一种环境光抵抗电路及其方法

摘要

本发明公开了一种环境光抵抗电路及其方法，电路包括发光电路、光信号接收电路、光电转换电路、采样保持电路和减法器；所述的发光电路的输入端接受外部输入信号，发光电路向光信号接收电路发出的第一光信号，所述的光信号接收电路接收来自发光电路的第一光信号和来自外部环境光的第二光信号，光信号接收电路的输出端与光电转换电路连接，光电转换电路的第一输出端与减法器的反相输入端连接，光电转换电路的第二输出端与采样保持电路连接，采样保持电路的输出端通过恒压源与减法器的同相输入端连接；减法器的输出端输出结果。本发明实现对环境光的抑制功能，有效提高了本发明的适用范围，以及对抗环境干扰的能力。

权利要求

1.一种环境光抵抗电路的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S11：打开光信号接收电路和光电转换电路，保持发光电路关闭，采样保持电路为采样状态；

S12：光信号接收电路接收来自外部环境光的第二光信号，并通过光电转换电路产生相应电流输出；

S13：采样保持电路对光电转换电路输出的信号进行采样，得到的信号被采样保持电路存储并送入减法器的同相输入端；

S14：切换采样保持电路为保持状态，此时采样保持电路与光电转换电路断开，并打开发光电路；

S15：光信号接收电路接收来自外部环境光的第二光信号以及来自发光电路的第一光信号的叠加信号，并通过光电转换电路产生相应的电流输出；

S16：减法器的反相输入端接收来自步骤S15得到的信号；

S17：减法器对反相输入端的信号与同相输入端的信号进行减法运算，得到输出为没有环境光的信号，仅包含发光电路发出的光信号。

2.根据权利要求1所述的一种环境光抵抗电路的方法，其特征在于：所述的采样状态为开关S闭合、输入信号IN对电容C充电、输出信号OUT跟随输入信号IN的状态；所述的保持状态为开光S断开、采样保持电路也与前级之间断开、高阻态、电容C上的电荷保持不变、输出信号OUT也保持不变的状态。

说明书

一种环境光抵抗电路及其方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种环境光抵抗电路及其方法。

背景技术

[0002] 传统电路中，在发光管未开启时，由于环境光等的影响，接收管也会产生光电流，进行转换后被系统采样并识别，从而明显降低有效信号成分，严重影响系统信噪比；即使环境光的影响不足以使有效信号被完全淹没，在环境光周期性变化时，环境光在接收管上产生的光电流亦呈现周期性变化，容易被系统误识别为有效信号，进一步恶化信噪比，甚至可能使系统将环境光的周期变化识别为有效信号，而将发光管产生的信号识别为噪声，产生严重的系统错误。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环境光抵抗电路及其方法，实现对环境光的抑制功能，有效提高了本发明的适用范围，以及对抗环境干扰的能力。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种环境光抵抗电路，它包括发光电路、光信号接收电路、光电转换电路、采样保持电路和减法器；所述的发光电路的输入端接受外部输入信号，发光电路向光信号接收电路发出的第一光信号，所述的光信号接收电路接收来自发光电路的第一光信号和来自外部环境光的第二光信号，光信号接收电路的输出端与光电转换电路连接，光电转换电路的第一输出端与减法器的反相输入端连接，光电转换电路的第二输出端与采样保持电路连接，采样保持电路的输出端通过恒压源与减法器的同相输入端连接；减法器的输出端输出结果。

[0005] 所述的发光电路包括发光管；所述的光信号接收电路包括接收管。

[0006] 所述的采样保持电路包括一个串联在回路上的开关S和一个接地电容C。

[0007] 一种环境光抵抗电路的方法，包括以下步骤：

[0008] S11：打开光信号接收电路和光电转换电路，保持发光电路关闭，采样保持电路为采样状态；

[0009] S12：光信号接收电路接收来自外部环境光的第二光信号，并通过光电转换电路产生相应电流输出；

[0010] S13：采样保持电路对光电转换电路输出的信号进行采样，得到的信号被采样保持电路存储并送入减法器的同相输入端；

[0011] S14：切换采样保持电路为保持状态，此时采样保持电路与光电转换电路断开，并打开发光电路；

[0012] S15：光信号接收电路接收来自外部环境光的第二光信号以及来自发光电路的第一光信号的叠加信号，并通过光电转换电路产生相应的电流输出；

[0013] S16：减法器的反相输入端接收来自步骤S15得到的信号；

[0014] S17：减法器对反相输入端的信号与同相输入端的信号进行减法运算，得到输出为没有环境光的信号，仅包含发光电路发出的光信号。

[0015] 所述的采样状态为开关S闭合、输入信号IN对电容C充电、输出信号OUT跟随输入信号IN的状态；所述的保持状态为开光S断开、采样保持电路也与前级之间断开、高阻态、电容C上的电荷保持不变、输出信号OUT也保持不变的状态。

[0016] 本发明的有益效果是：本发明为了抑制环境光的影响，在减法器之前加入了采样保持电路。减法器依次采集环境光信号以及环境光与发光管发出的光信号的叠加信号，并做进行减法运算，得到的输出没有环境光的成分，仅包含发光管发出的光信号，从而实现对环境光的抑制功能，有效提高了本发明的适用范围，以及对抗环境干扰的能力；并且不采用数模转换器和模数转换器，结构简单。

附图说明

[0017] 图1为本发明结构方框图；

[0018] 图2为采样保持电路示意图；

[0019] 图3为本发明方法流程图。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：如图1所示，一种环境光抵抗电路，它包括发光电路、光信号接收电路、光电转换电路、采样保持电路和减法器；所述的发光电路的输入端接受外部输入信号，发光电路向光信号接收电路发出的第一光信号，所述的光信号接收电路接收来自发光电路的第一光信号和来自外部环境光的第二光信号，光信号接收电路的输出端与光电转换电路连接，光电转换电路的第一输出端与减法器的反相输入端连接，光电转换电路的第二输出端与采样保持电路连接，采样保持电路的输出端通过恒压源与减法器的同相输入端连接；减法器的输出端输出结果。

[0021] 所述的发光电路包括发光管；所述的光信号接收电路包括接收管。

[0022] 如图2所示，所述的采样保持电路包括一个串联在回路上的开关S和一个接地电容C。

[0023] 如图3所示，一种环境光抵抗电路的方法，包括以下步骤：

[0024] S11：打开光信号接收电路和光电转换电路，保持发光电路关闭，采样保持电路为采样状态；

[0025] S12：光信号接收电路接收来自外部环境光的第二光信号，并通过光电转换电路产生相应电流输出；

[0026] S13：采样保持电路对光电转换电路输出的信号进行采样，得到的信号被采样保持电路存储并送入减法器的同相输入端；

[0027] S14：切换采样保持电路为保持状态，此时采样保持电路与光电转换电路断开，并打开发光电路；

[0028] S15：光信号接收电路接收来自外部环境光的第二光信号以及来自发光电路的第一光信号的叠加信号，并通过光电转换电路产生相应的电流输出；

[0029] S16：减法器的反相输入端接收来自步骤S15得到的信号；

[0030] S17：减法器对反相输入端的信号与同相输入端的信号进行减法运算，得到输出为没有环境光的信号，仅包含发光电路发出的光信号。

[0031] 所述的采样状态为开关S闭合、输入信号IN对电容C充电、输出信号OUT跟随输入信号IN的状态；所述的保持状态为开光S断开、采样保持电路也与前级之间断开、高阻态、电容C上的电荷保持不变、输出信号OUT也保持不变的状态。