一种低功耗声学释放器唤醒检测电路制造技术

一种低功耗声学释放器唤醒检测电路，包括换能器、收发隔离电路、第一级放大电路、第二级放大电路、LC带通滤波器、自动增益控制电路、鉴频器以及MCU电路，所述换能器依次连接收发隔离电路、第一级放大电路、第二级放大电路、LC带通滤波器、自动增益控制电路、鉴频器以及MCU电路。与现有技术相比，本实用新型专利技术的低功耗声学释放器唤醒检测电路，相比较现有的唤醒电路，其采用硬件电路自动检测和判决唤醒信号，MCU可长时间处于休眠状态，显著降低了电路的功耗；本硬件检测电路结构简单，降低了生产成本以及驱动程序的冗杂度，且工作中稳定可靠。且工作中稳定可靠。且工作中稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗声学释放器唤醒检测电路


[0001]本技术涉及海洋水声通信
，特别涉及一种低功耗声学释放器唤醒检测电路。

技术介绍

[0002]我国是个海洋大国,对海洋的开发、资源的保护非常重要。随着人们对海洋资源的不断探索,水声通信技术不断发展,和海洋相关的新兴技术的研究迫在眉睫。海洋的探测和开发过程中,水声通信技术必不可少。
[0003]声学释放器是通过水声通信技术实现水下装备回收的仪器。甲板单元发出指令，以声波形式传播达到水下释放单元处后，释放器接收指令并释放配重，实现水下装备上浮。声学释放器采用电池供电，当部署在水下后需要长时间待机，并持续检测唤醒信号，当检测到有效的唤醒信号后唤醒后级电路，为应答、问询、释放等动作做准备。唤醒检测电路决定了声学释放器的待机时间。现有技术主要采用MCU控制ADC采集前放输出的信号，并由MCU对采集到的信号进行数字处理，识别唤醒信号，进而唤醒后级电路，但存在的缺陷有：MCU需通过实时运算识别唤醒信号，功耗较大。MCU内部电路和程序复杂，外设繁多，可靠性较差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在以上缺陷，本技术提供一种低功耗声学释放器唤醒检测电路如下：
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种低功耗声学释放器唤醒检测电路，包括换能器、收发隔离电路、第一级放大电路、第二级放大电路、LC带通滤波器、自动增益控制电路、鉴频器以及MCU电路，所述换能器依次连接收发隔离电路、第一级放大电路、第二级放大电路、LC带通滤波器、自动增益控制电路、鉴频器以及MCU电路。
[0007]优选地，所述收发隔离电路采用二极管实现，包括二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3、以及二极管DP4，所述收发隔离电路还包括电阻R64、电阻R70，所述二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3、以及二极管DP4用于防止来接收信号进入发射电路或直接流向GND，而发射时大信号可通过二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3到达换能器。电阻R64、电阻R70构成的分压限流网络用于防止发射时的大信号损坏接收电路。
[0008]优选地，所述第一级放大电路为一个场效应管JFET低噪声放大电路，所述第二级放大电路为一个由低功耗运放构成的高增益反相放大电路，所述反相放大电路采用运放AD8542。
[0009]优选地，所述LC带通滤波器采用LC元件构成带通滤波器，通频带为9kHz
‑
16kHz，带外倍频程抑制为20dB。
[0010]优选地，所述自动增益控制电路包括运放OP2A、运放OP1B、运放OP1A以及运放27L2C构成的积分电路，所述运放OP2A的反馈回路上连接有一对二极管，所述运放OP2A的输
出端连接运放OP1B输入端以及经过由运放27L2C构成的积分电路后反馈回OP2A的输入端，所述运放OP1B的输出端连接运放OP1A的输入端。
[0011]优选地，所述鉴频器包括并联的两路，每路鉴频器采用CMOS低功耗集成式鉴频器LMC567。
[0012]与现有技术相比，本技术有以下有益效果：
[0013]本技术的低功耗声学释放器唤醒检测电路，相比较现有的唤醒电路，其采用硬件电路自动检测和判决唤醒信号，MCU可长时间处于休眠状态，显著降低了电路的功耗；本硬件检测电路结构简单，降低了生产成本以及驱动程序的冗杂度，且工作中稳定可靠。
附图说明
[0014]图1为本技术低功耗声学释放器唤醒检测电路的原理框图；
[0015]图2为本技术收发隔离电路的电路原理图；
[0016]图3为本技术第一级放大电路、第二级放大电路的电路原理图；
[0017]图4为本技术LC带通滤波器的电路原理图；
[0018]图5为本技术自动增益控制电路的电路原理图；
