比較電路和紅外信號接收裝置的製作方法

2023-07-05 06:07:41

專利名稱：比較電路和紅外信號接收裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鑑別輸出電壓和輸出表示鑑別結果的邏輯輸出的比較電路，和一種使用這種比較電路實現的紅外信號接收裝置。
背景技術：
通常，如圖8所示的比較電路1，例如，用於使用紅外遙控裝置的接收器鑑別積分輸出電壓或用於鑑別高靈敏傳感器等的輸出。比較電路1使用在鑑別電位具有滯後特性的滯後比較電路2。該滯後比較電路2將輸入電壓與鑑別電位相比較，輸入電壓高於鑑別電位時，輸出Vout就接通。同時，鑑別電位就會下降以能防止輸出Vout被截止，即使輸入電壓發生輕微變化和下降。輸入電壓進一步下降而低於下降的鑑別電位時，滯後比較電路2的輸出Vout就會被截止，鑑別電位就會升高。因此，作為滯後比較電路2鑑別電位的滯後閥值電壓Vth會隨著工作狀態的變化而變化。
由於在滯後比較電路2中，鑑別電位具有滯後特性，就能夠防止電路中可能產生的固有故障，如其中由於鑑別電位固定時，輸入電壓在鑑別電位附近產生波動因此在ON和OFF之間波動的輸出而產生的振蕩。在紅外遙控接收器中，例如，作為紅外接收設備的光電二極體接收在ASK(振幅移位鍵控法)系統中調製過的紅外信號，載波頻率分量經過檢索和檢測，滯後比較電路2確定載波是否存在，而檢測過的輸出在積分電路中進行積分，輸出表示確定結果的數字輸出。關於載波是否存在的確定結果在邏輯電路中進行處理，以此被轉換為數位訊號。由於確定載波存在的輸入電壓是積分電路的輸出，儘管比較而言變化緩慢，因為噪音等的疊加，還是容易產生較小的波動。通過使用滯後比較電路2能夠穩定地確定載波的存在。
傳統上，對於紅外遙控接收器，高靈敏度傳感器等的電源電壓來說，主要使用的是數字電路的通用電源電壓，為5v。近年來，低功耗和低壓的使用為大規模半導體集成電路(LSIs)所提倡，這樣對紅外遙控接收器或高靈敏度傳感器電路來說同樣強烈地需求使用3v或更小的低電源電壓。特別是，在使用電池的系統中，存在確保工作在作為最低工作電壓的2.4v或2.8v的需要。雖然滯後比較電路2用於防止電路中可能產生的諸如振蕩這樣的固有故障，但是為了在低壓時允許穩定的工作，相對於鑑別電位的足夠滯後電壓寬度和防止輸入部分中飽和的限幅電路3是必要的。此外，為了降低成本，就必須構成一種具有結構簡化和較小電路的電路，該電路作為半導體集成電路能易於實現。
限幅電路3限制輸入電壓Vsig以便不超過限制電壓Vlimit。容量為C的積分電容5用Isig表示的信號電流4進行充電時，該充電電壓組成輸入電壓Vsig。從偏置電路7提供到限幅電路3的PNP型電晶體6的基極的偏極電壓與電晶體6的基極和發射極之間的pn結型正向電壓的和組成限制電壓Vlimit。輸入電壓Vsig超過限制電壓Vlimit時，就會在電晶體6的發射極和集電極之間產生導電性，阻抗就會下降，以便對積分電容5進行充電的信號電流4被吸收而抑制輸入電壓Vsig的升高。經過限幅電路3限制的輸入電壓Vsig輸入給滯後比較電路2中的滯後比較器8，並與滯後閥值電壓Vth進行比較。
