CN219612077U - 应用于光幕的抗干扰电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种应用于光幕的抗干扰电路，其包括均连接第一电源信号的二极管、电压生成电路、一级积分放大电路、用于衰减低频信号的高通滤波电路以及二级积分放大电路；所述二极管用于接收光幕发送端发射的红外光信号；所述电压生成电路连接所述二极管并用于将所述二极管生成的电流信号转换成电压信号；所述一级积分放大电路一端连接所述电压生成电路且另一端通过高通滤波电路连接所述二级积分放大电路；所述一级积分放大电路用于将所述电压生成的电压信号的幅值进行一级放大至第一幅值，所述二积分放大电路用于将经过所述高通滤波电路的信号的幅值进行二级放大至第二幅值，其中所述第二幅值大于所述第一幅值。

Description

应用于光幕的抗干扰电路

技术领域

本申请涉及光幕接收电路，更具体地说，涉及一种应用于光幕的抗干扰电路。

背景技术

随着光幕技术的不断发展，光幕被应用到一些人机协同工作的危险设备、感应门、安防、电梯、通道等地方。在安检对射光幕中，发射端的二极管发射光信号和接收端的二极管接收的信号的情况来判断是否有遮挡。当光幕会被一些环境光源干扰(如户外使用时的阳光直射、反光的大理石地砖、不稳定的白炽灯照射等)，发射端发送给接收端的光信号会被环境光影响而造成发射端发射的光信号的波形被覆盖了大部分，导致接收端可识别的信号幅度减小，从而影响光幕对遮挡状态的正常判断，进而影响安检设备的正常使用。

发明内容

针对现有技术，本申请解决的技术问题是提供一种提升接收的光信号幅值以抑制环境干扰光对接收的光幕信号幅值的影响的抗干扰电路。

为解决上述技术问题，本申请提供一种应用于光幕的抗干扰电路，其包括均连接第一电源信号的二极管、电压生成电路、一级积分放大电路、高通滤波电路以及二级积分放大电路；所述二极管用于接收光幕发送端发射的红外光信号；所述电压生成电路连接所述二极管并用于将所述二极管接收的电流光信号转换成电压信号；所述一级积分放大电路一端连接所述电压生成电路且另一端通过高通滤波电路连接所述二级积分放大电路；所述一级积分放大电路用于将所述电压生成电路的生成的电压信号的幅值进行一级放大至第一幅值，所述二级积分放大电路用于将经过所述高通滤波电路的信号的幅值进行二级放大至第二幅值，其中所述第二幅值大于所述第一幅值。

在一申请实施例中，所述电压生成电路包括三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述三极管的基极通过所述第一电阻接地，并通过第一电容连接所述二极管的阳极，并通过所述第二电阻连接所述三极管的集电极；所述三极管的集电极依次通过所述第三电阻和第二电容接地且所述第三电阻和所述第二电容的连接处接至第一电源信号；所述三极管的发射极接地；所述二极管的阴极连接所述第一电源信号且所述二极管的阳极连接一接地电阻。

在一申请实施例中，所述一级积分放大电路包括第一运算放大器、第四电阻和第三电容；所述第一运算放大器的同相输入端接地；所述第一运算放大器的反相输入端与所述电压生成电路耦合；所述第一运算放大器的输出端连接所述高通滤波电路，所述第一运算放大器的负电源端接地，所述第一运算放大器的正电源端连接第一电源信号，所述第四电阻和所述第三电容两者并联于所述第一运算放大器的反相输入端和所述第一运算放大器的输出端。

在一申请实施例中，所述第一运算放大器的反相输入端和所述电压生成电路通过一耦合电容耦合。

在一申请实施例中，所述高通滤波电路包括相互连接的第四电容和第五电阻，所述第四电容一端与所述一级积分放大电路的输出端耦合且另一端连接接地的所述第五电阻，所述第四电容和所述第五电阻连接处连接至所述二级积分放大电路的输入端。

在一申请实施例中，所述二级积分放大电路包括第二运算放大器、第五电容、第六电阻和第七电阻；所述第二运算放大器的同相输入端连接所述高通滤波电路；所述第二运算放大器的反相输入端连接接地的第六电阻，所述第二运算放大器的正电源端连接第一电源信号；所述第二运算放大器的负电源端接地；所述第五电容和所述第七电阻并联于所述第二运算放大器的反相输入端和所述第二运算放大器的输出端，且所述第二运算放大器的输出端的信号通过一耦合电容输出。

