【正文】 LM567 的主要參數(shù)如下：（1）電源電壓 ~9V， （2）靜態(tài)工作電流8mA， （3）最高工作頻率 500kHz， （4）8 腳最大吸收電流 100mA。改變 RP 可非常方便地改變選頻頻率。第 2 腳所接電容 C2對(duì)鎖相環(huán)的捕捉帶寬 BW 有影響。它具有中心頻率穩(wěn)定度高，調(diào)制指數(shù)大等特點(diǎn)。輸入信號(hào)為零時(shí)的載波中心頻率可由 RP 來(lái)調(diào)整。這就要求載波頻率有一定的穩(wěn)定度。限幅后的調(diào)頻信號(hào)送頻率解調(diào)電路，將音頻信號(hào)解出。在這種調(diào)制方式下，音頻信號(hào)首先對(duì)某一適當(dāng)頻率的副載波進(jìn)行頻率調(diào)制，再用這個(gè)被調(diào)制頻率的信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制。本文設(shè)計(jì)的是紅外線立體耳機(jī)系統(tǒng)，紅外線耳機(jī)是 70 年代末在國(guó)外發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品，近幾年國(guó)內(nèi)也有研制和生產(chǎn)紅外線耳機(jī)的報(bào)道。如普遍應(yīng)用于彩電、錄像機(jī)以及空調(diào)等的紅外遙控，用紅外遙控器在幾米到幾十米遠(yuǎn)距離的直視范圍內(nèi)任何位置，都可以任意地實(shí)現(xiàn)各種家用的遙控。I紅外線音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)研究畢業(yè)論文目 錄目 錄 ..................................................................I緒 論 ....................................................................1第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和工作原理 ............................................2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 ...................................................2 頻率調(diào)制紅外線通信的基本原理 .......................................2第二章 發(fā)射系統(tǒng) ..........................................................5 頻率調(diào)制 ...........................................................5 基本驅(qū)動(dòng)方式 .......................................................9 紅外發(fā)光二極管 ....................................................11 發(fā)射電路 ..........................................................16第三章 接收系統(tǒng) .........................................................18 光敏二極管 ........................................................18 專用集成電路前置放大器 ............................................21 頻率解調(diào)器 ........................................................25 接收電路 ..........................................................29第四章 系統(tǒng)的調(diào)試與應(yīng)用 .................................................31結(jié) 論 ................................................................32致 謝 ................................................................33參考文獻(xiàn) ................................................................34 1 緒 論語(yǔ)言和音樂(lè)等所產(chǎn)生的電信號(hào)與其它低頻電信號(hào)一樣，一般不能直接作遠(yuǎn)距離傳輸。此外，紅外線被廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)控制、通信、家用電器等領(lǐng)域。由于可免去布線的麻煩，故它具有有線光通信無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。圖 13（a）為發(fā)射機(jī)原理圖。前置放大器將紅外接收二極管收到的調(diào)頻紅外線脈沖進(jìn)行足夠的放大，然后進(jìn)行限幅。而這種頻率的變化是以某一中心頻率（即載波頻率）為基準(zhǔn)的?？梢?jiàn)，電容 C 的充放電時(shí)間是與控制電壓 VC有關(guān)的，從而實(shí)現(xiàn)了 VC對(duì)振蕩頻率的調(diào)制。