一種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置，控制增益調(diào)整放大器包括：紅外接收模塊、初級放大模塊、增益控制模塊、增益調(diào)整模塊、次級放大模塊，紅外接收模塊、放大模塊、增益控制模塊、增益調(diào)整模塊及次級放大模塊依次連接，增益調(diào)整模塊連接初級放大模塊和次級放大模塊。本實(shí)用新型以控制增益調(diào)整放大器來代替現(xiàn)有紅外真多點(diǎn)觸摸屏中實(shí)現(xiàn)紅外真多點(diǎn)觸摸功能的相關(guān)模塊，根據(jù)輸入的紅外光信號對其進(jìn)行放大增益調(diào)整，以保持紅外光信號的一致性，有利于整體電路的信號傳輸；其大大推動紅外真多點(diǎn)觸摸模塊的應(yīng)用領(lǐng)域及市場競爭力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的智能控制，降低成本，性價比高。
【專利說明】—種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及觸控裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，在20世紀(jì)90年代初，出現(xiàn)一種全新的人機(jī)交互技術(shù)——觸摸屏技術(shù)。利用這種觸摸屏技術(shù)用戶只需在顯示屏上的圖標(biāo)或文字上輕輕一點(diǎn)，計算機(jī)就能按照輸入的指示進(jìn)行相關(guān)操作，其完全擺脫了鍵盤和鼠標(biāo)的束縛，使用范圍廣，使人機(jī)交互更加方便快捷。
[0003]隨著觸控產(chǎn)品技術(shù)日漸成熟，對觸控產(chǎn)品的功能、性能和成本要求也越來越高。目前已經(jīng)形成的各種商業(yè)化的觸摸屏技術(shù)包括:電阻技術(shù)觸摸屏、表面電容技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、表面聲波(SAW)技術(shù)觸摸屏等等。其中，紅外線技術(shù)觸摸屏價格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，對于工作環(huán)境有一定的要求，在一個不平整的工作臺面上使用時容易影響觸摸使用效果等不良現(xiàn)象。電容技術(shù)觸摸屏設(shè)計構(gòu)思合理，但其圖像失真問題很難得到根本解決。電阻技術(shù)觸摸屏定位準(zhǔn)確，但其價格頗高，且怕刮易損。表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適于各種場合；其缺點(diǎn)是屏幕表面如果有水滴和塵土?xí)褂|摸屏變的遲鈍，甚至不工作。
[0004]在紅外線技術(shù)觸摸屏的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的紅外真多點(diǎn)觸摸屏則逐漸成為觸摸屏產(chǎn)品主流的發(fā)展趨勢。低成本高性能的紅外真多點(diǎn)觸摸屏(也叫真多點(diǎn)紅外觸摸屏)已成為教育行業(yè)、商業(yè)會議中不可缺少的部分。紅外真多點(diǎn)觸摸屏(infrared mult1-touch，IRMT)是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸；其不受電流、電壓和靜電干擾，適宜惡劣的環(huán)境條件。
[0005]但是，真多點(diǎn)紅外觸摸屏成本與普通單點(diǎn)紅外觸摸屏成本上增幅較大，且增益調(diào)整功能并不完善，不能保證其信號的一致性，對實(shí)際觸摸點(diǎn)以及觸摸偽點(diǎn)不易分辨，易在多點(diǎn)使用中產(chǎn)生觸摸偽點(diǎn)的等不良現(xiàn)象。
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置，以解決現(xiàn)有紅外觸摸裝置在觸摸時實(shí)現(xiàn)真多點(diǎn)觸控時增益功能不完善，易在多點(diǎn)使用中產(chǎn)生觸摸偽點(diǎn)的現(xiàn)象等，紅外光信號易受到外界因素干擾，且觸摸效果一致性差，或者現(xiàn)有紅外真多點(diǎn)觸摸模塊成本較高的問題。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0009]一種控制增益調(diào)整放大器，其包括:
[0010]用于將接收的紅外光信號轉(zhuǎn)換成有效電信號并進(jìn)行放大的紅外接收模塊；
[0011]用于對紅外接收模塊輸出的有效電信號進(jìn)行跟隨、阻抗匹配，減少前段負(fù)載功耗以及進(jìn)行初級放大的初級放大模塊；
[0012]用于對初級放大模塊輸出的有效電信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果設(shè)置增益調(diào)整模塊的通道的增益控制模塊；
[0013]用于將初級放大模塊輸出的有效電信號按設(shè)置的通道進(jìn)行傳輸，根據(jù)所述通道對有效電信號進(jìn)行增益調(diào)整的增益調(diào)整模塊；
