一种音频信号的红外发射装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种音频信号的红外发射装置，包括音频插头、全波整流电路、倍压整流电路、电容充电电路、信号放大发射电路和电源；音频插头的麦克风输入端用于连接智能手机的音频接口，音频插头的接地端接地，音频插头的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压整流电路的左声道输入端连接，音频插头的右声道输出端与全波整流电路的右声道输入端和倍压整流电路的右声道输入端连接，倍压整流电路的输出端和电容充电电路的输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，优点是成本低，体积小，传输距离远，能耗低，可靠性和稳定性均较高。
【专利说明】
一种音频信号的红外发射装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种红外发射装置，尤其是涉及一种音频信号的红外发射装置。 【背景技术】
[0002]随着无线电子通讯技术的快速发展，智能移动终端设备的功能越来越多，目前已被广泛应用于人们工作和生活中。智能手机作为目前最常用的一种智能移动终端设备，在家电控制领域得到了广泛应用。智能手机通过在其内安装的应用软件来配合红外发射装置实现音频信号的红外传输，家电设备中安装的红外接收装置接收该音频信号，由此实现智能手机对家电设备的遥控。
[0003]现有的音频信号的红外发射装置主要有三种。第一种音频信号的红外发射装置由两个反接的红外发射管组成，使用该红外发射装置时，发射管直接连接在手机音频接口，利用手机音频接口发出的信号进行发射;第二种音频信号的红外发射装置由全波整流电路和晶体管放大电路组成，使用该红外发射装置时，全波整流电路与智能手机的音频接口连接， 智能手机内安装的应用软件软件将控制信号(音频信号)进行内部的19kHz调制得到19kHz 的载波信号发动给全波整流电路，全波整流电路将载波信号的频率提升至38kHz，该38kHz 的载波信号通过晶体管放大电路放大后输出。第三种音频信号的红外发射装置主要由微控制器组成，使用该红外发射装置时，微控制器与智能手机的音频接口连接，智能手机直接发出红外指令给微控制器，微控制器对该红外指令进行处理后得到控制信号发出。[〇〇〇4]上述第一种音频信号的红外发射装置结构简单，但是由于智能手机的音频接口的输出功率通常较小，将会导致红外发射装置的传输距离很短，缺乏实用性。
[0005]上述第二种音频信号的红外发射装置成本较低，体积较小，但是其存在以下问题: 一、全波整流电路处理后的信号直接输入晶体管放大电路中，由于晶体管放大电路中的晶体管存在导通压降，智能手机的音频接口的输出电流过小时，晶体管将无法导通而使晶体管放大电路失效，最终导致红外发射装置的可靠性和稳定性较差;二、晶体管放大电路静态时功率损耗大，以致红外发射装置功耗较大。
[0006]上述第三种音频信号的红外发射装置通过微控制器产生音频信号，传输距离较远，可靠性和稳定性均较高，但是其成本和功耗均较高，并且体积较大。
【发明内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本较低，体积较小，传输距离较远， 能耗较低，可靠性和稳定性均较高的音频信号的红外发射装置。
[0008]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种音频信号的红外发射装置，包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压整流电路、电容充电电路、信号放大发射电路和电源;所述的3.5mm音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端， 所述的3.5mm音频插头的麦克风输入端用于连接智能手机的音频接口，所述的3.5mm音频插头的接地端接地，所述的全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，所述的倍压整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，所述的信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和电源端，所述的电容充电电路具有输入端和输出端，所述的 3.5mm音频插头的左声道输出端分别与所述的全波整流电路的左声道输入端和所述的倍压整流电路的左声道输入端连接，所述的3.5mm音频插头的右声道输出端分别与所述的全波整流电路的右声道输入端和所述的倍压整流电路的右声道输入端连接，所述的倍压整流电路的输出端和所述的电容充电电路的输入端连接，所述的电容充电电路的输出端和所述的信号放大发射电路的第一输入端连接，所述的全波整流电路的输出端和所述的信号放大发射电路的第二输入端连接，所述的信号放大发射电路的电源端和所述的电源连接。
[0009]所述的全波整流电路包括第一电阻、第一整流二极管和第二整流二极管，所述的第一整流二极管的正极为所述的全波整流电路的左声道输入端，所述的第二整流二极管的正极为所述的全波整流电路的右声道输入端，所述的第一电阻的一端接地，所述的第一电阻的另一端、所述的第一整流二极管的负极和所述的第二整流二极管的负极连接且其连接端为所述的全波整流电路的输出端。
