信號處理集成電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種信號處理集成電路，用以處理熱釋電紅外感應及微波感應信號，信號處理集成電路包含信號處理電路，信號處理電路包含：運算放大單元、窗口比較器、高頻干擾抑制模塊及數字邏輯控制器；窗口比較器電性連接于運算放大單元；高頻干擾抑制模塊電性連接于窗口比較器，高頻干擾抑制模塊包含數字延時單元，數字延時單元判斷輸入其的信號的幅度；數字邏輯控制器電性連接于高頻干擾抑制模塊；運算放大單元接收采樣信號放大后輸出至窗口比較器，窗口比較器判斷放大后的采樣信號的幅度大于閾值時輸出觸發信號至高頻干擾抑制模塊，數字延時單元判斷觸發信號的幅度小于或大于等于閾值時分別發出指令信號，數字邏輯控制器根據指令信號作動。
【專利說明】
信號處理集成電路
技術領域
[0001]本實用新型屬于傳感器弱信號處理技術，應用于智能安防、照明控制領域，尤其是處理熱釋電紅外感應及微波感應信號的信號處理集成電路。
【背景技術】
[0002]目前熱釋電紅外感應及微波感應廣泛應用于安防監控、節能照明等領域。紅外傳感器(PIR)信號及微波感應信號的處理通常采用BISS0001，LM324等運放電路，加上電源穩壓芯片，構成復雜的應用線路。紅外熱釋電感應應用中，當人體或者接近人體溫度的物體在感應范圍內移動，紅外傳感器會輸出微弱的電信號，通過BISS0001或者LM324集成電路的內部運放將微弱的電信號進行放大，當感應到的電信號超過集成電路設定的觸發閾值后，集成電路會輸出高電平以控制外部電路，并延時一段時間后再關閉。微波感應是根據微波的多普勒效應原理，當有物體在微波輻射的環境下移動，發射信號的回波會有相差和頻差，通過外圍電路產生微弱的電信號，再通過集成電路放大電信號，起到控制外部電路的功能。
[0003]但現有技術的信號處理電路由于采用低通濾波器減小高頻干擾，但是實際情況外部的電阻電容及PCB的補線都會作為小的天線，將干擾信號耦合到輸入部分，進行放大后，作為有用信號進行響應，造成誤動作；同時現有技術的信號處理電路存在外圍元件多、生產加工繁瑣，不良率高，人工維修成本高等諸多缺點，缺乏市場競爭力，由于現在電子產品的普及，相應的電磁干擾問題變的越來越嚴重，因此急需開發一種克服上述缺陷的信號處理集成電路。
【實用新型內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在于提供一種信號處理集成電路，用以處理熱釋電紅外感應及微波感應信號，其中，所述信號處理集成電路包含信號處理電路，所述信號處理電路包含:
[0005]運算放大單元；
[0006]窗口比較器，電性連接于所述運算放大單元；
[0007]高頻干擾抑制模塊，電性連接于所述窗口比較器，所述高頻干擾抑制模塊包含數字延時單元，所述數字延時單元判斷輸入其的信號的幅度；
[0008]數字邏輯控制器，電性連接于所述高頻干擾抑制模塊；
[0009]其中所述運算放大單元接收采樣信號放大后輸出至所述窗口比較器，所述窗口比較器判斷放大后的采樣信號的幅度大于閾值時輸出觸發信號至所述高頻干擾抑制模塊，所述數字延時單元判斷所述觸發信號的幅度后發出指令信號，所述數字邏輯控制器根據所述指令信號作動。
[0010]上述的信號處理集成電路，其中，還包含低壓差穩壓電路，所述信號處理電路還包含參考電壓源，所述低壓差穩壓電路電性連接于所述參考電壓源。
[0011]上述的信號處理集成電路，其中，所述信號處理電路還包含延時時間振蕩器，電性連接于所述數字邏輯控制器。
[0012]上述的信號處理集成電路，其中，所述信號處理電路還包含封鎖時間振蕩器，電性連接于所述數字邏輯控制器。
[0013]上述的信號處理集成電路，其中，所述信號處理電路還包含通電熱機模塊，電性連接于所述數字邏輯控制器。
[0014]上述的信號處理集成電路，其中，所述信號處理電路還包含比較器，電性連接于所述數字邏輯控制器。
[0015]上述的信號處理集成電路，其中，所述運算放大單元包含耦合連接的第一運算放大器及第二運算放大器，所述第一運算放大器的輸出端直流耦合或交流耦合于所述第二運算放大器的輸入端。
[0016]上述的信號處理集成電路，其中，所述第一運算放大器及/或所述第二運算放大器均為低失調高增益運算放大器。
[0017]上述的信號處理集成電路，其中，所述第一運算放大器為可調增益運算放大器及/或所述第二運算放大器為固定增益運算放大器。
[0018]上述的信號處理集成電路，其中，所述低壓差穩壓電路輸出電壓包括3.0V，3.3V，3.6V,4.4V,5.0Vo
[0019]本實用新型針對于現有技術其功效在于，高電源電壓直接輸入，無需外部電源穩壓電路；內置固定增益運放，僅需調節第一運算放大器的外部阻容來調節運放的放大倍數，大幅降低了應用外圍的阻容元件，降低了生產加工過程中由于阻容器件引起的不良率，降低了生產加工成本。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型信號處理集成電路結構示意圖；
