【正文】 及能帶圖當有光照射在 PN 結(jié)上時，情況就不同了。 特性參數(shù)一、基本特性伏安特性圖 33 是光敏二極管的伏安特性曲線。由于其產(chǎn)生電流的方向在 PN 結(jié)內(nèi)部是由 N 區(qū)到 P 區(qū)的，故在外電路中是由 P 區(qū)通過外電路到 N 區(qū)的，也是反向電流。一般在 50V 反壓下，ID小于 。第二類以 μPC1373 和 LA7224 為代表。其內(nèi)部設置的濾波器的中心頻率 f0由其 5 腳外接電阻調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍可從 30kHz~60kHz。CX20226 的帶通濾波器中心頻率 f0范圍狹窄（30kHz～60kHz） ，所以，用于頻分制遙控時，能容納的通道數(shù)較小，一般不超過 3 個通道，每一個遙控通道要對應一個接收電路CX20226，且通過 R1調(diào)準接收頻率。在遙控距離太近時，為了防止光電信號過強而使高靈敏度前置放大器過載，電路設置了自動亮度電平限制網(wǎng)絡 ABLC，這樣即使輸入信號發(fā)生大幅度變化，電路仍能正常工作。μPC1373H 的主要參數(shù)如下：(1)電源電壓為 6~（典型值 ，最大值 15V） ，(2)電源電流~， （3）允許功耗 ， （4）前置放大器增益 60dB， （5）輸入阻抗60k ， （6）輸出低電平 。我們已知道，壓控振蕩器的頻率與其控制電壓成正比，因此，控制電壓就是原音頻信號，這樣，輸入的調(diào)頻波解調(diào)信號，就可以從壓控振蕩器取出。26圖 311 CD4046 內(nèi)部框圖CD4046 采用 16 線雙列直插式封裝，各引腳作用簡述如下。3 腳是比較輸入端。與LM567 一樣，也具有脈沖形成功能 [12]。 CD4046 用于頻率調(diào)制的電路如圖 314 所示。設計參數(shù)時，只需根據(jù)中心頻率 f0，求出 R1和 C1即可。CD40461 接成頻率解調(diào)電路，中心頻率由 C7和 R8確定為110kHz。VD 1用 IN4148。耳機用 8~32Ω 頭戴式耳機。只要接收器不是遠離發(fā)射器或方向偏離太大，室內(nèi)人造光源（如日光燈等）的干擾是非常小的。紅外線耳機系統(tǒng)的發(fā)射部分可很容易地與電視機以及各種音響裝置相聯(lián)。還要感謝我實習單位的同事，在實踐方面耐心地指導我，讓我了解并掌握了書本以外的知識與技能。首先我要感謝我的導師楊光，他在理論聯(lián)系實際，學習和科研方面給了我大量的指導，正是他的一絲不茍，嚴謹治學的態(tài)度鼓勵并影響著我，他知識淵博，經(jīng)驗豐富，讓我受益匪淺。本文分為發(fā)射和接收兩個主體模塊，同時給出了系統(tǒng)的參考電路。接收器也安裝在一個有機玻璃盒中，并固定在頭戴式耳機上，VD VD 2朝前。L L 2線圈的制作方法是在收音機中周骨架上用 漆包線密繞 80 匝。VT 3用 3DJ6 或 3DJ7。VT 1與 LC 3等構成中心頻率為110kHz 選頻放大器，將 R 聲道的調(diào)頻信號分離出來，并加以放大。僅由 R1和 C1確定圖 315 CD4046 調(diào)頻解調(diào)電路VCO 與調(diào)頻信號相同的中心頻率 f0，而不用 R2（R 2=∞）來收縮頻率范圍。