專利名稱：一種ook信號接收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技木，尤其涉及ー種OOK信號接收電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，許多植入醫(yī)療設(shè)備(MD)都具有無線激活功能，例如心臟起搏器、人工耳蝸等，這讓醫(yī)生們可以檢查患者的生命體征，從而做出改變起搏器節(jié)律、藥物輸送劑量等相應(yīng)的調(diào)整。由于植入設(shè)備電路、天線多由金屬鈦殼完整包裏，對無線信號衰減很大。為了保證足夠的通訊距離不得不降低通訊載波頻率，提高接收電路靈敏度，而且在一般的解調(diào)電路中，需要利用檢波ニ極管的單向?qū)ㄌ匦裕捎讠藰O管存在較大的導(dǎo)通壓降，為了獲得更高的靈敏度，需要在解調(diào)電路之前増加一級高頻放大器。這樣就導(dǎo)致了現(xiàn)有的解調(diào)電路較為復(fù)雜，尺寸較大，功耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中解調(diào)電路體積較大、功耗較高的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電路體積更小、功耗更低且更靈敏的OOK信號接收電路?！NOOK信號接收電路,包括OOK信號稱合單兀和差分放大單兀,還包括第一ニ極管、第二ニ極管、第二電容和第三電容，所述OOK信號耦合單元包括第一耦合輸出端和第二耦合輸出端，所述差分放大單元包括第一差分輸入端與第二差分輸入端，所述第一ニ極管的陰極和陽極分別與第一耦合輸出端和第一差分輸入端連接，第二ニ極管的陽極和陰極分別與第二耦合輸出端和第二差分輸入端連接，所述第二電容跨接在第一ニ極管的陽極與地之間，所述第三電容跨接在第二ニ極管的陰極與地之間，所述OOK信號耦合單元用于耦合OOK信號發(fā)射端并使第一耦合輸出端和第二耦合輸出端輸出OOK差分信號，所述差分放大單兀用于放大通過第一差分輸入端和第二差分輸入端輸入的信號。優(yōu)選地，還包括跨接在第一ニ極管的陽極和第二ニ極管的陰極之間的第一電阻、以及與所述第一電阻并聯(lián)的第四電容。優(yōu)選地,所述OOK信號稱合單兀包括相并聯(lián)的第一電感和第一電容,所述第一電感和第一電容的兩個公共端分別作為所述第一 I禹合輸出端和第二 I禹合輸出端。優(yōu)選地，所述差分放大單元包括運算放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第一差分輸入端通過第二電阻與運算放大器的負(fù)輸入端連接，所述第二差分輸入端通過第三電阻與運算放大器的正輸入端連接，所述第五電阻跨接在運算放大器的負(fù)輸入端和輸出端之間，所述第四電阻跨接在運算放大器的正輸入端和地之間。優(yōu)選地，所述OOK信號接收電路用于植入式醫(yī)療裝置中。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明省去了常見解調(diào)電路中的前端高頻放大器，電路結(jié) 構(gòu)簡単，OOK信號輸入幅度范圍極寬，從而降低了體外OOK發(fā)射端等器件性能的要求，易于集成，在達(dá)到高靈敏度的前提下可在很大程度上縮小電路尺寸和功耗。


圖I是本發(fā)明一種實施例的OOK信號接收電路的電路框 圖2是本發(fā)明一種實施例的OOK信號接收電路的電路示意 圖3是本發(fā)明一種實施例的OOK信號接收電路工作在小信號平移模式的波形示意圖； 圖4是本發(fā)明一種實施例的OOK信號接收電路工作在大信號檢波模式的波形示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對發(fā)明的具體實施例作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。
