CN103475356B - 可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，属及一种芯片电路，所述电路中包括接收单元1、解调单元2与驱动单元3；由接收单元接收信号，该信号为射频信号（例如13.56mHz的RFID信号），然后将该信号传输至解调单元，解调单元将信号解调去噪后，再将其传输至驱动单元，驱动单元利用该信号产生电平信号输出，为后续唤醒电路提供唤醒提示。通过在调制单元中增加电容用以信号去噪，配合接收单元与驱动单元中各个电路元器件的设置，使得电路输出产生的低电平信号抖动小，从而使得之后的唤醒电路产生的抖动相应也小，进而使系统的定位精度有效提高；且电路在信号接收和输出驱动时均较为稳定，便于与后续电路配合使用。

Description

可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路

技术领域

本发明涉及一种芯片电路，更具体的说，本发明主要涉及一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路。

背景技术

目前，对接收信号后产生低电平的电路设计专利此前也存在应用，能实现其功能，也得到了一定的推广；但是尚有不足，比如对延时抖动、减少干扰等方面做的不够好，尤其在定位系统中对延时抖动要求非常苛刻的环境下就不能满足要求。在无线通信定位领域，产生抖动小的低电平唤醒信号对整套系统来说是一个非常关键的问题。此外，除了抖动小之外，电路产生的低电平信号的延时也必须小，才能使定位系统的定位精度得到提高。

随着集成电路产业的飞速发展，单一芯片中集成的功能越来越多，晶体管数量也不断增加，随之而来的是芯片的功耗在不断增加。尽管各种设计已经在不断降低芯片的工作电压，不断改进工艺，不断使用各种方法降低芯片的功耗，但功耗仍然是当今集成电路设计中最令工程师头痛的问题之一。在射频接收解调电路同样存在低功耗问题，如何实现低功耗设计是目前的研究热点，特别是在功耗约束条件下实现最小延时抖动的设计。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，以期望解决现有技术中电路产生的电平信号精确度低，无法进一步降低芯片功耗等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，所述电路中包括接收单元、解调单元与驱动单元；

所述接收单元中包括线圈天线，所述线圈天线串接电阻与解调单元相连接，用于使信号在最小噪声干扰下被接收，并将其传输至解调单元；所述解调单元中包括检波二极管，所述检波二极管的输入端与输出端分别接入第一电容与第二电容，所述检波二极管的输出端通过第二电容接入驱动单元，用于由检波二极管将来自于接收单元的信号进行解调，且在解调发生前与发生后分别通过第一电容与第二电容进行去噪，并将解调后的信号传输至驱动单元；所述驱动单元中包括驱动管，所述驱动管通过第一电阻接入电路的信号输出端，并通过第二电阻接入电源，用于由驱动管按照解调单元解调后的信号，产生所需的电平信号并由电路的信号输出端传输至后续电路。

作为优选，进一步的技术方案是：所述解调单元通过桥接的第三电阻接入驱动单元。

更进一步的技术方案是：所述接收单元、解调单元与驱动单元共同接地。

更进一步的技术方案是：所述线圈天线通过第四电阻与第五电阻分别接入检波二极管的输入端，所述第四电阻置于第一电容的前端。

更进一步的技术方案是：所述线圈天线以芯片为载体，接入解调单元中的检波二极管。

更进一步的技术方案是：所述第一电阻的阻值为1KΩ；第二电阻的阻值为100KΩ；所述第三电阻的阻值为10KΩ，所述第四电阻与第五电阻的阻值均为1KΩ。

更进一步的技术方案是：所述第一电容与第二电容的电容量均为100nF。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过在调制单元中增加电容用以信号去噪，配合接收单元与驱动单元中各个电路元器件的设置，使得电路输出产生的低电平信号抖动小，从而使得之后的唤醒电路产生的抖动相应也小，进而使系统的定位精度有效提高；且电路在信号接收和输出驱动时均较为稳定，便于与后续电路配合使用；同时本发明所提供的一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路结构简单，可很好的被设计者掌握并应用到实际的电路设计中，在各类无线通信设备中使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的电路结构框图；

图2为用于说明本发明另一个实施例的电路图；

图中，1为接收单元、2为解调单元、3为驱动单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，所述电路中包括接收单元1、解调单元2与驱动单元3；

在本实施例中，由接收单元接收信号，该信号为射频信号（例如13.56mHz的RFID信号），然后将该信号传输至解调单元，解调单元将信号解调去噪后，再将其传输至驱动单元，驱动单元利用该信号产生电平信号输出，为后续唤醒电路提供唤醒提示。

参考图2所示，在本发明的另一个实施例中，上述接收单元中需要设置线圈天线，并将线圈天线串接电阻后与解调单元相连接，其作用是使信号在最小噪声干扰下被接收，并将其传输至解调单元；

