超低電源電流、比較器加基準(MAX971)和光電二極管的組合用于檢測電視遙控器等的紅外(IrDA)信號。RC 濾波器可降低環境光噪聲和交流電源嗡嗡聲。該電路的輸出可以驅動CMOS設置復位觸發器或中斷休眠微處理器。
圖1所示的傳感器/監控電路在檢測到紅外(IR)信號時“喚醒”主機系統。它消耗的電源電流非常小,因此可以在筆記本電腦或PDA設備中保持連續導通。其超低電流消耗(最大值為4μA,典型值為2.5μA)主要是比較器/基準器件IC1的漏極。
圖1.這種低靜態電流電路(最大值為4μA)在檢測到IR信號時中斷主機處理器。
該電路適用于紅外數據關聯(IrDA)應用中常見的非載波系統。它還與載波協議一起運行,例如電視遙控器和Newton/Sharp ASK(由夏普開發并用于Apple Newton的振幅移鍵控協議)。115,000波特IrDA的范圍限制在約6英寸,但對于2400波特IrDA,它增加到1英尺以上。
對環境光的抗干擾性非常好,盡管明亮的閃光通常會導致錯誤觸發。為了處理偶爾的錯誤觸發,系統只需在喚醒后查找 IR 活動,如果沒有,則返回睡眠模式。
所示傳感器(D1)是一種相對大面積的光電二極管,采用紅外濾光片材料封裝,暴露在強光照下時產生約60μA電流(開路時產生0.4V電流)。大多數這樣的光電二極管在這個電路中都是可以接受的。在光伏模式下運行(不施加偏置)。這種模式很慢,通常不用于光電二極管電路,但速度在這里不是必需的。光伏模式簡化了電路并節省了大量電力。在更傳統的配置(即光導)中,由環境光引起并由偏置網絡提供的光電流將使靜態電流增加約十倍。
V裁判R3/R4分壓器在比較器輸入之間引入18mV偏置。根據基準電壓源得出,該偏置與電源電壓無關。為了抑制60Hz/120Hz的嗡嗡聲和其他低頻干擾,C3和R3/R4分頻器形成了截止頻率為700Hz的高通網絡。C3 通常充電至 V裁判減去18mV偏置,通過R2的光電流產生的任何電壓都會增加C3上的電壓。
因此,R2上任何超過18mV門限的IR信號都會觸發比較器,并導致其輸出變低(18mV代表范圍、抗擾度和直流穩定性之間的良好權衡)。R2的低值可防止光電二極管在環境光下飽和。如果飽和是一個問題,R2值可以進一步降低 - 靈敏度下降,速度提高。
比較器的輸入失調電壓(最大值為10mV)為IR跳變門限設置了6mV和28mV的最壞極端情況,但這種擴散并不是一個重大問題。典型擴散遠小于最大值,典型IR信號產生超過60mV。失調的變化會影響過驅量,因此僅影響比較器的響應速度。
電路的輸出可能會觸發設置復位觸發器或中斷休眠處理器。可選的HCMOS柵極(最好是施密特觸發器類型)可以改善輸出上升/下降時間,而對整體靜態電流的影響很小。
審核編輯:郭婷
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