本申请提供的所述抗干扰光接收电路的有益效果在于：光幕发射端的二极管发射的电流光信号经过电压生成电路转换生成电压信号，电压信号经过一级积分放大电路进行一级放大，再通过高通滤波电路进行干扰信号过滤处理，经过一级放大和滤波后的信号再通过二级积分电路进行再次放大。故而该抗干扰光接收电路能够对光幕发射端的二极管发射的光电流信号进行放大处理，以提升接收到的光信号的幅值，从而达到抑制环境干扰光对接收的光幕信号幅值的影响，从而抑制环境干扰光对光幕判断遮挡现象的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的应用于光幕的抗干扰电路的结构框图；

图2为本申请实施例的应用于光幕的抗干扰电路的电路图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现结合附图对本申请的应用于光幕的抗干扰电路及进行具体说明。

结合参照图1和图2，本申请实施例提供的应用于光幕的抗干扰电路，该抗干扰光接收电路设置于安检对射光幕的接收端，其用于接收安检对射光幕的发射端的二极管发射的红外光束并对接收的光束信号进行加强处理。

该抗干扰光接收电路包括均连接第一电源信号的二极管、电压生成电路、一级积分放大电路、高通滤波电路以及二级积分放大电路。具体地，所述二极管用于接收光幕发送端发射的红外光信号；所述电压生成电路连接所述二极管并用于将所述二极管接收的电流光信号转换成电压信号；所述一级积分放大电路一端连接所述电压生成电路且另一端通过高通滤波电路连接所述二级积分放大电路；所述一级积分放大电路用于将所述电压生成电路的生成的电压信号的幅值进行一级放大至第一幅值，所述二级积分放大电路用于将经过所述高通滤波电路的信号的幅值进行二级放大至第二幅值，其中所述第二幅值大于所述第一幅值。

进一步结合参照图1和图2，所述电压生成电路包括三极管Q3、第一电阻R31、第二电阻R28和第三电阻R27。

具体地，所述三极管Q3的基极通过所述第一电阻R31接地，并且所述三极管Q3的基极通过第一电容C30连接所述二极管D5的阳极，并且所述三极管Q3的基极通过所述第二电阻R28连接所述三极管Q3的集电极。所述三极管Q3的集电极依次通过所述第三电阻R27和第二电容C25接地且所述第三电阻R27和所述第二电容C25的连接处接至第一电源信号。所述三极管Q3的发射极接地；所述二极管D5的阴极连接所述第一电源信号且所述二极管D5的阳极连接一接地电阻R30。其中，所述第一电源信号为+5V电压。

进一步结合参照图1和图2，所述一级积分放大电路包括第一运算放大器U7A、第四电阻R26和第三电容C24。

所述第一运算放大器U7A的同相输入端接地。所述第一运算放大器U7A的反相输入端与所述电压生成电路耦合，具体地，所述第一运算放大器U7A的反相输入端和所述电压生成电路通过一耦合电容C28耦合；更具体地，第一运算放大器U7A的反相输入端和所述电压生成电路的三极管Q3的集电极通过该耦合电容C28耦合。所述第一运算放大器U7A的输出端连接所述高通滤波电路。所述第一运算放大器U7A的负电源端接地，所述第一运算放大器U7A的正电源端连接第一电源信号。所述第四电阻R26和所述第三电容C24两者并联于所述第一运算放大器U7A的反相输入端和所述第一运算放大器U7A的输出端。

进一步结合参照图1和图2，所述高通滤波电路包括相互连接的第四电容C29和第五电阻R29。

其中，所述第四电容C29一端与所述一级积分放大电路的输出端耦合,具体地，所述第四电容C29一端与所述一级积分放大电路中的所述第一运算放大器U7A的输出端的耦合，所述第四电容C29的另一端连接接地的所述第五电阻R29。所述第四电容C29和所述第五电阻R29连接处连接至所述二级积分放大电路的输入端。值得说明的是，若是光幕发送端发送的光信号的频率在5KHZ左右，通过高通滤波器电路过滤掉其他低于5KHZ的低频信号，进一步过滤掉干扰信号，该高通滤波器的截止频率与第四电容C29的电容值和第五电阻R29的电阻值相关，实际应用过程可以按照需求进行设计。