圖9表示圖8比較電路1的主要部分中信號處理的波形圖。如圖實線所示，即使輸入電壓Vsig隨著變化而變化，輸入電壓超過滯後閥值電壓Vth時，輸出電壓Vout就從高電位變為低電位。這裡，滯後比較器8在負邏輯狀態下工作，其中輸出截止時，電位就是高電位，輸出接通時，電位就是低電位。由於輸出從OFF到ON進行轉換，滯後閥值電壓Vth就以滯後電壓寬度Vhis下降，這樣即使輸入電壓Vsig產生波動，也會在輸出中產生較小波動的振蕩。
當輸入電壓Vsig升高並且達到限制電壓Vlimit時，輸入電壓就會受到限幅電路3的限制，不會超過限制電壓Vlimit。輸入電壓Vsig開始下降，達到從原始鑑別電位以滯後電壓寬度Vhis下降的滯後閥值電壓Vth或低於該滯後閥值電壓時，那麼輸出電壓Vout就從表示ON狀態的低電位轉換為表示OFF狀態的高電位，滯後閥值電壓Vth就以滯後電壓寬度Vhis升高。作為輸出電壓Vout，可獲得與總變化相對應的脈衝輸出，其中忽略了輸入電壓Vsig的較小波動。但是，ON狀態下的脈衝寬度會延長一段時間，在此期間輸入電壓Vsig從限制電壓Vlimit下降至已被降低的滯後閥值電壓Vth。當不設置限幅電路3時，如圖中虛線所示，輸入電壓Vsig就會進一步升高而超過圖中所示限制電壓Vlimit的電位，這樣再次降低輸入電壓所需的時間周期就會變長以致脈衝寬度被進一步增加。
本申請人在日本未經審查的專利出版物JP-A10-187862(1998)中公開了一種有關用於紅外遙控接收器中具有積分器的比較器的常用技術。這種常用技術旨在減小半導體的溫度特性對參考電壓的影響，具有積分器的比較電路實現為半導體積分電路時，該參考電壓用作鑑別電位。
圖8所示的比較電路1是基於它在半導體積分電路(IC)中實現的假設而構成的。在半導體積分電路中，不同的參考電壓如滯後閥值電壓Vth，滯後電壓寬度Vhis等在許多情況下是在積分電路中產生的。因此，參考電壓會受到IC製造過程中參數改變或工作過程中環境溫度變化的重要影響。
在圖8所示的比較電路中，即使在參數變化範圍中或工作溫度範圍中產生變化，它也必須滿足下面公式(1)的關係。
Vlimit＞Vin …(1)由於環境溫度等的變化而引起的Vlimit小於Vth時，輸入電壓Vsig就會在達到滯後閥值電壓Vth前超過限制電壓Vlimit，並受到限幅電路3的限制。因此，滯後比較器8繼續被截止，不會轉換為接通，輸出脈衝不能正常工作。
在JP-A10-187862公開的常用技術中，通過協調與限制電壓Vlimit相對應的參考電壓的溫度依賴性和與閥值電壓Vth相對應的參考電壓的溫度依賴性就能夠在相對比較寬的溫度範圍內進行工作。但是，這個對於2.4v或1.8v的工作電壓來說是不夠的，近年來2.4v或1.8v作為最低的工作電壓已需要為提倡的低壓。
而且，限制電壓Vlimit設定為足夠高或者沒有設置限幅電路3時，那麼輸出的ON周期就變長，脈衝寬度就會變得比所需的還寬。由於提倡使用低壓，就不能充分保證滯後電壓寬度Vhis，這樣就會產生如振蕩等故障。

發明內容
本發明的目的是提供一種比較電路，其中即使電源電壓較低時，通過適當地操作限幅電路就能容易地控制輸出的脈衝寬度，和一種紅外信號接收裝置。
本發明涉及的一種比較電路，包括一限幅電路，用於限制輸入電壓；一滯後比較器，用於執行輸入電壓的鑑別，根據鑑別的結果改變輸出以能被接通或截止；一電壓設定電路，用於設定以使用作參考的由限幅電路限制輸入電壓的限制電壓根據滯後比較電路的工作而產生變化。
