CN206002207U

CN206002207U - 一种红外传感信号处理电路

Info

Publication number: CN206002207U
Application number: CN201620854080.1U
Authority: CN
Inventors: 尤军德
Original assignee: Wuxi 33 Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi 33 Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2026-07-27

Abstract

本实用新型涉及一种红外传感信号处理电路，该红外传感信号处理电路包括运算放大器、双门限比较器、比较器、状态控制器、封锁振荡器、延时振荡器和两个电阻R，运算放大器的正端输入端与两个串联电阻R的节点连接，运算放大器的输出端与双门限比较器的输入端连接，双门限比较器的输出端与状态控制器连接，状态控制器与比较器、封锁振荡器、延时振荡器连接。本实用新型的引脚少、封装尺寸小、外围器件少，在每次上电时，强制自检工作一次，方便应用产品测试和调试。

Description

一种红外传感信号处理电路

技术领域

本实用新型涉及一种信号处理电路，尤其是一种红外传感信号处理电路。

背景技术

随着微电子技术、计算机网络技术和通讯技术行业的迅速发展。人体红外感应和人体微波感应在人体感应照明、物联网传感器、数字安防系统、智能玩具、数码产品等中都有着广泛的应用。传统的红外信号处理电路，引脚多，外围器件复杂，占用PCB面积较多，不利于产品的小型化，同时传统的红外信号处理电路的最终产品，在开机检测时不完全相同，有的会工作有的不工作，造成最终产品的检测有一定的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种红外传感信号处理电路，引脚少、封装尺寸小、外围器件少，在每次上电时，强制自检工作一次，方便应用产品测试和调试。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种红外传感信号处理电路，该红外传感信号处理电路包括运算放大器、双门限比较器、比较器、状态控制器、封锁振荡器、延时振荡器和两个电阻R，运算放大器的正端输入端与两个串联电阻R的节点连接，运算放大器的输出端与双门限比较器的输入端连接，双门限比较器的输出端与状态控制器连接，状态控制器与比较器、封锁振荡器、延时振荡器连接。

进一步地，该红外传感信号处理电路还包括用于封装红外传感信号处理电路的壳体，该壳体的8个引脚分别为电源VDD、运放输出1OUT、运放负端输入1IN-、CDS检测VC、滤波电容脚BYPASS、控制信号输出OUT、延时和封锁设定脚TX/TI、电源地GND，第一引脚与电源端、一电阻R的一端连接，第二引脚与运算放大器的输出端、双门限比较器的输入端连接，第三引脚与运算放大器的负端输入端连接，第四引脚与比较器的输入端连接，第五引脚与运算放大器的正端输入端连接，第六引脚与状态控制器连接，第七引脚与封锁振荡器的一端、延时振荡器的一端连接，第八引脚与另一电阻R的一端、地端连接。

进一步地，第一引脚的工作电压范围2-5.5V，第二引脚接外置反馈电阻，第三引脚接外置反馈电阻和输入电阻，调整闭环增益以实现调节PIR的灵敏度，第四引脚的电压小于比较器的预设门限电压禁止触发，大于比较器的预设门限电压允许触发，第七引脚通过两个外接电阻设置延时时间和封锁时间，在电路检测PIR信号有效时，第六引脚由低电平跳变到高电平，在输出延迟时间TX之外和无有效PIR信号触发时，第六引脚为低电平状态。

进一步地，红外传感信号处理电路包括不连续触发和连续触发两种工作模式，通过电路内置引脚A选择实现。

进一步地，红外传感信号处理电路采用8脚封装。

本实用新型的有益效果：

1、该红外传感信号处理电路为CMOS数模混合专用集成电路；

2、该红外传感信号处理电路内置具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号预处理；

3、该红外传感信号处理电路中由双门限比较器和比较器组成双向鉴幅器，可有效抑制干扰；

4、该红外传感信号处理电路的延时时间和封锁时间分别可调，精准度高、调节范围宽；

5、该红外传感信号处理电路内置第一次上电检查模式，检查时间与所设定的延时时间相同；

6、该红外传感信号处理电路的实际应用电路外围简单，批量生产一次性通过率高，返修率低，可节约维修成本；

7、该红外传感信号处理电路的控制板体积比传统BISS001，CSC9803，LM324小1/3，器件成本也相应减少；

8、该红外传感信号处理电路内置振荡电路，便于做各类认证工作；

9、该红外传感信号处理电路的工作电压范围宽+2V～+5V，更方便各类电池供电的产品；

10、该红外传感信号处理电路的封装形式：采用SOP8。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的一种工作模式图；

