Nulles novirzes detektors nodrošina augstu jutību ar nanopatēriņu

RF ID tagiem, shēmām, kas nosaka “modināšanas” zvanu un atgriež datu sēriju, mēnešiem vai gadiem jādarbojas ar ļoti zemu klusuma strāvu, tomēr rezervē jābūt pietiekami lielai akumulatora jaudai, lai atbildētu uz ienākošu zvanu. Mazākā izmēra gadījumā lielākā daļa darbojas īpaši augstā frekvenču diapazonā, kur mikropadeves uztvērēja shēmas dizains ir problemātisks. Pazīstamas metodes, piemēram, tieša pārveidošana, super reģenerācija vai superhetrodīns, patērē pārāk daudz barošanas strāvas, lai nodrošinātu ilgu akumulatora darbības laiku. Labāka metode ietver paņēmienu, kas aizņemts no vienkāršiem lauka intensitātes mērītājiem: noregulētu ķēdi un diodes detektoru. 1. attēlā parādīta visa shēma, kuras koncepcijas pierādījums tika pārbaudīts pie 445 MHz. Šajā shēmā ir daži uzlabojumi salīdzinājumā ar standarta L/C ar pātagas lauka stipruma mērītāju. Noskaņotās shēmas nav viegli konstruētas vai kontrolējamas UHF, tāpēc tiek izmantota pārraides līnija, lai detektora diode (1N5712) atbilstu ceturtdaļviļņu pātagas antenai. 0.23λ pārvades līnijas sekcija pārveido 1pF (350Ω) diodes savienojuma kapacitāti par virtuālu īssavienojumu antenas pamatnē. Tajā pašā laikā tas pārveido saņemto antenas strāvu sprieguma cilpā pie diodes, nodrošinot izcilu jutību.     1. attēls. Nanopower lauka detektors. Detektora diodes novirze var uzlabot jutību, 1 bet tikai tad, ja diode ir noslogota ar ārēju līdzstrāvas pretestību. Rūpīga 1N5712 līknes marķiera pārbaude sākotnējā vietā atklāj, ka tas atbilst ideālajam diodes vienādojumam ar milivoltiem un nanoamperiem. Lai izmantotu nulles slīpuma diode vietā, ārējā salīdzinājuma shēma nedrīkst ielādēt iztaisnoto izeju. LTC1540 nanopower salīdzinājums un atsauce ir laba izvēle šim lietojumam, jo ​​tas ne tikai nerada slodzi diodei, bet arī patērē tikai 300 nA no akumulatora. Tas nozīmē 10 reizes labāku akumulatora darbības laiku, salīdzinot ar neobjektīvām detektoru shēmām.2. Ievades noplūde mēra pikoampēru diapazonā, savukārt 1N5712 izplūst simtiem pikoamperu. Jebkuru diodes iztaisnoto izeju noslogo pati diode, nevis LTC1540, un jutība var būt līdzīga noslogota, neobjektīva detektora jutībai. Rektificēto izeju uzrauga LTC1540 salīdzinātājs. LTC1540 iekšējā atsauce tiek izmantota, lai apgrieztu ieeju iestatītu aptuveni 18 mV slieksni. Pieaugošā mala salīdzinājuma izejā aktivizē vienu kadru, kas īslaicīgi iespējo atbildes atbildes un citas impulsa funkcijas. Kopējā barošanas strāva ir 400 nA, un tas patērē tikai 7 mAh akumulatora darbības laiku piecu gadu laikā. Monolīti vienreizēji šāvieni patērē ievērojamu slodzes strāvu, taču '4047 šajā ziņā ir aptuveni labākais. Viens šāviens, kas izgatavots no diskrētiem NAND vārtiem, patērē nenozīmīgu jaudu. Jutība ir lieliska, un ķēde var noteikt aptuveni 200 mW no atsauces dipola pie 100 pēdām. Diapazons, protams, ir atkarīgs no darbības frekvences, antenas orientācijas un apkārtējiem šķēršļiem. Jutība nav atkarīga no barošanas sprieguma; šis uztvērējs darbosies tikpat labi ar 9V akumulatoru kā ar vienu litija elementu. Pārvades līnijas garums neatbilst frekvencei. Diodes reaktivitātes samazināšanās dēļ elektriskais garums saīsinās, palielinoties frekvencei. Pielāgojiet līnijas garumu minimālai padeves punkta pretestībai darba frekvencē. Ja līnijas mērīšanai tiek izmantots pretestības analizators, diodi var aizstāt ar 1pF kondensatoru, lai izvairītos no lieliem signāla efektiem pašā diodē. Skatiet ražotāja datu lapu, lai precīzi raksturotu diodes pretestību interesējošajā frekvencē. Piezīmes 1 Eccles, WH bezvadu telegrāfija un telefonija, otrais izdevums. Ben Brothers Limited, Londona, 1918, 272. lpp. 2 Lī, Mičela. "Neobjektīvs detektors nodrošina augstu jutību ar ļoti mazu enerģijas patēriņu." Lineārā tehnoloģija VII: 1 (1997. gada februāris), 21. lpp.

Atstāj ziņu 

Message saraksts