[0019]图6为本技术鉴频器的电路原理图。
[0020]图中：换能器100，收发隔离电路200，第一级放大电路300，第二级放大电路400，LC带通滤波器500，自动增益控制电路600，鉴频器700，MCU电路800。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术进行清楚、完整地描述。
[0022]如图1所示，一种低功耗声学释放器唤醒检测电路，包括换能器100、收发隔离电路200、第一级放大电路300、第二级放大电路400、LC带通滤波器500、自动增益控制电路600、鉴频器700以及MCU电路800，所述换能器100依次连接收发隔离电路200、第一级放大电路300、第二级放大电路400、LC带通滤波器500、自动增益控制电路600、鉴频器700以及MCU电路800。唤醒信号的形式为两个不同频率的单频脉冲序列，换能器100将接收到的声信号转换为电信号送入后续电路，后续电路对信号进行多级放大、滤波，得到放大后的有用信号。鉴频器700分别检测信号中的两个单频成分，并输出对应的高低电平序列送入MCU电路800。MCU电路800平时处于休眠状态，当接收到来自唤醒检测电路的信号时被唤醒，并检验收到的电平序列是否为唤醒指令，并执行后续动作。
[0023]如图2所示，唤醒检测电路的接收和发射共用一个换能器，为了防止发射时的高压信号进入接收电路造成接收电路损坏，需要通过收发合置的收发隔离电路隔离接收和发射，所述收发隔离电路采用二极管实现，包括二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3、以及二极管DP4，所述收发隔离电路还包括电阻R64、电阻R70，所述二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3、以及二极管DP4用于防止来接收信号进入发射电路或直接流向GND，而发射时大信号可通过二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3到达换能器。电阻R64、电阻R70构成的分压限流网络用于防止发射时的大信号损坏接收电路。
[0024]如图3所示，所述第一级放大电路为一个场效应管JFET低噪声放大电路，所述第二级放大电路为一个由低功耗运放构成的高增益反相放大电路，所述反相放大电路采用运放
AD8542，第一级放大电路由晶体管分立元件构成的放大电路具有低噪声的特性，作为前放的第一级放大，可有效降低前放的自噪声，其功耗小于0.1mW。由低功耗运放AD8542构成的反相放大器增益为30dB，功耗为0.15mW。
[0025]如图4所示，所述LC带通滤波器采用LC元件构成带通滤波器，通频带为9kHz
‑
16kHz，带外倍频程抑制为20dB。
[0026]如图5所示，所述自动增益控制电路包括运放OP2A、运放OP1B、运放OP1A以及运放27L2C构成的积分电路，所述运放OP2A的反馈回路上连接有一对二极管，所述运放OP2A的输出端连接运放OP1B输入端以及经过由运放27L2C构成的积分电路后反馈回OP2A的输入端，所述运放OP1B的输出端连接运放OP1A的输入端，自动增益控制电路的工作原理：为了使进入后级鉴频器的信号拥有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗声学释放器唤醒检测电路，其特征在于，包括换能器、收发隔离电路、第一级放大电路、第二级放大电路、LC带通滤波器、自动增益控制电路、鉴频器以及MCU电路，所述换能器依次连接收发隔离电路、第一级放大电路、第二级放大电路、LC带通滤波器、自动增益控制电路、鉴频器以及MCU电路。2.如权利要求1所述的低功耗声学释放器唤醒检测电路，其特征在于，所述收发隔离电路采用二极管实现，包括二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3、以及二极管DP4，所述收发隔离电路还包括电阻R64、电阻R70，所述二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3、以及二极管DP4用于防止来接收信号进入发射电路或直接流向GND，而发射时大信号可通过二极管DP1、二极管DP2、二极管DP3到达换能器，电阻R64、电阻R70构成的分压限流网络用于防止发射时的大信号损坏接收电路。3.如权利要求1所述的低功耗声学释放器唤醒检测电路，其特征在于，所述第一级放大电路为一个场效应管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茂元，
申请(专利权)人：杭州矢志信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：