【正文】 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, 2022。最后，衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的專家教授。還有大學(xué)四年里的老師和同學(xué)們，感謝他們?cè)谒哪曛性谏钐貏e是學(xué)習(xí)上的照顧與幫助。 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 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。另外無論有多少個(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。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。放射電路由AGC 放大器、頻率調(diào)制器、驅(qū)動(dòng)電路及紅外線發(fā)射電路組成。 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 結(jié) 論 本系統(tǒng)采用頻率調(diào)制紅外線通信，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。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。并可通過給 VD1和 VD2加濾色片的方法來解決。實(shí)際使用時(shí)，發(fā)射器中的 R、L 聲道音頻輸入端通過三芯插頭與聲源相聯(lián)，非常方便。整個(gè)發(fā)射電路裝在一個(gè)能透過紅外線的有機(jī)玻璃盒中。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)中可以聽到清晰的音頻。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。然后裝入磁芯，調(diào)節(jié)磁芯位置，即可改變電感量。VT VT 2 用 CS9014，β≥150。 收電路中，VD 1和 VD2用 HPT605C 等 φ5mm 紅外光敏二極管。VD 2~VD6用 HIR4053。VT 4用 CS9013或 CS8050，β≥100。 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29圖 316 接收電路 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30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。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。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。選出的中心頻率為110kHz 的調(diào)頻信號(hào)再經(jīng) CMOS 非門 D2和 R6構(gòu)成放大器放大后送 CMOS 鎖相環(huán) CD40461的信號(hào)輸入端 14 腳。光電信號(hào)經(jīng) C1耦合到 CMOS 非門 D1以及 RR 2構(gòu)成線性放大器，放大后的信號(hào)分為兩路，分別送 R、L 聲道的選頻、頻率解調(diào)、功放電路。 接收電路圖 316 為接收電路。這樣，當(dāng)無調(diào)頻信號(hào)輸入時(shí)，VCO 工作在 f0上。電路如圖 315 所示。作頻率解調(diào)使用時(shí)，一般使用相位比較器 PCⅠ。R 2開路即可。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）當(dāng)從 9 腳（實(shí)際上是 VCO 的控制端）輸入音頻信號(hào)時(shí)，從 VCO 的輸出端 4 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27腳便輸出信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)。根據(jù) fmin，查圖 312(b)，求出 C1和 R2， （b）再根據(jù) fmax/fmin的比值，查圖 312(c)，求出 R2/R1比值，并根據(jù)上步已求得的 R2求出 R1。另外，由于輸入信號(hào)一般不是方波，故使用相位比較器 PCⅡ。 CD4046 用于選頻的電路如圖 313 所示。利用這一功能，在頻分制遙控系統(tǒng)中就可實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率為 f0的信號(hào)的選頻。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)。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” 。2 腳和 13 腳分別是相位比較 PCⅠ和 PCⅡ的輸出端，通過它們外接濾波器后送入 VCO 的制止端 9 腳。4 腳是 VCO 的輸出端。5 腳是 VCO 的禁止端，當(dāng) 5 腳置“1”時(shí)，VCO 停止工作，置“0”時(shí)，VCO 工作。12 腳接 R2，R 2確定 VCO 的最低振蕩頻率 fmin。16 腳為電源正端，8腳為電源負(fù)端。A 2是低通濾波器輸出緩沖放大器。另外，還有一個(gè)壓控（頻率）振蕩器 VCO。圖 311 是 CD4046 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。這就是鎖相環(huán)頻率解調(diào)器的原理。 圖 310 鎖相環(huán)頻率解調(diào)器原理圖已調(diào)頻的信號(hào)作用于環(huán)路的輸入端時(shí)，為了維持環(huán)路的鎖定，必須使壓控振蕩器的頻率要精確地跟蹤輸入信號(hào)的頻率。在紅外線通信系統(tǒng)中，頻率解調(diào)器大多采用鎖相環(huán)構(gòu)成。以上介紹的兩類集成電路價(jià)格相差不多，可 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24根據(jù)實(shí)際條件酌情選用。LA7224 主要參數(shù)如下：（1）電源電壓 5V， （2）電源電流 2mA， （3）允許功耗 ，其余參數(shù)與 μPC1373H 相同。?μPC1373H 和 LA7224 功能及結(jié)構(gòu)相同，但參數(shù)有些差別。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。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。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)。 LC?21 圖 38 μPC1373H 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 39 μPC1373H (LA7224)應(yīng)用線路μPC1373H 及 LA7224 的工作過程大致如下：當(dāng)它們的輸入端 7 腳送入微弱的光電信號(hào)后，由內(nèi)部的前置放大器進(jìn)行高倍放大，增益可達(dá) 60dB。它們由前置放大器、限幅放大器、峰值檢波器、整形器、自動(dòng)偏置控制器及自動(dòng)增益控制器等部分構(gòu)成。μPC1373H是日電（NEC）公司產(chǎn)品。這種電路一般常用于碼分制紅外遙控電路中，作為前置放大與解調(diào)電路。 圖 36 CX20226 的應(yīng)用線路圖 37 給出了 CX20226 的外型及引腳。圖 36 是 CX20226 的應(yīng)用線路。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]。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。其中的電平自動(dòng)控制電路 ABLC 可以保證在輸入弱信號(hào)時(shí)前置放大器有較高增益，在輸入強(qiáng)信號(hào)時(shí)前置放大器不會(huì)過載，可以保證在一定遙控距離（約 10m）內(nèi)工作可靠。一、CX20226（KA2184）CX20226 是索尼公司產(chǎn)品，KA2184 是仿制品，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 35 所示。因此，一塊電路就能完成放大、選頻、脈沖形成等功能。這類電路內(nèi)部沒有帶通濾波器，需外加 LC 選頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選頻。由于不用外接電感進(jìn)行選頻，故抗干擾能力較強(qiáng)。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。一般為 ~。 反向工作電壓 UR指在無光照時(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。暗電流 ID 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 指在一定反向電壓下，無光照時(shí)流過管子的（反向）電流。圖 34 硅光敏二極管的光譜響應(yīng)曲線二、主要參數(shù) 光電流 IL指在一定反向電壓下，入射光強(qiáng)為某一定值時(shí)流過管子的（反向）電流。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。 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19圖 33 光敏二極管的伏安特性光譜響應(yīng)特性前面已經(jīng)提到，不同材料對(duì)各種波長(zhǎng)的入射光的響應(yīng)是不同的。由于它是能向外電路提供能量（光能轉(zhuǎn)為電能） ，故稱為光電池。特性在第四象限時(shí)，它呈光電池特性。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。圖中畫出了三條特性曲線，曲線 1 為無光照時(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。λ 0= m