一种红外遥控接收器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种红外遥控接收器，用于解决传统设计的接收器无法有效滤除干扰信号的缺陷。红外遥控接收器包括光电二极管、预处理单元、放单单元以及包络提取单元，通过光电二极管接收红外信号并感应出光电流，通过预处理单元将光电流转换为电压脉冲信号并滤除电压脉冲信号中的噪声信号，随后通过放大单元对电压脉冲信号进行放大以及二次滤波，最后通过包络提取单元对电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号并将逻辑信号输出后级电路。本发明的红外遥控接收器能有效地过滤掉噪声信号。
【专利说明】
一种红外遥控接收器
技术领域
[0001]本发明涉及红外遥控技术领域，更具地说，涉及一种红外遥控接收器。
【背景技术】
[0002]红外遥控是一种在可视近距离内的单向通讯，由发射器和接收器组成。使用时发射器向接收器所在的电子电器主体通过低频38kHz的载波发送控制和操作指令。参见图1，载波通常由连续的、不少于10个周期的以及占空比为1/3或1/4的脉冲串组成，这样的脉冲串按照约定的通讯协议方式间歇性地发送，目前业界同行的红外协议之一的NEC协议所采用的脉冲-逻辑时序如图2所示。脉冲串经接收器中的接收芯片处理以后，其包络以低电平呈现，无脉冲串时段则表现为高电平。接收芯片输出的这些高低电平时段的不同比例被后续的数字逻辑电路获取后用来解析出指令信息中的数码I和O。
[0003]外红接收器要面对的挑战主要有三个方面:一是要在信号极强或者极弱的条件下正确的解析出脉冲串包络，对于额定的发射器发射功率，近距离接收会看到极强的脉冲信号，而当接收距离增加时信号强度会以平方反比规律衰减;此外，发射角度的偏离亦会影响信号强度，很显然，接收电路必须有足够大的动态范围；第二，产品使用的环境通常充满各种波段的电磁噪声与干扰，如何选择性地压制接收到的信号中38kHz载波频率以外的有害信号以保障输出信号的品质，对电路设计来讲无疑是一个不小的挑战;第三，环境噪声干扰可能在无信号发送的情况下被接收器错误的识别成指令信号，引起接收器主体电器设备的误操作。由于这种可能存在的状况，电路设计会很大地受制于电路构架选择和制造工艺限制。
[0004]传统设计的接收器芯片对红外信号的处理包括三个阶段:第一阶段中将光电二极管感应生成的光电流转换为电压;第二阶段中采用了反馈控制环路，通过自动增益控制机制将信号进行适当的放大或缩小，从而将输出信号调节到一个合理的数值或范围，以便于下级电路处理;第三阶段对第二阶段输出的载波脉冲进行包络提取。
[0005]传统设计的接收器芯片中对干扰信号的滤除效果不佳。
【发明内容】
[0006]本发明针对传统设计的接收器无法有效滤除干扰信号的缺陷，提供一种红外遥控接收器，能够有效滤除干扰信号。
[0007]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:提供一种红外遥控接收器，包括光电二极管，所述红外遥控接收器还包括:
[0008]预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并分别对电压脉冲信号中的噪声信号进行低通滤波以及高通滤波；
[0009]放大单元，通过自动增益控制机制对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行放大或缩小；
[0010]包络提取单元，用于对所述放大单元输出的电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号，并将所述逻辑信号输出后级电路。
[0011]优选地，所述预处理单元包括:
[0012]电流电压转换模块，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号；
[0013]低通滤波模块，用于过滤所述电流电压转换模块输出的电压脉冲信号中的高频噪声信号；
[0014]高通滤波模块，用于过滤所述低通滤波模块输出的电压脉冲信号中的低频噪声信号，以及建立下级信号通路的共模电压。
[00?5] 进一步优选地，所述预处理单元还包括:
[0016]偏置补偿模块，与所述低通滤波模块连接，用于稳定所述低通滤波模块的输入节点的静态工作电压。
[0017]提供一种红外遥控接收器，包括光电二极管，所述红外遥控接收器还包括:
[0018]预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并对电压脉冲信号中的噪声信号进行滤波；
[0019]放大单元，用于按照预设的放大倍数对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及对所述电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波，并且将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在预设范围之内；