[0010]所述的电容充电电路包括第一电容和第二电阻，所述的第二电阻的一端为所述的电容充电电路的输入端，所述的第二电阻的另一端和所述的第一电容的一端连接且其连接端为所述的电容充电电路的输出端，所述的第一电容的另一端接地。
[0011]所述的倍压整流电路包括第二电容、第三电容、第三整流二极管和第四整流二极管;所述的第二电容的一端为所述的倍压整流电路的左声道输入端，所述的第二电容的另一端、所述的第三整流二极管的正极和所述的第四整流二极管的负极连接，所述的第四整流二极管的正极和所述的第三电容的一端连接且其连接端为所述的倍压整流电路的右声道输入端，所述的第三整流二极管的负极和所述的第三电容的另一端连接且其连接端为所述的倍压整流电路的输出端。
[0012]所述的信号放大发射电路包括第一三极管、第二三极管、红外发射二极管、第四电容、第五电容、第六电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻； 所述的第三电阻的一端为所述的信号放大发射电路的第一输入端，所述的第四电容的一端为所述的信号放大发射电路的第二输入端，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的一端、所述的第四电容的另一端和所述的第一三极管的基极连接，所述的第四电阻的另一端、所述的第六电阻的一端和所述的第七电阻的一端均接地，所述的第六电阻的另一端和所述的第一三极管的发射极连接，所述的第一三极管的集电极、所述的第五电阻的一端和所述的第八电阻的一端连接，所述的第五电阻的另一端、所述的第五电容的一端、所述的第六电容的一端和所述的第二三极管的集电极连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的电源端，所述的第五电容的另一端和所述的第六电容的另一端均接地，所述的第八电阻的另一端和所述的第二三极管的基极连接，所述的第二三极管的发射极和所述的红外发射二极管的正极连接，所述的红外发射二极管的负极和所述的第七电阻的另一端连接。
[0013]所述的电源为充电电池，所述的充电电池的正极和所述的信号放大发射电路的电源端连接，所述的充电电池的负极接地，所述的红外发射装置还包括电源充电电路，所述的电源充电电路包括USB插座，型号为TP4056的充电芯片、第一发光二极管、第二发光二极管、 第七电容、第八电容、第九电阻、第十电阻和第十一电阻;所述的充电芯片的第4脚、所述的充电芯片的第8脚、所述的第一发光二极管的正极、所述的第二发光二极管的正极、所述的第七电容的一端、所述的第八电容的一端和所述的USB插座的第1脚连接，所述的第七电容的另一端和所述的第八电容的另一端均接地，所述的第一发光二极管的负极和所述的第九电阻的一端连接，所述的第九电阻的另一端和所述的充电芯片的第6脚连接，所述的第二发光二极管的负极和所述的第十一电阻的一端连接，所述的第十一电阻的另一端和所述的充电芯片的第7脚连接，所述的充电芯片的第1脚、所述的充电芯片的第3脚和所述的第十电阻的一端均接地，所述的第十电阻的另一端和所述的充电芯片的第2脚连接，所述的充电芯片的第5脚和所述的充电电池的正极连接。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压整流电路、电容充电电路、信号放大发射电路和电源来构造音频信号的红外发射装置，成本较低，体积较小，倍压整流电路与电容充电电路协同工作，为信号放大发射电路提供了合适的静态工作点，即使智能手机的音频接口的输出电流较小，信号放大发射电路放大的音频信号也具有较远的发射距离，并且具有较高的稳定性和可靠性，同时，在音频信号发射结束后，倍压整流电路与电容充电电路提供的静态工作点的电压逐渐降低，信号放大发射电路逐渐处于截止状态，此时基本不会有额外的功率耗散，从电源处索取的电流可达nA级，降低了整体的功耗，使得电源续航时间长久，实用性强。【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的实施例一的音频信号的红外发射装置的结构图；
[0016]图2为本实用新型的实施例二的音频信号的红外发射装置的结构图；
[0017]图3为本实用新型的音频信号的红外发射装置的全波整流电路的电路图；
[0018]图4为本实用新型的音频信号的红外发射装置的电容充电电路的电路图；
[0019]图5为本实用新型的音频信号的红外发射装置的倍压整流电路的电路图；
[0020]图6为本实用新型的音频信号的红外发射装置的信号放大发射电路的电路图；
[0021]图7为本实用新型的音频信号的红外发射装置的3.5_音频插头的结构图；
[0022]图8为本实用新型的音频信号的红外发射装置的电源充电电路的电路图。【具体实施方式】