[0014]用于對增益調(diào)整模塊輸出的有效電信號進(jìn)行放大并輸出的次級放大模塊；
[0015]所述紅外接收模塊、初級放大模塊、增益控制模塊、增益調(diào)整模塊、次級放大模塊依次連接，所述增益調(diào)整模塊連接紅外接收模塊和初級放大模塊。
[0016]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述所述紅外接收模塊包括紅外接收二極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、多路選擇器、第一三極管、第二三極管、第三三極管和開關(guān)芯片；所述紅外接收二極管的負(fù)極連接5V電源端，紅外接收二極管的正極通過第一電容連接多路選擇器的XO端，多路選擇器的VCC端連接5V電源端，多路選擇器的X端通過第二電容連接第一三極管的基極，第一三極管的發(fā)射極通過第一電阻接地、還通過第三電容連接第二三極管的基極，第一三極管的集電極連接5V電源端，所述第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極通過第二電阻連接5V電源端、還通過第四電容連接第三三極管的基極，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極連接開關(guān)芯片的Y端、還通過第三電阻連接5V電源端，開關(guān)芯片的Z端連接初級放大模塊。
[0017]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述初級放大模塊包括第一比較器、第二比較器、第五電容、第六電容、第七電容、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻；所述第一比較器的同相輸入端通過第五電容連接開關(guān)芯片的Z端、還通過第四電阻接地，所述第一比較器的反相輸入端通過第五電阻連接第一比較器的輸出端，第六電容與第五電阻并聯(lián)，第一比較器的輸出端通過第六電阻連接第二比較器的同相輸入端，第二比較器的反相輸入端通過第七電阻接地、還通過第八電阻連接第二比較器的輸出端，第七電容與第八電阻并聯(lián)，第二比較器的輸出端連接增益控制模塊和增益調(diào)整模塊。
[0018]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述增益控制模塊包括第三比較器、第四比較器、第五比較器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻；所述第三比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第三比較器的反相輸入端通過第九電阻連接5V電源端、還通過第十電阻接地，第三比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第四比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第四比較器的反相輸入端通過第十一電阻連接5V電源端、還通過第十二電阻接地，第四比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第五比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第五比較器的反相輸入端通過第十三電阻連接5V電源端、還通過第十四電阻接地，第五比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊。
[0019]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述增益控制模塊包括第三比較器、第四比較器、第五比較器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻；所述第三比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第三比較器的反相輸入端通過第九電阻連接5V電源端、還通過第十電阻接地，第三比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第四比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第四比較器的反相輸入端通過第十一電阻連接5V電源端、還通過第十二電阻接地，第四比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第五比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第五比較器的反相輸入端通過第十三電阻連接5V電源端、還通過第十四電阻接地，第五比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊。
