一種基于白光led的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及通信領(lǐng)域，特別是指一種基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，如圖1所示，所述基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，發(fā)射裝置可W將電信號(hào) 轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，然后通過(guò)光學(xué)信道即自由空間將光信號(hào)發(fā)送給接收裝置，最后接收裝置能 夠?qū)⒔邮盏木哂幸欢l率的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為原始電信號(hào)。其中，基于白光LED的可見(jiàn)光通信 系統(tǒng)的發(fā)射裝置的核屯、技術(shù)是電光轉(zhuǎn)換技術(shù)，且電光轉(zhuǎn)換技術(shù)的核屯、是L邸驅(qū)動(dòng)技術(shù)。 陽(yáng)00引現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)有典型的立極管（NPN管）驅(qū)動(dòng)，PWM控制驅(qū)動(dòng)，電容壓降驅(qū) 動(dòng)，IC集成驅(qū)動(dòng)。在=極管驅(qū)動(dòng)L邸技術(shù)中，=極管是典型的流控電流型的器件，集電極的 電流隨基極的電流的變化而變化。運(yùn)種L邸驅(qū)動(dòng)方式有幾個(gè)無(wú)法避免的問(wèn)題：第一，電流的 測(cè)量不方便，而且不方便調(diào)節(jié)；第二，當(dāng)基極需要外接其他功能板如單片機(jī)，F(xiàn)PGA等輸出的 信號(hào)時(shí)，電流就要進(jìn)行很高倍數(shù)的放大，才能驅(qū)動(dòng)=極管。因?yàn)橐话愕墓δ馨遢敵龅碾娏鞫?很小，只有毫安量級(jí)，無(wú)法直接使用；第=，=極管驅(qū)動(dòng)一般只適合小功率的L邸驅(qū)動(dòng)，大功 率的LED需要的驅(qū)動(dòng)電流很大，基極的電流很難達(dá)到。
[0004] 在PWM控制驅(qū)動(dòng)L邸技術(shù)中，雖然能很好的控制L邸燈的亮度和色溫，但是有幾個(gè) 問(wèn)題需要注意：第一，PWM信號(hào)無(wú)論是通過(guò)硬件產(chǎn)生的還是通過(guò)軟件產(chǎn)生的，都需要復(fù)雜的 外圍電路，成本高，器件噪聲大。第二，PWM控制驅(qū)動(dòng)技術(shù)一般也只適用于小功率的L邸驅(qū) 動(dòng)。
[0005] 在電容壓降驅(qū)動(dòng)技術(shù)中，電容難調(diào)節(jié)難測(cè)量的缺點(diǎn)顯而易見(jiàn)，另外，電容是一個(gè)非 線性元件，充電和放電的過(guò)程都需一定的時(shí)間，延時(shí)的問(wèn)題是無(wú)法避免的。IC集成驅(qū)動(dòng)LED 技術(shù)，雖然有效的改善了上述驅(qū)動(dòng)技術(shù)的缺點(diǎn)，但是TC集成忍片成本太高，致使無(wú)法普及。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā) 射裝置，能夠克服上面列舉的現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動(dòng)方式的不足，并且實(shí)現(xiàn)了成本低、線性好，同 時(shí)穩(wěn)定性高。
[0007] 基于上述目的本實(shí)用新型提供的基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置，包 括至少一組的輸入電路、調(diào)制電路、驅(qū)動(dòng)電路和LED陣列；其中，所述輸入電路將接收外界 輸入的模擬電信號(hào)并將該模擬電信號(hào)傳送給所述的調(diào)制電路；該調(diào)制電路對(duì)該模擬電信號(hào) 進(jìn)行采集，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳送給所述的驅(qū)動(dòng)電路；最后，該驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述的數(shù) 字信號(hào)點(diǎn)亮所述LED陣列。
[0008] 可選地，所述驅(qū)動(dòng)電路包括共源電壓放大電路和共源開(kāi)關(guān)電路組成的穩(wěn)壓穩(wěn)流的 LED驅(qū)動(dòng)電路；其中，共源電壓放大電路將所述調(diào)制模塊輸出的電壓信號(hào)放大到共源開(kāi)關(guān) 電路需要的電壓幅度，然后共源開(kāi)關(guān)電路直接驅(qū)動(dòng)所述L邸陣列。
[0009] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電路的共源電壓放大電路的漏極串接一個(gè)漏極電阻Rdi構(gòu)成 整個(gè)共源放大電路的輸出電阻R。，然后漏極電阻Rdi再接到直流電壓VCC2 ;共源電壓放大電 路的源極串接一個(gè)源極電阻Rsi,源極電阻Rd再接到電路的地線；共源電壓放大電路的柵極 上下并聯(lián)接兩個(gè)分壓電阻Rgi和Rg2作為整個(gè)共源放大電路的輸入電阻R1，所述的輸入電阻 Ri再接到調(diào)制電路2的信號(hào)輸出線上；此時(shí)電路的増益為：
陽(yáng)01引 gm為場(chǎng)效應(yīng)管互導(dǎo)，Ay為電壓増益，A源電壓増益，RU為源電壓內(nèi)阻，V。為輸 出電阻R。電壓，Vi為輸入電阻Ri電壓，Rd為漏極電阻，Rs為源極電阻，V,為柵極電壓。 [0013] 進(jìn)一步地，所述共源開(kāi)關(guān)電路的柵極接到對(duì)應(yīng)共源電源放大電路的漏極，所述共 源開(kāi)關(guān)電路的源極串接一個(gè)源極電阻氏2,然后源極電阻Rs2與共源開(kāi)關(guān)電路的源極電阻RSl共地；所述共源開(kāi)關(guān)電路的漏極串接一個(gè)漏極電阻Rd2,然后漏極電阻Rd2與所述的LED陣列 串聯(lián)，最后再接到直流穩(wěn)壓電源VCCl;所述共源開(kāi)關(guān)電路的柵極獲取經(jīng)共源電源放大電路 放大后的調(diào)制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管使開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生飽和漏極電流Idss,此時(shí)流過(guò)L邸陣列的 電流：
[0015] rds為場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)，在飽和區(qū)rds為無(wú)限大。
