该红外发射电路构成红外收发器，则实现了红外收发器灵敏度的智能化调整。

2、在构成分压电阻网络的一个分压电阻支路中设置数字电位器，在另一个分压电阻支路中设置模拟电位器，能够通过两个电位器阻值的配合，控制三极管处于深度饱和与截止交替的工作状态；通过调整深度饱和程度，能够获得宽范围的驱动电流，进而增大红外发射距离的调整范围；而当三极管处于截止状态时，彻底关闭发光二极管，节省电能。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型红外发射电路一个实施例的结构框图；

图2是本实用新型红外发射电路另一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

请参见图1，该图所示为本实用新型红外发射电路一个实施例的结构框图。

如图1所示意，该实施例的红外发射电路包括红外发光二极管D和三极管U，红外发光二极管D的阳极与供电电源端VCC连接，其阴极与三极管U的集电极c连接，三级管U的发射极e与接地端GND连接，而三极管U的基极b与提供待发射信号S的电路连接，用来接收待发射信号S。此外，三极管U的基极b还连接有分压电阻网络。具体来说，分压电阻网络包括第一分压电阻支路和第二分压电阻支路，第一分压电阻支路一端与供电电源端VCC连接，另一端与第二分压电阻支路连接，第二分压电阻支路的另一端与接地端GND连接，而三极管U的基极b连接在第一分压电阻支路和第二分压电阻支路的连接节点处。其中，第一分压电阻支路或/和第二分压电阻支路中设置有数字电位器，也即，至少在其中一个分压电阻支路中设置有数字电位器。

数字电位器能够通过控制器发出的控制信号自动改变所输出的电阻值，那么，当数字电位器的电阻值发生变化时，分压电阻网络中的电流变化，第二分压电阻支路上的电压变化，也即三极管U的基极电压和基极电流发生变化。三极管U的基极电压和基极电流变化，其集电极电流变化，也即流过发光二极管D的电流发生变化。由于发光二极管D的压降固定不变，当其流过的电流变化时，发光二极管D的发射功率发生变化，而发射功率的变化会使得红外发射距离发生变化。因此，利用控制器发出控制信号自动调整数字电位器，能够实现红外发射距离的变化，进而实现了对红外发射电路发射距离的智能化调整。

在用上述红外发射电路加上红外接收器形成红外收发器时，红外发射距离的远近反映了红外收发器的检测灵敏度，红外发射距离越远，检测灵敏度也高。因而，通过对红外发射电路进行发射距离的智能化调整，实现了红外收发器灵敏度的智能化调整。

请参见图2，该图示出了本实用新型红外发射电路另一个实施例的电路原理图。

如图2所示意，该实施例的红外发射电路包括红外发光二极管DS11和三极管U8，红外发光二极管DS11的阳极通过电阻R12、R13及R14构成的并联电阻网络连接供电电源端VC_5V2，其阴极与三极管U8的集电极3c连接；三极管U8的发射极2e与接地端GND连接。

在该实施例中，数字电位器U6与第一调整电阻R16串联连接，形成第一分压电阻支路，且数字电位器U6的供电端VCC连接供电电源端VC_5V2；第一模拟电位器R29与第二调整电阻R21并联连接，形成第二分压电阻支路，且在第二分压电阻支路中，第一模拟电位器R29滑动端所连接的第二分压电阻支路的一端（图2中为上端）与第一调整电阻R16连接，第二分压电阻支路的另一端（图2中为下端）与接地端GND连接。三极管U8的基极1b连接在第一分压电阻支路与第二分压电阻支路的连接节点处，也即连接在第一调整电阻R16和第二调整电阻R21的连接节点处。

