[发明专利]一种复用锁相环的近场无线同步双向数据传输电路

权利要求书

1.一种复用锁相环的近场无线双向同步数据传输电路，包括上行数据链路和下行数据链路，所述的上行数据链路包括体内的上行数据调制电路、以及体外的上行数据解调电路，所述的下行数据链路包括体内的迟滞比较器、复用锁相环电路和启动电路、以及体外的下行数据调制电路，所述的上行数据链路和下行数据链路共用片外电容/电感，所述的片外电容/电感，包括由体外的主线圈和体内的次线圈构成的耦合线圈，体外的扼流线圈、电容C_p和电容C_s以及体内的电容C_c，用于传递调制后的上行/下行数据波形；其特征在于，

所述的上行数据调制电路，用于产生上行数据传输的启动信号，产生上行数据的调制时钟Up_CLK和上行同步信号Sys2，并对上行数据进行调制，使上行数据在上行同步信号Sys2为高电平时传输；

所述的迟滞比较器，用于接收次线圈上的波形，并将线圈上的电压信号转换为下行二进制数字已调信号，输入至复用锁相环电路；

所述的复用锁相环电路，用于接收下行二进制数字已调信号，并结合数字电路恢复出恒定周期、频率为fc的载波信号Carrier，所述的载波信号与所述的下行二进制数字已调信号相“同或”得到恢复的下行数据Dn_Rx，所述的载波信号同时作为时钟信号输入所述的上行数据调制电路以对上行数据进行调制；

所述的启动电路，用于先后产生三个时序信号，即输入并使能所述的迟滞比较器的数据传输使能信号En_Data、输入并使能所述的复用锁相环中的压控振荡器的压控振荡器使能信号En_Vco、输入并使能所述的复用锁相环中的辅助锁定电路的复位模块使能信号En_Rs；

所述的下行数据调制电路，用于在体外对下行数据进行调制，将频率为fc的载波信号分频后得到下行调制时钟Dn_CLK和下行同步信号Sys1，使下行数据在下行同步信号Sys1为低电平时传输，同时下行调制时钟Dn_CLK输入上行数据解调电路，以对上行数据进行解调；

所述的上行数据解调电路，用于在体外解调上行数据，得到恢复的上行数据Up_Rx。

2.根据权利要求1所述的复用锁相环的近场无线双向同步数据传输电路，其特征在于，所述的复用锁相环电路包括鉴频鉴相—电荷泵电路、三阶环路滤波器、压控振荡器和复用电路模块；

所述的鉴频鉴相—电荷泵电路，用于比较所述迟滞比较器输出的输入信号PLL_in与锁相环输出的反馈信号PLL_out，并将二者的脉冲宽度差转化为电流信号cp_out，对后续电路进行控制；同时在所述的复用电路模块产生的“Reset”为高电平时，即下行数据翻转或上行数据进行调制时，所述的鉴频鉴相—电荷泵电路失效，以保持所恢复出的系统载波时钟。

3.根据权利要求2所述的复用锁相环的近场无线双向同步数据传输电路，其特征在于，所述的三阶环路滤波器，用于滤波和相位补偿，并输出信号vco_in控制所述的压控振荡器的频率，并使反馈信号PLL_out与输入信号PLL_in保持同步。

4.根据权利要求2所述的复用锁相环的近场无线双向同步数据传输电路，其特征在于，所述的压控振荡器由三个反相器连接的NMOS/PMOS对首尾相连，构成振荡环路，当启动信号置高电平时，产生振荡信号，该振荡信号的频率由电流镜电路所提供的电流决定，该电流镜的镜像电流为输出信号vco_in所控制MOS管和电阻所在的支路决定；当vco_in信号变化时，压控振荡器的输出信号频率会随之变化，从而使锁相环的输出反馈信号跟踪锁相环的输入信号。

5.根据权利要求2所述的复用锁相环的近场无线双向同步数据传输电路，其特征在于，所述的复用电路模块包括逻辑门电路和辅助锁定电路，所述的压控振荡器的输出作为时钟信号，与D触发器以及辅助锁定电路的控制时钟相连，压控振荡器的输出经过二分频电路，得到载波信号Carrier，该载波信号Carrier与所述的BPSK调制电路中频率为fc的时钟保持同步，作为上行数据传输的同步时钟；载波信号Carrier与锁相环输入信号作为输入通过同或门，输出信号通过锁存器，即得到恢复出的下行二进制数据Dn_Rx。