CN109982419B - 一种无线唤醒电路 - Google Patents

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Abstract

一种无线唤醒电路。本发明公开了一路或多路信号输入与处理单元，用于输入唤醒信号并对信号进行处理；通道选择单元，与所述信号输入与处理单元输出端相连，用于选通所述信号输入与处理单元；检波解调单元，与所述通道选择单元输出端相连，用于唤醒信号检波和解调；校验单元，与所述通道选择输出端相连，用于校验唤醒信号是否正确；唤醒驱动单元，与所述校验单元输出端相连，用于驱动负载。本发明在电路唤醒前具有低功耗的特性；该无线唤醒电路工作时同时具备高灵敏度与低功耗特性。

Description

一种无线唤醒电路
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种无线唤醒电路。
背景技术
在无线通信应用领域，尤其是传感器数据采集模块结合无线收发模块构成的数据采集电源已广泛应用，例如温度传感器与无线收发单元构成的温度采集标签可用于冷链物流，动物体温检测等。这种数据采集单元往往采用电池供电，电池的容量决定了单元的工作状态、工作时间，甚至工作寿命，可见降低系统的功耗尤为必要。如果系统中加入唤醒电路，仅当系统需要工作时将其唤醒，这就大大降低了系统的功耗，那么系统的功耗就主要集中在唤醒电路上；现有的唤醒电路一方面功耗较高，使得整个系统的功耗降低仍有较大空间，低功耗的唤醒电路往往无法有效地识别到无线唤醒信号，然而高灵敏度的唤醒电路又是有效唤醒的条件之一。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一路或多路信号输入与处理单元，用于输入唤醒信号并对信号进行处理；
通道选择单元，与所述信号输入与处理单元输出端相连，用于选通所述信号输入与处理单元；
检波解调单元，与所述通道选择单元输出端相连，用于唤醒信号检波和解调；
校验单元，与所述通道选择输出端相连，用于校验唤醒信号是否正确；
唤醒驱动单元，与所述校验单元输出端相连，用于驱动负载。
本发明的有益效果在于：本发明在电路唤醒前具有低功耗的特性；该一种无线唤醒电路工作时同时具备高灵敏度与低功耗特性；该电路通过唤醒校验能够防止误唤醒现象。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明实施例的电路图；
图3是通道的电路图；
图4是滤波器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1所示，本发明一种无线唤醒电路，包括：
一路或多路信号输入与处理单元，用于输入唤醒信号并对信号进行处理；
通道选择单元，与所述信号输入与处理单元输出端相连，用于选通所述信号输入与处理单元。
检波解调单元，与所述通道选择单元输出端相连，用于唤醒信号检波和解调。
校验单元，与所述通道选择输出端相连，用于校验唤醒信号是否正确。
唤醒驱动单元，与所述校验单元输出端相连，用于驱动负载。
进一步的，所述信号输入与处理单元包括天线、通道与选择器；所述通道用于处理唤醒信号；所述天线通过通道与所述选择器输入端相连；所述选择器输出端与所述通道选择单元输入端、检波解调单元输入端相连。
进一步的，所述通道包括放大滤波电路、比较电路、逻辑电路、幅度检测逻辑单元、第一比较电路、第二比较电路与基准电路；所述放大滤波电路输入端与所述天线输出端、基准电路输出端相连；所述放大滤波电路第一输出端与所述第一比较电路输入端、选择器输入端相连；所述第一比较电路输出端通过逻辑电路与所述检波解调单元输入端、校验单元输入端相连；所述放大滤波电路第二输出端通过第二比较电路与所述幅度检测逻辑单元输入端相连；所述幅度检测逻辑单元输出端与所述放大滤波电路输入端、通道选择单元相连。
进一步的，所述放大滤波电路为一级放大滤波电路或多级放大滤波电路。
进一步的，还包括使能逻辑电路；所述信号输入与处理单元输出端通过使能逻辑电路与所述检波解调单元、校验电路相连。
进一步的，所述第一比较电路与第二比较电路均为迟滞比较电路。
具体的，如附图2所示，低功耗高灵敏度兼备的一种无线唤醒电路，包括三路相同的信号输入与处理单元：第一信号输入与处理单元、第二信号输入与处理单元与第三信号输入与处理单元，第一信号输入与处理单元具体包括：依次相连的天线1、通道1、选择器1；第二信号输入与处理单元具体包括：依次相连的天线2、通道2、选择器2；第三信号输入与处理单元具体包括：依次相连的天线3、通道3、选择器3。
选择器1、选择器2、选择器3的输出端分别与检波解调单元输入端相连；通道1第二输出端与通过通道选择逻辑单元与1选择器另一输入端相连；通道2第二输出端与通过通道选择逻辑单元与选择器2另一输入端相连；通道3第二输出端与通过通道选择逻辑单元与选择器3另一输入端相连。
通道1第三输出端、通道2第三输出端、通道3第三输出端分别通过使能逻辑电路与检波解调单元使能控制输入端、校验单元使能控制输入端相连。
