LM567紅外避障電路

1、LM567紅外避障電路D1發(fā)射紅外線，D2接收紅外信號(hào)。LM567第、腳為譯碼中心頻率設(shè)定端, 般通過調(diào)整其外接可變電阻 W改變捕捉的中心頻率。圖中紅外載波信號(hào)來自 LM567的第5角，也即載波信號(hào)與捕捉中心頻率一致，能夠極大的提高抗干擾特 性。Ate11741100EOUT:GNBLU I(3GiBD31104D22021aC+四OlTDLSIaLM55T單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用爵：19097943音頻譯碼器LM567作用器要領(lǐng)1、LM567俞出局部與普通數(shù)字IC等有所不同，其內(nèi)部就是一個(gè)集電極開 路的NPN型三極管,使用時(shí),腳與正電源間必須接一電阻或者其它負(fù)載，才能保 證IC譯碼后輸出低電平。2、實(shí)

2、驗(yàn)說明：LM567接通電源瞬間，腳會(huì)輸出一低電平脈沖。因此，用 于作遙控器譯碼控制時(shí)，應(yīng)在輸出端后加裝RC積分延時(shí)電路，以免每次斷電后， 重新復(fù)電時(shí)產(chǎn)生誤動(dòng)作。3、LM567第、腳為譯碼中心頻率設(shè)定端,一般通過調(diào)整其外接可變 電阻W改變頻率,經(jīng)筆者實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)W阻值變?yōu)?Q或無限大時(shí),腳電平狀態(tài) 即使無信號(hào)輸入時(shí)也會(huì)變?yōu)榈碗娖?，因此，在調(diào)整W時(shí)，不能使其短路或開路。4、LM567的工作電壓對(duì)譯碼器的中心頻率有所影響,故最好采用穩(wěn)壓供電。5、LM56腳外接電容決定著鎖相環(huán)捕捉帶寬,容量越小,捕捉帶寬越寬, 但使用時(shí) , 不可為增大捕捉帶寬而一味減小電容容量 , 否那么, 不但會(huì)降低抗干擾能 力

3、, 嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)誤觸發(fā)現(xiàn)象 , 降低整機(jī)的可靠性1 、 概述集成鎖相環(huán)路解碼器LM567就是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的56 系列集成鎖相環(huán)路中的一種 , 其同類產(chǎn)品還有美國 Signetics 公司的 SE567/INE567等。LM567就是一個(gè)高穩(wěn)定性的低頻集成鎖相環(huán)路解碼器,由于其 良好的噪聲抑制能力與中心頻率穩(wěn)定性而被廣泛應(yīng)用于各種通訊設(shè)備中的解碼 以及AM FM信號(hào)的解調(diào)電路中。2、LM567內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理LM567為8腳直插式封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳定義及外圍元件連接 方法如圖 1 所示。LM567內(nèi)部包含了兩個(gè)鑒相器PD1及PD2放大器AMP電壓控制振蕩器VCC等 單元電路。鑒

4、相器PD1 PD2均采用雙平衡模擬乘法器電路,在輸入小信號(hào)情況下 約幾十mV，其輸出為正弦鑒相特性，而在輸入大信號(hào)情況下幾百mV以上,其 輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性三角鑒相特性。鎖相環(huán)路輸出信號(hào)由電壓控制振蕩器 VCC產(chǎn)生, 電壓控制振蕩器的自由振蕩頻率 即無外加控制電壓時(shí)的振蕩頻率 與外接定時(shí) 元件RTCT勺關(guān)系式為：fO 1/1、1RTCT選用適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)元件,可使LM567的振蕩頻率在0、01Hz500kHz范圍內(nèi)連續(xù)變 化。電路工作時(shí),輸入信號(hào)在鑒相器PD1中與VCO勺輸出信號(hào)鑒相,相差信號(hào)經(jīng)濾 波回路濾波后，成為與相差成一定比例的電壓信號(hào)，用于控制VOC俞出頻率f0跟 蹤輸入信號(hào)的相位變化。 假設(shè)

