專利名稱：峰值保持電路和包括它的紅外線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及峰值保持電路和包括它的紅外線通信裝置。特別涉及防止對于輸入信號電平變化的誤動作的峰值保持電路和包括它的紅外線通信裝置。
圖8表示一般的紅外線接收裝置1的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖。利用光電二極管d對來自發(fā)送裝置的紅外光進行光電變換，通過與前置放大器a1耦合的電容器c0將交流分量輸入到增益可變的放大器a2中。將放大器a2的輸出用電阻r1、r2分壓并輸入到峰值保持電路ph1中。峰值保持電路ph1具有比較短的時間常數(shù)，并利用保持電容器c1保持輸入信號的峰值。
利用分壓電阻r3、r4對前述峰值保持電路ph1的保持值進行分壓，并輸入到比較器cmp1的反向輸入端上。在比較器cmp1的同相輸入端上供給通過前述分壓電阻r1、r2的放大器a2的輸出，并將比較器cmp1的輸出供給到輸出晶體管q1的基極。輸出晶體管q1的集電極通過電阻r5與高電平Vce的電源線連接，同時q1集電極與輸出端p0連接，而發(fā)射極接地。
將來自前述放大器a2的輸出輸入到具有比較長的時間常數(shù)的峰值保持電路ph2中，將保持電容器c2的保持值輸入到比較器cmp2的同相輸入端上。將預(yù)定的基準電壓Vref1供給到前述比較器cmp2的反向輸入端上，比較器cmp2在峰值保持電路ph2的保持值比前述基準電壓Vref1低時，輸出增大放大器a2的增益的AGC信號，而在ph2的保持值比Vref1高時，輸出使放大器a2增益減少的AGC信號。因此，利用這種峰值保持電路ph2捕捉外來光噪聲的峰值電平，當其電平一比前述基準電壓Vref1大時，就進行減小放大器a2的增益的AGC的動作。
在前述結(jié)構(gòu)的紅外線接收裝置1中，利用放大器a1、a2放大圖9(a)中所示的光電二極管d的光電變換輸出，如圖9(b)中參照符α1所示。另一方面，對于用參照符α2所示的峰值保持電路ph1的保持值，則利用電阻r3、r4加以分壓輸出的比較器cmp1的判別電平成為參照符a3所示。因此，通過比較器cmp1用峰值保持電路ph1的保持值的分壓值對前述放大器a2的輸出進行電平判別，判別結(jié)果用輸出晶體管q1和電阻r5進行反轉(zhuǎn)，則在輸出端p0上輸出如圖9(c)所示的低電平有效的接收信號波形。
例如，如

圖10所示，在時間分割連接多合用前述結(jié)構(gòu)的紅外線接收裝置1的紅外線通信裝置的場合，在共同的主機2和多個子機3,3,…之間進行通信時，在以主機2為接收裝置、子機3為發(fā)送裝置的場合，主機2的受光電平將隨各子機3和主機2之間的距離和指向角度不同有很大變化。
因此，如圖11(a)所示，在將來自位于較近距離或光電二極管d的正面一側(cè)的子機的紅外光切換成來自較遠距離或不在光電二極管d的正面一側(cè)的子機的紅外光時，對于用參照符α1表示的接收信號的電平變化，峰值保持電平只能如參照符α2所示變化，而檢波電平只能跟隨如參照符α3所示變化。也就是說，檢波電平追蹤來自近距離或者正面一側(cè)的子機的信號電平并保持較高的電平，當接收到信號電平小的遠距離或者不在正面一側(cè)的子機的信號時，則如圖11(b)所示，不能返回到規(guī)定的初始電平L1，出現(xiàn)在比較器cmp1發(fā)生判別錯誤、在輸出波形中產(chǎn)生誤動作的問題。
圖12是表示能解決前述問題的典型的以往技術(shù)的峰值保持電路ph11的電氣結(jié)構(gòu)方框圖。通過輸入電阻r11將輸入到輸入端p1上的輸入信號輸入到比較器cmp11的同相輸入端上。通過反饋電阻r12將從后述的比較器cmp12向輸出端p2的輸出，輸入到這種比較器cmp11的反向輸入端上。比較器cmp11在輸入信號比輸出信號高時，通過電阻r13和二極管d11向保持電容器c11供給充電電流。將比來自前述比較器cmp11的充電電流小的電流值的放電用恒流源f11與保持電容器c11并聯(lián)連接。通過作為緩沖器功能的前述比較器cmp12將保持電容器c11的端電壓輸出到輸出端p2。
另一方面，還通過電阻r14將前述比較器cmp11的輸出供給到比較器cmp13的反向輸入端，并通過電阻r15將這種比較器cmp13的同相輸入端接地。當來自比較器cmp11的輸出成為高電平時，比較器cmp13就從輸出端向電容器c12輸出低電平。通過電阻r16將這種電容器c12的輸入端上拉到高電平Vs。因此，當從比較器cmp13輸出低電平時，電容器c12瞬時地進行放電，當比較器cmp13的輸出斷開時，用c12·r16的時間常數(shù)進行充電。
