信號(hào)處理集成電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種信號(hào)處理集成電路，用以處理熱釋電紅外感應(yīng)及微波感應(yīng)信號(hào)，信號(hào)處理集成電路包含信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路包含：運(yùn)算放大單元、窗口比較器、高頻干擾抑制模塊及數(shù)字邏輯控制器；窗口比較器電性連接于運(yùn)算放大單元；高頻干擾抑制模塊電性連接于窗口比較器，高頻干擾抑制模塊包含數(shù)字延時(shí)單元，數(shù)字延時(shí)單元判斷輸入其的信號(hào)的幅度；數(shù)字邏輯控制器電性連接于高頻干擾抑制模塊；運(yùn)算放大單元接收采樣信號(hào)放大后輸出至窗口比較器，窗口比較器判斷放大后的采樣信號(hào)的幅度大于閾值時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至高頻干擾抑制模塊，數(shù)字延時(shí)單元判斷觸發(fā)信號(hào)的幅度小于或大于等于閾值時(shí)分別發(fā)出指令信號(hào)，數(shù)字邏輯控制器根據(jù)指令信號(hào)作動(dòng)。
【專利說(shuō)明】
信號(hào)處理集成電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于傳感器弱信號(hào)處理技術(shù)，應(yīng)用于智能安防、照明控制領(lǐng)域，尤其是處理熱釋電紅外感應(yīng)及微波感應(yīng)信號(hào)的信號(hào)處理集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前熱釋電紅外感應(yīng)及微波感應(yīng)廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、節(jié)能照明等領(lǐng)域。紅外傳感器(PIR)信號(hào)及微波感應(yīng)信號(hào)的處理通常采用BISS0001，LM324等運(yùn)放電路，加上電源穩(wěn)壓芯片，構(gòu)成復(fù)雜的應(yīng)用線路。紅外熱釋電感應(yīng)應(yīng)用中，當(dāng)人體或者接近人體溫度的物體在感應(yīng)范圍內(nèi)移動(dòng)，紅外傳感器會(huì)輸出微弱的電信號(hào)，通過(guò)BISS0001或者LM324集成電路的內(nèi)部運(yùn)放將微弱的電信號(hào)進(jìn)行放大，當(dāng)感應(yīng)到的電信號(hào)超過(guò)集成電路設(shè)定的觸發(fā)閾值后，集成電路會(huì)輸出高電平以控制外部電路，并延時(shí)一段時(shí)間后再關(guān)閉。微波感應(yīng)是根據(jù)微波的多普勒效應(yīng)原理，當(dāng)有物體在微波輻射的環(huán)境下移動(dòng)，發(fā)射信號(hào)的回波會(huì)有相差和頻差，通過(guò)外圍電路產(chǎn)生微弱的電信號(hào)，再通過(guò)集成電路放大電信號(hào)，起到控制外部電路的功能。
[0003]但現(xiàn)有技術(shù)的信號(hào)處理電路由于采用低通濾波器減小高頻干擾，但是實(shí)際情況外部的電阻電容及PCB的補(bǔ)線都會(huì)作為小的天線，將干擾信號(hào)耦合到輸入部分，進(jìn)行放大后，作為有用信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，造成誤動(dòng)作；同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)的信號(hào)處理電路存在外圍元件多、生產(chǎn)加工繁瑣，不良率高，人工維修成本高等諸多缺點(diǎn)，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，由于現(xiàn)在電子產(chǎn)品的普及，相應(yīng)的電磁干擾問(wèn)題變的越來(lái)越嚴(yán)重，因此急需開發(fā)一種克服上述缺陷的信號(hào)處理集成電路。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種信號(hào)處理集成電路，用以處理熱釋電紅外感應(yīng)及微波感應(yīng)信號(hào)，其中，所述信號(hào)處理集成電路包含信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路包含:
[0005]運(yùn)算放大單元；
[0006]窗口比較器，電性連接于所述運(yùn)算放大單元；
[0007]高頻干擾抑制模塊，電性連接于所述窗口比較器，所述高頻干擾抑制模塊包含數(shù)字延時(shí)單元，所述數(shù)字延時(shí)單元判斷輸入其的信號(hào)的幅度；
