DE3337205C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Empfänger für ein Infrarot- Fernbedienungssystem für ein elektrisches Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Empfänger ist bekannt durch die DE-OS 25 03 083.

Bei Fernbedienungssystemen der genannten Art, bei denen die Trägerfrequenz in der Größenordnung von 35 kHz liegt, kann es in der Praxis zu Störungen durch elektrische Verbraucher kommen, die mit einer ähnlich hohen Frequenz arbeiten. Das sind z. B. Leuchtstofflampen und Schaltnetzteile.

Es ist daher vorteilhaft, die Frequenz des Trägers auf Werte in der Größenordnung von mehreren 100 kHz zu erhöhen. Dabei können durch den erzielten höheren Frequenzabstand zu den Störquellen die beschriebenen Störungen verringert werden.

Es hat sich gezeigt, daß bei derart hohen Frequenzen die Am­ plitude des von der Fotodiode aus dem Lichtstrahl erzeugten elektrischen Signal stark abfällt, der Störabstand kleiner und die Schaltung unter bestimmten Bedingungen wieder emp­ findlicher wird gegenüber fremden Lichtquellen. Zur Beseitigung dieser Nachteile werden im allgemeinen mehrere Verstär­ kerstufen oder hochempfindliche Bauteile verwendet. Die bisher verfügbaren Fotodioden schienen für derartige Frequenzbereiche nicht hinreichend geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfänger für ein Infrarot-Fernbedienungssystem der beschriebenen Art so weiterzubilden, daß bei Frequenzen in der Größenordnung einiger 100 kHz mit Fotodioden mit relativ großer Eigenkapazität eine einwand­ freie Auswertung des von der Fotodiode erzeugten Signals möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 4 wird ein mit dem digitalen Fernbedienungssignal modulierter Träger von ca. 35 kHz einem weiteren Träger mit etwa 500 kHz aufmoduliert, also eine Doppelmodulation verwendet. Diese Lösung hat den Vorteil, daß sie mit bisherigen Fernbedie­ nungssystemen kompatibel ist und bisher benötigte Bausteine wie z. B. integrierte Schaltungen verwendet werden können.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungs­ beispiel erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fernbedie­ nungssystems,

Fig. 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schaltung zur Kompensation der Kapazität der Fotodiode. Dabei zeigen die kleinen Buchstaben in Fig. 1,2, an welchen Punkten in Fig. 1 die Signale gemäß 2 stehen.

Gemäß Fig. 1,2 steht an der Klemme b das Signal gemäß Fig. 2b aus Impulsen mit einer Grundfrequenz von 35 kHz. Diese Impulse sind mit dem digitalen Fernbedienungssignal moduliert, derart, daß bei dem logischen Wert "1" das Signal die dargestellte Amplitude und bei dem logischen Wert "0" des digitalen Signals die Amplitude null hat. Da nur zwei Impulse dargestellt sind, ist diese Modulation in Fig. 2b nicht erkennbar. Die Impulsfolge gemäß Fig. 2b wird in dem Impulsformer 1 in die Impulsfolge gemäß Fig. 2c mit einem Tastverhältnis von 1 : 1 umgewandelt. Dieses Signal wird dem Modulator 2 zugeführt. Der Modulator 2 bekommt von der Klemme a einen Träger mit einer Frequenz von 485 kHz gemäß Fig. 2a, der durch das Signal gemäß Fig. 2c in der Amplitude moduliert wird. Bei dem Wert "1" des Signals gemäß Fig. 2c hat der Träger die volle Amplitude und bei dem Wert "0" die Amplitude null. Das Signal gemäß Fig. 2d wird der Infrarot-Sendediode 3 zugeführt und gelangt von dort über den Infrarot-Lichtstrahl 4 auf die Empfangs-Fotodiode 5, die somit wieder ein Signal gemäß Fig. 2d liefert, abgesehen von der durch die Trägheit der Dioden bedingten Verformung der Impulse. Dieses Signal gelangt auf die Stufe 6, die eine Gleichlicht-Kompensation bewirkt. In dieser Stufe werden Einflüsse durch Gleichlicht wie z. B. Licht von der Sonne und von Glühlampen kompensiert. Von dort gelangt das Signal auf die Stufe 7, die zur Kompensation der Kapazität der Fotodiode 5 dient. Das Signal gelangt weiter über den auf 485 kHz abgestimmten selektiven Verstärker 8 und von dort auf den Demodulator 9. Der Demodulator 9 erzeugt durch Amplitudendemodulation aus dem Signal gemäß Fig. 2d wieder das ursprüngliche Signal gemäß Fig. 2c, das auf die Abtrennstufe 10 gelangt. Die Stufe 10 dient als Amplitudenschwelle und unterdrückt Störsignale geringer Amplitude.

