1、红外避障电路方案一：D1 发射红外线，D2 接收红外信号。LM567 第、脚为译码中心频率设定端，一般通过调整其外接可变电阻 W 改变捕捉的中心频率。图中红外载波信号来自 LM567 的第 5 角，也即载波信号与捕捉中心频率一致，能够极大的提高抗干扰特性。音频译码器 LM567 作用器要领1、LM567 输出部分与普通数字 IC 等有所不同，其内部是一个集电极开路的 NPN 型三极管，使用时，脚与正电源间必须接一电阻或者其它负载，才能保证 IC 译码后输出低电平。2、实验表明：LM567 接通电源瞬间，脚会输出一低电平脉冲。因此，用于作遥控器译码控制时，应在输出端后加装 RC 积分延时电路，以
2、免每次断电后，重新复电时产生误动作。3、LM567 第、脚为译码中心频率设定端，一般通过调整其外接可变电阻 W 改变频率，经笔者实验发现，当 W 阻值变为 0 或无限大时，脚电平状态即使无信号输入时也会变为低电平，因此，在调整 W 时，不能使其短路或开路。4、LM567 的工作电压对译码器的中心频率有所影响，故最好采用稳压供电。5、LM567脚外接电容决定着锁相环捕捉带宽，容量越小，捕捉带宽越宽，但使用时，不可为增大捕捉带宽而一味减小电容容量，否则，不但会降低抗干扰能力，严重时还会出现误触发现象，降低整机的可靠性1. 概述 集成锁相环路解码器 LM567 是美国国家半导体公司生产的 56 系列
3、集成锁相环路中的一种，其同类产品还有美国 Signetics 公司的 SE567/INE567 等。LM567 是一个高稳定性的低频集成锁相环路解码器，由于其良好的噪声抑制能力和中心频率稳定性而被广泛应用于各种通讯设备中的解码以及 AM、FM 信号的解调电路中。 2. LM567 内部结构及工作原理 LM567 为 8 脚直插式封装，其内部结构、引脚定义及外围元件连接方法如图1 所示。 LM567 内部包含了两个鉴相器 PD1 及 PD2、放大器 AMP、电压控制振荡器 VCO 等单元电路。鉴相器 PD1、PD2 均采用双平衡模拟乘法器电路，在输入小信号情况下(约几十 mV)，其输出为正弦鉴相
4、特性，而在输入大信号情况下(几百 mV 以上)，其输出转变为线性(三角)鉴相特性。锁相环路输出信号由电压控制振荡器 VCO产生，电压控制振荡器的自由振荡频率(即无外加控制电压时的振荡频率)与外接定时元件 RTCT 的关系式为： f01/1.1RTCT 选用适当的定时元件，可使 LM567 的振荡频率在 0.01Hz500kHz 范围内连续变化。电路工作时，输入信号在鉴相器 PD1 中与 VCO 的输出信号鉴相，相差信号经滤波回路滤波后，成为与相差成一定比例的电压信号，用于控制 VOC 输出频率 f0 跟踪输入信号的相位变化。若输入信号频率落在锁相环路的捕获带内，则环路锁定，在振荡器输出频率与输
5、入频率相同时，二者之间只有一定相位差而无频率差。 环路用于 FM 信号解调时，脚 2 输出的经过滤波后的相差信号可作为 FM 解调信号的输出，而当环路用于单音解调时，电路则利用 PD2 输出的相差信号。 PD2 的工作方式与 PD1 略有不同，它是利用压控振荡器输出的信号 f0 经 90移相后再与输入信号进行鉴相，是一正交鉴相器。在环路锁定情况下，PD2 的两个输入信号在相位上相差约为 90，因而 PD2 的输出电压达到其输出范围内的最大值，再经运算放大器 AMP 反相，在其输出端输出一个低电平。AMP 的输出端为 OC 输出方式，低电平输出时可吸收最大 100mA 的输出电流。该端口的低电平
6、输出信号除可由上拉电阻转换为电压信号以与 TTL 或 CMOS 接口电路相匹配外，还可直接驱动 LED 及小型继电器等较大负载。LM567 的电气参数如表 1 所列。值得一提的是，接在 2 脚的环路滤波电容 C2 与内部电阻一道构成锁相环路的RC 积分滤波器，该滤波器时间常数的大小在很大程度上决定了锁相环路的环路带宽 BW 的大小。当 BW 较大时，捕获范围大而稳定性差。减小 BW 则正好相反，其稳定性较好而捕获范围变小。LM567 的环路带宽 BW 可由下式计算： BW=1070(Vif0C2)1/2 式中，Vi 为输入信号的幅值(rms) C2 为滤波电容的容量(单位为 F) 实际上，由上