[0021 ]圖2是本實用新型信號處理集成電路的封裝結構示意圖；
[0022]圖3是本實用新型信號集成電路處理熱釋電紅外感應信號應用圖；
[0023]圖4是本實用新型信號集成電路處理微波感應信號應用圖。
[0024]其中，附圖標記:
[0025]11:信號處理電路
[0026]111:運算放大單元
[0027]1111:第一運算放大器
[0028]1112:第二運算放大器
[0029]112:窗口比較器
[0030]113:高頻干擾抑制模塊
[0031]114:數字邏輯控制器
[0032]115:參考電壓源
[0033]116:延時時間振蕩器
[0034]117:封鎖時間振蕩器
[0035]118:通電熱機模塊
[0036]119:比較器
[0037]12:低壓差穩壓電路
【具體實施方式】
[0038]茲有關本實用新型的詳細內容及技術說明，現以一較佳實施例來作進一步說明，但不應被解釋為本實用新型實施的限制。
[0039]請參照圖1-2，圖1是本實用新型信號處理集成電路結構示意圖；圖2是本實用新型信號處理集成電路的封裝結構示意圖。如圖1-2所示，本實用新型的信號處理集成電路I包含:信號處理電路11及低壓差穩壓電路12，低壓差穩壓電路12電性連接于信號處理電路11，低壓差穩壓電路12為信號處理集成電路提供穩定可靠的直流低壓，該穩壓電路自身待機電流最大為44六，最高工作電壓可以達到24￥，輸出電壓有幾種3.0￥、3.3￥、3.6￥、4.(^、4.4￥和5.0V，由圖2所示，信號處理電路11及低壓差穩壓電路12采用雙芯片同一封裝體封裝，低壓差穩壓電路和信號處理集成電路采用合封的方式，封裝在同一塑封體內，實現了高壓低壓芯片的分離，高壓芯片采用高壓工藝，信號處理電路采用低壓工藝，既節約了芯片成本，又為客戶節約了外部空間。
[0040]進一步地信號處理電路11包含:運算放大單元111、窗口比較器112、高頻干擾抑制模塊113、數字邏輯控制器114及參考電壓源115;窗口比較器112的輸入端電性連接于運算放大單元111的輸出端;高頻干擾抑制模塊113的輸入端電性連接于窗口比較器112的輸出端，高頻干擾抑制模塊113包含數字延時單元1131，數字延時單元1131判斷輸入其的信號的幅度;數字邏輯控制器114的輸入端電性連接于高頻干擾抑制模塊113的輸出端;參考電壓源115電性連接于低壓差穩壓電路12，參考電壓源115為電阻分壓電路，從低壓差穩壓電路12取電，為運算放大單元111及窗口比較器112提供分壓電平;運算放大單元111接收采樣信號放大后輸出至窗口比較器112，窗口比較器112判斷放大后的采樣信號的幅度大于閾值時輸出觸發信號至高頻干擾抑制模塊113，高頻干擾抑制模塊113的數字延時單元1131在測試時間內接收并判斷觸發信號的幅度，當觸發信號的幅度小于閾值時發出錯誤指令信號，當觸發信號的幅度大于或等于閾值時發出正確指令信號，當數字邏輯控制器114接收到錯誤指令信號時不工作，當數字邏輯控制器114接收到正確指令信號時根據正確指令信號輸出響應信號。
[0041]再進一步地，信號處理集成電路還包含延時時間振蕩器116、封鎖時間振蕩器117、通電熱機模塊118及比較器119;延時時間振蕩器116、封鎖時間振蕩器117、通電熱機模塊118及比較器119的輸出端均電性連接于數字邏輯控制器114;當數字邏輯控制器114輸出響應信號時延時時間振蕩器116開始計時，在延時時間周期內數字邏輯控制器114輸出的響應信號一直為高電平，延時周期結束后，數字邏輯控制器114輸出的為響應信號為低電平，然后觸發封鎖時間振蕩器117，在封鎖時間內信號處理集成電路不產生任何紅外感應信號，數字邏輯控制器114輸出的為響應信號一直為低電平;通電熱機模塊118利用上電復位信號，作為有用觸發信號，輸入到邏輯控制單元，進行封鎖時間及延時時間及輸出驅動的測試;比較器119用作外部光敏傳感器檢測端。
[0042]更進一步地運算放大單元111包含耦合連接的第一運算放大器1111及第二運算放大器1112，第一運算放大器1111的輸出端直流耦合或交流耦合于第二運算放大器1112的輸入端，第二運算放大器1112的輸出端電性連接于窗口比較器112的輸入端。第一運算放大器1111構成負反饋放大器，輸入電阻和反饋電阻可以外部選擇，第二運算放大器1112在電路內部同為負反饋放大，固定增益40dB。為避免第二運算放大器1112輸出的失調電壓受到第一運算放大器1111過大的失調電壓的影響，第一運算放大器1111及第二運算放大器1112都增加了失調修調功能。
[0043]值得注意的是，在本實施例中，第一運算放大器1111及第二運算放大器1112均為低失調高增益運算放大器，基準電壓均為0.3GVCC，并且第一運算放大器111為可調增益運算放大器，第二運算放大器1112為固定增益運算放大器，但本實用新型并不以此為限。
[0044]請參照圖3-4，圖3是本實用新型信號集成電路處理熱釋電紅外感應信號應用圖；圖4是本實用新型信號集成電路處理微波感應信號應用圖。結合圖3-4具體說明本實用新型信號集成電路的具體工作過程:
