本实用新型专利技术涉及一种基于MCM-3D封装的微型智能传感器，其特征在于它包括它由传感器模块（1）、微处理器模块（2）、无线通信模块（3）和电源保护模块（4），所述微处理器模块（2）包括电源电路模块（2.1）、ADC（2.2）、MCU（2.3）、存储器（2.4）以及输入输出接口（2.5），所述电源电路模块（2.1）内包括一个振荡电路，该振荡电路包括电容充放电电路结构、OTA电路结构以及数字控制电路结构。本实用新型专利技术微型基于MCM-3D封装的微型智能传感器具有体积微小、功耗极低、可用于交通、医疗、工业控制、防灾等领域信息采集、处理、传输的优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种基于MCM-3D封装的微型智能传感器。
技术介绍
在微机电加工技术(使芯片微型化)、自组织的网络技术、集成的低功耗的通讯技术和低功耗传感器集成技术这四种技术的共同作用下，传感器也在朝着微型化与网络化方面发展。美国五角大楼提出了“智能尘埃”的设计思想，目的是在战场上抛撒数千个微小的无线传感器，用于监控敌人的活动情况，而不让敌方察觉。通过自组织一个无线传感器网络，“智能尘埃”将对相关原始数据进行过滤，把重要的信息发送给中央司令部。“智能尘埃”的特点就是体积小、功耗低、自组织、无线通讯，这也是网络化的微型传感器的特征。美国陆军已计划开发的多层次集成式传感器系统-灵巧传感器网络通信(SSNC)，是美国2001财年的一项科学技术目标(ST0)计划，这是网络化微型传感器在军事领域的一个非常好的应用。“智能尘埃”是美军将来网络化战场中最重要的传感器系统工程。该工程涉及微型操作系统技术、微机电加工技术、自组织路由技术、信道接入控制技术、集成的低功耗通讯技术等最新的多领域内的技术，预计在2010年以前将会投入到战场使用。而在民用领域则可广泛应用于各种需要监控的环境中，目前国内外已有多家著名半导体制造公司和“智能尘埃”开发商向市场推荐试用多款符合IEEE802.15.4/ZigBee、TSMP或IPv6协议和内嵌TinyOS微型操作系统的智能尘埃模块和SOC系统级智能尘埃芯片。“智能尘埃”理念可以广泛地应用于各种环境的监测和控制，尤其是在恶劣的环境和无人环境下的环境监测。因此寻求一种体积微小、功耗极低、可用于交通、医疗、工业控制、防灾等领域信息采集、处理、传输的基于MCM-3D封装的微型智能传感器尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种体积微小、功耗极低、可用于交通、医疗、工业控制、防灾等领域信息采集、处理、传输的基于MCM-3D封装的微型智能传感器。本技术的目的是这样实现的:一种基于MCM-3D封装的微型智能传感器，它包括传感器模块、微处理器模块、无线通信模块和电源保护模块，所述微处理器模块包括电源电路模块、ADC、MCU、存储器以及输入输出接口，所述电源电路模块内包括一个振荡电路，该振荡电路包括电容充放电电路结构、OTA电路结构以及数字控制电路结构，利用OTA电路结构实现对输入端的比较，比较结果影响电容充放电电路结构中电容的充放电得到振荡的输出信号，数字控制电路结构决定整个振荡电路是否工作且可调节振荡信号的占空比及频率。所述OTA电路结构的负向输入端inn电压Vin低于OTA电路结构的正向输入端inp电压Vref时，OTA电路结构的输出信号out为高电平，反之，OTA电路结构的负向输入端inn电压Vin高于OTA电路结构的正向输入端inp电压Vref时，OTA电路结构的输出信号out为低电平；所述电容充放电电路结构包括充放电电容以及给充放电电容充电的电源流，充放电电容还接OTA电路结构的负向输入端inn和NMOS管NM8的漏端，NM8的漏端接NMOS管匪7的源端，NM8的源端接零线GND，当NM8导通时，充放电电容处于放电状态，匪7的漏端接NMOS管NM6的源端，NM6的漏端输出信号outl，NM6的漏端还接PMOS管PM25的漏端和NMOS管匪10的漏端，PM25的源端接高电平vdd，PM25的栅端接信号sw，匪10的源端接GND，NMlO的栅端接信号reset，分别由信号sw和信号reset来控制PM25、NM10的导通状态，PMOS管 PM22、PMOS 管 PM23、PMOS 管 PM24 串联，PM24 的漏端分别接 NMOS 管 NM5、NMOS 管 NMll、NMOS管NM12的漏端，NM5与NM6的栅端接一起，由信号sw控制，NM5的源端接NMOS管NM9的漏端，NM9的源端接GND，NM9的栅端接信号swB ;NM11的源端接GND，NM11的栅端接信号reset，当信号reset有效时，匪11、匪10导通，会把outl直接拉到O电位，电路不工作；所述数字控制电路结构包括:PM0S管PM8、PM0S管PM9、反向器invl、反向器inv2、反向器inv3、反向器inv4、反向器inv5、反向器inv6、反向器inv7、反向器inv8、反向器inv9、传输门TG、锁存器SL_RL以及斯密特触发器SMT，OTA电路结构的输出信号out接invl的输入端，invl的输出端接inv2的输入端，在inv2的输出端得到信号out的延迟信号Dout，out与Dout电位相同，当电路工作时，TG导通，将Dout传送到inv3的输入端，inv3的输出端接inv4的输入端，inv4的输出端得到信号DDout，由电容充放电结构产生的信号outl接到inv5的输入端，inv5的输出端再接到inv6的输入端，从inv6的输出端得到信号outl的延迟信号Doutl，再将DDout和Doutl分别接到SL_RL的RL和SL端，在SL_RL的Q端产生信号clk，信号elk接到inv7的输入端，在inv7的输出端得到信号elk的反向信号clkB，clkB再接到inv8的输入端，inv8的输出端输出信号Dclk ;同时，信号elk还接到SMT的输入端，在SMT的输出端得到信号sw，信号sw还接到inv9的输入端，在inv9的输出端得到反向信号swB，在invl的输入端还连接PM8以及PM9的漏端，PM8以及PM9的源端接vdd，PM8的栅端接inv8输出端输出的信号Dclk，PM9的栅端接信号resetB。所述OTA 电路结构包括 PMOS 管 PMl、PMOS 管 PM2、PMOS 管 PM3、PMOS 管 PM4、PMOS管 PM5、PMOS 管 PM6、PMOS 管 PM7 以及 NMOS 管 NMl、NMOS 管 NM2、NMOS 管 NM3、NMOS 管 NM4，PM2与PMl串联形成共源共栅结构，PM6、PM7为输入对管，PM6、PM7的栅端分别接inp、inn，PM6、PM7的源端接PM3的漏端，PM3的源端接共源共栅结构中PM2的漏端，PM2的源端接PMl的漏端，PMl的源端接vdd，PM3的栅端接swlB，PM6、PM7的漏端分别接匪2、匪3的漏端，NM2、NM3的源端接GND，NMl、NM4分别与NM2、NM3组成电流镜结构，NMl与NM4的漏端接PM4、PM5的漏端，NMl与NM4的源端接GND，PM4、PM5的源端均接vdd，NMl、PM4的漏端输出信号为out。基于MCM-3D封装的微型智能传感器的封装结构包括框架，框架上设置左右布置的第一基岛以及第二基岛，所述第一基岛的右后段向左缩进，所述第二基岛的左后段向左伸出形成伸出段，使得第一基岛与第二基岛错位布置，所述第一基岛的左半段上设置有第一锁位孔，所述第二基岛的伸出段上设置有第二锁位孔，所述第一基岛的右前段设置有传感器芯片，所述第二基岛的前半段上从下至上依次设置有电源保护芯片以及微处理器芯片，所述第二基岛的后半段上设置有无线通信芯片，所述的传感器模块、微处理器模块、无线通信模块和电源保护模块分别集成于传感器芯片、微处理器芯片、无线通信芯片以及电源保护芯片上，塑封料将传感器芯片、电源保护芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于MCM‑3D封装的微型智能传感器，其特征在于它包括传感器模块（1）、微处理器模块（2）、无线通信模块（3）和电源保护模块（4），所述微处理器模块（2）包括电源电路模块（2.1）、ADC（2.2）、MCU（2.3）、存储器（2.4）以及输入输出接口（2.5），所述电源电路模块（2.1）内包括一个振荡电路，该振荡电路包括电容充放电电路结构、OTA电路结构以及数字控制电路结构，利用OTA电路结构实现对输入端的比较，比较结果影响电容充放电电路结构中电容的充放电得到振荡的输出信号，数字控制电路结构决定整个振荡电路是否工作且可调节振荡信号的占空比及频率。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕坚，周云，诸伟，全庆霄，殷忠，王辉，余骏华，董春，
申请(专利权)人：江阴苏阳电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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