CN107733825A - 一种无需低通滤波器的ask解调电路 - Google Patents
一种无需低通滤波器的ask解调电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107733825A CN107733825A CN201710960494.1A CN201710960494A CN107733825A CN 107733825 A CN107733825 A CN 107733825A CN 201710960494 A CN201710960494 A CN 201710960494A CN 107733825 A CN107733825 A CN 107733825A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- sampler
- vsm
- vamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- ATCJTYORYKLVIA-SRXJVYAUSA-N vamp regimen Chemical group O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1.C=1N=C2N=C(N)N=C(N)C2=NC=1CN(C)C1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1.O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1.C([C@H](C[C@]1(C(=O)OC)C=2C(=CC3=C(C45[C@H]([C@@]([C@H](OC(C)=O)[C@]6(CC)C=CCN([C@H]56)CC4)(O)C(=O)OC)N3C=O)C=2)OC)C[C@@](C2)(O)CC)N2CCC2=C1NC1=CC=CC=C21 ATCJTYORYKLVIA-SRXJVYAUSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 101100498759 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) DDI1 gene Proteins 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 230000005404 monopole Effects 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
- H04L27/06—Demodulator circuits; Receiver circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无需低通滤波器的ASK解调电路，包括脉冲整形电路、电压放大电路、水平选取电路、自采样器电路，脉冲整形电路与电压放大电路电连接，电压放大电路与水平选取电路电连接，水平选取电路与所述自采样器电路电连接，其中脉冲整形电路的VASK_IN节点作为整个电路的输入端，经过脉冲整形电路形成VCK作为时钟信号最终与信号在自采样器中同步；电压放大电路将VASK_IN信号输入电压放大电路，进行有效电压放大，形成放大后VAMP信号；水平选取电路对VAMP信号进行水平选取，将有效的信息选取出来，形成VSM节点输出；自采样器电路将VSM节点输出送入自采样器中进行信号处理，输出VOUT信号，完成信号解调。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理领域，尤其涉及到一种无需低通滤波器的ASK解调电路，适用于ASK调制的信号处理。
背景技术
调制和解调电路是通信设备中的重要组成部分。所谓调制就是用待传输的低频信号去控制高频载波参数，这些参数可以是相位、频率和幅度。解调就是调制的逆过程，即从已调的高频信号中还原出低频的原调制信号。ASK调制是属于幅度调制。
2ASK信号常用的解调方法有两种：一种是非相干解调方式，根据已调信号的特性通过包络检波器解调；一种是相干解调方式，主要在接收端加载相干载波实现解调。如图1为非相干解调框图，图2为相干解调框图，从图1和图2可以看出，两种解调方式都需要用到LPF(Low Pass Filter,低通滤波器)进行取包络。引入LPF会使得由于低通滤波器的电容充放电周期影响调制速率和电路版图面积增大等问题出现。本发明是提出一种无需LPF的新型ASK解调电路。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无需低通滤波器的ASK解调电路。
为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：
一种无需低通滤波器的ASK解调电路，其特征在于，包括脉冲整形电路、电压放大电路、水平选取电路、自采样器电路，所述脉冲整形电路与所述电压放大电路电连接，所述电压放大电路与所述水平选取电路电连接，所述水平选取电路与所述自采样器电路电连接，其中所述脉冲整形电路的VASK_IN节点作为整个电路的输入端，经过脉冲整形电路形成VCK作为时钟信号最终与信号在自采样器中同步；所述电压放大电路将VASK_IN信号输入电压放大电路，进行有效电压放大，形成放大后VAMP信号；所述水平选取电路对VAMP信号进行水平选取，将有效的信息选取出来，形成VSM节点输出；所述自采样器电路将VSM节点输出送入自采样器中进行信号处理，输出VOUT信号，完成信号解调。
上述技术方案中，所述脉冲整形电路包括通用反相器，与ASK输入形成采样脉冲并用于区别正常时钟信号和反相时钟信号。