根據本發明，比較電路包括一電壓設定電路，用於用限幅電路限制輸入電壓，用滯後比較器執行鑑別，根據鑑別結果改變輸出以能被接通或截止。該電壓設定電路設定用作能限制輸入電壓的參考限制電壓以能根據滯後比較電路的工作而產生變化。由於限制電壓根據滯後比較電路的工作而變化，因此根據該工作能夠調節與滯後比較電路的鑑別電位的關係，這樣即使在低壓工作時也能夠使滯後比較電路適當地進行工作。通過調節限幅電路的限制電壓能夠控制輸出的脈衝寬度。
根據本發明，限幅電路的限制電壓根據滯後比較電路的工作而變化，即使在低壓工作時也能夠使滯後比較電路適當地進行工作。通過調節限幅電路的限制電壓能夠控制輸出的脈衝寬度。
在本發明中，最好是電壓設定電路在輸出截止時將限制電壓設定為高電位，在輸出接通時將限制電壓設定為低電位。
根據本發明，由於電壓設定電路在滯後比較電路的輸出截止時將限制電壓設定為高電位，鑑別電位高於滯後電壓的寬度，就能夠保證滯後比較電路的正常工作。滯後比較電路的輸出接通和鑑別電位以滯後電壓的寬度降低時，電壓設定電路就將限制電壓設定成較低，以便可適當地控制輸出脈衝寬度而不致於太寬。
根據本發明，由於限制電壓在滯後比較電路截止時設定較高，就能保證滯後比較電路的正常工作。由於限制電壓在滯後比較電路接通時設定較低，就可適當地控制輸出脈衝寬度而不致於太寬。
在本發明中，最好是電壓設定電路響應於鑑別電位設定限制電壓，該鑑別電位根據滯後比較電路中的滯後而變化。
根據本發明，限制電壓響應於滯後比較電路的鑑別電位而變化，這樣限制電壓也能夠很容易地設置與鑑別電位相同的滯後特性。
根據本發明，限幅電路的限制電壓能夠很容易地設置與滯後比較電路的鑑別電位相同的滯後特性。
在本發明中，最好是限幅電路包括一上限幅器，用於將輸入電壓限制在一個高於鑑別電位的電壓範圍內；和一下限幅器，用於將輸入電壓限制在一個低於鑑別電位的電壓範圍內。
根據本發明，由於限幅電路包括一上限幅器，用於將輸入電壓限制在一個高於鑑別電位的電壓範圍內；和一下限幅器，用於將輸入電壓限制在一個低於鑑別電位的電壓範圍內，因此能夠更恰當地控制輸出脈衝寬度。
根據本發明，由於限幅電路包括上限幅器和下限幅器，因此能夠更恰當地控制輸出脈衝寬度。
在本發明中，最好是電壓設定電路包括一緩衝器，用於輸入滯後比較電路的工作。
根據本發明，滯後比較電路的工作能夠通過緩衝器反映在限制電壓上，以便限幅電路的工作不會影響滯後比較電路。
而且，根據本發明，緩衝器能夠使限幅電路的工作不會影響滯後比較電路。
在本發明中，最好是電壓設定電路設定的限制電壓能使限制電壓設置有滯後比較電路的溫度變化特性以便電壓設定電路符合溫度變化特性。
根據本發明，即使滯後比較電路的工作特性受到溫度的影響，並發生變化，滯後比較電路正常工作的溫度範圍也能被加寬，這是因為限幅電路的限制電壓同樣會受到溫度的影響，並發生變化。
根據本發明，滯後比較電路正常工作的溫度範圍能被加寬。
而且，本發明涉及的一種紅外信號接收裝置，包括如上所述的比較電路；一紅外接收電路，用於接收紅外信號和產生對應於該紅外信號的電信號；一信號提取電路，用於從紅外接收電路的電信號中有選擇地提取適合預定條件的信號；和一積分電路，用於相對於信號提取設備提取的信號執行積分處理和將積分輸出作為輸入電壓提供給比較電路。
根據本發明，該紅外信號接收裝置包括一紅外接收電路，一信號提取電路和一積分電路，以及如上所述的比較電路。即使在低壓工作時，通過使用輸出脈衝寬度能被適當調節的比較電路，能夠適當地確定載波是否包含在輸出中，該輸出是在積分電路在對通過信號提取電路從電信號中有選擇地提取適合預定條件的信號進行積分而獲得的，該電信號是在紅外接收電路接收紅外信號後產生的。
