投光電路及包含其的光電開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光電傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗的投光電路及包含其的光電開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，隨著科技的不斷進(jìn)步，低功耗產(chǎn)品成為未來產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。并且隨著傳感器產(chǎn)品向網(wǎng)絡(luò)化和無線化的發(fā)展，對(duì)于低功耗光電傳感器的需求也不斷增大。在網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用中，作為終端節(jié)點(diǎn)的低功耗光電傳感器可以降低總線負(fù)荷；而在無線化應(yīng)用中，低功耗光電傳感器還可以延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間。
[0003]圖1A-1C分別為現(xiàn)有的幾種投光脈沖的示意圖。其中，圖1A示出了通常的投光脈沖波形。圖1B與圖1C分別示出了兩種省電的投光脈沖波形。在圖1A中，投光脈沖的周期與寬度均保持不變；在圖1B中，投光脈沖的周期會(huì)受到受光信號(hào)的調(diào)制而不同；而在圖1C中，投光脈沖的周期與寬度均會(huì)受到受光信號(hào)的調(diào)制而不同。但圖1A-1C所示的三種投光脈沖，在整個(gè)發(fā)光過程中，其幅度均為恒定的。而投光脈沖的幅度可以體現(xiàn)出控制電壓或流過發(fā)光二極管的電流的大小，也即可以通過調(diào)制投光脈沖的幅度來控制投光能量，從而達(dá)到降低功耗的目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提供一種可以選擇投光脈沖幅度的低功耗投光電路及包含其的光電開關(guān)。
[0005]本實(shí)用新型的額外方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本實(shí)用新型的實(shí)踐而習(xí)得。
[0006]本實(shí)用新型一方面提供了一種應(yīng)用于光電開關(guān)中的投光電路，包括:脈沖幅度選擇器，包括:至少兩個(gè)輸入端和選擇端，分別接收至少兩個(gè)待選擇的幅度及選擇結(jié)果，所述脈沖幅度選擇器根據(jù)所述選擇結(jié)果從所述至少兩個(gè)待選擇的幅度中選擇其中之一作為所述投光電路產(chǎn)生的投光脈沖的幅度；電子開關(guān)，電性耦接于所述脈沖幅度選擇器，用于根據(jù)所述脈沖幅度選擇器選擇的所述投光脈沖的幅度，輸出相應(yīng)幅值的電壓；電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，電性耦接于所述電子開關(guān)，用于將所述相應(yīng)幅值的電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)強(qiáng)度的電流；以及電/光轉(zhuǎn)換電路，電性耦接于所述電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，用于根據(jù)所述電壓/電流轉(zhuǎn)換電路輸出的電流進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換。
[0007]于一實(shí)施例中，投光電路還包括選擇控制器，電性耦接于所述脈沖幅度選擇器的所述選擇端，以為所述脈沖幅度選擇器提供所述選擇結(jié)果；所述選擇控制器包括:比較器，用于比較受光信號(hào)電壓值與一電壓閾值；觸發(fā)器，電性耦接于所述比較器；以及邏輯器件，電性耦接于所述觸發(fā)器；其中，所述觸發(fā)器根據(jù)所述比較器的比較結(jié)果使能所述邏輯器件，所述邏輯器件根據(jù)輸入的所述光電開關(guān)的工作模式及判定周期起始位標(biāo)志來提供所述選擇結(jié)果。
[0008]于另一實(shí)施例中，所述比較器用于比較所述判定周期內(nèi)所述投光電路產(chǎn)生的第一個(gè)投光脈沖所產(chǎn)生的受光信號(hào)電壓值與所述電壓閾值，所述脈沖幅度選擇器用于選擇所述判定周期內(nèi)所述投光電路產(chǎn)生的第二個(gè)及以后的投光脈沖的幅度。
[0009]于再一實(shí)施例中，所述比較器用于比較所述投光電路產(chǎn)生的一投光脈沖所產(chǎn)生的受光信號(hào)電壓值與所述電壓閾值，所述脈沖幅度選擇器用于選擇該投光脈沖之后的投光脈沖的幅度。
[0010]于再一實(shí)施例中，所述光電開關(guān)的工作模式包括:常遮光模式和常入光模式。
[0011 ] 于再一實(shí)施例中，所述觸發(fā)器為邊沿觸發(fā)器。
[0012]于再一實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)輸入端包括第一輸入端和第二輸入端，分別接收至少兩個(gè)待選擇的幅度。
[0013]于再一實(shí)施例中，所述第一輸入端接收所述投光電路所能產(chǎn)生的投光脈沖的最大幅度，所述第二輸入端接收所述最大幅度的一半。
[0014]于再一實(shí)施例中，所述電子開關(guān)還用于調(diào)制所述投光脈沖的寬度和周期。
[0015]本實(shí)用新型另一方面提供了一種光電開關(guān)，包括上述任一種投光電路。