[0008]數(shù)字邏輯控制器，電性連接于所述高頻干擾抑制模塊；
[0009]其中所述運(yùn)算放大單元接收采樣信號(hào)放大后輸出至所述窗口比較器，所述窗口比較器判斷放大后的采樣信號(hào)的幅度大于閾值時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至所述高頻干擾抑制模塊，所述數(shù)字延時(shí)單元判斷所述觸發(fā)信號(hào)的幅度后發(fā)出指令信號(hào)，所述數(shù)字邏輯控制器根據(jù)所述指令信號(hào)作動(dòng)。
[0010]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，還包含低壓差穩(wěn)壓電路，所述信號(hào)處理電路還包含參考電壓源，所述低壓差穩(wěn)壓電路電性連接于所述參考電壓源。
[0011]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述信號(hào)處理電路還包含延時(shí)時(shí)間振蕩器，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。
[0012]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述信號(hào)處理電路還包含封鎖時(shí)間振蕩器，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。
[0013]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述信號(hào)處理電路還包含通電熱機(jī)模塊，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。
[0014]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述信號(hào)處理電路還包含比較器，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。
[0015]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述運(yùn)算放大單元包含耦合連接的第一運(yùn)算放大器及第二運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端直流耦合或交流耦合于所述第二運(yùn)算放大器的輸入端。
[0016]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述第一運(yùn)算放大器及/或所述第二運(yùn)算放大器均為低失調(diào)高增益運(yùn)算放大器。
[0017]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述第一運(yùn)算放大器為可調(diào)增益運(yùn)算放大器及/或所述第二運(yùn)算放大器為固定增益運(yùn)算放大器。
[0018]上述的信號(hào)處理集成電路，其中，所述低壓差穩(wěn)壓電路輸出電壓包括3.0V，3.3V，3.6V,4.4V,5.0Vo
[0019]本實(shí)用新型針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其功效在于，高電源電壓直接輸入，無(wú)需外部電源穩(wěn)壓電路；內(nèi)置固定增益運(yùn)放，僅需調(diào)節(jié)第一運(yùn)算放大器的外部阻容來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)放的放大倍數(shù)，大幅降低了應(yīng)用外圍的阻容元件，降低了生產(chǎn)加工過(guò)程中由于阻容器件引起的不良率，降低了生產(chǎn)加工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型信號(hào)處理集成電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型信號(hào)處理集成電路的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型信號(hào)集成電路處理熱釋電紅外感應(yīng)信號(hào)應(yīng)用圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型信號(hào)集成電路處理微波感應(yīng)信號(hào)應(yīng)用圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記:
[0025]11:信號(hào)處理電路
