用于運(yùn)行被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種用于運(yùn)行被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知多種不同的用于測(cè)量紅外線福射的方法。主要的檢測(cè)器原理是使用被動(dòng)式紅 外檢測(cè)器（PIR-檢測(cè)器）。
[0003] 運(yùn)些被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的特點(diǎn)是制造簡單且價(jià)廉。運(yùn)種PIR-檢測(cè)器是雙極的，且 可W在等效電路圖中通過電源代表，所述電源基于福射的改變、和隨之的溫度改變來提供 電流IpiK并與電容CPIK并聯(lián)（也參見圖1)。
[0004] 目前在分析PIR-檢測(cè)器的信號(hào)時(shí)，出現(xiàn)了多個(gè)問題：
[0005] -方面由于自充電出現(xiàn)了PIR-檢測(cè)器的工作點(diǎn)的位移。另一方面，電源Ipik通常 在內(nèi)電阻相對(duì)較大時(shí)僅提供極小的電流。在圖1中示出該內(nèi)電阻R?。運(yùn)些邊界條件導(dǎo)致 了對(duì)大的動(dòng)態(tài)范圍的要求W及對(duì)隨后的放大器電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（分析處理電路）來說 極高的內(nèi)電阻。
[0006] 然而由于最佳分析處理電路的內(nèi)電阻很高，所W-次產(chǎn)生的電荷不再能流出。運(yùn) 會(huì)導(dǎo)致，電路偏離分析處理電路的工作范圍，因?yàn)樵撾娐愤^載。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的在于，為了分析PIR-檢測(cè)器的信號(hào)而提供一種分析方法和具 有大的動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量電路，同時(shí)不會(huì)由于PIR-檢測(cè)器分析處理電路的輸入端的充電而 出現(xiàn)過載。在此，希望電流消耗最小化。
[0008] 根據(jù)本實(shí)用新型提出了一種用于運(yùn)行被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的裝置，其中
[0009] -所述被動(dòng)式紅外檢測(cè)器是雙極的且在等效電路圖中能通過電源代表，所述電源 基于福射的改變來提供電流并與電容并聯(lián)，
[0010] -所述被動(dòng)式紅外檢測(cè)器具有兩個(gè)電接頭，
[0011] -所述被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的接頭中的至少一個(gè)與放電電路結(jié)構(gòu)連接，所述放電電 路結(jié)構(gòu)的等效電阻至少在工作點(diǎn)處具有大于IMOhm的電阻值。
[0012] 根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的兩個(gè)接頭與所述放電電路結(jié)構(gòu) 連接。
[0013] 根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述放電電路結(jié)構(gòu)的等效電阻至少在一個(gè)工作點(diǎn)處大于 在另一個(gè)工作點(diǎn)處。
[0014] 根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述放電電路結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)至少部分地由開關(guān)電容 電路組成。
[0015] 圖1中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的系統(tǒng)。被動(dòng)式紅外檢測(cè)器（PIR)W其兩個(gè)連接導(dǎo) 線與放電網(wǎng)絡(luò)R。連接。該放電網(wǎng)絡(luò)又與模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)連接。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端通 過具有第一總線帶寬的第一總線（T)與數(shù)字過濾器值巧連接，該數(shù)字過濾器的輸出端Out 的第二總線帶寬典型地大于第一總線帶寬。
[0016] 在研發(fā)出根據(jù)本實(shí)用新型的用于運(yùn)行被動(dòng)式紅外檢測(cè)器（PIR)的方法時(shí)認(rèn)識(shí)到 了 ：輸入端的充電對(duì)系統(tǒng)的正確運(yùn)行造成重要的阻礙原因。如隨后仍將進(jìn)一步解釋的那樣， 根據(jù)本實(shí)用新型的AE-轉(zhuǎn)換器（ADC)很容易出現(xiàn)運(yùn)種工作點(diǎn)漂移。然而，根據(jù)本實(shí)用新 型的AE-轉(zhuǎn)換器（ADC)的運(yùn)種提高的敏感性使得能夠特別有效地抑制由于根據(jù)本實(shí)用 新型的AE-轉(zhuǎn)換器（ADC)的比較器引起的量化誤差。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的AE-轉(zhuǎn) 換器和借助于根據(jù)本實(shí)用新型的放電網(wǎng)絡(luò)（Re)對(duì)被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的放電形成了一種具 備創(chuàng)造性的單元?；谒龅膶?duì)輸入端錯(cuò)誤充電的創(chuàng)造性的認(rèn)識(shí)，可WW如下方式最簡單 地解決該問題：當(dāng)檢測(cè)器上的電壓達(dá)到動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，通過開關(guān)對(duì)輸入節(jié)點(diǎn)放電。