【正文】 經(jīng)整形后，由 7 腳輸出指令信號(hào)。峰值波長(zhǎng) λ p指光敏二極管光譜響應(yīng)最靈敏的波長(zhǎng)范圍。無(wú)光照時(shí)，光敏二極管的特性與普通二極管一樣。而用光照射半導(dǎo)體時(shí)，可用光子的能量激發(fā)價(jià)帶中的電子到導(dǎo)帶上去，產(chǎn)生導(dǎo)帶中的非平衡電子和價(jià)帶中同樣數(shù)量的非平衡空穴，它們對(duì)導(dǎo)電均有貢獻(xiàn)，因此，用光照射半導(dǎo)體，可使半導(dǎo)體電阻率發(fā)生變化。16 發(fā)射電路圖 214 為發(fā)射電路。 發(fā)射角 40186。 圖 210 紅外發(fā)光二極管的伏安特性紅外發(fā)光二極管的反向擊穿電壓 UR較低，為 5~30V，因此使用中要注意其反向電壓不得超過(guò) 5V，否則器件就會(huì)損壞。這種發(fā)光過(guò)程叫輻射復(fù)合。三、交流電流驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)電路及原理如圖 28(a)、(b)所示。因此，可在保持脈沖電流周期 T0不變的情況下，減小脈沖電流的上平頂寬度 Td來(lái)減小平均工作電流，而采用減小限流電阻 R 的方法，提高峰值工作電流。 對(duì)信號(hào)的頻率調(diào)制與解調(diào)，在紅外光通信電路中有著廣泛的應(yīng)用。LM567 的第 5 腳和 6 腳外接定時(shí)電阻和電容決定鎖相環(huán)內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率。與通常的多諧振蕩器一樣，電源通過(guò) RA和 RP 對(duì) C 充電，C 上的電位逐漸上升，當(dāng)上升到 VC值時(shí)，電容開(kāi)始放電，當(dāng)電容放電到 1/2VC時(shí)中，輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，電容開(kāi)始充電周而復(fù)始，形成振蕩。圖 13（b）為接收機(jī)原理圖。紅外線的傳輸距離雖然不遠(yuǎn)，但應(yīng)用于辦公室和家庭已綽綽有余。被傳送的低頻信號(hào)（如語(yǔ)言、音樂(lè)）經(jīng)過(guò)放大后去對(duì)發(fā)射機(jī)中高頻振蕩進(jìn)行調(diào)制，使高頻振蕩的頻率隨低頻信號(hào)而改變。它是利用紅外線技術(shù)進(jìn)行無(wú)線傳送的新型音響輔助設(shè)備。最后由功率放大器推出發(fā)聲器件。改變 RP 也就改變了時(shí)基電路555 的 VC的靜態(tài)電壓，從而就可以改變振蕩頻率。C 2及壓控振蕩器中心頻率越大，捕捉帶寬 BW 越窄。9 圖 25 LM567 頻率調(diào)制與解調(diào)電路 基本驅(qū)動(dòng)方式紅外發(fā)光二極管是一種電流驅(qū)動(dòng)器件。可見(jiàn)，空度比較大，允許的峰值電流也越大。這樣，在交流驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)下，工作點(diǎn)就在輸出特性曲線上，上下移動(dòng)，發(fā)光管發(fā)出的紅外光的幅值和相位按驅(qū)動(dòng)電流的波形而變化。發(fā)光二極管發(fā)出的光波波長(zhǎng)與所用材料禁帶寬度 EG有關(guān)。當(dāng)工作電流 IF較大時(shí)，曲線產(chǎn)生了彎曲，P 0與 IF不再成線性關(guān)系，出現(xiàn)了非線性區(qū)。采用多只發(fā)光管并列安裝的方法，可以改善發(fā)射光線的指向特性。C1和 R3組成預(yù)加重電路，將音頻信號(hào)的高頻成份進(jìn)行提升。圖 31 是一個(gè)加有反向電壓（N 區(qū)接正電源，P 區(qū)接負(fù)電源）的 PN 結(jié)和它的能帶圖。特性在第四象限時(shí)，它呈光電池特性。由于電路功能強(qiáng)、性能優(yōu)越、成本低，故現(xiàn)已在各種紅外線遙控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。圖 36 是 CX20226 的應(yīng)用線路。其中，LC 為外接選頻網(wǎng)絡(luò)；C 2為積分電容；C 4為峰值保持電容；R 4為前置放大器負(fù)反饋電阻。