[0020]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述增益調(diào)整模塊包括增益通道控制邏輯芯片、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻和第二十四電阻；所述增益通道控制邏輯芯片的A端連接第五比較器的輸出端，增益通道控制邏輯芯片的B端連接第四比較器的輸出端，增益通道控制邏輯芯片的C端連接第三比較器的輸出端，增益通道控制邏輯芯片的XO端連接第二比較器的輸出端，第十五電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的XO端與Xl端之間，第十六電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的Xl端與X2端之間，第十七電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X2端與X3端之間，第十八電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X3端與X4端之間，第十九電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X4端與X5端之間，第二十電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X5端與X6端之間，第二十一電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X6端與X7端之間，增益通道控制邏輯芯片U3的X7端通過第二十二電阻接地，增益通道控制邏輯芯片的X端通過第二十三電阻連接第二比較器的輸出端、還通過第二十四電阻連接次級放大模塊。
[0021]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述次級放大模塊包括第六比較器，第二十五電阻、第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻；所述第六比較器的同相輸入端連接增益通道控制邏輯芯片的X端、還通過第二十五電阻接地，第六比較器的反相輸入端通過第二十六電阻連接第六比較器的輸出端、還通過第二十七電阻接地，第六比較器的輸出端通過第二十八電阻輸出。
[0022]所述的控制增益調(diào)整放大器中，所述第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器、第五比較器的型號均為LM833 ;所述第六比較器采用型號為LM833的放大邏輯芯片。
[0023]一種紅外真多點(diǎn)觸摸裝置，與PC終端連接，其包括所述的控制增益調(diào)整放大器；用于發(fā)射紅外光信號線的TX模塊，以及用于接收所述紅外光信號線并傳輸給所述控制增益調(diào)整放大器的RX模塊，所述RX模塊連接控制增益調(diào)整放大器，控制增益調(diào)整放大器通過接口連接PC終端。
[0024]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置，以控制增益調(diào)整放大器來代替現(xiàn)有紅外真多點(diǎn)觸摸屏中實(shí)現(xiàn)紅外真多點(diǎn)觸摸功能的相關(guān)模塊，通過紅外接收模塊將接收的紅外光信號轉(zhuǎn)換成有效電信號后傳輸給初級放大模塊；初級放大模塊對所述有效電信號進(jìn)行跟隨、阻抗匹配處理、以減少前段負(fù)載功耗，再進(jìn)行初級放大后輸出、以便后續(xù)模塊可以識別該有效電信號；增益控制模塊對初級放大模塊輸出的有效電信號進(jìn)行比較對比后對增益調(diào)整模塊通道進(jìn)行設(shè)置；增益調(diào)整模塊將初級放大模塊輸出的有效電信號按設(shè)置好的通道進(jìn)行傳輸，根據(jù)所述通道對有效電信號進(jìn)行增益調(diào)整，以保持接收到的有效電信號在無觸摸狀態(tài)下的一致性，有利于整體電路的信號傳輸。所述控制增益調(diào)整放大器大大推動紅外真多點(diǎn)觸摸模塊的應(yīng)用領(lǐng)域及市場競爭力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的智能控制，降低成本，性價比高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的紅外真多點(diǎn)觸摸裝置應(yīng)用實(shí)施例的示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制增益調(diào)整放大器應(yīng)用實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的觸摸偽點(diǎn)和實(shí)際觸摸點(diǎn)的示意圖。
[0028]圖4a為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的紅外真多點(diǎn)觸摸裝置對紅外光信號進(jìn)行傳輸?shù)氖疽鈭D。
[0029]圖4b為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制增益調(diào)整放大器中紅外接收模塊的一部分電路圖。
