專(zhuān)利名稱(chēng)：紅外線接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外線接收器，特別涉及一種具有根據(jù)輸入信號(hào)的特性確定輸入信號(hào)是噪聲信號(hào)還是正常信號(hào)而去除噪聲信號(hào)功能的紅外線接收器。
背景技術(shù)：
在韓國(guó)專(zhuān)利No.322520中公開(kāi)了一種用作傳統(tǒng)紅外線接收器的典型技術(shù)，該專(zhuān)利由韓國(guó)AD技術(shù)有限公司提出申請(qǐng)并獲授權(quán)。對(duì)于這項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)參照?qǐng)D1做如下描述。
按照?qǐng)D1所示的傳統(tǒng)技術(shù)，紅外線接收部分11包括一檢測(cè)外部接收的紅外線輸入信號(hào)并將紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的光敏二極管。因?yàn)檗D(zhuǎn)化后的電信號(hào)是微弱的，此信號(hào)被第一放大器12放大到適當(dāng)?shù)牡燃?jí)。第一放大器12用于將在各電路中的微弱信號(hào)放大到這個(gè)信號(hào)能被適當(dāng)?shù)乜刂频牡燃?jí)，稍后將對(duì)此加以說(shuō)明。
被第一放大器12放大的一次放大信號(hào)通過(guò)用來(lái)控制增益的自動(dòng)增益控制放大器(AGC amp)13，其中信號(hào)的增益被適當(dāng)?shù)乜刂啤Ｔ谝浑娐分?，通過(guò)控制特定的電流或電壓來(lái)執(zhí)行的增益控制，其詳細(xì)操作稍后將參照


。
通過(guò)AGC amp13的信號(hào)再次被放大并最終通過(guò)限幅放大器14。紅外線放大器的操作沒(méi)有限幅放大器14也能正常執(zhí)行。限幅放大器14的輸出信號(hào)通過(guò)一濾除紅外線信號(hào)中的載波的帶通濾波器(BPF)15。
一稱(chēng)為耦合電容器的無(wú)源器件被插設(shè)在上述單元間，以濾除包含在每一放大器的輸出信號(hào)中的直流成分。然而，為了敘述的方便，這個(gè)無(wú)源器件的簡(jiǎn)要說(shuō)明在此將被省略。BPF 15的輸出輸入至增益控制器16和比較器17。增益控制器16按照從BPF 15輸出的信號(hào)是噪聲信號(hào)還是正常信號(hào)(例如從一遠(yuǎn)程控制器產(chǎn)生的信號(hào))，來(lái)產(chǎn)生一增益控制電流或增益控制電壓，以控制AGC amp 13的增益。
比較器17比較預(yù)先設(shè)置為參考的參考直流電壓Vref(沒(méi)有示出)和BPF 15輸出，詳細(xì)的比較操作稍后將描述。當(dāng)比較器17輸出僅在BPF 15和參考電壓Vref之間的期望信號(hào)時(shí)，使用參考電壓Vref。設(shè)計(jì)者適當(dāng)?shù)剡x擇和設(shè)定參考電壓Vref。比較器17的輸出輸入到解調(diào)器18，解調(diào)器18的輸出信號(hào)通過(guò)一schmitt電路部分19輸出。
在圖1中，光敏二極管的輸出通過(guò)不同的放大器被輸入到平均頻率大約為數(shù)十或數(shù)百KHz的BPF 15中。作為比較器17的輸入信號(hào)之一的Vref信號(hào)的電平被確定為是一略高于BPF 15輸出的平均電壓的電壓。當(dāng)一高于Vref的電壓輸入BPF 15時(shí)，比較器17將此電壓轉(zhuǎn)換為一TTL電平的信號(hào)，并輸出此轉(zhuǎn)換信號(hào)。此輸出信號(hào)通過(guò)解調(diào)器18并在其中去除載頻，因此這個(gè)信號(hào)的被稱(chēng)作“包絡(luò)”的部分被留下，此信號(hào)的解調(diào)過(guò)程完成。
一輸入到紅外線接收器的輸入信號(hào)除了紅外線成分，通常包括不想要的外部干擾，例如熒光燈的光或太陽(yáng)光。這種外部干涉光被當(dāng)作是噪聲成分，因?yàn)樗皇窃O(shè)計(jì)者想要的。
因?yàn)樵肼暢煞滞ㄟ^(guò)紅外線接收器中的電路也被傳送，一種可能就是由于噪聲的增加導(dǎo)致紅外線接收器故障。為了紅外線接收器能穩(wěn)定地運(yùn)行，上述外部噪聲必須被去除或適當(dāng)?shù)叵拗啤?br> 為此目的，在如圖1所示的傳統(tǒng)技術(shù)中，使用增益控制器16和AGC放大器13去除噪聲。當(dāng)輸入到增益控制器16的信號(hào)是噪聲信號(hào)時(shí)，增益控制器16運(yùn)行，因此AGC放大器13的增益減少。這樣，噪聲通過(guò)AGC放大器13的傳輸就被限制了。當(dāng)輸入信號(hào)是正常信號(hào)而不是噪聲信號(hào)時(shí)，增益控制器16運(yùn)行，因此AGC放大器13的增益保持或增加。相應(yīng)地，在解調(diào)器18或schmitt電路部分19的輸出信號(hào)中的噪聲通過(guò)以上操作被適當(dāng)?shù)厝コ瑥亩鴥H輸出正常的信號(hào)。
