無線設備中CMOS頻率源的應用趨勢
現在已經有了許多不同類型的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、簡化的低功耗微控制器、無線發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)調制方式。本文引用地址:http://www.czjhyjcfj.com/article/158167.htm
在FSK方案中,發送器將發送信號調制到調制頻率來發送數據。這可以通過改變石英晶體的負載電容來實現,從而使之工作在不同頻率。同樣,在ASK方案中,數據以載波的有和無進行調制,可以通過控制振蕩器的輸出來實現。
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。在無線發送器中,經過特殊設計的低功耗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系統的功耗。通過使用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)是另一個應用廣泛的無線接口,它在主機和集線器設備之間實現近距離和高頻通信。這個接口是基于感應耦合的,并規定閱讀器通過無線方式向NFC設備發送功率和時鐘信號,以及發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產品尺寸非常小,而采用半導體技術就可以很容易地實現這個要求。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今低成本消費電子產品器件應用的一大障礙,并使NFC設備尺寸減小。通過使用CMOS振蕩器,采用多管芯封裝技術,收發器、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。
遠程無鑰匙通行(RKE)設備也是另外一個利用CMOS振蕩器的典型無線應用。這些簡單的單向通信產品在汽車市場中被廣泛應用。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產生。另一個選擇是使用特殊設計的、極低功耗CMOS振蕩器來直接產生這么高的頻率,并集成到RKE無線發送器中,從而降低成本和節省PCB面積。
采用CMOS技術提供頻率參考源比采用傳統頻率發生方法有更多的優點。而最近發布的CMOS時鐘發生器主要是針對有線應用設計的,可以在高頻率下工作、尺寸小和易于集成的優點使其能夠非常容易地擴展到更加廣泛的無線應用中。在有些應用中,CMOS振蕩器可以為那些要求嚴格的產品改善性能;而在另外一些應用中,通過它們就能夠設計出全新的無線產品且避免使用非半導體器件。
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