[0030]圖4c為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制增益調(diào)整放大器中紅外接收模塊的另一部分電路圖。
[0031]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制增益調(diào)整放大器中初級放大模塊的電路圖。
[0032]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制增益調(diào)整放大器中增益控制模塊與增益調(diào)整模塊的電路圖。
[0033]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制增益調(diào)整放大器中次級放大模塊的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]本實(shí)用新型提供一種控制增益調(diào)整放大器及紅外真多點(diǎn)觸摸裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0035]本實(shí)施例提供一種控制增益調(diào)整放大器來代替現(xiàn)有紅外真多點(diǎn)觸摸屏中實(shí)現(xiàn)紅外真多點(diǎn)觸摸功能的相關(guān)模塊，以降低現(xiàn)有紅外真多點(diǎn)觸摸屏的成本，提高其性能。請同時參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的紅外真多點(diǎn)觸摸裝置20內(nèi)設(shè)置有控制增益調(diào)整放大器10。所述控制增益調(diào)整放大器10通過接口 13連接PC終端11，PC終端11與顯示器終端12連接。所述控制增益調(diào)整放大器10包括紅外接收模塊100、初級放大模塊200、增益控制模塊300、增益調(diào)整模塊400和次級放大模塊500。所述紅外接收模塊100、初級放大模塊200、增益控制模塊300、增益調(diào)整模塊400、次級放大模塊500依次連接，所述增益調(diào)整模塊400連接紅外接收模塊100和初級放大模塊200。
[0036]所述紅外接收模塊100將接收的紅外光信號轉(zhuǎn)化為有效電信號。由于紅外接收模塊100接收的紅外光信號非常微弱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的有效電信號也非常微弱，在進(jìn)入控制增益調(diào)整放大器內(nèi)的其他模塊之前，需要對有效電信號進(jìn)行一次信號放大，放大后的有效電信號再傳輸?shù)匠跫壏糯竽K200。初級放大模塊200對所述有效電信號進(jìn)行跟隨、阻抗匹配，以減少前段負(fù)載功耗，并且濾波掉部分紅外接收模塊100接收到的不需要的紅外光信號轉(zhuǎn)化的電信號；之后對所述有效電信號進(jìn)行初級放大后輸出給增益控制模塊300，以保證接收的紅外光信號在沒有任何觸摸的條件下可以被完整的接收識別。由于初級放大模塊200是將所有需要的有效電信號接收過來，有效電信號之間存在信號不一致的情況，會直接影響到紅外觸摸感應(yīng)裝置的使用效果。因此，本實(shí)施例通過增益控制模塊300對初級放大模塊200輸出的有效電信號進(jìn)行比較并輸出一組比較電平，該比較電平由3個電平信號組成。增益調(diào)整模塊400根據(jù)該組比較電平進(jìn)行通道設(shè)置，將初級放大模塊輸出的有效電信號按設(shè)置好的通道進(jìn)行傳輸，并根據(jù)各個通道對該有效電信號進(jìn)行增益調(diào)整，以保持接收到的有效電信號在無觸摸狀態(tài)下的一致性，有利于整體電路的信號傳輸。次級放大模塊500將增益調(diào)整過后的有效電信號再進(jìn)行一次放大后傳輸給PC終端11。由于受到增益調(diào)整的控制，所有輸出的有效電信號一致性基本保持不變，有效利于保證紅外觸摸感應(yīng)裝置的使用效果。經(jīng)過上述過程處理后的有效電信號傳輸?shù)絇C終端11進(jìn)行相應(yīng)處理后，在對應(yīng)的顯示器終端12上即可顯示出紅外真多點(diǎn)觸摸使用效果以及點(diǎn)數(shù)。
[0037]本實(shí)施例中，所述紅外真多點(diǎn)觸摸裝置20采用的掃描方式為:從左到右掃描、從下到上掃描。在紅外真多點(diǎn)觸摸裝置20的觸摸區(qū)域內(nèi)，存在大量的紅外發(fā)射信號線103，如圖3和圖4a所示。圖3中“TX — ”表示TX (transmit，傳送)模塊104 (為現(xiàn)有技術(shù))發(fā)射的紅外發(fā)射信號線103及傳輸方向，“RX—”表示RX (receive，接收)模塊105 (為現(xiàn)有技術(shù))接收的紅外發(fā)射信號線103及傳輸方向。圖3中紅外真多點(diǎn)觸摸裝置20的觸摸區(qū)域內(nèi)由TX模塊104對RX模塊105發(fā)射大量紅外發(fā)射信號線103，所述觸摸區(qū)域內(nèi)的箭頭顯示出紅外發(fā)射信號103的實(shí)際工作方向與信號強(qiáng)度。通過遮擋的紅外發(fā)射信號線103可實(shí)現(xiàn)觸摸檢測。當(dāng)用手指或者非透明的物體在觸摸區(qū)域內(nèi)操作時，所形成的遮擋點(diǎn)即為實(shí)際觸摸點(diǎn)101，同時可能由于操作問題產(chǎn)生了觸摸偽點(diǎn)102。
