[实用新型]一种红外线接收电路

说明书

本实用新型涉及电子产品技术领域，公开了一种红外线接收电路，包括：红外线感应二极管和红外接收芯片，所述红外线感应二极管与红外接收芯片的输入端连接，所述红外接收芯片上设置有衬底隔离结构，所述衬底隔离结构的一端与红外接收芯片的输入端连接，所述衬底隔离结构的另一端与所述红外接收芯片的氧化层和外延层连接，以消除所述氧化层和外延层与所述红外接收芯片上元器件产生的寄生电容；通过在芯片输入端口金属走线区域添加衬底隔离结构，使原本存在的从带通滤波器到芯片输入端口的电容耦合通路被打断，从而消除了原本存在的从带通滤波器到芯片输入端口的回踢干扰，进而实现了提高红外线信号接收系统的灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种红外线接收电路。

背景技术

现有的传统红外线信号接收系统，包含芯片内部系统以及芯片外部红外线感应二极管，红外线感应二极管可接收包含有用信息的红外线载波信号并且将其转换为电流信号输入到芯片输入端。输入电流信号在芯片内部通过电流/电压转换器(I/V converter)转换为电压信号，然后经过预放大器(Pre-amp)与增益可变放大器(VGA)进行放大，然后通过带通滤波器(BPF)进行滤波，再通过比较器(comparator)转换为数字信号，再经过积分器(integrator)将载波中有用信号还原出来，最后经过施密特触发器(schmitttrigger)整型并且输出到芯片输出端口(OUT)。该系统中自动增益控制模块(AGC)可以读取比较器的输出的数字信号并且判断该信号为有用信号还是环境光干扰噪声，并且基于该判断控制增益可变放大器(VGA)的增益，使噪声被抑制而有用信号可以被放大输出。该系统从带通滤波器(BPF)的输出端到芯片的输入端(IN)不可避免的通过衬底耦合作用存在寄生电容耦合通路，该通路会将放大后的强信号回踢(kickback)到输入端，造成输入端信号失真，减弱系统灵敏度指标。

由于存在芯片内部回踢干扰，该传统红外线信号接收芯片的灵敏度上线存在瓶颈，无法实现更高的灵敏度。芯片内部的所有金属走线，都不可避免的对芯片衬底(substrate，即芯片外延层，硅片本征掺杂浓度部分)存在寄生电容。由于芯片的衬底为高阻特性，可以认为芯片衬底为一个悬空的电气连接节点。当芯片内部A点对衬底存在寄生电容，同时芯片内部B点也对衬底存在寄生电容，就会出现一条从A点到B点的电容耦合通路。红外线接收芯片的输入端(In)需用通过绑定线(wirebond)与红外接收二极管进行连接，那么输入端(In)就需要在芯片内部连接绑定焊盘(PAD)，一般而言焊盘面积约为65um*65um，这会产生大约500fF左右的寄生电容，同时In端还需要连接电流/电压转换电路，以及预先放大器输入端，这都会为In端引入额外寄生电容。红外线信号接收芯片为了实现高灵敏度，内部的电压放大链路总增益(从输入IN端到带通滤波器输出端的增益)可以达到80dB(10000倍)甚至更大，而红外线信号接收芯片的芯片面积由相对较小，也就是说在芯片内部相对较短的距离内同时存在强弱相差达到80dB的两个信号，那么强信号(带通滤波器的输出信号)会通过衬底寄生电容回踢到输入端影响输入端的弱信号，导致输入信号波形失真，进而降低红外接收系统的灵敏度，限制红外接收系统灵敏度性能的进一步提高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种红外线接收电路，通过在芯片输入端口金属走线区域添加衬底隔离结构，使原本存在的从带通滤波器到芯片输入端口的电容耦合通路被打断，从而消除了原本存在的从带通滤波器到芯片输入端口的回踢干扰，进而实现了提高红外线信号接收系统的灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种红外线接收电路，包括：红外线感应二极管和红外接收芯片，所述红外线感应二极管与红外接收芯片的输入端连接，所述红外接收芯片上设置有衬底隔离结构，所述衬底隔离结构的一端与红外接收芯片的输入端连接，所述衬底隔离结构的另一端与所述红外接收芯片的氧化层和外延层连接，以消除所述氧化层和外延层与所述红外接收芯片上元器件产生的寄生电容。