參照?qǐng)D2中所示的信號(hào)波形來(lái)說(shuō)明檢測(cè)被遠(yuǎn)程控制器解調(diào)和輸入至例如紅外線接收器的信號(hào)是噪聲信號(hào)還是正常信號(hào)的方法。
圖2表示紅外線接收器解調(diào)和輸入的噪聲信號(hào)21和正常信號(hào)22放大的波形。噪聲信號(hào)21實(shí)際的振幅要比正常信號(hào)的小。然而，在圖2中為了闡述的方便噪聲信號(hào)21的振幅和正常信號(hào)22的振幅相似。盡管噪聲信號(hào)部分可能包含在正常信號(hào)22中，為便于解釋?zhuān)瑢?duì)這部分不再說(shuō)明。
如圖2所示，正常信號(hào)22的波形例如來(lái)自遠(yuǎn)程控制器的典型信號(hào)輸出從噪聲信號(hào)的波形中可被清晰的辨別。在典型的遠(yuǎn)程控制信號(hào)情況下，一載波信號(hào)上承載的正常信號(hào)被輸入的脈沖信號(hào)輸入時(shí)段23和一載波信號(hào)未輸入的時(shí)段(即間隔時(shí)間25)可以清晰地彼此區(qū)別。
典型地，脈沖信號(hào)輸入時(shí)段23和間隔時(shí)間25相比，間隔時(shí)間25的時(shí)段相對(duì)要長(zhǎng)一些。相應(yīng)地，脈沖信號(hào)輸入時(shí)段23在整個(gè)信號(hào)周期中的比例不超過(guò)50％。然而如圖2所示，在噪聲信號(hào)的情況下，間隔時(shí)間25的時(shí)段不存在或不像正常信號(hào)那樣而是短的。以上描述的傳統(tǒng)專(zhuān)利發(fā)明是基于紅外線信號(hào)和噪聲信號(hào)具有不同的占空比。
依照傳統(tǒng)技術(shù)，對(duì)于正常的遠(yuǎn)程控制信號(hào)，增益控制器16這樣運(yùn)行在信號(hào)輸入的時(shí)段內(nèi)，增益控制器16中的電容器充電；在間隔時(shí)間中，電容器放電。因?yàn)楫?dāng)輸入紅外線接收器的信號(hào)是噪聲信號(hào)時(shí)，間隔時(shí)間短或不存在，電容器繼續(xù)充電，因此電容器兩端的電壓超過(guò)預(yù)定電壓。
AGC放大器13的增益被電容器兩端間的電壓控制著。當(dāng)電容器兩端電壓增加時(shí)AGC放大器13運(yùn)行以減少增益；當(dāng)電容器兩端電壓減少時(shí)AGC放大器13運(yùn)行以增加增益。
與電容器兩端電壓增加和減少的方向相一致的AGC放大器13的增益的增加和減少的方向可以被轉(zhuǎn)換。因此，根據(jù)以上操作當(dāng)噪聲信號(hào)通過(guò)AGC放大器13時(shí)，噪聲信號(hào)就會(huì)被限制。
在正常的遠(yuǎn)程控制信號(hào)情況下，電容器在包括脈沖信號(hào)時(shí)段和間隔時(shí)間的一個(gè)周期中重復(fù)充電和放電，電容器兩端的電壓不超過(guò)預(yù)定電壓。因此，通過(guò)AGC放大器13的正常信號(hào)能正確地保持其振幅。
總結(jié)增益控制器16的操作，增益控制器16首先決定是否在電容器中充電或放電并輸出一輸出信號(hào)來(lái)控制對(duì)AGC放大器13的充電/放電以控制放大器的增益。
傳統(tǒng)技術(shù)的技術(shù)特征在于，因?yàn)楫?dāng)被調(diào)制和輸入到紅外線接收器的脈沖信號(hào)的保持時(shí)段的比率相對(duì)于整個(gè)信號(hào)周期不超過(guò)50％時(shí)一輸入信號(hào)就被確定為一正常信號(hào)，否則就是一噪聲信號(hào)，相應(yīng)地，AGC的增益被控制以限制噪聲信號(hào)。
然而，在傳統(tǒng)技術(shù)中，因?yàn)楫a(chǎn)生于一電子熒光燈的外部干涉光比常規(guī)的太陽(yáng)光噪聲被更強(qiáng)地調(diào)制，脈沖信號(hào)的比率低于大約50％，所以其中的負(fù)荷比同正常信號(hào)的占空比是相似的。因此，在一個(gè)紅外線接收器電路中，外部干涉光不被認(rèn)為是一種噪聲信號(hào)而是一種正常信號(hào)，因此紅外線接收器電路產(chǎn)生誤操作。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能有效限制或去除輸入的各種噪聲成分的紅外線接收器，由此提高其可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種紅外線接收器包括包括一光敏二極管并把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的紅外線接收部分；用于放大轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)的第一放大器；用于接收第一放大器的輸出并能控制增益的第二放大器；用于濾除在第二放大器輸出中包括的特定頻率的電信號(hào)的帶通濾波器；用于比較一預(yù)設(shè)的參考直流電壓和帶通濾波器的輸出的比較器；用于解調(diào)比較器的輸出的解調(diào)器；用于將解調(diào)器的輸出信號(hào)輸出紅外線接收器的外部的輸出部分；用于接收解調(diào)器輸出和比較器輸出中的一個(gè)并檢測(cè)信號(hào)的間隔時(shí)間的間隔時(shí)間檢測(cè)部分；和用來(lái)檢測(cè)被間隔時(shí)間檢測(cè)部分檢測(cè)到的信號(hào)的長(zhǎng)度，并根據(jù)包括在檢測(cè)信號(hào)中的一間隔時(shí)間的維持時(shí)間是否超過(guò)一預(yù)定參考時(shí)間值，來(lái)控制自動(dòng)增益控制放大器的增益的增益控制部分。
