小弟最近设计一个光电检测装置。现场干扰光线很强,而且很多红外检测装置靠得很近,红外线的交叉干扰严重。所以我设计了一个带调制的红外发射和调谐检测电路,来解决这个问题。
原理是利用某个频率调制红外线,检测时只检测这个频率分量的反射光。这样让不同传感器工作在不同频率上,互不干扰,且对环境光不反应。
原理图如下,我最初的想法是利用NE567的本振输出,驱动红外LED,光电管的接收信号隔直流后送到NE567的信号输入端。这样,本振和检测中心频率完全一致,调校时无需对准频率。只需要改变电位器R1的值,就可以改变该传感器的工作频率。
可是,实际工作时我发现,该电路不能工作!根本没有反应。检测本振输出正常、红外发射正常、红外接受正常、一直到3脚输入信号都正常。
可是输出就是没反应,郁闷了很久....
NE567我以前用过很多,从来就没问题,为什么偏偏这个电路就不能工作呢?拿出以前的电路对比,测波形,忽然发现一个问题:
本振并不是一个固定频率!DATASHEET上并未详细说明,后来查看各种资料,才弄清楚NE567的原理:
NE567的本振是在以中心频率附近抖动的,为的是能和中心频率附近的输入频率有频率、相位重合点,内部锁相环才能跟踪并锁定外部频率。如果外部输入频率在中心频率附近,本振频率的抖动总能和外输入有重合点,锁相环才能进入锁定状态。NE567正是判断锁相环是否锁住为检测手段的。
果然,当567检测到信号后,测量5脚本振输出,频率稳定,不再抖动,且在很小范围内,能跟随输入信号频率。换句话说,567的输入检测部分其实是一个跟踪频率范围非常窄的锁相环。跟踪范围就是检测带宽,可以由外接电容来决定。
这样,就存在一个问题,如果利用本振作为红外发射的驱动信号,又经过接受管Q1的反向,实际得到的是和本振同频、180度反相信号。这样就麻烦了,输入永远和本振反向,无论本振频率如何抖动,都不可能和输入有相位重合点。这样即使输入频率等于中心频率,锁相环永远不能进入锁定状态。
为了证实这种猜测,测量1脚电压。1脚是调制检测(ToneDecode)电平,外接有滤波电容,在内部比较器和内基准比较,决定输出电平。如果输入信号能够让锁相环工作,该脚电压应该下降。测量以前能工作的电路,的确如此。再测量这次不能工作的电路发现,当红外线照射到接受管,输入有200mV左右信号,1脚电压反而上升!证明同频但是反向的输入信号反而加剧了失锁。
最后为了验证这种想法,将Q1和R3位置互换,就得到了和本振同频同相的检测信号。果然,电路一切工作正常!
结论:
1.NE567的功能是检测输入信号中是否存在本振频率分量。依靠跟踪频率范围非常窄的锁相环来实现。
2.当未检测到信号时,本振频率在中心频率附近,检测带宽范围内抖动,寻找锁定条件。一旦检测到输入信号,立即跟踪输入频率。
3.如果利用本振来作为信号激励驱动,注意一定要保证检测信号和本振同相位。即使存在相位差,也不能超过(带宽/本振)*2pi弧度。
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引用 钟灵山 2007/7/25 8:20:37 发表于2楼的内容
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szzunzheng | 当前状态:离线
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szzunzheng 发表于 2007/7/25 10:43:18
引用 szzunzheng 2007/7/25 10:43:18 发表于3楼的内容
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wanght_998 | 当前状态:离线
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wanght_998 发表于 2007/9/4 9:46:28
看来您真是个有心人啊,而且心很细的,善于思考,通过一个小问题向我们说明了,做技术一定要勤动脑,勤思考,就会把难题给解决。
以后有了问题我会向师傅学习的。还想要得到您的指导呢!
引用 wanght_998 2007/9/4 9:46:28 发表于4楼的内容
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nickyfgigi | 当前状态:离线
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nickyfgigi 发表于 2008/1/7 10:40:05
可否提供您的線路圖,因為我現在也遇到跟您相同的問題啊~~拜託囉~~
引用 nickyfgigi 2008/1/7 10:40:05 发表于5楼的内容
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