將電容器c12的端電壓輸入到比較器cmp14的同相輸入端上，這種比較器cmp14在前述電容器c12的端電壓比輸入到反向輸入端上的基準電壓Vref11高時，輸出高電平，反之，輸出低電平。用電阻r17、r18對來自前述比較器cmp14的輸出進行分壓，并供給到晶體管q11的基極。這種晶體管q11的集電極通過電阻r19與前述保持電容器c11的輸入端連接，而發(fā)射極接地。
因此，在來自比較器cmp14的輸出是高電平的期間，晶體管q11與恒流源f11并聯(lián)連接，保持電容器c11進行放電，并維持在前述初始電平L1上。
在如前所述結(jié)構(gòu)的峰值保持電路ph11中，對于圖13(a)所示的輸入信號波形，比較器cmp11的輸出信號波形如圖13(b)所示，比較器cmp13的輸出信號波形如圖13(c)所示。因此，借助于調(diào)整前述時間常數(shù)c12·r16和基準電壓Vref11，在比較器cmp14中，使判定沒有檢測出輸入信號的判定時間延遲，在從沒有檢測出輸入信號的時刻t1經(jīng)過規(guī)定的時間td后的時刻t2，借助于如圖13(d)所示地導通晶體管q11并進行復(fù)位動作，能將圖13(e)所示的保持電容器c11的保持值復(fù)位到前述初始電平L1上。
因如前所述結(jié)構(gòu)的峰值保持電路ph11在復(fù)位動作時導通晶體管q11并瞬時地使保持電容器c11的電荷放電，所以這種保持值如圖14(a)中參照符α2所示，比前述初始電平L1還要低。與前述圖9(b)和圖11(a)相同，在圖14(a)中，輸入信號用參照符α1表示，檢波電平用參照符α3表示。因此，用前述比較器cmp1和晶體管q1等組成的輸出電路進行波形整形后的輸出如圖14(b)所示，存在發(fā)生錯誤脈沖的問題。
另外，將紅外線通信元件安裝在能攜帶的信息通信裝置中的需求不斷發(fā)展，為了實現(xiàn)小型低成本化，開發(fā)出受光發(fā)光元件構(gòu)成一體的能用于雙向通信的元件。圖15表示雙向通信元件11的示意結(jié)構(gòu)。在雙向通信元件11中，將裝有發(fā)送側(cè)的發(fā)光二極管及驅(qū)動它的集成電路的基板12、裝有接收側(cè)的光電二極管及接收用集成電路的基板13用樹脂等封裝成一體。
在這種結(jié)構(gòu)中，如參照符15所示，通過前述封裝樹脂等，將參照符14所示的向通信對方的通信元件的輸出光的一部分返回到受光元件側(cè)，這樣產(chǎn)生的問題是，前述峰值保持電路ph2的保持值上升，由于前述AGC動作，使放大器a2的增益下降。
也就是說，如圖16(a)所示，即使在時刻t11停止發(fā)送信號的輸出并切換成接收動作，峰值保持電路ph2的保持值仍處于如圖16(c)所示地上升的數(shù)據(jù)，從低于前述基準電壓Vref1的時刻t12起才能進行接收動作，如圖16(d)所示，對于來自圖16(b)所示的通信對方的發(fā)送信號，開始接收信號的波形整形。因此，在前述時刻t11～t12之間所示的期間成為不能接收信號的不響應(yīng)時間toff，出現(xiàn)通信裝置的性能降低的問題。
設(shè)c2為保持電容器c2的電容量、ΔVc2為由于信號輸入使該保持電容器c2的電壓上升的部分、ic為放電電流，則前述不響應(yīng)時間toff由下式求得。
toff=c2×ΔVc2/ic(1)本發(fā)明的目的是提供能防止誤動作并能改善性能的峰值保持電路和包括它的紅外線通信裝置。
為達到前述的目的，本發(fā)明的峰值保持電路，其特征在于，當保持手段捕捉住輸入信號的峰值、并且一接收到相應(yīng)于輸入切換的復(fù)位信號時，復(fù)位手段就進行所述保持手段的保持值的復(fù)位動作，所述復(fù)位手段一接收到所述復(fù)位信號就僅在預(yù)定的時間內(nèi)使所述保持手段的響應(yīng)速度提高。
采用前述的結(jié)構(gòu)，則不是用開關(guān)手段和電阻等瞬時地使保持電容器的電荷放電而是通過減小該保持手段的時間常數(shù)以改善響應(yīng)速度，使保持電容器的電荷放電。
因此，能防止保持值比規(guī)定的初始電平低的負脈沖信號，能防止誤動作。
在前述的結(jié)構(gòu)中，所述復(fù)位手段最好包括用于分別增加所述保持手段的充電電流和放電電流的恒流電路和開關(guān)手段。因此，能具體地實現(xiàn)保持手段的響應(yīng)速度的改善。
