環(huán)境光濾除電路、光電傳感器及應用其的光電檢測設備的制造方法
【專利摘要】公開了一種環(huán)境光濾除電路、光電傳感器及應用其的光電檢測設備，本發(fā)明通過設置使得采樣及檢測電路在第一模式下對環(huán)境光進行采樣，在第二模式下從帶有環(huán)境光分量的光電流中濾除采樣獲得的環(huán)境光分量，同時，用于控制采樣及檢測電路模式的控制電路在至少一個光脈沖間隙期間控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式，并在下一個光脈沖出現(xiàn)時控制所述采樣及檢測電路切換到第二模式。由此，可以在檢測期間對環(huán)境光進行一次或多次采樣，從而在不大幅增加功耗的前提下提高光電傳感器以及應用其的光電檢測設備的準確性。
【專利說明】
環(huán)境光濾除電路、光電傳感器及應用其的光電檢測設備
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及傳感及電路技術，具體涉及一種環(huán)境光濾除電路、光電傳感器及應用其的光電檢測設備。
【背景技術】
[0002]光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器廣泛地應用于心率檢測裝置中。
[0003]心率檢測設備可以檢測人的心率，人們通過檢測到當前的心率值來判斷自己的健康狀況。心臟的收縮和擴張使血液在血管中波狀流動，血管中流過的血液量對光的反射率不同，心率檢測設備就是通過檢測反射回來的光的波動計算出當前被檢測人的心率。
[0004]心率檢測設備在檢測被檢測人的心率時，需要被檢測人把手指或者手腕緊貼在心率檢測設備上，設備內的發(fā)光部件向目標發(fā)射檢測光，然后通過光電轉換電路檢測手指或手腕反射回來的檢測光的強度。光電轉換電路經光照后產生光電流，光電流通過模數轉換電路轉換成數值，多次連續(xù)檢測就可得出被檢測人的心率。
[0005]但是在實際應用中，照射到光電轉換電路上的不僅是被檢測人手指或手腕中的血液反射回來的檢測光，還包括環(huán)境光(如陽光，燈光等)。變動的環(huán)境光會嚴重影響心率檢測傳感器的檢測精度，甚至會淹沒血液波動引起的反射回來的光的微小波動，使檢測失敗。
[0006]部分現(xiàn)有技術通過加大發(fā)光部件的驅動電流使得反射的檢測信號的幅值增大以克服環(huán)境光的影響，但是這會增加功耗，不利于在便攜設備中的應用。同時，部分現(xiàn)有技術在每次進行心率檢測前進行固定時長的環(huán)境光檢測，在心率檢測時從檢測信號中去除之前檢測得到的環(huán)境光參數。但是，環(huán)境光是實時變化的，變化的環(huán)境光很容易把反射回來到檢測信號淹沒。
【發(fā)明內容】
[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種環(huán)境光濾除電路、光電傳感器及應用其的光電檢測設備，以增加環(huán)境光濾除的精度，在不大幅增加功耗的前提下提高光電傳感器以及應用其的光電檢測設備的準確性。
[0008]第一方面，提供一種環(huán)境光濾除電路，用于濾除輸入的光電流中的環(huán)境光噪聲，所述光電流至少部分根據發(fā)光部件發(fā)出的光脈沖序列導致，所述環(huán)境光濾除電路包括:
[0009]采樣及檢測電路，用于在第一模式下對輸入的光電流進行采樣獲取電流分量，在第二模式下從輸入的光電流中去除采樣獲取的所述電流分量，輸出檢測信號
[0010]電流放大器，用于接收所述檢測信號并輸出放大后的電流信號；以及，
[0011]控制電路，用于控制采樣及檢測電路在第一模式和第二模式間切換，其中，所述控制電路在至少一個光脈沖間隙期間控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式，并在下一個光脈沖出現(xiàn)時控制所述采樣及檢測電路切換到第二模式。