此外，为避免可见光对红外发射光的影响，提供电路抗干扰能力、降低误测率，该实施例的红外发射电路还包括有待发射信号的调制电路。具体来说，调制电路包括方波调制器J4，该方波调制器J4的电源端2与供电电源端VC_5V2连接，方波调制器J4的输出端1和接地端GND之间设置有第一调制电阻R15及与第一调制电阻R15并联连接的第二模拟电位器R30，第二模拟电位器R30的滑动端2上连接有隔直电容C11，隔直电容C11的负极连接在第一分压电阻支路和第二分压电阻支路的连接节点处、并与三极管的基极1b连接。调制管J4在加电后，可以产生频率一定、占空比一定的方波信号。为满足后续信号放大电路的需求，该方波信号先经第一模拟电位器R30进行幅度调节，然后经隔直电容C11进行直流成分隔离，输出待发射信号，确保在三极管U8的基极1b上得到符合放大信号要求的交流调整电信号。该信号经三极管U8放大后，由发光二极管DS11将信号转换成光信号发出。

而且，在工作过程中，可以随时通过控制器向数字电位器U6发出调整指令，改变数字电位器U6的输出电阻值，改变三极管U8的基极电压，继而实现对发光二极管DS11发光功率的调整，达到调整红外发射电路发射距离的调整。

该实施例通过在第一分压电阻支路中设置数字电位器U6，能够在工作时利用数字电位器U6实现对整个红外发射电路发射距离的智能化调整。而为解决数字电位器的调整范围小的缺点，在第二分压电阻支路中设置第一模拟电位器R29，利用模拟电位器的宽电阻范围来增大对整个红外发射电路发射距离的宽范围调整。也即，利用第一模拟电位器R29调整红外发射电路的调整范围，在模拟电位器所限定的宽调整范围内，再利用数字电位器U6实现智能化小范围调整。而且，通过两个电位器阻值的配合，以及第一调整电阻R16及第二调整电阻R21的配合，能够控制三极管处于深度饱和与截止交替的工作状态；通过调整深度饱和程度，能够获得宽范围的驱动电流，进而增大红外发射距离的调整范围；而当三极管处于截止状态时，彻底关闭发光二极管，节省电能。

而且，在该实施例中，供电电源端VC_5V2优选为受控电源端，那么，通过对该供电电源进行控制，即可思想对红外发射电路的工作状态进行控制。例如，若控制供电电源端VC_5V2输出电源电压，整个红外发射电路上电工作，发出红外信号；若关闭供电电源端VC_5V2的输出电源电压，整个红外发射电路断电，不能工作。因而，能够控制红外发射电路是否工作，满足特定场合的需求，如在运动员敏捷性训练仪中应用。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种红外发射电路，包括红外发光二极管和三极管，所述三极管的集电极、发射极和所述红外发光二极管串联连接在供电电源端和接地端之间，所述三极管的基极接收待发射信号，其特征在于，所述三极管的基极还连接有分压电阻网络，所述分压电阻网络包括串联连接在所述供电电源端和所述接地端之间的第一分压电阻支路和第二分压电阻支路，所述三极管的基极连接在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路的连接节点处，至少在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路中的其中一个分压电阻支路中设置有数字电位器。

2.根据权利要求1所述的红外发射电路，其特征在于，所述第一分压电阻支路的一端连接所述供电电源端，所述第二分压电阻支路的一端连接所述接地端，所述第一分压电阻支路包括所述数字电位器和第一调整电阻，所述数字电位器与所述第一调整电阻串联连接，所述第二分压电阻支路包括并联连接的第一模拟电位器和第二调整电阻。

3.根据权利要求1所述的红外发射电路，其特征在于，所述红外发射电路还包括输出所述待发射信号的调制电路，所述调制电路包括方波调制器、连接在所述方波调制器的输出端和所述接地端之间的第一调制电阻、与所述第一调制电阻并联连接的第二模拟电位器以及正极与所述第二模拟电位器的滑动端连接的隔直电容，所述隔直电容的负极连接在所述第一分压电阻支路和所述第二分压电阻支路的连接节点处、进而与所述三极管的基极连接，所述方波调制器的电源端与所述供电电源端连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外发射电路，其特征在于，所述供电电源端为受控电源端。

5.一种红外收发器，包括红外发射电路和红外接收电路，其特征在于，所述红外发射电路采用上述权利要求1至4中任一项所述的红外发射电路。