专利名称：单片红外无线耳机的制作方法
技术领域：
本实用新型与红外语音信号传输系统有关，尤其与利用红外语音信号处理专用集成电路的无线耳机有关。
传统的红外无线耳机是80年代后期出现的一种新的小型家用电声设备，它以无绳、无电波干扰，高音质而受消费者欢迎，适用作为电视机，收录机或其它音响设备的电声转换装置。由于红外管截止频率为1MH2，并且载波频率越低红外发射效率越高。所以一般选择在频率低端。电视机伴音信号最大频偏为±50KH，最高调制频率15KH，而调频波的宽度为130KH2，频带很宽，只有这样才能提高抗干扰的能力，有好的音质效果。这样的发射电路还是容易实现的，而接收电路必须解决低载频，宽频带的解调问题，解决这一问题同时还要利于系统集成化的唯一方法便是用锁相环技术，其它现有的FM收音机芯片都不能解决这一问题。现有的红外无线耳机都是采用通用集成电路制作，或者采用PLL作为FM信号解调器，音频放大采用通用音频功放集成块，或者采用LC回路将FM信号转换为调频信号再解调的方法实现FM信号解调，音频功放采用通用音频放大集成电路。由于两者都采用标准集成电路制作耳机，功耗大，静态工作电流可高达12mA，电池使用寿命极短。后者虽用3V电源作为FM调频，但由于使用LC回路峰值捡波，相对降低了耳机的抗干扰性。
本实用新型的目的是提供一种可靠性高，抗干扰能力强，音质效果好，低电压，低功耗，静态电流小，体积小，重量轻，耳机，接收机一体化，生产成本低的单片红外无线耳机。
本实用新型是这样实现的本实用新型由专用集成电路UE701及其外围元件构成，UE701由中放级、锁相环、音频功放级和电源电路构成。中放级由带通滤波器，多级恒流源差分放大器组成的中放电路和提供静噪开关信号的静噪电路及其外围元件构成，中放级将输入的调频信号滤波放大，并产生控制静噪开关的信号。
经中放级放大的调频信号送至锁相环解调。锁相环由压控振荡器(VCO)，双平衡摸似乘法器，直流放大器和低通滤波器组成。乘法器作为鉴相器，产生相位误差电压信号，压控振荡器输出信号频率向输入信号频率靠拢，两个信号间相位差减小，低通滤波器是由线性电阻，电容构成的线性电路，直流放大器提高环路增益，使调频信号与VCO输出信号的相位误差相对减少。
解调后的音频信号送至去加重电路，使发射时预加重的信号还原。
为了改善调节音量时的噪声，采用一个双平衡分流式增益控制电路作为电子音量调节电路，音频信号最后送经音频功放级，进行音频电压放大和音频功率放大，推动耳机工作。
电源电路提供稳压电源，提供基极偏置，稳定静态工作点。
本实用新型的红外接收管D接收到红外调频信号，经电容C6从UE701的16脚送至芯片内带通滤波器，然后经UE701的中放级大。中放级设内部反馈电路，内部偏置由输出级通过射随器电平位移电路反馈到输入级，反馈为直流全反馈，具有稳定工作点的作用。电容C12接至内部反馈电路，用以提纯直流，在放大级的外围电路中，电容C6，C7，C12分别接UE701的16脚，15脚，1脚，影响放大器的通常范围，电阻R7，R1，电容C6对输入信号进行带通滤波。R7接C6和接地，R1接UE701的16脚和15脚。放大后的调频信号经中放级的一级电平位移电路接至14脚，由电阻R4，R6分压，提供中放级电平位移电路工作点。电容C5滤除噪声，电容C1，C2，C14分别接UE701的6，2，9脚起滤噪作用。
调频放大信号经中放级电平位移电路送至UE701的锁相环路，对调频信号解调。压控振荡器(VCO)为积分－－施密特压控振荡器。R8用于调节VCO的振荡频率，接UE701的11脚。C11，C10分别接13脚，12脚，起滤除噪声的作用。
音频信号最后送至UE701的音频功放级，推动耳机S。S接3脚和7脚。外围元件R2，R3，C8，C9构成反馈回路。R2，R3分别接5脚，6脚。反馈回路的作用是自动调节输出端的直流电平，使其稳定在电源的中点电位，并对交流信号产生电压串联负反馈，改善整个电路的性能，C3接于7脚，相当于在信号负半周对音频功放级的OTL电路提供等效电源，并作音频信号耦合之用。
与外接电源Vcc相连的外围元件C4。R5接3脚，2脚，起滤波去耦作用。