[0026]111:運(yùn)算放大單元
[0027]1111:第一運(yùn)算放大器
[0028]1112:第二運(yùn)算放大器
[0029]112:窗口比較器
[0030]113:高頻干擾抑制模塊
[0031]114:數(shù)字邏輯控制器
[0032]115:參考電壓源
[0033]116:延時(shí)時(shí)間振蕩器
[0034]117:封鎖時(shí)間振蕩器
[0035]118:通電熱機(jī)模塊
[0036]119:比較器
[0037]12:低壓差穩(wěn)壓電路
【具體實(shí)施方式】
[0038]茲有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)說(shuō)明，現(xiàn)以一較佳實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)被解釋為本實(shí)用新型實(shí)施的限制。
[0039]請(qǐng)參照?qǐng)D1-2，圖1是本實(shí)用新型信號(hào)處理集成電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型信號(hào)處理集成電路的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1-2所示，本實(shí)用新型的信號(hào)處理集成電路I包含:信號(hào)處理電路11及低壓差穩(wěn)壓電路12，低壓差穩(wěn)壓電路12電性連接于信號(hào)處理電路11，低壓差穩(wěn)壓電路12為信號(hào)處理集成電路提供穩(wěn)定可靠的直流低壓，該穩(wěn)壓電路自身待機(jī)電流最大為44六，最高工作電壓可以達(dá)到24￥，輸出電壓有幾種3.0￥、3.3￥、3.6￥、4.(^、4.4￥和5.0V，由圖2所示，信號(hào)處理電路11及低壓差穩(wěn)壓電路12采用雙芯片同一封裝體封裝，低壓差穩(wěn)壓電路和信號(hào)處理集成電路采用合封的方式，封裝在同一塑封體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了高壓低壓芯片的分離，高壓芯片采用高壓工藝，信號(hào)處理電路采用低壓工藝，既節(jié)約了芯片成本，又為客戶節(jié)約了外部空間。
[0040]進(jìn)一步地信號(hào)處理電路11包含:運(yùn)算放大單元111、窗口比較器112、高頻干擾抑制模塊113、數(shù)字邏輯控制器114及參考電壓源115;窗口比較器112的輸入端電性連接于運(yùn)算放大單元111的輸出端;高頻干擾抑制模塊113的輸入端電性連接于窗口比較器112的輸出端，高頻干擾抑制模塊113包含數(shù)字延時(shí)單元1131，數(shù)字延時(shí)單元1131判斷輸入其的信號(hào)的幅度;數(shù)字邏輯控制器114的輸入端電性連接于高頻干擾抑制模塊113的輸出端;參考電壓源115電性連接于低壓差穩(wěn)壓電路12，參考電壓源115為電阻分壓電路，從低壓差穩(wěn)壓電路12取電，為運(yùn)算放大單元111及窗口比較器112提供分壓電平;運(yùn)算放大單元111接收采樣信號(hào)放大后輸出至窗口比較器112，窗口比較器112判斷放大后的采樣信號(hào)的幅度大于閾值時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至高頻干擾抑制模塊113，高頻干擾抑制模塊113的數(shù)字延時(shí)單元1131在測(cè)試時(shí)間內(nèi)接收并判斷觸發(fā)信號(hào)的幅度，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)的幅度小于閾值時(shí)發(fā)出錯(cuò)誤指令信號(hào)，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)的幅度大于或等于閾值時(shí)發(fā)出正確指令信號(hào)，當(dāng)數(shù)字邏輯控制器114接收到錯(cuò)誤指令信號(hào)時(shí)不工作，當(dāng)數(shù)字邏輯控制器114接收到正確指令信號(hào)時(shí)根據(jù)正確指令信號(hào)輸出響應(yīng)信號(hào)。