而且，根據本發明，即使在低壓工作中，它也能夠適當地確定載波是否包含在具有比較電路的紅外信號中，比較電路中輸出的脈衝寬度能被適當地調節。


本發明的其它和更多的目的、特徵和效果從下面參考附圖的詳細描述中將會變得更加清楚，其中圖1是本發明一個實施例的比較電路的簡要電路結構的方框圖；圖2是圖1主要部分的工作波形圖；圖3是圖1滯後比較器的等效電路圖；圖4是根據本發明另一個實施例的比較電路的簡要電路結構的方框圖；圖5是圖4主要部分的工作波形圖；圖6是本發明又一個實施例的紅外遙控接收器的簡要電路結構的方框圖；圖7是圖6主要部分的工作波形圖；圖8是常用比較電路的簡要電路結構的方框圖；和圖9是圖8主要部分的工作波形圖。
具體實施例方式
現在參考附圖，下面描述本發明的較佳實施例。
圖1是本發明一個實施例的比較電路11的簡要電路結構的方框圖。本實施例的比較電路11旨在通過限幅電路13來限制輸入給滯後比較電路12的輸入電壓而防止輸入部分的飽和。輸入給限幅電路13的輸入電壓Vsig是一個電容量為C的積分電容15用來自紅外接收設備，高靈敏傳感器14等的信號電流Isig進行充電的端電壓。用於限制該輸入電壓Vsig的限幅電路13包括PNP型電晶體16和偏置電路17。滯後比較電路12包括具有滯後特性的滯後比較器8。用作電壓設定器的本實施例的偏置電路17能夠設定限制電壓Vlimit以能根據滯後比較器18的工作而變化。
限幅電路13用與圖8限幅電路3相同的方式限制輸入電壓Vsig而能不超過限制電壓Vlimit。從偏置電路17提供給限幅電路13的PNP型電晶體16基極的偏置電壓與電晶體16的基極和發射極之間的pn結型正向電壓的和組成限制電壓Vlimit。輸入電壓Vsig超過限制電壓Vlimit時，電晶體16的發射極和集電極之間的部分就導通，阻抗下降，這樣對積分電容15進行充電的信號電流14就被吸收來抑制輸入電壓Vsig的升高。限幅電路13限制的輸入電壓Vsig輸入給滯後比較電路12中的滯後比較器18，並與滯後閥值電壓Vth相比較。這些工作過程與圖8中的限幅電路3的工作過程相同。
但是，在本實施例的限幅電路13中，偏置電路17限制電壓Vlimit，作為限制輸入電壓Vsig的參考電壓，以便能夠滯後比較器18的工作而變化。由於限制電壓Vlimit根據滯後比較電路12的工作而變化，因此能夠根據該工作調節與滯後閥值電壓Vth的關係，該滯後閥值電壓是滯後比較電路12的鑑別電位，即使在低壓工作時也能夠使滯後比較電路12適當地工作，通過調節限幅電路13的限制電壓Vlimit能夠控制輸出的脈衝寬度。
圖2是圖1比較電路11的主要部分的信號處理波形圖。與圖9相同，如圖實線所示，即使輸入電壓Vsig產生變化，在輸入電壓超過滯後閥值電壓Vth時，輸出電壓Vout也能從高電位變為低電位。這裡，滯後比較器18在負邏輯狀態下工作，其中輸出截止時，電位是高電位，而輸出接通時，電位是低電位。由於輸出從OFF轉換為ON，滯後閥值電位Vth就以滯後電壓寬度Vhis下降。在本實施例中，限制電壓對應於滯後閥值電壓Vth的下降也以一變化寬度Va下降。