[0038]需要理解的是，紅外發(fā)射信號線103由TX模塊104的發(fā)射二極管發(fā)射的，其通過有效電信號反饋通道傳輸后進(jìn)入控制增益調(diào)整放大器10的電路時，在電路中通常稱為紅外光信號103。也即是說，標(biāo)號103即是紅外發(fā)射信號線、又是紅外光信號，只是其處于不同的模塊中，命名不同而已。
[0039]由于紅外真多點(diǎn)觸摸裝置20采用一對多的方式掃描，掃面方式有直線及斜線方式。當(dāng)觸摸偽點(diǎn)102產(chǎn)生時，會判斷該點(diǎn)的坐標(biāo)是否滿足一點(diǎn)六線制，如圖3所示，因此需要通過本實(shí)施提供的控制增益調(diào)整放大器對實(shí)際觸摸點(diǎn)101進(jìn)行識別，對觸摸偽點(diǎn)102進(jìn)行排除。當(dāng)出現(xiàn)某組紅外光信號不被次級放大模塊500接收時，或者因?yàn)榧t外接收模塊100因收到外界干擾導(dǎo)致紅外光信號偏小而產(chǎn)生的遮擋紅外光信號的現(xiàn)象，就會誤判將該觸摸偽點(diǎn)102、或者由于本身硬件電路設(shè)計上的不合理性導(dǎo)致產(chǎn)生的偽點(diǎn)認(rèn)定為實(shí)際觸摸點(diǎn)101，因?yàn)樾枰ㄟ^該控制增益調(diào)整放大器10對整體的紅外光信號進(jìn)行控制以及增益調(diào)整，保證其輸入的紅外光信號信號通過調(diào)整后在無觸摸下保持基本一致不變。
[0040]請繼續(xù)參閱圖4a?圖4c以及圖5、圖6和圖7，考慮到紅外光信號103可能會受到其他光干擾影響，本實(shí)施例將RX模塊105接收到的紅外光信號103通過有效電信號反饋通道發(fā)送給紅外接收模塊100來轉(zhuǎn)換成有效電信號。所述紅外接收模塊100(電路如圖4b和圖4c所示)包括紅外接收二極管D0、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、多路選擇器U1、第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3和開關(guān)芯片U2 ;所述紅外接收二極管DO的負(fù)極連接5V電源端，紅外接收二極管DO的正極通過第一電容Cl連接多路選擇器Ul的XO端，多路選擇器Ul的VCC端連接5V電源端，多路選擇器Ul的X端通過第二電容C2連接第一三極管Ql的基極，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第一電阻Rl接地、還通過第三電容C3連接第二三極管Q2的基極，第一三極管Ql的集電極連接5V電源端，所述第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的集電極通過第二電阻R2連接5V電源端、還通過第四電容C4連接第三三極管Q3的基極，第三三極管Q3的發(fā)射極接地，第三三極管Q3的集電極連接開關(guān)芯片U2的Y端、還通過第三電阻R3連接5V電源端，開關(guān)芯片U2的Z端連接初級放大模塊200。
[0041]其中，所述多路選擇器Ul的型號為74HC4051，所述第二三極管Q2和第三三極管Q3為BC848三極管。
[0042]所述紅外接收模塊100接收的紅外光信號103在經(jīng)過紅外接收二極管DO時轉(zhuǎn)化為有效電信號，然后通過多路選擇器Ul的邏輯時序?qū)⒔邮盏降拿總€有效電信號依次分別發(fā)送到下一級。多路選擇器Ul輸出的有效電信號I (此時為SR_AD_IN)由于信號非常微弱，需要進(jìn)行一次信號放大，通過上述2個BC848三極管來實(shí)現(xiàn)信號放大。開關(guān)芯片U2輸出放大后的有效電信號2 (此時為MR_AD)給初級放大模塊200。
[0043]如圖5所示，所述初級放大模塊200包括第一比較器L1、第二比較器L2、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8 ;所述第一比較器LI的同相輸入端通過第五電容C5連接開關(guān)芯片U2的Z端、還通過第四電阻R4接地，所述第一比較器LI的反相輸入端通過第五電阻R5連接第一比較器LI的輸出端，第六電容C6與第五電阻R5并聯(lián),第一比較器LI的輸出端通過第六電阻R6連接第二比較器L2的同相輸入端，第二比較器L2的反相輸入端通過第七電阻R7接地、還通過第八電阻R8連接第二比較器L2的輸出端，第七電容C7與第八電阻R8并聯(lián)，第二比較器L2的輸出端連接增益控制模塊300和增益調(diào)整模塊400。