[0023]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0024]实施例一:如图1、3?7所示，一种音频信号的红外发射装置，包括3.5mm音频插头 P1、全波整流电路、倍压整流电路、电容充电电路、信号放大发射电路和电源;3.5mm音频插头P1具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，3.5mm音频插头P1用于连接智能手机的音频接口，3.5mm音频插头P1的接地端接地，全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，倍压整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和电源端，电容充电电路具有输入端和输出端，3.5mm音频插头P1的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压整流电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头P1的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压整流电路的右声道输入端连接，倍压整流电路的输出端和电容充电电路的输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，信号放大发射电路的电源端和电源连接。
[0025]本实施例中，全波整流电路包括第一电阻R1、第一整流二极管D1和第二整流二极管D2,第一整流二极管D1的正极为全波整流电路的左声道输入端，第二整流二极管D2的正极为全波整流电路的右声道输入端，第一电阻R1的一端接地，第一电阻R1的另一端、第一整流二极管D1的负极和第二整流二极管D2的负极连接且其连接端为全波整流电路的输出端。 全波整流电路的左声道输入端接入智能手机输出的左声道信号，全波整流电路的右声道输入端接入智能手机输出的右声道信号，智能手机输出的左声道信号和右声道信号为频率和幅度相等、相位相反的两个正弦波信号，在这两个正弦波信号的驱动下，第一整流二极管D1 和第二整流二极管D2能够分时导通，从而实现全波整流功能。
[0026]本实施例中，电容充电电路包括第一电容C1和第二电阻R2,第二电阻R2的一端为电容充电电路的输入端，第二电阻R2的另一端和第一电容C1的一端连接且其连接端为电容充电电路的输出端，第一电容C1的另一端接地。电容充电电路输出一个相对地来说的直流电压。[〇〇27] 本实施例中，倍压整流电路包括第二电容C2、第三电容C3、第三整流二极管D3和第四整流二极管D4;第二电容C2的一端为倍压整流电路的左声道输入端，第二电容C2的另一端、第三整流二极管D3的正极和第四整流二极管D4的负极连接，第四整流二极管D4的正极和第三电容C3的一端连接且其连接端为倍压整流电路的右声道输入端，第三整流二极管D3 的负极和第三电容C3的另一端连接且其连接端为倍压整流电路的输出端，倍压整流电路的左声道输入端接入智能手机输出的左声道信号，倍压整流电路的右声道输入端智能手机输出的右声道信号，倍压整流电路根据第二电容C2和第三电容C3的充放电特性以及第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的单向导电性，得到一个与智能手机输出的右声道信号相应的一个直流电压，其输出信号的幅值相当于其接入的智能手机输出的左/右声道信号幅值的4倍。[〇〇28]本实施例中，信号放大发射电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、红外发射二极管IR1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8;第三电阻R3的一端为信号放大发射电路的第一输入端， 第四电容C4的一端为信号放大发射电路的第二输入端，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4 的一端、第四电容C4的另一端和第一三极管Q1的基极连接，第四电阻R4的另一端、第六电阻 R6的一端和第七电阻R7的一端均接地，第六电阻R6的另一端和第一三极管Q1的发射极连接，第一三极管Q1的集电极、第五电阻R5的一端和第八电阻R8的一端连接，第五电阻R5的另一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端和第二三极管Q2的集电极连接且其连接端为信号放大发射电路的电源端，第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端均接地，第八电阻R8的另一端和第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的发射极和红外发射二极管IR1 的正极连接，红外发射二极管IR1的负极和第七电阻R7的另一端连接。
