無線設(shè)備中CMOS頻率源的應(yīng)用趨勢
現(xiàn)在已經(jīng)有了許多不同類型的TPMS方案,比較典型的結(jié)構(gòu)是由壓力和溫度傳感器、加速度傳感器、簡化的低功耗微控制器、無線發(fā)送器和石英晶體組成的。無線傳輸方式可以是頻移鍵控(FSK)或者振幅鍵控(ASK)調(diào)制方式。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/158167.htm
在FSK方案中,發(fā)送器將發(fā)送信號調(diào)制到調(diào)制頻率來發(fā)送數(shù)據(jù)。這可以通過改變石英晶體的負(fù)載電容來實現(xiàn),從而使之工作在不同頻率。同樣,在ASK方案中,數(shù)據(jù)以載波的有和無進行調(diào)制,可以通過控制振蕩器的輸出來實現(xiàn)。
由于CMOS振蕩器可以非常容易地被集成到微控制器或無線收發(fā)器中,在TPMS系統(tǒng)里使用CMOS振蕩器可以獲得高集成度和降低成本的優(yōu)勢。
此外,由于CMOS振蕩器沒有機械震動部件,它可以提供比石英晶體更好的耐機械震動和沖擊性。在無線發(fā)送器中,經(jīng)過特殊設(shè)計的低功耗CMOS振蕩器可以直接生成載頻(通常是325MHz或433MHz),而不需要PLL,并因此能夠降低整個系統(tǒng)的功耗。通過使用CMOS振蕩器的控制和補償電路,F(xiàn)SK和ASK調(diào)制電路可以非常容易地內(nèi)置到振蕩器中。
近距離通信(NFC)是另一個應(yīng)用廣泛的無線接口,它在主機和集線器設(shè)備之間實現(xiàn)近距離和高頻通信。這個接口是基于感應(yīng)耦合的,并規(guī)定閱讀器通過無線方式向NFC設(shè)備發(fā)送功率和時鐘信號,以及發(fā)送和接收控制與數(shù)據(jù)位。
與射頻識別標(biāo)簽(RFID)相似,NFC接口需要13.56MHz的頻率基準(zhǔn)。在大多數(shù)應(yīng)用中,NFC產(chǎn)品尺寸非常小,而采用半導(dǎo)體技術(shù)就可以很容易地實現(xiàn)這個要求。CMOS振蕩器能夠以晶圓的形式提供,并且非常容易地封裝在多芯片封裝中。封裝成本的降低排除了現(xiàn)今低成本消費電子產(chǎn)品器件應(yīng)用的一大障礙,并使NFC設(shè)備尺寸減小。通過使用CMOS振蕩器,采用多管芯封裝技術(shù),收發(fā)器、控制器和存儲器可以和頻率源集成在單芯片、低成本的塑料封裝中,從而減少總體器件數(shù)量,降低PCB設(shè)計的復(fù)雜度。
遠(yuǎn)程無鑰匙通行(RKE)設(shè)備也是另外一個利用CMOS振蕩器的典型無線應(yīng)用。這些簡單的單向通信產(chǎn)品在汽車市場中被廣泛應(yīng)用。它們工作在無線頻譜的ISM頻段,美國和日本允許的頻段為315MHz,歐洲允許的頻段是433.92MHz。就像在TPMS應(yīng)用中一樣,這些頻率需要通過高頻SAW諧振器或通過低頻石英晶體振蕩器倍頻PLL產(chǎn)生。另一個選擇是使用特殊設(shè)計的、極低功耗CMOS振蕩器來直接產(chǎn)生這么高的頻率,并集成到RKE無線發(fā)送器中,從而降低成本和節(jié)省PCB面積。
采用CMOS技術(shù)提供頻率參考源比采用傳統(tǒng)頻率發(fā)生方法有更多的優(yōu)點。而最近發(fā)布的CMOS時鐘發(fā)生器主要是針對有線應(yīng)用設(shè)計的,可以在高頻率下工作、尺寸小和易于集成的優(yōu)點使其能夠非常容易地擴展到更加廣泛的無線應(yīng)用中。在有些應(yīng)用中,CMOS振蕩器可以為那些要求嚴(yán)格的產(chǎn)品改善性能;而在另外一些應(yīng)用中,通過它們就能夠設(shè)計出全新的無線產(chǎn)品且避免使用非半導(dǎo)體器件。
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