[0016]本實(shí)用新型提供的投光電路可以選擇投光電路的幅度，降低了投光電路的平均電流，從而降低了系統(tǒng)功耗。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的投光電路還可以根據(jù)受光信號(hào)的能量進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制，以選擇投光電路的不同幅度。此外，該投光電路還可以被存粹地用作抗飽和對(duì)策，降低受光信號(hào)的飽和現(xiàn)象，從而提高光電傳感器的檢測(cè)精度。
【附圖說明】
[0017]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本實(shí)用新型的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0018]圖1A-1C分別為現(xiàn)有的幾種投光脈沖的示意圖。
[0019]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例示出的投光電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例示出的投光電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4A和圖4B分別為常遮光模式下應(yīng)用現(xiàn)有省電的投光電路與應(yīng)用本實(shí)用新型的投光電路所發(fā)射的投光脈沖的示意圖。
[0022]圖5A和圖5B分別為常入光模式下應(yīng)用現(xiàn)有省電的投光電路與應(yīng)用本實(shí)用新型的投光電路所發(fā)射的投光脈沖的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本實(shí)用新型將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對(duì)它們的重復(fù)描述。
[0024]所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到，沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者采用其它的方法、組元等，也可以實(shí)踐本實(shí)用新型的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、或者操作以避免模糊本實(shí)用新型。
[0025]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例示出的投光電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，投光電路1包括:脈沖幅度選擇器10、電子開關(guān)12、電壓/電流(V/I)轉(zhuǎn)換電路14及電/光轉(zhuǎn)換電路16。
[0026]脈沖幅度選擇器10包括至少兩個(gè)輸入端和一個(gè)選擇端，分別用于接收不同的幅度輸入及選擇結(jié)果。脈沖幅度選擇器10根據(jù)從選擇端接收的選擇結(jié)果，從至少兩個(gè)輸入端所接收的不同幅度中選取一個(gè)幅度作為輸出。
[0027]如圖2所示，以兩種可選幅度為例，脈沖幅度選擇器10例如為一兩輸入模擬量選擇器。兩個(gè)輸入端分別為Ipt_l與Ipt_2，其中Ipt_l例如輸入投光電路1所能產(chǎn)生的投光脈沖的最大幅度\ED，Ipt_2例如輸入二分之一的最大幅度\ED。脈沖幅度選擇器10根據(jù)選擇端Sel的輸入，從Ipt_l與Ipt_2中選取其所輸出的幅度。如果選擇端Sel的輸入指示以最大幅度\ED投光，則選擇從Ipt_l輸入的幅度；否則，選擇從Ipt_2輸入的幅度。
[0028]電子開關(guān)12電性耦接脈沖幅度選擇器10，用于根據(jù)脈沖幅度選擇器10所選擇的投光脈沖的幅度，輸出相應(yīng)幅值的電壓。
[0029]電壓/電流轉(zhuǎn)換電路14電性耦接于電子開關(guān)12，用于將電子開關(guān)12輸出的相應(yīng)幅值的電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)強(qiáng)度的電流。
[0030]電/光轉(zhuǎn)換電路16電性耦接于電壓/電流轉(zhuǎn)換電路14，用于根據(jù)電壓/電流轉(zhuǎn)換電路14輸出的電流進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以進(jìn)行投光。電/光轉(zhuǎn)換電路16例如為發(fā)光二極管，但本實(shí)用新型不以此為例。
[0031]在一些實(shí)施例中，電子開關(guān)12還用于調(diào)制投光脈沖的寬度和周期。也即將投光電路1用于發(fā)射如圖1B或1C所示的省電的投光脈沖波形。
[0032]本實(shí)用新型提供的投光電路1可以選擇投光電路的幅度，降低了投光電路的平均電流，從而降低了系統(tǒng)功耗。
[0033]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例示出的投光電路的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖2所示的投光電路1不同的是，圖3所示的投光電路2還進(jìn)一步包括選擇控制器18，電性耦接于脈沖幅度選擇器10的選擇端Sel，以為脈沖幅度選擇器10提供選擇結(jié)果。其中，選擇控制器18包括:比較器182、觸發(fā)器184及邏輯器件186。
[0034]其中比較器182用于比較受光信號(hào)電壓值與一電壓閾值VTH2，電壓閾值VTH2例如為一個(gè)接近飽和的信號(hào)電平。觸發(fā)器184電性耦接于比較器182，以觸發(fā)器184為一邊沿觸發(fā)器為例說明，但本實(shí)用新型不以此為限，當(dāng)受光信號(hào)電壓值大于電壓閾值VTH2時(shí)，比較器182輸出一個(gè)上升沿，從而通過觸發(fā)器184鎖定進(jìn)入邏輯器件186。邏輯器件186的輸入變量包括受光