如圖I和2所示，本發(fā)明的OOK信號接收電路包括OOK信號耦合單元100、OOK波形變換單元200和差分放大單元300，OOK信號發(fā)射端發(fā)射調(diào)制好的OOK信號，OOK信號耦合單元100對OOK信號進(jìn)行耦合接收，在第一耦合輸出端C和第二耦合輸出端D輸出仍攜帶高頻載波的OOK信號的差分形式的信號，OOK信號經(jīng)過OOK波形變換單元后，將高頻載波濾除恢復(fù)成低頻的OOK信號，然后通過第一差分輸入端A和第二差分輸入端B進(jìn)入差分放大單元,經(jīng)過差分放大后輸出。如圖2所示，本發(fā)明的OOK信號接收電路的一種更為具體的實施例，其中，ニ極管可以采用肖特基ニ極管，OOK信號耦合單元100是ー個具有ニ個輸出端ロ的接收天線，優(yōu)選地包括相并聯(lián)的第一電感LI和第一電容Cl,第一電感LI和第一電容Cl的兩個公共端分別作為第一耦合輸出端C和第二耦合輸出端D ；00K波形變換單元200包括第一ニ極管Dl、第ニニ極管D2、R1、第二電容C2和第三電容C3，第一ニ極管Dl的陽極和陰極分別與第一耦合輸出端C和第一差分輸入端A連接，第二ニ極管D2的陽極和陰極分別與第二耦合輸出端D和第二差分輸入端B連接，Rl跨接在第一ニ極管Dl的陽極和第二ニ極管D2的陰極之間，第二電容C2跨接在第一ニ極管Dl的陽極與地GND之間，第三電容C3跨接在第二ニ極管D2的陰極與地GND之間。當(dāng)上述OOK信號接收電路植入到人體內(nèi)時，第一電感LI用于耦合體外OOK信號發(fā)射端發(fā)射的無線信號，第一電容Cl則用于調(diào)整接收天線的諧振點，以使該諧振點與OOK信號載頻的頻率相等或者相近，從而可以在第一耦合輸出端C和第二耦合輸出端D獲得最大(最佳)幅度的OOK信號。接收天線獲得OOK信號時第一耦合輸出端C和第二耦合輸出端D之間即出現(xiàn)正弦波，其電壓為i/iiaiai,如果OOK信號衰減較大時，或者OOK信號發(fā)射端發(fā)射的OOK信號幅度不夠大時，很有可能導(dǎo)致正弦波電壓不足以使第一ニ極管Dl和第二ニ極管D2同時導(dǎo)通，由于ニ極管存在結(jié)電容的緣故，第一ニ極管Dl和第二ニ極管D2分別可等效成第一結(jié)電容CDl第二結(jié)電容CD2，由于第ニ電容C2和第三電容C3接地的対稱的結(jié)構(gòu)，則第二電容C2和第三電容C3上(即第一差分輸入端A和第二差分輸入端B)的電壓波形相位相同，而幅度有所差別當(dāng)?shù)诙詈陷敵龆薉的電位大于第一I禹合輸出端C時，由于此時加在第二ニ極管D2的偏置電壓正偏而第一ニ極管Dl的偏置電壓反偏(根據(jù)ニ極管結(jié)電容與偏置電壓的關(guān)系，正偏時略大反偏時略小)，因此此時第二差分輸入端B的幅度稍大于第一差分輸入端A，當(dāng)?shù)诙詈陷敵龆薉的電位小于第一稱合輸出端C時,此時加在第二ニ極管D2的偏置電壓反偏而第一ニ極管Dl的偏置電壓正偏，因此此時第二差分輸入端B的幅度稍小于第一差分輸入端A,從而,第一差分輸入端A的電位總是略小于第二差分輸入端B的電位，如圖3所示，從而運算放大器Ul的輸出端OUTPUT輸出與原始OOK數(shù)據(jù)相同頻率的高電平，從而起到將OOK數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的作用，并調(diào)整為數(shù)字電路可識別的TTL信號。當(dāng)然，若兩個差分輸入端的接法剛好對調(diào)，則輸出端OUTPUT輸出的是負(fù)電平，后續(xù)的電路仍然可以分辨這是OOK數(shù)據(jù)I。若接收天線耦合得到的OOK信號幅度較大，當(dāng) / ι 大于第一ニ極管Dl和第ニニ極管D2的導(dǎo)通壓降和吋，當(dāng)?shù)诙詈陷敵龆薉處于正弦波的正半周時(第二耦合輸出端D的電位大于第一I禹合輸出端C時),第二ニ極管D2、R1、第一ニ極管Dl和第一電感LI構(gòu)成ー個支流回路，同時第二電容C2、第三電容C3和第四電容均被充電而具有一定電壓，且第二差分輸入端B和第一差分輸出端A的電位分別大于O和小于O ;當(dāng)?shù)诙蘒禹合輸出端D處于正弦波的負(fù)半周時，第一ニ極管Dl和第二ニ極管D2截止，第二電容C2和第三電容C3均通過第三電阻R3放電，從而差分電壓u緩慢下降，但由于OOK信號的載波頻率非常高，SP 很大，再配合第一電阻Rl和第四電容C4的儲能濾波作用，在接收載有OOK數(shù)據(jù)I的正弦波期間第二差分輸入端B的電位始終大于第一差分輸出端A的電位，且?guī)缀跏欠讲ǖ男螤睿?如圖4所示，從而運算放大器Ul的輸出端OUTPUT輸出與原始OOK數(shù)據(jù)相同頻率的高電平，同樣起到將OOK數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的作用。實質(zhì)上，上述電路工作在檢波狀態(tài)，只要出現(xiàn)接收到OOK信號，R1、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4構(gòu)成的一個對稱的低通濾波網(wǎng)絡(luò)，將高頻載波濾除掉，輸出調(diào)節(jié)后的差分形式的信號。