7、式计算得出的并不是环路带宽 BW 的实际值，而是环路带宽 BW 与环路中心频率 f0 的百分比，其值再乘上 100才是锁相环路的实际捕获带宽。实际应用中调整 C2 的大小可使 BW 在 04范围内变化。BW 宽度与 f0C2 乘积之间的关系如图 2。LM567 在正常工作时的最小输入信号为 20mV。当用于单音解码时，其工作特性为：当 LM567 信号输入端加入幅度为 20mV 以上的交流信号且频率落入 f0BW 范围内时，输出端输出一个低电平的检测信号，这就是所谓的“频率继电器”特性。利用这一特性，LM567 可广泛应用于各种低频单一频率信号的解码。3. LM567 的应用 根据实际工作需要
8、，我们利用 LM567 的“频率继电器”工作方式，设计了一个脉冲光电检测电路，用于生产线上工作的计数及工位检测。具体电路如图 3 所示。 检测中的红外光源由红外发光管 D 提供，其驱动信号来自一个由 CMOS 门构成的振荡器，重复频率约为 10kHz。采用脉冲信号驱动红外发光管，除了利用锁相环路解码以提高检测灵敏度并消除背景光的干扰外，还能使发光管在平均输入功率不变的情况下比直流驱动方式增加 1 倍的瞬时发射功率。在接收端，为提高检测灵敏度，在光敏接收监视至锁相环路解码器之间插入一级交流放大器，以对光敏接收管接收到的微弱信号进行放大。当锁相环路解码器输入信号的幅度大于 20mV(rms)且频率
9、落入锁相环路的捕获带时，环路立即对输入信号锁定。锁定后，PD2 的两输入信号成为相位差为 90的同频正交信号。经过鉴相，在输出端输出低电平，即为检测输出信号，捕获带的带宽 BW 与光电检测器的工作性能有很大关系。一般来说，捕获带越窄，环路抗干扰性就越强。但过窄的捕获带会使发射端驱动信号重复频率 f0 在外界温度、电源电压及元器件老化等因素影响下发生漂移，从而导致捕获困难，严重时电路可能无法正常工作，因而需要折衷考虑。一般在 13为宜，在我们的电路中 BW 宽度约为 2。实际使用中，可通过调节电位器 W 以使 LM567 的中心频率 f0 与发射端的驱动信号同频。LM567 的中心频率可用频率计
10、在其 5 脚进行测量。 与直接驱动式光电检测相比，由于在光敏管之后增加了交流放大，因而接收灵敏度大为提高。同时也防止了环境光对光电检测器的影响，使检测器可在较强环境光下正常工作。采用上述方案构成的光电检测器的灵敏度和可靠性均能达到令人满意的结果。实际应用中，该电路能在距检测光电头 50mm 以外准确的分辨出直径为 0.5mm 的电子元件引线。原理：图 4 为红外接收解调控制电路。图中，IC1 是 LM567。LM567 是一片锁相环电路，采用 8 脚双列直插塑封。其、脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率 f2，f21/1.1RC。其、脚通常分别通过一电容器接地，形成输出滤波网络和环
11、路单级低通滤波网络。脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。脚所接电容的容量应至少是脚电容的 2 倍。脚是输入端，要求输入信号25mV。脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为 100mA。LM567 的工作电压为 4.759V，工作频率从直流到 500kHz，静态工作电流约 8mA。LM567的内部电路及详细工作过程非常复杂，这里仅将其基本功能概述如下：当 LM567 的脚输入幅度25mV、频率在其带宽内的信号时，脚由高电平变成低电平，脚输出经频率/电压变换的调制信号；如果在器件的脚输入音频信号，则在脚输出受脚输入调制信号调制的调频方波信号。在图