5、輸入信號(hào)頻率落在鎖相環(huán)路的捕獲帶內(nèi) , 那么環(huán)路鎖定 , 在振蕩器輸出頻率與輸入頻率相同時(shí) , 二者之間只有一定相位差而無頻率差。 環(huán)路用于FM信號(hào)解調(diào)時(shí)，腳2輸出的經(jīng)過濾波后的相差信號(hào)可作為 FM解調(diào)信號(hào) 的輸出，而當(dāng)環(huán)路用于單音解調(diào)時(shí)，電路那么利用PD2輸出的相差信號(hào)。PD2的工作方式與PD1略有不同,它就是利用壓控振蕩器輸出的信號(hào)f0經(jīng)90°移 相后再與輸入信號(hào)進(jìn)行鑒相，就是一正交鑒相器。在環(huán)路鎖定情況下,PD2的兩個(gè) 輸入信號(hào)在相位上相差約為90° ,因而PD2的輸出電壓到達(dá)其輸出范圍內(nèi)的最大 值,再經(jīng)運(yùn)算放大器AMP反相,在其輸出端輸出一個(gè)低電平。AMP的輸出端為

6、OC 輸出方式，低電平輸出時(shí)可吸收最大100mA的輸出電流。該端口的低電平輸出信 號(hào)除可由上拉電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)以與 TTL或CMO接口電路相匹配外,還可直接 驅(qū)動(dòng)LED及小型繼電器等較大負(fù)載。LM567的電氣參數(shù)如表1所列。值得一提的 就是,接在2腳的環(huán)路濾波電容C2與內(nèi)部電阻一道構(gòu)成鎖相環(huán)路的 RC積分濾波 器,該濾波器時(shí)間常數(shù)的大小在很大程度上決定了鎖相環(huán)路的環(huán)路帶寬BW的大小。當(dāng)BW較大時(shí),捕獲范圍大而穩(wěn)定性差。減小BW那么正好相反,其穩(wěn)定性較好而 捕獲范圍變小。LM567的環(huán)路帶寬BW可由下式計(jì)算：BW=1070Vi f0C21/2式中 ,Vi 為輸入信號(hào)的幅值 rmsC2為濾波電容

7、的容量單位為卩F 實(shí)際上,由上式計(jì)算得出的并不就是環(huán)路帶寬 BW的實(shí)際值,而就是環(huán)路帶寬BW 與環(huán)路中心頻率 f0 的百分比,其值再乘上 100才就是鎖相環(huán)路的實(shí)際捕獲帶 寬。實(shí)際應(yīng)用中調(diào)整C2的大小可使BW在 0%4%范圍內(nèi)變化。BW寬度與f0C2 乘積之間的關(guān)系如圖2。LM567在正常工作時(shí)的最小輸入信號(hào)為 20mV當(dāng)用于單 音解碼時(shí),其工作特性為：當(dāng)LM567信號(hào)輸入端參加幅度為20mV以上的交流信號(hào) 且頻率落入fO ± BW范圍內(nèi)時(shí),輸出端輸出一個(gè)低電平的檢測(cè)信號(hào),這就就是所謂 的“頻率繼電器特性。利用這一特性 丄M567可廣泛應(yīng)用于各種低頻單一頻率 信號(hào)的解碼。3、LM56

8、7的應(yīng)用根據(jù)實(shí)際工作需要，我們利用LM567的“頻率繼電器工作方式， 設(shè)計(jì)了一個(gè)脈沖光電檢測(cè)電路 , 用于生產(chǎn)線上工作的計(jì)數(shù)及工位檢測(cè)。具體電路 如圖 3 所示。檢測(cè)中的紅外光源由紅外發(fā)光管 D提供,其驅(qū)動(dòng)信號(hào)來自一個(gè)由CMOS構(gòu)成的振 蕩器,重復(fù)頻率約為10kHz。采用脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管,除了利用鎖相環(huán)路解 碼以提高檢測(cè)靈敏度并消除背景光的干擾外 , 還能使發(fā)光管在平均輸入功率不變 的情況下比直流驅(qū)動(dòng)方式增加 1 倍的瞬時(shí)發(fā)射功率。在接收端 , 為提高檢測(cè)靈敏 度, 在光敏接收監(jiān)視至鎖相環(huán)路解碼器之間插入一級(jí)交流放大器 , 以對(duì)光敏接收 管接收到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大。當(dāng)鎖相環(huán)路解碼器輸入信

