一种带增益控制的红外接收电路、装置及接收方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带增益控制的红外接收电路，包括可变增益放大模块、控制模块、增益设置模块；所述控制模块，用于接收上位机发出的增益设置模式指令或信号放大模式指令，若为增益设置模式指令，则确定增益设置值，将所述增益设置值传输至增益设置模块；所述增益设置模块，与控制模块连接，用于当处于增益设置模式时，接收所述控制模块传输的增益设置值，并设置所述可变增益放大模块的增益；当处于信号放大模式时，维持所述确定的可变增益放大模块的增益不变；所述可变增益放大模块，与增益设置模块连接，用于接收光敏二极管输出的电流信号，并根据所述增益设置模块设置的增益，将所述电流信号转换为电压信号并放大输出。

【技术实现步骤摘要】
一种带增益控制的红外接收电路、装置及接收方法
本专利技术涉及红外检测
，尤其涉及一种带增益控制的红外接收电路、装置及接收方法。
技术介绍
红外光敏二极管因其接收角度大、响应速度高等特点被广泛用作红外检测单元；同时，光敏二极管产生光电流信号动态范围较大，可从pA级到mA级，常常需要可调增益的放大器来满足信号放大要求。不同应用场合，可调增益放大器的增益调整方法是不一样的，如红外触摸屏的红外检测单元中的可调增益放大器就需要预先定义工况并测定所需增益值，使用时依据工况调用对应的、预先测定的增益值来设置可调增益放大器的增益。红外触摸屏的红外检测系统，包括多路由红外发射管和其驱动电路组成的红外发射单元和由红外光敏二极管和其放大电路组成的红外接收单元，由红外发射单元和红外接收单元安装在触摸屏的四周，形成发射-接收关系的一路红外发射单元和一路红外接收单元组成一个红外发射-接收对；每一路红外接收单元分时接收对应的多路红外发射单元发射的光信号，即和多路红外发射单元组成多个红外发射-接收对，且这些红外发射-接收对按一定次序工作。红外触摸屏系统需要每一红外发射-接收对的红外接收单元的输出幅值一致，但不同的红外发射-接收对的红外发射管到红外光敏二极管的距离、角度等并不相同，因而红外光敏二极管上得到的光电流也不同，所以需要对红外接收单元放大电路的增益做调整；同时，每一红外发射-接收对的中的红外发射管到红外光敏二极管的距离、角度等是固定的，即红外光敏二极管接收的是一个预定光强的光信号，所以可以对每一红外发射-接收对的放大电路输出设定幅值的所需增益值预先测定并存储下来，在这一红外发射-接收对在工作时接调用预先存储的增益值设置放大电路的增益，放大电路的输出即可达到设定幅值，这样大大加快了每一红外发射-接收对的响应速度。红外触摸屏红外检测系统的现行方案由红外发射管、驱动电路、红外光敏二极管、三极管、电压放大器、数字电位器、电阻、电容、存储器和上位机MCU组成，红外光敏二极管和三极管组成跨阻放大器，电压放大器的增益可调。由上位机MCU预先测定某一红外发射-接收对的放大电路输出为设定幅值所需的增益值，并把该增益值存储在存储器内，正常工作时，调用预先存储的增益值设置作为电压放大器反馈电阻的高速数字电位器来完成电压放大器的增益设置，放大电路的输出即可达到设定幅值。可以看到现行方案元器件较多，控制复杂成本较高；红外光敏二极管、三极管组成的跨阻放大器，输出的电压信号幅值小，到电压放大器还有较长的走线，带来信噪比较低的问题。如公开号为CN203984363U的专利公开了一种控制增益调整放大器及红外真多点触摸装置，控制增益调整放大器包括：红外接收模块、初级放大模块、增益控制模块、增益调整模块、次级放大模块，红外接收模块、放大模块、增益控制模块、增益调整模块及次级放大模块依次连接，增益调整模块连接初级放大模块和次级放大模块。该技术以控制增益调整放大器来代替现有红外真多点触摸屏中实现红外真多点触摸功能的相关模块，根据输入的红外光信号对其进行放大增益调整，以保持红外光信号的一致性，有利于整体电路的信号传输；其大大推动红外真多点触摸模块的应用领域及市场竞争力，实现现代化的智能控制，降低成本，性价比高。虽然其可以根据输入的红外光信号进行放大增益调整，但是其需要实时比较、实时调整，存在不能预先测定增益值，使用时调用的问题，整体响应较慢，给应用带来了较大的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种带增益控制的红外接收电路、装置及接收方法。为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种带增益控制的红外接收电路，包括可变增益放大模块、控制模块、增益设置模块；所述控制模块，用于接收上位机发出的增益设置模式指令或信号放大模式指令，若为增益设置模式指令，则确定增益设置值，将所述增益设置值传输至增益设置模块；所述增益设置模块，与控制模块连接，用于当处于增益设置模式时，接收所述控制模块传输的增益设置值，并设置所述可变增益放大模块的增益；当处于信号放大模式时，维持所述确定的可变增益放大模块的增益不变；所述可变增益放大模块，与增益设置模块连接，用于接收光敏二极管输出的电流信号，并根据所述增益设置模块设置的增益，将所述电流信号转换为电压信号并放大输出。