當(dāng)R2=R3，R5=R4時，該差分放大單元的放大系數(shù)是R5/R3，采用不同的參數(shù)可以獲得不同的放大系數(shù)，這個是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)設(shè)計手段。雖然在檢波狀態(tài)時，當(dāng)?shù)谝互藰O管Dl和第二ニ極管D2處于截止時，同樣會產(chǎn)生OOK信號通過結(jié)電容傳輸?shù)男?yīng)，但是由于第一差分輸入端A與第二差分輸入端B之間的差幅度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于OOK信號的幅度，即使通過差分放大單元也對輸出端OUTPUT的輸出影響很小。這樣，當(dāng)體外OOK信號發(fā)射端發(fā)射的OOK幅度較大時，本實施例的OOK信號接收電路即可以工作在檢波狀態(tài)，進(jìn)而解調(diào)出OOK數(shù)據(jù)，當(dāng)由于OOK信號發(fā)射端的功率下降導(dǎo)致無法使第一ニ極管Dl和第二ニ極管D2導(dǎo)通吋，該電路仍然可以解調(diào)出OOK數(shù)據(jù)，從而解決了體外OOK信號發(fā)射端由于供電能力下降導(dǎo)致發(fā)射OOK信號幅度下降，進(jìn)而體內(nèi)電路無法接收的情況，從另外一方面來說，本實施例可以不用過多提高體外的OOK信號發(fā)射功率，就可以保證體內(nèi)的正常解調(diào)。
權(quán)利要求
1.ー種OOK信號接收電路，其特征是包括OOK信號耦合單元和差分放大單元，還包括第一ニ極管、第二ニ極管、第二電容和第三電容，所述OOK信號耦合單元包括第一耦合輸出端和第二耦合輸出端，所述差分放大單元包括第一差分輸入端與第二差分輸入端，所述第一二極管的陰極和陽極分別與第一耦合輸出端和第一差分輸入端連接，第二ニ極管的陽極和陰極分別與第二耦合輸出端和第二差分輸入端連接，所述第二電容跨接在第一ニ極管的陽極與地之間，所述第三電容跨接在第二ニ極管的陰極與地之間，所述OOK信號耦合單元用于耦合OOK信號發(fā)射端并使第一耦合輸出端和第二耦合輸出端輸出OOK差分信號，所述差分放大單元用于放大通過第一差分輸入端和第二差分輸入端輸入的信號。
2.如權(quán)利要求I所述的OOK信號接收電路，其特征是還包括跨接在第一ニ極管的陽極和第二ニ極管的陰極之間的第一電阻、以及與所述第一電阻并聯(lián)的第四電容。
3.如權(quán)利要求I所述的OOK信號接收電路，其特征是所述OOK信號耦合單元包括相并聯(lián)的第一電感和第一電容，所述第一電感和第一電容的兩個公共端分別作為所述第一耦合輸出端和第二I禹合輸出端。
4.如權(quán)利要求I所述的OOK信號接收電路，其特征是所述差分放大單元包括運算放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第五電阻，所述第一差分輸入端通過第二電阻與運算放大器的負(fù)輸入端連接，所述第二差分輸入端通過第三電阻與運算放大器的正輸入端連接，所述第五電阻跨接在運算放大器的負(fù)輸入端和輸出端之間，所述第四電阻跨接在運算放大器的正輸入端和地之間。
5.如權(quán)利要求I所述的OOK信號接收電路，其特征是所述OOK信號接收電路用于植入式醫(yī)療裝置中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種OOK信號接收電路，包括OOK信號耦合單元、差分放大單元、第一二極管、第二二極管、第二電容和第三電容，OOK信號耦合單元包括第一耦合輸出端和第二耦合輸出端，差分放大單元包括第一差分輸入端與第二差分輸入端，第一二極管的陰極和陽極分別與第一耦合輸出端和第一差分輸入端連接，第二二極管的陽極和陰極分別與第二耦合輸出端和第二差分輸入端連接，第二電容跨接在第一二極管的陽極與地之間，第三電容跨接在第二二極管的陰極與地之間。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，OOK信號輸入幅度范圍極寬，從而降低了體外OOK發(fā)射端等器件性能的要求，易于集成，在達(dá)到高靈敏度的前提下可在很大程度上縮小電路尺寸和功耗。
文檔編號H04B1/16GK102664645SQ20121011978
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者張春, 李小虎, 王志華, 趙益新, 麥宋平 申請人:清華大學(xué)深圳研究生院