0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

高速运算放大器支持红外接近检测

星星科技指导员 来源:ADI 作者:ADI 2023-01-10 13:56 次阅读

这种简单的IR收发器产生10kHz调制的IR,然后用单通道运算放大器(MAX4230)放大反射信号,该运算放大器也配置为二阶带通滤波器,用于解调10kHz IR信号。

红外接近传感器广泛用于感测物体的存在、物体与参考的距离或两者兼而有之。应用包括速度检测、自动水龙头中的手感测、传送带上物体的自动计数或检测、打印机中的纸张边缘检测等。例如,最新一代的智能手机可以关闭LCD触摸屏,以防止在屏幕按在下巴或耳朵上时意外激活按钮。

为了感测物体,接近传感器向物体发送 IR(红外)脉冲,然后“侦听”以检测反射回来的任何脉冲(图 1)。红外 LED 传输红外信号,任何反射信号都由红外光电探测器检测。该反射信号的强度与物体与红外收发器的距离成反比。由于物体靠近时反射的红外信号更强,因此您可以校准光电二极管检测器的输出,以确定物体的确切触发距离(用于决定物体是否存在的阈值距离)。

pYYBAGO8_h6AEdYBAAAZSgq5IRE507.gif


图1.红外接近传感器的基本原理。

光电二极管检测从物体反射的红外,但它也检测环境条件产生的红外。您必须滤除此 IR 噪声以防止错误检测。一种常见的方法是以方便的频率调制LED的IR信号,然后仅检测具有该调制的IR,从而将其识别为已被物体反射。

图2所示的红外接近传感器具有简单的发射器和接收器部分。发射器由一个 940nm 红外 LED (IR11-21C) 组成,该 LED 使用 10kHz 振荡器频率打开和关闭。通过改变LED电流,您可以控制发射功率的水平,从而控制检测范围。为了节省功耗,发射脉冲具有较小的占空比(通常为10%)。

poYBAGO8_h6ABNdCAAAnbl0DDCc462.gif


图2.这种简单的红外收发器检测物体的存在,并提供与收发器的大致距离。

接收器电路解调并放大光电二极管(PD15-22C)检测到的红外信号,其峰值灵敏度出现在940nm处。光电二极管输出交流耦合至运算放大器的同相输入。交流耦合允许10kHz信号通过,但耦合电容设置的300Hz截止频率可防止直流噪声和背景IR到达放大器。

低噪声、高带宽和轨到轨输入/输出能力使所示运算放大器(MAX4230)成为本电路解调和放大的理想选择。此外,其出色的射频抗扰度可防止GSM手机中常见的烦人的217Hz音频嗡嗡声。对于 IR 接收器,运算放大器配置为增益 100, 2德·- 以10kHz为中心的阶带通滤波器。因此,在放大输入的IR信号的同时,运算放大器还使用其带通滤波器对其进行解调。

在没有输入IR信号的情况下,运算放大器偏置在2.5V。对于 10kHz IR 信号入射,其输出在 2.5V 左右变化,动态范围为 5V。输出驱动一个简单的二极管检波器,该检波器整流10kHz信号并提供与其幅度成比例的直流信号。该模拟信号(OUT)与物体与红外发射器的距离成正比。它可以直接使用,也可以馈送到ADC进行进一步处理。 电路工作情况由电路中各个节点的波形(距离红外收发器1.2英寸和1.4英寸的物体)来说明(图3)。请注意,这些波形按数字键控到各个电路节点。

pYYBAGO8_h6AIARHAACAdM36JYI040.gif


图3.图2电路中的这些波形表示距离IR收发器1.2英寸和1.4英寸的物体。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 收发器
    +关注

    关注

    10

    文章

    2951

    浏览量

    104569
  • lcd
    lcd
    +关注

    关注

    34

    文章

    4259

    浏览量

    163606
  • 运算放大器
    +关注

    关注

    210

    文章

    3955

    浏览量

    170490
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    高压与工艺的追赶,高速运算放大器

    运算放大器虽然类型有很多种,通用型集成运算放大器高速型集成运算放大器、高压型集成运算放大器、功率型集成
    的头像 发表于 03-04 07:35 3716次阅读

    运算放大器

    ICL7650等。4,高速运算放大器,常见的运放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。5,可编程控制运算放大器,例如PGA103A,通过控制1,2脚的电平来改变
    发表于 04-23 18:01

    转向特定应用的运算放大器

    ),如高速、精密、和低功耗。事实上,这些类型的运算放大器相当专用而成为应用的主角!我们最近发布的精密电流检测放大器NCS21x系列和即将发布的NCS40x系列表明我们重点转向开发更专业
    发表于 10-22 08:57

    什么是运算放大器和比较器?

    ,尽量设计为接近理想运算放大器的电路结构。信号电压Vs是通过电阻分压由信号源电阻Rs和运算放大器的输入电阻Ri分压而得,因此衰减的信号被输入运算放大器。但是,当Ri远远大于Rs(Ri=
    发表于 04-23 22:49

    什么是运算放大器和比较器?

    ,尽量设计为接近理想运算放大器的电路结构。信号电压Vs是通过电阻分压由信号源电阻Rs和运算放大器的输入电阻Ri分压而得,因此衰减的信号被输入运算放大器。但是,当Ri远远大于Rs(Ri=
    发表于 05-26 23:36

    运算放大器类型总结

    运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130
    发表于 09-26 16:40

    求一款实现IR接近检测高速运算放大器

    求一款实现IR接近检测高速运算放大器
    发表于 04-25 09:00

    运算放大器的相关资料分享

    文末下载完整资料运算放大器基本特性常用运算放大器类型  运算放大器一般可分为通用型、精密型、低噪声型、高速型、低电压低功率型、单电源型等几种。本节以美国TI公司的产品为例,说明其各类的
    发表于 11-12 09:12

    运算放大器设计与应用

    一、 运算放大器设计应用经典问答集粹二、 四类运算放大器的技术发展趋势及其应用热点 一、 运算放大器设计应用经典问答集粹1. 用运算放大器做正弦波振荡有哪些
    发表于 05-13 08:58 93次下载

    运算放大器,运算放大器是什么意思

    运算放大器,运算放大器是什么意思 运算放大器的概念 运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元
    发表于 03-09 15:27 3616次阅读

    高阻型运算放大器是什么意思

    高阻型运算放大器是什么意思 高阻型运算放大器的定义和组成高阻型集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置
    发表于 03-09 15:44 1794次阅读

    高速运算放大器是什么意思

    高速运算放大器是什么意思 高速运算放大器的定义
    发表于 03-09 15:51 2520次阅读

    跨导运算放大器,跨导运算放大器是什么意思

    跨导运算放大器,跨导运算放大器是什么意思 跨导运算放大器的定义 运算放大器可以置于传感器/信号
    发表于 03-09 15:55 2890次阅读

    高速运算放大器型号选择

    相比高速运算放大器,通用型集成电路运算放大器在组成各种系统上,即可以降低成本,市场上也容易找到货源。但是在某些需要快速A/D、D/A转换,视频放大器特殊要求中,需要
    发表于 08-16 15:05 1.4w次阅读
    <b class='flag-5'>高速</b><b class='flag-5'>运算放大器</b>型号选择

    ADI、TI、圣邦微高速运算放大器产品介绍

    电子发烧友网报道(文/李宁远)运算放大器虽然类型有很多种,通用型集成运算放大器高速型集成运算放大器、高压型集成运算放大器、功率型集成
    的头像 发表于 03-08 13:14 6628次阅读