12、4 的电路中我们仅利用了 LM567 接收到相同频率的载波信号后脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制。弄清了 LM567 的基本工作原理和功能后，再来分析图 4 电路便非常简单了。IC1 是红外接收头，它接收发射器发出的红外信号，其中心频率与发射器载波频率 f0 相同，经 IC1 解调后，在输出端 OUT 输出频率为f1 的方波信号， 也就是与图 1 中 A 点波形相同的信号。我们将 LM567 的中心频率调到与发射器中“与非”门 1、2 振荡频率相同，即使 f2= f1。则当发射器发射信号时，LM567 便开始工作，脚由高电平变为低电平，利用这个变化的电平便可去控制各种对象。利用图
13、 4 的电路，我们可以做成遥控开关，遥控家里的各种家用电方案二：红外线遥控电路图:由常规集成电路组成的单通道红外遥控电路。这种遥控电路不需要使用较贵的专用编译码器，因此成本较低。单通道红外遥控发射电路如图 1 所示。在发射电路中使用了一片高速 CMOS型四重二输入“与非”门 74HC00。其中“与非”门 3、4 组成载波振荡器，振荡频率 f0 调在 38kHz 左右；“与非”门 1、2 组成低频振荡器，振荡频率 f1 不必精确调整。f1 对 f0 进行调制，所以从“与非”门 4 输出的波形是断续的载波，这也是经红外发光二极管传送的波形。几个关键点的波形如图 2 所示，图中 B波形是 A 点不加
14、调制波形而直接接高电平时 B 点输出的波形。由图 2 可以看出，当 A 点波形为高电平时，红外发光二极管发射载波；当 A 点波形为低电平时，红外发光二极管不发射载波。这一停一发的频率就是低频振荡器频率f1。 在红外发射电路中为什么不采用价格低廉的低速 CMOS 四重二输入“与非”门 CD4011，而采用价格较高的 74HC00 呢？主要是由于电源电压的限制。红外发射器的外壳有多种多样，但电源一般都设计成 3V，使用两节 5 号或 7 号电池作电源。虽然 CD4011 的标称工作电压为 318V，但却是对处理数字信号而言的。因为这里 CMOS“与非”门是用作振荡产生方波信号的，即模拟应用，所以它
15、的工作电压至少要 4.5V 才行，否则不易起振，影响使用。而 74HC 系列的CMOS 数字集成电路最低工作电压为 2V，所以使用 3V 电源便“得心应手”了。74HC00 的引脚功能如图 3 所示。图 4 为红外接收解调控制电路。图中，IC1 是 LM567。LM567 是一片锁相环电路，采用8 脚双列直插塑封。其、脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率 f2，f21/1.1RC。其、脚通常分别通过一电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。脚所接电容的容量应至少是脚电容的 2 倍。脚是输入端，要求输入信号25mV。脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为 100mA。LM567 的工作电压为 4.759V，工作频率从直流到 500kHz，静态工作电流约 8mA。LM567 的内部电路及详细工作过程非常复杂，这里仅将其基本功能概述如下：当 LM567 的脚输入幅度25mV、频率在其带宽内的信号时，脚由高电平变成低电平，脚输出经频率/电压变换的调制信号；如果在器件的脚输入音频信号，则在脚输出受脚输入调制信号调制的调频方波信号。在图 4 的电路中我们仅利用了 LM567 接收到相同频率的载波信号后脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制。 方案三