按照本發(fā)明的另一方面，一種具有噪聲去除功能的紅外線接收器包括用于檢測(cè)紅外線信號(hào)并把檢測(cè)到的紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)的紅外線檢測(cè)部分；用于放大產(chǎn)生于紅外線檢測(cè)部分的轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)的第一放大器；用于接收第一放大器的輸出并能控制增益的第二放大器；用于濾除第二放大器的輸出信號(hào)的各種成分中的特定成分的帶通濾波器；比較帶通濾波器的輸出信號(hào)和一預(yù)設(shè)參考電壓的比較器；用于解調(diào)比較器的輸出信號(hào)的解調(diào)器；用于將解調(diào)器的輸出信號(hào)輸出到紅外線接收器的外部的輸出部分；和一自動(dòng)增益控制器，用于根據(jù)解調(diào)器的輸出信號(hào)，運(yùn)用反饋控制控制第二放大器的增益，并且包括一控制反饋的特定電容器和一控制電容器操作的電路。
在根據(jù)本發(fā)明的紅外線接收器處理輸出信號(hào)的過(guò)程中，不同于傳統(tǒng)的方法，考慮輸入信號(hào)的特性，也就是，噪聲信號(hào)和正常信號(hào)彼此是不同的，按照噪聲信號(hào)和正常信號(hào)可在紅外線接收器中控制放大器的增益。因此，能提供一個(gè)可靠的紅外線接收器，從而改善包括本發(fā)明的紅外線接收器的電子裝置的可靠性。

圖1為一傳統(tǒng)紅外線接收器的方框圖；圖2為一噪聲信號(hào)和一正常信號(hào)的波形的實(shí)例的視圖；圖3為按照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一紅外線接收器的一方框圖；圖4A為當(dāng)輸入一正常信號(hào)時(shí)增益控制器的一波形圖；圖4B為當(dāng)輸入一噪聲信號(hào)時(shí)增益控制器的一波形圖；圖5為按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例的一紅外線接收器的一方框圖；圖6為按照本發(fā)明的紅外線接收器的一自動(dòng)增益控制器、一比較部分、一解調(diào)器和一輸出電路部分的電路圖；圖7為解釋按照本發(fā)明具有噪聲去除功能的紅外線接收器的操作的一流程圖；圖8為說(shuō)明解調(diào)完成輸入到紅外線接收器的一正常信號(hào)和一信號(hào)的優(yōu)選實(shí)施例的視圖；圖9為被強(qiáng)調(diào)制和輸入到紅外線接收器內(nèi)的一熒光燈噪聲信號(hào)的優(yōu)選實(shí)施例的圖表；圖10為被弱調(diào)制和輸入到紅外線接收器內(nèi)的一熒光燈噪聲信號(hào)的優(yōu)選實(shí)施例的圖表；圖11為一AGC接口部分的電路圖；圖12為圖11的時(shí)序圖；圖13為一自動(dòng)增益控制放大器的增益和控制電壓間的關(guān)系的一圖表。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式參照?qǐng)D3，按照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的一紅外線接收器包括一紅外線接收部分31，一第一放大器32，一自動(dòng)增益控制放大器33，一限幅放大器34，一帶通濾波器35，一增益控制器36，一比較器37，一解調(diào)器38，一輸出部分39和一間隔時(shí)間檢測(cè)器40。
紅外線接收部分31包括一光敏二極管，并將一輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一電信號(hào)。
第一放大器32用于放大轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，并被稱(chēng)為前置放大器。
自動(dòng)增益控制放大器33接收第一放大器32的輸出，并能通過(guò)增益控制器36控制增益。
限幅放大器34再次和最終地放大通過(guò)自動(dòng)增益控制放大器33的信號(hào)。
帶通濾波器35僅濾除在自動(dòng)增益控制放大器33或限幅放大器34的輸出中包括的特定頻率的電信號(hào)。