[0041]再進(jìn)一步地，信號(hào)處理集成電路還包含延時(shí)時(shí)間振蕩器116、封鎖時(shí)間振蕩器117、通電熱機(jī)模塊118及比較器119;延時(shí)時(shí)間振蕩器116、封鎖時(shí)間振蕩器117、通電熱機(jī)模塊118及比較器119的輸出端均電性連接于數(shù)字邏輯控制器114;當(dāng)數(shù)字邏輯控制器114輸出響應(yīng)信號(hào)時(shí)延時(shí)時(shí)間振蕩器116開始計(jì)時(shí)，在延時(shí)時(shí)間周期內(nèi)數(shù)字邏輯控制器114輸出的響應(yīng)信號(hào)一直為高電平，延時(shí)周期結(jié)束后，數(shù)字邏輯控制器114輸出的為響應(yīng)信號(hào)為低電平，然后觸發(fā)封鎖時(shí)間振蕩器117，在封鎖時(shí)間內(nèi)信號(hào)處理集成電路不產(chǎn)生任何紅外感應(yīng)信號(hào)，數(shù)字邏輯控制器114輸出的為響應(yīng)信號(hào)一直為低電平;通電熱機(jī)模塊118利用上電復(fù)位信號(hào)，作為有用觸發(fā)信號(hào)，輸入到邏輯控制單元，進(jìn)行封鎖時(shí)間及延時(shí)時(shí)間及輸出驅(qū)動(dòng)的測(cè)試;比較器119用作外部光敏傳感器檢測(cè)端。
[0042]更進(jìn)一步地運(yùn)算放大單元111包含耦合連接的第一運(yùn)算放大器1111及第二運(yùn)算放大器1112，第一運(yùn)算放大器1111的輸出端直流耦合或交流耦合于第二運(yùn)算放大器1112的輸入端，第二運(yùn)算放大器1112的輸出端電性連接于窗口比較器112的輸入端。第一運(yùn)算放大器1111構(gòu)成負(fù)反饋放大器，輸入電阻和反饋電阻可以外部選擇，第二運(yùn)算放大器1112在電路內(nèi)部同為負(fù)反饋放大，固定增益40dB。為避免第二運(yùn)算放大器1112輸出的失調(diào)電壓受到第一運(yùn)算放大器1111過(guò)大的失調(diào)電壓的影響，第一運(yùn)算放大器1111及第二運(yùn)算放大器1112都增加了失調(diào)修調(diào)功能。
[0043]值得注意的是，在本實(shí)施例中，第一運(yùn)算放大器1111及第二運(yùn)算放大器1112均為低失調(diào)高增益運(yùn)算放大器，基準(zhǔn)電壓均為0.3GVCC，并且第一運(yùn)算放大器111為可調(diào)增益運(yùn)算放大器，第二運(yùn)算放大器1112為固定增益運(yùn)算放大器，但本實(shí)用新型并不以此為限。
[0044]請(qǐng)參照?qǐng)D3-4，圖3是本實(shí)用新型信號(hào)集成電路處理熱釋電紅外感應(yīng)信號(hào)應(yīng)用圖；圖4是本實(shí)用新型信號(hào)集成電路處理微波感應(yīng)信號(hào)應(yīng)用圖。結(jié)合圖3-4具體說(shuō)明本實(shí)用新型信號(hào)集成電路的具體工作過(guò)程:
[0045]外部采樣的信號(hào)，經(jīng)過(guò)第一運(yùn)算放大器1111，實(shí)現(xiàn)高頻抑制濾波及放大，放大后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)第二運(yùn)算放大器1112進(jìn)一步放大，經(jīng)過(guò)兩極運(yùn)放的放大之后的信號(hào)輸入到窗口比較器112，對(duì)信號(hào)的幅度進(jìn)行判斷，當(dāng)信號(hào)幅度滿足窗口比較器112的閾值時(shí)，窗口比較器112輸出觸發(fā)信號(hào)，值得注意的是一般類似電路直接把此信號(hào)作為有用的熱紅外信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，如果此時(shí)的存在高頻干擾，并且幅度達(dá)到窗口比較器112的閾值時(shí)，電路會(huì)進(jìn)行錯(cuò)誤的響應(yīng)，本發(fā)明的窗口比較器112的輸出的觸發(fā)信號(hào)輸入到高頻干擾抑制模塊113，具有數(shù)字延時(shí)器1131的高頻干擾抑制模塊113的進(jìn)行持續(xù)時(shí)間測(cè)試，在測(cè)試時(shí)間內(nèi)如果信號(hào)出現(xiàn)低于窗口比較器112的閾值的狀態(tài)，高頻干擾抑制模塊113會(huì)馬上輸出錯(cuò)誤指令信號(hào)給數(shù)字邏輯控制器114，數(shù)字邏輯控制器114不做響應(yīng)，繼續(xù)測(cè)試等待，如果在測(cè)試時(shí)間內(nèi)信號(hào)未出現(xiàn)低于窗口比較器112的閾值的狀態(tài)，高頻干擾抑制模塊113則輸出正確指令信號(hào)給數(shù)字邏輯控制器114進(jìn)行處理響應(yīng)，數(shù)字邏輯控制器114處理正確指令信號(hào)輸出響應(yīng)信號(hào)，響應(yīng)信號(hào)為高電平，延時(shí)時(shí)間振蕩器116開始計(jì)時(shí)，在延時(shí)時(shí)間周期內(nèi)數(shù)字邏輯控制器114輸出一直為高電平，延時(shí)周期結(jié)束后，數(shù)字邏輯控制器114輸出為低電平，然后觸發(fā)封鎖時(shí)間振蕩器117，在此時(shí)間內(nèi)電路不響應(yīng)任何信號(hào)，輸出一直為低。
