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一种光敏管电流信号处理装置


技术摘要:
本申请公开了一种光敏管电流信号处理装置,包括:信号处理模块;信号处理模块包括依次连接的全差分放大电路,差分放大电路,高通滤波电路以及信号保持及输出开关控制电路;全差分放大电路用于放大微弱的信号,并将输入的电流信号转换成第一电压信号;差分放大电路用于  全部
背景技术:
红外线触摸屏幕的主要工作原理是在屏幕前框架Y轴方向的一边以及X轴方向的 一边分别装设红外线发射管,各自的对边又装设有相对应的光敏管,红外线发射管及光敏 管在屏幕前形成纵横交错的红外线矩阵。通过逻辑控制芯片控制红外发射管的开关,三极 管和运算放大器放大光敏管的信号。光敏管接收到红外线后经过光电转换将光信号转换成 电信号,再经过信号放大最终通过A/D转换为数字信号被MCU识别;当使用者以手指触摸一 触摸点时,经过点的X轴方向和Y轴方向的两个方向的红外线会被阻挡,MCU可以对其进行识 别,并根据缺失光线的相对位置计算触摸物的坐标输出。 现有的信号处理方案包括电源模块以及信号处理模块。其中,电源模块包括LDO (Low  Dropout  Regulator,低压差线性稳压器)或DC-DC变换器,其中单颗器件的尺寸较大, 数量较多,使得占用的PCB面积较大。信号处理模块由三极管和运算放大器将电流信号放 大,由于三极管的噪声会随着温度升高、电流增大而增加,因此无法识别微弱的信号,信噪 比低,并且由于多级放大以及多路信号容易造成相互干扰。
技术实现要素:
本申请提供了一种光敏管电流信号处理装置,解决了无法识别微弱信号,信噪比 低,且容易造成信号间相互干扰的技术问题。 有鉴于此,本申请提供了一种光敏管电流信号处理装置,所述装置包括:信号处理 模块; 所述信号处理模块包括依次连接的全差分放大电路,差分放大电路,高通滤波电 路以及信号保持及输出开关控制电路; 所述全差分放大电路用于放大微弱的信号,并将输入的电流信号转换成第一电压 信号; 所述差分放大电路用于放大所述第一电压信号,得到模数转换器可识别的第二电 压信号; 所述高通滤波电路用于去除所述第二电压信号中的直流信号; 所述信号保持及输出开关控制电路用于维持输出信号不变,并将输出信号输出至 总线。 可选的,还包括:电源模块; 所述电源模块包括依次连接的第一电源转换单元以及第二电源转换单元; 所述第一转换单元用于将外部供电电压转换成供给所述信号处理模块的供电电 压; 所述第二电源转换单元用于将所述供电电压转换成供给所述信号处理模块的偏 3 CN 111726097 A 说 明 书 2/4 页 置电压。 可选的,所述全差分放大电路包括第一放大器; 所述第一放大器的正向输入端和反向输入端分别连接光敏管两端; 所述第一放大器的正向输入端与正向输出端之间以及反向输入端与反向输出端 之间,分别并联有电阻。 可选的,所述差分放大电路包括第二放大器; 所述第一放大器的正向输出端与反向输出端分别连接所述第二放大器的正向输 入端以及反向输入端; 所述第二放大器的正向输入端接有电阻,电阻另一端接地; 所述第二放大器的反向输入端与输出端之间并联有电阻。 可选的,所述高通滤波电路包括隔直电容; 所述隔直电容的一端连接接所述第二放大器的输出端; 所述隔直电容的另一端连接有电阻,电阻另一段接地。 可选的,所述信号保持及输出开关控制电路包括第三放大器; 所述第三方放大器的正向输入端分别连接电容和第一开关,电容的另一端接地, 所述第一开关的另一端连接高通滤波电路的输出端; 所述第三方放大器的反向输入端连接所述第三方放大器的输出端; 所述第三方放大器的输出端连接第二开关,第二开关的另一端输入到总线。 从以上技术方案可以看出,本申请具有以下优点: 本申请中,提供了一种光敏管电流信号处理装置,包括:信号处理模块;信号处理 模块包括依次连接的全差分放大电路,差分放大电路,高通滤波电路以及信号保持及输出 开关控制电路;全差分放大电路用于放大微弱的信号,并将输入的电流信号转换成第一电 压信号;差分放大电路用于放大第一电压信号,得到模数转换器可识别的第二电压信号;高 通滤波电路用于去除第二电压信号中的直流信号;信号保持及输出开关控制电路用于维持 输出信号不变,并将输出信号输出至总线。 本申请通过采用全差分电路提升信噪比使得能够识别更微弱的信号,共模抑制比 高;采用差分放大电路对信号进行放大,使得能够将信号放大到模数转换器能够识别的范 围,采用高通滤波电路去除信号中的直流信号;高通滤波后的信号经过信号保持电路实现 信号长时间稳定不衰减,使得输出信号稳定,并且采用信号保持的方式能够实现一颗红外 管发射,多颗光敏管接收的扫描方式,减少扫描时间,从而提升帧率。 附图说明 图1为本申请一种光敏管电流信号处理装置的一个实施例中信号处理模块的结构 示意图; 图2为现有技术中信号处理模块的电路图; 图3为本申请一种光敏管电流信号处理装置的一个实施例中电源模块的电路图; 图4为本申请一种光敏管电流信号处理装置的一个实施例中全差分电路的电路 图; 图5为本申请一种光敏管电流信号处理装置的一个实施例中全差分电路以及差分 4 CN 111726097 A 说 明 书 3/4 页 放大电路的电路图; 图6为本申请一种光敏管电流信号处理装置的一个实施例中高通滤波电路的电路 图; 图7为本申请一种光敏管电流信号处理装置的一个实施例中信号保持及输出开关 控制电路的电路图。
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