[0020]包络提取单元，用于对所述放大单元输出的电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号，并将所述逻辑信号输出后级电路。
[0021]优选地，所述放大单元包括:
[0022]第一限幅放大电路，用于按照预设的第一放大倍数将所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第一预设范围之内；
[0023]带通滤波电路，用于接收所述第一限幅放大电路输出的电压脉冲信号，并对其中的噪声信号以及干扰信号进行滤波后输出；
[0024]第二限幅放大电路，用于接收所述带通滤波电路输出的电压脉冲信号，按照预设的第二放大倍数对其进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第二预设范围之内，并输出所述包络提取单元。
[0025]提供一种红外遥控接收器，包括光电二极管，所述红外遥控接收器还包括:
[0026]预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并对电压脉冲信号中的噪声信号进行滤波；
[0027]放大单元，通过自动增益控制机制对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行放大或缩小；
[0028]包络提取单元，用于将所述放大单元输出的电压脉冲信号还原为载波脉冲信号，将所述载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波，以及将所述U形谷底锯齿波按照其翻转点电平进行幅度压缩以形成相应的逻辑电平，并将所述逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。
[0029]优选地，所述包络提取单元包括:
[0030]比较器，用于将限幅放大以及二次滤波后的电压脉冲信号与参考电压进行比较以还原为载波脉冲信号；
[0031]动态极点低通滤波电路，用于将还原的载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波；
[0032]倒相器，用于接收所述U形谷底锯齿波，按照其翻转点电平对所述U形谷底锯齿波进行幅度压缩，从而形成相应的逻辑电平；
[0033]数字缓冲器，接收所述倒相器输出的逻辑电平，并将逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。
[0034]提供一种红外遥控接收器，包括光电二极管，所述红外遥控接收器还包括:
[0035]预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并分别对电压脉冲信号中的噪声信号进行低通滤波以及高通滤波；
[0036]放大单元，用于按照预设的放大倍数对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及对所述电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波，并且将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在预设范围之内；
[0037]包络提取单元，用于将所述放大单元输出的电压脉冲信号还原为载波脉冲信号，将所述载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波，以及将所述U形谷底锯齿波按照其翻转点电平进行幅度压缩以形成相应的逻辑电平，并将所述逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。
[0038]优选地，所述预处理单元包括:
[0039]电流电压转换模块，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号；
[0040]低通滤波模块，用于过滤所述电流电压转换模块输出的电压脉冲信号中的高频噪声信号；
[0041]高通滤波模块，用于过滤所述低通滤波模块输出的电压脉冲信号中的低频噪声信号，以及建立下级信号通路的共模电压；
[0042]偏置补偿模块，与所述低通滤波模块连接，用于稳定所述低通滤波模块的输入节点的静态工作电压。
[0043]进一步优选地，所述放大单元包括:
[0044]第一限幅放大电路，用于按照预设的第一放大倍数将初级滤波后的电压脉冲信号进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第一预设范围之内；
[0045]带通滤波电路，用于接收所述第一限幅放大电路输出的电压脉冲信号，并对其中的噪声信号以及干扰信号进行滤波后输出；
[0046]第二限幅放大电路，用于接收所述带通滤波电路输出的电压脉冲信号，按照预设的第二放大倍数对其进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第二预设范围之内，并输出所述包络提取单元。
[0047]本发明的红外遥控接收器具有以下有益效果:首先通过预处理单元滤除电压脉冲信号中的噪声信号，随后通过放大单元对电压脉冲信号进行放大以及二次滤波，从而能有效地过滤掉噪声信号(干扰信号)。