輸入電壓升高，達到以變化寬度Va下降的限制電壓Vlimit時，就用限幅電路13限制輸入電壓，使輸入電壓不會超過限制電壓Vlimit。輸入電壓開始下降，達到從原始鑑別電位以滯後電壓寬度Vhis下降的滯後閥值電壓Vth或低於滯後閥值電壓Vth時，那麼輸出電壓Vout就從ON狀態的低電位轉換為OFF狀態的高電位，滯後閥值電壓Vth就以滯後電壓寬度Vhis升高。在此情況下，就能限制脈衝寬度，與其中在限制電壓Vlimit按其原狀保持，不發生變化時，ON狀態就會如圖虛線所示延長的情況相反。
如上所述，限幅電路13在積分電容15充電後和輸入電壓Vsig超過滯後閥值電壓Vth的一段時間的過程中，即比較電路11的輸出接通過程的一段時間需要保持工作。在輸出截止時限幅電路13不需要工作。而在輸出接通時滯後閥值電壓Vth以滯後電壓寬度下降，設定為低電位。因此，限制電壓Vlimit由此在輸出接通時改變為低電位，在輸出截止時改變為高電位，這樣上述公式(1)關係的允許範圍能夠變得較大。限制電壓Vlimit的變化寬度是Va，該電路通過滿足下面的公式(2)穩定地工作，該電壓比公式1的情況下低一個Va。
Vlimit+Va＞Vth …(2)圖3表示圖1的滯後比較器18設計為一個IC時的等效電路的實例。滯後比較器18包括一比較電路20，電流鏡像電路21、22和23，及滯後電路24。該滯後電路24包括一輸入端與正電壓源電連接的恆流源電路25，一與恆流源電路25電連接的二極體26，和一介於第二電流鏡像電路22輸出端和恆流源電路25輸出端之間的電阻27。二極體26的陽極與恆流源電路25的輸出端電連接，二極體26的陰極接地。滯後電路24能夠在通過恆流源電路25提供的電流產生的作為二極體26的pn結型正向電壓的電壓和通過將對應於電壓變化在電阻27兩端產生的一個電壓疊加在其上面而獲得的電壓之間轉換滯後閥值電壓Vth。滯後比較器18的輸出Vout能夠作為第三電流鏡像電路23的輸出經過電阻28恢復，該電阻28被一正電源電壓控制。第三電流鏡像電路23包括一放大輸出電流的電阻29。
該比較電路20包括一對NPN型的電晶體31和32，它們的發射極共接於恆流源電路30的輸入端。恆電流源電路30的輸出端接地。輸入電壓Vsig提供給一個電晶體31的基極，滯後電路24的滯後閥值電壓Vth提供給另一個電晶體32的基極。電流分別從第一和第二電流鏡像電路21和22提供給電晶體31和32的集電極。第一和第二電流鏡像電路21和22各自分別包括一對PNP型電晶體33和34，35和36。電晶體31的集電極電流中的變化經過第一電流鏡像電路21傳輸給第三電流鏡像電路23。第三電流鏡像電路23包括一對NPN型電晶體37和38。
更具體的說，在第一電流鏡像電路21中，電晶體33、34的基極相互電連接，電晶體34的集電極與電晶體33、34相互電連接的基極進行共電連接。電晶體33、34的發射極與正電壓源電連接。電晶體34的集電極與比較電路20中電晶體31的集電極電連接，電晶體33的集電極與第三電流鏡像電路23中電晶體37的集電極電連接。
在第二電流鏡像電路22中，電晶體35，36的基極相互電連接，電晶體35的集電極與電晶體35，36相互電連接的基極進行共電連接。電晶體35，36的發射極與正極電壓源電連接。電晶體35的集電極與比較電路20中電晶體32的集電極電連接，電晶體36的集電極與滯後電路24中電阻27電連接。