上述技术方案中，所述电压放大电路包括闭环运算放大器，所述闭环运算放大器由单极运放构成，其中电阻R2/R1的比值形成运算放大器的闭环放大倍数，通过外部偏置电路提供两个偏置电压VA和VB，偏置电压VB控制N4为运算放大器提供稳定的尾电流，调节VA有效地调整VAMP信号的共模电平，并反映出调制与非调制之间的峰值差异，放大后VAMP信号在非调制时和调制时的峰值电平分别为VSM1和VSM2，其中满足VDD-VSM1<VTH(P5)<VDD-VSM2，而VTH(P5)是P5的阈值电压的绝对值，而VDD为电源电压。
上述技术方案中，所述水平选取电路包括多个晶体管，其中晶体管P4、P5、N5、N6组成一条支路，晶体管P4、P6、N7、N5组成另外一条支路，晶体管P5的阈值电压大于其他晶体管的阈值电压，晶体管P5的衬底与其本身的源级接在一起，当VAMP在高电平时，P5关闭，N6打开，P6、N7栅极电压被拉低，P6打开，P7关闭，VSM节点输出高电平；当VAMP在低电平时，P5打开，N6关闭，拉升P6、N7的栅极，P6关闭，N7打开，N5打开，将VSM节点输出低电平。
上述技术方案中，所述自采样器电路包括2个反相器和1个D触发器，反相器将VSM整形，D触发器由VCK提供时钟输入形成自采样，D端输入是VSM节点整形后的输出，采用上升沿触发采样。本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明无需低通滤波器而实现了ASK信号解调，无需添加任何的RC组件来形成滤波，大大降低了芯片版图面积，降低成本；同时该电路还能够解调的最小调制指数<5％；电路除了一个单级运算放大器，其他电路均以开关电路为主，大大降低了电路的功耗，低功耗也是该电路的亮点之一。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为现有技术的非相干解调框图；
图2为现有技术的相干解调框图；
图3为本发明的ASK解调电路图；
图4为本发明的电路仿真波形图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
图3为本发明的ASK解调电路图；如图3所示，本发明的一种无需低通滤波器的ASK解调电路，包括脉冲整形电路、电压放大电路、水平选取电路、自采样器电路，脉冲整形电路与电压放大电路电连接，电压放大电路与水平选取电路电连接，水平选取电路与自采样器电路电连接，其中脉冲整形电路的VASK_IN节点作为整个电路的输入端，经过脉冲整形电路形成VCK作为时钟信号最终与信号在自采样器中同步；电压放大电路将VASK_IN信号输入电压放大电路，进行有效电压放大，形成放大后VAMP信号；水平选取电路对VAMP信号进行水平选取，将有效的信息选取出来，形成VSM节点输出；自采样器电路将VSM节点输出送入自采样器中进行信号处理，输出VOUT信号，完成信号解调。
其中，脉冲整形电路包括通用反相器，通用反相器包括晶体管P1和N1，与ASK输入形成一对清晰、规则的采样脉冲并用于区别正常时钟信号和反向时钟信号。这些时钟信号将与最终信号在数据采集自采样器中同步。为了保持时钟信号稳定，使解调电路工作正常，ASK信号的输入范围应考仔细虑。因为输入总是会返回到低电平为0V，信号的高峰的要求成为我们的主要关注点，特别是调制时的峰值电平。在调制时，峰值应保持高于反向器输出的一个过渡阈值。从高电平切换到低电平不可中断，这样采样脉冲就可以工作。
电压放大电路包括闭环运算放大器，所述闭环运算放大器由单极运放构成，其中电阻R2/R1的比值形成运算放大器的闭环放大倍数，其中R2/R1＝2：1。通过外部偏置电路提供两个偏置电压VA和VB，偏置电压VB控制N4为运算放大器提供稳定的尾电流，调节VA能够有效地调整VAMP信号的共模电平，将VASK_IN信号提高到一个特定的最低水平如VAMP信号所示，并反映出调制与非调制之间的峰值差异，通过它们的增益的差异使振幅变化增大用使信号具有更少的噪声比，有效地大大降低受到噪音的影响。小的调制指数和给定的决策点下一级的对比。
本发明要注意晶体管P2、P3的工作状态，从开始饱和，并在亚阈值区结束，在亚阈值的考虑下，传导是正当的。事实上，P2、P3不会立即关闭，而它的有效性源极-栅极电压小于其阈值电压的绝对值。这将有助于减少调制指数。然而，本部分也影响到下一阶段的设计，因此应充分考虑。
为了让水平选取电路能够正常工作，放大后VAMP在非调制时和调制时的峰值电平分别为VSM1和VSM2，这两处峰值电压必须满足的条件是：VDD-VSM1<VTH(P5)<VDD-VSM2；其中VTH(P5)是P5的阈值电压，VDD是电源电压。
水平选取电路为了实现调制部分信号和非调制部分信号的区分选取。水平选取电路包括多个晶体管，其中晶体管P4、P5、N5、N6组成一条支路，晶体管P4、P6、N7、N5组成另外一条支路。连接方式如图3所示，P4、P5为P型晶体管，N5、N6为N型晶体管。支路导通时电流方向是：从VDD流向P4的源级漏极，流经P5源级漏极、N6漏极源级、N5漏极源级，最终留到地。4、P6为P型晶体管，N5、N7为N型晶体管。支路导通时电流方向是：从VDD流向P4的源级漏极，流经P6源级漏极、N7漏极源级、N5漏极源级，最终留到地。尤其要注意的是，本电路中晶体管P5采用的是与其他晶体管为不同类型的晶体管，晶体管P5的阈值电压大于其他晶体管的阈值电压，并且为了降低电路结构对P5管阈值电压的影响，P5的衬底接法也不像其他P管一样接往VDD，晶体管P5的衬底与其本身的源级接在一起，消除衬偏，提高其阈值电压的稳定。
当VAMP在高电平时，P5关闭，N6打开，P6、N7栅极电压被拉低，P6打开，P7关闭，VSM节点输出高电平；当VAMP在低电平时，P5打开，N6关闭，拉升P6、N7的栅极，P6关闭，N7打开，N5打开，将VSM节点输出低电平。
