CN215773082U - 红外信号检测电路及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种红外信号检测电路及装置，所述红外信号检测电路包括：红外接收二极管、信号放大模块以及电容触控芯片，所述信号放大模块分别与所述红外接收二极管以及所述电容触控芯片相连接。采用本申请实施例，可以解决由红外信号产生的变化信号变化幅度较小导致的电容触控芯片无法正常采集信号的问题。

Description

红外信号检测电路及装置

技术领域

本申请涉及电路领域，尤其涉及一种红外信号检测电路及装置。

背景技术

随着集成电路的快速发展，电容触控芯片逐渐开始应用在红外信号检测领域，红外接收二极管收到红外光照射时会产生反向光电流，反向光电流流经上拉电阻，增大上拉电阻的电压差，电容触控芯片通过检测上拉电阻的电压差来检测红外信号。但当用于室外有太阳光或者室内有较强钨丝光的场景时，红外接收二极管进入饱以及区，反向光电流随红外信号变化而幅度变化变小，存在由于电容触控芯片接收信号幅度小而导致无法正常采集信号，进而降低了信号检测的精准度。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种红外信号检测电路，可以解决由红外信号变化产生的反向光电流变化幅度较小导致的电容触控芯片无法正常采集信号的问题。

所述技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种红外信号检测电路，其特征在于，包括：红外接收二极管、信号放大模块以及电容触控芯片，其中：

所述信号放大模块分别与所述红外接收二极管以及所述电容触控芯片相连接；

所述红外接收二极管在接收到红外信号时所产生的反向光电流信号被传输至所述信号放大模块，所述反向光电流信号经所述信号放大模块放大处理后生成交流信号，所述交流信号被传输至所述电容触控芯片。

第二方面，本申请实施例提供了一种红外信号检测装置，所述红外信号检测装置包括上述的红外信号检测电路。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

在本申请实施例中，红外信号检测电路包括红外接收二极管、信号放大模块以及电容触控芯片，其中：所述信号放大模块分别与所述红外接收二极管以及所述电容触控芯片相连接，构成红外信号检测电路的结构。所述红外接收二极管在接收到红外信号时所产生的反向光电流信号被传输至所述信号放大模块，所述反向光电流信号经所述信号放大模块放大处理后生成交流信号，所述交流信号被传输至所述电容触控芯片。通过对所述反向光电流信号进行放大处理生成交流信号，所述交流信号被电容触控芯片所采集，使电容触控芯片在所述反向光电流信号变化幅度较小的情况下也能正常采集到信号，提高了检测红外信号的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种红外信号检测电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图；

图3是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图；

图4是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图；

图5是本申请实施例提供的一种红外信号检测电路的拓扑电路图；

图6是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图；

图7是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图；

图8是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图；

图9是本申请实施例提供的一种红外信号检测电路的拓扑电路图；

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例提供的红外信号检测电路可以应用于红外信号检测装置中，所述红外信号检测装置是指检测是否接收到红外信号的设备，包括但不限于：红外感应灯、红外遥控器，红外触摸屏的平板电脑、红外触摸屏的可穿戴设备、红外触摸屏的手机等具备红外信号接收的其它处理设备等。在红外信号检测电路中，红外接收二极管接收红外信号，从而使流过所述红外接收二极管的反向光电流信号增大，然后信号放大模块对所述反向光电流信号进行放大处理并得到一个交流信号，电容触控芯片采集所述交流信号，进而通过识别所述交流信号判断是否检测到红外信号。采用本申请实施例，放大了所述反向光电流信号的变化幅度，使电容触控芯片在所述反向光电流信号变化幅度较小的情况下也能正常采集到信号，提高了检测红外信号的精准度。

下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。

如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种红外信号检测电路的结构示意图，所述红外信号检测电路1包括红外接收二极管11、信号放大模块12以及电容触控芯片13，其中：

所述信号放大模块分别与所述红外接收二极管以及所述电容触控芯片相连接。

具体的，所述信号放大模块12是用于对所述红外接收二极管产生的反向光电流信号进行放大处理，并得到一个交流信号，并将所述交流信号发送至所述电容触控芯片。

所述电容触控芯片是指应用于电容触控方案的处理芯片。

在一个实施例中，如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图。所述红外信号检测电路包括红外接收二极管D1、信号放大模块以及电容触控芯片，所述信号放大模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第一直流电压源VDD、接地件GND以及第一三极管Q1，所述第一三极管为NPN型三极管，其中：

所述第一直流电压源VDD分别与所述第一电阻R1的一端、所述第二电阻R2的一端以及所述红外接收二极管D1的负极相连接，所述第一三极管Q1的基极分别与所述红外接收二极管D1的正极以及所述第一电阻R1的另一端相连接，所述第一三级管Q1的集电极与所述第二电阻R2的另一端以及所述第一电容C1的一端相连接，所述第一三级管Q1的发射极与所述接地件GND相连接，所述第一电容C1的另一端与所述电容触控芯片相连接。