【附图说明】
[0048]图1为现有的红外接收器接收到的脉冲信号以及经解调后输出的逻辑电平的示意图；
[0049]图2为目前业界同行的红外协议之一的NEC协议所采用的脉冲-逻辑时序图；
[0050]图3为本发明的红外接收器第一实施例的结构示意图；
[0051]图4为本发明的红外接收器第一实施例中预处理单元的电路图；
[0052]图5为本发明的红外接收器的其他实施例中预处理单元的结构示意图；
[0053]图6为本发明的红外接收器的其他实施例中偏置补偿模块的电路图；
[0054]图7为本发明的红外接收器第一实施例中放大单元的结构示意图；
[0055]图8为本发明的红外接收器第一实施例中包络提取单元的结构示意图；
[0056]图9为本发明的红外接收器第二实施例中预处理单元的电路图；
[0057]图10为本发明的红外接收器的其他实施例中预处理单元的电路图；
[0058]图11为本发明的红外接收器第二实施例中放大单元的结构示意图；
[0059]图12为本发明的红外接收器第二实施例中放大单元的电路图；
[0060]图13为本发明的红外接收器第三实施例中包络提取单元的结构示意图；
[0061]图14为本发明的红外接收器第三实施例中包络提取单元进行包络提取处理的信号演变示意图；
[0062]图15为本发明的红外接收器第四实施例中在干扰存在的情况下处理电压脉冲信号的波形演进图。
【具体实施方式】
[0063]以下结合附图和实施例对本发明做进一步的解释说明。
[0064]如图3所示，在本发明的红外遥控接收器第一实施例中，红外遥控接收器300包括光电二极管310、预处理单元320、放大单元330以及包络提取单元340。光电二极管310连接预处理单元320的输入端，预处理单元320的输出端连接放大单元330的输入端，放大单元330的输出端连接包络提取单元340的输入端。
[0065]其中，光电二极管310的正极接地，负极接预处理单元320的输入端，用于接收红外信号，并感应出光电流。
[0066]预处理单元320，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并分别对电压脉冲信号中的噪声信号进行低通滤波以及高通滤波，建立下级信号通路的共模电压。
[0067]如图4所示，在本实施例中，预处理单元320包括电流电压转换模块321、低通滤波模块322以及高通滤波模块323。电流电压转换模块321与光电二极管310的负极连接，用于将光电二极管310输出的光电流转换为电压脉冲信号VA后输出低通滤波模块322。低通滤波模块322用于过滤接收到的电压脉冲信号中的高频噪声信号，将过滤了高频噪声信号的电压脉冲信号输出高通滤波模块323。高通滤波模块323用于过滤接收到的电压脉冲信号中的低频噪声信号，并且建立下级信号通路的共模电压。
[0068]具体地，在本实施例中，电流电压转换模块321包括一端连接电源电压VDD、另一端连接光电二极管310负极的电阻Rs。低通滤波模块322与电流电压转换模块321共用电阻Rs，低通滤波模块322电容Ctot，电容Ctot的一端连接光电二极管310的负极、另一端接地。高通滤波模块323包括电容CH以及电阻RH，电容CH的一端连接光电二极管310的负极、另一端经电阻RH接入电压VCM，电容CH以及电阻RH之间连接放大单元330的输入端。
[0069]除掉信号光电流作用于电阻RS产生电压VA的电流电压转换外，预处理单元320用完全的被动元件实现对信号的初级滤波和建立下级信号通路的共模电压。
[0070]其中，电容Ctot与电阻Rs形成低通滤波，去除寄生在红外辐射IR在光电二极管310上产生的型号脉冲电流上的高频噪声电流，这些噪声主要来自与环境，无法避免。光电二极管310本身在反向偏压的情况下有一定的随节点电压VA而变化的电容，但是不足以与电阻Rs—同形成有效的滤波。
[0071]电容CH与电阻RH构成高通滤波，由此形成的低于信号频率的极点除了执行隔直功能以外，还同时对低频噪音(背景光，供电网，家用电器，等等)形成有效压制。
[0072]电压VCM设置成为电源电压VDD的一半，能够保证后级电路输入共模电压VB与电源电压VDD实时跟随，有利于在实际使用时避免因电源电压VDD的下降而引起的输入共模坍
Mo
[0073]在其他实施例中，如图5所示，预处理单元320还包括偏置补偿模块324，偏置补偿模块324与低通滤波模块323连接，用于稳定低通滤波模块323的输入节点VA的静态工作电压。
[0074]在前端的预放大级，通过添加了一个偏置补偿模块324，用以稳定输入节点Va的静态工作点，避免电压饱和造成的光电二级管功能坍塌。偏置补偿模块324的电路如图6所示，信号输入节点Va的初始状态由电流-电压转换电阻Rs以及电流源IjP电流源I2共同决定。当Va的静态工作点漂移时，由晶体管M2-电阻R1-晶体管M3-电阻R2-晶体管M1组成的反馈回路自动调节由电流源I1-晶体管M1-电流源I2组成的电流支路的偏置电流的推送与接收，从而稳节点Va的偏置电压。
[0075]放大单元可以通过现有红外遥控接收器中的多种放大-滤波单元来实现，在本发明的红外遥控接收器第一实施例中，放大单元330通过自动增益控制机制对预处理单元320输出的电压脉冲信号进行放大或缩小，从而将输出信号调节到一个合理的数值或范围，以便于下级电路处理。