自采样器电路包括2个反相器和1个D触发器，反相器将VSM整形，D触发器由VCK提供时钟输入形成自采样，D端输入是VSM节点整形后的输出，采用上升沿触发采样。
图4为本发明的电路仿真波形图。其中，图中从上到下分别是电路图中节点VASK_IN、VCK、VAMP、VSM、VOUT的波形图。VASK_IN作为整个电路的输入端，经过脉冲整形电路形成VCK作为时钟信号最终与信号在自采样器中同步；将VASK_IN信号输入电压放大电路，进行有区别的有效电压放大，形成放大后信号VAMP；对VAMP信号进行水平选取，将有效的信息选取出来，形成VSM；最后将VSM送入自采样器中进行信号处理，输出VOUT，完成信号解调。
本发明无需低通滤波器而实现了ASK信号解调，无需添加任何的RC组件来形成滤波，大大降低了芯片版图面积，降低成本；同时该电路还能够解调的最小调制指数<5％；电路除了一个单级运算放大器，其他电路均以开关电路为主，大大降低了电路的功耗，低功耗也是该电路的亮点之一。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (5)
1.一种无需低通滤波器的ASK解调电路，其特征在于，包括脉冲整形电路、电压放大电路、水平选取电路、自采样器电路，所述脉冲整形电路与所述电压放大电路电连接，所述电压放大电路与所述水平选取电路电连接，所述水平选取电路与所述自采样器电路电连接，其中所述脉冲整形电路的VASK_IN节点作为整个电路的输入端，经过脉冲整形电路形成VCK作为时钟信号最终与信号在自采样器中同步；所述电压放大电路将VASK_IN信号输入电压放大电路，进行有效电压放大，形成放大后VAMP信号；所述水平选取电路对VAMP信号进行水平选取，将有效的信息选取出来，形成VSM节点输出；所述自采样器电路将VSM节点输出送入自采样器中进行信号处理，输出VOUT信号，完成信号解调。
2.根据权利要求1所述的一种无需低通滤波器的ASK解调电路，其特征在于，所述脉冲整形电路包括通用反相器，与ASK输入形成采样脉冲并用于区别正常时钟信号和反相时钟信号。
3.根据权利要求1所述的一种无需低通滤波器的ASK解调电路，其特征在于，所述电压放大电路包括闭环运算放大器，所述闭环运算放大器由单极运放构成，其中电阻R2/R1的比值形成运算放大器的闭环放大倍数，通过外部偏置电路提供两个偏置电压VA和VB，偏置电压VB控制N4为运算放大器提供稳定的尾电流，调节VA有效地调整VAMP信号的共模电平，并反映出调制与非调制之间的峰值差异，放大后VAMP信号在非调制时和调制时的峰值电平分别为VSM1和VSM2，其中满足VDD-VSM1<VTH(P5)<VDD-VSM2，而VTH(P5)是P5的阈值电压的绝对值，而VDD为电源电压。
4.根据权利要求1所述的一种无需低通滤波器的ASK解调电路，其特征在于，所述水平选取电路包括多个晶体管，其中晶体管P4、P5、N5、N6组成一条支路，晶体管P4、P6、N7、N5组成另外一条支路，晶体管P5的阈值电压大于其他晶体管的阈值电压，晶体管P5的衬底与其本身的源级接在一起，当VAMP在高电平时，P5关闭，N6打开，P6、N7栅极电压被拉低，P6打开，P7关闭，VSM节点输出高电平；当VAMP在低电平时，P5打开，N6关闭，拉升P6、N7的栅极，P6关闭，N7打开，N5打开，将VSM节点输出低电平。
5.根据权利要求1所述的一种无需低通滤波器的ASK解调电路，其特征在于，所述自采样器电路包括2个反相器和1个D触发器，反相器将VSM整形，D触发器由VCK提供时钟输入形成自采样，D端输入是VSM节点整形后的输出，采用上升沿触发采样。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710960494.1A CN107733825A (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710960494.1A CN107733825A (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107733825A true CN107733825A (zh) | 2018-02-23 |
Family
ID=61210514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710960494.1A Pending CN107733825A (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107733825A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2181140Y (zh) * | 1993-08-13 | 1994-10-26 | 沈阳奥依特电子公司 | 电力线介质计算机网络接口处理机 |
| TW200642381A (en) * | 2006-06-30 | 2006-12-01 | Univ Nat Central | ASK demodulating circuit based on a self-sampler applied to a creature-implanting micro-system |
| US20080075197A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-03-27 | Gong Cihun-Siyong Alex | Amplitude shift keying (ask) demodulation circuit based on a self sample as a basis application in an organism implantation microsystem |