[0012]優(yōu)選地，所述控制電路每隔預定數量的光脈沖周期在光脈沖間隙控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式。
[0013]優(yōu)選地，所述采樣及檢測電路包括:
[0014]采樣保持電路，與光電流輸入端連接，在第一模式下使得第一比例的光電流流過，并在第二模式下保持流過的電流強度；
[0015]電流檢測電路，在第一模式下與所述采樣保持電路形成電流鏡，從而使得第二比例的所述光電流流過，在第二模式下允許經所述采樣保持電路分流的光電流流過，并輸出檢測信號；
[0016]第一開關，連接在所述采樣保持電路和所述電流檢測電路之間，用于控制所述采樣及檢測電路的模式；
[0017]其中，所述控制電路用于控制所述第一開關導通和關斷從而控制所述采樣及檢測電路在第一模式和第二模式間切換，所述第一比例遠大于所述第二比例。
[0018]優(yōu)選地，所述環(huán)境光濾除電路還包括:
[0019]第二開關，與所述電流放大器連接，用于在導通時使能所述電流放大器，在關斷時使得所述電流放大器停止工作；
[0020]其中，所述控制電路還用于控制所述第二開關在第一開關導通時關斷，在第一開關關斷時導通。
[0021]優(yōu)選地，所述采樣保持電路包括:
[0022]第一晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間；
[0023]低通濾波器，連接在所述第一場效應管的柵極和模式控制端之間；以及，
[0024]電容，連接在所述模式控制端和接地端之間；
[0025]所述電流檢測電路包括:
[0026]第二晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間，其中，所述第二場效應管的柵極與源極連接；
[0027]其中，所述第一開關的一端與所述模式控制端連接，另一端與所述第二晶體管的柵極連接，所述第一晶體管的尺寸大于所述第二晶體管的尺寸。
[0028]優(yōu)選地，所述采樣保持電路包括:
[0029]多個相互并聯(lián)的第一晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間，所述多個第一晶體管的柵極相互連接；
[0030]低通濾波器，連接在所述第一場效應管的柵極和模式控制端之間；以及，
[0031 ]電容，連接在所述模式控制端和接地端之間；
[0032]所述電流檢測電路包括:
[0033]第二晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間，其中，所述第二場效應管的柵極與源極連接；
[0034]其中，所述第一開關的一端與所述模式控制端連接，另一端與所述第二晶體管的柵極連接，所述第一晶體管的尺寸大于所述第二晶體管的尺寸。
[0035]第二方面，提供一種光電傳感器，包括:
[0036]發(fā)光部件，用于發(fā)出光信號；
[0037]驅動電路，用以驅動所述發(fā)光部件工作；
[0038]光電轉換電路，用于根據接收到的光信號生成光電流;以及，
[0039]如上所述的環(huán)境光濾除電路，通過光電流輸入端與所述光電轉換電路連接。
[0040]第三方面，一種光電檢測設備，包括如上所述的光電傳感器。
[0041 ]優(yōu)選地，所述檢測裝置為心率檢測設備或距離檢測設備。
[0042]本發(fā)明實施例通過設置使得采樣及檢測電路在第一模式下對環(huán)境光進行采樣，在第二模式下從帶有環(huán)境光分量的光電流中濾除采樣獲得的環(huán)境光分量，同時，用于控制采樣及檢測電路模式的控制電路在至少一個光脈沖間隙期間控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式，并在下一個光脈沖出現(xiàn)時控制所述采樣及檢測電路切換到第二模式。由此，可以在檢測期間對環(huán)境光進行一次或多次采樣，從而在不大幅增加功耗的前提下提高光電傳感器以及應用其的光電檢測設備的準確性。
