一种红外接收器及其增益控制方法技术

本发明专利技术涉及一种红外接收器及其增益控制方法，其中红外接收器包括依次电连接的内置光敏二极管的输入单元、前置放大器(A1)、可变增益放大器(A2)、限幅器(A3)、带通滤波器(BF)、第一解调器和输出驱动单元，还包括输出端与可变增益放大器控制端电连接的增益控制模块，其特征在于，还包括依次电连接在带通滤波器与增益控制模块之间的用于识别强信号的第三电压比较器(B3)、第三解调器与第三波形整形单元(S3)；方法包括分两路控制增益：第一路识别遥控信号或噪声，并相应地增加或缩减增益，另一路通过检测调制信号幅度识别强信号(包括噪声)，以远超第一路的速度、大幅地降低增益。这种红外接收器及其增益控制方法，能快速抑制强信号并解决近距离遥控失灵的问题，从而提高生产测试效率，降低成本。

Infrared receiver and gain control method thereof

The present invention relates to an infrared receiver and gain control method thereof, wherein the input unit, the infrared receiver includes the electrical connection of the built-in photodiode preamplifier (A1), a variable gain amplifier (A2), limiter (A3), band-pass filter (BF), the first demodulator and the output driver unit also includes output with the end of the variable gain amplifier is electrically connected to the control terminal of the gain control module, which is characterized in that also includes the electrical connection in turn in the band-pass filter and gain control module between the third voltage comparator for strong signal recognition (B3), third and third demodulation waveform shaping unit (S3); method includes two control gain: the first way to identify the remote control signal or noise, and increase or reduce the gain, the other way by detecting the amplitude modulation signal and strong signal recognition (including noise), with far more than the first road The speed and substantially reduce the gain. The infrared receiver and the gain control method can quickly suppress strong signals and solve the problem of short distance remote control malfunction, thereby improving the production testing efficiency and reducing the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种红外接收器及其增益控制方法
本专利技术涉及实用电子电路技术，具体涉及一种红外接收器及其增益控制方法。
技术介绍
