智能岩石定位装置网站的设计

Dale Eagar

“智能岩石”是一种埋在特定位置的定位装置网站。它由便携式源询问并响应 包含有关其位置、识别号的信息 或自上次审讯以来收集的任何数据。 理想情况下，一块聪明的石头一旦放置，就会等待，倾听 它的审讯者，很多年，甚至几十年。一个 埋在自然小径上的智能岩石可能会将其识别号发送到旅行者的手持转发器，该应答器可以 将解码标识号并播放消息 描述周围的景点。它也可以使用 指示旅行者在小径交叉路口转弯。 智能岩石有时会放置在 悬崖，以便将审讯器内置到车辆中，例如 推土机，会让他们在他们太好之前停下来 靠近边缘。

微功耗子电路

振荡器

图 1 示出了实现微功率的 LTC1440 振荡器。该电路为两者提供基准电压源 我们的岩石所需的电压和频率;它只绘制 几微安的电池电流。

图1.超低功耗晶体振荡器。

中频放大器

图2详细介绍了IF放大器，其增益为2500 中心频率为 20Hz。通过选择 LT1495 我们的放大器，我们可以在仅消耗2μA的情况下做到这一点。

图2.超低功耗中频放大器（2500Hz时增益为20）。

电源驱动器

图 3 介绍了 LTC1480 超低待机功率 RS485 收发器。在我们的岩石中，我们仅在其发射模式下使用 LTC1480，在该模式下，它提供的电流约为 100mA. LTC1480 关断的其余时间， 消耗一微安的静态电流。

图3.具有超低睡眠电流的重型驱动器。

智能岩石系统

接收器

由Y32和 U1B（如图 1 所示）在 U4 中除以 2 在U3A中由1489产生5.3Hz，本振 频率。此LO输出施加于混频器Q1，而 Q2 和 Q4 完全增强，导致 C1 和 L3 起作用 作为并联谐振天线。混音器的输出， Q5，馈入由U5A和U2500B产生的IF放大器， 其中信号乘以大约 5。当 U7B 引脚 1 上的信号达到 2.<>V 时P-P，Q4 转弯 打开，将 START 信号线拉低。

图4.青金石奥布斯阿斯图斯。

发射机

一旦询问音突发结束，IF放大器的输出衰减到1.2V以下P-P，Q4 保持关闭和 允许 R11 为 C11 充电，提高 启动节点。当U3B的时钟引脚的阈值 交叉，Q输出变为高电平，Q信号变为 低。D5快速放电C13，拉动U3B的D引脚 低并防止 U3B 的错误重新触发。D3 拉动 START 信号低，防止提前终止 由IF过载引起的传输周期。Q1 和 Q2 转弯 关闭，导致C4和L1形成串联谐振电路 连接到 U4（电源驱动器）的输出。在 同时，使能U4并将LO频率驱动到 串联谐振电路。此传输操作 一直持续到 R12 将 C12 放电到 U13B 的复位引脚（引脚 3），此时触发器为 复位 （Q = 3V）。U4 被禁用，Q1 和 Q2 得到增强。

冲 裁

复位触发器会导致Q输出切换至3V， 这会导致 D3 进入阻塞状态，释放 从其强制低电平状态开始发出信号。因为 R13和C13的延迟比R11的延迟长，并且 C11，U3B时钟进入关断状态（Q = 3V，状态为 它已经存在）当 START 信号通过时 时钟引脚的阈值。同时，中频放大器的 输出因传输干扰而衰减。 衰减至远低于 1.2VP-P在 R13 充电之前 C13 到 U3B 的 D 引脚的阈值。这可以防止错误 等待时跳闸以启用下一个接收 审讯信号。

结论

很容易设计电路，当由单个供电时 锂电池，将持续数年甚至数十年 执行现实世界的重要功能。线性 技术提供了广泛的毫微功耗IC， 包括精密运算放大器、比较器、 基准电压源、模数转换器和线路 驱动程序和接收器。

审核编辑：郭婷