為達到前述的目的，本發(fā)明的紅外線通信裝置，其特征在于，時分多路通信用紅外線通信裝置包括對接收到的紅外線信號進行光電變換的光電變換元件、用于捕捉來自所述光電變換元件的輸出的峰值并基于其峰值設(shè)定檢波電平的峰值保持電路、和用所述檢波電平對來自所述光電變換元件的輸出進行電平判別并進行波形整形的輸出電路，所述峰值保持電路采用本發(fā)明的峰值保持電路。
采用前述的結(jié)構(gòu)，則因能進行峰值保持電路的保持值的復(fù)位動作而無負脈沖信號產(chǎn)生，所以能防止基于該保持值在檢波輸出波形中發(fā)生錯誤脈沖，適合于在多通道通信中用時間分割接收來自距離和指向角度不同的多個通信裝置的紅外線信號。
為達到前述的目的，本發(fā)明的其它的紅外線通信裝置，是具有相互一體化的受光發(fā)光元件的雙紅外線通信裝置，該裝置具有，
根據(jù)在預(yù)定的期間沒有發(fā)送信號的電平變動來檢測出該發(fā)送信號的結(jié)束、并進行接收裝置的靈敏度復(fù)原的定時計數(shù)器。
采用前述的結(jié)構(gòu)，則借助于將前述預(yù)定的期間設(shè)定成基于通信協(xié)議決定的最大無信號期間，能檢測出發(fā)送的結(jié)束，并與此相應(yīng)，能將基于發(fā)送時的紅外光從規(guī)定的初始電平變動后的峰值保持電路的保持值和接收裝置的靈敏度進行復(fù)位，能在經(jīng)過前述預(yù)定的期間后快速地轉(zhuǎn)到接收動作，能改善性能。
在前述的結(jié)構(gòu)中，所述接收裝置包括對來自受光元件的光電變換輸出進行放大的增益可變的放大器，基于所述放大器的輸出、設(shè)定檢波電平用的以比較短的時間常數(shù)進行峰值檢測的第1峰值保持電路，從所述放大器的輸出檢測噪聲電平、并根據(jù)其檢測結(jié)果控制所述放大器的增益、實現(xiàn)AGC動作用的以比較長的時間常數(shù)進行峰值檢測的第2峰值保持電路，和用由第1峰值保持電路設(shè)定的檢波電平對所述放大器的輸出進行電平判別并進行波形整形的輸出電路，所述定時計數(shù)器最好至少借助于復(fù)位所述第2峰值保持電路的保持值、進行放大器的增益的復(fù)位，并進行所述靈敏度復(fù)原。
采用前述的結(jié)構(gòu)，則借助于設(shè)定AGC電平用的第2峰值保持電路的保持值進行復(fù)位，進行放大來自受光元件的光電變換輸出的放大器的增益的復(fù)位，能使接收裝置的靈敏度返回到規(guī)定的初始電平，同時，也可以進行設(shè)定檢波電平用的第2峰值保持電路的保持值的復(fù)位。
本發(fā)明另外其它的目的、特征和優(yōu)點由后面的說明可以充分地理解。參照附圖通過下述的說明將容易明白本發(fā)明的優(yōu)點。
圖1表示本發(fā)明的一實施形態(tài)的峰值保持電路的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示圖1所示的峰值保持電路的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3(a)-圖3(c)是用于說明圖1和圖2所示的峰值保持電路的動作的波形圖。
圖4是表示能適用于圖1和圖2所示的峰值保持電路的復(fù)位電路的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5(a)-圖5(c)是用于說明圖4所示的復(fù)位電路的動作的波形圖。
圖6表示本發(fā)明的其它實施形態(tài)的紅外線通信裝置的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7(a)-圖7(d)是用于說明圖6所示的紅外線通信裝置的動作的波形圖。
圖8表示一般的紅外線接收裝置的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9(a)-圖9(c)是用于說明圖8所示的紅外線接收裝置的動作的波形圖。
圖10是用于說明基于多個紅外線通信裝置的時分多路通信的圖。
圖11(a)和圖11(b)是用于說明圖10所示的多通道通信時的問題的波形圖。
圖12是表示能解決圖11所示的問題的典型的以往技術(shù)的峰值保持電路的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13(a)-圖13(e)是用于說明圖12所示的峰值保持電路的動作的波形圖。
圖14(a)和圖14(b)是用于說明將圖12所示的峰值保持電路用于圖8所示的紅外線接收裝置中的場合的問題的波形圖。