這樣，當輸入信號頻率在 fmax~fmin一個小范圍時，電路能夠入鎖，CD4046 的 1 腳就由低電平變?yōu)楦唠娖健?7 圖 312 CD4046 的 VCO 在不同外部參數(shù)下的特性曲線當輸入端 14 腳輸入信號的頻率 f1與 CD4046 的 VCO 的中心頻率 f0相同（有一定帶寬）時，相位比較器 PCⅡ的鎖定指示輸出端 1 腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，輸出一個脈沖。14腳是信號輸入端。在兩個相位比較器的輸入端有一個前置放大器，可把 100mV 的微弱信號變?yōu)闈M電平的方波脈沖。由鎖相環(huán)路構成的頻率解調(diào)器的原理可由圖 310 來說明。另外，μPC1373H 常在 4腳對地接一只 150k 的電阻，如圖虛線所示。在前置放大器與限幅放大器之間的引出端 3 腳，可接 LC 選頻回路，回路參數(shù)不同時，就有不同的選頻頻率，即 f0= 。其中，R 1為濾波器中心頻率調(diào)節(jié)電阻；R 2為前置放大器負反饋電阻；R 3為輸出端負載電阻；C 2為檢波電容；C 3為積分電容；VD 為光敏二極管，也可用光敏三極管，接法是集電極接 CX20226 的 1 腳，發(fā)射極接地。它由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路構成。目前使用的專用紅外線前置放大器主要有兩類：第一類以 CX20226 和 KA2184 為代表，這類電路內(nèi)部具有濾波電路，使其外圍電路更加簡單。光敏二極管的光電流一般為幾十 μA，并與入射光強度成正比。在 PN 結(jié)沒有外加電壓時，它是存在內(nèi)電場的，方向從 N 區(qū)指向 P 區(qū)，當受到光照時，將產(chǎn)生電子和空穴，在內(nèi)電場作用下，電子被吸引到 N 區(qū)，空穴被吸引到 P 區(qū)，如果用導線或外接電阻連結(jié) PN 結(jié)，將形成通過外電路的電流。為了使電子從價帶激發(fā)到導帶，入射光子的能量應大于材料的禁帶寬度，即入射光波波長應小于 λ 0。在無光照射時，PN 結(jié)中的反向電流是由 P 區(qū)的少數(shù)載流子電子流向 N 區(qū)和 N 區(qū)的空穴（也是少數(shù)載流子）流向 P 區(qū)形成的。采用多只紅外發(fā)光二極管是為了增大輻射面積。然后由 VT1進行放大，放大后的信號經(jīng) RP 調(diào)節(jié)后加到鎖相環(huán) LM5671 內(nèi)部壓控振蕩器的輸入端 2 腳。在選用紅外接收管時，其受光峰值波長應盡量靠近 λ p 。由于近紅外線具有可見光的反射特性，當紅外遙控器在室內(nèi)使用時，發(fā)射管不必面對接收管，靠室內(nèi)墻壁及家具對近紅外光的發(fā)射作用，將紅外光反射到接收管，也可以實現(xiàn)遙控。 發(fā)射角）10186。在紅外遙控中，紅外發(fā)光二極管一般工作在開關狀態(tài)（數(shù)字調(diào)制） ，因此，對于輸出特性曲線的線性沒什么要求。 特性與參數(shù)一、基本特性伏安特性紅外發(fā)光二極管的伏安特性如圖 210 所示，與普通二極管的伏安特性相似。發(fā)光波長 λ 與半導體材料的禁帶寬度 EG之間的關系為： λ= m ?（）13砷化鎵材料的禁帶寬度 EG≈，所以砷化鎵紅外發(fā)光二極管的發(fā)光波長λ≈，為不可見的近紅外光。如圖 29(b)所示。在這種驅(qū)動方式下，要控制驅(qū)動交流電流的大小，以免發(fā)光二極管進入非線性區(qū)，產(chǎn)生非線性失真。采用脈沖直流驅(qū)動還有一個好處，就是提高了紅外遙控系統(tǒng)的抗干擾性能。