一种低功耗发射机制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗发射机，包括发射机核心电路，还包括启动控制电路，所述启动控制电路用于当接收到所需发射的数据且接收到的第一使能信号的电平为启动电平时，则输出第二使能信号至发射机核心电路，从而控制发射机核心电路启动；所述启动控制电路的输出端与发射机核心电路的控制端连接。本发明专利技术的发射机能令发射机核心电路在数据DATA进入发射机的时候才会打开启动，从而最大限度地减少发射机核心电路的工作时间，节省整个系统的电流。本发明专利技术一种低功耗发射机可广泛应用于无线传感网络节点收发芯片领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗发射机
本专利技术涉及无线通讯信号收发技术，尤其涉及一种适用于无线传感网络节点收发芯片中的低功耗发射机。
技术介绍
无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象，并且其潜在的应用领域可包括有军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。对于所述的WSN，其特点是节点的电源能量有限，为了准确、及时地获取信息，必须依靠节点间的协作，大量的MEMS传感器节点只有通过低功耗无线电通信技术连成网络才能够发挥其整体和综合作用。其中,能量问题是决定传感器网络能否实用的生命线问题，因此，WSN的传感器节点要求必须是低功耗的。目前，WSN的传感器节点的基本组成和功能单元包括有：传感单元（由传感器和模数转换功能模块组成）、处理单元（由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）以及电源部分，如图1所示。此外,其还可以选择包含有其它功能单元，如定位系统、移动系统、电源自供电系统等。随着集成电路工艺的进步，所述传感器节点中的处理器和传感器模块的功耗已变得很低,而其绝大部分能量则主要消耗在无线通信模块上。如图2所示，其是传感器节点各部分能量消耗的情况，从图中可知，传感器节点的大部分能量消耗在无线收发芯片上。目前，尽管无线收发芯片的发射和接收的电流已经做到很低，控制接收和发射的时间也已经非常优化，但是，对于目前的发射机而言，其被启动后需要经过一段Tdelay导通时间才能正常稳定工作，并且将所需发射的数据DATA发送出去，而在这一段Tdelay导通时间内，发射机则并没有发送任何数据，这样则增加了整个系统的功耗。因此由此可见，为了降低整个传感器节点的功耗，可通过减少发射机在导通时间内的功耗来实现。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种适用于无线传感网络节点收发芯片中的低功耗发射机，可减少导通时间内所述发射机的功耗，令传感器节点达到低功耗的效果。本专利技术所采用的技术方案是：一种低功耗发射机，包括发射机核心电路和启动控制电路，所述启动控制电路用于当接收到所需发射的数据且接收到的第一使能信号的电平为启动电平时，则输出第二使能信号至发射机核心电路，从而控制发射机核心电路启动；所述启动控制电路的输出端与发射机核心电路的控制端连接。进一步，所述启动控制电路包括：信号输入电路，用于接收所需发射的数据；唤醒延迟关断电路，用于将接收到的信号延时输出；与门，用于对接收到的第一使能信号和由唤醒延迟关断电路所输出的信号进行与运算；所述信号输入电路的输出端通过唤醒延迟关断电路从而与与门的第一输入端连接，所述与门的第二输入端作为第一使能信号的接收端，所述与门的输出端与发射机核心电路的控制端连接。进一步，所述信号输入电路包括第一反相器和第二反相器，所述唤醒延迟关断电路包括第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管以及第一电容；所述第一反相器的输出端分别与第二反相器的输入端和第三PMOS管的栅极连接，所述第二反相器的输出端分别与第四PMOS管的栅极、第五PMOS管的栅极及第六PMOS管的栅极连接，所述第三PMOS管的漏极分别与第三NMOS管的漏极和第一电容的一端连接，所述第四PMOS管的漏极与第五PMOS管的源极连接，所述第五PMOS管的漏极与第六PMOS管的源极连接，所述第六PMOS管的漏极分别与第三NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极及第四NMOS管的漏极连接；所述第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极均接电源电压，所述第三NMOS管的源极、第四NMOS管的源极和第一电容的另一端均接地，所述第一电容的一端作为唤醒延迟关断电路的输出端。进一步，所述启动控制电路还包括用于防止输出信号抖动的斯密特触发器，所述斯密特触发器连接在唤醒延迟关断电路的输出端和与门的第一输入端之间。