圖15是表示小型低成本的雙向紅外線通信元件的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖16(a)-圖16(d)是用于說明將圖15所示的紅外線通信元件用于圖8所示的紅外線接收裝置中的場合的問題的波形圖。
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。
實施形態(tài)1下面，參照圖1-圖5對本發(fā)明的實施形態(tài)1進行說明。
圖1所示為本發(fā)明的一實施形態(tài)的峰值保持電路PH的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。這種峰值保持電路PH的結(jié)構(gòu)大致包括峰值保持單元21和復(fù)位單元22。加在輸入端P1的輸入信號輸入到峰值保持單元21中，將它加到比較器CMP1的同相輸入端上，將輸出端P2的輸出信號電平返回到這種比較器CMP1的反相輸入端上。當輸入信號電平比輸出信號電平高時，比較器CMP1通過整流元件D將充電電流I1供給到保持電容器C上。還將恒流源與這種保持電容器C并聯(lián)，并不斷地由恒定電流I2進行放電。I1＞I2，因此，保持電容器C保持輸入信號的峰值電平，并通過緩沖器B將其端電壓輸出到前述輸出端P2。這樣，實現(xiàn)峰值保持動作。
另一方面，與通道切換相對應(yīng)，將從外部輸入到端P3的復(fù)位信號輸入到復(fù)位單元22中，加在比較器CMP2的反向輸入端上，將基準電壓VREF1輸入到這種比較器CMP2的同相輸入端上。將開關(guān)S1和恒流源F03的串聯(lián)電路與前述保持電容器C并聯(lián)連接，此外，將開關(guān)S2和恒流源F04的串聯(lián)電路還連接到比較器CMP1的驅(qū)動電路部分上。當比較器CMP2輸出高電平時，前述開關(guān)S1、S2導通。
因此，假如前述復(fù)位信號為低于前述基準電壓VREF1的有效狀態(tài)，則比較器CMP2使前述開關(guān)S1、S2導通。由此，來自比較器CMP1的充電電流I1將加上恒流源F04的電流I4，放電電流I2將加上恒流源F03的電流I3。這樣，在復(fù)位信號輸入時，增大保持電容器C的充放電電流，并改善峰值保持電路PH的響應(yīng)速度。
圖2是表示如前所述結(jié)構(gòu)的峰值保持電路PH的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。通過緩沖用晶體管Q0將向輸入端P1的輸入信號供給到構(gòu)成差分對管的一個晶體管Q1的基極上，這種晶體管Q1的集電極與高電平Vcc的電源線23連接，其發(fā)射極與其成對的晶體管Q2的發(fā)射極一起通過晶體管Q6接地。前述晶體管Q0的發(fā)射極與前述晶體管Q1的基極連接，同時，通過恒流源F0與前述電源線23連接，而集電極接地。
另一方面，通過前述緩沖用的晶體管Q10將保持電容器C的電位輸出到輸出端P2。前述晶體管Q10的基極與前述保持電容器C的一端連接，發(fā)射極通過恒流源F2與前述電源線23連接，同時連接到輸出端P2上，而集電極接地。這種晶體管Q10的發(fā)射極與緩沖用的晶體管Q11的基極連接，這種晶體管Q11的集電極通過恒流源F3與前述電源線23上，發(fā)射極通過恒流源F5接地。前述晶體管Q11的發(fā)射極與緩沖用的晶體管Q7的基極連接，這種晶體管Q7的發(fā)射極通過恒定電流源F1與前述電源線23連接，同時與前述晶體管Q2的基極連接，而集電極接地。
因此，設(shè)VC為保持電容器C的端電壓，VBE0、VBE7、VBE10、VBE11分別為Q0、Q7、Q10、Q11的基極-發(fā)射極間的電壓，VP為輸入端P1的端電壓，則晶體管Q1、Q2的基極電位VB1、VB2為VB1=VP+VBE0=VP+VBE(2)VB2=VC+VBE10-VBE11+VBE7=VC+VBE(3)由恒流源F0、F1、F2、F3、F5向晶體管Q0、Q7、Q10、Q11供給恒定電流，在上式中，設(shè)VBE0=VBE7=VBE10=VBE11=VBE。
因此，對應(yīng)于前述輸入信號的電壓變化，保持電容器C進行充放電，并且該保持電容器C的端電壓與輸入信號相平衡。
晶體管Q2的集電極通過晶體管Q4與前述電源線23連接。這種晶體管Q4與晶體管Q3一起構(gòu)成電流鏡電路，晶體管Q3的的發(fā)射極與前述電源線23連接，而基極和發(fā)射極通過晶體管Q5接地。在前述電源線23和接地線24之間恒流源F4、電阻R1、R2和晶體管Q12構(gòu)成串聯(lián)電路，將該串聯(lián)電路的電阻R1、R2的連接點的電位供給到這種晶體管Q5和前述晶體管Q6的基極上。此外，在這種串聯(lián)電路中，電阻R2和晶體管Q12的連接點的電位供給到與保持電容器C并聯(lián)連接的放電用的晶體管Q9的基極上。通過作為前述整流元件D的二極管連接的晶體管Q8將晶體管Q4的集電極電流供給保持電容器C。
