[发明专利]具有自动数字校正功能的唤醒电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路设计，具体地说，是关于无线通信系统中的电源管理，是一种唤醒电路结构。

背景技术

唤醒电路是电源管理电路中的一种，它在便携式电子设备和无线通信系统中有着广泛的应用。图1说明了唤醒电路在无线通信系统中所起的作用，它是连接电池2和系统负载3之间的桥梁，它根据输入信号来启动导通或者关断由电池到系统负载之间的供电通路，当外部存在输入激励时，供电通路被导通，系统正常工作，而当外部不存在输入激励时，唤醒电路将电池2到系统负载3间的供电通路切断，使系统处于休眠状态，从而减小电池2的负载能耗，起到了延长电池2使用寿命的作用。近年来，随着无线传感网络、无线局域网，以及射频识别技术的快速发展，系统复杂度越来越高，唤醒电路在这些低功耗系统设计中的重要性变得越来越突出。

一方面，由图1可知，唤醒电路1与系统的其它负载3不同，是一个始终在工作，并需要电池2对其进行供电的电路。因此，为了实现对电池2有限能量的保护，唤醒电路1的功耗应远小于系统负载3的功耗。在无线传感网络和射频识别卡这样的低成本应用中，对于唤醒电路1功耗的要求更为苛刻。另一方面，考虑到系统唤醒的有效性及频谱规范的要求，唤醒电路1对于输入信号的检测需要具备高精度和高灵敏度的特性。由此可见，现代无线通信系统对于唤醒电路1的要求是在低功耗条件下实现高精度的检测。

目前通用的唤醒电路1有能量检测唤醒和信号序列检测唤醒两种。其中，能量检测唤醒是通过对系统输入信号能量的强度进行判断，当信号强度达到稳定通信的需求时，唤醒整个系统。而信号序列检测唤醒的方法是通过对一个简单的调制序列进行判断，当该序列满足预先设定好的内容时，唤醒整个系统。相比而言，信号序列检测的方式对电路复杂度的要求较高，功耗也较大，不适合大批量低成本的应用。基于能量检测的方式，电路结构相对简单，但是，低功耗的能量检测电路往往对应用环境的温度和系统电压比较敏感，其电路性能也会随着工艺制造中的随机性而发生较大的改变，难以实现高精度的要求。

发明内容

综上所述，如何实现低功耗条件下的高精度唤醒检测，乃是本发明所要解决的技术问题，为此，本发明的目的在于提供一种唤醒电路结构。它在能量检测电路中加入自动数字校正的功能，通过一定的电源开关控制，实现零功耗条件下高精度的唤醒检测。

本发明技术方案如下：

根据本发明的一种唤醒电路，包括电池和系统负载，其特点是，还有：

a.由依次以电路联结的整流器、分压比可变的分压器和简单的电压采集装置，以及与一控制该分压比可变的分压器的分压比的数字校正逻辑电路而构成的电源开关K₁的控制结构；

b.由该整流器的输出端和与温度和电源无关的电压基准源的输出端分别与其两个输入端联结的电压比较器构成的另一电源开关K₂的控制结构；

c.其中：所述整流器将输入信号能量转变成直流电压信号，并通过其信号大小，改变控制所述的电源开关K₁，K₂的导通与关断状态，用以控制所述电池对电压比较器与所述温度和电源无关的电压基准源和所述系统负载的供电通路，从而控制系统处于唤醒与睡眠状态；所述数字校正逻辑电路的二个输入端分别连接该简单的电压检测装置和电压比较器的输出端，并结合与所述温度和电源无关的电压基准源的特性，使对输入信号检测具有稳定的高精度。

进一步，所述的唤醒电路中，其整流器可采用桥式整流器和倍压整流器；

其分压比可变的分压器可以是可变电阻器，也可以是由开关改变分压系数的变阻结构或分压器级联数据选择器；

其简单的电压检测装置，可以是基于晶体管的开启电压或阈值的控制电路，也可以是基于倒向器翻转电平的检测电路。

本发明的优点是具有低功耗和高稳定、高精度的特点，特别是对于输入信号的能量强度进行检测，检测是零功耗和高精度的，检测结果对温度、制造工艺以及电源电压不敏感。

附图说明

图1是一个介绍唤醒电路在无线通信系统中作用的示意图；

图2是本发明提出的唤醒电路设计实现的电路原理图；

图3是本发明提出的唤醒电路的一种具体实施方式图；

具体实施方式

下面结合图2和图3，详细描述本发明的具体实例。