例如：紅外遙控中常用的小功率紅外發(fā)光二極管的參數(shù)中，I F=100mA，若驅(qū)動脈沖電流的空度比 T0/Td=25，則峰值驅(qū)動電流 IP=100 =500mA，達 IF的 5 倍。在圖 27(a)中，驅(qū)動電壓 U 為脈沖電壓，所以發(fā)光二極管的驅(qū)動電流也為脈沖電流?；镜尿?qū)動方式有恒定直流電流驅(qū)動、脈動直流電流驅(qū)動和交流電流驅(qū)動三種 [5]。如果在 LM567 的 2 腳（實際上是內(nèi)部壓控振蕩器的控制端）加入音頻信號，則它將使壓控振蕩器的 5 腳輸出受 2 腳信號調(diào)制的調(diào)頻信號。因此，在輸入信號幅度及壓控振蕩器頻率已確定的情況下，可通過改變低通濾波電容 C2來擴展或收縮捕捉帶寬。在壓控振蕩器的輸出端得到的便是調(diào)頻信號 [4]。當然也可以通過改變 RA或 C 的數(shù)值來改變中心頻率。另外，還要求頻率調(diào)制器的頻率偏移應與音頻信號的大小成正比，即線性調(diào)頻。在頻率調(diào)制紅外線通信電路中，所傳送的紅外線信號幅度不變，不會受外界光的干擾，因此，這種通信方式較幅度調(diào)制通信方式有較高的信噪比。調(diào)頻原理如圖 14 所示。它可以使你不必用零亂而麻煩的電線，就能獲得高音質(zhì)放音。紅外線通信分為以光纜為傳輸介質(zhì)的有線通信和用無線電波來傳輸?shù)臒o線光通信。然后將此攜帶有低頻信號的已調(diào)高頻振蕩經(jīng)功率放大到實際需要的功率，通過一定的媒介向周圍空間輻射。紅外線受人們青睞的原因是它的穿透能力強，容易繞過霧、塵埃等，還可以定向發(fā)射。目前這種方式主要用于室內(nèi)，如構成無繩電話及無繩耳機系統(tǒng)等。接收電路由前置放大、選頻電路、頻率解調(diào)電路、功放電路及耳機組成。放大與壓縮電路的作用是控制加到頻率調(diào)制電路音頻信號的幅度，以免產(chǎn)生調(diào)制失真 [2]。5第二章 發(fā)射系統(tǒng) 頻率調(diào)制 在頻率調(diào)制紅外線通信系統(tǒng)中，頻率調(diào)制與解調(diào)器便是這種通信系統(tǒng)的關鍵電路 [3]。電路如圖 21 所示。圖 22 CMOS 非門構成頻率調(diào)制器在 R2兩端并上一個 N 溝道 MOS 管，音頻信號加在它的柵極上，當音頻信號變化時，MOS 管的溝道電阻也隨之變化，從而使振蕩頻率隨輸入音頻信號而變化。圖 24 是作選頻時的電路?？梢?，利用 LM567 的 8腳輸出，不僅可以實現(xiàn)選頻，而且還有脈沖形成功能，用 8 腳輸出的負脈沖去觸發(fā)記憶電路，最終便可實現(xiàn)某種功能的控制。如果在 3 腳輸入一用音頻信號調(diào)制的調(diào)頻信號，且調(diào)頻信號的中心頻率 f0與 LM567 內(nèi)部壓控振蕩器中心頻率 f0相同時，第 2 腳將輸出調(diào)制信號的解調(diào)信號。由于是直流電流驅(qū)動，其驅(qū)動電流也就是正向平均工作電流。當用脈沖電流驅(qū)動時，其驅(qū)動電流的平均值只要不超過參數(shù)給出的工作電流即可。圖 27 紅外發(fā)光二極管的脈沖直流電流驅(qū)動那么，遙控電路中脈沖驅(qū)動電流的空度比取多大合適，是否越大越好呢？這個問題在設計電路時是要注意到的。由以上可見，采用脈沖直流電流驅(qū)動有以下優(yōu)點：一是提高了作用距離；二是提高了抗干擾性能；三是降低