一种超低功耗定时开关系统及实现方法技术方案

一种超低功耗定时开关系统及实现方法，包括LX04低频振荡器、频率占空比调节模块和触发模块；LX04低频振荡器、频率占空比调节模块和触发模块依次连接，LX04低频振荡器用于产生信号，频率占空比调节模块按照期望调整LX04低频振荡器输出的脉冲，触发模块利用频率占空比调节模块输出的信号来控制负载的通断。该定时开关内含有一个超低功耗的频率占空比可调的定时器，它的功耗远低于现有的低频振荡器，达到了nW级别，触发模块通过该定时器的信号来控制负载的通断。通过这种方式，大大减少了系统本身的静态功耗和定时功耗。身的静态功耗和定时功耗。身的静态功耗和定时功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种超低功耗定时开关系统及实现方法


[0001]本专利技术属于定时开关
，特别涉及一种超低功耗定时开关系统及实现方法。

技术介绍

[0002]现有的测量仪器往往通过传感器定时地采集环境参数来实现测量功能，在实时检测的过程中，大量的功耗被消耗在了传感器没有开始测量时的定时过程中。这给许多应用带来了不便，特别是在需要电池供电或电池更换不方便的应用中。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种超低功耗定时开关系统及实现方法，以解决上述问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种超低功耗定时开关系统，包括LX04低频振荡器、频率占空比调节模块和触发模块；LX04低频振荡器、频率占空比调节模块和触发模块依次连接，LX04低频振荡器用于产生信号，频率占空比调节模块按照期望调整LX04低频振荡器输出的脉冲，触发模块利用频率占空比调节模块输出的信号来控制负载的通断。
[0006]进一步的，LX04低频振荡器包括三个LX01电压检测芯片、电阻R1、电阻R2和PMOS管Q1；三个LX01电压检测芯片分别为LX01
‑
A、LX01
‑
B和LX01
‑
C，LX01
‑
A的输出通过上拉电阻R1与LX01
‑
B的输入相连，LX01
‑
B的输出通过上拉电阻R2与LX01
‑
C的输入相连，同时电阻R1和电阻R2还与PMOS管Q1的栅极相连，LX01
‑
C的输出通过上拉电阻与LX01的输入相连；PMOS管Q1的源极与第一电源VDD1相连，漏极与LX01
‑
C的输出端VOD相连。
[0007]进一步的，三个LX01电压检测芯片均接地。
[0008]进一步的，频率占空比调节模块包括分频器、或非门电阻R3和电容C1；LX01
‑
C的输出VOD1与分频器的输入相连；分频器有输出a和输出b，其中输出a和或非门输入a直接相连，输出b与R3和C1构成的RC延时电路相连，对输出b路的信号进行延时，C1的正极与或非门的另一个输入b连接。
[0009]进一步的，C1的负极接地。
[0010]进一步的，触发模块包括LX01电压检测电路、上拉电阻R4、NMOS
‑
Q2、电源管理模块和负载；频率占空比调节模块的输出OUT与LX01电压检测电路的输入端相连，其输出VOD2通过上拉电阻R4与NMOS
‑
Q2的栅极相连，NMOS
‑
Q2的漏极与第二电源VDD2连接，源极与电源管理的输入端相连；负载设置在电源管理的输出端上。
[0011]进一步的，电源管理的一端接地。
[0012]进一步的，一种超低功耗定时开关的实现方法，其包括以下步骤：
[0013]当Vin的电压低于LX01电压检测电路的阈值VTH时，输出处于高阻状态，LX01的输出保持高电平，当Vin的电压高于LX01电压检测电路的阈值VTH时，输出被拉至GND，LX01电
压检测电路的输出转换为低电平，并保持至Vin的电压低于LX01电压检测电路的下降阈值VTL；当LX01
‑
B输出高电平时，PMOS
‑
Q1处于高阻状态，输出低电平时，PMOS
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Q1导通，PMOS
‑
Q1与LX01
‑
C的导通及高阻状态互补，在LX01
‑
C的输出为高阻状态时，PMOS
‑
Q1为导通状态，在LX01
‑
C输出接地时，PMOS
‑
Q1处于高阻状态；
[0014]通过调节RC延时电路中电阻R3和电容C1的数值来控制周期信号的占空比，即负载被激活与停机时间的比例；
[0015]当LX01
‑
D输出VOD2为低时，PMOS
‑
Q2导通，VDD2经电源管理转化为负载所需的电压VDD3，负载系统被激活，LX01
‑
D输出为高时，PMOS
‑
Q2断开，电源管理输出VDD3输出为0V，负载进入关机状态。
[0016]与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：