而上述解调单元中需要设置检波二极管D1，再在检波二极管D1的输入端与输出端分别接入第一电容C5与第二电容C8，将检波二极管D1的输出端通过第二电容C8接入驱动单元，其作用是由检波二极管D1将来自于接收单元的信号进行解调，且在解调发生前与发生后分别通过第一电容C5与第二电容C8进行去噪，并将解调后的信号传输至驱动单元；

上述驱动单元中包括驱动管Q2，将驱动管Q2通过第一电阻R13接入电路的信号输出端，并通过第二电阻R12接入电源，其作用是由驱动管Q2按照解调单元解调后的信号，产生所需的电平信号并由电路的信号输出端传输至后续的唤醒电路。

正如图2中所示出的，在本实施例中,上述的检波二极管D1可采用按SOT-23规格封装的MOS管（例如BAT54S），驱动管Q2可采用按SOT-23WS规格封装的FDN335N。

再参考图2所示，另一方面，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，为保证解调去噪后的射频信号能更加精确、稳定的传输，将上述解调单元通过桥接的第三电阻R17接入驱动单元。进一步的，为保证电路的完整性，还可将上述接收单元、解调单元与驱动单元共同接地。

仍然参考图2所示，根据本发明的另一个实施例，上述线圈天线通过电阻接入解调单元更为具体的技术方案是：将上述线圈天线通过第四电阻R14与第五电阻R15分别接入检波二极管D1的输入端，同时将第四电阻R14置于第一电容C5的前端。

同时发明人进行了多次试验后，认为可选用如下参数的电气元件来获得上述电平信号抖动小、且延时短等明显的技术效果，可视为本发明用于解决技术问题的又一优选实施例，具体为：将第一电阻R13的阻值设置为1KΩ；将第二电阻R12的阻值设置为100KΩ；将第三电阻R17的阻值设置为10KΩ，将第四电阻R14与第五电阻R15的阻值均设置为1KΩ；且将第一电容C5与第二电容C8的电容量均设置为100nF。

参考图2所示，在发明的另一实施例中，上述线圈天线应当以芯片为载体（如图2中所示的U2），且线圈天线的匝数优选为四圈，将其安装在芯片上后，再连同芯片一通接入解调单元中的检波二极管D1。

进一步的，上述实施例中的线圈天线构成了接收单元，使信号（如13.56mHz的RFID信号）在最小噪声干扰下实现接收，接收稳定干扰低，并且尺寸较小，连接方便；然后接收信号通过串接两个电阻和解调单元进行连接，使通过接收单元接收的信号传给解调单元进行解调。信号在检波二极管D1进行解调，并且检波二极管D1之前和之后都有电容进行去干扰，因而，解调出的信号误差和抖动较小，为下步电平信号的输出做好了充分的去干扰操作。最后解调出的信号通过桥接一个电阻传给输出驱动单元，以产生所需电平信号。输出电路的核心部分是驱动管Q2，它的功能是当有特定信号时产生一个低电平，并且通过一个100K的R12接VCC3的电源，输出端接一个1KR13是输出信号稳定。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，其特征在于：所述电路中包括接收单元、解调单元与驱动单元；

所述接收单元中包括线圈天线，所述线圈天线串接电阻与解调单元相连接，用于使信号在最小噪声干扰下被接收，并将其传输至解调单元；

所述解调单元中包括检波二极管，所述检波二极管的输入端与输出端分别接入第一电容与第二电容，所述检波二极管的输出端通过第二电容接入驱动单元，用于由检波二极管将来自于接收单元的信号进行解调，且在解调发生前与发生后分别通过第一电容与第二电容进行去噪，并将解调后的信号传输至驱动单元，进而使得电路输出产生的低电平信号抖动小；

所述驱动单元中包括驱动管，所述驱动管通过第一电阻接入电路的信号输出端，并通过第二电阻接入电源，用于由驱动管按照解调单元解调后的信号，产生所需的电平信号并由电路的信号输出端传输至后续电路；

所述解调单元通过桥接的第三电阻接入驱动单元；所述线圈天线通过第四电阻与第五电阻分别接入检波二极管的输入端，所述第四电阻置于第一电容的前端。

2.根据权利要求1所述的可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，其特征在于：所述接收单元、解调单元与驱动单元共同接地。

3.根据权利要求1所述的可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，其特征在于：所述线圈天线以芯片为载体，接入解调单元中的检波二极管。

4.根据权利要求1所述的可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，其特征在于：所述第一电阻的阻值为1KΩ；第二电阻的阻值为100KΩ；所述第三电阻的阻值为10KΩ，所述第四电阻与第五电阻的阻值均为1KΩ。

5.根据权利要求1或4所述的可用于超宽带定位标签的低电平唤醒信号产生电路，其特征在于：所述第一电容与第二电容的电容量均为100nF。