进一步结合参照图1和图2，所述二级积分放大电路包括第二运算放大器U7B、第五电容C32、第六电阻R33和第七电阻R32。

其中，所述第二运算放大器U7B的同相输入端连接所述高通滤波电路，具体地，所述第二运算放大器U7B的同相输入端连接所述第四电容C29和所述第五电阻R29连接位置处。所述第二运算放大器U7B的反相输入端连接接地的第六电阻R33；所述第二运算放大器U7B的正电源端连接第一电源信号；所述第二运算放大器U7B的负电源端接地。所述第五电容C32和所述第七电阻R32并联于所述第二运算放大器U7B的反相输入端和所述第二运算放大器U7B的输出端，并且所述第二运算放大器U7B的输出端的信号通过一耦合电容C31输出。

在本实施例中，所述第一电源信号为+5V电压，第一运算放大器U7A和第二运算放大器U7B可均为型号为LM358的运算放大器，但不限于此。二极管D5、电压生成电路、一级积分放大电路、用于衰减低频信号的高通滤波电路以及二级积分放大电路的各个元器件的参数可不限于图2所示。

在所述抗干扰光接收电路中，光幕发射端的二极管D5发射的电流光信号经过电压生成电路转换生成电压信号，电压信号经过一级积分放大电路进行一级放大，再通过高通滤波电路进行干扰信号过滤处理，经过一级放大和滤波后的信号再通过二级积分电路进行再次放大。故而该抗干扰光接收电路能够对光幕发射端的二极管D5发射的光电流信号进行放大处理，以提升接收到的光信号的幅值，从而达到抑制环境干扰光对接收的光幕信号幅值的影响，从而抑制环境干扰光对光幕判断遮挡现象的影响。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于光幕的抗干扰电路，其特征在于，包括均连接第一电源信号的二极管、电压生成电路、一级积分放大电路、高通滤波电路以及二级积分放大电路；所述二极管用于接收光幕发送端发射的红外光信号；所述电压生成电路连接所述二极管并用于将所述二极管接收的电流光信号转换成电压信号；所述一级积分放大电路一端连接所述电压生成电路且另一端通过高通滤波电路连接所述二级积分放大电路；所述一级积分放大电路用于将所述电压生成的电压信号的幅值进行一级放大至第一幅值，所述二级积分放大电路用于将经过所述高通滤波电路的信号的幅值进行二级放大至第二幅值，其中所述第二幅值大于所述第一幅值。

2.如权利要求1所述的应用于光幕的抗干扰电路，其特征在于，所述电压生成电路包括三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述三极管的基极通过所述第一电阻接地，并通过第一电容连接所述二极管的阳极，并通过所述第二电阻连接所述三极管的集电极；所述三极管的集电极依次通过所述第三电阻和第二电容接地且所述第三电阻和所述第二电容的连接处接至第一电源信号；所述三极管的发射极接地；所述二极管的阴极连接所述第一电源信号且所述二极管的阳极连接一接地电阻。

3.如权利要求1所述的应用于光幕的抗干扰电路，其特征在于，所述一级积分放大电路包括第一运算放大器、第四电阻和第三电容；所述第一运算放大器的同相输入端接地；所述第一运算放大器的反相输入端与所述电压生成电路耦合；所述第一运算放大器的输出端连接所述高通滤波电路，所述第一运算放大器的负电源端接地，所述第一运算放大器的正电源端连接第一电源信号，所述第四电阻和所述第三电容两者并联于所述第一运算放大器的同相输入端和所述第一运算放大器的输出端。

4.如权利要求3所述的应用于光幕的抗干扰电路，其特征在于，所述第一运算放大器的反相输入端和所述电压生成电路通过一耦合电容耦合。

5.如权利要求1所述的应用于光幕的抗干扰电路，其特征在于，所述高通滤波电路包括相互连接的第四电容和第五电阻，所述第四电容一端与所述一级积分放大电路的输出端耦合且另一端连接接地的所述第五电阻，所述第四电容和所述第五电阻连接处连接至所述二级积分放大电路的输入端。

6.如权利要求1所述的应用于光幕的抗干扰电路，其特征在于，所述二级积分放大电路包括第二运算放大器、第五电容、第六电阻和第七电阻；所述第二运算放大器的同相输入端连接所述高通滤波电路；所述第二运算放大器的反相输入端连接接地的第六电阻，所述第二运算放大器的正电源端连接第一电源信号；所述第二运算放大器的负电源端接地；所述第五电容和所述第七电阻并联于所述第二运算放大器的反相输入端和所述第二运算放大器的输出端，且所述第二运算放大器的输出端的信号通过一耦合电容输出。