[0044]所述第一比較器LI和第二比較器L2的型號為LM833。通過這兩個比較器及其外圍電路對有效電信號2 (此時為MR_AD)進(jìn)行進(jìn)行跟隨、阻抗匹配，有目的性的減少前段負(fù)載功耗，并且濾波掉部分紅外接收模塊100接收到的不需要的紅外光信號轉(zhuǎn)化為的電信號。以及對所述有效電信號2進(jìn)行初級放大后輸出，以保證紅外光信號在沒有任何觸摸的條件下可以被完整的接收識別。初級放大模塊200通過以上的處理將有效電信號3(此時為MR_ADl)傳輸給增益控制模塊300和增益調(diào)整模塊400。
[0045]如圖6所示，所述增益控制模塊300包括第三比較器L3、第四比較器L4、第五比較器L5、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14 ;所述第三比較器L3的同相輸入端連接第二比較器L2的輸出端，第三比較器L3的反相輸入端通過第九電阻R9連接5V電源端、還通過第十電阻RlO接地，第三比較器L3的輸出端連接增益調(diào)整模塊400 ;所述第四比較器L4的同相輸入端連接第二比較器L2的輸出端，第四比較器L4的反相輸入端通過第十一電阻Rll連接5V電源端、還通過第十二電阻R12接地，第四比較器L4的輸出端連接增益調(diào)整模塊400 ;所述第五比較器L5的同相輸入端連接第二比較器L2的輸出端，第五比較器L5的反相輸入端通過第十三電阻R13連接5V電源端、還通過第十四電阻R14接地，第五比較器L5的輸出端連接增益調(diào)整模塊400。其中，所述第三比較器L3、第四比較器L4、第五比較器L5的型號為LM833。
[0046]所述增益調(diào)整模塊400包括增益通道控制邏輯芯片U3、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二i^一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23和第二十四電阻R24 ;所述增益通道控制邏輯芯片U3的A端連接第五比較器L5的輸出端，增益通道控制邏輯芯片U3的B端連接第四比較器L4的輸出端，增益通道控制邏輯芯片U3的C端連接第三比較器L3的輸出端，增益通道控制邏輯芯片U3的XO端連接第二比較器L2的輸出端，第十五電阻R15連接在增益通道控制邏輯芯片U3的XO端與Xl端之間，第十六電阻R16連接在增益通道控制邏輯芯片U3的Xl端與X2端之間，第十七電阻R17連接在增益通道控制邏輯芯片U3的X2端與X3端之間，第十八電阻R18連接在增益通道控制邏輯芯片U3的X3端與X4端之間，第十九電阻R19連接在增益通道控制邏輯芯片U3的X4端與X5端之間，第二十電阻R20連接在增益通道控制邏輯芯片U3的X5端與X6端之間，第二i^一電阻R21連接在增益通道控制邏輯芯片U3的X6端與X7端之間，增益通道控制邏輯芯片U3的X7端通過第二十二電阻R22接地，增益通道控制邏輯芯片U3的X端通過第二十三電阻R23連接第二比較器L2的輸出端、還通過第二十四電阻R24連接次級放大模塊500。
[0047]本實(shí)施例通過三路硬件參數(shù)設(shè)置通道將有效電信號3 (此處即MR_AD1)與通道參數(shù)設(shè)置的對比值進(jìn)行比較。即第三比較器L3、第四比較器L4、第五比較器L5的同相輸入端與反相輸入端的電壓分別進(jìn)行比較當(dāng)輸入的有效電信號3為高電平且高于當(dāng)前通道設(shè)置的電平值(即反相輸入端的電壓)時，比較器(L3?L5)就會輸出一個高電平。增益通道控制邏輯芯片U3的A端、B端、C端根據(jù)比較器(L3?L5)輸出的三個高低電平組成的時序(共有8種組合)直接控制打開對應(yīng)的一個通道(如010表示通道2，即Xl端)輸入效電信號3 (此處即MR_AD1)進(jìn)行增益調(diào)整。
[0048]然后效電信號3 (此處即MR_AD1)進(jìn)入增益調(diào)整模塊的增益通道時，按其受控的增益通道進(jìn)行信號的增大或者衰減，使其信號在經(jīng)過增益后所傳輸?shù)臑榛静蛔兊男盘枴?br> [0049]增益通道控制邏輯芯片U3的X端輸出有效電信號4 (此處即MR_AD2)給次級放大模塊500進(jìn)行二次放大。所述次級放大模塊500包括第六比較器L6,第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第二十七電阻R27、第二十八電阻R28 ;所述第六比較器L6的同相輸入端連接增益通道控制邏輯芯片U3的X端、還通過第二十五電阻R25接地，第六比較器L6的反相輸入端通過第二十六電阻R26連接第六比較器L6的輸出端、還通過第二十七電阻R27接地，第六比較器L6的輸出端通過第二十八電阻R28輸出有效電信號5 (此處即MR_AD3)。其中，所述第六比較器L6采用型號為LM833的放大邏輯芯片。
[0050]通過圖4a?圖7的整個處理過程，本實(shí)施例根據(jù)輸入的紅外光信號103獲得對應(yīng)的電平信號來選擇增益調(diào)整通道，使每次輸入的信號在增益調(diào)整模塊過后保持一致性，保持信號的一致性有利于整體電路的信號傳輸。同時，所述控制增益調(diào)整放大器10可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整參考電壓值，使得紅外光信號所有的信號都可以全部被各個模塊使用，實(shí)現(xiàn)效率最大化。