[0045]外部采樣的信號，經過第一運算放大器1111，實現高頻抑制濾波及放大，放大后的信號再經過第二運算放大器1112進一步放大，經過兩極運放的放大之后的信號輸入到窗口比較器112，對信號的幅度進行判斷，當信號幅度滿足窗口比較器112的閾值時，窗口比較器112輸出觸發信號，值得注意的是一般類似電路直接把此信號作為有用的熱紅外信號進行響應，如果此時的存在高頻干擾，并且幅度達到窗口比較器112的閾值時，電路會進行錯誤的響應，本發明的窗口比較器112的輸出的觸發信號輸入到高頻干擾抑制模塊113，具有數字延時器1131的高頻干擾抑制模塊113的進行持續時間測試，在測試時間內如果信號出現低于窗口比較器112的閾值的狀態，高頻干擾抑制模塊113會馬上輸出錯誤指令信號給數字邏輯控制器114，數字邏輯控制器114不做響應，繼續測試等待，如果在測試時間內信號未出現低于窗口比較器112的閾值的狀態，高頻干擾抑制模塊113則輸出正確指令信號給數字邏輯控制器114進行處理響應，數字邏輯控制器114處理正確指令信號輸出響應信號，響應信號為高電平，延時時間振蕩器116開始計時，在延時時間周期內數字邏輯控制器114輸出一直為高電平，延時周期結束后，數字邏輯控制器114輸出為低電平，然后觸發封鎖時間振蕩器117，在此時間內電路不響應任何信號，輸出一直為低。
[0046]通電熱機模塊118在每一次上電時產生上電復位信號，此信號作為正確指令信號直接輸入到數字邏輯控制器114，經過高頻干擾抑制模塊113測試后，產生觸發信號，觸發信號為高電平，通過檢測觸發信號的波形對整體電路的功能進行測試，另一方面在客戶大生產時，可以方便客戶對電路性能的好壞進行直觀評價。
[0047]上述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型實施的范圍，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種信號處理集成電路，用以處理熱釋電紅外感應及微波感應信號，其特征在于，所述信號處理集成電路包含信號處理電路，所述信號處理電路包含: 運算放大單元； 窗口比較器，電性連接于所述運算放大單元； 高頻干擾抑制模塊，電性連接于所述窗口比較器，所述高頻干擾抑制模塊包含數字延時單元，所述數字延時單元判斷輸入其的信號的幅度； 數字邏輯控制器，電性連接于所述高頻干擾抑制模塊； 其中所述運算放大單元接收采樣信號放大后輸出至所述窗口比較器，所述窗口比較器判斷放大后的采樣信號的幅度大于閾值時輸出觸發信號至所述高頻干擾抑制模塊，所述數字延時單元判斷所述觸發信號的幅度后發出指令信號，所述數字邏輯控制器根據所述指令信號作動。2.如權利要求1所述的信號處理集成電路，其特征在于，還包含低壓差穩壓電路，所述信號處理電路還包含參考電壓源，所述低壓差穩壓電路電性連接于所述參考電壓源。3.如權利要求1所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述信號處理電路還包含延時時間振蕩器，電性連接于所述數字邏輯控制器。4.如權利要求1所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述信號處理電路還包含封鎖時間振蕩器，電性連接于所述數字邏輯控制器。5.如權利要求1或2所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述信號處理電路還包含通電熱機模塊，電性連接于所述數字邏輯控制器。6.如權利要求1所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述信號處理電路還包含比較器，電性連接于所述數字邏輯控制器。7.如權利要求1所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述運算放大單元包含耦合連接的第一運算放大器及第二運算放大器，所述第一運算放大器的輸出端直流耦合或交流耦合于所述第二運算放大器的輸入端。8.如權利要求7所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述第一運算放大器及/或所述第二運算放大器均為低失調高增益運算放大器。9.如權利要求7所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述第一運算放大器為可調增益運算放大器及/或所述第二運算放大器為固定增益運算放大器。10.如權利要求2所述的信號處理集成電路，其特征在于，所述低壓差穩壓電路輸出電壓包括3.(^，3.3￥，3.6￥，4.4￥，5.0￥。
【文檔編號】H03K19/003GK205545198SQ201620287106
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】李國梁, 王海兵
【申請人】無錫市晶源微電子有限公司