[0076]如图7所示，放大单元330包括压控增益放大模块331、带通滤波模块332以及噪声探测与增益控制模块333。压控增益放大模块331的输入端连接预处理单元320的输出端，输出端连接带通滤波模块332的输入端，其控制端连接噪声探测与增益控制模块333。压控增益放大模块331用于对预处理单元320输出的电压脉冲信号进行放大或缩小，从而将输出信号调节到一个合理的数值或范围，然后输出带通滤波模块332。带通滤波模块332用于对接收到的电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波之后输出包络提取单元340以及噪声探测与增益控制模块333。噪声探测与增益控制模块333根据接收到的信号动态调节压控增益放大模块331的增益，以期获得最大的信噪比。
[0077]包络提取单元用于对放大单元输出的电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号，并将逻辑信号输出后级电路，其可以通过现有红外遥控接收器中多种包络提取单元来实现，在本发明的红外遥控接收器第一实施例中，如图8所示，包络提取单元340包括比较器341以及积分整形模块342。比较器341接收带通滤波模块332输出的电压脉冲信号以及噪声探测与增益控制模块333根据接收到的信号生成的阈值电平，生成38kHz的脉冲串后输出下一级的积分整形模块342中，脉冲串通过积分整形模块342中的积分器累加形成信号高电平，再通过积分整形模块342中的数字电路整形提取出脉冲串包络，锁存缓冲后输出。
[0078]在本发明的红外接收器第一实施例中，预处理单元用完全的被动元件实现对信号的低通以及高通滤波和建立下级信号通路的共模电压。通过低通滤波有效去除寄生在红外辐射IR在光电二极管上产生的型号脉冲电流上的高频噪声电流，通过高通滤波对低频噪音(背景光，供电网，家用电器，等等)形成有效压制。
[0079]在本发明的红外接收器第二实施例子中，参见图3，红外遥控接收器包括光电二极管、预处理单元、放大单元以及包络提取单元。光电二极管连接预处理单元的输入端，预处理单元的输出端连接放大单元的输入端，放大单元的输出端连接包络提取单元的输入端。
[0080]其中，光电二极管PD(参见图9)的正极接地，负极接预处理单元的输入端，用于接收红外信号，并感应出光电流。
[0081]预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并对电压脉冲信号中的噪声信号进行滤波。预处理单元可以使用现有的红外接收器中的预处理单元来实现。
[0082]在本实施例中，预处理单元的电路如图9所示，预处理单元直接将从外部接入的光电流通过固定电阻Rs转换成电压VA，再通过隔直电容Cs传输到下一级的放大单元。在背景光过强的应用环境中，通过电阻Rs的非信号成分可以将电压Va压低至光电二级管H)的非工作区，导致输入信号失效。
[0083I在其他实施例中，预处理单元的电路如图10所示，它在图9所示的方案的基础上加入了一个电阻选择模块。在背景光太强的情况下，它感知输入电压Va，适当减小转换电阻Rs的电阻值，从而将Va上抬，以避免光电二极管PD进入非工作区。这样做的代价是，信号电压Va也会随Rs的减小而减小。
[0084]在本发明的红外接收器第二实施例子中，放大单元用于按照预设的放大倍数对预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及对电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波，并且将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在预设范围之内。
[0085]如图11所示，在本实施例中，放大单元包括依次连接的第一限幅放大电路110、带通滤波电路120以及第二限幅度放大电路130。其中，第一限幅放大电路110用于按照预设的第一放大倍数将预处理单元输出的(初级滤波后)电压脉冲信号进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第一预设范围之内。
[0086]带通滤波电路120用于接收第一限幅放大电路110输出的电压脉冲信号，并对其进行滤波后输出第二限幅放大电路130。第二限幅放大电路130用于按照预设的第二放大倍数对接收到的电压脉冲信号进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第二预设范围之内，并输出包络提取单元。
[0087]具体地，如图12所示，第一限幅放大电路110包括电容Cl、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、