[0051]如圖2所示，本實(shí)施例中，當(dāng)有效電信號通過各個模塊，在增益端進(jìn)行了反饋處理后，與硬件設(shè)置的參數(shù)保持基本不變時，有效電信號才會被控制電路所釋放傳輸?shù)较乱患?，信號將通過次級放大模塊放大后的信號傳輸?shù)絇C終端11可識別的數(shù)據(jù)信號。所述數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸?shù)絇C終端11中。
[0052]接收所述控制增益調(diào)整放大器發(fā)射出的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過PC終端11解碼譯碼后發(fā)送到PC終端11的CPU中，在CPU中進(jìn)行一系列的計算后，獲得數(shù)據(jù)信號在紅外真多點(diǎn)觸摸裝置上的實(shí)際物理坐標(biāo)值，通過PC終端11內(nèi)部的圖像處理器112輸出給顯示器終端12。PC終端11內(nèi)部的圖像處理器112通過VGA、DVI或者HDMI等視頻接口與顯示器終端12連接。顯示器終端12通過內(nèi)部自身處理后，按顯示器終端12的顯示區(qū)域與紅外真多點(diǎn)觸摸裝置的觸摸區(qū)域的比例，將紅外真多點(diǎn)觸摸裝置上實(shí)際觸摸點(diǎn)101的物理位置對應(yīng)呈現(xiàn)在顯示器終端12的顯示區(qū)域內(nèi)。顯示器終端上的觸摸點(diǎn)1011如實(shí)地反應(yīng)了紅外真多點(diǎn)觸摸裝置上實(shí)際遮擋的物理位置(即實(shí)際觸摸點(diǎn)101的物理位置)。
[0053]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，包括: 用于將接收的紅外光信號轉(zhuǎn)換成有效電信號并進(jìn)行放大的紅外接收模塊； 用于對紅外接收模塊輸出的有效電信號進(jìn)行跟隨、阻抗匹配，減少前段負(fù)載功耗以及進(jìn)行初級放大的初級放大模塊； 用于對初級放大模塊輸出的有效電信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果設(shè)置增益調(diào)整模塊的通道的增益控制模塊； 用于將初級放大模塊輸出的有效電信號按設(shè)置的通道進(jìn)行傳輸，根據(jù)所述通道對有效電信號進(jìn)行增益調(diào)整的增益調(diào)整模塊； 用于對增益調(diào)整模塊輸出的有效電信號進(jìn)行放大并輸出的次級放大模塊； 所述紅外接收模塊、初級放大模塊、增益控制模塊、增益調(diào)整模塊、次級放大模塊依次連接，所述增益調(diào)整模塊連接紅外接收模塊和初級放大模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述所述紅外接收模塊包括紅外接收二極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、多路選擇器、第一三極管、第二三極管、第三三極管和開關(guān)芯片；所述紅外接收二極管的負(fù)極連接5V電源端，紅外接收二極管的正極通過第一電容連接多路選擇器的XO端，多路選擇器的VCC端連接5V電源端，多路選擇器的X端通過第二電容連接第一三極管的基極，第一三極管的發(fā)射極通過第一電阻接地、還通過第三電容連接第二三極管的基極，第一三極管的集電極連接5V電源端，所述第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極通過第二電阻連接5V電源端、還通過第四電容連接第三三極管的基極，第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極連接開關(guān)芯片的Y端、還通過第三電阻連接5V電源端，開關(guān)芯片的Z端連接初級放大模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述初級放大模塊包括第一比較器、第二比較器、第五電容、第六電容、第七電容、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻；所述第一比較器的同相輸入端通過第五電容連接開關(guān)芯片的Z端、還通過第四電阻接地，所述第一比較器的反相輸入端通過第五電阻連接第一比較器的輸出端，第六電容與第五電阻并聯(lián)，第一比較器的輸出端通過第六電阻連接第二比較器的同相輸入端，第二比較器的反相輸入端通過第七電阻接地、還通過第八電阻連接第二比較器的輸出端，第七電容與第八電阻并聯(lián)，第二比較器的輸出端連接增益控制模塊和增益調(diào)整模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述增益控制模塊包括第三比較器、第四比較器、第五比較器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻；所述第三比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第三比較器的反相輸入端通過第九電阻連接5V電源端、還通過第十電阻接地，第三比