通道采用三个相同的电路，具体的通道包括：放大器1、滤波器1、放大器2、滤波器2、放大器3、滤波器3、基准电路、幅度检测逻辑单元、第一迟滞比较器、第二迟滞比较器、计数器以及逻辑电路；放大器1输入端与天线输出端、基准电路第一输出端、第一迟滞比较器第一输入端相连；放大器1输出端与滤波器1输入端、第一迟滞比较器输入端相连；滤波器1输出端与放大器2第一输入端、放大器1第二输入端相连；放大器2输出端与滤波器2输入端相连；滤波器2输出端与放大器3第一输入端、放大器2第二输入端相连；放大器3输出端与滤波器3输入端相连；滤波器3输出端与放大器3第二输入端、第二迟滞比较器第一输入端相连；第二迟滞比较器第二输入端与放大器3第二输入端相连。
第一迟滞比较器输出端通过计数器与逻辑电路输入端相连；逻辑电路第一输出端与使能逻辑单元输入端相连；逻辑电路第二输出端与放大器1、放大器2、放大器3控制输入端相连。
第二迟滞比较器输出端通过幅度检测逻辑单元分别与滤波器1输入端、滤波器2输入端、滤波器3输入端相连；幅度检测逻辑单元输出端还与通道选择逻辑电路输入端相连；通道选择逻辑电路输出端与选择器另一输入端相连。
放大器2对信号4018和信号4014输入的信号之差进行放大，输出信号经过信号端4015连接到滤波器2，滤波器2输出信号端4017和4016的信号之差输入到放大器3，其中信号端4016将输出反馈到放大器共模输入端。放大器3对信号端4017与信号端4016的信号只差进行放大后，由信号端405输出，信号端405与滤波器3相连。
滤波器3输出信号经过信号端404和信号端4027输出到迟滞比较器2的输入端。迟滞比较器2输出经信号端4028与幅度检测逻辑连接。当唤醒信号经过多级放大器后的信号幅度达到某个设定值时，迟滞比较器2输出高电平，使得幅度检测逻辑不断累加，并经过总线4031,4030,4029输出到滤波器1、滤波器2、滤波器3，从而控制滤波器的RC参数。同时幅度检测逻辑同样输出与幅度之对应的逻辑值经信号总线端403输出。
如附图3所示滤波器实现方式，滤波器1与滤波器2，滤波器3实现方式相同。电阻R1连接信号端4013与信号端4050，电阻R2连接信号端4050与信号端4051，电阻R3连接信号端4051与信号端4052，电阻R4连接信号端4052与信号端4014。信号总线端4031为幅度检测逻辑输出信号与滤波器中的开关S1、S2、S3、S4的控制端连接。开关S1、S2、S3、S4的一端分别与信号端4013、4050、4051、4052如图连接，另一端均连接到信号端4018。电容C3一端与信号端4013连接,另一端接地。电容C4一端与信号端4014连接，另一端接地。
当未接收到无线唤醒信号时，本发明电路中仅有通道中的放大器、逻辑单元和谐振电路处于工作装填，其余模块均处于关闭状态，即待机状态。待机状态下，电路具有极低的功耗，功耗主要存在于通道中的放大器中。
当天线接收到无线唤醒信号时，信号经过通道放大、滤除噪声后，若无线信号持续时间超过一定值，使能逻辑输出高电平导通检波电路及校验单元，同时通道选择逻辑将根据输入信号403、503、603的状态判断哪一个通道接受到的信号更强，则输出701、801、901等使能信号，来决定开启选择器7或8或9。经过放大的信号被输入到检波解调单元，经过检波和解调得到无线唤醒信号中的数据，该数据输入到检验单元后与存储在校验单元内部的数据进行比较，校验正确则输出逻辑信号使能唤醒驱动单元，防止电路出现误唤醒。
当唤醒信号的幅度和持续时间达到设定的值时，计数器输出高电平经过信号线4027到逻辑电路。逻辑电路经过处理开启放大器2和放大器3，并产生一个高电平信号经过信号402输出。
本发明在电路唤醒前具有低功耗的特性；该一种无线唤醒电路工作时同时具备高灵敏度与低功耗特性；该电路通过唤醒校验能够防止误唤醒现象。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无线唤醒电路，其特征在于，包括：
一路或多路信号输入与处理单元，用于输入唤醒信号并对信号进行处理；
通道选择单元，与所述信号输入与处理单元输出端相连，用于选通所述信号输入与处理单元；
检波解调单元，与所述通道选择单元输出端相连，用于唤醒信号检波和解调；校验单元，与所述通道选择输出端相连，用于校验唤醒信号是否正确；
唤醒驱动单元，与所述校验单元输出端相连，用于驱动负载；
所述信号输入与处理单元包括天线、通道与选择器；所述通道用于处理唤醒信号；所述天线通过通道与所述选择器输入端相连；所述选择器输出端与所述通道选择单元输入端、检波解调单元输入端相连；
所述通道包括放大滤波电路、比较电路、逻辑电路、幅度检测逻辑单元、第一比较电路、第二比较电路与基准电路；所述放大滤波电路输入端与所述天线输出端、基准电路输出端相连；所述放大滤波电路第一输出端与所述第一比较电路输入端、选择器输入端相连；所述第一比较电路输出端通过逻辑电路与所述检波解调单元输入端、校验单元输入端相连；所述放大滤波电路第二输出端通过第二比较电路与所述幅度检测逻辑单元输入端相连；所述幅度检测逻辑单元输出端与所述放大滤波电路输入端、通道选择单元相连。
2.根据权利要求1所述一种无线唤醒电路，其特征在于，所述放大滤波电路为一级放大滤波电路或多级放大滤波电路。
3.根据权利要求1所述一种无线唤醒电路，其特征在于，还包括使能逻辑电路；所述信号输入与处理单元输出端通过使能逻辑电路与所述检波解调单元、校验电路相连。
4.根据权利要求1所述一种无线唤醒电路，其特征在于，所述第一比较电路与第二比较电路均为迟滞比较电路。
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