二极管Dl、二极管D2以及运算放大器Ul。电容Cl 一端连接预处理单元的输出端，另一端与运算放大器Ul的同相输入端连接以及经电阻Rl接入参考电压Vref。电阻R2—端接入参考电压Vref，另一端经电阻R3连接运算放大器Ul的输出端。运算放大器Ul的反相输入端连接于电阻R2和电阻R3之间，输出端连接带通滤波电路120的输入端。二极管Dl和二极管D2反向并联，并联整体一端连接运算放大器Ul的反相输入端，另一端连接运算放大器Ul的输出端。
[0088]带通滤波电路120包括高阶带通滤波器，高阶带通滤波器的输入端连接运算放大器Ul的输出端，输出端连接第二限幅放大电路130，以及接入参考电压Vref Jref参考电压直接或间接地为组件(放大器和带通滤波器)提供单一的输入与输出共模电压。
[0089]第二限幅放大电路130包括运算放大器U2、电阻R4、电阻R5、二极管D3和二极管D4。运算放大器U2的同相输入端连接高阶带通滤波器的输出端，输出端连接包络提取单元。电阻R4—端接入参考电压Vref，另一端经电阻R5连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的反相输入端连接于电阻R4和电阻R5之间。二极管D3和二极管D4反向并联，并联整体的一端连接运算放大器U2的反相输入端，另一端连接运算放大器U2的输出端。
[0090]经过预处理单元的信号Vl进入第一限幅放大电路110，运算放大器Ul将信号Vl放大第一放大倍数之后输出信号V2，第一放大倍数由电阻R3与R2的比值(S卩R3/R2)来确定，信号V2的幅值被反馈连接的二极管Dl和D2钳制在输出共模之上大约土二极管正向导通电压(如±0.7V)的范围内(即第一预设范围)。信号V2经过高阶带通滤波器之后，其中夹带的噪声与干扰成分被削减至信号幅度以下，高阶带通滤波器的中心频率选定在载波频率38kHz。高阶带通滤波器输出的信号V3进入第二限幅放大电路133，运算放大器U2将信号V3放大第二放大倍数之后输出，第二放大倍数由电阻R5与1?4的比值(即R5/R4)来确定，输出信号VOUT的幅值被反馈连接的二极管D3和D4钳制在输出共模之上大约土二极管正向导通电压的范围内(即第二预设范围)。也就是说，根据选用的二极管，第一预设范围可以相同也可以不相同。在实际应用中，第一放大倍数和第二放大倍数只是受限于运算放大器的输入失调电压与信号通路的噪音背底强度。
[0091]放大单元使用信号直通(无反馈控制环路)单端开放的限幅放大与有源复合带通滤波功能的分插配置来实现载波信号的还原。相比起反馈控制环路的方式，这种方法有极大的优势:
[0092]I)克服了控制环路固有的初始化脱轨与恢复可能造成的信号堵死或延迟，尤其是考虑到环内包含低频(38kHz)带通带来的延迟，以及为了避免噪声引起的误触发而加入的额外机制，实际情况会更加严重。
[0093]2)由于限幅放大中使用单端开放，输入信号幅度范围上端不限，下端止于电路噪声平底，可以探测更加微弱的载波信号。
[0094]3)滤波电路不需要通过电阻修条来调节中心频率，从而简化了产品测试成本，也有利于增强产品的可靠性。
[0095]4)由于小延迟，可以解析由更少数量的载波脉冲所携带的逻辑低电平。
[0096]5)由于小延迟，可以使用高阶带通滤波，增加信号保真度。
[0097]6)电路简单，面积小，省电。
[0098]在本实施例中，包络提取单元用于对放大单元输出的电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号，并将逻辑信号输出后级电路。包络提取单元的实现与第一实施例相同，在此不再赘述。
[0099]在本发明的红外接收器第三实施例子中，参见图3，红外遥控接收器包括光电二极管、预处理单元、放大单元以及包络提取单元。光电二极管连接预处理单元的输入端，预处理单元的输出端连接放大单元的输入端，放大单元的输出端连接包络提取单元的输入端。
[0100]其中，光电二极管PD(参见图9)的正极接地，负极接预处理单元的输入端，用于接收红外信号，并感应出光电流。
[0101]预处理单元用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并对电压脉冲信号中的噪声信号进行滤波。本实施例中预处理单元与第二实施例中的预处理单元相同，在此不再赘述。
[0102]放大单元通过自动增益控制机制对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行放大或缩小。本实施例中放大单元与第一实施例中的预处理单元相同，在此不再赘述。
[0103]在本实施例中，包络提取单元用于将放大单元输出的电压脉冲信号还原为载波脉冲信号，将载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波，以及将U形谷底锯齿波按照其翻转点电平进行幅度压缩以形成相应的逻辑电平，并将逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。
[0104]在本实施例中，如图13所示，包络提取单元包括比较器210、动态极点低通滤波电路220、倒相器230以及数字缓冲器240。
[0105]其中，比较器210的同相输入端接入放大单元输出的电压脉冲信号，反相输入端接入参考电压，通过将电压脉冲信号与参考电压进行比较来还原为载波脉冲信号。