在第三電流鏡像電路23中，電晶體37，38的基極相互電連接，電晶體37的集電極與電晶體37，38相互電連接的基極進行共電連接。電晶體37的發射極與電阻29的一端電連接。電晶體38的集電極經過電阻28與正極電壓源電連接。電晶體38的發射極和電阻29的另一端接地。
比較電路20的工作能使一對電晶體31和32中的一個導通，另一截止。電晶體31截止時，電流鏡像電路21和23就截止，在電阻28中不會產生電壓降。因此，輸出電壓Vout就轉為高電位。電流鏡像電路22就被導通，以便在電阻27中產生電壓降，滯後閥值電壓Vth比二極體26的正向電壓高出一個對應於該電壓降的電壓。電晶體31導通時，電流鏡像電路21和23也就導通，在電阻28中產生一個電壓降，輸出電壓Vout就轉為低電位。電流鏡像電路22就被截止，以便在電阻27中不會再產生電壓降，滯後閥值電壓Vth就與二極體26的正向電壓相等，並被降低。
圖4表示本發明另一個實施例比較電路41的簡要電路結構的方塊圖。在本實施例中，對應於圖1實施例中的那些元件用相同的參考標號表示，重複的描述就省略了。本實施例的比較器41包括一上限幅器44，一下限幅器45，一NPN型電晶體46和一作為限幅電路43的緩衝器電路47。該上限幅器44具有一種與圖1限幅電路13相同的結構。該限幅電路43不僅具有一種與限幅電路13相同的能夠防止滯後比較器18的輸出部產生飽和的功能，而且它的組成結構能使上限幅器44和下限幅器45的電晶體16和46的基極能被共同地提供來自包括一緩衝器的緩衝器電路47的滯後比較器18的滯後閥值電壓Vth，該緩衝器電路47用作一電壓設定電路。
限幅電路43的作用區與圖1的限幅電路13的作用區相同，但是在上限幅器44中，通過將限制電壓Vlimit設定為比滯後閥值電壓Vth高一個電壓，該電壓對應於電晶體16基極和發射極之間的pn結型正向電壓Vbe，用一個簡單的電路就能將該限制電壓Vlimit在輸出接通時設定為低電位，在輸出截止時設定為高電位。下面的等式(3)表示輸出接通時的限制電壓Vlimit，等式(4)表示輸出截止時的限制電壓Vlimit。
Vlimit＝Vth+Vbe-Vhis(輸出接通時)…(3)Vlimit＝Vth+Vbe (輸出截止時)…(4)而且，等式(3)和(4)表示限制電壓Vlimit和滯後閥值電壓Vth的溫度依賴性的最大值在Vbe的每1v是-2mV/℃，通過在JP-A 10-187862公開的技術可容易地匹配溫度依賴性。
而且，由於設置了下限幅器45，它能夠將低壓側的限制電壓Vlimit(Lo)在輸出接通時設定為低電位，在輸出截止時設定為高電位。換句話說，等式(5)表示在輸出接通時的限制電壓Vlimit，等式(6)表示在輸出截止時的限制電壓Vlimit(Lo)。
Vlimit(Lo)＝Vth-Vbe-Vhis(輸出接通時)…(5)Vlimit(Lo)＝Vth-Vbe (輸出截止時) …(6)在本實施例中，輸出接通時之前的時間t1用下面的等式(7)表示，以便脈衝能夠保持穩定，可檢測的脈衝寬度能夠穩定。
t1＝C*Vbe/Isig …(7)而且，緩衝器電路47設置在上限幅器44和下限幅器45及在滯後比較器18中產生滯後閥值電壓Vth的圖3的滯後電路24之間，以便在限幅電路43的工作過程中能夠減小流入滯後電路24等中充電電流的影響。沒有設置緩衝器電路47時，充電電流Isig的1/β電流流入如滯後電路24中的滯後比較器18，這裡β表示電晶體16和46的電流放大係數。這種緩衝器電路也能夠用於圖1的限幅電路13中。