【附圖說明】
[0043]通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0044]圖1是本發(fā)明實施例的光電傳感器的示意圖；
[0045]圖2是本發(fā)明實施例的環(huán)境光濾除電路的電路示意圖；
[0046]圖3是本發(fā)明實施例的環(huán)境光濾除電路的另一個實施方式的電路示意圖；
[0047]圖4是本發(fā)明實施例的環(huán)境光濾除電路的工作時序圖。
【具體實施方式】
[0048]以下基于實施例對本發(fā)明進行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。
[0049]此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0050]同時，應當理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構成的導電回路。當稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結合。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
[0051]除非上下文明確要求，否則整個說明書和權利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說，是“包括但不限于”的含義。
[0052]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0053]圖1是本發(fā)明實施例的光電傳感器的示意圖。
[0054]如圖1所示，所述光電傳感器包括發(fā)光部件11、驅動電路12、光電轉換電路13以及環(huán)境光濾除電路14。
[0055]其中，發(fā)光部件11用于發(fā)出光信號，優(yōu)選地，發(fā)光部件11可以采用發(fā)光二極管(LED)。驅動電路12用以根據驅動信號驅動所述發(fā)光部件11工作。光電轉換電路13用于根據接收到的光信號生成光電流，光電轉換電路13優(yōu)選采用適于在半導體襯底上制備的光電二極管。當然，本領域技術人員容易理解，光電轉換電路13并不區(qū)別檢測光和環(huán)境光，而是將所有接受到的光信號轉換為光電流。其中，在進行心率檢測期間，所述光電流至少部分是由發(fā)光部件11發(fā)出并經由目標反射的光導致的。而在不進行檢測期間，或發(fā)光部件11不發(fā)光期間，光電流實際上是由環(huán)境觀導致的。對于包括檢測期間的一段時間來看，光電流部分由發(fā)光部件11發(fā)出的光導致。
[0056]環(huán)境光濾除電路14通過光電流輸入端與所述光電轉換電路13連接。環(huán)境光濾除電路14用于采樣光電流中的環(huán)境光并進而濾除環(huán)境光導致的電流分量，從而輸出表征由目標反射的檢測光強度的電流信號。
[0057]在本實施例中，驅動電路12通過連續(xù)的脈沖信號序列驅動發(fā)光部件11發(fā)出光脈沖，也即，按照預定的脈沖周期閃爍。由此，可以使得目標的反射光隨光源的閃爍而閃爍。每一次目標反射的光，均可以表征對應時刻檢測目標的屬性，例如，可以表征目標的位置或顏色屬性。由此，與脈沖信號序列對應地，可以得到該時間區(qū)間內目標屬性隨時間變化的序列，從而完成檢測。
[0058]本實施例的環(huán)境光濾除電路14可以與驅動電路或其控制電路連接以獲知發(fā)光部件的驅動信號時序，由此，環(huán)境光濾除電路14可以在開始檢測前(也即光脈沖序列開始前)進行環(huán)境光檢測，同時，還可以在光脈沖序列期間，光脈沖的間隙進行環(huán)境光檢測，由此，可以實現(xiàn)可以在檢測期間對環(huán)境光進行一次或多次采樣，可以適應環(huán)境光的動態(tài)變化進行動態(tài)的濾除，從而不需要大幅增加功耗，即可提高光電傳感器以及應用其的光電檢測設備的準確性。