[0017]本专利技术涉及一款超低功耗定时开关装置及实现方法，该方案主要由三个部分组成，LX04低频振荡器，该振荡器是信号的来源，频率占空比调节模块按照期望调整LX04输出的脉冲，触发模块利用频率占空比调节模块输出的信号来控制负载的通断。LX04低频振荡器在一定直流电压下，会产生一个固定周期的交流信号，该模块在R1为1.4MΩ，R2为100MΩ时，PMOS阈值电压Vgs(th)＝
‑
1V，电源VDD为1.2V时，平均功耗仅为64nA。该定时开关内含有一个超低功耗的频率占空比可调的定时器，它的功耗远低于现有的低频振荡器，达到了nW级别，触发模块通过该定时器的信号来控制负载的通断。通过这种方式，大大减少了系统本身的静态功耗和定时功耗。
[0018]或非门对两个信号完成或非运算进行输出，通过对RC延时电路参数的调整，可以对输出信号的占空比进行调节。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的系统结构示意图；
[0020]图2是本专利技术中LX01电压检测电路的信号控制示意图。
[0021]图3是本专利技术的逻辑时序图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术进一步说明：
[0023]请参阅图1至图3，本专利技术涉及一款超低功耗定时开关系统及实现方法，该方案主要由三个部分组成，LX04低频振荡器，该振荡器是信号的来源，频率占空比调节模块按照期望调整LX04输出的脉冲，触发模块利用频率占空比调节模块输出的信号来控制负载的通断。
[0024]其中LX04低频振荡器可以由三个及以上的LX01电压检测芯片构成，LX01
‑
A的输出通过上拉电阻R1与LX01
‑
B的输入相连，LX01
‑
B的输出通过上拉电阻R2与LX01
‑
C的输入相连，同时还与PMOS管Q1的栅极相连，LX01
‑
C的输出通过上拉电阻与LX01的输入相连。PMOS管Q1的源极与电源VDD1相连，漏极与LX01
‑
C的输出端VOD相连。该模块在一定直流电压下，会产生一个固定周期的交流信号，该模块在R1为1.4MΩ，R2为100MΩ时，PMOS阈值电压Vgs(th)＝
‑
1V，电源VDD为1.2V时，平均功耗仅为64nA。
[0025]频率占空比调节模块中，LX01
‑
C的输出VOD1与分频器的输入相连，分频模块可以
增大LX04振荡器生成的波形周期。分频器有两个输出a，b，他们的逻辑恰好相反，其中a与延时相加模块的或非门本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低功耗定时开关系统，其特征在于，包括LX04低频振荡器、频率占空比调节模块和触发模块；LX04低频振荡器、频率占空比调节模块和触发模块依次连接，LX04低频振荡器用于产生信号，频率占空比调节模块按照期望调整LX04低频振荡器输出的脉冲，触发模块利用频率占空比调节模块输出的信号来控制负载的通断。2.根据权利要求1所述的一种超低功耗定时开关系统，其特征在于，LX04低频振荡器包括三个LX01电压检测芯片、电阻R1、电阻R2和PMOS管Q1；三个LX01电压检测芯片分别为LX01
‑
A、LX01
‑
B和LX01
‑
C，LX01
‑
A的输出通过上拉电阻R1与LX01
‑
B的输入相连，LX01
‑
B的输出通过上拉电阻R2与LX01
‑
C的输入相连，同时电阻R1和电阻R2还与PMOS管Q1的栅极相连，LX01
‑
C的输出通过上拉电阻与LX01的输入相连；PMOS管Q1的源极与第一电源VDD1相连，漏极与LX01
‑
C的输出端VOD相连。3.根据权利要求2所述的一种超低功耗定时开关系统，其特征在于，三个LX01电压检测芯片均接地。4.根据权利要求2所述的一种超低功耗定时开关系统，其特征在于，频率占空比调节模块包括分频器、或非门电阻R3和电容C1；LX01
‑
C的输出VOD1与分频器的输入相连；分频器有输出a和输出b，其中输出a和或非门输入a直接相连，输出b与R3和C1构成的RC延时电路相连，对输出b路的信号进行延时，C1的正极与或非门的另一个输入b连接。5.根据权利要求4所述的一种超低功耗定时开关系统，其特征在于，C1的负极接地。6.根据权利要求4所述的一种超低功耗定时开关系统，其特征在于，触发模块包括LX01电压检测电路、上拉电阻R4、NMOS
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【专利技术属性】
技术研发人员：张春红，高恬溪，单晓涛，
申请(专利权)人：凌矽电子科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：