红外接收器通常是指从红外数据发送装置，例如：电视等家用电器使用的红外遥控器，接收红外信号并处理所接收到的红外信号的接收装置。红外接收器所接收到的信号通常还包括各种噪声，这些噪声信号主要来自于各种环境光，包括阳光、白炽灯和荧光灯等。阳光和白炽灯产生的噪声是白噪声即直流光电流噪声；荧光灯产生的噪声，频率在100Hz到几十KHz之间，即交流光电流噪声。图1-2所示为传统的两种红外接收器的电路方框图，其中，输入电路包括一个检测外部红外线输入信号并将其转化成电信号的光敏二极管；而前置放大器A1用于将输入电路产生的微弱电信号放大到能被适当控制的等级；前置放大器的输出信号被送入一个可变增益放大器A2，该放大器的增益可以被适当的控制；可变增益放大器的输出信号通过限幅器A3再次放大并限幅后被送到带通滤波器BF，该带通滤波器的中心频率被调整到红外遥控信号的载频上以滤除通带外的噪声；带通滤波器的输出信号被送到解调器，解调器将信号中的载波滤除，而只输出信号的包络；取自带通滤波器或者解调器输出端的反馈信号Vf被送到增益控制电路，增益控制电路识别反馈信号是噪声信号还是正常遥控信号，并产生相应的增益控制电流或电压，去控制可变增益放大器的增益，从而抑制噪声并正常放大遥控信号；波形整形电路S将解调器输出的包络信号进行波形整形后再通过输出驱动电路输出到红外接收器的外部；输出驱动单元为外部负载提供一定的输出驱动能力；这样就完成了红外信号的检测、放大、滤波、解调和波形整形的整个过程。除了红外遥控信号外，红外接收器接收到的信号通常还包括各种噪声，这些噪声信号主要来自于各种环境光，这些噪声成分通过红外接收器的各级电路也被传送，会降低红外接收器的性能，甚至导致遥控失灵。为了使红外接收器能稳定可靠地工作，这些噪声必须被去除或加以适当地抑制。红外接收器的优势在于成本低，应用广，为提高生产效率，进一步降低生产测试成本，红外接收器的快速抑制噪声的性能就变得极为重要。另一方面，在接收距离远时，红外接收器输入端接收到的信号幅度非常小，通常在几十微伏到几百微伏，为提高接收灵敏度，红外接收器内部的各级信号处理电路的总增益一般高达70dB～90dB，这样，当接收距离近时，输入信号幅度过大，经过前级信号处理电路放大后，后级信号处理电路的输入信号会超过其输入动态范围，后级信号处理电路工作异常，其输出信号会出现过冲和振铃现象，导致红外接收器输出的脉冲宽度超过编码要求，从而出现近距离遥控失灵的现象。传统红外接收器电路的缺点有两个：首先，为了在稳定可靠的抑制噪声的同时保证高而稳定的接收灵敏度，也为了远距离遥控不丢码，信号Vagc的变化就必须缓慢，这就导致传统红外接收器不能快速抑制各种噪声，使得生产测试效率低，成本高，客户的应用体验也不好；其次，因为不能抑制强的遥控信号，会出现因输出脉冲宽度超标导致的近距离遥控失灵现象。为了解决传统红外接收器的近距离遥控失灵的问题，中国专利技术专利“一种红外接收电路及红外接收器”，申请号为201620159025.0，公开了一种电路，该电路在传统电路基础上增加了一路反馈信号，该反馈信号取自带通滤波器的输入信号，用来判别输入信号的强弱，如果输入信号强，则减小可变增益放大器的增益，使得输入到带通滤波器的信号幅度减小。但是，该专利存在以下缺点：首先，识别信号强度的反馈信号和识别噪声的反馈信号分别取自带通滤波器的输入、输出信号，而带通滤波器是有增益的，该增益会因为温度、电压、工艺和芯片个体差异而波动，这样两路反馈信号的相对幅度大小将变得难以确定，从而信号强弱的识别将变得困难，再加上该专利对识别强信号并没有给出明确的判断标准，故并不能有效识别强信号，其次，即使能有效识别强信号并通过减小可变增益放大器的增益减小了带通滤波器的输入信号幅度，但是，如果带通滤波器增益较大，其输出信号幅度仍可能超过其输出动态范围，从而输出信号中会出现过冲和振铃现象，就仍然会出现近距离遥控失灵的现象。第三，因为两路反馈信号分别取自带通滤波器的输入、输出信号，所以在信号载波脉冲持续期间，这两路反馈信号中都包含有载波信号，其产生的控制信号就是脉冲信号，那么在抑制强信号或者噪声时，信号Vagc的变化就不是连续的，即信号Vagc的变化不可能太快，所以该专利技术并不能快速地抑制噪声和强信号。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是，如何提供一种红外接收器及其增益控制方法，能快速地抑制噪声和强信号，从而提高其生产测试效率和近距离遥控可靠性。本专利技术的上述第一个技术问题这样解决：构建一种红外接收器，包括依次电连接的内置光敏二极管的输入单元、前置放大器、可变增益放大器、限幅器、带通滤波器、第一解调器和输出驱动单元，还包括输出端与所述可变增益放大器控制端电连接的增益控制模块，其特征在于，还包括依次电连接在所述带通滤波器与所述增益控制模块的一输入端之间的用于识别强信号的第三电压比较器、第三解调器与第三波形整形单元。