專利名稱：一種cmos工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CMOS集成電路，具體涉及一種面向?qū)W習(xí)型遙控器，適合CMOS集成電路工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字電視的普及，面向機(jī)頂盒和電視機(jī)應(yīng)用的學(xué)習(xí)型遙控器現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍。與傳統(tǒng)的遙控器相比，學(xué)習(xí)型遙控器能夠在遙控機(jī)頂盒的基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)的方式，學(xué)習(xí)電視機(jī)遙控器常用的6到8個(gè)按鍵，實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器同時(shí)遙控機(jī)頂盒和電視機(jī)的功能。紅外接收放大電路是學(xué)習(xí)型遙控器實(shí)現(xiàn)接收學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，為節(jié)約成本，一般利用遙控器原有的紅外發(fā)射二極管光敏特性，作為接收二極管使用。申請(qǐng)?zhí)?00720(^8512. 4的實(shí)用新型專利“自學(xué)習(xí)型遙控器的紅外收發(fā)電路”公布了一種實(shí)現(xiàn)方式，該方式需要用到2 個(gè)PNP三級(jí)管、1個(gè)NPN三級(jí)管和若干電阻、電容等分立器件，利用紅外發(fā)射二極管在接收紅外信號(hào)時(shí)出現(xiàn)的反向電流特性，對(duì)該電流信號(hào)進(jìn)行放大整形后，輸入到微控制器內(nèi)部進(jìn)行接收、存儲(chǔ)和識(shí)別處理。該專利公布的電路是目前學(xué)習(xí)遙控器的常見做法，但是該電路必須要2個(gè)PNP和1 個(gè)NPN三級(jí)管和若干電阻、電容等分立器件，增加了遙控器的元器件成本和制造工序，也降低了遙控器的可靠性。該電路不適合用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，因此無法集成到學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片中間。為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明電路專門設(shè)計(jì)了一種適合用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路。該電路可方便集成到學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片內(nèi)部，這樣除保留紅外發(fā)射必須要的紅外發(fā)射二極管外，不需要其他的器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是設(shè)計(jì)了一種適合用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路，該電路可方便的集成到學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片中間。能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)型遙控器的外圍電路設(shè)計(jì)，節(jié)省元器件成本和制造成本，同時(shí)提高了遙控器的可靠性。本發(fā)明的電路圖如附圖1所示，設(shè)計(jì)上需要根據(jù)N阱CMOS工藝的特點(diǎn)，PNPl和 PNP2都是寄生的橫向三極管，該種橫向三極管的電流放大倍數(shù)β比較小，因此采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，提高電流放大倍數(shù)。紅外發(fā)射二極管在接收紅外信號(hào)時(shí)，因?yàn)槠涔饷籼匦詴?huì)感應(yīng)出微弱的反向電流，該反向電流記過2級(jí)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的PNP管放大之后，拉低比較器的正輸入端電壓。需要說明的是，電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證在沒有紅外信號(hào)的情況下，正輸入端電壓大于負(fù)輸入端電壓，比較器輸出為高。當(dāng)有紅外信號(hào)輸入，且感應(yīng)出來的反向電流足夠大(要求大于2微安)時(shí)，比較器正輸入端的電壓被拉低，導(dǎo)致比較器翻轉(zhuǎn)，輸出為低。因?yàn)楸容^器的輸出信號(hào)已經(jīng)整形且具備較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可直接輸入到數(shù)字電路部分使用。需要說明的是，附圖1中間的電阻選擇需要根據(jù)工藝的具體模型參數(shù)和靈敏度要求，通過仿真確定。
通過上述原理分析，本發(fā)明電路利用了 CMOS工藝的寄生三極管特性，為提高電流放大倍數(shù)使用了達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，電路原理清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。適合集成到同樣是CMOS設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片中間。