二 、鎖相環(huán)構(gòu)成頻率調(diào)制器采用鎖相環(huán)路實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制，在紅外線通信中應(yīng)用很廣。第 2 腳對(duì)地接電容 C2為相位比較器輸出的低通濾波器。LM567 作為選頻電路時(shí)的結(jié)構(gòu)如圖 24 所示。頻率調(diào)制與解調(diào)電路如圖 25(a)、(b)所示。由于是恒定直流驅(qū)動(dòng)，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的也是光強(qiáng)恒定的紅外光，如圖 2106(b)所示。這樣，就可在保持平均工作電流不變的情況下，提高峰值工作電流。實(shí)際電路中，T d應(yīng)大于 tw 一定數(shù)值，可取 Td ≥10t w =10107=1（μs） 。這種驅(qū)動(dòng)方式主要應(yīng)用在近距離簡(jiǎn)單紅外光通信電路中，如簡(jiǎn)單紅外線耳機(jī)等。P 區(qū)多數(shù)載流子為空穴，少數(shù)載流子為電子；N 區(qū)多數(shù)載流子為電子，少數(shù)載流子為空穴，并且具有一定的內(nèi)電場(chǎng)，其能帶結(jié)構(gòu)如圖 29(a)所示。這與導(dǎo)帶中的電子到價(jià)帶上與空穴復(fù)合一樣，要釋放出禁帶寬度 EG 大小的能量，這種能量的釋放是以發(fā)光的形式來(lái)進(jìn)行的。另外，紅外發(fā)光二極管除頂面發(fā)光型，還有側(cè)面發(fā)光型。 輸出特性紅外發(fā)光二極管的輸出特性曲線，就是其輸出光功率 P0與正向工作電流 IF之間的關(guān)系曲線，如圖 211 所示。指向特性紅外發(fā)光二極管的指向特性是指它的發(fā)射光強(qiáng)與幾何角度的關(guān)系，是由封裝透鏡的形狀及管芯與頂端的位置決定的。 時(shí)的發(fā)射光強(qiáng)為 0186。光功率 P0是指輸入到發(fā)光二極管的電功率轉(zhuǎn)化為光輸出功率的那一部分。電路的上下兩部分是對(duì)稱的，我們以上面部分電路為例，說(shuō)明此電路的工作原理。如果輸入信號(hào)過(guò)強(qiáng)，將會(huì)引起過(guò)度偏離，導(dǎo)致接收機(jī)的失真；如果輸入信號(hào)過(guò)弱，頻偏過(guò)小，導(dǎo)致接收機(jī)信號(hào)噪聲過(guò)大，甚至無(wú)法接受。這就是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光生電流基本上與入射光強(qiáng)成正比。有光照時(shí)，光敏二極管的反向電流增大，特性曲線沿電流軸向下平移，光照越強(qiáng)，下移越大，下移幅度與光照強(qiáng)度成正比。硅光敏二極管的光譜響應(yīng)波長(zhǎng)為 ~，峰值波長(zhǎng)為 ~，如圖 34 所示。一般為 ~。因此，一塊電路就能完成放大、選頻、脈沖形成等功能。實(shí)際上，CX20226 的功能可以簡(jiǎn)單地用一句話概括：當(dāng)接收到與 CX20226 濾波器中心頻率相符的紅外光信號(hào)時(shí)，其輸出端 7 腳就輸出低電平 [11]。μPC1373H是日電（NEC）公司產(chǎn)品。綜上所述，μPC1373H 或 LA7224 的基本功能就是當(dāng)輸入光電信號(hào)與其外部 LC 選頻回路的選頻頻率相同時(shí)，其輸出端輸出低電平。以上介紹的兩類(lèi)集成電路價(jià)格相差不多，可25根據(jù)實(shí)際條件酌情選用。圖 311 是 CD4046 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。12 腳接 R2，R 2確定 VCO 的最低振蕩頻率 fmin。1 腳是 PCⅡ的鎖定指示輸出，當(dāng)電路進(jìn)入鎖定狀態(tài)時(shí)，1 腳輸出“1” ，失鎖時(shí)，1 腳輸出“0” 。另外，由于輸入信號(hào)一般不是方波，故使用相位比較器 PCⅡ。R 2開(kāi)路即可。 接收電路圖 316 為接收電路。L 聲道的選頻、頻率解調(diào)以及功放電路與 R 聲道完全相同，只是選頻頻率為 250kHz,而構(gòu)成頻率解調(diào)器的 CD40462 的中心頻率也為 250kHz。 收電路中，VD 1和 VD2用 HPT605C 等 φ5mm 紅外光敏二極管。然后，從發(fā)射機(jī) R、L 聲道輸入音頻信號(hào)，接通接收機(jī)電源，調(diào) R8和 R’8，使接收機(jī)中鎖相環(huán) CD40461 和 CD40462 剛好分別鎖定于 110kHz 上，耳機(jī)中可以聽(tīng)到清晰的音頻。另外，要注意發(fā)射器應(yīng)置于室內(nèi)適當(dāng)高度，其前面不得有較大的遮擋物。另外無(wú)論有多少個(gè)接收機(jī)均可使用同一發(fā)射器，只要各接收器調(diào)諧在相同的頻率上即可。Technology,2022［11］ ．Ren Yuming, An Fenling, Zhan Xiuli. Development and practice of detector for sediment concentration with infrared ray[M]. Laboratory Technique and Management,1999［12］ ．. Liu, Y. W. Qin, R. QU. Nondestructive test of multiply plywood using ESSPI with wide audio frequency driving vibration[M]. Optical Technology and Image Processing for Fluids and Solids Diagnostics, 20