因此，在如前所述結(jié)構(gòu)的峰值保持單元21中，由恒流源F4規(guī)定的電流I0和由電阻R1、R2決定的電流I1、I5、I2分別流過前述晶體管Q5、Q6、Q9中。設(shè)定晶體管Q5和晶體管Q6的面積比為1∶2。因此，在輸入信號電平比保持電容器C的保持值高時，用從晶體管Q4通過晶體管Q8流過的充電電流I1和通過晶體管Q9流過的放電電流I2的差I(lǐng)1-I2進行充電，在前述輸入信號電平比保持值低時，用I2進行放電。
在復(fù)位單元22中，將輸入前述端P3的復(fù)位信號供給到差分對管的一個晶體管Q20的基極。這種晶體管Q20的基極還通過上拉電阻R6與前述高電平Vcc的電源線23連接，而集電極通過電阻R3與前述電源線23連接，其發(fā)射極則和構(gòu)成前述差分對管的另一個晶體管Q19的發(fā)射極一起通過恒定電流源F6接地。前述晶體管Q19的集電極與前述電源線23連接，在前述電源線23和接地線24之間由電阻R4和晶體管Q18、Q21、Q22構(gòu)成串聯(lián)電路，將該串聯(lián)電路的晶體管Q18、Q21的連接點的電位供給到Q19的基極上。前述晶體管Q18和晶體管Q23構(gòu)成電流鏡電路，這種晶體管Q23的發(fā)射極通過電阻R7與前述電源線23連接，而基極和集電極通過恒流源F7接地。晶體管Q21、Q22分別與二極管連接，因此，將2VBE(VBE是晶體管Q21、Q22的基極-發(fā)射極間的電壓，大約為0.7V)供給到前述晶體管Q19的基極。
設(shè)置和前述晶體管Q23構(gòu)成電流鏡電路的晶體管Q17，這種晶體管Q17的發(fā)射極通過電阻R3與前述電源線23連接，而集電極通過電阻R5和晶體管Q16的并聯(lián)電路。晶體管Q16與晶體管Q13、Q14、Q15構(gòu)成電流鏡電路，并且這些晶體管Q13、Q14、Q15分別與前述晶體管Q5、Q6、Q9并聯(lián)設(shè)置。晶體管Q13、Q14和晶體管Q15的面積比為例如2∶1。
因此，將低電平有效的復(fù)位信號供給到端P3上，假如該端P3在2VBE以下，則晶體管Q20斷開，晶體管Q19導通，通過晶體管Q17使由晶體管Q20旁路的電流流過電阻R5，由此，晶體管Q16的基極電壓上升，晶體管Q16導通。由此，晶體管Q13、Q14、Q15導通，在流過前述晶體管Q5、Q6、Q9的電流I1、I5、I2上分別加上基于這些晶體管Q13、Q14、Q15的電流I4、I6、I3。
這里，能用保持電容器C的電容、電壓變化量ΔV和電流I表示峰值保持單元21的響應(yīng)時間τ。
τ=C×ΔV/I(4)如在前述圖1說明的那樣，借助于如前所述增加電流I，能加速峰值保持單元21的響應(yīng)速度。根據(jù)前述式(4)，借助于將電流I例如增加到10倍，則響應(yīng)時間τ成為1/10，與通常流過的電流I1、I5、I2相比，將在前述復(fù)位單元22中附加的電流I4、I6、I3設(shè)定成這樣充分大的值。
這樣，能使充電電流和放電電流同時增加，在圖3(a)中，對于用參照符α1表示的輸入信號波形的電平的大的切換，借助于如在時刻T1所示進行復(fù)位動作，能防止用參照符α2表示的保持值比初始電平L1更低。由此，在前述那樣的紅外線通信裝置中使用這種峰值保持電路PH的場合，檢波電平也不會低到參照符α3所示的那樣，對于用參照符α1表示的輸入信號波形，如圖3(b)所示，能得到?jīng)]有錯誤脈沖的輸出波形。
這時，如用圖3(c)放大所示，按照前述式(4)相關(guān)的說明，借助于使電流I變化，能將保持電容器C的保持值的變化，從參照符α2改變?yōu)棣?1或α22所示的那樣，能將前述響應(yīng)時間τ即復(fù)位結(jié)束時間從時刻T2改變?yōu)樗娜我獾臅r刻T3或T4。
如前所述，在峰值保持電路PH中，峰值保持單元21的比較器CMP1對輸入信號和輸出信號進行比較，在輸入信號高時將充電電流I1供給電容器C。電容器C再由放電電流I2進行放電。在由輸入切換等進行復(fù)位動作時，復(fù)位單元22的比較器CMP2將比較器CMP1的電流驅(qū)動量、即充電電流增加I4，放電電流也增加I3。因I4＞I1而且I3＞I2，所以峰值保持單元21在復(fù)位時響應(yīng)速度加快、即時間常數(shù)減小，能防止在使電荷瞬時放電的場合中產(chǎn)生的保持值的下降，并同時能使電容器C的保持值快速地返回到初始電平。因此，在用于紅外線接收裝置的檢波電平等的峰值保持電路PH中，能防止由于保持電容器C的復(fù)位的誤動作。