| CN101714851A (zh) * | 2009-11-16 | 2010-05-26 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | Ask/ook调制模式检波电路 |
| CN101776870A (zh) * | 2009-12-29 | 2010-07-14 | 上海自动化仪表股份有限公司 | 基于hart通讯的智能电动执行机构 |
| CN207442902U (zh) * | 2017-10-16 | 2018-06-01 | 广州中大微电子有限公司 | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 |
-
2017
- 2017-10-16 CN CN201710960494.1A patent/CN107733825A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2181140Y (zh) * | 1993-08-13 | 1994-10-26 | 沈阳奥依特电子公司 | 电力线介质计算机网络接口处理机 |
| TW200642381A (en) * | 2006-06-30 | 2006-12-01 | Univ Nat Central | ASK demodulating circuit based on a self-sampler applied to a creature-implanting micro-system |
| US20080075197A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-03-27 | Gong Cihun-Siyong Alex | Amplitude shift keying (ask) demodulation circuit based on a self sample as a basis application in an organism implantation microsystem |
| CN101714851A (zh) * | 2009-11-16 | 2010-05-26 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | Ask/ook调制模式检波电路 |
| CN101776870A (zh) * | 2009-12-29 | 2010-07-14 | 上海自动化仪表股份有限公司 | 基于hart通讯的智能电动执行机构 |
| CN207442902U (zh) * | 2017-10-16 | 2018-06-01 | 广州中大微电子有限公司 | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104184452A (zh) | 数据转换装置、数字传送装置与数字转换方法 | |
| CN106130536B (zh) | 电平转换电路及电子设备 | |
| CN106027030B (zh) | 一种高速高线性全差分跟随器 | |
| CN103997326A (zh) | 一种导通电阻恒定的自举开关电路 | |
| CN207442902U (zh) | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 | |
| KR102079070B1 (ko) | 실리콘 광 변조기에 사용하기에 적합한 고속, 고-스윙 구동 회로 | |
| CN106804072A (zh) | 一种led恒流驱动系统及其恒流控制电路 | |
| CN107733825A (zh) | 一种无需低通滤波器的ask解调电路 | |
| CN104601145B (zh) | 高速低功耗多阈值双边沿触发d型触发器 | |
| CN103259984B (zh) | Cmos电荷泵电路 | |
| CN101610067A (zh) | 混频器 | |
| US11296654B2 (en) | Electronic envelope detection circuit and corresponding demodulator | |
| CN103117739B (zh) | 氮化镓基增强耗尽型电平转换电路 | |
| CN107404291A (zh) | 偏置电路和低噪声放大器 | |
| CN104579175B (zh) | 射频识别中的负载调制电路 | |
| CN206490687U (zh) | 一种基于fpga的低压电源载波通信调制解调电路 | |
| CN100552594C (zh) | 利用齐纳二极管的稳压单元及稳压装置 | |
| KR20110102629A (ko) | 전류 모드 스위칭 전력 증폭기 및 바이아싱 방법 | |
| Lai et al. | An Experimental Ultra-Low-Voltage Demodulator in 0.18-$\mu $ m CMOS | |
| CN206620113U (zh) | 一种增强电压缓冲器线性度的电路 | |
| CN207150543U (zh) | 一种快速导通mosfet放大电路及功率放大器 | |
| TW201526527A (zh) | 主動式混頻器與主動式混頻方法 | |
| CN107800387A (zh) | 一种振幅控制电路及电感电容压控振荡器电路 | |
| JP3338355B2 (ja) | 半導体回路 | |
| JP4540571B2 (ja) | 振幅偏移変調器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20240524 |