[0059]具體地，如圖1所示，環(huán)境光濾除電路14包括采樣及檢測電路141、電流放大器142和控制電路143。
[0060]采樣及檢測電路141用于在第一模式下對輸入的光電流進行采樣獲取電流分量，在第二模式下從輸入的光電流中去除采樣獲取的所述電流分量，輸出檢測信號Id。
[0061]電流放大器142用于根據所述檢測信號Id或Vd輸出放大后的電流信號lout。所述電流放大器142可以是誤差放大器、套筒式共源共柵放大器、折疊式共源共柵放大器。
[0062]控制電路143用于控制采樣及檢測電路141在第一模式和第二模式間切換，其中，所述控制電路143在至少一個光脈沖間隙期間控制所述采樣及檢測電路141切換到第一模式，并在下一個光脈沖出現(xiàn)時控制所述采樣及檢測電路141切換到第二模式。其中，控制電路143可以是單獨的控制電路也可以與光電檢測設備中其它電路共用控制電路，可以與其它電路一同集成在同一集成電路芯片上，也可以是獨立的集成電路。
[0063]優(yōu)選地，控制電路143可以在每一個光脈沖間隙都切換到第一模式，從而在整個光脈沖序列期間，每次發(fā)光部件停止發(fā)光后都進行環(huán)境光檢測，同時也可以每隔多個光脈沖，在對應的光脈沖間隙進行一次環(huán)境光檢測，也即，所述控制電路143每隔預定數量的光脈沖周期在光脈沖間隙控制所述采樣及檢測電路14切換到第一模式。
[0064]環(huán)境光濾除電路14的具體電路圖如圖2所示。采樣及檢測電路141包括采樣保持電路A、電流檢測電路B和第一開關SI。
[0065]采樣保持電路A與光電流輸入端a連接，光電流輸入端a與光電轉換設備連接以接收光電流Iin。采樣保持電路A在第一模式下使得第一比例的光電流流過，并在第二模式下保持流過的電流強度。電流檢測電路B同樣與光電流輸入端a連接，在第一模式下與所述采樣保持電路A形成電流鏡，從而使得第二比例的光電流流過，在第二模式下允許經所述采樣保持電路A分流的光電流流過，并輸出檢測信號Id或Vd。其中，第一比例遠大于所述第二比例，由此，可以使得第一比例的光電流可以近似地表征在光脈沖間隙期間環(huán)境光導致的光電流。容易理解，第一比例和第二比例的和為I，可以將第一比例設置為第二比例的2%咅。優(yōu)選地，N大于等于3，例如，第一比例可以設置為第二比例的23倍。第一開關SI連接在采樣保持電路A和電流檢測電路B之間，用于控制采樣及檢測電路141的模式。其中，第一開關SI導通時，采樣保持電路A和電流檢測電路B形成電流鏡，兩者處于第一模式，在第一開關SI關斷時，采樣保持電路A和電流檢測電路B被斷開，采樣保持電路A對流過的電流進行保持，電流檢測電路允許經由采樣保持電路A分流的光電流流過，兩者均工作于第二模式?？刂齐娐?43用于向第一開關SI輸出控制信號控制第一開關SI導通和關斷從而控制采樣及檢測電路141在第一模式和第二模式間切換。
[0066]具體地，采樣保持電路A包括第一晶體管M1、低通濾波器FL和電容Cl。優(yōu)選地，第一晶體管Ml為場效應晶體管(MOSFET)。第一晶體管Ml連接在光電流輸入端和接地端之間，也即，其源極和漏極分別與光電流輸入端a和接地端連接。根據晶體管Ml類型的不同，上述連接關系也可以根據需要顛倒。低通濾波器FL連接在所述第一場效應管的柵極和模式控制端b之間。電容Cl連接在模式控制端b和接地端之間。
[0067]電流檢測電路B設置為采樣保持電路A的鏡像電流支路的形式，以在第一開關SI導通時與采樣保持電路A形成電流鏡。具體地，電流檢測電路B包括第二晶體管M2。優(yōu)選地，第二晶體管M2為場效應晶體管(MOSFET)，其連接在光電流輸入端a和接地端之間，也即，其源極和漏極分別于光電流輸入端a和接地端連接。根據晶體管M2類型的不同，上述連接關系也可以根據需要顛倒。其中，第二晶體管M2的柵極g與源極連接。第一開關的一端與模式控制端b連接，另一端與所述第二晶體管的柵極g連接。