[0029]实施例二:如图2?8所示，一种音频信号的红外发射装置，包括3.5mm音频插头P1、 全波整流电路、倍压整流电路、电容充电电路、信号放大发射电路和电源;3.5mm音频插头P1 具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，3.5mm音频插头P1的麦克风输入端用于连接智能手机的音频接口，3.5_音频插头P1的接地端接地，全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，倍压整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和电源端，电容充电电路具有输入端和输出端，3.5mm音频插头P1的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压整流电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头P1的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压整流电路的右声道输入端连接，倍压整流电路的输出端和电容充电电路的输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，信号放大发射电路的电源端和电源连接。
[0030]本实施例中，全波整流电路包括第一电阻R1、第一整流二极管D1和第二整流二极管D2,第一整流二极管D1的正极为全波整流电路的左声道输入端，第二整流二极管D2的正极为全波整流电路的右声道输入端，第一电阻R1的一端接地，第一电阻R1的另一端、第一整流二极管D1的负极和第二整流二极管D2的负极连接且其连接端为全波整流电路的输出端。
[0031]本实施例中，电容充电电路包括第一电容C1和第二电阻R2,第二电阻R2的一端为电容充电电路的输入端，第二电阻R2的另一端和第一电容C1的一端连接且其连接端为电容充电电路的输出端，第一电容C1的另一端接地。[〇〇32] 本实施例中，倍压整流电路包括第二电容C2、第三电容C3、第三整流二极管D3和第四整流二极管D4;第二电容C2的一端为倍压整流电路的左声道输入端，第二电容C2的另一端、第三整流二极管D3的正极和第四整流二极管D4的负极连接，第四整流二极管D4的正极和第三电容C3的一端连接且其连接端为倍压整流电路的右声道输入端，第三整流二极管D3 的负极和第三电容C3的另一端连接且其连接端为倍压整流电路的输出端。[〇〇33]本实施例中，信号放大发射电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、红外发射二极管IR1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8;第三电阻R3的一端为信号放大发射电路的第一输入端， 第四电容C4的一端为信号放大发射电路的第二输入端，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4 的一端、第四电容C4的另一端和第一三极管Q1的基极连接，第四电阻R4的另一端、第六电阻 R6的一端和第七电阻R7的一端均接地，第六电阻R6的另一端和第一三极管Q1的发射极连接，第一三极管Q1的集电极、第五电阻R5的一端和第八电阻R8的一端连接，第五电阻R5的另一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端和第二三极管Q2的集电极连接且其连接端为信号放大发射电路的电源端，第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端均接地，第八电阻R8的另一端和第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的发射极和红外发射二极管IR1 的正极连接，红外发射二极管IR1的负极和第七电阻R7的另一端连接。
[0034]本实施例中，电源为充电电池，充电电池的正极和信号放大发射电路的电源端连接，充电电池的负极接地，红外发射装置还包括电源充电电路，电源充电电路包括USB插座 P2,型号为TP4056的充电芯片U1、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第七电容C7、 第八电容C8、第九电阻R9、第十电阻R10和第^^一电阻R11;充电芯片U1的第4脚、充电芯片U1 的第8脚、第一发光二极管LED1的正极、第二发光二极管LED2的正极、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端和USB插座P2的第1脚连接，第七电容C7的另一端和第八电容C8的另一端均接地，第一发光二极管LED 1的负极和第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端和充电芯片U1的第6脚连接，第二发光二极管LED2的负极和第^^一电阻R11的一端连接，第i^一电阻R11的另一端和充电芯片U1的第7脚连接，USB插座P2的第5脚、充电芯片U1的第1脚、充电芯片U1的第3脚和第十电阻R10的一端均接地，第十电阻R10的另一端和充电芯片U1的第2脚连接，充电芯片U1的第5脚和充电电池的正极连接。
【主权项】
