专利名称：一种红外信号精密放大电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种放大电路，特别是一种红外信号精密放大电路。
背景技术：
目前市场上的红外感应洁具产品普遍都是应用如
图1所示电路作为红外接收信 号的放大电路。出于节电的考虑，采用了标准的运算放大器组成同相放大电路结构，单电源 间歇式供电。这种电路的设计基于1、运算放大器的输入失调电压远小于有效信号电压； 2、当输入信号接近于零时，运算放大器依然保持正常的工作状态。但实际上，出于成本考 虑，感应洁具行业普遍采用了廉价的通用运算放大器如LM358等，其特性并不符合设计要 求，表现为l、输入失调电压可达3mV左右，与有效信号处在同一数量级；2、当输入信号很 小(接近于零)时，其开环增益急剧下降。其结果是1、当红外信号相同时，输入失调不同 运算放大器会导致输出信号严重差异，即输出不能准确反映输入；2、红外信号幅度不同时， 电路的实际放大倍数不同，信号处理产生严重的非线性。 教科书上解决上述问题有两种方法1、采用双电源供电(如图2所示)；2、通过一 个阻容网络产生一个中点电位作为"信号地"(如图3所示)，间接实现双电源供电的效果。 但双电源供电会导致间歇供电模式下电源控制的复杂性，而"信号地"方式则因阻容网络的 时间常数不宜太小而导致间歇供电的过度过程太长，从而失去节电的意义。
实用新型内容为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种用普通放大器实现红外 信号精密放大的电路。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 —种红外信号精密放大电路，包括有采用单电源供电的运算放大器，所述运算放 大器的输入端连接有红外信号输入电路，运算放大器的输出端连接有输出信号电路，运算 放大器的输入端还连接有偏置补偿电路。 进一步，所述偏置补偿电路主要包括电阻ROl、电阻R02、电阻R03、电容CO和二极 管DO，电阻R03的一端连接电源正极端，电阻R03的另一端连接有电阻R02的一端和二极管 DO的阳极端，二极管DO的阴极端接地，电阻R02的另一端A经过电阻ROl接地，电阻R02的 另一端A经过电阻R2与运算放大器的同相输入端连接，电容CO的一端接地，电容C0的另 一端B经过电阻R3与运算放大器的异相输入端连接。 进一步，所述红外信号输入电路包含光电接收管VD1、电阻Rl、电容Cl，光电接收 管VD1的阴极端连接电源正极端，光电接收管VD1的阳极端经过电阻R1接地，光电接收管 VD1的阳极端经过电容C1接运算放大器的同相输入端。 所述输出信号电路包含电阻R4、电容C2和电阻R5，所述运算放大器的输出端经过 电阻R4与运算放大器的异相输入端连接，运算放大器的输出端经过电容C2连接输出端口 ， 输出端口经过电阻R5接地。[0010] 本实用新型的有益效果是利用廉价的通用放大器，通过在输入端增加偏置补偿 电路实现对红外信号的精密放大，达到成本低而实现较好的精密放大效果，本电路由于还 是采用单电源间歇供电，便于实现节电的目的。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 图1是目前市场上红外感应洁具产品普遍应用的接收电路图； 图2是采用双电源供电接收电路图； 图3是采用通过一个阻容网络产生一个中点电位作为"信号地"接收电路图； 图4是本实用新型的设计电路框图； 图5是本实用新型的其中一种具体实现电路图； 图6是本实用新型的电路模块框图。
具体实施方式参照图6，一种红外信号精密放大电路，包括有采用单电源供电的运算放大器，所 述运算放大器的输入端连接有红外信号输入电路，运算放大器的输出端连接有输出信号电 路，运算放大器的输入端还连接有偏置补偿电路。 进一步参照图5，所述偏置补偿电路主要包括电阻R01、电阻R02、电阻R03、电容CO 和二极管DO，电阻R03的一端连接电源正极端，电阻R03的另一端连接有电阻R02的一端和 二极管DO的阳极端，二极管DO的阴极端接地，电阻R02的另一端A经过电阻ROl接地，电 阻R02的另一端A经过电阻R2与运算放大器的同相输入端连接，电容CO的一端接地，电容 C0的另一端B经过电阻R3与运算放大器的异相输入端连接。 