[0068]由此，在第一開關SI導通時，采樣保持電路A與電流檢測電路B形成電流鏡，由于兩者的輸入端均與光電流輸入端連接，基于電流鏡的自身特點，流過采樣保持電路A與電流檢測電路B的電流成比例，也即，第一比例的光電流流過采樣保持電路A，第二比例的光電流流過電流檢測電路B。由于晶體管的尺寸越大，其通流能力越強，因此，通過將第一晶體管Ml的尺寸設置的遠大于所述第二晶體管M2的尺寸，可以使得在第一開關SI導通時，大部分的光電流流過第一晶體管Ml。
[0069]可替換地，也可以將尺寸較大的第一晶體管Ml替換為多個具有第二晶體管相同尺寸的第一晶體管Ml。將所述多個第一晶體管Ml并聯(lián)，也即，源極連接在一起，漏極連接在一起，柵極也連接在一起，由此，也可以達到使得該多個并聯(lián)的第一晶體管Ml具有遠大于第二晶體管M2的通流能力的效果。
[0070]在第一開關SI關斷時，電容Cl保持模式控制端b的電壓基本不變，低通濾波器FL可以防止噪聲或者環(huán)境光的異常突變引起Ml柵電壓的變化。由于第一晶體管Ml的柵極電壓保持基本不變，流過第一晶體管Ml的電流相應保持穩(wěn)定。由此，可以實現(xiàn)第二模式下，采樣保持電路A對于采樣獲得的環(huán)境光對應的電流分量進行保持。同時，在第一開關SI關斷時，第二晶體管M2保持導通允許電流流過，流過其的電流為光電流輸入端輸入的電流I in減去由第一晶體管分流的電流分量Ibc。由此，流過第二晶體管M2的電流可以較為精確的表征檢測光信號，也即，去除了從接收到的光中濾除環(huán)境光影響后的光信號。
[0071]應理解，圖2和圖3所示的采樣保持電路A和電流檢測電路B僅為示例，本領域技術人員可以通過在各種現(xiàn)有的其它結構的電流鏡電路(例如，共源共柵型電流鏡)的源電流支路結構形成采樣保持電路A，通過對應的鏡像電流支路形成電流檢測電路B，以實現(xiàn)相同的功能。
[0072]優(yōu)選地，所述環(huán)境光濾除電路14還包括第二開關S2，其與所述電流放大器連接，用于在導通時使能所述電流放大器，在關斷時使得所述電流放大器停止工作。具體地，第二開關S2可以連接在電流放大器輸出電流的通路上(如圖2所示)，也可以連接在其輸入通路上(如圖3所示)。對應地，控制電路143用于控制所述第二開關SI在第一開關SI導通時關斷，在第一開關SI關斷時導通。由此，在第一開關SI導通時，采樣及檢測電路141工作于第一模式，對環(huán)境光對應的電流分量進行采樣，此時，第二開關S2關斷，使得電流放大器142不工作。在第一開關SI關斷時，采樣及檢測電路141工作于第二模式，輸出表征從接收到的光中濾除環(huán)境光影響后的光信號的檢測信號，此時，第二開關S2導通，使得電流放大器142工作，將檢測信號放大為電流信號輸出。由此，可以保持輸出進行環(huán)境光濾除后的電流信號。
[0073]本領域技術人容易理解，雖然在圖2和圖3所示的環(huán)境光濾除電路中均設置了第二開關S2，但是，其并非必須，在不設置第二開關S2的情況下，電流放大器會對電流檢測電路141b的檢測信號進行放大，而不區(qū)別其所在的工作模式。此時，通過對電流放大器輸出的電流按照控制電路143輸出的控制時序進行處理也可以獲得表征檢測光強度的信號。無論采取哪種方式，并不影響從光電流中濾除表征環(huán)境光的電流分量的精確度。
[0074]如圖2和圖3所示，電流放大器可以包括運算放大器OP和第三晶體管M3。其中，第二晶體管的柵極通過運算放大器OP與第三晶體管M3的柵極相連，具體地，將第二晶體管M2的柵極連接至運算放大器OP的同相輸入端，運算放大器OP的反相輸入端和輸出端均連接至第三晶體管M3的柵極，由此，運算放大器OP不僅具有電壓跟隨的作用，即讓第三晶體管M3的柵極電壓跟隨第二晶體管M2的柵極電壓，同時也起到隔離的作用，使得其后級電路的工作不影響前級電路。第二晶體管M2和第三晶體管M3構成電流鏡結構可以將流過第二晶體管M2的電流成比例地拷貝到輸出端，從而完成電流的放大。
