智能巖石定位裝置網(wǎng)站的設計

Dale Eagar

“智能巖石”是一種埋在特定位置的定位裝置網(wǎng)站。它由便攜式源詢問并響應 包含有關(guān)其位置、識別號的信息 或自上次審訊以來收集的任何數(shù)據(jù)。 理想情況下，一塊聰明的石頭一旦放置，就會等待，傾聽 它的審訊者，很多年，甚至幾十年。一個 埋在自然小徑上的智能巖石可能會將其識別號發(fā)送到旅行者的手持轉(zhuǎn)發(fā)器，該應答器可以 將解碼標識號并播放消息 描述周圍的景點。它也可以使用 指示旅行者在小徑交叉路口轉(zhuǎn)彎。 智能巖石有時會放置在 懸崖，以便將審訊器內(nèi)置到車輛中，例如 推土機，會讓他們在他們太好之前停下來 靠近邊緣。

微功耗子電路

振蕩器

圖 1 示出了實現(xiàn)微功率的 LTC1440 振蕩器。該電路為兩者提供基準電壓源 我們的巖石所需的電壓和頻率;它只繪制 幾微安的電池電流。

圖1.超低功耗晶體振蕩器。

中頻放大器

圖2詳細介紹了IF放大器，其增益為2500 中心頻率為 20Hz。通過選擇 LT1495 我們的放大器，我們可以在僅消耗2μA的情況下做到這一點。

圖2.超低功耗中頻放大器（2500Hz時增益為20）。

電源驅(qū)動器

圖 3 介紹了 LTC1480 超低待機功率 RS485 收發(fā)器。在我們的巖石中，我們僅在其發(fā)射模式下使用 LTC1480，在該模式下，它提供的電流約為 100mA. LTC1480 關(guān)斷的其余時間， 消耗一微安的靜態(tài)電流。

圖3.具有超低睡眠電流的重型驅(qū)動器。

智能巖石系統(tǒng)

接收器

由Y32和 U1B（如圖 1 所示）在 U4 中除以 2 在U3A中由1489產(chǎn)生5.3Hz，本振 頻率。此LO輸出施加于混頻器Q1，而 Q2 和 Q4 完全增強，導致 C1 和 L3 起作用 作為并聯(lián)諧振天線?；煲羝鞯妮敵?， Q5，饋入由U5A和U2500B產(chǎn)生的IF放大器， 其中信號乘以大約 5。當 U7B 引腳 1 上的信號達到 2.<>V 時P-P，Q4 轉(zhuǎn)彎 打開，將 START 信號線拉低。

圖4.青金石奧布斯阿斯圖斯。

發(fā)射機

一旦詢問音突發(fā)結(jié)束，IF放大器的輸出衰減到1.2V以下P-P，Q4 保持關(guān)閉和 允許 R11 為 C11 充電，提高 啟動節(jié)點。當U3B的時鐘引腳的閾值 交叉，Q輸出變?yōu)楦唠娖剑琎信號變?yōu)?低。D5快速放電C13，拉動U3B的D引腳 低并防止 U3B 的錯誤重新觸發(fā)。D3 拉動 START 信號低，防止提前終止 由IF過載引起的傳輸周期。Q1 和 Q2 轉(zhuǎn)彎 關(guān)閉，導致C4和L1形成串聯(lián)諧振電路 連接到 U4（電源驅(qū)動器）的輸出。在 同時，使能U4并將LO頻率驅(qū)動到 串聯(lián)諧振電路。此傳輸操作 一直持續(xù)到 R12 將 C12 放電到 U13B 的復位引腳（引腳 3），此時觸發(fā)器為 復位 （Q = 3V）。U4 被禁用，Q1 和 Q2 得到增強。

沖 裁

復位觸發(fā)器會導致Q輸出切換至3V， 這會導致 D3 進入阻塞狀態(tài)，釋放 從其強制低電平狀態(tài)開始發(fā)出信號。因為 R13和C13的延遲比R11的延遲長，并且 C11，U3B時鐘進入關(guān)斷狀態(tài)（Q = 3V，狀態(tài)為 它已經(jīng)存在）當 START 信號通過時 時鐘引腳的閾值。同時，中頻放大器的 輸出因傳輸干擾而衰減。 衰減至遠低于 1.2VP-P在 R13 充電之前 C13 到 U3B 的 D 引腳的閾值。這可以防止錯誤 等待時跳閘以啟用下一個接收 審訊信號。

結(jié)論

很容易設計電路，當由單個供電時 鋰電池，將持續(xù)數(shù)年甚至數(shù)十年 執(zhí)行現(xiàn)實世界的重要功能。線性 技術(shù)提供了廣泛的毫微功耗IC， 包括精密運算放大器、比較器、 基準電壓源、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和線路 驅(qū)動程序和接收器。

審核編輯：郭婷