[发明专利]用于红外触摸屏的光电信号接收电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于红外触摸屏的光电信号接收处理电路，属于光电技术领域，尤其是红外触摸屏使用的光电信号处理技术领域。 

背景技术

现有用于红外触摸屏的光电信号接收处理电路有多种结构，如使用价格高昂的仪表放大器直接作采样保持的放大的结构；以及用运放构建加法器，将输入信号相减得到光电信号的结构等等。还有一些其它电路，种类繁多不胜枚举。图1给出了一种比较常用的电路的原理，由多个相同的通道构成的红外信号接收电路，如8通道，通过切换开关TS来选择在某一时刻哪一路连接到主放大器Ap的输入端。以第一路为例，光电信号在与红外接收二极管或者三极管PT1相串联的检测电阻R1上产生压降，再通过耦合元件JL11、JL12以及多路选择开关TS相交连的隔直耦合电容Cin1传送到Ap。元件JL11、JL12等连接元件以及切换开关TS，均可以看作是信号通道上的耦合器件，能够通过直流信号；其中JL11、JL12一般包含有消振、防自激、箝位等功能，保证放大器稳定工作；在一些设计中，JL11部分还有取样保持的功能。 

由图中的电路可知，当电路正常工作时，即当红外接收管的支路加上如图中波形101所示的电压时，因为电容两端的电压不能突变，所以隔直耦合电容Cin1的两端的电压相等，电路的波形如图2所示。单独就某一路而言，以第一路为例，假设通道切换切换到第一路，当给由红外接收管PT1和电阻R1所在的电路上电以后，放大器Ap的输入端将会出现一个高电平Vr1。在延迟一段时间后，光电接收电路接收到由红外发射管发射的红外线，这时接收管PT1的电阻减小，电阻R1两端的电压增加，于是会出现一个幅值为Vi1的脉冲凸起，表明接收电路接收到了红外发射管所发射的红外线。连续不间断地切换开关TS，放大器Ap的输入端就会出现如图2所示的连续波形。当然这个波形省略了开关切换时产生的瞬态脉冲和振铃，以及通过放大器的输入阻抗给电容Cin1～Cin8充电造成Vr1逐渐降低的情况，但是依然能说明基本的工作情况。 

从图2的波形可以看到，因为不同的红外接收管PT1～PT8性能参数上的离散性，将会导致不同通道的管子被选通时，各个直流电平的波形201的不一致性。即便这里红外接收管输出的红外光电信号的幅值201都一样(一般不一样，因每一路发射管的效率和接收管的灵敏度也都有离散性)，那么输入到放大器Ap输入端的直流电平是不同的，这样放大器的设计就需要考虑在不同直流输入电平下正常工作，在具有较高的放大倍数以保证足够的信号放大量的同时，还要保证不出现饱和失真等问题。这样放大器的设计就会变得很困难。尤其目前红外触摸屏的放大器都是由单电源供电，这样设计起来更为困难。同时，当光电接收管随时间温度等条件变化而产生性能变化时，原来的放大器设计就更难以满足信号放大的需要。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有用于红外触摸屏的红外光电信号接收电路的缺陷，公开了一种能够降低放大器设计难度和成本，并具有良好的稳定性的光电信号放大电路的技术方案。 

本发明的光电信号接收电路，包含有红外接收管、与红外接收管相串联的检测电阻、分别与检测电阻的输出端和红外光电信号放大器的输入端通过耦合元件相交连的隔直耦合电容。为了在放大器的输入端保持一个恒定的直流电平，本发明在所述隔直耦合电容与所述红外光电信号放大器的连接通道上，还连接有一个接地开关，所述接地开关一端与所述3隔直耦合电容的、与所述红外光电信号放大器的输入端相耦合交连的一端相连接，另一端与输入信号的公共端相连接；所述接地开关还有一个控制端，与控制整个红外触摸屏工作的微控制器的I/O端口相耦合连接。