1.一种音频信号的红外发射装置，其特征在于包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍 压整流电路、电容充电电路、信号放大发射电路和电源;所述的3.5mm音频插头具有麦克风 输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，所述的3.5mm音频插头用于连接智能手机 的音频接口，所述的3.5mm音频插头的接地端接地，所述的全波整流电路具有左声道输入 端、右声道输入端和输出端，所述的倍压整流电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出 端，所述的信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和电源端，所述的电容充电电路 具有输入端和输出端，所述的3.5mm音频插头的左声道输出端分别与所述的全波整流电路 的左声道输入端和所述的倍压整流电路的左声道输入端连接，所述的3.5mm音频插头的右 声道输出端分别与所述的全波整流电路的右声道输入端和所述的倍压整流电路的右声道 输入端连接，所述的倍压整流电路的输出端和所述的电容充电电路的输入端连接，所述的 电容充电电路的输出端和所述的信号放大发射电路的第一输入端连接，所述的全波整流电 路的输出端和所述的信号放大发射电路的第二输入端连接，所述的信号放大发射电路的电 源端和所述的电源连接。2.根据权利要求1所述的一种音频信号的红外发射装置，其特征在于所述的全波整流 电路包括第一电阻、第一整流二极管和第二整流二极管，所述的第一整流二极管的正极为 所述的全波整流电路的左声道输入端，所述的第二整流二极管的正极为所述的全波整流电 路的右声道输入端，所述的第一电阻的一端接地，所述的第一电阻的另一端、所述的第一整 流二极管的负极和所述的第二整流二极管的负极连接且其连接端为所述的全波整流电路 的输出端。3.根据权利要求1所述的一种音频信号的红外发射装置，其特征在于所述的电容充电 电路包括第一电容和第二电阻，所述的第二电阻的一端为所述的电容充电电路的输入端， 所述的第二电阻的另一端和所述的第一电容的一端连接且其连接端为所述的电容充电电 路的输出端，所述的第一电容的另一端接地。4.根据权利要求1所述的一种音频信号的红外发射装置，其特征在于所述的倍压整流 电路包括第二电容、第三电容、第三整流二极管和第四整流二极管;所述的第二电容的一端 为所述的倍压整流电路的左声道输入端，所述的第二电容的另一端、所述的第三整流二极 管的正极和所述的第四整流二极管的负极连接，所述的第四整流二极管的正极和所述的第 三电容的一端连接且其连接端为所述的倍压整流电路的右声道输入端，所述的第三整流二 极管的负极和所述的第三电容的另一端连接且其连接端为所述的倍压整流电路的输出端。5.根据权利要求1所述的一种音频信号的红外发射装置，其特征在于所述的信号放大 发射电路包括第一三极管、第二三极管、红外发射二极管、第四电容、第五电容、第六电容、 第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻;所述的第三电阻的一端为 所述的信号放大发射电路的第一输入端，所述的第四电容的一端为所述的信号放大发射电 路的第二输入端，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的一端、所述的第四电容的另 一端和所述的第一三极管的基极连接，所述的第四电阻的另一端、所述的第六电阻的一端 和所述的第七电阻的一端均接地，所述的第六电阻的另一端和所述的第一三极管的发射极 连接，所述的第一三极管的集电极、所述的第五电阻的一端和所述的第八电阻的一端连接， 所述的第五电阻的另一端、所述的第五电容的一端、所述的第六电容的一端和所述的第二 三极管的集电极连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的电源端，所述的第五电容的另一端和所述的第六电容的另一端均接地，所述的第八电阻的另一端和所述的第二三极管 的基极连接，所述的第二三极管的发射极和所述的红外发射二极管的正极连接，所述的红 外发射二极管的负极和所述的第七电阻的另一端连接。6.根据权利要求1所述的一种音频信号的红外发射装置，其特征在于所述的电源为充 电电池，所述的充电电池的正极和所述的信号放大发射电路的电源端连接，所述的充电电 池的负极接地，所述的红外发射装置还包括电源充电电路，所述的电源充电电路包括USB插 座，型号为TP4056的充电芯片、第一发光二极管、第二发光二极管、第七电容、第八电容、第 九电阻、第十电阻和第十一电阻;所述的充电芯片的第4脚、所述的充电芯片的第8脚、所述 的第一发光二极管的正极、所述的第二发光二极管的正极、所述的第七电容的一端、所述的 第八电容的一端和所述的USB插座的第1脚连接，所述的第七电容的另一端和所述的第八电 容的另一端均接地，所述的第一发光二极管的负极和所述的第九电阻的一端连接，所述的 第九电阻的另一端和所述的充电芯片的第6脚连接，所述的第二发光二极管的负极和所述 的第十一电阻的一端连接，所述的第十一电阻的另一端和所述的充电芯片的第7脚连接，所 述的充电芯片的第1脚、所述的充电芯片的第3脚和所述的第十电阻的一端均接地，所述的 第十电阻的另一端和所述的充电芯片的第2脚连接，所述的充电芯片的第5脚和所述的充电 电池的正极连接。
【文档编号】H04B1/04GK205722400SQ201620570199
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】陶冲, 李宏, 苏梦璇, 王君, 张天钰, 潘建宇, 申屠江波
【申请人】宁波大学