电视伴音红外转发器的设计.doc

电视伴音红外转发器的设计



目 录

摘 要 i

目 录 ii

第1章 前言 1

1.1 课题研究背景及目的 1

1.2 方案选择与比较 1

1.3 红外技术概述及应用 1

1.3.1 军事方面应用 3

1.3.2 民用方面应用 6

1.4 本文构成及研究内容 8

第2章 电视伴音通道工作原理 10

2.1 电视伴音通道概述 10

2.1.1 伴音通道的作用 11

2.1.2 伴音通道的组成 12

2.2 电视伴音通道电路 14

2.2.1 伴音中放电路 14

2.2.2 伴音鉴频电路 14

2.2.3 伴音低频放大电路 15

2.3 本章小结 16

第3章 红外转发器组成及原理 17

3.1 红外转发器组成 17

3.1.1 红外发射器 17

3.1.2 红外接收器 18

3.2 红外转发器工作原理 20

3.2.1 红外发射器工作原理 20

3.2.2 红外接收器工作原理 21

3.3 红外转发器技术参数 21

3.4 本章小结 21

第4 章 电视伴音红外转发器的实现 23

4.1 红外发射器电路设计 23

4.1.1 三极管驱动放大器 24

4.1.2 红外发光管 26

4.1.3 具体电路说明 28

4.2 红外接收器电路设计 29

4.2.1 红外接收管 29

4.2.2 音频放大器 31

4.2.3 具体电路说明 36

4.3 本章小结 37

第 5章 系统调试与改进意见 38

5.1 系统调试过程说明 38

5.1.1 红外发射器电路调试 38

5.1.2 红外接收器电路调试 38

5.2 系统改进意见 39

5.3 本章小结 40

结 论 41

致 谢 42

参考文献 43











第1章 前言

1.1 课题研究背景及目的

如今的家电市场电子产品种类繁多，各项新产品新技术不断涌现，致使各商业厂家不断推出具有各自特色的新产品。结合家电市场需求，本课题研究了一种适用于家用电视上的电视伴音红外转发器。

1.2 方案选择与比较

作为电视伴音转发器来说，一般有电视伴音无线转发器和电视伴音红外转发器两种。由于两种转发器采用不同的工作波段，一个为无线电波波段，一个为红外波段，仅从工作波段来看，红外线作为信号载波具有很多优点：成本低、传播范围和方向及距离可以控制（不会穿过墙壁，对隔壁家的电视造成影响）、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等，因此红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波，被广泛应用于家用电器行业。鉴于此，本课题选择了以红外线作为信号载波，制作一种电视伴音红外转发器。

1.3 红外技术概述及应用

自然界中，一切温度高于绝对零度摄氏-273.16°的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。红外线(Infrared rays)也是一种光线，它是在红光以外的、肉眼看不见的、具有热效应的光线，红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，由于它的波长比红色光（750nm)还长，超出了人眼可以识别的（可见光）范围，所以我们看不见它，又称为红外热辐射(Infrared radiation)，通常把波长为0.75～1000μm的光都称为红外线。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。

自1800年英国天文学家W.Herschel发现了红外线以来 对红外辐射的研究已有180余年的历史，但其作为一门应用技术，还是从上个世纪5O年代，在快速响应固体红外探测器研制成功后发展起来的。红外技术首先为军方所重视，用于国防和军事，极为保密。直到1959年，美国无线电工程师协会期刊(PIRE)出了一期《红外物理与工艺学》专刊，才第一次系统地对红外技术作了阐述。

红外通讯一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75um至25um之间。为了建立一个统一的红外数据通讯的标准，1993年，由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司发起成立了红外数据协会(Infrared Data Association，简称IRDA)。一年以后，第一个IRDA的红外数据通讯标准发布，即IRDA1.0。IRDA1.0简称为SIR(Serial InfraRed)，它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红外通讯方式，其最高通讯速率只有115.2Kbps，也就是大家熟知的电脑串行端口的最高速率。

红外线通讯是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于无线数据传输，有时也用于无线网络接入和近程遥控。红外通信是利用红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。红外线是波长在750 nm～1 mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75 m～25m之间。发送端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。

1996年，IRDA发布了IRDA1.1标准，即Fast InfraRed，简称为FIR。其最高通讯速率达到了4Mbps的水平。随着技术的发展，IRDA又发布了通讯速率高达16Mbps的VFIR技术(Very Fast InfraRed)，并将它作为补充纳入IRDA1.1标准之中。同时，接收角度也由传统的30度扩展到120度。更高的通讯速率使红外通讯在那些需要进行大数据量传输的设备上也可以占有一席之地，而不再仅仅是连接线的替代。