圖5表示圖4比較電路41主要部分的信號處理波形圖。滯後比較電路12的工作能夠用和圖2相同的方式實現。上限幅器44的工作也能夠用和圖1中限幅電路13相同的方式實現。在本實施例中，在低壓側經過下限幅器45的限制電壓Vlimit(Lo)也會對應於滯後閥值電壓Vth而變化。
圖6表示本發明又一個實施例使用圖1實施例的比較電路11或圖4實施例的比較電路41作為一種紅外信號接收裝置的紅外遙控接收器50的簡要電路結構圖。該紅外遙控接收器50使用比較電路11或41作為比較電路51。比較電路51放大紅外接收電路的輸出，該紅外接收電路包括一放大電路53中的光電二極體52，比較電路51選擇作為信號提取電路的選擇電路54中的載波，在檢測電路55中檢測載波，鑑別在積分電路56中積分過的電壓以便它能夠確定載波是否存在。該放大電路53包括一前置放大器60，一ABCC(自偏電流控制)電路61，一第二放大器62，一第三放大器63和一低通濾波器64。該選擇電路54包括一帶通濾波器65和一fO微調電路66。比較電路51的輸出提供給控制電子設備的微型計算機等。
紅外接收電路的輸出端與紅外遙控接收器50的輸入端IN電連接。在放大電路53中，前置放大器60的輸入端與紅外遙控接收器50的輸入端IN電連接。前置放大器的輸出端與第二放大器62的一個輸入端電連接，還與低通濾波器64的輸入端電連接。低通濾波器64的一個輸出端與第二放大器62的另一個輸入端電連接。ABCC電路61的端子電連接在低通濾波器64的輸出端和前置放大器60輸入端之間。第二放大器62的輸出端與第三放大器63的輸入端電連接。
在選擇電路54，第三放大器63的輸出端與帶通濾波器65電連接。帶通濾波器65與fO微調電路66電連接，還與檢測電路55電連接。
在檢測電路55中，其信號的一端Sig與積分電路56的一個輸入端電連接，其信號的另一端Det與積分電路56的另一個輸入端電連接。積分電路56的輸出端與比較電路51的輸入端電連接。比較電路51的輸出端與紅外遙控接收器50的輸出端OUT電連接。
在紅外遙控接收器50中，構成紅外接收電路的光電二極體52接收紅外信號。來自光電二極體52的光信號電流輸出是一種經過用頻帶大約為30kHz至60kHz限定的載波調製的ASK信號。在信號接收晶片如放大電路53中，輸入光信號電流i-in經過三個放大器60，62和63放大，載波分量經過調諧為載波頻率的帶通濾波器65恢復，載波在檢測電路55中進行檢測。然後，在積分電路56中，對載波的時間進行積分，以便給出表示載波是否存在的數字輸出。
在低通濾波器64中，檢測由於螢光和/或日光產生的直流電位。在第二放大器62中，對通過從前置放大器60的直流輸出中去除經過低通濾波器64檢測的直流電位而獲得的信號進行放大。由此能夠在一定程度上減少螢光和/或日光造成的不利影響。在ABCC電路61中，響應於低通濾波器64的輸出，控制前置放大器60的直流偏流。
圖7表示圖6紅外遙控接收器50主要部分的信號處理的波形圖。通過檢測用於提取載波和將輸出積分的帶通濾波器65的輸出而獲得的信號作為輸入電壓Vsig輸入給比較電路51，與滯後閥值電壓Vth進行比較，輸出比較結果。如上所述，該比較電路51包括用於防止輸入部分中產生飽和的限幅電路13和43，控制輸出脈衝寬度以使它不會太大。
圖1和4中分別所示的比較器11和41不僅在紅外信號接收裝置中，而且可在使用滯後比較器的部分，如高靈敏度傳感器的輸入部分中有效地使用。