可选的，为了防止所述第一直流电压源VDD中的交流分量传输至所述第一三极管Q1，形成干扰信号，在所述第一直流电压源VDD上接一个第二电容C2，所述第二电容C2的另一端与接地件GND相连接，用于滤除第一直流电压源VDD中的交流分量，如图3所示，一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图图。

可选的，所述电容触控芯片在接收交流信号时会产生一个直流偏置信号，用于给接收的所述交流信号加上直流偏置，确保所述交流信号不失真，为了防止所述直流偏置信号因为对地阻抗过低被拉低到低电平，进而产生信号失真的问题，在所述第一三极管Q1的集电极和所述第一电容C1的一端加一个第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端与所述第二电阻R2的另一端以及所述第一三级管Q1的集电极相连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第一电容C1的一端相连接，如图4所示，一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图。

如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种红外信号检测电路拓扑电路图。下面结合图5对本申请实施例提供的一种红外信号检测电路的工作原理进行一个完整描述：

如图5所示，所述红外接收二极管D1在接在反向电压下，当所述红外接收二极管D1接收到红外信号时，在反向电压的作用下，流过所述红外接收二极管D1的反向光电流增大，所述反向光电流全部流入所述NPN型三级管Q1的基极，根据所述NPN型三极管Q1的特性，所述NPN型三极管Q1的基极输入电流增大，对应的所述NPN型三极管Q1的集电极输入电流增大，所述集电极输入电流经过所述第二电阻R2，则所述第二电阻R2的电压产生变化，公式如下：

ΔI_b*β＝ΔI_c

ΔI_c*R2＝ΔV

其中，所述ΔI_b为基极输入电流的变化量，所述β为电流放大倍数，所述ΔI_c为集电极输入电流变化量，所述ΔV为第二电阻R2上的电压变化量。

所述第二电阻R2上的电压变化可以看作一个交流信号，所述交流信号经过所述第一电容过滤掉直流分量被所述电容触控芯片采集，所述电容触控芯片可根据是否采集到所述交流信号来判断是否检测到红外信号。

在本申请实施例中，在红外接收二极管接收到红外信号时，从而使得流过所述红外接收二极管的反向光电流信号增大，然后信号放大模块对所述反向光电流信号进行放大处理并得到一个交流信号，电容触控芯片采集所述交流信号，进而通过识别所述交流信号判断是否检测到红外信号，放大了所述反向光电流信号的变化幅度，使电容触控芯片在所述反向光电流信号变化幅度较小的情况下也能正常采集到信号，提高了检测红外信号的精准度；并在电路中设置了第二电容，可以过滤掉直流电压源中的交流分量，进一步提高了信号检测的精度；在电路中设置第三电阻，保证了电容触控芯片对信号的采集，避免了信号失真。

在一个实施例中，如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种可行的红外信号检测电路的拓扑电路图。所述红外信号检测电路包括红外接收二极管D1、信号放大模块以及电容触控芯片，所述信号放大模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第一直流电压源VDD、接地件GND以及第一三极管Q1，所述第一三极管为PNP型三极管，其中：

所述第一三级管Q1的发射极分别与所述红外接收二极管D1的负极以及所述第一直流电压源VDD相连接，所述第一三级管Q1的基极分别与所述红外接收二极管D1的正极以及所述第一电阻R1的一端相连接，所述第一三级管Q1的集电极分别与所述第二电阻R2的一端以及所述第一电容C1的一端相连接，所述接地件GND分别与所述第一电阻R1的另一端以及所述第二电阻R2的另一端相连接，所述第一电容C1的另一端与所述电容触控芯片相连接。

可选的，为了防止所述第一直流电压源VDD中的交流分量传输至所述第一三极管Q1，形成干扰信号，在所述第一直流电压源VDD上接一个第二电容C2，所述第二电容C2的另一端与接地件GND相连接，用于滤除第一直流电压源VDD中的交流分量，如图7所示，一种可行的红外信号检测电路的举例示意图。

可选的，所述电容触控芯片在接收交流信号时会产生一个直流偏置信号，用于给接收的所述交流信号加上直流偏置，确保所述交流信号不失真，为了防止所述直流偏置信号因为对地阻抗过低被拉低到低电平，进而产生信号失真的问题，在所述第一三极管Q1的集电极和所述第一电容C1的一端加一个第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端与所述第二电阻R2的一端以及所述第一三级管Q1的集电极相连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第一电容C1的一端相连接，如图8所示，一种可行的红外信号检测电路的举例示意图。

如图9所示，图9为本申请实施例提供的一种红外信号检测电路拓扑电路图。下面结合图9对本申请实施例提供的一种红外信号检测电路的工作原理进行一个完整描述：

如图9所示，所述红外接收二极管D1接在反向电压下，当所述红外接收二极管D1接收到红外信号时，在反向电压的作用下，流过所述红外接收二极管D1的反向光电流I1增大，而流过R1的电流I3不变，则流出基极的电流I2减小，其中：

