家庭報警系統的抗電磁干擾傳感器調節

　　在家中感到安全、舒適和有保障是所有家庭所必需的;如今，這一需求通過(guò)安裝家庭報警系統得到了滿(mǎn)足。隨著(zhù)家庭安防系統的發(fā)展，即使主人不在家，都能通過(guò)接收 SMS(短消息服務(wù))獲悉家中是否發(fā)生了意外事件。但是家庭報警系統帶來(lái)了放心也帶來(lái)了煩惱：要知道沒(méi)有人希望總受到假警報的干擾。報警系統應該符合電子設備必須滿(mǎn)足的某些抗干擾標準，事實(shí)上，在內置 GSM(全球移動(dòng)通信系統)模塊的系統中，各種傳感器信號更易受到干擾。為了幫助設計抗干擾性更強的系統，美國國家半導體開(kāi)發(fā)了增強版用于報警和其他系統中調節傳感器信號的抗 EMI(電磁干擾)運算放大器。

　　報警系統概述

　　圖1是家庭報警系統的框圖，其中包含傳感器(可以是有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)傳感器)、微控制器、GSM模塊和電源管理系統?？梢允褂玫母黝?lèi)傳感器包括：用于探測人的移動(dòng)的 PIR(熱電紅外)傳感器、門(mén)窗保護傳感器、氣體探測傳感器、溫度傳感器和煙霧傳感器。如框圖所示，系統可以從 USB 端口或電池供電，即具有極低功耗，從而最大限度延長(cháng)了電池的使用壽命。系統中各區塊需要不同的電壓軌，通過(guò)使用 LM3668 降壓-升壓直流/直流轉換器和超低噪聲LDO芯片 LP5900即可 實(shí)現，兩款芯片都非常適合便攜式應用。

　　為了監控溫度，可以使用模擬溫度傳感器 LM94022。其低工作電流(典型值 5.4 μA)和 1.5V 的低供電電壓都使其非常適合于低功耗的系統。

　　PIR 信號調節

　　下面將詳細介紹用于探測人體熱量的熱電紅外傳感器的信號調節電路。熱電紅外傳感器的輸出電壓是感應到的紅外射線(xiàn)的函數，其常規幅度從 0.5mV 到 1mV，頻率由 0.02Hz 至 16Hz。圖 2 顯示用于調節傳感器信號的電路，LPV521 中的兩級提供了放大和帶通濾波器功能。如 Bode 增益曲線(xiàn)所示，4Hz 時(shí)其放大倍數約為 2000 ，0.6 Hz 和 8 Hz 時(shí)的截止頻率為 3 dB。LPV521 是用于構建有源濾波器的運算放大器，它是適合超長(cháng)電池壽命的毫微功率級 552 nW 放大器。1.6V 到 5.5V 的工作電壓范圍，典型的 351 nA 電源電流，使其非常適合于遠程傳感器毫微功率應用。LPV521 具有設計精密的 CMOS 輸入級，在 -40℃ 至 125℃ 的溫度范圍中遠勝于同類(lèi)器件的 50 pA 最大輸入偏流，更提供了軌對軌輸入輸出性能。LPV521 是 PowerWise® 系列產(chǎn)品的成員，具有優(yōu)異的性能功率比。

　　R2 是負載電阻器，其值參見(jiàn) PIR 傳感器數據表，它主要用于將傳感器輸出電流轉換為電壓。