電視伴音紅外轉管理論文

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摘要

電視伴音紅外轉發器是目前家用電視中常采用的一種遙控裝置，它具有結構簡單、成本低、無干擾、低噪聲等特點，因此紅外轉發器的應用較為廣泛。

本文主要研究了電視伴音通道的作用及組成，并對伴音通道的電路進行了詳細地分析，為紅外轉發器實現電視伴音信號的轉發提供了應用依據；介紹了紅外轉發器的組成及工作原理，并詳細地闡述了紅外發射電路和紅外接收電路的工作過程。在熟悉紅外轉發器的原理及應用的基礎上，設計了一種簡單實用的電視伴音紅外轉發器，并從各部分電路的構成以及采用的器件方面，分別對紅外發射電路和紅外接收電路做了較為細致地闡述，并說明了各自電路的工作過程。

本文最后對系統的調試過程以及調試過程中的注意事項做了詳細說明，并針對該設計方案中存在的一些不足之處，提出了一些改進意見。

關鍵詞：電視伴音，紅外轉發器，發射器，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紅外技術概述及應用1

1.3.1軍事方面應用3

1.3.2民用方面應用6

1.4本文構成及研究內容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16

第3章紅外轉發器組成及原理17

3.1紅外轉發器組成17

3.1.1紅外發射器17

3.1.2紅外接收器18

3.2紅外轉發器工作原理20

3.2.1紅外發射器工作原理20

3.2.2紅外接收器工作原理21

3.3紅外轉發器技術參數21

3.4本章小結21

第4章電視伴音紅外轉發器的實現23

4.1紅外發射器電路設計23

4.1.1三極管驅動放大器24

4.1.2紅外發光管26

4.1.3具體電路說明28

4.2紅外接收器電路設計29

4.2.1紅外接收管29

4.2.2音頻放大器31

4.2.3具體電路說明36

4.3本章小結37

第5章系統調試與改進意見38

5.1系統調試過程說明38

5.1.1紅外發射器電路調試38

5.1.2紅外接收器電路調試38

5.2系統改進意見39

5.3本章小結40

結論41

致謝42

參考文獻43

第1章前言

1.1課題研究背景及目的

如今的家電市場電子產品種類繁多，各項新產品新技術不斷涌現，致使各商業廠家不斷推出具有各自特色的新產品。結合家電市場需求，本課題研究了一種適用于家用電視上的電視伴音紅外轉發器。

1.2方案選擇與比較

作為電視伴音轉發器來說，一般有電視伴音無線轉發器和電視伴音紅外轉發器兩種。由于兩種轉發器采用不同的工作波段，一個為無線電波波段，一個為紅外波段，僅從工作波段來看，紅外線作為信號載波具有很多優點：成本低、傳播范圍和方向及距離可以控制（不會穿過墻壁，對隔壁家的電視造成影響）、不產生電磁輻射干擾，也不受干擾等等，因此紅外線常常被用做近距離視線范圍內的通訊載波，被廣泛應用于家用電器行業。鑒于此，本課題選擇了以紅外線作為信號載波，制作一種電視伴音紅外轉發器。

1.3紅外技術概述及應用

自然界中，一切溫度高于絕對零度攝氏-273.16°的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現象稱為熱輻射。紅外線(Infraredrays)也是一種光線，它是在紅光以外的、肉眼看不見的、具有熱效應的光線，紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學家霍胥爾于1800年發現，由于它的波長比紅色光（750nm)還長，超出了人眼可以識別的（可見光）范圍，所以我們看不見它，又稱為紅外熱輻射(Infraredradiation)，通常把波長為0.75～1000μm的光都稱為紅外線。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.75～1.50μm之間；中紅外線，波長為1.50～6.0μm之間；遠紅外線，波長為6.0～l000μm之間。

自1800年英國天文學家W.Herschel發現了紅外線以來對紅外輻射的研究已有180余年的歷史，但其作為一門應用技術，還是從上個世紀5O年代，在快速響應固體紅外探測器研制成功后發展起來的。紅外技術首先為軍方所重視，用于國防和軍事，極為保密。直到1959年，美國無線電工程師協會期刊(PIRE)出了一期《紅外物理與工藝學》?？?，才第一次系統地對紅外技術作了闡述。

紅外通訊一般采用紅外波段內的近紅外線，波長在0.75um至25um之間。為了建立一個統一的紅外數據通訊的標準，1993年，由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司發起成立了紅外數據協會(InfraredDataAssociation，簡稱IRDA)。一年以后，第一個IRDA的紅外數據通訊標準，即IRDA1.0。IRDA1.0簡稱為SIR(SerialInfraRed)，它是基于HP-SIR開發出來的一種異步的、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。

紅外線通訊是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案，主要應用于無線數據傳輸，有時也用于無線網絡接入和近程遙控。紅外通信是利用紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。紅外線是波長在750nm～1mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線。紅外數據傳輸一般采用紅外波段內的近紅外線，波長在0.75m～25m之間。發送端將二進制數字信號調制成某一頻率的脈沖序列，并驅動紅外發射管以光脈沖的形式發送出去。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號后輸出。

1996年，IRDA了IRDA1.1標準，即FastInfraRed，簡稱為FIR。其最高通訊速率達到了4Mbps的水平。隨著技術的發展，IRDA又了通訊速率高達16Mbps的VFIR技術(VeryFastInfraRed)，并將它作為補充納入IRDA1.1標準之中。同時，接收角度也由傳統的30度擴展到120度。更高的通訊速率使紅外通訊在那些需要進行大數據量傳輸的設備上也可以占有一席之地，而不再僅僅是連接線的替代。

隨著移動計算和移動通訊設備的日益普及，紅外數據通訊也進入了一個快速發展的時期。盡管現在有了同樣是近距離無線通訊的藍牙技術，但以紅外通訊技術低廉的成本和廣泛的兼容性的優勢，紅外數據通訊勢必會在將來很長的一段時間內在短距離的無線數據通訊領域扮演重要的角色。IRDA成立至今，紅外數據協會的會員發展到今天，也越來越多了，當今在IT業和通訊業叱咤風云的大公司幾乎都在其中，由此可見IRDA標準已經獲得了業界的廣泛認同和支持。紅外線的產品在市場上也隨處可見，從此可以看出，紅外線技術也得到了大眾及市場的認可。隨著IRDA了通訊速率高達16Mbps的VFIR技術，同時接收角度也由傳統的30度擴展到120度。紅外線在技術及標準上都逐步完善，市場的逐步成熟，我們相信紅外無線通訊在未來很長一段時間都會是無線設備連接的優秀方式之一。