此外，也可以借助于對波形整形后的脈沖進行計數(shù)等檢測出發(fā)送信號的結(jié)束生成前述復(fù)位信號，也可以例如圖4的復(fù)位電路31所示，從波形整形后的脈沖的結(jié)束開始到由延遲定時器規(guī)定的時間計數(shù)后，進行輸出。這種復(fù)位電路31將在前述圖3(b)所示的波形整形后的脈沖的反向信號供給到輸入端P11上，進行動作。
通過二極管連接的晶體管Q31將被輸入的信號供給到延遲電容器C11的一端上。這種電容器C11的一端還與差分對管的一個晶體管Q32的基極連接，同時通過恒流源F11接地。前述晶體管Q32的集電極與高電平Vcc的電源線32連接，而發(fā)射極與成對的晶體管Q33的發(fā)射極一起通過恒流源F12接地。將輸入到端P12上的基準電壓VREF11供給到晶體管Q33的基極上，而Q33的集電極通過晶體管Q34與前述電源線32連接。晶體管34與晶體管35構(gòu)成電流鏡電路，晶體管Q35的發(fā)射極與電源線32連接，而集電極通過恒流源F13接地，同時與晶體管Q36的基極連接。晶體管Q36的發(fā)射極通過恒流源F14與前述電源線32連接，同時與前述延遲電容器C11的另一端連接，而集電極接地?；谟呻娮鑂11和晶體管Q37、Q38組成的電流鏡電路，將來自晶體管Q36的發(fā)射極的輸出輸出到輸出端P13上。
因此，在將圖5(a)所示的輸入信號供給到輸入端P1上時，從前述比較器CMP1、即晶體管Q4的集電極將圖5(b)所示的信號供給到輸入端P11上。當來自端P11的輸入信號比來自端P12的基準電壓VREF11高時，差分對管的晶體管Q32導通，晶體管Q33斷開，因此，晶體管Q34、Q35斷開，晶體管Q36導通，延遲電容器C11的一端成為高電平的輸入信號電平，另一端成為接地電平，對該延遲電容器C11進行充電，同時晶體管Q37、Q38導通，輸出端P13成為高電平。
與此相反，當晶體管Q32的基極比基準電壓VREF11低時，晶體管Q32斷開，晶體管Q33導通，因此，晶體管Q34、Q35導通，晶體管Q36斷開，該延遲電容器C11進行放電，同時晶體管Q37、Q38斷開，輸出端P13成為低電平。即使對輸入端P11的輸入信號比前述基準電壓VREF11低，但在延遲電容器C11的端電壓比前述基準電壓VREF11大的期間，晶體管Q32導通，晶體管Q33斷開。
因此，如圖5(c)所示，輸出端P13在輸入信號中檢測出脈沖時成為高電平，從沒有檢測出這種脈沖開始，在僅經(jīng)過預(yù)定的延遲時間Td后，成為低電平。這樣，能檢測出輸入信號的結(jié)束生成低電平有效的復(fù)位信號。
采用這種復(fù)位電路31，則因通過作為整流元件功能的晶體管Q31將輸入端P11的輸入信號輸入到用于決定延遲時間的延遲電容器C11上，所以與前述圖12所示的峰值保持電路ph11的延遲定時器相比，能省略比較器cmp13等，簡化結(jié)構(gòu)。
實施形態(tài)2下面，參照圖6和圖7對本發(fā)明的其它的實施形態(tài)進行說明。
圖6表示本發(fā)明的其它實施形態(tài)的紅外線通信裝置的電氣結(jié)構(gòu)的方框圖。如前述的圖15所示，這種紅外線通信裝置41是包括相互整體封裝的發(fā)光二極管D11和光電二極管D12的能發(fā)送接收的通信裝置。
通過電阻R21將來自發(fā)送電路42的發(fā)送信號供給到驅(qū)動用晶體管Q41的基極上。這種晶體管Q41的集電極與前述發(fā)光二極管D11的陰極連接，發(fā)射極接地。發(fā)光二極管D11的陽極與高電平Vs的電源線43連接。因此，對于前述發(fā)送信號的高電平的脈沖，發(fā)光二極管D11相應(yīng)進行點燈，如參照符44所示發(fā)送光信號。
另一方面，在接收側(cè)，用前述光電二極管D12接收用參照符45表示的光信號，加以光電變換并輸入到前置放大器A1中。通過耦合電容器C21將前置放大器A1的輸出輸入到增益可變放大器A2中。在將放大器A2的輸出輸入到具有如前述圖1和圖2所示的峰值保持電路PH的檢波電路46中的同時，輸入到比前述峰值保持電路PH有更長的時間常數(shù)的峰值保持電路PH11中。
