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光波调制与解调电路 光电传感器可以进行光、电转换，但有效距离非常有限，如TCRT5000红外光电传感器有效距离12 mm， RPR220红外光电传感器的有效距离只有6 mm。当光电传感器的感光距离要求较远时，就要用调制的方法来提高光的传输距离。 调制：使光波的某些参数如振幅、频率、相位、偏振状态和持续时间等按一定的规律变化的方法。图1是模仿工厂流水线的计件电路框图。 
图1 计件电路框图 矩形波信号输入到由LM393、三极管和红外二极管组成的发射电路。用光敏二极管PH302（面接收型）作光电接收管，发射光信号用的近红外二极管与光敏二极管PH302组成对管。红外发光管发射的光波是具有一定频率的光梳，作为载波信号。用手随机的遮挡光波（相当于用手加载一种信号，不遮挡为0，遮挡为1），对载波进行调制。调制后的光波由PH302接收。 接收电路是一个电流变电压的转换电路，光敏二极管的反相电流和它接收到的光强成正比，实现光强到电流的转变，然后采用I/ V转换电路（如图2），输出端得到电压信号。其中的运放为uA741。输出的电压信号送入解调电路。 
图2 I/ V转换电路 解调电路的作用是将手的遮挡信号（逻辑“1”、“0”）从载波中恢复出来。解调电路用LM567来实现，LM567是一个含有锁相环的集成芯片，其电路结构如下： 
图3 LM567电路图 PD1和PD2分别为鉴相器和正交鉴相器。VCO是压控振荡电路。输入3的信号与压控振荡器输出5的信号经鉴相器PD1比较，得到电压差输出到2引脚，该电压差控制VCO调整振荡频率和相位，使得2引脚输出为稳定值，此时实现锁相（即输入3的信号和输出5的信号频率一致，相位差恒定）。PD2将VCO输出的信号相移90度以后再和输入3进行比较，如果已经锁相，则应该输出最大的电压差到引脚1，此电压差经放大器AMP放大后驱动8引脚输出低电平信号。如果没有实现锁相，则1脚电压不足以实现最大压差输出，也就无法驱动8引脚拉低。 矩形波电路考虑了两种方案： 方案一： 
方案二： 
考虑到成本因素，TLV2460一块芯片可以买一碗水饺，而UA741和LM393加起来只够一个馒头。而我们要用一个馒头实现一碗水饺的功能。但是事情并不是那么一帆风顺的。方案一是通过验证的，没有任何问题。方案二中的电路图有一个问题，导致了信号不能锁相。 问题：焊好电路板后经测试，波形虽不完美，却也不存在较大问题，但LM567无法进入锁定状态。 分析：无法锁定是客观存在的，一定是我们的信号出了问题。经测试，LM567引脚输出的信号堪称完美（峰峰值=电源电压-1.4V），PH302也能够很好的接收光信号，并且光电流被741恢复成了电压信号。独立看各个部分电路都没问题，但放在一起就出了问题。既然是分着看没问题，而整体出问题，一定是信号匹配出了问题，也就是说送给3引脚的信号不可能和5引脚输出的信号放在一起进入锁相状态，那么问题是怎么产生的呢？ 对比两个电路不难发现，第二个电路多的一个393对信号进行了反相，导致前后两个电路输入到567的3引脚的信号相位是差180度的，就是因为这个180度无法进入锁相状态。 解决： 把393的同相和反相输入端对调一下，完美解决。 
具体实现方案可参考51hei附件中的文档和视频：
调制光波.rar
(4.16 MB, 下载次数: 16)
（视频）
光波调制与解调电路.docx
(1.07 MB, 下载次数: 14)
（含清晰图片）
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