[发明专利]兼具无线信号放大和振动信号放大的集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及兼具有无线信号放大和振动信号放大的集成电路。

背景技术

如今，电动车作为一种大众交通工具风靡全国，它与自行车相比速度快，与摩托车相比它属于轻污染的环保型交通工具，所以成为全国大小城市无车上班族的首选代步工具。由于每辆电瓶车的价格也不菲，所以大都需要配备防盗报警器。此外，摩托车大部分也都具有防盗报警装置。作为摩托车、电动车和小中型物品的防盗报警装置，如图1所示，其系统主要由振动装置、无线射频接收装置、信号放大电路、单片机(MCU)和报警喇叭构成。其中，振动信号和无线射频信号前级放大处理都是由通用运算放大器324加外围电阻电容构成放大电路来实现的，如图中虚框内所示。此放大处理系统采用大量的分立器件，系统繁琐，稳定性差，生产周期长，成本较高。同时，由于分立器件特性的离散性导致系统性能一致性不好。

由于防盗报警装置的广泛应用，市场迫切要求一种全新的集成的微信号处理IC的出现，要求其具备高集成度、高稳定性、应用系统高度简洁、成本相对低廉等特性。

然而，由于集成两种不同频率信号的放大处理电路，有其实现难点所在，比如两个有效信号频率的相互干扰、高频干扰、信号太微弱和外部噪声的干扰等等，所以目前市场上还没有看到如此类似功能的集成电路(IC)。

发明内容

本发明的目的就是全新定义设计一颗IC完成振动信号放大和无线射频信号放大，替代通用运放324加分立电阻电容器件构成的放大电路。以减少大量外围分立器件，简化应用电路，显著提高系统稳定性，减小系统功耗，降低产品成本。、

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种兼具无线信号放大和振动信号放大的集成电路，该集成电路包括无线信号放大模块及振动信号放大模块，该无线信号放大模块及振动信号放大模块分别包括运算放大电路模块，比较电路模块，电压参考电路，电流偏置电路以及整形驱动模块；无线信号放大模块放大经过超再生解调后的无线信号，而得到标准的数字信号以便后级电路解码；振动信号放大模块放大振动时磁珠切割线圈产生的微弱电信号以便后级电路检测处理。

其中，所述无线信号放大模块和振动信号放大模块分别具有相互独立的电压参考电路和电流偏置电路。

所述无线信号放大模块包括第一运算放大器(OP1)电路，第一比较器(COMP1)，第一参考电压(Vref1)电路，反相器(INV1，INV2)，电流偏置电路(Ibias1)和电阻(R1，R2)。

所述第一比较器(COMP1)是一个迟滞比较器，其上升沿和下降沿翻转点电压不同，中间存在一个电压窗口，提高系统抗噪声的能力。

所述振动信号放大模块包括第二运算放大器(OP2)电路，第二比较器(COMP2)，第二参考电压(Vref2，Vref3)电路，反相器(INV3，INV4)，二极管(D1)，电阻(R3)和电流源(I1)。

所述集成电路芯片的管脚包括：无线信号放大模块的输出端(OUT1)，无线信号放大模块的第一比较器的同相输入端(CP1_I+)，第一运算放大器的同相输入端(OP1_I+)及输出端(OP1_O)，工作负端电源(VSS)，振动信号放大模块的反相输入端(OP2_I-)，振动信号放大模块的输出端(OUT2)以及工作正端电源(VDD)。

同时，本发明在版图(layout)布局上针对信号相互干扰方面做了相关优化设计，把无线RF放大电路和振动信号放大电路尽量分开，从距离空间上给予最大的保证；衬底(Substrate)多打接GND的接触孔(Contact)，N阱(N-WELL)尽量多打接电源VDD的接触孔(Contact)；每个模块都用单独的保护环(Gard-Ring)围起来，隔离模块间的相互干扰；最终，减小电源噪声和衬底噪声对放大电路的影响，以及屏蔽模块间的互扰。

与现有技术相比较，本发明定义的具备放大两路微弱信号的信号处理芯片具有下列优点：

1、所需外围器件极少，仅外接一个耦合电容；

2、比分立器件系统具有更优良的抗高频噪声和抗信号互扰特性；

3、降低了环境温度变化对系统的影响；

4、使振动防盗报警系统稳定性得到显著提高，可以增大无线遥控的接受收距离，能正确反映有效振动报警信号；

5、IC面积极小，芯片成本低，具有很大的市场竞争力；

6、系统简洁稳定，易于应用推广。

附图说明

图1为现有的防盗报警装置的电路示意图；

图2为本发明兼具无线信号放大和振动信号放大的集成电路芯片的管脚示意图；