增益控制器36被設(shè)計(jì)為對(duì)接收比較器37和解調(diào)器38的輸出之一的間隔時(shí)間檢測(cè)器40檢測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)度檢測(cè)，并按照包含在解調(diào)器38中的輸出信號(hào)或比較器37的輸出信號(hào)中的間隔時(shí)間的持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)一預(yù)設(shè)的參考時(shí)間值，控制自動(dòng)增益控制放大器33的增益。
比較器37將一預(yù)設(shè)的參考直流電壓和帶通濾波器15輸出進(jìn)行比較。
解調(diào)器38調(diào)制比較器37的輸出。
輸出部分39將解調(diào)器38的輸出信號(hào)輸出到紅外線接收器的外部。
間隔時(shí)間檢測(cè)器40接收解調(diào)器38和比較器37的輸出之一，并檢測(cè)信號(hào)的間隔時(shí)間。
圖4A和4B表示圖3的組成單元的波形，以下描述其操作過(guò)程。
圖4A表示一正常遠(yuǎn)程控制信號(hào)輸入到紅外線接收器。當(dāng)信號(hào)的時(shí)間間隔大約為20ms-25ms時(shí)，在象自然光，例如太陽(yáng)光或一白熾燈之類(lèi)的白噪聲的情況下，間隔時(shí)間幾乎不存在。在電子熒光燈和三倍頻的熒光燈的情況下，因?yàn)樾盘?hào)有一50Hz或60Hz的頻率，調(diào)制信號(hào)的間隔時(shí)間不會(huì)超過(guò)約4ms-5ms。
來(lái)自濾波器的信號(hào)輸出通過(guò)比較器37，并被解調(diào)器38解調(diào)。因?yàn)椴槐貙?duì)一個(gè)信號(hào)的解調(diào)不是必須的，該信號(hào)可以不通過(guò)解調(diào)器38。
在此情況下，間隔時(shí)間檢測(cè)器40的輸入不必聯(lián)接到解調(diào)器38的輸出，而是連接至比較器37的輸出。稍后將解釋解調(diào)器38為什么不是必須的原因。
當(dāng)解調(diào)后的信號(hào)被輸入到間隔時(shí)間檢測(cè)器40，即確定輸入信號(hào)有一個(gè)多長(zhǎng)時(shí)間的間隔時(shí)間(即一個(gè)“低”時(shí)段)。如果一間隔時(shí)間比預(yù)設(shè)的預(yù)定時(shí)間短，該輸入信號(hào)被確定為噪聲信號(hào)。否則，輸入信號(hào)被確定為正常的遠(yuǎn)程控制信號(hào)，相應(yīng)地按以上描述過(guò)的方法對(duì)增益控制器36的充電/放電操作進(jìn)行控制。
如上所述，在噪聲信號(hào)和正常遠(yuǎn)程控制信號(hào)存在間隔時(shí)間長(zhǎng)度的不同，因此在確定中用作參考的預(yù)設(shè)時(shí)間被設(shè)定為在噪聲信號(hào)和正常遠(yuǎn)程控制信號(hào)的間隔時(shí)間之間的一值，優(yōu)選地，是在其間隔時(shí)間之間的一中間值。
例如，假設(shè)遠(yuǎn)程控制信號(hào)的間隔時(shí)間是20ms，噪聲信號(hào)間隔時(shí)間是4ms，在決定中用作參考的時(shí)間被設(shè)定為12ms。當(dāng)間隔時(shí)間檢測(cè)器40設(shè)計(jì)為僅當(dāng)解調(diào)器38的輸出的低時(shí)段比在進(jìn)行確定時(shí)設(shè)定作一參考的參考值長(zhǎng)時(shí)，充電/放電電流部分的電容器才執(zhí)行充電，則可以按照所期望的那樣進(jìn)行正常的充電/放電操作。
這樣在電路中的參考值設(shè)定能以不同的方法實(shí)現(xiàn)。例如，可在間隔時(shí)間檢測(cè)器40中提供一電容器裝置和控制該電容器的充電/放電電壓的時(shí)間常量的方法中設(shè)定參考值。設(shè)計(jì)者期望的參考時(shí)間值也能用一時(shí)鐘信號(hào)設(shè)定一特定時(shí)鐘數(shù)的方式來(lái)設(shè)定。以上設(shè)定參考值的方法僅是眾多設(shè)定方法中的幾個(gè)例子，可以對(duì)它們進(jìn)行各種更改和組合。
如上所述，解調(diào)器38不是必須的。如圖4A和4B所示，不管比較器37的信號(hào)輸出還是解調(diào)器38的信號(hào)輸出被輸入到間隔時(shí)間檢測(cè)器40，間隔時(shí)間檢測(cè)器40的操作保持同一。這是因?yàn)榇_定噪聲信號(hào)的設(shè)定參考值和正常信號(hào)被確定在毫秒(ms)級(jí)，所以包括載波在內(nèi)的解調(diào)前的信號(hào)和載波被濾除的解調(diào)后的信號(hào)在間隔時(shí)間檢測(cè)器20中被認(rèn)為是同一信號(hào)。
此外，間隔時(shí)間檢測(cè)器40的輸入信號(hào)可以從帶通濾波器35輸出，優(yōu)選地，從比較器37或解調(diào)器38輸出。
換句話說(shuō)，即使比較器37的輸出信號(hào)不是必須地被解調(diào)，因?yàn)椴逶诿}沖信號(hào)間的信號(hào)的小的間隔時(shí)間即低時(shí)段比設(shè)定的參考值更短，間隔時(shí)間檢測(cè)器40的充電/放電特性保持同一(低時(shí)段特別被定義為一小的間隔時(shí)間，因?yàn)樗赡芡陨厦枋龅拇_定一噪聲信號(hào)的間隔時(shí)間相混淆)。
