红外线接收头(又称红外线接收模组,IRM)是集成红外线接收PD光敏二极管、放大、滤波和比较器输出,结构屏蔽等的IC模块。由于集成的内部集成电路,这样应用开发红外产品中使用红外接收头简化了电路的设计。
常用的一种红外接收头的外形,均有三只引脚,即电源正VDD、电源负(GND)和数据输出(Out)。接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同,因接收头的外形不同而引脚的区别。
1/红外线接收头常见的封装如下:

红外线接收头常见的封装形式如上:
2/红外线接收头内部等效电路如下:

芯片内含功能:数模混合电路:由基准源、前置放大器、I/V转换电路、自动增益控制(AGC)放大器、限幅放大器、带通滤波器、比较电路、增益控制电路、积分电路和波形整形电路组成
内部各功能说明:
Photo Diode: 感应遥控器接收信号并将其转换为电流信号。 (数 nA ~ 数十 uA)
I-V: 将Photo Diode输出的电流信号转换为容易处理的电压信号。 (数 mV)
Amplifier: 为了信号处理的方便,对电压信号做增益处理。 (数十mV ~数百 mV)
AGC control: 根据信号和噪声的大小,调节增益的幅度,在没有信号时,防止有噪声信号输出。
B. P. F: 选择有载波信号对应频率的信号通过,将不必要的噪音信号滤掉的带通滤波器(Band Pass Filter) .
Waveform Detector: 通过比较器,将载波成分检出,再通过比较器处理将原信号复原。
Waveform Rectifer: 通过施密特触发器,将检波电路检出的波形进行整波。
OutPut Stage: 内置上拉电阻,具有功耗低的输出特性,无信号时接收头待机消耗电流小,可提高产品的信赖性。
整体工作流程如下:I/V转换模块将红外光电二极管检测到的光电流转换为电压信号,此信号经过前置放大器、可变增益放大器和限幅放大器放大后进入带通滤波器,去除中心频率以外的噪声,再通过比较器、积分器滤除载波,解调后的波形经过施密特触发器整形后还原出发射端发射的信号。
自动增益功能讲解如下:

1、当输入信号较小或者无信号时,VGA控制信号减小,VGA的增益变大;
2、当信号检测电路检测到信号时,VAG控制信号增大,VGA的增益也变小;
3、当信号突然消失时,VGA控制信事情在保持一定的时间后开始下降,VGA同样先保持原有增益一定时间后开始增大。
影响红外线接收头功能的外部因素有如下:
1、发射装置发射功率大小不同,引起接收端输入信 号的变化;
2、发射装置与红外接收装置间的距离不同,接收到的信号强度也不同;
3、处于发射装置与红外接收装置间的大气对红外光信号的吸收有强有弱
4、各种背景光源,如日光、灯光等,也会干扰所要 传输的光信号。在有噪声信号时,会使遥控距离变短,或再无信号时,出现误动作。
5 电磁干扰,可以通过红外线接收头加装电磁屏蔽体来阻挡或减小电磁能传输,是抑制电磁干扰的重要手段之一。而屏蔽壳加装有两个目的,一是限值内部辐射的电磁能重泄漏出该内部区域,二是防止外来的辐射干扰进入某一区域。电磁场通过金属材料隔离时,电磁场的强度将明显降低,这种现象就是金属材料的屏蔽作用。如果接收头在有强电磁干扰的环境下工作,可通过加装铁壳进行屏蔽。

接收头典型应用如下:

在 IRM的VCC和GND输入信号的前端,设计一个阻容去偶滤波器( R-C Decoupling Filter with Lower Cut-off Frequency).一般情况下,使用 R=100Ω , C=47㎌ , 如果可以确认到噪声的周期性,可以设计fc=1/2πRC的滤波器效果会更好。而R1 and C1 参数范围一般是:33 欧 < R1 < 1 k欧,C1 > 0.1 微法.