峰值保持電路PH11在放大器A2的輸出電壓比保持電容器C22的保持值更高時，對該保持電容器C22進行充電。與這種保持電容器C22并聯(lián)地設(shè)置放電用恒流源F21。將保持電容器C22的保持值輸入到比較器CMP11的同相輸入端上，并將基準電壓VREF21輸入到這種比較器CMP11的反向輸入端上。比較器CMP11在前述保持值比基準電壓VREF21要高時，使前述放大器A2的增益降低，在前述保持值比VREF21要低時，輸出使增益增大的AGC信號。
在這種結(jié)構(gòu)的紅外線通信裝置41中，應(yīng)該注意到將前述發(fā)送信號還供給到定時計數(shù)器47，這種定時計數(shù)器47對應(yīng)于通信協(xié)議，從沒有檢測出前述發(fā)送信號的脈沖開始經(jīng)過預(yù)定的時間后，輸出復(fù)位信號。將前述復(fù)位信號供給到與保持電容器C22并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)S11上，借助于這種開關(guān)S11導通與恒流源F22對存儲在保持電容器C22中的電荷進行放電。
前述定時計數(shù)器47在例如使用1/2RZ通信格式的場合，因前述發(fā)送信號中不會有9位(bit)以上的0連續(xù)，所以將前述預(yù)定的時間設(shè)定成9位長度的期間。
因此，即使由于如圖7(a)所示的發(fā)送信號，從發(fā)光二極管D11到光電二極管D12如參照符48所示地產(chǎn)生光信號返回，如圖7(c)所示，保持電容器C22的保持值上升，放大器A2的增益降低，但在從時刻T11所示的發(fā)送側(cè)信號的發(fā)送結(jié)束后到僅經(jīng)過與這種發(fā)送信號的9位部分相當?shù)牟豁憫?yīng)時間TOFF后的時刻T12，因?qū)⒈３种祻?fù)位成初始電平，所以如圖7(d)所示，能迅速地接收從圖7(b)所示地從通信對方發(fā)送來的信號。
這樣，在整體化受光發(fā)光元件的通信裝置中，紅外線通信裝置41從檢測出發(fā)送信號的結(jié)束開始到經(jīng)過規(guī)定的不響應(yīng)時間TOFF后，能對AGC信號進行復(fù)位并能快速地切換成接收動作，不響應(yīng)時間TOFF比前述的圖16所示的以往技術(shù)的不響應(yīng)時間toff短，并能改善性能。
此外，與前述的峰值保持電路PH相同，對于這種峰值保持電路PH11的復(fù)位也可以用增加充放電電流進行。也可以基于來自定時計數(shù)器47的前述復(fù)位信號對前述檢波電路46內(nèi)的峰值保持電路PH進行復(fù)位。
本發(fā)明的峰值保持電路，如前所述，在保持手段捕捉住輸入信號的峰值、并且一接收到伴隨著輸入切換的復(fù)位信號時，其復(fù)位手段就進行所述保持手段的保持值的復(fù)位動作，在這樣的峰值保持電路中，不用開關(guān)手段和電阻等使保持電容器的電荷放電，而是減小該保持手段的時間常數(shù)，高響應(yīng)速度地放電，進行復(fù)位動作。
因此，能防止保持值比規(guī)定的初始電平低的負脈沖信號，能防止誤動作。
能舉出包括用于分別增加前述保持手段的充電電流和放電電流的恒流電路和開關(guān)手段的結(jié)構(gòu)作為前述復(fù)位手段的具體的結(jié)構(gòu)。
如前所述，在用規(guī)定的檢波電平對來自光電變換元件的輸出進行電平辨別并進行波形整形的紅外線通信裝置中，本發(fā)明的紅外線通信裝置在用于設(shè)定前述檢波電平的峰值保持電路中使用本發(fā)明的峰值保持電路。
所以，因進行峰值保持電路的保持值的復(fù)位動作無負脈沖信號，所以能防止在基于該保持值的輸出波形中發(fā)生錯誤脈沖，適用于在多通道通信中用時間分割接收來自距離和指向角度不同的多個通信裝置的紅外線信號。
如前所述，在包括相互整體化的受光發(fā)光元件的雙向的紅外線通信裝置中，本發(fā)明其它的紅外線通信裝置在由通信協(xié)議決定的最大無信號期間等的預(yù)定的期間，根據(jù)沒有發(fā)送信號的電平變動，檢測出該發(fā)送信號的結(jié)束，使接收裝置的靈敏度復(fù)原。
所以，能基于發(fā)送時的紅外光對從規(guī)定的初始電平變動后的峰值保持電路的保持值和接收裝置的靈敏度進行復(fù)位，能在經(jīng)過前述預(yù)定的期間后快速地轉(zhuǎn)為接收動作并能改善性能。
最好是借助于設(shè)定AGC電平用的第2峰值保持電路的保持值的復(fù)位，實現(xiàn)前述接收裝置的靈敏度復(fù)原。
所以，能具體地實現(xiàn)接收裝置的靈敏度恢復(fù)規(guī)定的初始電平。同時，也可以進行設(shè)定檢波電平用的第1峰值保持電路的保持值的復(fù)位。