9、號(hào)的幅度大于 20mV(rms)且頻率落入鎖相環(huán)路的捕獲帶時(shí),環(huán)路立即對(duì)輸入信號(hào)鎖定。鎖定 后,PD2的兩輸入信號(hào)成為相位差為90°的同頻正交信號(hào)。經(jīng)過鑒相，在輸出端輸 出低電平,即為檢測(cè)輸出信號(hào)，捕獲帶的帶寬BW與光電檢測(cè)器的工作性能有很大 關(guān)系。一般來說,捕獲帶越窄,環(huán)路抗干擾性就越強(qiáng)。 但過窄的捕獲帶會(huì)使發(fā)射端 驅(qū)動(dòng)信號(hào)重復(fù)頻率 f0 在外界溫度、電源電壓及元器件老化等因素影響下發(fā)生漂 移, 從而導(dǎo)致捕獲困難 , 嚴(yán)重時(shí)電路可能無法正常工作 , 因而需要折衷考慮。一般 在1%3%為宜,在我們的電路中BW寬度約為2%。實(shí)際使用中,可通過調(diào)節(jié)電 位器W以使LM567的中心頻率f0與

10、發(fā)射端的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同頻。LM567的中心頻率 可用頻率計(jì)在其 5 腳進(jìn)行測(cè)量。與直接驅(qū)動(dòng)式光電檢測(cè)相比 ,由于在光敏管之后增加了交流放大 ,因而接收靈敏 度大為提高。同時(shí)也防止了環(huán)境光對(duì)光電檢測(cè)器的影響 ,使檢測(cè)器可在較強(qiáng)環(huán)境 光下正常工作。采用上述方案構(gòu)成的光電檢測(cè)器的靈敏度與可靠性均能到達(dá)令人 滿意的結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用中，該電路能在距檢測(cè)光電頭50mm以外準(zhǔn)確的分辨出直徑 為0、5mmt勺電子元件引線。原理：圖4為紅外接收解調(diào)控制電路。圖中，IC1就是LM567。LM567就是一片鎖 相環(huán)電路,采用 8腳雙列直插塑封。其、腳外接的電阻與電容決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f2,f21/1、1RC其

11、、腳通常分別通過一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)與環(huán)路單級(jí)低通濾波網(wǎng)絡(luò)。腳所接電容 決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬 ：電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。腳所接電容的容量應(yīng)至少就是腳電容的2倍。腳就是輸入端 , 要求輸入信號(hào)>25mV腳就是邏輯輸出端，其內(nèi)部就是一個(gè)集電極開路的三極管，允許最大灌 電流為100mA LM567的工作電壓為4、759V,工作頻率從直流到500kHz,靜態(tài)工作電流約8mA LM567的 內(nèi)部電路及詳細(xì)工作過程非常復(fù)雜,這里僅將其根本功能概述如下：當(dāng)LM567的腳輸入幅度?25mV頻 率在其帶寬內(nèi)的信號(hào)時(shí) ,腳由高電平變成低電平，腳輸出經(jīng)頻率/電壓變換的調(diào)制信號(hào)；如果在器件的 腳輸入音頻信號(hào)，那么在腳輸出受腳輸入調(diào)制信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻方波信號(hào)。在圖4的電路中我們僅利用了 LM567接收到相同頻率的載波信號(hào)后腳電壓由高變低這一特性，來形成對(duì)控制對(duì)象的控制。弄清了 LM567的根本工作原理與功能后,再來分析圖4電路便 非常簡單了。IC1就是紅外接收頭，它接收發(fā)射器發(fā)出的紅外信號(hào)，其中心頻率與發(fā)射器載波頻