[0016] 可選地，所述發(fā)射裝置的L邸陣列包括至少兩個(gè)L邸像素，并且采用并聯(lián)方式。
[0017] 進(jìn)一步地，所述每個(gè)L邸像素的P電極連接到對(duì)應(yīng)的直流穩(wěn)壓電源VCC，所述每個(gè) L邸像素的N電極連接對(duì)應(yīng)共源開(kāi)關(guān)電路的漏極。
[0018] 進(jìn)一步地，所述L邸像素的功率為1W,電流為350mA。
[0019] 進(jìn)一步地，所述輸入電路是采用數(shù)據(jù)傳輸線接到轉(zhuǎn)接板上構(gòu)成。
[0020] 從上面所述可W看出，本實(shí)用新型提供的基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射 裝置，通過(guò)輸入電路將接收外界輸入的模擬電信號(hào)并將該模擬電信號(hào)傳送給所述的調(diào)制電 路；該調(diào)制電路對(duì)該模擬電信號(hào)進(jìn)行采集，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳送給所述的驅(qū)動(dòng)電路； 最后，該驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述的數(shù)字信號(hào)點(diǎn)亮所述LED陣列。從而，所述基于白光的LED的可 見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置能夠完全解決了現(xiàn)有白光L邸的可見(jiàn)光通信過(guò)程中，發(fā)射裝置中 當(dāng)調(diào)制信號(hào)電壓過(guò)低，或者與需要的柵極驅(qū)動(dòng)電壓不符時(shí)，造成L邸燈不能穩(wěn)定工作的問(wèn) 題。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例基于白光L邸的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0023] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例LED陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合具體實(shí)施例，并 參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[00%] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例基于白光L邸的 可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述基于白光L邸的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝 置包括：輸入電路1、調(diào)制電路2、驅(qū)動(dòng)電路3和LED陣列4。其中，輸入電路1可W將接收 外界輸入的模擬電信號(hào)并將該模擬電信號(hào)傳送給調(diào)制電路2,調(diào)制電路2對(duì)該模擬電信號(hào) 進(jìn)行采集，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳送給驅(qū)動(dòng)電路3。之后，驅(qū)動(dòng)電路3根據(jù)所述的數(shù)字信 號(hào)點(diǎn)亮LED陣列4,使所述LED陣列4按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律穩(wěn)定發(fā)光，實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。
[0027] 較佳地，所述L邸陣列4中的LED本身是一個(gè)電流器件，流過(guò)的電流大小直接決定 L邸的發(fā)光亮度。對(duì)于光通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，L邸的發(fā)光亮度直接影響到信號(hào)的傳輸速度和接收 的靈敏度。優(yōu)選地，要使L邸陣列4中的L邸正常發(fā)光，必須保證穩(wěn)壓穩(wěn)流驅(qū)動(dòng)。
[0028] 需要說(shuō)明的是，所述的輸入電路1可W將文字、音樂(lè)、視頻等模擬信號(hào)輸入到所述 調(diào)制電路2中。較佳地，輸入電路1是采用數(shù)據(jù)傳輸線接到轉(zhuǎn)接板上構(gòu)成。
[0029] 另外，值得說(shuō)明的是，本實(shí)用新型所述的基于白光LED的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的發(fā)射 裝置可W是至少包括一個(gè)輸入電路1、一個(gè)調(diào)制電路2、一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路3和一個(gè)L邸陣列4。 在上面的實(shí)施例中只舉例說(shuō)明了所述發(fā)射裝置包括一組上述電路，當(dāng)然所述發(fā)射裝置還可 W包括二組、=組或者更多的上述電路。
[0030] 在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，所述的調(diào)制電路2采用STM8L152C6T6忍片，包 括數(shù)據(jù)采集和A/D轉(zhuǎn)換。值得說(shuō)明的是，調(diào)制電路2也可W采用簡(jiǎn)單的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路來(lái)完 成。
[0031] 優(yōu)選地，STM8L152C6T6忍片的晶振頻率不低于16M監(jiān)，可W實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理和 A/D轉(zhuǎn)換；選用PPW(脈沖位置寬度）調(diào)制方式，高電平"1"的持續(xù)寬度，表示LED陣列點(diǎn)亮 時(shí)間，低電平"0 "持續(xù)的寬度，表示LED陣列焰滅的時(shí)間。
[0032] 較佳地，調(diào)制電路2還可W包括顯示屏203。
[0033] 作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，參閱圖3所示，在實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路3設(shè)計(jì)為共源 電壓放大電路和共源開(kāi)關(guān)電路組成的穩(wěn)壓穩(wěn)流的LED驅(qū)動(dòng)電路。其中，共源電壓放大電路 將調(diào)制模塊輸出的電壓信號(hào)放大到共源開(kāi)關(guān)電路需要的電壓幅度，即可W將電壓放大。然 后，共源開(kāi)關(guān)電路直接驅(qū)動(dòng)L邸陣列4,在條件達(dá)到的時(shí)候L邸被點(diǎn)亮