本發明在沒有脫離其精神或必要特徵的情況下可用其它的具體形式體現。因此無論從哪個方面來說本發明的實施例可認為是起解釋性的，而不是限制性的作用，本發明的保護範圍是用後面權利要求而不是前面描述來表示，因此落在權利要求的意義和等效範圍中的所有變化都被認為包含在保護範圍中。
權利要求
1.一種比較電路(11，41)，包括一限幅電路(13，43)，用於限制輸入電壓(Vsig)；一滯後比較器(12)，用於執行輸入電壓(Vsig)的鑑別，根據鑑別的結果改變輸出以能被接通或截止；和一電壓設定電路(17，47)，用於設定以使用作參考的由限幅電路(13，43)限制輸入電壓(Vsig)的限制電壓(Vlimit)，根據滯後比較電路(12)的工作而產生變化。
2.如權利要求1所述的比較電路(11，41)，其特徵在於電壓設定電路(17，47)在輸出截止時將限制電壓(Vlimit)設定為高電位，在輸出接通時將限制電壓(Vlimit)設定為低電位。
3.如權利要求1所述的比較電路，其特徵在於電壓設定電路(17，47)響應於鑑別電位(Vth)設定限制電壓(Vlimit)，該鑑別電位(Vth)根據滯後比較電路(12)中的滯後而變化。
4.如權利要求2所述的比較電路，其特徵在於電壓設定電路(17，47)響應於鑑別電位(Vth)設定限制電壓(Vlimit)，該鑑別電位(Vth)根據滯後比較電路(12)中的滯後而變化。
5.如權利要求1所述的比較電路(41)，其特徵在於限幅電路(43)包括一上限幅器(44)，用於將輸入電壓(Vsig)限制在一個高於鑑別電位(Vth)的電壓範圍內；和一下限幅器(45)，用於將輸入電壓(Vsig)限制在一個低於鑑別電位(Vth)的電壓範圍內。
6.如權利要求1所述的比較電路(41)，其特徵在於電壓設定電路(47)包括一緩衝器，用於輸入滯後比較電路(12)的工作。
7.如權利要求1所述的比較電路(41)，其特徵在於電壓設定電路(47)設定的限制電壓(Vlimit)能使限制電壓(Vlimit)被提供以滯後比較電路(12)的溫度變化特性，以便使電壓設定電路匹配該溫度變化特性。
8.一種紅外信號接收裝置(50)，包括如權利要求1至7任一所述的比較電路(11，41；51)；一紅外接收電路，用於接收紅外信號和產生對應於該紅外信號的電信號；一信號提取電路(54)，用於從紅外接收電路的電信號中有選擇地提取適合預定條件的信號；和一積分電路(56)，用於相對於信號提取設備(54)提取的信號執行積分處理和將積分輸出作為輸入電壓(Vsig)提供給比較電路(11，41；51)。
全文摘要
本發明的目的是即使在電源電壓較低時也能夠通過適當地操作限幅電路很容易地控制輸出的脈衝寬度。一限幅電路(13)設置在滯後比較電路(12)的輸入側以防止飽和。限制電壓Vlimit用偏置電路(17)設定以能夠根據滯後比較電路(12)的工作而變化。輸入電壓Vsig超過滯後閥值電壓Vth時，限制電壓Vlimit響應於滯後閥值電壓Vth的降低而下降。因此，在保持限制電壓Vlimit高於滯後閥值電壓Vth的條件下能夠控制脈衝寬度的寬度。
文檔編號H04B10/152GK1433151SQ0215182
公開日2003年7月30日 申請日期2002年11月14日 優先權日2001年11月14日
發明者井上高廣, 橫川成一, 西野毅 申請人:夏普公司