按照輸入信號(hào)的間隔時(shí)間如何持續(xù)來(lái)確定輸入到紅外線接收器的信號(hào)是噪聲信號(hào)還是正常信號(hào)，從而決定是正常地在增益控制器36的電容器的兩端間充電/放電一電壓，還是僅持續(xù)充電。
按照設(shè)計(jì)者的方便和本發(fā)明工作的環(huán)境，增益控制器36的電容器兩端間的電壓的充電或放電的程度可適當(dāng)?shù)刈兓?。通過(guò)改變用于充電或放電的電容器的數(shù)值來(lái)控制一充電/放電時(shí)間常量，很容易地獲得這種變化。
圖5表示按照本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的一紅外線接收器。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的此紅外線接收器包括一紅外線檢測(cè)器51，一第一放大器52，一第二放大器53，一帶通濾波器54，一比較器55，一解調(diào)器56，一自動(dòng)增益控制器57和輸出電路部分R11和TR11。
紅外線檢測(cè)器51檢測(cè)紅外線信號(hào)并通過(guò)光敏二極管把檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成一電信號(hào)。
第一放大器52放大產(chǎn)生于紅外線檢測(cè)器51產(chǎn)生的電信號(hào)。
被自動(dòng)增益控制器57控制增益的稱(chēng)為自動(dòng)增益控制放大器(AGC放大器)的第二放大器53又自動(dòng)放大第一放大器52的輸出信號(hào)。在本發(fā)明的以下描述中，使用自動(dòng)增益控制放大器取代第二放大器53。
帶通濾波器54對(duì)從自動(dòng)增益控制起57的輸出信號(hào)進(jìn)行濾除，允許具有一特定頻率帶寬的信號(hào)通過(guò)。帶通濾波器54濾除自動(dòng)增益放大器53的輸出信號(hào)的各種成分中的特定成分。
比較器55對(duì)帶通濾波器54的輸出信號(hào)和一預(yù)設(shè)參考電壓進(jìn)行比較。
解調(diào)器56與比較器55電連接以解調(diào)比較器55的信號(hào)輸出。
輸出電路部分R11和TR11與解調(diào)器56電連接并將解調(diào)器56的輸出信號(hào)輸出到紅外線接收器的外部。
自動(dòng)增益控制器57通過(guò)使用解調(diào)器56的輸出并運(yùn)用正常輸入信號(hào)和噪聲信號(hào)的低時(shí)段不同這一事實(shí)，來(lái)控制自動(dòng)增益控制器的增益。
作為本發(fā)明的核心構(gòu)成單元之一的自動(dòng)增益控制器57是一控制自動(dòng)增益控制放大器53的增益的電路。當(dāng)輸入到紅外線接收器的光信號(hào)是一噪聲信號(hào)。在紅外線接收器內(nèi)自動(dòng)增益控制器57輸出一在減少自動(dòng)增益控制放大器53增益的方向上的Vagc電壓，以限制噪聲信號(hào)。在其他情況下，自動(dòng)增益控制器57輸出一在增加或保持自動(dòng)增益控制放大器53增益方向上的Vagc電壓。
以下參照?qǐng)D6描述本發(fā)明各構(gòu)成單元的操作和其中操作特性。
首先，圖6詳細(xì)地顯示了自動(dòng)增益控制器57、比較器55、解調(diào)器56和輸出電流部分R11和TR11。
比較器55由兩個(gè)比較器組成一低端比較器和一高端比較器。低端比較器接收帶通濾波器54的BPFOut輸出信號(hào)和第一參考電壓Vthigh。高端比較器接收帶通濾波器54的BPFOut輸出信號(hào)和第二參考電壓Vtlow。從比較器55輸出的兩個(gè)信號(hào)被輸入到解調(diào)器56。設(shè)定第一參考電壓Vthigh比第二參考電壓Vtlow高。
解調(diào)器56由兩個(gè)解調(diào)器組成一高端解調(diào)器和一低端解調(diào)器。兩個(gè)比較器的輸出被聯(lián)接到高端和低端解調(diào)器的輸入端。低端解調(diào)器和高端解調(diào)器各自電氣聯(lián)接到低端比較器和高端比較器。低端解調(diào)器的輸出Vhifh_demod聯(lián)接于輸出電路部分R11和TR11的輸入端。
自動(dòng)增益控制器57確定從解調(diào)器56傳輸?shù)男盘?hào)是噪聲信號(hào)還是正常信號(hào)。如果輸入信號(hào)是一噪聲信號(hào)，那么自動(dòng)增益控制器57減少自動(dòng)增益控制放大器53的增益。如果輸入信號(hào)是一正常信號(hào)，則自動(dòng)增益控制器57保持自動(dòng)增益控制放大器53的增益。如果沒(méi)有信號(hào)輸入，自動(dòng)增益控制器57增加自動(dòng)增益控制放大器53的增益。因此，噪聲信號(hào)在自動(dòng)增益控制放大器53中被有效地削弱、限制或去除。
