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摘要

電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器是目前家用電視中常采用的一種遙控裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、無(wú)干擾、低噪聲等特點(diǎn)，因此紅外轉(zhuǎn)發(fā)器的應(yīng)用較為廣泛。

本文主要研究了電視伴音通道的作用及組成，并對(duì)伴音通道的電路進(jìn)行了詳細(xì)地分析，為紅外轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)電視伴音信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)提供了應(yīng)用依據(jù)；介紹了紅外轉(zhuǎn)發(fā)器的組成及工作原理，并詳細(xì)地闡述了紅外發(fā)射電路和紅外接收電路的工作過(guò)程。在熟悉紅外轉(zhuǎn)發(fā)器的原理及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的電視伴音紅外轉(zhuǎn)發(fā)器，并從各部分電路的構(gòu)成以及采用的器件方面，分別對(duì)紅外發(fā)射電路和紅外接收電路做了較為細(xì)致地闡述，并說(shuō)明了各自電路的工作過(guò)程。

本文最后對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程以及調(diào)試過(guò)程中的注意事項(xiàng)做了詳細(xì)說(shuō)明，并針對(duì)該設(shè)計(jì)方案中存在的一些不足之處，提出了一些改進(jìn)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：電視伴音，紅外轉(zhuǎn)發(fā)器，發(fā)射器，接收器

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?jī)?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(dòng)放大器24

4.1.2紅外發(fā)光管26

4.1.3具體電路說(shuō)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(shuō)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(jiàn)38

5.1系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程說(shuō)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(jiàn)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(chǎng)電子產(chǎn)品種類(lèi)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(chǎng)家不斷推出具有各自特色的新產(chǎn)品。結(jié)合家電市場(chǎng)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(lái)說(shuō)，一般有電視伴音無(wú)線(xiàn)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(gè)為無(wú)線(xiàn)電波波段，一個(gè)為紅外波段，僅從工作波段來(lái)看，紅外線(xiàn)作為信號(hào)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(huì)穿過(guò)墻壁，對(duì)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(xiàn)常常被用做近距離視線(xiàn)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(xiàn)作為信號(hào)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(duì)零度攝氏-273.16°的物體都不斷地輻射著紅外線(xiàn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱輻射。紅外線(xiàn)(Infraredrays)也是一種光線(xiàn)，它是在紅光以外的、肉眼看不見(jiàn)的、具有熱效應(yīng)的光線(xiàn)，紅外線(xiàn)是太陽(yáng)光線(xiàn)中眾多不可見(jiàn)光線(xiàn)中的一種，由德國(guó)科學(xué)家霍胥爾于1800年發(fā)現(xiàn)，由于它的波長(zhǎng)比紅色光（750nm)還長(zhǎng)，超出了人眼可以識(shí)別的（可見(jiàn)光）范圍，所以我們看不見(jiàn)它，又稱(chēng)為紅外熱輻射(Infraredradiation)，通常把波長(zhǎng)為0.75～1000μm的光都稱(chēng)為紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)可分為三部分，即近紅外線(xiàn)，波長(zhǎng)為0.75～1.50μm之間；中紅外線(xiàn)，波長(zhǎng)為1.50～6.0μm之間；遠(yuǎn)紅外線(xiàn)，波長(zhǎng)為6.0～l000μm之間。

自1800年英國(guó)天文學(xué)家W.Herschel發(fā)現(xiàn)了紅外線(xiàn)以來(lái)對(duì)紅外輻射的研究已有180余年的歷史，但其作為一門(mén)應(yīng)用技術(shù)，還是從上個(gè)世紀(jì)5O年代，在快速響應(yīng)固體紅外探測(cè)器研制成功后發(fā)展起來(lái)的。紅外技術(shù)首先為軍方所重視，用于國(guó)防和軍事，極為保密。直到1959年，美國(guó)無(wú)線(xiàn)電工程師協(xié)會(huì)期刊(PIRE)出了一期《紅外物理與工藝學(xué)》專(zhuān)刊，才第一次系統(tǒng)地對(duì)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(xiàn)，波長(zhǎng)在0.75um至25um之間。為了建立一個(gè)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(huì)(InfraredDataAssociation，簡(jiǎn)稱(chēng)IRDA)。一年以后，第一個(gè)IRDA的紅外數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)，即IRDA1.0。IRDA1.0簡(jiǎn)稱(chēng)為SIR(SerialInfraRed)，它是基于HP-SIR開(kāi)發(fā)出來(lái)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(xiàn)通訊是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線(xiàn)、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，有時(shí)也用于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入和近程遙控。紅外通信是利用紅外線(xiàn)作為傳遞信息的媒體，即通信信道。紅外線(xiàn)是波長(zhǎng)在750nm～1mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線(xiàn)。紅外數(shù)據(jù)傳輸一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線(xiàn)，波長(zhǎng)在0.75m～25m之間。發(fā)送端將二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，并驅(qū)動(dòng)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(hào)，再經(jīng)過(guò)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(hào)后輸出。

1996年，IRDA了IRDA1.1標(biāo)準(zhǔn)，即FastInfraRed，簡(jiǎn)稱(chēng)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又了通訊速率高達(dá)16Mbps的VFIR技術(shù)(VeryFastInfraRed)，并將它作為補(bǔ)充納入IRDA1.1標(biāo)準(zhǔn)之中。同時(shí)，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(xiàn)的替代。

隨著移動(dòng)計(jì)算和移動(dòng)通訊設(shè)備的日益普及，紅外數(shù)據(jù)通訊也進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。盡管現(xiàn)在有了同樣是近距離無(wú)線(xiàn)通訊的藍(lán)牙技術(shù)，但以紅外通訊技術(shù)低廉的成本和廣泛的兼容性的優(yōu)勢(shì)，紅外數(shù)據(jù)通訊勢(shì)必會(huì)在將來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)在短距離的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域扮演重要的角色。IRDA成立至今，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的會(huì)員發(fā)展到今天，也越來(lái)越多了，當(dāng)今在IT業(yè)和通訊業(yè)叱咤風(fēng)云的大公司幾乎都在其中，由此可見(jiàn)IRDA標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得了業(yè)界的廣泛認(rèn)同和支持。紅外線(xiàn)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上也隨處可見(jiàn)，從此可以看出，紅外線(xiàn)技術(shù)也得到了大眾及市場(chǎng)的認(rèn)可。隨著IRDA了通訊速率高達(dá)16Mbps的VFIR技術(shù)，同時(shí)接收角度也由傳統(tǒng)的30度擴(kuò)展到120度。紅外線(xiàn)在技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)上都逐步完善，市場(chǎng)的逐步成熟，我們相信紅外無(wú)線(xiàn)通訊在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間都會(huì)是無(wú)線(xiàn)設(shè)備連接的優(yōu)秀方式之一。