TWI442738B - 無線全雙通調變電路 - Google Patents

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TWI442738B
TWI442738B TW98139412A TW98139412A TWI442738B TW I442738 B TWI442738 B TW I442738B TW 98139412 A TW98139412 A TW 98139412A TW 98139412 A TW98139412 A TW 98139412A TW I442738 B TWI442738 B TW I442738B
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Chua Chin Wang
Tuo Yu Yao
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Univ Nat Sun Yat Sen
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Description

無線全雙通調變電路
　　本發明係有關於一種植入式生醫電子系統之調變電路，特別係有關於一種電路模組使用單一線圈之無線全雙通調變電路。
　　目前無電池或是使用充電電池之全植入式生醫系統中，無線通訊與電能傳輸是系統運作中相當重要的一部分，不論是充電或是訊號輸入皆需透過無線傳輸來完成。現今全植入式生醫系統之外部電路所使用的調變方式大都採用振幅切換調變(Amplitude-Shift-Keying Modulation, ASK Modulation) 來進行傳輸，主要原因是因為利用E 類放大器發射的訊號功率大，其對內部電路不會有功率不夠無法充電的問題；而內部電路之調變方式大多以負載切換調變(Load-Shift-Keying Modulation, LSK Modulation)為主，其因利用切換負載來改變振幅藉此調變訊號所消耗的電路成本低，且功率損耗也很少，但是站在即時通訊需求的角度上，振幅切換調變以及負載切換調變兩者都是進行電位上的調變，要實現全雙通通訊且進行電能傳輸並不容易。
　　本發明之主要目的係在於提供一種無線全雙通調變電路，其包含一第一電路模組及一第二電路模組，該第一電路模組係包含有一第一線圈、一連接該第一線圈之E類放大器、一連接該E類放大器之微控制器及一連接該微控制器與該第一線圈之負載切換解調變電路(LSK Demodulator)，該第二電路模組係包含有一對應該第一線圈之第二線圈、一連接該第二線圈之振幅切換解調變電路(ASK Demodulator)、一連接該振幅切換解調變電路之基頻電路及一連接該基頻電路與該第二線圈之負載切換調變電路(LSK Modulator)，本發明之該第二電路模組(內部電路)係利用單一線圈同時接收來自該第一電路模組(外部電路)的訊號以及功率，並同時以負載切換調變傳送至該第一電路模組(外部電路)，以達到全雙通的功能，其功效上可縮小系統體積及降低製作成本。
　　請參閱第1圖，其係本發明之一較佳實施例，一種無線全雙通調變電路係包含一第一電路模組10及一第二電路模組20。在本實施例中，該第一電路模組10係為植入式生醫電子系統之外部電路，該第一電路模組10係包含有一第一線圈11、一連接該第一線圈11之E類放大器12、一連接該E類放大器12之微控制器13及一連接該微控制器13與該第一線圈11之負載切換解調變電路(LSK Demodulator)14。在本實施例中，該第一線圈11係接收來自該第二電路模組20之一負載切換調變訊號(LSK Signal)，該微控制器13係會將其產生之數位訊號傳遞至該E 類放大器12 進行ASK調變，並利用該第一線圈11傳送一振幅切換調變訊號(ASK Signal)至該第二電路模組20。請參閱第1、2及3圖，該負載切換解調變電路14係包含一連接該第一線圈11之整流器141、一連接該整流器141之峰值偵測器142及一連接該峰值偵測器142之電位比較器143。在本實施例中，該負載切換解調變電路14係用以解調來自該第二電路模組20之該負載切換調變訊號(LSK Signal)，其中LSK 調變訊號係經由該整流器141 把負電位濾除，再經由該峰值偵測器142 將高頻訊號濾除，最後再利用該電位比較器143 辨別出LSK解調變訊號。
　　請再參閱第1圖，在本實施例中，該第二電路模組20係為植入式生醫電子系統之內部電路，該第二電路模組20係包含有一對應該第一線圈11之第二線圈21、一連接該第二線圈21之振幅切換解調變電路(ASK Demodulator)22、一連接該振幅切換解調變電路22之基頻電路23及一連接該基頻電路23與該第二線圈21之負載切換調變電路(LSK Modulator)24。在本實施例中，該第二天線21係接收來自該第一電路模組10之該振幅切換調變訊號(ASK Signal)，而該振幅切換解調變電路22係解調該振幅切換調變訊號(ASK Signal)並將解調變訊號傳送至該基頻電路23，同一時間，該基頻電路23係會將其產生之數位訊號傳送至該負載切換調變電路24，以使用負載切換的方式進行調變，並利用該第二線圈21傳送該負載切換調變訊號(LSK Signal)至該第一電路模組10。另外，關於本發明無線全雙通調變電路之實驗波形圖請參閱第4圖所示。
　　本發明之該第二電路模組(內部電路)20係利用該第二線圈21同時接收來自該第一電路模組(外部電路)10的訊號以及功率，並同時以負載切換調變傳送至該第一電路模組(外部電路)10，以達到全雙通的功能，其功效上可縮小系統體積及降低製作成本。
　　本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
10‧‧‧第一電路模組
11‧‧‧第一線圈
12‧‧‧E類放大器
13‧‧‧微控制器
14‧‧‧負載切換解調變電路
141‧‧‧整流器
142‧‧‧峰值偵測器
143‧‧‧電位比較器
20‧‧‧第二電路模組
21‧‧‧第二線圈
22‧‧‧振幅切換解調變電路
23‧‧‧基頻電路
24‧‧‧負載切換調變電路
第1圖：依據本發明之一較佳實施例，一種無線全雙通調變電路架構圖。
第2圖：依據本發明之一較佳實施例，負載切換解調變電路方塊圖。
第3圖：依據本發明之一較佳實施例，E類放大器及負載切換解調變電路圖。
第4圖：依據本發明之一較佳實施例，該無線全雙通調變電路之實驗波形圖。
10‧‧‧第一電路模組
11‧‧‧第一線圈
12‧‧‧E類放大器
13‧‧‧微控制器
14‧‧‧負載切換解調變電路
20‧‧‧第二電路模組
21‧‧‧第二線圈
22‧‧‧振幅切換解調變電路
23‧‧‧基頻電路
24‧‧‧負載切換調變電路