在自動(dòng)增益控制器57中的各模塊單元的操作描述如下。
時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生模塊61從一振蕩器模塊60接收一輸出并產(chǎn)生不同類(lèi)型的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)clock1-clockN。
當(dāng)包括在解調(diào)器56輸出信號(hào)中的一間隔時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，例如25ms，間隔時(shí)間檢測(cè)器模塊62使輸出信號(hào)GapTimeSig為“高”并輸出該信號(hào)，否則，使輸出信號(hào)為“低”。
如圖8中的正常信號(hào)的波形所示，該正常信號(hào)包括一信息加載在載波信號(hào)上的脈沖時(shí)段，和一載波暫時(shí)不被輸入的間隔時(shí)間時(shí)段。
從一遠(yuǎn)程控制器輸入的正常信號(hào)的特性在于間隔時(shí)間是一大約幾十微秒的時(shí)段，并比噪聲信號(hào)相對(duì)長(zhǎng)一些。然而，如圖9所示，在外部干擾噪聲信號(hào)例如一強(qiáng)調(diào)制并輸入到紅外線接收器的熒光燈噪聲信號(hào)中，該信號(hào)的被認(rèn)為是間隔時(shí)間的“低”時(shí)段是較短的。
圖9表示在一噪聲信號(hào)時(shí)段中信號(hào)的振幅比起其他時(shí)段相對(duì)小，也就是，能被認(rèn)作是間隔時(shí)間的一時(shí)段大約是4ms。通過(guò)利用間隔時(shí)間的持續(xù)時(shí)間差異可以確定輸入到紅外線接收器的信號(hào)是一噪聲信號(hào)還是一正常信號(hào)。
圖10表示從熒光燈輸出的一信號(hào)。參照?qǐng)D10，可被認(rèn)為是信號(hào)的間隔時(shí)間的一時(shí)段沒(méi)有顯著地顯示是熒光燈信號(hào)的一個(gè)特征。
如上所述，噪聲信號(hào)的間隔時(shí)間比正常信號(hào)的相對(duì)要短。信號(hào)檢測(cè)模塊63辨別解調(diào)器56的輸出信號(hào)是一正常信號(hào)還是一噪聲信號(hào)。
如圖8所示，在本發(fā)明中，解調(diào)信號(hào)的“低”時(shí)段對(duì)應(yīng)于光敏二極管輸入信號(hào)的脈沖時(shí)段，而解調(diào)信號(hào)的“高”時(shí)段對(duì)應(yīng)于光敏二極管輸入信號(hào)的維持時(shí)段。當(dāng)解調(diào)信號(hào)的“低”時(shí)段比一預(yù)設(shè)長(zhǎng)度短，信號(hào)檢測(cè)器63確定信號(hào)是噪聲信號(hào)并將信號(hào)檢測(cè)器63的輸出信號(hào)NOSIG轉(zhuǎn)換為“高”。當(dāng)解調(diào)信號(hào)的“低”時(shí)段比預(yù)定寬度長(zhǎng)，信號(hào)檢測(cè)器63的輸出信號(hào)NOSIG輸出為“低”。換句話說(shuō)，按照在信號(hào)檢測(cè)器模塊63的輸出信號(hào)中包含的“低”維持時(shí)間，信號(hào)檢測(cè)器63的輸出信號(hào)不同。
當(dāng)其中的一輸入信號(hào)連續(xù)為“高”或“低”，NOPULSE檢測(cè)器64輸出一輸出信號(hào)NOPULSE為“高”。當(dāng)一脈沖型信號(hào)連續(xù)輸入，NOPULSE檢測(cè)器64使NOPULSE信號(hào)為“低”。也就是，在NOPULSE檢測(cè)器64中，輸出信號(hào)的“高/低”狀態(tài)是依照輸入信號(hào)的特性確定的。
一充電/放電控制器65接收間隔時(shí)間檢測(cè)器62、信號(hào)檢測(cè)器63和NOPULSE檢測(cè)器64的輸出，并產(chǎn)生被用來(lái)控制AGC接口66的操作的信號(hào)C-ch和C-dis和用于間隔時(shí)間檢測(cè)器62、信號(hào)檢測(cè)器63和NOPULSE檢測(cè)器64的休眠信號(hào)GapTimeRst。
下面將參照AGC接口66的一簡(jiǎn)化的電路圖和在圖11、12中所示的操作時(shí)序圖，描述充電/放電控制器65和AGC接口66的操作。
當(dāng)輸入到紅外線接收器的信號(hào)是一噪聲信號(hào)時(shí)，因?yàn)閺拈g隔時(shí)間檢測(cè)器62產(chǎn)生一輸出信號(hào)GapTimeSig為“低”，產(chǎn)生于充電/放電控制器65的信號(hào)C-ch為“高”。開(kāi)關(guān)SW1被接通，因此AGC接口66對(duì)其中設(shè)置的一電容C充電。相應(yīng)地，AGC接口66的一輸出信號(hào)Vagc被增加。當(dāng)信號(hào)GapTimeSig為“高”同時(shí)信號(hào)NOSIG為“高”時(shí)，存在以下兩種情況。