图3为本实用新型的另一种工作模式图；

图4为本实用新型的封装引脚分布图；

图5为本实用新型的典型应用图。

具体实施方式

本实用新型所列举的实施例，只是用于帮助理解本实用新型，不应理解为对本实用新型保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型思想的前提下，还可以对本实用新型进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。

如图1所示，一种红外传感信号处理电路，包括运算放大器1、双门限比较器2、比较器3、状态控制器4、封锁振荡器5、延时振荡器6和两个电阻R，还包括用于封装红外传感信号处理电路的壳体，壳体的8个引脚分别为电源VDD、运放输出1OUT、运放负端输入1IN-、CDS检测VC、滤波电容脚BYPASS、控制信号输出OUT、延时和封锁设定脚TX/TI、电源地GND，第一引脚与电源端、一电阻R的一端连接，第二引脚与运算放大器1的输出端、双门限比较器2的输入端连接，第三引脚与运算放大器1的负端输入端连接，第四引脚与比较器3的输入端连接，第五引脚与运算放大器1的正端输入端、两个串联电阻R的节点连接，运算放大器1的输出端与双门限比较器2的输入端2OUT连接，双门限比较器2的输出端与状态控制器4连接，状态控制器4与比较器3、封锁振荡器5、延时振荡器6连接，第六引脚与状态控制器4连接，第七引脚与封锁振荡器5的一端、延时振荡器6的一端连接，第八引脚与另一电阻R的一端、地端连接。

运算放大器1，对输入信号进行30倍放大后输出给双门限比较器2；双门限比较器2，将放大后的信号与预设的高门限电压0.5VDD、低门限电压0.1VDD进行比较，当放大后的信号大于高门限电压或小于低门限电压，输出触发信号VS至状态控制器4；比较器3，当外部输入电压大于预设的门限电压0.2VDD时输出第一高电平至状态控制器4，当电压小于预设的门限电压时输出第一低电平至状态控制器4；状态控制器4，当电路第一次上电且电源稳定后输出第一控制信号至延时振荡器6，或者当比较器3输出为第一高电平时，接收触发信号并输出第一控制信号至延时振荡器6、第六引脚；延时振荡器6，当接收到第一控制信号开始计时，计时结束后输出第一计时结束信号至状态控制器4，状态控制器4接收到第一计时结束信号后则不接收触发信号并输出第二控制信号至封锁振荡器5、第六引脚；封锁振荡器5，当接收到第二控制信号开始计时，计时结束后输出第二计时结束信号至状态控制器4，状态控制器4接收到第二计时结束信号后则重新开始接收触发信号；第六引脚接收第一控制信号后输出第二高电平，接收第二控制信号后输出第二低电平；第五引脚的门限电压0.3VDD。

本实用新型包含不连续触发和连续触发两种工作模式，该功能选择通过电路内置引脚A选择实现，两种工作模式的说明如下：

当引脚A＝“0”时，工作方式设置为不可重复触发模式如图2，所谓不可重复触发模式指的是当VC高电平有效时，触发信号VS的第一个上升沿跳变将使OUT脚输出高电平，芯片进入TX触发延时定时和TI触发封锁定时阶段，在此阶段内如果再来VS触发信号，VS触发信号将是无效的，一直到TX和TI定时结束，触发信号VS重新有效；当引脚A＝“1”时，工作方式设置为可重复触发模式如图3，所谓可重复触发模式指的是当VC高电平有效时，触发信号VS的第一个上升沿跳变将使OUT脚输出高电平，芯片进入TX触发延时定时阶段，在TX阶段内VS一直有效，在此阶段内如果有VS上升沿跳变再次触发，芯片将重新计数TX触发延时定时，一直到TX定时结束才使VS触发信号无效进入TI封锁定时阶段，在TI封锁定时结束后，触发信号VS才重新有效。

