【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信芯片领域，涉及一种无电池的无线唤醒接收器电路和运行方法。
技术介绍
1、如今许多新兴工业物联网、医疗监测设备需要持续运行操作或是周期性地开启，而实际上很少有设备真正需要持续运行，而是只需要偶尔地唤醒进行工作。已有的研究大多采用电池来驱动一个低功耗唤醒接收器，将唤醒接收器的功耗做得非常低以获得更长久得电池寿命，但是不可避免地需要更换电池等操作。本专利技术采用事件驱动的方式进行无线供电与通信，可以在不需要电池，不需要消耗能源的情况下持续地监控唤醒信号，随时唤醒主系统进行工作。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题和实现上述技术，本专利技术提出了一种无电池的无线唤醒接收器电路和运行方法，其具体技术方案如下：
2、一种无电池的无线唤醒接收器电路，包括天线、整流器、比较器、解码器、解码检测电路，所述天线的接收端接收射频信号，输出端通过谐振/匹配网络连接至整流器；整流器的输出端连接到比较器、解码器、解码检测电路的vdd端进行供电，同时还分别连接比较器的两个输入端，比较器接收整流器的输出和该输出通过取平均方法得到的的结果，并对两者作比较，后输出vdd端到地的曼彻斯特编码至解码器；所述解码器接收曼彻斯特编码，然后解码恢复出数据和时钟，解码器的输出端连接到解码检测电路；解码检测电路通过组合逻辑判断解码器的解码是否正确，若解码错误，可以输出信号控制解码器进行调整，直到解码正确为止。
3、进一步的，所述取平均方法具体为采用rc低通滤波取平均
4、进一步的，所述整流器由若干组整流电路和去耦电容组成，其中的整流电路包括：第一nmos管、第二nmos管、第一pmos管、第二pmos管、电容c1和电容c2，所述第一nmos管的栅极与第一pmos管的栅极相连，所述第二nmos管的栅极与第二pmos管的栅极相连，第一nmos管的漏极与第一pmos管的漏极相连，所述第二nmos管的源极与第二pmos管的源极相连，所述第一nmos管的源极与第二nmos管的漏极均连接到地，所述第一pmos管的源极与第二pmos管的漏极相连后连接到下一组整流电路，所述第一nmos管的漏极与第一pmos管的漏极连接的公共节点连接至第二nmos管的栅极与第二pmos管的栅极连接的公共节点，所述第一nmos管的栅极与第一pmos管栅极连接的公共节点连接至第二nmos管的源极与第二pmos管的源极连接的公共节点，所述电容c1的一端连接至第一nmos管的漏极与第一pmos管的漏极连接的公共节点，电容c1另一端连接至谐振/匹配网络的一端，所述电容c2的一端连接至第二nmos管的源极与第二pmos管的源极连接的公共节点，电容c2另一端连接至谐振/匹配网络的另一端。
5、进一步的，所述比较器由依次连接的差分结构放大器、增益放大器和反相器组成，所述差分结构放大器包括：
6、nmos管n1和nmos管n2作为输入对管，nmos管nb作为尾电流管提供电流偏置；pmos管p1和pmos管p2作为nmos管n1和nmos管n2的负载，提供输出阻抗；pmos管p3和nmos管n3依次叠在pmos管的下方，pmos管p4和nmos管n4依次叠在pmos管p2下方，提供分压，得到自偏置电压vo1和vo2；
7、所述增益放大器，具体包括：pmos管pb作为电流偏置管，提供电流偏置；pmos管p5和pmos管p6作为输入对管，nmos管n5、nmos管n6、nmos管n7、nmos管n8采用交叉耦合的方式进行连接；
8、所述反向器，将通过差分结构放大器和增益放大器放大的波形得到的轨到轨的输出整形成方波进行输出。
9、进一步的，所述解码器包括：延时链单元t1、延时链单元t2、异或门、带异步复位的d触发器，所述延时链单元t2的输入端连接比较器的输出端，接收曼彻斯特编码，延时链单元t2的输出端连接到异或门的一个输入端，所述异或门的另一个输入端连接延时链单元t1的输出端，异或门的输出端输出解码出来的曼彻斯特编码的时钟信号，并连接在d触发器的时钟输入端，所述d触发器的d输入端连接比较器的输出端，接收曼彻斯特编码，复位端接收外部复位信号，q输出端输出解码后的数据，并且连接到延时链单元t1的输入端。
10、进一步的，所述延时链单元t2包括：n个串联的延时子单元t21、t22...t2n，n为整数，每个延时子单元的输出端设有输出端口，因此具有n个输出端口out1、out2...outn；其中，延时子单元采用反相器加电容的结构。
11、进一步的，所述解码检测电路的一端连接解码器的输出，另一端连接至延时链单元t2，当解码检测电路判断解码器的解码不成功，延时子单元的延时太短时，则切换输出端口，增加延时子单元接入解码器的电路中；当解码检测电路判断解码不成功，延时子单元的延时太长时，则切换输出端口，减少延时子单元接入解码器的电路中。
12、一种无电池的无线唤醒接收器运行方法，具体为：天线接收到射频信号，射频信号经过谐振/匹配网络输出至整流器，再经过整流器整流得到直流且包含数据的信号，提供给比较器、解码器、解码检测电路进行供电，同时该信号与其取平均后的结果通过比较器作比较后，得到轨到轨幅度的曼彻斯特编码，输出到解码器，解码器将曼彻斯特编码解码输出，同时采用解码检测电路判定解码器是否解码成功，若不成功则对应调整解码器中的延时链单元，来匹配数据的频率，最终得到正确的输出结果，将对应的设备进行唤醒。
13、有益效果：
14、本专利技术提出了一种无电池的无线唤醒接收器电路和运行方法，可以在无电池的情况下利用射频信号收集能量和数据并解出信号，唤醒在休眠状态的设备；与传统周期性唤醒与低功耗唤醒方法相比，本专利技术不需要电池即可工作，节约了能源，更是避免了需要人工更换电池的资源。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无电池的无线唤醒接收器电路，包括天线、整流器、比较器、解码器、解码检测电路，其特征在于，所述天线的接收端接收射频信号，输出端通过谐振/匹配网络连接至整流器；整流器的输出端连接到比较器、解码器、解码检测电路的VDD端进行供电，同时还分别连接比较器的两个输入端，比较器接收整流器的输出和该输出通过取平均方法得到的的结果，并对两者作比较，后输出VDD端到地的曼彻斯特编码至解码器；所述解码器接收曼彻斯特编码，然后解码恢复出数据和时钟，解码器的输出端连接到解码检测电路；解码检测电路通过组合逻辑判断解码器的解码是否正确，若解码错误，可以输出信号控制解码器进行调整，直到解码正确为止。