第一種情況是一噪聲信號(hào)被輸入，此時(shí)，信號(hào)NOPULSE為“低”。在這種情況中，信號(hào)C_ch變?yōu)椤案摺保虼嗽贏GC接口66中的電容被充電。第二種情況是沒(méi)有來(lái)自外部的輸入信號(hào)。信號(hào)NOPULSE變?yōu)椤案摺辈⑶倚盘?hào)C_dis變?yōu)椤案摺薄ｉ_(kāi)關(guān)SW2被打開(kāi)，因此在AGC接口66中的電容C被放電。
如果信號(hào)GapTimeSig為“高”并且信號(hào)NOSIG為“低”，它意味著來(lái)自紅外線接收器外部的信號(hào)是一正常信號(hào)。在這種情況中，信號(hào)C_ch和C_dis都維持“低”狀態(tài)，因此不論開(kāi)關(guān)SW1還是SW2都被關(guān)閉。相應(yīng)地，在AGC接口單元66中的電容C不被充電或放電，因此自動(dòng)增益控制放大器53的增益不被改變，保持原樣。
簡(jiǎn)要?dú)w納AGC接口66的操作，AGC接口66接收充電/放電控制器65的輸出信號(hào)C_ch和C_dis并產(chǎn)生控制電壓Vagc以控制自動(dòng)增益控制放大器53的增益。在以上敘述的本發(fā)明中，盡管說(shuō)明的是當(dāng)電壓Vagc增加時(shí)自動(dòng)增益控制放大器53的增益減少，但是在自動(dòng)增益控制放大器53的類(lèi)型中可以有不同的修改設(shè)計(jì)。
用在本發(fā)明的紅外線接收器中的放大端的數(shù)量當(dāng)必要時(shí)可以增加。另外，在AGC接口66內(nèi)的電容C兩端間的電壓充電或放電的程度根據(jù)設(shè)計(jì)者的方便或本發(fā)明工作的環(huán)境可以被適當(dāng)?shù)馗淖?。這種改變可以通過(guò)改變用在充電或放電中的電容的數(shù)值而控制一時(shí)間常量很容易地得到。
本發(fā)明的電路操作參照關(guān)于各個(gè)模塊的功能和相互作用的圖6被描述，在流程7中被表示。
圖13表示增益和自動(dòng)增益控制放大器53的自動(dòng)增益控制電壓Vagc間的關(guān)系。能看出自動(dòng)增益控制放大器53是按當(dāng)電壓Vagc增加放大器的增益減少這樣來(lái)設(shè)計(jì)的。
雖然本發(fā)明參照其中的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被具體地表示并描述，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以獲得在形式上和細(xì)節(jié)上的不同的變化，而沒(méi)有離開(kāi)所附權(quán)利定義的本發(fā)明的精神和范圍。例如，間隔時(shí)間檢測(cè)器能檢測(cè)多于或少于20-25ms的一間隔時(shí)間。在信號(hào)檢測(cè)器或NOPULSE檢測(cè)器的檢測(cè)操作中的參考可被改變，或比較器的參考電壓可被改變。
權(quán)利要求
1.一種紅外線接收器，包括紅外線接收部分，包括一光敏二極管，并把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；第一放大器，用于放大轉(zhuǎn)換后的所述電信號(hào)；第二放大器，用于接收所述第一放大器的輸出，并能控制增益；帶通濾波器，用于濾除在所述第二放大器輸出中包括的特定頻率的電信號(hào)；比較器，用于將一預(yù)設(shè)的參考直流電壓和所述帶通濾波器的輸出進(jìn)行比較；解調(diào)器，用于解調(diào)所述比較器的輸出；輸出部分，用于將所述解調(diào)器的輸出信號(hào)輸出所述紅外線接收器的外部；間隔時(shí)間檢測(cè)部分，用于接收所述解調(diào)器輸出和所述比較器輸出中的一個(gè)，并檢測(cè)信號(hào)的間隔時(shí)間；和增益控制部分，用來(lái)檢測(cè)被所述間隔時(shí)間檢測(cè)部分檢測(cè)到的信號(hào)的長(zhǎng)度，并根據(jù)包括在檢測(cè)信號(hào)中的一間隔時(shí)間的維持時(shí)間是否超過(guò)一預(yù)設(shè)參考時(shí)間值，來(lái)控制所述自動(dòng)增益控制放大器的增益。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外線接收器，其特征在于，所述參考時(shí)間值是在間隔時(shí)間檢測(cè)部分中提供一電容器裝置并控制所述電容器的充電/放電電壓的時(shí)間常量的方法中設(shè)定的。
3.如權(quán)利要求1所述的紅外線接收器，其特征在于，所述參考時(shí)間值設(shè)定為比輸入到紅外線接收器的正常信號(hào)的間隔時(shí)間小。
4.如權(quán)利要求1所述的紅外線接收器，其特征在于，所述間隔時(shí)間檢測(cè)部分設(shè)計(jì)為僅當(dāng)在所述解調(diào)器的輸出的一預(yù)定時(shí)段比作為在進(jìn)行確定時(shí)的參考而設(shè)定的參考值長(zhǎng)時(shí)，一電容器執(zhí)行放電。