进一步，所述红外信号输入电路包含光电接收管VD1、电阻Rl、电容Cl，光电接收 管VD1的阴极端连接电源正极端，光电接收管VD1的阳极端经过电阻R1接地，光电接收管 VD1的阳极端经过电容C1接运算放大器的同相输入端。 所述输出信号电路包含电阻R4、电容C2和电阻R5，所述运算放大器的输出端经过 电阻R4与运算放大器的异相输入端连接，运算放大器的输出端经过电容C2连接输出端口 ， 输出端口经过电阻R5接地。 图5是本实用新型的一个应用例，偏置补偿电路由R01， R02， R03， C0其和DO构成。 VCC通过R03在DO上产生约0. 6V的稳定电压，经R02和R01分压后，在运算放大器的同相 输入端施加一个小量的正向偏置电压。由于C0的作用，B点的电压将在通电后的一段时间 内趋近于A点电压，电路进入正常工作状态。 当输入信号为O时，输出端的电压随运算放大器输入失调电压的不同而有所不 同，但无论输入失调电压的极性如何，输出端电压总是在O电平之上，这就保证了电路在对 输入信号放大时，不会受到运算放大器输入失调的影响。 由于当输入信号为0时，电路已经离开零点处于正常工作状态，因此当信号由0开
始增长时，输出端电压遵循同相放大电路的原理对输入信号进行线性放大。 在保证电路实现失调补偿和线性放大的前提下，偏置补偿电压应尽可能小，以尽
量縮短通电后的稳定时间，使电路可以工作在间歇供电模式下。[0026] 以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实 施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形 或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求一种红外信号精密放大电路，包括有采用单电源供电的运算放大器，所述运算放大器的输入端连接有红外信号输入电路，运算放大器的输出端连接有输出信号电路，其特征在于运算放大器的输入端还连接有偏置补偿电路。
2. 根据权利要求1所述的一种红外信号精密放大电路，其特征在于所述偏置补偿电路主要包括电阻(R01)、电阻(R02)、电阻(R03)、电容(C0)和二极管(DO)，电阻(R03)的一 端连接电源正极端，电阻(R03)的另一端连接有电阻(R02)的一端和二极管(DO)的阳极 端，二极管(DO)的阴极端接地，电阻(R02)的另一端(A)经过电阻(R01)接地，电阻(R02) 的另一端(A)经过电阻(R2)与运算放大器的同相输入端连接，电容(CO)的一端接地，电容 (CO)的另一端(B)经过电阻(R3)与运算放大器的异相输入端连接。
3. 根据权利要求1所述的一种红外信号精密放大电路，其特征在于所述红外信号输 入电路包含光电接收管(VD1)、电阻(Rl)、电容(Cl)，光电接收管(VD1)的阴极端连接电源 正极端，光电接收管(VD1)的阳极端经过电阻(Rl)接地，光电接收管(VD1)的阳极端经过 电容(CI)接运算放大器的同相输入端。
4. 根据权利要求1所述的一种红外信号精密放大电路，其特征在于所述输出信号电 路包含电阻(R4)、电容(C2)和电阻(R5)，所述运算放大器的输出端经过电阻(R4)与运算 放大器的异相输入端连接，运算放大器的输出端经过电容(C2)连接输出端口，输出端口经 过电阻(R5)接地。
专利摘要本实用新型公开了一种红外信号精密放大电路。传统的运算放大电路不能使用普通运算放大器在单电源供电的情况下实现精密放大。一种红外信号精密放大电路，包括有采用单电源供电的运算放大器，所述运算放大器的输入端连接有红外信号输入电路，运算放大器的输出端连接有输出信号电路，运算放大器的输入端还连接有偏置补偿电路。利用廉价的通用放大器，通过在输入端增加偏置补偿电路实现对红外信号的精密放大，达到成本低而实现较好的精密放大效果，本电路由于还是采用单电源间歇供电，便于实现节电的目的。本实用新型作为一种红外信号精密放大电路在红外感应洁具产品中被广泛使用。
文档编号H03F3/45GK201490972SQ20092019394
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者吴钜昌, 张建峰, 江舫, 覃庆华 申请人:中山市雅科思电子设备有限公司