2.如权利要求1所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述取平均方法具体为采用RC低通滤波取平均。
3.如权利要求1所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述整流器由若干组整流电路和去耦电容组成，其中的整流电路包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、电容C1和电容C2，所述第一NMOS管的栅极与第一PMOS管的栅极相连，所述第二N
4.如权利要求1所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述比较器由依次连接的差分结构放大器、增益放大器和反相器组成；
5.如权利要求1所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述解码器包括：延时链单元T1、延时链单元T2、异或门、带异步复位的D触发器，所述延时链单元T2的输入端连接比较器的输出端，接收曼彻斯特编码，延时链单元T2的输出端连接到异或门的一个输入端，所述异或门的另一个输入端连接延时链单元T1的输出端，异或门的输出端输出解码出来的曼彻斯特编码的时钟信号，并连接在D触发器的时钟输入端，所述D触发器的D输入端连接比较器的输出端，接收曼彻斯特编码，复位端接收外部复位信号，Q输出端输出解码后的数据，并且连接到延时链单元T1的输入端。
6.如权利要求5所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述延时链单元T2包括：N个串联的延时子单元T21、T22...T2N，N为整数，每个延时子单元的输出端设有输出端口，因此具有N个输出端口OUT1、OUT2...OUTN；其中，延时子单元采用反相器加电容的结构。
7.如权利要求5所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述解码检测电路的一端连接解码器的输出，另一端连接至延时链单元T2，当解码检测电路判断解码器的解码不成功，延时子单元的延时太短时，则切换输出端口，增加延时子单元接入解码器的电路中；当解码检测电路判断解码不成功，延时子单元的延时太长时，则切换输出端口，减少延时子单元接入解码器的电路中。
8.一种无电池的无线唤醒接收器运行方法，其特征在于，具体为：天线接收到射频信号，射频信号经过谐振/匹配网络输出至整流器，再经过整流器整流得到直流且包含数据的信号，提供给比较器、解码器、解码检测电路进行供电，同时该信号与其取平均后的结果通过比较器作比较后，得到轨到轨幅度的曼彻斯特编码，输出到解码器，解码器将曼彻斯特编码解码输出，同时采用解码检测电路判定解码器是否解码成功，若不成功则对应调整解码器中的延时链单元，来匹配数据的频率，最终得到正确的输出结果，将对应的设备进行唤醒。
...【技术特征摘要】
1.一种无电池的无线唤醒接收器电路，包括天线、整流器、比较器、解码器、解码检测电路，其特征在于，所述天线的接收端接收射频信号，输出端通过谐振/匹配网络连接至整流器；整流器的输出端连接到比较器、解码器、解码检测电路的vdd端进行供电，同时还分别连接比较器的两个输入端，比较器接收整流器的输出和该输出通过取平均方法得到的的结果，并对两者作比较，后输出vdd端到地的曼彻斯特编码至解码器；所述解码器接收曼彻斯特编码，然后解码恢复出数据和时钟，解码器的输出端连接到解码检测电路；解码检测电路通过组合逻辑判断解码器的解码是否正确，若解码错误，可以输出信号控制解码器进行调整，直到解码正确为止。
2.如权利要求1所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述取平均方法具体为采用rc低通滤波取平均。
3.如权利要求1所述的一种无电池的无线唤醒接收器电路，其特征在于，所述整流器由若干组整流电路和去耦电容组成，其中的整流电路包括：第一nmos管、第二nmos管、第一pmos管、第二pmos管、电容c1和电容c2，所述第一nmos管的栅极与第一pmos管的栅极相连，所述第二nmos管的栅极与第二pmos管的栅极相连，第一nmos管的漏极与第一pmos管的漏极相连，所述第二nmos管的源极与第二pmos管的源极相连，所述第一nmos管的源极与第二nmos管的漏极均连接到地，所述第一pmos管的源极与第二pmos管的漏极相连后连接到下一组整流电路，所述第一nmos管的漏极与第一pmos管的漏极连接的公共节点连接至第二nmos管的栅极与第二pmos管的栅极连接的公共节点，所述第一nmos管的栅极与第一pmos管栅极连接的公共节点连接至第二nmos管的源极与第二pmos管的源极连接的公共节点，所述电容c1的一端连接至第一nmos管的漏极与第一pmos管的漏极连接的公共节点，电容c1另一端连接至谐振/匹配网络的一端，所述电容c2的一端连接至第二nmos管的源极与第二pmos管的源极连接的公共节点，电容c2另一端连接至谐振/匹配网络的另一端。
4.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾冠杰，
申请(专利权)人：脉砥微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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