5.一種具有噪聲去除功能的紅外線接收器，包括紅外線檢測(cè)部分，用于檢測(cè)紅外線信號(hào)并把檢測(cè)到的紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)；第一放大器，用于放大產(chǎn)生于所述紅外線檢測(cè)部分的轉(zhuǎn)換后的所述電信號(hào)；第二放大器，用于接收所述第一放大器的輸出，并能控制增益；帶通濾波器，用于濾除所述第二放大器的輸出信號(hào)的各種成分中的特定成分；比較器，用于將所述帶通濾波器的輸出信號(hào)和一預(yù)設(shè)參考電壓進(jìn)行比較；解調(diào)器，用于解調(diào)所述比較器的輸出信號(hào)；輸出部分，用于將所述解調(diào)器的輸出信號(hào)輸出到所述紅外線接收器的外部；和自動(dòng)增益控制器，用于根據(jù)所述解調(diào)器的輸出信號(hào)，運(yùn)用反饋控制來(lái)控制所述第二放大器的增益，并且包括一控制所述反饋的特定電容器和一控制所述電容器操作的電路。
6.如權(quán)利要求5所述的紅外線接收器，其特征在于，所述反饋控制使用一開(kāi)關(guān)電路和一用于所述電容器充電/放電的電流源電路。
7.如權(quán)利要求5所述的紅外線接收器，其特征在于，所述自動(dòng)增益控制器包括間隔時(shí)間檢測(cè)器，檢測(cè)一來(lái)自解調(diào)器的信號(hào)輸出的傳輸是不少于還是不多于一預(yù)定的參考時(shí)間；信號(hào)檢測(cè)器，檢測(cè)來(lái)自所述間隔時(shí)間檢測(cè)器的信號(hào)輸出是一正常信號(hào)還是一噪聲信號(hào)；NOPULSE檢測(cè)器，按照所述信號(hào)檢測(cè)器的輸入信號(hào)的特性，決定輸出信號(hào)的狀態(tài)；充電/放電控制器，接收所述間隔時(shí)間檢測(cè)器、所述信號(hào)檢測(cè)部分和所述NOPULSE檢測(cè)器的輸出，并產(chǎn)生控制自動(dòng)增益控制(AGC)接口的操作而需要的信號(hào)C-ch和C-dis，和用于所述間隔時(shí)間檢測(cè)器、所述信號(hào)檢測(cè)器和所述NOPULSE檢測(cè)器的復(fù)位信號(hào)GapTimeRst；和自動(dòng)增益控制接口，接收所述充電/放電控制器的所述輸出信號(hào)C_ch和C_dis，并產(chǎn)生能控制所述第二放大器的增益的控制電壓Vagc。
8.如權(quán)利要求7所述的紅外線接收器，其特征在于，當(dāng)一輸入到紅外線接收器的外部信號(hào)是一噪聲信號(hào)，所述充電/放電控制器使自動(dòng)增益控制(AGC)接口對(duì)其中提供的電容器充電，以增加自動(dòng)增益控制(AGC)接口的所述輸出信號(hào)Vagc的電壓。
9.如權(quán)利要求7所述的紅外線接收器，其特征在于，當(dāng)沒(méi)有外部信號(hào)輸入到所述紅外線接收器，所述充電/放電控制器使所述自動(dòng)增益控制(AGC)接口對(duì)其中提供的所述電容器放電，以減小所述自動(dòng)增益控制(AGC)接口的所述輸出信號(hào)Vagc的電壓。
10.如權(quán)利要求7所述的紅外線接收器，其特征在于，當(dāng)輸入到所述紅外線接收器的一外部信號(hào)是一正常信號(hào)，所述充電/放電控制器使在所述自動(dòng)增益控制(AGC)接口內(nèi)設(shè)置的所述電容器不充電或放電，以維持所述第二放大器的增益不變。
全文摘要
一種紅外線接收器包括一包括光敏二極管并把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的紅外線接收部分，一放大轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)的第一放大器，接收第一放大器的輸出并能控制增益的第二放大器，用于濾除某一頻率電信號(hào)的帶通濾波器，比較一預(yù)設(shè)的參考直流電壓和帶通濾波器的輸出的比較器，解調(diào)比較器輸出的解調(diào)器，輸出解調(diào)器輸出信號(hào)的輸出部分，接收解調(diào)器輸出和比較器輸出中的一個(gè)并檢測(cè)信號(hào)的間隔時(shí)間的間隔時(shí)間檢測(cè)部分；設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)被間隔時(shí)間檢測(cè)部分檢測(cè)到的信號(hào)長(zhǎng)度并按照包括在檢測(cè)信號(hào)中的一間隔時(shí)間的維持時(shí)間是否超過(guò)一預(yù)設(shè)參考時(shí)間值來(lái)控制自動(dòng)增益控制放大器增益的增益控制部分。
文檔編號(hào)H04B10/06GK1518246SQ200410000199
公開(kāi)日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2004年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
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