[0075]容易理解，圖2和圖3中所示的電流放大器的結構僅為示例，本領域技術人員也可以基于其它原理的電流放大器來進行電流放大。
[0076]圖4是本發(fā)明實施例的環(huán)境光濾除電路的工作時序圖。
[0077]光電轉換電路接收光信號所產生的總電流Iin*光脈沖信號導致的電流分量Id與環(huán)境光導致的電流分量Ibg之和。其中，電流分量Id在發(fā)光部件不發(fā)光時為零，電流分量Ibc隨環(huán)境光動態(tài)變化。
[0078]如圖4所示，在t0?tl階段，發(fā)光部件11不工作，只有環(huán)境光照射在光電轉換電路13，此時，控制電路143控制第一開關SI導通，第二開關S2關斷，采樣保持電路A工作在第一模式，大部分的環(huán)境光導致的電流分量IB G從米樣保持電路A—側流過，從電流檢測電路B—側流走的電流分量可以忽略不計，即Iin?Ibc，Id?O。
[0079]在tl?t2階段，發(fā)光部件11開始工作，經目標反射回來的光脈沖信號和環(huán)境光照射在光電轉換電路中，此時，控制電路143控制第一開關SI關斷，第二開關S2導通，采樣保持電路A工作在第二模式，也即，保持Ibc穩(wěn)定。環(huán)境光對應的電流分量繼續(xù)從光采樣保持電路A中流走。由此，使得環(huán)境光導致的電流分量從輸入的光信號Iin中濾出，光脈沖信號導致的電流分量流過電流檢測電路B，并進而經電流放大器輸入到模數轉換器(圖中未示出)。由此，可以更加精確地濾出環(huán)境光的影響，同時不必增加發(fā)光部件的功率。
[0080]在t2?t3階段，經過預定數量(例如3個)脈沖發(fā)光周期，在脈沖發(fā)光周期間隙中，發(fā)光部件11不工作，只有環(huán)境光照射在光電轉換電路，此時，控制電路143控制第一開關SI導通，第二開關S2關斷，采樣保持電路A工作在第一模式，大部分的環(huán)境光導致的電流分量Ibc從采樣保持電路A—側流過，從電流檢測電路B—側流走的電流分量可以忽略不計。從圖4可以看出，t2?t3階段的光脈沖間隙位于整個光脈沖序列的中間，一次測量所需要的光脈沖序列還沒有結束。由此，這樣的方式可以實現(xiàn)在測量中間多次采樣檢測環(huán)境光，保證環(huán)境光濾除的精確性。
[0081]從t3時刻后，電路切換到第二模式，再次重復濾除的操作，直至下一個預定的時間間隔后，再次在光脈沖間隙進行環(huán)境光對應的電流分量的采樣。
[0082]本發(fā)明實施例的光電傳感器除了可以應用于心率檢測設備還可以應用于其它通過檢測目標反射光強度以獲取目標屬性的光電檢測設備，例如，距離檢測設備等。
[0083]本發(fā)明實施例通過設置使得采樣及檢測電路在第一模式下對環(huán)境光進行采樣，在第二模式下從帶有環(huán)境光分量的光電流中濾除采樣獲得的環(huán)境光分量，同時，用于控制采樣及檢測電路模式的控制電路在至少一個光脈沖間隙期間控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式，并在下一個光脈沖出現(xiàn)時控制所述采樣及檢測電路切換到第二模式。由此，可以在檢測期間對環(huán)境光進行一次或多次采樣，從而在不大幅增加功耗的前提下提高光電傳感器以及應用其的光電檢測設備的準確性。無論是工作在普通環(huán)境中還是惡劣的環(huán)境中都有良好的表現(xiàn)。