另外，還有一個(gè)壓控（頻率）振蕩器 VCO。CD4046 的詳細(xì)工作原理比較復(fù)雜，下面，僅對(duì)我們所用到的外部使用功能作些描述，并結(jié)合圖 312（VCO 在不同外部參數(shù)下的特性曲線）介紹其外圍元件參數(shù)的設(shè)計(jì)。作頻率解調(diào)使用時(shí)，一般使用相位比較器 PCⅠ。30圖 316 接收電路31第四章 系統(tǒng)的調(diào)試與應(yīng)用 發(fā)射電路中，VT VT 2用 CS9014,β≥100。整個(gè)發(fā)射電路裝在一個(gè)能透過(guò)紅外線的有機(jī)玻璃盒中。33 致 謝 在畢業(yè)論文即將完成之際，我向曾經(jīng)給予我支持和幫助的老師和同學(xué)，還有實(shí)習(xí)單位的同事表示由衷的感謝。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(jī)組成。首先，用頻率計(jì)或示波器調(diào)整 LM5671 和 LM5672 的兩個(gè)中心頻率。CD40461 的 10 腳輸出的解調(diào)信號(hào)，經(jīng) C8和 RP1送雙聲小功率放大器NJM2073 的 A1放大，并推動(dòng) R 聲道耳機(jī) B1。由于調(diào)制時(shí)要求 VCO 有一定的頻率范圍（頻偏） ，故不用 R2收縮頻帶，即 R2=∞，僅用 R1和 C1確定 VCO 的中心頻率 f0即可。2 腳和 13 腳分別是相位比較 PCⅠ和 PCⅡ的輸出端，通過(guò)它們外接濾波器后送入 VCO 的制止端 9 腳。這就是鎖相環(huán)頻率解調(diào)器的原理。改變 3 腳上 LC回路的參數(shù)可得到所需的選頻頻率，濾掉不需要的干擾信號(hào)。圖 35 CX20226 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)CX20226（KA2184）的工作流程大致如下：其中的前置放大器將外接紅外光敏二極管或三極管產(chǎn)生的脈沖電壓進(jìn)行放大電壓增益約 77~79dB。 反向工作電壓 UR指在無(wú)光照時(shí)，光敏二極管反向電流小于 ~ 時(shí)，允許的最高反向工作電壓，一般在 10V 左右，最高可達(dá)幾十 V。圖中畫(huà)出了三條特性曲線，曲線 1 為無(wú)光照時(shí)的特性；曲線 2 為中等光照時(shí)的特性；曲線 3 為強(qiáng)光照射時(shí)的特性。 圖 215 電源電路18第三章 接收系統(tǒng) 光敏二極管 結(jié)構(gòu)原理我們知道，在半導(dǎo)體中只有導(dǎo)帶中的電子和價(jià)帶中的空穴才能起導(dǎo)電作用?，F(xiàn)在，紅外發(fā)光二極管的響應(yīng)時(shí)間一般為 106~107s，最高工作頻率為幾十 MHz。平頭封裝的管子指向角度大些，在偏離 0186。在使用時(shí)應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)電源電壓的數(shù)值應(yīng)大于紅外發(fā)光二極管的正向電壓降 UF ，否則不能克服死區(qū)電壓（內(nèi)電場(chǎng)）產(chǎn)生正向電流 IF [8]。這些非平衡少數(shù)載流子不斷與注入?yún)^(qū)的多數(shù)載流子復(fù)合，將原來(lái)從外加電場(chǎng)吸收的能量以光子的形式釋放，從而發(fā)出光來(lái)。由以上可見(jiàn)，采用脈沖直流電流驅(qū)動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)：一是提高了作用距離；二是提高了抗干擾性能；三是降低了發(fā)射器電源消耗，延長(zhǎng)了電池使用時(shí)間，這就可以選用較小容量的電池，從而減輕了發(fā)射器重量。當(dāng)用脈沖電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電流的平均值只要不超過(guò)參數(shù)給出的工作電流即可。如果在 3 腳輸入一用音頻信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)，且調(diào)頻信號(hào)的中心頻率 f0與 LM567 內(nèi)部壓控振蕩器中心頻率 f0相同時(shí)，第 2 腳將輸出調(diào)制信號(hào)的解調(diào)信號(hào)。