גלאי אפס הטיה מניב רגישות גבוהה עם צריכת ננו-כוח

תגיות מזהה RF, מעגלים המזהים שיחת "השכמה" ומחזירים פרץ נתונים, חייבים לפעול על זרם שקט מאוד במשך חודשים או שנים, אך יש להם מספיק כוח סוללה בכדי לענות לשיחה נכנסת. עבור הגודל הקטן ביותר, רובם פועלים בתחום התדרים הגבוהים ביותר, כאשר העיצוב של מעגל מקלט מיקרו -כוח הוא בעייתי. טכניקות מוכרות, כגון המרה ישירה, התחדשות -על או superhetrodyne, צורכות יותר מדי זרם אספקה ​​לחיי סוללה ארוכים. שיטה טובה יותר כוללת טכניקה שאולה ממדים פשוטים של חוזק שדה: מעגל מכוון וגלאי דיודות. איור 1 מציג את המעגל השלם, שנבדק להוכחת מושג ב-445MHz. מעגל זה מכיל כמה שיפורים לעומת מד עוצמת השדה הסטנדרטי L/C עם שוט. מעגלים מכוונים אינם בנויים או מבוקרים בקלות ב- UHF, ולכן קו שידור משמש להתאמת דיודת הגלאי (1N5712) לאנטנת שוט של רבע גל. קטע קו ההולכה 0.23λ הופך את קיבול צומת הדיודה 1pF (350Ω) לקצר וירטואלי בבסיס האנטנה. במקביל, הוא ממיר את זרם האנטנה המתקבל ללולאת מתח בדיודה, ומעניק רגישות מצוינת.     איור 1. גלאי שדה ננו -כוח. הטיית דיודת הגלאי יכולה לשפר את הרגישות, 1 אך רק כאשר הדיודה נטענת על ידי התנגדות DC חיצונית. בחינת עקבות עקבות של 1N5712 במקור מגלה שהיא עוקבת אחר משוואת הדיודה האידיאלית, עם קשקשים של מילי-וולט וננו-אמפר. כדי להשתמש בדיודה הטיית אפס במקור, אסור למעגלי ההשוואה החיצוניים לטעון את הפלט המיושר. המשווה וההפניה LTC1540 ננו -כוח הוא בחירה טובה ליישום זה מכיוון שהוא לא רק אינו מעמיס על הדיודה, אלא גם שואב רק 300nA מהסוללה. זה מייצג שיפור של פי 10 בחיי הסוללה בהשוואה לתוכניות גלאים מוטות.2 הקלט הוא CMOS, וזרם הטיית הקלט מורכב מדליפה בתא הגנה קטן על ESD המחובר בין הקלט להארקה. אמצעי דליפת הכניסה בטווח picoampere, ואילו ה- 1N5712 דולף מאות פיקאמפר. כל פלט מתוקן מהדיודה נטען על ידי הדיודה עצמה, לא על ידי LTC1540, והרגישות יכולה להתאים לזו של גלאי טעון ומוטה. הפלט המתוקן מנוטר על ידי המשווה LTC1540. ההפניה הפנימית של LTC1540 משמשת להגדרת סף של כ 18mV בכניסה ההפוכה. קצה עולה ביציאת המשווה מפעיל זריקה חד פעמית, המאפשרת להשיב זמנית וכל פונקציות דופקות אחרות. זרם האספקה ​​הכולל הוא 400nA, הצורך זמן סוללה של 7mAH בלבד על פני חמש שנים. חד-שוט מונוליטי מושך זרם עומס משמעותי, אבל ה-4047 הוא בערך הטוב ביותר מבחינה זו. ירייה אחת שנבנתה משערי NAND נפרדים שואבת כוח זניח. הרגישות מצוינת, והמעגל יכול לזהות כ 200mW מדיפול התייחסות בגובה 100 רגל. טווח, כמובן, תלוי בתדירות ההפעלה, כיוון האנטנה ומכשולים שמסביב. הרגישות אינה תלויה במתח האספקה; מקלט זה יעבוד לא פחות עם סוללת 9V כמו עם תא ליתיום יחיד. אורך קו ההולכה אינו משתנה בהתאם לתדר. בשל ירידה בתגובת הדיודה, אורך החשמל יתקצר ככל שהתדר עולה. התאם את אורך הקו לעכבה מינימלית של נקודת הזנה בתדירות ההפעלה. אם נעשה שימוש במנתח עכבה למדידת הקו, ניתן להחליף קודה 1pF לדודה כדי להימנע מהשפעות אות גדולות בדיודה עצמה. עיין בגיליון הנתונים של היצרן לאפיון מדויק של עכבת הדיודה בתדירות העניין. הערות 1 Eccles, WH טלגרפיה וטלפוניה אלחוטית, מהדורה שנייה. בן האחים מוגבלת, לונדון, 1918, עמ '272. 2 לי, מיטשל. "גלאי מוטה מניב רגישות גבוהה עם צריכת חשמל נמוכה במיוחד." טכנולוגיה לינארית VII:1 (פברואר 1997), עמוד 21.

השאר הודעה 

רשימת הודעות