进一步，所述斯密特触发器包括第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管；所述唤醒延迟关断电路的输出端分别与第七PMOS管的栅极、第八PMOS管的栅极、第五NMOS管的栅极及第六NMOS管的栅极连接，所述第七PMOS管的漏极分别与第八PMOS管的源极和第九PMOS管的源极连接，所述第八PMOS管的漏极分别与第五NMOS管的漏极、第九PMOS管的栅极、第七NMOS管的栅极、第十PMOS管的栅极及第八NMOS管的栅极连接，所述第五NMOS管的源极分别与第六NMOS管的漏极和第七NMOS管的源极连接，所述第十PMOS管的漏极与第八NMOS管的漏极连接；所述第七PMOS管的源极、第七NMOS管的漏极及第十PMOS管的源极均接电源电压，所述第六NMOS管的源极、第九PMOS管的漏极及第八NMOS管的源极均接地，所述第八NMOS管的漏极作为斯密特触发器的输出端。进一步，还包括第一使能信号输出电路，所述第一使能信号输出电路的输出端与启动控制电路的输入端连接。进一步，还包括偏置电路和带隙基准电路，所述第一使能信号输出电路的输出端分别与偏置电路的控制输入端和带隙基准电路的控制输入端连接，所述带隙基准电路的输出端通过偏置电路从而与发射机核心电路的输入端连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术的发射机中包括有启动控制电路，并且所述启动控制电路是用于当接收到所需发射的数据且接收到的第一使能信号的电平为启动电平时，则输出第二使能信号至发射机核心电路，从而控制发射机核心电路启动，这样则令发射机核心电路在数据DATA进入发射机的时候才会打开启动，从而最大限度地减少发射机核心电路的工作时间，节省整个系统的电流。附图说明图1是传统WSN的传感器节点的结构框示意图；图2是传统WSN的传感器节点中各部分的能量消耗示意图；图3是本专利技术一种低功耗发射机的结构框示意图；图4是本专利技术一种低功耗发射机的一具体实施例电子电路示意图；图5是图4中启动控制模块STC的一具体实施例电子电路示意图；图6是启动控制模块STC的输入输出时序示意图。1、第一反相器；2、第二反相器；3、唤醒延迟关断电路；4、斯密特触发器。具体实施方式目前收发芯片中的发射机包含有发射机核心电路、偏置电路以及带隙基准电路等电路，所述发射机内的各个电路的导通，其是通过处理器写SPI，SPI控制数字电路产生TX_EN信号，利用TX_EN信号控制发射机导通时间来实现的，即对于目前收发芯片中的发射机而言，其是利用一个使能信号TX_EN来控制的。另外，为了改善发射机的稳定性和滤除发射机的噪声，通常会在带隙基准电路和偏置电路中并联有很多大的电容，而这些电容的充电时间很慢，从而造成了发射机的稳定时间慢。但是相较于发射机核心电路，带隙基准电路和偏置电路的耗电则非常小。而对于发射机核心电路，其没有设有大的电容，稳定时间快，一般在10nS左右，但是其耗电却非常大。因此，为了减少发射机在导通时间内的功耗，本专利技术提出一种发射机，其通过两个使能信号来控制，首先利用第一使能信号TX_EN1来控制带隙基准电路和偏置电路启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗发射机，包括发射机核心电路，其特征在于：还包括启动控制电路，所述启动控制电路用于当接收到所需发射的数据且接收到的第一使能信号的电平为启动电平时，则输出第二使能信号至发射机核心电路，从而控制发射机核心电路启动；所述启动控制电路的输出端与发射机核心电路的控制端连接。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗发射机，包括发射机核心电路，其特征在于：还包括启动控制电路，所述启动控制电路用于当接收到所需发射的数据且接收到的第一使能信号的电平为启动电平时，则输出第二使能信号至发射机核心电路，从而控制发射机核心电路启动；所述启动控制电路的输出端与发射机核心电路的控制端连接。2.根据权利要求1所述一种低功耗发射机，其特征在于：所述启动控制电路包括：信号输入电路，用于接收所需发射的数据；唤醒延迟关断电路，用于将接收到的信号延时输出；与门，用于对接收到的第一使能信号和由唤醒延迟关断电路所输出的信号进行与运算；所述信号输入电路的输出端通过唤醒延迟关断电路从而与与门的第一输入端连接，所述与门的第二输入端作为第一使能信号的接收端，所述与门的输出端与发射机核心电路的控制端连接。3.根据权利要求2所述一种低功耗发射机，其特征在于：所述信号输入电路包括第一反相器和第二反相器，所述唤醒延迟关断电路包括第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管以及第一电容；所述第一反相器的输出端分别与第二反相器的输入端和第三PMOS管的栅极连接，所述第二反相器的输出端分别与第四PMOS管的栅极、第五PMOS管的栅极及第六PMOS管的栅极连接，所述第三PMOS管的漏极分别与第三NMOS管的漏极和第一电容的一端连接，所述第四PMOS管的漏极与第五PMOS管的源极连接，所述第五PMOS管的漏极与第六PMOS管的源极连接，所述第六PMOS管的漏极分别与第三NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极及第四NMOS管的漏极连接；所述第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极均接电源电压，所述第三NMOS管的源极、第四NMOS管的源极和第一电容的另一端均接地，所述第一电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁振，李斌，黄沫，叶晖，徐肯，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44