無(wú)線(xiàn)設備中CMOS頻率源的應用趨勢
現在已經(jīng)有了許多不同類(lèi)型的TPMS方案,比較典型的結構是由壓力和溫度傳感器、加速度傳感器、簡(jiǎn)化的低功耗微控制器、無(wú)線(xiàn)發(fā)送器和石英晶體組成的。無(wú)線(xiàn)傳輸方式可以是頻移鍵控(FSK)或者振幅鍵控(ASK)調制方式。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/158167.htm
在FSK方案中,發(fā)送器將發(fā)送信號調制到調制頻率來(lái)發(fā)送數據。這可以通過(guò)改變石英晶體的負載電容來(lái)實(shí)現,從而使之工作在不同頻率。同樣,在A(yíng)SK方案中,數據以載波的有和無(wú)進(jìn)行調制,可以通過(guò)控制振蕩器的輸出來(lái)實(shí)現。
由于CMOS振蕩器可以非常容易地被集成到微控制器或無(wú)線(xiàn)收發(fā)器中,在TPMS系統里使用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(méi)有機械震動(dòng)部件,它可以提供比石英晶體更好的耐機械震動(dòng)和沖擊性。在無(wú)線(xiàn)發(fā)送器中,經(jīng)過(guò)特殊設計的低功耗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(gè)系統的功耗。通過(guò)使用CMOS振蕩器的控制和補償電路,FSK和ASK調制電路可以非常容易地內置到振蕩器中。
近距離通信(NFC)是另一個(gè)應用廣泛的無(wú)線(xiàn)接口,它在主機和集線(xiàn)器設備之間實(shí)現近距離和高頻通信。這個(gè)接口是基于感應耦合的,并規定閱讀器通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式向NFC設備發(fā)送功率和時(shí)鐘信號,以及發(fā)送和接收控制與數據位。
與射頻識別標簽(RFID)相似,NFC接口需要13.56MHz的頻率基準。在大多數應用中,NFC產(chǎn)品尺寸非常小,而采用半導體技術(shù)就可以很容易地實(shí)現這個(gè)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今低成本消費電子產(chǎn)品器件應用的一大障礙,并使NFC設備尺寸減小。通過(guò)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量,降低PCB設計的復雜度。
遠程無(wú)鑰匙通行(RKE)設備也是另外一個(gè)利用CMOS振蕩器的典型無(wú)線(xiàn)應用。這些簡(jiǎn)單的單向通信產(chǎn)品在汽車(chē)市場(chǎng)中被廣泛應用。它們工作在無(wú)線(xiàn)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應用中一樣,這些頻率需要通過(guò)高頻SAW諧振器或通過(guò)低頻石英晶體振蕩器倍頻PLL產(chǎn)生。另一個(gè)選擇是使用特殊設計的、極低功耗CMOS振蕩器來(lái)直接產(chǎn)生這么高的頻率,并集成到RKE無(wú)線(xiàn)發(fā)送器中,從而降低成本和節省PCB面積。
采用CMOS技術(shù)提供頻率參考源比采用傳統頻率發(fā)生方法有更多的優(yōu)點(diǎn)。而最近發(fā)布的CMOS時(shí)鐘發(fā)生器主要是針對有線(xiàn)應用設計的,可以在高頻率下工作、尺寸小和易于集成的優(yōu)點(diǎn)使其能夠非常容易地擴展到更加廣泛的無(wú)線(xiàn)應用中。在有些應用中,CMOS振蕩器可以為那些要求嚴格的產(chǎn)品改善性能;而在另外一些應用中,通過(guò)它們就能夠設計出全新的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品且避免使用非半導體器件。
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