本实用新型采用SOP8封装后如图4所示，各引脚的定义和功能如下：

第一引脚VDD-工作电源正端，范围为2～5.5V。

第二引脚1OUT-运算放大器的是输出端，接外置反馈电阻。

第三引脚1IN--运算放大器的负端输入端，接外置反馈电阻和输入电阻，调整闭环增益以实现调节PIR感应的灵敏度。

第四引脚VC-CDS检测(高电平有效)，VC＜0.2VDD禁止触发，VC＞0.2VDD允许触发。

第五引脚BYPASS-滤波电容脚，为0.3VDD。

第六引脚OUT-控制信号输出端，电路检测PIR信号有效时，OUT由低电平跳变到高电平；在输出延迟时间TX之外和无有效PIR信号触发时，OUT为低电平状态。

第七引脚TX/TI-延时时间和封锁时间设置脚，通过两个电阻设置延时时间和封锁时间。

第八引脚GND-电源地线。

如图5所示，本实用新型的典型应用：R1和R2为调节延时时间和封锁时间，R4为调节感应距离，可根据需要自行调节。

感应距离：

调节R4可以设定感应距离，R4＝2MΩ对应感应距离7米左右，R4＝2.5MΩ对应感应距离10米左右。

延时时间(TX)和封锁时间(TI)：

R1和R2为调节延时时间和封锁时间。对应延时时间计算公式如下：

OUT为高电平时，R1一端接OUT为高电平，R1和R2的分压电压值决定了延时时间，延时时间如下：

R1(KΩ)	R2(KΩ)	延时时间(S)
			300	100	3.5
200	200	9
			100	300	35
90	300	160

OUT为低电平时，R1和R2的并联电阻值决定了封锁时间，封锁时间如下：

下表为典型R1和R2并联电阻值封锁时间，比如R1＝200K，R2＝200K对应R1和R2并联值为100K：

R1并联R2(KΩ)	封锁时间(S)
		100	0.95
200	1.5
		300	1.9
500	4

设置封锁时间的时候，R1和R2的比例值可以同比例放大，对应延时时间不变。

比如R1＝100K，R2＝300K，对应延时时间35S，此时R1和R2并联值对应封锁时间约0.9秒，那么我要调大封锁时间，比如调整为R1＝200K和R2＝600K，这样延时时间还是35秒，但是R1和R2的并联值变大，对应封锁时间约1.4S。

R3和光敏电阻用来设置白天和黑夜工作状态，可以根据需要设置。电源电压可根据客户需要设置，由于电源电压会影响延时时间和封锁时间，建议采用LDO保证电源稳定。

本实用新型可适用于花园、车库、走廊、楼道等场合的自动节能照明，家庭、商店、办公室、工厂等场合的监控、报警、门铃系统，电子相框、数码相机、打猎相机等数码产品的节能、控制系统中，微波感应控制器。

Claims

1.一种红外传感信号处理电路，所述红外传感信号处理电路包括运算放大器(1)、双门限比较器(2)、比较器(3)、状态控制器(4)、封锁振荡器(5)、延时振荡器(6)和两个电阻R，其特征在于：所述运算放大器(1)的正端输入端与两个串联电阻R的节点连接，运算放大器(1)的输出端与双门限比较器(2)的输入端连接，双门限比较器(2)的输出端与状态控制器(4)连接，状态控制器(4)与比较器(3)、封锁振荡器(5)、延时振荡器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的红外传感信号处理电路，其特征在于：所述红外传感信号处理电路还包括用于封装红外传感信号处理电路的壳体，该壳体的8个引脚分别为电源VDD、运放输出1OUT、运放负端输入1IN-、CDS检测VC、滤波电容脚BYPASS、控制信号输出OUT、延时和封锁设定脚TX/TI、电源地GND，第一引脚与电源端、一电阻R的一端连接，第二引脚与运算放大器(1)的输出端、双门限比较器(2)的输入端连接，第三引脚与运算放大器(1)的负端输入端连接，第四引脚与比较器(3)的输入端连接，第五引脚与运算放大器(1)的正端输入端连接，第六引脚与状态控制器(4)连接，第七引脚与封锁振荡器(5)的一端、延时振荡器(6)的一端连接，第八引脚与另一电阻R的一端、地端连接。

3.根据权利要求2所述的红外传感信号处理电路，其特征在于：所述第一引脚的工作电压范围2-5.5V，第二引脚接外置反馈电阻，第三引脚接外置反馈电阻和输入电阻，调整闭环增益以实现调节PIR的灵敏度，第四引脚的电压小于比较器(3)的预设门限电压禁止触发，大于比较器(3)的预设门限电压允许触发，第七引脚通过两个外接电阻设置延时时间和封锁时间，在电路检测PIR信号有效时，第六引脚由低电平跳变到高电平，在输出延迟时间TX之外和无有效PIR信号触发时，第六引脚为低电平状态。

4.根据权利要求1所述的红外传感信号处理电路，其特征在于：所述红外传感信号处理电路包括不连续触发和连续触发两种工作模式，通过电路内置引脚A选择实现。

5.根据权利要求1所述的红外传感信号处理电路，其特征在于：所述红外传感信号处理电路采用8脚封装。