进一步的，所述控制模块中还包括比较器，所述比较器的输入端与可变增益放大模块的输出端连接，用于接收可变增益放大模块输出的信号，并将所述接收到的信号与预设的参考电位或参考电压范围进行比较，得到比较结果；所述控制模块根据所述比较结果进行信号处理后产生增益设置值。进一步的，所述控制模块还包括通信接口及与所述通信接口相对应的电路，用于与所述上位机通讯，并接收所述上位机设置的增益设置值。进一步的，还包括存储模块，用于存储控制模块确定的一个或多个增益设置值；所述存储模块的存储方式为按照一定的寻址方式存储一个或多个增益设置值。进一步的，所述控制模块还用于按照一定的寻址方式调用存储模块中存储的增益设置值。进一步的，还包括模数转换模块，用于将所述可变增益放大模块的模拟输出信号转换为数字输出信号。进一步的，还包括开关模块，用于接收上位机的控制信息，使所述红外接收电路输出高阻态或输出可变增益放大模块的输出信号。进一步的，所述可变增益放大模块为一级跨阻可变增益放大器或一级跨阻放大器与一级/多级电压放大器级联所组成的可变增益放大器。相应的，还提供一种带增益控制的红外接收装置，包括权利要求1-8任一项所述的一种带增益控制的红外接收电路。相应的，还提供一种带增益控制的红外接收方法，包括：S1.控制模块接收上位机发出的增益设置模式指令或放大模式指令，若为增益设置模式指令，则确定增益设置值，将所述增益设置值传输至增益设置模块，并执行步骤S2；若为放大模式指令，则执行步骤S3；S2.增益设置模块接收所述控制模块传输的增益设置值，并设置所述可变增益放大模块的增益；S3.根据放大模式指令，增益设置模块维持所述设置的可变增益放大模块的增益不变；S4.可变增益放大模块接收光敏二极管输出的电流信号，并根据所述增益设置模块设置的增益，将所述电流信号转换为电压信号并放大输出。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术将红外检测系统中红外接收单元的主要元器件集成在一个专用集成电路中，特别是可变增益放大电路；本专利技术可与上位机配合完成专用集成电路的增益设置，降低了控制难度，缩减了小信号的走线长度，有利于提高信噪比；2.本专利技术可以存储一个或多个增益设置值，增益设置值的存储、调用、可变增益放大器的增益设置在本专利技术芯片内部进行，减小对上位机的依赖，有效减小系统设计复杂程度，降低系统成本；3.本专利技术可以自动生成、存储一个或多个增益设置值，完成增益设置值的预先测定、存储、调用、可变增益放大器的增益设置，进一步减小对上位机的依赖，减小系统设计复杂程度，降低系统成本；4.本专利技术包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带增益控制的红外接收电路，其特征在于，包括可变增益放大模块、控制模块、增益设置模块；/n所述控制模块，用于接收上位机发出的增益设置模式指令或信号放大模式指令，若为增益设置模式指令，则确定增益设置值，将所述增益设置值传输至增益设置模块；/n所述增益设置模块，与控制模块连接，用于当处于增益设置模式时，接收所述控制模块传输的增益设置值，并设置所述可变增益放大模块的增益；当处于信号放大模式时，维持所述确定的可变增益放大模块的增益不变；/n所述可变增益放大模块，与增益设置模块连接，用于接收光敏二极管输出的电流信号，并根据所述增益设置模块设置的增益，将所述电流信号转换为电压信号并放大输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种带增益控制的红外接收电路，其特征在于，包括可变增益放大模块、控制模块、增益设置模块；
所述控制模块，用于接收上位机发出的增益设置模式指令或信号放大模式指令，若为增益设置模式指令，则确定增益设置值，将所述增益设置值传输至增益设置模块；
所述增益设置模块，与控制模块连接，用于当处于增益设置模式时，接收所述控制模块传输的增益设置值，并设置所述可变增益放大模块的增益；当处于信号放大模式时，维持所述确定的可变增益放大模块的增益不变；
所述可变增益放大模块，与增益设置模块连接，用于接收光敏二极管输出的电流信号，并根据所述增益设置模块设置的增益，将所述电流信号转换为电压信号并放大输出。


2.根据权利要求1所述的一种带增益控制的红外接收电路，其特征在于，所述控制模块中还包括比较器，所述比较器的输入端与可变增益放大模块的输出端连接，用于接收可变增益放大模块输出的信号，并将所述接收到的信号与预设的参考电位或参考电压范围进行比较，得到比较结果；所述控制模块根据所述比较结果进行信号处理后产生增益设置值。


3.根据权利要求1所述的一种带增益控制的红外接收电路，其特征在于，所述控制模块还包括通信接口及与所述通信接口相对应的电路，用于与所述上位机通讯，并接收所述上位机设置的增益设置值。


4.根据权利要求1所述的一种带增益控制的红外接收电路，其特征在于，还包括存储模块，用于存储控制模块确定的一个或多个增益设置值；所述存储模块的存储方式为按照一定的寻址方式存储一个或多个增益设置值。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州敏和光电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33