[0106]动态极点低通滤波电路220接收比较器210输出的还原的载波脉冲信号，将其倒相压缩为U形谷底锯齿波。
[0107]倒相器230接收动态极点低通滤波电路220输出的U形谷底锯齿波，按照其翻转点电平对U形谷底锯齿波进行幅度压缩，从而形成相应的逻辑电平。
[0108]数字缓冲器240接收倒相器230输出的逻辑电平，并将逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。
[0109]经包络提取单元中各组件处理后的电压脉冲信号的波形演变情况如图14所示。较之于传统的包络提取方式，本实施例中的包络提取单元的优势在于:
[0110]I)比较器电位的选择可以固定，不需要对输入电信号检测以后再确定。
[0111]2)对可能出现在载波脉冲串中的高频干扰尖峰有强烈的压制。
[0112]3)电路简单可靠，省电。
[0113]在本发明的红外接收器第四实施例子中，参见图3，红外遥控接收器包括光电二极管、预处理单元、放大单元以及包络提取单元。光电二极管连接预处理单元的输入端，预处理单元的输出端连接放大单元的输入端，放大单元的输出端连接包络提取单元的输入端。
[0114]其中，光电二极管PD(参见图9)的正极接地，负极接预处理单元的输入端，用于接收红外信号，并感应出光电流。
[0115]预处理单元用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并分别对电压脉冲信号中的噪声信号进行低通滤波以及高通滤波。在本实施例中，预处理单元与第一实施例中的预处理单元相同，在此不再赘述。
[0116]放大单元用于按照预设的放大倍数对预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及对电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波，并且将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在预设范围之内。在本实施例中，放大单元与第二实施例中的放大单元相同，在此不再赘述。
[0117]包络提取单元用于将放大单元输出的电压脉冲信号还原为载波脉冲信号，将载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波，以及将U形谷底锯齿波按照其翻转点电平进行幅度压缩以形成相应的逻辑电平，并将逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。在本实施例中，包络提取单元与第三实施例中的包络提取单元相同，在此不再赘述。
[0118]在干扰存在的情况下，红外信号在本实施例的红外遥控接收器中的波形演进情况如图15所示。本实施例的红外遥控接收器包含滤波与放大功能在信号链节点的优化的交错配置，单端开放式的信号放大与限幅，以及基于动态极点低通滤波的包络提取技术，实现了更好的过滤干扰的功能，并且降低了成本，可以应用于众多领域。
[0119]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种红外遥控接收器，包括光电二极管，其特征在于，所述红外遥控接收器还包括: 预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并分别对电压脉冲信号中的噪声信号进行低通滤波以及高通滤波； 放大单元，通过自动增益控制机制对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行放大或缩小； 包络提取单元，用于对所述放大单元输出的电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号，并将所述逻辑信号输出后级电路。2.根据权利要求1所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述预处理单元包括: 电流电压转换模块，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号； 低通滤波模块，用于过滤所述电流电压转换模块输出的电压脉冲信号中的高频噪声信号； 高通滤波模块，用于过滤所述低通滤波模块输出的电压脉冲信号中的低频噪声信号，以及建立下级信号通路的共模电压。3.根据权利要求2所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述预处理单元还包括: 偏置补偿模块，与所述低通滤波模块连接，用于稳定所述低通滤波模块的输入节点的静态工作电压。4.一种红外遥控接收器，包括光电二极管，其特征在于，所述红外遥控接收器还包括: 预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并对电压脉冲信号中的噪声信号进行滤波； 放大单元，用于按照预设的放大倍数对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及对所述电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波，并且将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在预设范围之内； 包络提取单元，用于对所述放大单元输出的电压脉冲信号进行包络提取以生成逻辑信号，并将所述逻辑信号输出后级电路。