電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)計(jì)



目 錄

摘 要 i

目 錄 ii

第1章 前言 1

1.1 課題研究背景及目的 1

1.2 方案選擇與比較 1

1.3 紅外技術(shù)概述及應(yīng)用 1

1.3.1 軍事方面應(yīng)用 3

1.3.2 民用方面應(yīng)用 6

1.4 本文構(gòu)成及研究內(nèi)容 8

第2章 電視伴音通道工作原理 10

2.1 電視伴音通道概述 10

2.1.1 伴音通道的作用 11

2.1.2 伴音通道的組成 12

2.2 電視伴音通道電路 14

2.2.1 伴音中放電路 14

2.2.2 伴音鑒頻電路 14

2.2.3 伴音低頻放大電路 15

2.3 本章小結(jié) 16

第3章 紅外轉(zhuǎn)發(fā)器組成及原理 17

3.1 紅外轉(zhuǎn)發(fā)器組成 17

3.1.1 紅外發(fā)射器 17

3.1.2 紅外接收器 18

3.2 紅外轉(zhuǎn)發(fā)器工作原理 20

3.2.1 紅外發(fā)射器工作原理 20

3.2.2 紅外接收器工作原理 21

3.3 紅外轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)參數(shù) 21

3.4 本章小結(jié) 21

第4 章 電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器的實(shí)現(xiàn) 23

4.1 紅外發(fā)射器電路設(shè)計(jì) 23

4.1.1 三極管驅(qū)動放大器 24

4.1.2 紅外發(fā)光管 26

4.1.3 具體電路說明 28

4.2 紅外接收器電路設(shè)計(jì) 29

4.2.1 紅外接收管 29

4.2.2 音頻放大器 31

4.2.3 具體電路說明 36

4.3 本章小結(jié) 37

第 5章 系統(tǒng)調(diào)試與改進(jìn)意見 38

5.1 系統(tǒng)調(diào)試過程說明 38

5.1.1 紅外發(fā)射器電路調(diào)試 38

5.1.2 紅外接收器電路調(diào)試 38

5.2 系統(tǒng)改進(jìn)意見 39

5.3 本章小結(jié) 40

結(jié) 論 41

致 謝 42

參考文獻(xiàn) 43











第1章 前言

1.1 課題研究背景及目的

如今的家電市場電子產(chǎn)品種類繁多，各項(xiàng)新產(chǎn)品新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，致使各商業(yè)廠家不斷推出具有各自特色的新產(chǎn)品。結(jié)合家電市場需求，本課題研究了一種適用于家用電視上的電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器。

1.2 方案選擇與比較

作為電視伴音轉(zhuǎn)發(fā)器來說，一般有電視伴音無線轉(zhuǎn)發(fā)器和電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器兩種。由于兩種轉(zhuǎn)發(fā)器采用不同的工作波段，一個為無線電波波段，一個為紅外波段，僅從工作波段來看，紅外線作為信號載波具有很多優(yōu)點(diǎn)：成本低、傳播范圍和方向及距離可以控制（不會穿過墻壁，對隔壁家的電視造成影響）、不產(chǎn)生電磁輻射干擾，也不受干擾等等，因此紅外線常常被用做近距離視線范圍內(nèi)的通訊載波，被廣泛應(yīng)用于家用電器行業(yè)。鑒于此，本課題選擇了以紅外線作為信號載波，制作一種電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器。

1.3 紅外技術(shù)概述及應(yīng)用

自然界中，一切溫度高于絕對零度攝氏-273.16°的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現(xiàn)象稱為熱輻射。紅外線(Infrared rays)也是一種光線，它是在紅光以外的、肉眼看不見的、具有熱效應(yīng)的光線，紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，由于它的波長比紅色光（750nm)還長，超出了人眼可以識別的（可見光）范圍，所以我們看不見它，又稱為紅外熱輻射(Infrared radiation)，通常把波長為0.75～1000μm的光都稱為紅外線。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.75～1.50μm之間；中紅外線，波長為1.50～6.0μm之間；遠(yuǎn)紅外線，波長為6.0～l000μm 之間。

自1800年英國天文學(xué)家W.Herschel發(fā)現(xiàn)了紅外線以來 對紅外輻射的研究已有180余年的歷史，但其作為一門應(yīng)用技術(shù)，還是從上個世紀(jì)5O年代，在快速響應(yīng)固體紅外探測器研制成功后發(fā)展起來的。紅外技術(shù)首先為軍方所重視，用于國防和軍事，極為保密。直到1959年，美國無線電工程師協(xié)會期刊(PIRE)出了一期《紅外物理與工藝學(xué)》?？?，才第一次系統(tǒng)地對紅外技術(shù)作了闡述。

紅外通訊一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75um至25um之間。為了建立一個統(tǒng)一的紅外數(shù)據(jù)通訊的標(biāo)準(zhǔn)，1993年，由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(Infrared Data Association，簡稱IRDA)。一年以后，第一個IRDA的紅外數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，即IRDA1.0。IRDA1.0簡稱為SIR(Serial InfraRed)，它是基于HP-SIR開發(fā)出來的一種異步的、半雙工的紅外通訊方式，其最高通訊速率只有115.2Kbps，也就是大家熟知的電腦串行端口的最高速率。

紅外線通訊是一種廉價(jià)、近距離、無線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于無線數(shù)據(jù)傳輸，有時也用于無線網(wǎng)絡(luò)接入和近程遙控。紅外通信是利用紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。紅外線是波長在750 nm～1 mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線。紅外數(shù)據(jù)傳輸一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在0.75 m～25m之間。發(fā)送端將二進(jìn)制數(shù)字信號調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，并驅(qū)動紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送出去。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號后輸出。

1996年，IRDA發(fā)布了IRDA1.1標(biāo)準(zhǔn)，即Fast InfraRed，簡稱為FIR。其最高通訊速率達(dá)到了4Mbps的水平。隨著技術(shù)的發(fā)展，IRDA又發(fā)布了通訊速率高達(dá)16Mbps的VFIR技術(shù)(Very Fast InfraRed)，并將它作為補(bǔ)充納入IRDA1.1標(biāo)準(zhǔn)之中。同時，接收角度也由傳統(tǒng)的30度擴(kuò)展到120度。更高的通訊速率使紅外通訊在那些需要進(jìn)行大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)脑O(shè)備上也可以占有一席之地，而不再僅僅是連接線的替代。