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第四比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第四比較器的反相輸入端通過第十一電阻連接5V電源端、還通過第十二電阻接地，第四比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第五比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第五比較器的反相輸入端通過第十三電阻連接5V電源端、還通過第十四電阻接地，第五比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述增益控制模塊包括第三比較器、第四比較器、第五比較器、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻；所述第三比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第三比較器的反相輸入端通過第九電阻連接5V電源端、還通過第十電阻接地，第三比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第四比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第四比較器的反相輸入端通過第十一電阻連接5V電源端、還通過第十二電阻接地，第四比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊；所述第五比較器的同相輸入端連接第二比較器的輸出端，第五比較器的反相輸入端通過第十三電阻連接5V電源端、還通過第十四電阻接地，第五比較器的輸出端連接增益調(diào)整模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述增益調(diào)整模塊包括增益通道控制邏輯芯片、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻和第二十四電阻；所述增益通道控制邏輯芯片的A端連接第五比較器的輸出端，增益通道控制邏輯芯片的B端連接第四比較器的輸出端，增益通道控制邏輯芯片的C端連接第三比較器的輸出端，增益通道控制邏輯芯片的XO端連接第二比較器的輸出端，第十五電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的XO端與Xl端之間，第十六電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的Xl端與X2端之間，第十七電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X2端與X3端之間，第十八電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X3端與X4端之間，第十九電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X4端與X5端之間，第二十電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X5端與X6端之間，第二十一電阻連接在增益通道控制邏輯芯片的X6端與X7端之間，增益通道控制邏輯芯片U3的X7端通過第二十二電阻接地，增益通道控制邏輯芯片的X端通過第二十三電阻連接第二比較器的輸出端、還通過第二十四電阻連接次級放大模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述次級放大模塊包括第六比較器，第二十五電阻、第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻；所述第六比較器的同相輸入端連接增益通道控制邏輯芯片的X端、還通過第二十五電阻接地，第六比較器的反相輸入端通過第二十六電阻連接第六比較器的輸出端、還通過第二十七電阻接地，第六比較器的輸出端通過第二十八電阻輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制增益調(diào)整放大器，其特征在于，所述第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器、第五比較器的型號均為LM833 ;所述第六比較器采用型號為LM833的放大邏輯芯片。
9.一種紅外真多點(diǎn)觸摸裝置，與PC終端連接，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的控制增益調(diào)整放大器；用于發(fā)射紅外光信號線的TX模塊，以及用于接收所述紅外光信號線并傳輸給所述控制增益調(diào)整放大器的RX模塊，所述RX模塊連接控制增益調(diào)整放大器，控制增益調(diào)整放大器通過接口連接PC終端。
【文檔編號】H03G3/30GK203984363SQ201420411029
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】何利民, 方永琪, 曾冉冉 申請人:深圳中電數(shù)碼顯示有限公司