[0084]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域技術人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種環(huán)境光濾除電路，用于濾除輸入的光電流中的環(huán)境光噪聲，所述光電流至少部分根據發(fā)光部件發(fā)出的光脈沖序列導致，所述環(huán)境光濾除電路包括: 采樣及檢測電路，用于在第一模式下對輸入的光電流進行采樣獲取電流分量，在第二模式下從輸入的光電流中去除采樣獲取的所述電流分量，輸出檢測信號； 電流放大器，用于接收所述檢測信號并輸出放大后的電流信號；以及， 控制電路，用于控制采樣及檢測電路在第一模式和第二模式間切換，其中，所述控制電路在至少一個光脈沖間隙期間控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式，并在下一個光脈沖出現(xiàn)時控制所述采樣及檢測電路切換到第二模式。2.根據權利要求1所述的環(huán)境光濾除電路，其特征在于，所述控制電路每隔預定數量的光脈沖周期在光脈沖間隙控制所述采樣及檢測電路切換到第一模式。3.根據權利要求1或2所述的環(huán)境光濾除電路，其特征在于，所述采樣及檢測電路包括: 采樣保持電路，與光電流輸入端連接，在第一模式下使得第一比例的光電流流過，并在第二模式下保持流過的電流強度； 電流檢測電路，在第一模式下與所述采樣保持電路形成電流鏡，從而使得第二比例的所述光電流流過，在第二模式下允許經所述采樣保持電路分流的光電流流過，并輸出檢測信號； 第一開關，連接在所述采樣保持電路和所述電流檢測電路之間，用于控制所述采樣及檢測電路的模式； 其中，所述控制電路用于控制所述第一開關導通和關斷從而控制所述采樣及檢測電路在第一模式和第二模式間切換，所述第一比例遠大于所述第二比例。4.根據權利要求3所述的環(huán)境光濾除電路，其特征在于，所述環(huán)境光濾除電路還包括: 第二開關，與所述電流放大器連接，用于在導通時使能所述電流放大器，在關斷時使得所述電流放大器停止工作； 其中，所述控制電路還用于控制所述第二開關在第一開關導通時關斷，在第一開關關斷時導通。5.根據權利要求3所述的環(huán)境光濾除電路，其特征在于，所述采樣保持電路包括: 第一晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間； 低通濾波器，連接在所述第一場效應管的柵極和模式控制端之間；以及， 電容，連接在所述模式控制端和接地端之間； 所述電流檢測電路包括: 第二晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間，其中，所述第二場效應管的柵極與源極連接； 其中，所述第一開關的一端與所述模式控制端連接，另一端與所述第二晶體管的柵極連接，所述第一晶體管的尺寸大于所述第二晶體管的尺寸。6.根據權利要求3所述的環(huán)境光濾除電路，其特征在于，所述采樣保持電路包括: 多個相互并聯(lián)的第一晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間，所述多個第一晶體管的柵極相互連接； 低通濾波器，連接在所述第一場效應管的柵極和模式控制端之間；以及， 電容，連接在所述模式控制端和接地端之間； 所述電流檢測電路包括: 第二晶體管，連接在光電流輸入端和接地端之間，其中，所述第二場效應管的柵極與源極連接； 其中，所述第一開關的一端與所述模式控制端連接，另一端與所述第二晶體管的柵極連接，所述第一晶體管的尺寸大于所述第二晶體管的尺寸。7.一種光電傳感器，包括: 發(fā)光部件，用于發(fā)出光信號； 驅動電路，用以驅動所述發(fā)光部件工作； 光電轉換電路，用于根據接收到的光信號生成光電流；以及， 如權利要求1-6中任一項所述的環(huán)境光濾除電路，通過光電流輸入端與所述光電轉換電路連接。8.—種光電檢測設備，其特征在于，包括如權利要求7所述的光電傳感器。9.根據權利要求8所述的光電檢測設備，其特征在于，所述檢測裝置為心率檢測設備或距離檢測設備。
【文檔編號】A61B5/024GK105953823SQ201610255885
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】何惠森, 張寶玉, 張艷倪, 邵麗麗
【申請人】矽力杰半導體技術(杭州)有限公司