Die Impulsfolgen gemäß Fig. 2a und Fig. 2b können z. B. in einem integrierten Schaltkreis vom Typ U 327 erzeugt werden. Für den Demodulator 9 kann ein integrierter Schaltkreis vom Typ TBA 570 verwendet werden. Schaltungen für die beschriebene Modulation sind außerdem beschrieben in dem TTL-Kochbuch von Texas Instruments, Deutschland GmbH, 1973, Seite 307- 309.

In Fig. 3 liegt die Fotodiode 5 im Eingangskreis einer aktiven Schaltung mit dem Transistor 11, dem Basisspannungsteiler 12, 13, dem Kondensator 14, dem Transistor 15, den Arbeitswiderständen 16, 17, dem Basisvorwiderstand 18, dem Transistor 19 und dem Arbeitswiderstand 20. Die Diode 5 ist über die Widerstände 21, 22 in den Emitterkreis des Transistors 11 eingeschaltet. Diese Schaltung dient zunächst zur Unterdrückung der Gleichlichtkomponente und erfüllt somit die Funktion der Stufe 6. Diese Unterdrückung erfolgt durch die frequenzabhängige Eingangsbeschaltung des Transistors 11 mit dem Kondensator 14. Niederfrequente Störlichtanteile bewirken keine Änderung des Arbeitspunktes des Tran­ sistors 11, weil diese praktisch nicht auf die Basis des Transistors 11 gelangen. Höhere Frequenzen indessen beein­ flussen über den Kondensator 14 die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 11 und damit den Arbeitspunkt. Die Schaltung erfüllt außerdem die Funktion der Stufe 7 und bewirkt eine Kompensation der störenden Kapazität 23 der Fotodiode 5. Zu diesem Zweck ist die Ausgangsklemme 24, d. h. der Emitter des Transistors 19, über den Kondensator 25 mit der Anode der Fotodiode 5 verbunden. Über den Kondensator 25 wird der Wechselspannungsanteil des an der Klemme 24 stehenden Signales auf die Anode der Fotodiode 5 zurückgeführt. Die beiden Emitterfolgerstufen mit den Transistoren 11, 19 sind wegen der notwendigen Hochohmigkeit erforderlich. Der an der Kathode der Fotodiode 5 stehende Wechselspannungsanteil wird über den Widerstand 21, den Transistor 15, dem Widerstand 18, den Transistor 19 und den Kondensator 25 mit gleicher Phase und gleichem Betrag auf die Anode der Fotodiode 5 zurückgeführt. Dadurch wird erreicht, daß in er­ wünschter Weise an der Fotodiode 5 kein Wechselspannungsanteil mehr liegt und somit die Kapazität 23 der Fotodiode 5 keine Wirkung mehr hat, also kompensiert ist. Mit dieser Kompensation der Kapazität 23 kann die Amplitude des Signals an der Klemme 24 um etwa 10 dB erhöht werden.

Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel hatten die Bauteile in Fig. 3 folgende Werte:

Tr 11: Typ BC 239B
R 12: 10 kOhm
R 13: 100 kOhm
C 14: 820 pF
TR 15: Typ BF 245
R 16: 1 kOhm
R 17: 47 kOhm
R 18: 100 Ohm
TR 19: Typ BC 238B
R 20: 1,8 kOhm
R 21: 1 kOhm
R 22: 1 kOhm
C 25: 0,1 µF

Die Umwandlung der Impulse gemäß Fig. 2b in die Impulse gemäß Fig. 2c mit einem Tastverhältnis 1 : 1 hat den Zweck, daß die Impulspakete gemäß Fig. 2d ausreichend lang sind.

Claims (4)

1. Empfänger für ein Infrarot-Fernbedienungssystem für ein elektrisches Gerät, insbesondere einen Fernsehempfänger, bei dem ein digitales Fernbedienungssignal einem Träger (a) aufmoduliert ist, der die Intensität eines Infrarot-Lichtstrahls (4) steuert, der mittels einer Fotodiode (5) empfangen und in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Trägerfrequenz von einigen 100 kHz zur Kom­ pensation der Kapazität (23) der Fotodiode (5) eine kapazitive Rückkopplung (25) des durch die Fotodiode (5) erzeugten Signals auf die Fotodiode (5) vorgesehen ist.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodiode (5) im Emitterweg eines Transistors (11) liegt und zwischen dem Emitter einer darauffolgenden, zweiten Emitterfolgerstufe (19) und der Anode der Fotodiode (5) ein Kondensator (25) liegt.

3. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Trägers (a) etwa 500 kHz beträgt.

4. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (a) mit einem Hilfsträger (c) geringerer Frequenz (z. B. 38 kHz) amplitudenmoduliert ist, der durch das digitale Signal moduliert ist.