參照下面的詳細(xì)說明和附圖，可以更好的理解本發(fā)明的有關(guān)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法以及其目的、特征和優(yōu)勢(shì)。附圖中的結(jié)構(gòu)僅僅作為本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例。圖1為支持本發(fā)明的紅外信號(hào)接收放大電路。如圖1所示，除了紅外發(fā)射二極管外，包括4個(gè)電阻和2個(gè)PNP管、比較器都適合用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)。其中PNPl和PNP2是利用了 N阱CMOS工藝的寄生橫向三極管，特點(diǎn)是電流放大倍數(shù)β小，且集電極必須接地。圖中的比較器是常見結(jié)構(gòu)，CMOS工藝較容易實(shí)現(xiàn)。 PNPl和PNPl接成兩級(jí)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，目的是彌補(bǔ)單級(jí)三極管的電流放大倍數(shù)β小的缺點(diǎn)，提高電路的輸入靈敏度。
具體實(shí)施例方式在以下的詳細(xì)說明中，描述了特定的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明全面的理解。然而本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明也可以用其它相類似的細(xì)節(jié)實(shí)施。附圖1為支持本發(fā)明的紅外信號(hào)接收放大電路。設(shè)計(jì)上根據(jù)N阱CMOS工藝的特點(diǎn)，PNPl和PNP2都是寄生的橫向三極管，該種橫向三極管的電流放大倍數(shù)β比較小，因此采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，提高電流放大倍數(shù)。紅外發(fā)射二極管在接收紅外信號(hào)時(shí)，因?yàn)槠涔饷籼匦詴?huì)感應(yīng)出微弱的反向電流，該反向電流記過2級(jí)達(dá)林頓結(jié)構(gòu)的PNP管放大之后，拉低比較器的正輸入端電壓。需要說明的是，電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證在沒有紅外信號(hào)的情況下，正輸入端電壓大于負(fù)輸入端電壓，比較器輸出為高。當(dāng)有紅外信號(hào)輸入，且感應(yīng)出來的反向電流足夠大(要求大于2微安)時(shí)，比較器正輸入端的電壓被拉低，導(dǎo)致比較器翻轉(zhuǎn)，輸出為低。因?yàn)楸容^器的輸出信號(hào)已經(jīng)整形且具備較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可直接輸入到數(shù)字電路部分使用。需要說明的是，附圖1中間的電阻選擇需要根據(jù)工藝的具體模型參數(shù)和靈敏度要求，通過仿真確定。需要說明的是，紅外遙控信號(hào)一般的頻率范圍從20Κ赫茲到500Κ赫茲，采用本發(fā)明電路能夠完全覆蓋該頻率范圍，適合各種常見紅外遙控信號(hào)的接收放大。通過上述原理分析，本發(fā)明電路利用了 CMOS工藝的寄生三極管特性，為提高電流放大倍數(shù)使用了達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，電路原理清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。適合集成到同樣是CMOS設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片中間。雖然此處說明描述了本發(fā)明的某此特征及一種實(shí)現(xiàn)方法，但是對(duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，將會(huì)出現(xiàn)許多修改、替換、變化和等效代換。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種面向?qū)W習(xí)型遙控器，適合CMOS集成電路工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路。該電路具有如下特征①利用N阱CMOS工藝的特點(diǎn)，使用寄生的橫向三極管，并采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，提高電流放大倍數(shù)；②電流的靈敏度高且可調(diào)整，通過具體工藝的模型和電路仿真選擇電阻參數(shù)，可調(diào)整靈敏度；③電路頻率范圍能夠覆蓋20K到500K赫茲的紅外遙控信號(hào)頻率范圍，適用性廣；④電路適合用N阱CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，有利于集成到學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片中，提高遙控器的可靠性，降低成本。
全文摘要
本發(fā)明涉及CMOS集成電路，具體涉及一種面向?qū)W習(xí)型遙控器，適合CMOS集成電路工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路。本發(fā)明是一種適合用N阱CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的紅外接收放大電路。該電路可方便集成到學(xué)習(xí)型遙控器的主芯片內(nèi)部，除保留紅外發(fā)射必須要的紅外發(fā)射二極管外，不需要其他的器件。根據(jù)N阱CMOS工藝的特點(diǎn)，利用寄生的橫向三極管，該種橫向三極管的電流放大倍數(shù)β比較小，因此采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，提高電流放大倍數(shù)。
文檔編號(hào)G08C23/04GK102184633SQ20111010894
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者袁勝 申請(qǐng)人:杭州芯賽微電子有限公司