在運(yùn)種情況 下，可W在放電期間W及緊接在放電之后不對(duì)檢測(cè)器上的電壓進(jìn)行評(píng)估。備選地，可W通過 檢測(cè)器接頭之間的泄漏電阻進(jìn)行或從接頭向地電位（Rduj，Rdu_2)進(jìn)行。該方案的主要缺點(diǎn) 在于，信號(hào)連續(xù)衰減W及檢測(cè)器的固有噪聲。此外，不能化合理的花費(fèi)實(shí)施低成本-CMOS技 術(shù)中的吉?dú)W姆電阻。在研究的范圍內(nèi)已知：通過PIR檢測(cè)器（PIR)的電源的內(nèi)電阻對(duì)第二 輸出端的放電并未得到令人滿意的結(jié)果。已表明，泄漏電阻的電阻值應(yīng)該大于IMOhm和/或 優(yōu)選大于IOMOhm和/或優(yōu)選大于IOOMOhm和/或優(yōu)選大于IGOhm和/或優(yōu)選大于lOGOhm。 在此，最佳泄漏值取決于相應(yīng)的PIR檢測(cè)器和相應(yīng)的應(yīng)用并應(yīng)該視情況來匹配。對(duì)由于快 速的溫度變化（溫度沖擊）引起的大的電荷轉(zhuǎn)移來說，需要不成比例地降低的泄漏電阻值， 該泄漏電阻值幾乎消除了待檢測(cè)的信號(hào)。
[0017] 在此清楚的是：放電網(wǎng)絡(luò)（R。）的泄漏電阻優(yōu)選應(yīng)該相等且盡可能對(duì)稱（專業(yè)術(shù)語 為"匹配"matchend)。在此，泄漏電阻也可W是更復(fù)雜的電路，該電路還承擔(dān)了泄漏電阻的 功能。在本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)有利地已知，泄漏電阻至少部分地構(gòu)造為開關(guān)電容電路。 利用運(yùn)種電路可W相對(duì)簡單地實(shí)現(xiàn)必要時(shí)所需的相對(duì)高電阻的泄漏電阻。對(duì)運(yùn)種開關(guān)電容 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行來說特別有利的是，該網(wǎng)絡(luò)利用非重疊的雙相節(jié)拍運(yùn)行。當(dāng)然也可W使用單相 和多相節(jié)拍，然而所述單相和多相節(jié)拍通常成本更高。
[0018] PIR檢測(cè)器的可靠放電的要求與分析處理電路的盡可能高的輸入電阻是矛盾的。 因此，在本實(shí)用新型的框架內(nèi)已知，合理的是，至少使被動(dòng)式紅外檢測(cè)器的放電電阻的平均 等效值與是否恰好借助于被動(dòng)式紅外檢測(cè)器（PIR-Detektor)執(zhí)行紅外福射電勢(shì)的測(cè)量相 關(guān)。在測(cè)量之前，放電電阻被切換至極高電阻狀態(tài)（測(cè)量狀態(tài)）。在結(jié)束測(cè)量之后，放電電 阻被切換至比測(cè)量狀態(tài)低歐姆的狀態(tài)。
[0019] 備選地，可W進(jìn)行荷電狀態(tài)（檢測(cè)器上的電壓）測(cè)量并基于荷電狀態(tài)對(duì)放電電阻 的大小進(jìn)行后調(diào)整。
[0020] 可W設(shè)想，其它運(yùn)行條件同樣要求切換。例如可W設(shè)想，通過開關(guān)W定義方式對(duì)PIR檢測(cè)器進(jìn)行放電。在運(yùn)種模式下，放電電阻的高電阻切換同樣會(huì)是有意義的。在極端情 況下，測(cè)量狀態(tài)可W表示放電電阻的完全脫禪。
[0021] 在此，如果開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)放電電阻，則電阻值始終符合相應(yīng)的開關(guān)電容 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行節(jié)拍的多個(gè)節(jié)拍上的平均值。一個(gè)重要的實(shí)用新型點(diǎn)在于：PIR檢測(cè)器的放電 電阻基于檢測(cè)器系統(tǒng)的狀態(tài)采取不同的值，其中至少應(yīng)該實(shí)現(xiàn)測(cè)量狀態(tài)和/或非測(cè)量/放 電狀態(tài)。
[0022] 根據(jù)本實(shí)用新型的AE-轉(zhuǎn)換器（ADC)包括差分放大器，其電源并非如常見的差 分放大器那樣在差分放大器的晶體管被對(duì)稱驅(qū)動(dòng)時(shí)對(duì)稱地劃分為兩個(gè)支路，而是具有電流 分配器來取代在差分放大器和運(yùn)行電源的支路中用于晶體管的通常存在的公共的節(jié)點(diǎn)，該 電流分配器根據(jù)外部控制值對(duì)電流進(jìn)行不同的分配。在此可W假定，運(yùn)行電源具有有限的 內(nèi)電阻。在此，也可W使用實(shí)際的電壓源。在根據(jù)本實(shí)用新型的裝置中通過電阻鏈實(shí)現(xiàn)電 流分配器，所述電阻鏈的一端與差分放大器的一個(gè)晶體管連接，而另一端與差分放大器的 另一個(gè)晶體管連接。乘法器在此基于外部控制值使運(yùn)行電源與該電阻鏈的節(jié)點(diǎn)連接。電流 分配器表現(xiàn)為數(shù)字控制的電位計(jì)，其抽頭通過外部參數(shù)調(diào)節(jié)。
[0023] 由此為差分放大器的不同支路設(shè)定了不同的電流負(fù)反饋。在此，如此進(jìn)行電流分 配：晶體管的柵極一源極電壓通過電流分配器的電阻上的電壓降調(diào)節(jié)，使得通過兩個(gè)支路 的電流與運(yùn)行電源的電流相當(dāng)。晶體管的其它接頭與工作電阻連接。已經(jīng)證明特別有利的 是，該工作電阻構(gòu)造為真正的電源，運(yùn)是因?yàn)樵诖饲闆r下差動(dòng)的工作電阻特別大、進(jìn)而差動(dòng) 的放大特別大。
[0024] 可W與該工作電阻并聯(lián)地連接電容，該電容對(duì)輸