[0046]通電熱機(jī)模塊118在每一次上電時(shí)產(chǎn)生上電復(fù)位信號(hào)，此信號(hào)作為正確指令信號(hào)直接輸入到數(shù)字邏輯控制器114，經(jīng)過(guò)高頻干擾抑制模塊113測(cè)試后，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)為高電平，通過(guò)檢測(cè)觸發(fā)信號(hào)的波形對(duì)整體電路的功能進(jìn)行測(cè)試，另一方面在客戶大生產(chǎn)時(shí)，可以方便客戶對(duì)電路性能的好壞進(jìn)行直觀評(píng)價(jià)。
[0047]上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種信號(hào)處理集成電路，用以處理熱釋電紅外感應(yīng)及微波感應(yīng)信號(hào)，其特征在于，所述信號(hào)處理集成電路包含信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路包含: 運(yùn)算放大單元； 窗口比較器，電性連接于所述運(yùn)算放大單元； 高頻干擾抑制模塊，電性連接于所述窗口比較器，所述高頻干擾抑制模塊包含數(shù)字延時(shí)單元，所述數(shù)字延時(shí)單元判斷輸入其的信號(hào)的幅度； 數(shù)字邏輯控制器，電性連接于所述高頻干擾抑制模塊； 其中所述運(yùn)算放大單元接收采樣信號(hào)放大后輸出至所述窗口比較器，所述窗口比較器判斷放大后的采樣信號(hào)的幅度大于閾值時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)至所述高頻干擾抑制模塊，所述數(shù)字延時(shí)單元判斷所述觸發(fā)信號(hào)的幅度后發(fā)出指令信號(hào)，所述數(shù)字邏輯控制器根據(jù)所述指令信號(hào)作動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，還包含低壓差穩(wěn)壓電路，所述信號(hào)處理電路還包含參考電壓源，所述低壓差穩(wěn)壓電路電性連接于所述參考電壓源。3.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述信號(hào)處理電路還包含延時(shí)時(shí)間振蕩器，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。4.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述信號(hào)處理電路還包含封鎖時(shí)間振蕩器，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。5.如權(quán)利要求1或2所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述信號(hào)處理電路還包含通電熱機(jī)模塊，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。6.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述信號(hào)處理電路還包含比較器，電性連接于所述數(shù)字邏輯控制器。7.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述運(yùn)算放大單元包含耦合連接的第一運(yùn)算放大器及第二運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端直流耦合或交流耦合于所述第二運(yùn)算放大器的輸入端。8.如權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器及/或所述第二運(yùn)算放大器均為低失調(diào)高增益運(yùn)算放大器。9.如權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器為可調(diào)增益運(yùn)算放大器及/或所述第二運(yùn)算放大器為固定增益運(yùn)算放大器。10.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理集成電路，其特征在于，所述低壓差穩(wěn)壓電路輸出電壓包括3.(^，3.3￥，3.6￥，4.4￥，5.0￥。
【文檔編號(hào)】H03K19/003GK205545198SQ201620287106
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】李國(guó)梁, 王海兵
【申請(qǐng)人】無(wú)錫市晶源微電子有限公司