本实用新型尽可能利用集成电路的优点和特点，使耳机，单片接收机一体化。增加了系统的功能，与现有器件制成的耳机相比，本实用新型增加了内部稳压源，芯片电压使用范围宽，为2.6－10V。大量使用恒流源，做成微功耗电路，芯片静态电流为2.8－4mA。增加了静噪电路，降低噪声，提高信噪比。音量控制用直流电子衰减器，消除了电位器调节接触噪音对音质的影响。在专用集成电路中采用锁相环电路解调FM信号，解决了低载频，宽频带调制的FM信号解调问题。外围元件少，可靠性高，生产调减方便，成本低廉。
图1为本实用新型UE701专用集成电路的内部框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
权利要求1.单片红外无线耳机，由红外接收管接收红外音频信号发射机发射的红外光调频信号，并将红外光调频信号转换为随红外光强变化而变化的电流，滤波器滤去普通光线可能产生的低频电压信号和噪声，经放大器进行中放，中放后的调频信号经解调后进入音量控制及功放电路向扬声器提供音频输出功率，其特征在于中放级、锁相环、音频功放级和电源电路组成UE701(ASIC)，中放级由带通滤滤器，多级恒流源差分放大级组成的中放电路和提供静噪开关信号的静噪电路及其外围元件构成，中放级将输入的调频信号滤波放大，并产生控制静噪开关的信号，经中放级放大的调频信号送至锁相环解调，锁相环由压控振荡器(VCO)、双平衡模似乘法器，直流放大器和低通滤波器组成，乘法器作为鉴相器，产生相位误差电压信号，压控振荡器输出信号频率向输入信号频率靠拢，两个信号间相位差减小，环路低通滤波器是由线性电阻，电容构成的线性电路，直流放大器可提高环路增益，使调频信号与VCO输出信号的相位误差相对减少，解调后的音频信号送至去加重电路，使发射时预加重的信号还原，为了改善调节音量时的噪声，采用一个双平衡分流式增益控制电路作为电子音量调节电路，音频信号最后送径音频功放级，进行音频电压放大和音频功率放大，推动耳机，电源电路提供稳压电源，提供基极偏置，稳定静态工作点。
2.根据权利要求1所述的单片红外无线耳机，其特征在于由红外接收管D接收到红外调频信号，经电容C6从UE701的16脚送至片内带通滤波器，然后经UE701的中放级放大，中放级设内部反馈电路，内部偏置由输出级通过射随器电平位移电路反馈到输入级，反馈为直流全反馈，具有稳定工作点的作用，电容C12接至内部反馈电路，用以提纯直流，在放大级的外围电路中，电容C6，C7，C12分别接UE701的16脚，15脚，1脚，影响放大器的通带范围，电阻R7，C6，R1对输入信号进行带通滤波，R7接于C6和接地，R1接于UE701的16脚和15脚，放大后的调频信号经中放级的一级电平位移电路，接至14脚，由电阻R4，R6分压，提供中放级电平位移电路工作点，电容C5滤除噪声，C1，C2，C14接6，2，9脚起滤噪作用。调频放大信号经中放级电平位移电路送至UE701的锁相环路，对调频信号解调。压控振荡器(VCO)为积分一施密特压控振荡器，R8用于调节VCO的振荡频率，接UE701的11脚，C11、C10分别接13脚，12脚，起滤除噪声的作用。解调后的音频信号送到UE701的电子音量调节电路，电位器W接UE701的10脚，调节收听音量，电容C13接9脚去除噪音，音频信号最后送至UE701的音频功放级，推动耳机S，S接3脚和7脚，外围元件R2，R3，C8，C9构成反馈回路，R2，R3分别接5脚，6脚，反馈回路的作用是自动调节输出端的直流电平，使其稳定在电源的中点电位，并对交流信号产生电压串联负反馈，改善整个电路的性能。C3接于7脚，相当于在信号负半周对音频功放级的DTL电路提供等效电源，并作音频信号耦合之用，与外接电源Vcc相连的外围元件C4，R5起滤波去耦作用。
专利摘要本实用新型由专用红外语音信号处理集成电路及其外围元件构成，包括带通滤波器，中放级，锁相环，去加重电路，音量电位器，音频功放级和耳机。耳机，接收机电路一体化，体积小，重量轻，功耗小，静态电流小，性能好，可靠性高，生产成本低。
文档编号H04B10/06GK2167485SQ9323909
公开日1994年6月1日 申请日期1993年8月5日 优先权日1993年8月5日
发明者全泽松 申请人:全泽松