这样将强的噪声成分和强的正常遥控信号都作为强信号进行识别和抑制。按照本专利技术提供的红外接收器，强信号包括强噪声和强的正常遥控信号。按照本专利技术提供的红外接收器，还包括串接在第三电压比较器与所述增益控制模块之间的延时单元，这样可以进一步加快抑制强信号的速度。按照本专利技术提供的红外接收器，还包括依次电连接在所述带通滤波器与所述增益控制模块的一输入端之间的用于识别噪声或信号的第二电压比较器、第二解调器与第二波形整形单元。按照本专利技术提供的红外接收器，还包括依次电连接在所述带通滤波器与第一解调器之间的第一电压比较器。按照本专利技术提供的红外接收器，第二电压比较器的阈值电压与带通滤波器输出共模电平之间的电压差绝对值比第一电压比较器的阈值电压与带通滤波器输出共模电平之间的电压差绝对值小。按照本专利技术提供的红外接收器，第三电压比较器的阈值电压与带通滤波器输出共模电平之间的电压差绝对值比第二电压比较器和第一电压比较器的阈值电压与带通滤波器输出共模电平之间的电压差绝对值都大。按照本专利技术提供的红外接收器，所述增益控制模块包括噪声识别电路。按照本专利技术提供的红外接收器，所述增益控制模块包括电荷泵。按照本专利技术提供的红外接收器，所述电荷泵包括电容及其由噪声识别电路控制工作的第二充电单元和放电单元，以及由第三波形整形单元或延时单元控制工作的第一充电单元；第一充电单元的充电电流值、第二充电单元的充电电流值和所述放电单元的放电电流值由大到小排列，且第一充电单元的充电电流值是第二充电单元的充电电流值的2倍以上。按照本专利技术提供的红外接收器，第一解调器、第二解调器、第三解调器可以是包络检波器。本专利技术的上述另一个技术问题这样解决：构建一种红外接收器增益控制方法，通过控制内部可变增益放大器的放大倍数动态调节红外接收信号的增益，其特征在于，分两路控制，每路各自配备解调器和波形整形单元，输入连接用于滤除红外接收信号通带外的噪声的带通滤波器输出端，包括以下具体步骤：一路通过检测带通滤波器输出端的信号识别是遥控信号或噪声，是遥控信号则增加所述放大倍数，是噪声则缩减所述放大倍数；另一路通过检测从带通滤波器输出端的信号中提取的叠加在载波信号上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外接收器，包括依次电连接的内置光敏二极管的输入单元、前置放大器(A1)、可变增益放大器(A2)、限幅器(A3)、带通滤波器(BF)、第一解调器和输出驱动单元，还包括输出端与所述可变增益放大器(A2)控制端电连接的用于噪声抑制和信号增强的增益控制模块，其特征在于，还包括依次电连接在所述带通滤波器(BF)与所述增益控制模块的一输入端之间的用于识别强信号的第三电压比较器(B3)、第三解调器与第三波形整形单元(S3)。

【技术特征摘要】
1.一种红外接收器，包括依次电连接的内置光敏二极管的输入单元、前置放大器(A1)、可变增益放大器(A2)、限幅器(A3)、带通滤波器(BF)、第一解调器和输出驱动单元，还包括输出端与所述可变增益放大器(A2)控制端电连接的用于噪声抑制和信号增强的增益控制模块，其特征在于，还包括依次电连接在所述带通滤波器(BF)与所述增益控制模块的一输入端之间的用于识别强信号的第三电压比较器(B3)、第三解调器与第三波形整形单元(S3)。2.根据权利要求1所述红外接收器，其特征在于，还包括串接在第三电压比较器(B3)与所述增益控制模块之间的延时单元。3.根据权利要求1或2所述红外接收器，其特征在于，还包括依次电连接在所述带通滤波器(BF)与所述增益控制模块的另一输入端之间的用于识别噪声或信号的第二电压比较器(B2)、第二解调器与第二波形整形单元(S2)。4.根据权利要求3所述红外接收器，其特征在于，还包括依次电连接在所述带通滤波器(BF)与第一解调器之间的第一电压比较器(B1)。5.根据权利要求4所述红外接收器，其特征在于，第二电压比较器(B2)的阈值电压与带通滤波器(BF)输出共模电平之间的电压差绝对值比第一电压比较器(B1)的阈值电压与带通滤波器(BF)输出共模电平之间的电压差绝对值小。6.根据权利要求4所述红外接收器，其特征在于，第三电压比较器...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛晓峰，
申请(专利权)人：泉芯电子技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44