5.根据权利要求4所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述放大单元包括: 第一限幅放大电路，用于按照预设的第一放大倍数将所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第一预设范围之内；带通滤波电路，用于接收所述第一限幅放大电路输出的电压脉冲信号，并对其中的噪声信号以及干扰信号进行滤波后输出； 第二限幅放大电路，用于接收所述带通滤波电路输出的电压脉冲信号，按照预设的第二放大倍数对其进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第二预设范围之内，并输出所述包络提取单元。6.一种红外遥控接收器，包括光电二极管，其特征在于，所述红外遥控接收器还包括: 预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并对电压脉冲信号中的噪声信号进行滤波； 放大单元，通过自动增益控制机制对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行放大或缩小； 包络提取单元，用于将所述放大单元输出的电压脉冲信号还原为载波脉冲信号，将所述载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波，以及将所述U形谷底锯齿波按照其翻转点电平进行幅度压缩以形成相应的逻辑电平，并将所述逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。7.根据权利要求6所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述包络提取单元包括: 比较器，用于将限幅放大以及二次滤波后的电压脉冲信号与参考电压进行比较以还原为载波脉冲信号； 动态极点低通滤波电路，用于将还原的载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波；倒相器，用于接收所述U形谷底锯齿波，按照其翻转点电平对所述U形谷底锯齿波进行幅度压缩，从而形成相应的逻辑电平； 数字缓冲器，接收所述倒相器输出的逻辑电平，并将逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。8.一种红外遥控接收器，包括光电二极管，其特征在于，所述红外遥控接收器还包括: 预处理单元，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号，并分别对电压脉冲信号中的噪声信号进行低通滤波以及高通滤波； 放大单元，用于按照预设的放大倍数对所述预处理单元输出的电压脉冲信号进行限幅放大，以及对所述电压脉冲信号中的噪声信号以及干扰信号进行滤波，并且将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在预设范围之内； 包络提取单元，用于将所述放大单元输出的电压脉冲信号还原为载波脉冲信号，将所述载波脉冲信号倒相压缩为U形谷底锯齿波，以及将所述U形谷底锯齿波按照其翻转点电平进行幅度压缩以形成相应的逻辑电平，并将所述逻辑电平转换为逻辑信号后输出后级电路。9.根据权利要求8所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述预处理单元包括: 电流电压转换模块，用于将光电二极管输出的光电流转换为电压脉冲信号； 低通滤波模块，用于过滤所述电流电压转换模块输出的电压脉冲信号中的高频噪声信号； 高通滤波模块，用于过滤所述低通滤波模块输出的电压脉冲信号中的低频噪声信号，以及建立下级信号通路的共模电压； 偏置补偿模块，与所述低通滤波模块连接，用于稳定所述低通滤波模块的输入节点的静态工作电压。10.根据权利要求9所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述放大单元包括: 第一限幅放大电路，用于按照预设的第一放大倍数将初级滤波后的电压脉冲信号进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第一预设范围之内； 带通滤波电路，用于接收所述第一限幅放大电路输出的电压脉冲信号，并对其中的噪声信号以及干扰信号进行滤波后输出； 第二限幅放大电路，用于接收所述带通滤波电路输出的电压脉冲信号，按照预设的第二放大倍数对其进行限幅放大，以及将限幅放大后的电压脉冲信号的幅值钳制在第二预设范围之内，并输出所述包络提取单元。
【文档编号】G08C23/04GK105869382SQ201610083260
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】钟建国
【申请人】东莞德可森电子科技有限公司