圖 24 是作選頻時(shí)的電路。電路如圖 21 所示。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(hào)的幅度，以免產(chǎn)生調(diào)制失真 [2]。目前這種方式主要用于室內(nèi)，如構(gòu)成無(wú)繩電話及無(wú)繩耳機(jī)系統(tǒng)等。然后將此攜帶有低頻信號(hào)的已調(diào)高頻振蕩經(jīng)功率放大到實(shí)際需要的功率，通過(guò)一定的媒介向周?chē)臻g輻射。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。在頻率調(diào)制紅外線通信電路中，所傳送的紅外線信號(hào)幅度不變，不會(huì)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。當(dāng)然也可以通過(guò)改變 RA或 C 的數(shù)值來(lái)改變中心頻率。因此，在輸入信號(hào)幅度及壓控振蕩器頻率已確定的情況下，可通過(guò)改變低通濾波電容 C2來(lái)擴(kuò)展或收縮捕捉帶寬?；镜尿?qū)動(dòng)方式有恒定直流電流驅(qū)動(dòng)、脈動(dòng)直流電流驅(qū)動(dòng)和交流電流驅(qū)動(dòng)三種 [5]。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(dòng)脈沖電流的空度比 T0/Td=25，則峰值驅(qū)動(dòng)電流 IP=100 =500mA，達(dá) IF的 5 倍。在這種驅(qū)動(dòng)方式下，要控制驅(qū)動(dòng)交流電流的大小，以免發(fā)光二極管進(jìn)入非線性區(qū)，產(chǎn)生非線性失真。發(fā)光波長(zhǎng) λ 與半導(dǎo)體材料的禁帶寬度 EG之間的關(guān)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(zhǎng)λ≈，為不可見(jiàn)的近紅外光。在紅外遙控中，紅外發(fā)光二極管一般工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)（數(shù)字調(diào)制） ，因此，對(duì)于輸出特性曲線的線性沒(méi)什么要求。由于近紅外線具有可見(jiàn)光的反射特性，當(dāng)紅外遙控器在室內(nèi)使用時(shí)，發(fā)射管不必面對(duì)接收管，靠室內(nèi)墻壁及家具對(duì)近紅外光的發(fā)射作用，將紅外光反射到接收管，也可以實(shí)現(xiàn)遙控。然后由 VT1進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)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。在無(wú)光照射時(shí)，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。在 PN 結(jié)沒(méi)有外加電壓時(shí)，它是存在內(nèi)電場(chǎng)的，方向從 N 區(qū)指向 P 區(qū)，當(dāng)受到光照時(shí)，將產(chǎn)生電子和空穴，在內(nèi)電場(chǎng)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(dǎo)線或外接電阻連結(jié) PN 結(jié)，將形成通過(guò)外電路的電流。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(jiǎn)單。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(fù)反饋電阻；R 3為輸出端負(fù)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。另外，μPC1373H 常在 4腳對(duì)地接一只 150k 的電阻，如圖虛線所示。在兩個(gè)相位比較器的輸入端有一個(gè)前置放大器，可把 100mV 的微弱信號(hào)變?yōu)闈M電平的方波脈沖。27 圖 312 CD4046 的 VCO 在不同外部參數(shù)下的特性曲線當(dāng)輸入端 14