[发明专利]一种自动调节带通滤波器增益的红外接收电路

说明书

技术领域

本发明是红外接收电路技术领域。

背景技术

目前，传统的红外接收电路结构框图如图3所示，该电路包括红外光电二极管、电流电压转换电路、前置放大器、自动增益控制、限幅放大器、带通滤波器、载波检测、包络检波电路等。该电路为多级放大的模拟电路，通过红外光电二极管接收载波信号，通过多级放大和带通滤波后再通过包络检波电路还原出数字信号。

一个红外线接收电路的整体性能要考虑噪声抑制性能、远距离接收和近距离接收的性能。传统电路仅在时间上通过自动增益控制来抑制噪声，在输入信号强弱的控制上仅是第一级电流电压转换电路和前置限幅放大器。考虑到远距离或微弱信号的接收，各级放大器的增益不能设计太小，尤其是带通滤波器的增益直接决定了输出信号和门限的比较，而红外接收电路中带通滤波器的增益由Q值决定，一般是固定的。

当带通滤波器的Q值较小时，带通滤波器输出较稳定，振铃时间短，OUT端输出码正常。如图1所示。但当近距离或强信号输入时，Q值较大后会导致带通滤波器输出不稳定，最终导致OUT端低电平过宽，形成丢码。如图2所示。

传统的红外接收电路的结构，无法实现带通滤波器的动态增益调节，固定增益的带通滤波器必然导致近距离强信号输入时出现丢码问题。

现有的利用数字电路来解决上述问题，需要电路内部集成振荡器和寄存器，增大了芯片的面积，同时振荡器总是产生滴答声，因此振荡器也起了一个噪声发生器的作用，降低了红外接收微小信号放大时的灵敏度。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种自动调节带通滤波器增益的红外接收电路，有效解决了现有的固定增益的带通滤波器的红外接收电路，为保证远距离弱信号的接收而设置较大的增益时，出现近距离强信号输入时由于带通滤波器的不稳定形成的丢码问题，既保证远距离接收时系统增益最大，同时近距离接收时带通滤波器增益减小，系统稳定、不易形成丢码的现象。

进一步的，本发明提供的自动调节带通滤波器增益的红外接收电路，利用模拟电路方式实现，解决了现有的数字电路方式实现所带来的增大芯片面积，降低红外接收微小信号放大时的灵敏度的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种自动调节带通滤波器增益的红外接收电路，包括依次相连的红外光电二极管、电流电压转换电路、前置放大器、自动增益控制模块、限幅放大器、信号载波检测模块，包络检波模块，还包含具有自动增益调节的带通滤波器。

其中，所述的具有自动增益调节的带通滤波器包括与依次相连的信号输入端、第一电容、第一运算跨导放大器、跟随器以及信号输出端；

信号输出端通过第二运算跨导放大器与第一电容相连；

第一运算跨导放大器的第二输入端通过第二电阻分别与信号输出端相连；

第一运算跨导放大器的第二输入端通过至少两个电阻接地，其中一电阻传输门并联；

第一运算跨导放大器的输出端通过第二电容接地。

红外接收电路还包括与带通滤波器输出端相连的带通滤波器载波检测模块和带通增益控制电路，并形成反馈回路。

带通滤波器载波检测模块和带通增益控制电路，包括比较器、NMOS管、电流源、施密特触发器以及倒相器；其中，比较器输入端一端是接阈值电压、另一端是带通滤波器的输出，比较器输出端接NMOS管的栅端；NMOS管的源端接地、漏端接电流源、衬底接地；电容一端接电流源、另一端接地；施密特触发器输入端接电流源、输出端接倒相器；倒相器两端接带通滤波器传输门的两个控制端。

本发明的有益效果在于提供了一种自动调节带通滤波器增益的红外接收电路，通过对带通滤波器增加增益反馈回路，实现带通滤波器增益的自动调节，很好的解决了红外接收电路近距离增益过大导致带通滤波器不稳定、容易丢码的技术问题。本发明同时利用模拟电路方式实现，具有结构稳定，无噪声，易实现等技术效果。

附图说明

图1是传统红外接收电路中当Q值较小时带通滤波器稳定输出波形示意图；

图2是传统红外接收电路中当Q值较大时带通滤波器在接收强信号时不稳定的输出波形示意图；

图3是传统的红外接收电路结构框图；

图4是本发明提供的自动调整带通滤波器增益的红外接收电路结构框图；

图5是传统的红外接收电路中带通滤波器结构框图；

图6是本发明中带通滤波器电路结构框图；

图7是本发明中带通滤波器的载波检测和增益控制的电路结构框图；

图8是本发明中控制带通滤波器增益的工作原理示意图。