Claims (6)

  1. 一種無線全雙通調變電路，其包含：一第一電路模組，其係包含有一第一線圈、一連接該第一線圈之E類放大器、一連接該E類放大器之微控制器及一連接該微控制器與該第一線圈之負載切換解調變電路(LSK Demodulator)，其中該負載切換解調變電路係包含一整流器、一連接該整流器之峰值偵測器及一連接該峰值偵測器之電位比較器；以及一第二電路模組，其係包含有一對應該第一線圈之第二線圈、一連接該第二線圈之振幅切換解調變電路(ASK Demodulator)、一連接該振幅切換解調變電路之基頻電路及一連接該基頻電路與該第二線圈之負載切換調變電路(LSK Modulator)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線全雙通調變電路，其中該負載切換解調變電路之該整流器係連接該第一線圈。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線全雙通調變電路，其中該第一電路模組係傳送一振幅切換調變訊號(ASK Signal)至該第二電路模組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之無線全雙通調變電路，其中該第二電路模組之該第二線圈係接收該振幅切換調變訊號，且該第二電路模組之該振幅切換解調變電路係解調該振幅切換調變訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無線全雙通調變電路，其中該第二電路模組係傳送一負載切換調變訊號(LSK Signal)至該第一電路模組。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之無線全雙通調變電路，其中該第一電路模組之該第一線圈係接收該負載切換調變訊號，且該第一電路模組之該負載切換解調變電路係解調該負載切換調變訊號。
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