I1+I2＝I3

I2从所述PNP型三极管Q1的基极流出，根据所述PNP型三级管Q1的特性，I2减小引起集电极电流Ic减小，Ic的减小则引起所述第二电阻R2的电压变化信号，所述电压变化信号经过所述第一电容C1过滤掉直流分量后的交流信号被电容触控芯片采集，所述电容触控芯片可根据是否采集到所述交流信号来判断是否检测到红外信号。

在本申请实施例中，在红外接收二极管接收到红外信号时，从而使得流过所述红外接收二极管的反向光电流信号增大，然后信号放大模块对所述反向光电流信号进行放大处理并得到一个交流信号，电容触控芯片采集所述交流信号，进而通过识别所述交流信号判断是否检测到红外信号，放大了所述反向光电流信号的变化幅度，使电容触控芯片在所述反向光电流信号变化幅度较小的情况下也能正常采集到信号，提高了检测红外信号的精准度；并在电路中设置了第二电容，可以过滤掉直流电压源中的交流分量，进一步提高了信号检测的精度；在电路中设置第三电阻，保证了电容触控芯片对信号的采集，避免了信号失真。

本申请实施例还提供了一种红外信号检测装置，该红外信号检测装置包括上述的红外信号检测电路。该红外信号检测装置可以为红外感应灯、红外遥控器，红外触摸屏的平板电脑、红外触摸屏的可穿戴设备、红外触摸屏的手机等具备红外信号接收的其它处理设备等。具有上述的红外信号检测电路的红外信号检测装置可以通过红外接收二极管接收红外信号，从而使流过所述红外接收二极管的反向光电流信号增大，然后信号放大模块对所述反向光电流信号进行放大处理并得到一个交流信号，电容触控芯片采集所述交流信号，进而通过识别所述交流信号判断是否检测到红外信号。采用本申请实施例，放大了所述反向光电流信号的变化幅度，使电容触控芯片在所述反向光电流信号变化幅度较小的情况下也能正常采集到信号，提高了检测红外信号的精准度。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种红外信号检测电路，其特征在于，包括：红外接收二极管、信号放大模块以及电容触控芯片，其中：

所述信号放大模块分别与所述红外接收二极管以及所述电容触控芯片相连接；

所述红外接收二极管在接收到红外信号时所产生的反向光电流信号被传输至所述信号放大模块，所述反向光电流信号经所述信号放大模块放大处理后生成交流信号，所述交流信号被传输至所述电容触控芯片。

2.根据权利要求1所述的红外信号检测电路，其特征在于，所述信号放大模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一直流电压源、接地件以及第一三极管，所述第一三极管为NPN型三极管，其中：

所述第一直流电压源分别与所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端以及所述红外接收二极管的负极相连接；

所述第一三极管的基极分别与所述红外接收二极管的正极以及所述第一电阻的另一端相连接；

所述第一三级管的集电极与所述第二电阻的另一端以及所述第一电容的一端相连接；

所述第一三级管的发射极与所述接地件相连接；

所述第一电容的另一端与所述电容触控芯片相连接。

3.根据权利要求2所述的红外信号检测电路，其特征在于，所述信号放大模块还包括第三电阻，其中：

所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端以及所述第一三级管的集电极相连接；

所述第三电阻的另一端与所述第一电容的一端相连接。

4.根据权利要求2所述的红外信号检测电路，其特征在于，所述信号放大模块还包括第二电容，其中：

所述第二电容的一端分别与所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端、所述红外接收二极管的负极以及所述第一直流电压源相连接；

所述第二电容的另一端与所述接地件相连接。

5.根据权利要求1所述的红外信号检测电路，其特征在于，所述信号放大模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一直流电压源、接地件以及第一三极管，所述第一三极管为PNP型三极管，其中：

所述第一三级管的发射极分别与所述红外接收二极管的负极以及所述第一直流电压源相连接；

所述第一三级管的基极分别与所述红外接收二极管的正极以及所述第一电阻的一端相连接；

所述第一三级管的集电极分别与所述第二电阻的一端以及所述第一电容的一端相连接；

所述接地件分别与所述第一电阻的另一端以及所述第二电阻的另一端相连接；

所述第一电容的另一端与所述电容触控芯片相连接。

6.根据权利要求5所述的红外信号检测电路，其特征在于，所述信号放大模块还包括第三电阻，其中：

所述第三电阻的一端与所述第二电阻的一端以及所述第一三级管的集电极相连接；

所述第三电阻的另一端与所述第一电容的一端相连接。

7.根据权利要求5所述的红外信号检测电路，其特征在于，所述信号放大模块还包括第二电容，其中：

所述第二电容的一端分别与所述第一三级管的发射极、所述红外接收二极管的负极以及所述第一直流电压源相连接；

所述第二电容的另一端与所述接地件相连接。

8.一种红外信号检测装置，其特征在于，包括如权利要求1-7所述的红外信号检测电路。

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