本發(fā)明詳細說明的具體的實施形態(tài)和實施例是為徹底闡明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容的，不是僅限于那樣的具體實例狹義解釋的范圍，只要在本發(fā)明的精神和下面敘述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)能進行種種變更并實施。
權(quán)利要求
1．一種峰值保持電路，其特征在于，當保持手段捕捉住輸入信號的峰值、并且一接收到相應(yīng)于輸入切換的復(fù)位信號時，復(fù)位手段就進行所述保持手段的保持值的復(fù)位動作，所述復(fù)位手段一接收到所述復(fù)位信號就僅在預(yù)定的時間內(nèi)使所述保持手段的響應(yīng)速度提高。
2．如權(quán)利要求1所述的峰值保持電路，其特征在于，所述復(fù)位手段包括用于分別增加所述保持手段的充電電流和放電電流的恒流電路和開關(guān)手段。
3．一種紅外線通信裝置，采用時分多路通信，其特征在于，該裝置包括對接收到的紅外線信號進行光電變換的光電變換元件，用于捕捉來自所述光電變換元件的輸出的峰值并基于其峰值設(shè)定檢波電平的峰值保持電路，和用所述檢波電平對來自所述光電變換元件的輸出進行電平判別并進行波形整形的輸出電路，所述峰值保持電路在保持手段捕捉住輸入信號的峰值、并且一接收到相應(yīng)于輸入切換的復(fù)位信號時，復(fù)位手段就進行所述保持手段的保持值的復(fù)位動作，所述復(fù)位手段一接收到所述復(fù)位信號就僅在預(yù)定的時間內(nèi)使所述保持手段的響應(yīng)速度提高。
4．如權(quán)利要求3所述的紅外線通信裝置，其特征在于，所述復(fù)位手段包括用于分別增加所述保持手段的充電電流和放電電流的恒流電路和開關(guān)手段。
5．一種紅外線通信裝置，其特征在于，是具有相互一體化的受光發(fā)光元件的雙向紅外線通信裝置，該裝置具有，根據(jù)在預(yù)定的期間沒有發(fā)送信號的電平變動來檢測出該發(fā)送信號的結(jié)束、并進行接收裝置的靈敏度復(fù)原的定時計數(shù)器。
6．如權(quán)利要求5所述的紅外線通信裝置，其特征在于，所述接收裝置包括對來自受光元件的光電變換輸出進行放大的增益可變的放大器，基于所述放大器的輸出、設(shè)定檢波電平用的以比較短的時間常數(shù)進行峰值檢測的第1峰值保持電路，從所述放大器的輸出檢測噪聲電平、并根據(jù)其檢測結(jié)果控制所述放大器的增益、實現(xiàn)AGC動作用的以比較長的時間常數(shù)進行峰值檢測的第2峰值保持電路，和用由第1峰值保持電路設(shè)定的檢波電平對所述放大器的輸出進行電平判別并進行波形整形的輸出電路，所述定時計數(shù)器至少借助于復(fù)位所述第2峰值保持電路的保持值、進行放大器的增益的復(fù)位，并進行所述靈敏度復(fù)原。
7．如權(quán)利要求6所述的紅外線通信裝置，其特征在于，所述定時計數(shù)器還將所述第1峰值保持電路的保持值復(fù)位。
8．如權(quán)利要求6所述的紅外線通信裝置，其特征在于，所述第1峰值保持電路在保持手段捕捉住輸入信號的峰值、并且一接收到相應(yīng)于輸入切換的復(fù)位信號時，復(fù)位手段就進行所述保持手段的保持值的復(fù)位動作，所述復(fù)位手段一接收到所述復(fù)位信號就僅在預(yù)定的時間內(nèi)使所述保持手段的響應(yīng)速度提高。
9．如權(quán)利要求8所述的紅外線通信裝置，其特征在于，所述復(fù)位手段包括用于分別增加所述保持手段的充電電流和放電電流的恒流電路和開關(guān)手段。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種峰值保持電路和包括它的紅外線通信裝置。峰值保持電路在保持電容器捕捉住輸入信號的峰值、并且一接收到相應(yīng)于輸入切換的復(fù)位信號時,復(fù)位手段就進行保持手段的保持值的復(fù)位動作。復(fù)位手段一接收到復(fù)位信號就僅在預(yù)定的時間內(nèi)使保持手段的響應(yīng)速度提高。復(fù)位手段包括用于分別增加保持手段的充電電流和放電電流的恒流電路和開關(guān)手段。
文檔編號H04B10/14GK1212529SQ9811864
公開日1999年3月31日 申請日期1998年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月18日
發(fā)明者奧田隆典, 橫川成一 申請人:夏普株式會社