基于CMOS工艺实现的全集成无线发射芯片及其应用
技术领域
本发明涉及电学领域，尤其涉及一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片。
背景技术
传统无线遥控装置中晶体振荡器（XTAL）或者声表是一种必不可少的器件。广泛应用于遥控器装置中。它在通信系统中，主要被用做频率发生器的基准，用来产生载波，或者直接用声表产生载波。传统方案存在自身成本较高，系统功耗高，而且不能集成到芯片内部的缺点，没有办法实现无线遥控装置的低成本、低功耗和小型化的要求。
无线遥控装置希望电池用的时间久，所以要求低功耗。传统的无线遥控装置电池的电源直接给芯片电源供电，存在一定的待机功耗。有些方案是在芯片外部加一个开关三极管，不按键三极管不导通，来达到降低待机功耗的目的。但这些方案要在外部增加三极管和电阻，存在元器件多，成本高，PCB板布线不方便等诸多缺点。
发明内容
为克服现有技术中无线遥控装置的缺点，本发明旨在提供一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片，该芯片不需要直接和电源相连，因此没有待机功耗，本发明的无线发射芯片具有集成度高、PCB板布线简单及成本低等特点。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片，所述无线发射芯片内部包括时钟振荡器、按键供电模块、编码电路、功率放大电路、带隙基准电路及稳压电路；所述无线发射芯片的接口电路包括按键供电输出端、接地的电源负端输入端、功率输出端和若干个按键输入端；所述按键供电模块的任意一按键输入端接受到信号后，所述按键供电模块将电送到所述带隙基准电路、所述稳压电路和所述按键供电输出端；所述带隙基准电路给所述稳压电路提供和温度无关的基准电压；所述稳压电路给所述时钟振荡器、所述编码电路和所述功率放大电路提供所述无线发射芯片内部核心电压；所述时钟振荡器给所述功率放大器提供载波信号，同时给所述编码电路提供时钟信号；所述编码电路产生一个无线调制信号；所述功率放大电路的一输出端作为所述功率输出端；所述按键供电模块引出若干按键输入端。
进一步的，所述按键供电模块由若干按键供电电路构成，每一按键供电电路提供一按键输入端，所述供电电路由场效应晶体管PMOS管和共源极NMOS管；所述场效应晶体管PMOS管的栅极接所述共源极NMOS管的漏极输出，所述场效应晶体管PMOS管的源级接所述按键输入端，所述场效应晶体管PMOS管的漏极接所述按键供电输出端和所述带隙基准电路及所述稳压电路；所述共源极NMOS管的栅极连接所述按键输入端，所述共源极NMOS管的源级接地，所述共源极NMOS管的漏极接负载电阻并输出信号给所述场效应晶体管PMOS管的栅极。
优选的，所述按键输入端（D）还连接一下拉电阻（R3），所述下拉电阻（R3）的另外一端接地；所述共源极NMOS管的栅极通过一电阻连接所述按键输入端。所述电阻、所述负载电阻和下拉电阻的实现形式可以是电阻，也可以是用MOS管做电阻。
进一步的，所述无线发射芯片的接口电路还包括一LED指示输出端,所述编码电路的一输出端作为所述LED指示输出端。
优选的，所述按键输入端包括四个，分别为第一按键输入端、第二按键输入端、第三按键输入端和第四按键输入端。
一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片的应用，所述按键供电输出端与所述功率输出端之间连接一外部的电感，所述功率输出端还连接一匹配网络，所述匹配网络连接一天线；所述功率放大器把所述时钟振荡器产生的载波信号和所述编码电路产生的调制信号通过所述外部的电感、所述匹配网络和所述天线把无线调制信号发射出去。
进一步的，所述按键输入端通过按键连接电源。
优选的，所述LED指示输出端连接一LED发光二极管。
优选的，所述按键供电输出端通过一电阻连接一LED发光二极管。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比，本发明的无线发射芯片内部集成有高精度片上时钟振荡器、按键供电模块、编码电路、功率放大电路、带隙基准电路和稳压电路，外部不需要晶振和声表器件，只需要简单的功率放大器匹配网络就可以实现无线发射的功能；整个无线发射芯片不需要接电源，供电都是通过按键给芯片内部和按键供电输出端供电。克服了传统方案存在元器件多、成本高、PCB板布线不方便等缺点、具有集成度高，系统简单、PCB板布线方便等优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的全集成无线发射芯片内部功能框架示意图；
图2为本发明的按键供电电路的电路原理图；
图3为本发明的全集成无线发射芯片应用实施例一的系统框图；
图4为本发明的全集成无线发射芯片应用实施例二的系统框图；
图5为本发明的全集成无线发射芯片引脚示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参见图1所示，一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片，所述无线发射芯片内部包括时钟振荡器1、按键供电模块2、编码电路3、功率放大电路4、带隙基准电路5及稳压电路6；所述无线发射芯片的接口电路包括按键供电输出端VDD、接地的电源负端输入端GND、功率输出端PAOUT和若干个按键输入端D；所述按键供电模块2的任意一按键输入端D接受到信号后，所述按键供电模块2将电送到所述带隙基准电路5、所述稳压电路6和所述按键供电输出端VDD；所述带隙基准电路5给所述稳压电路6提供和温度无关的基准电压；所述稳压电路6给所述时钟振荡器1、所述编码电路3和所述功率放大电路4提供所述无线发射芯片内部核心电压V18；所述时钟振荡器1给所述功率放大器4提供载波信号，同时给所述编码电路3提供时钟信号；所述编码电路3产生一个无线调制信号；所述功率放大电路4的一输出端作为所述功率输出端PAOUT；所述按键供电模块2引出若干按键输入端D。
进一步的，参见图2所示，所述按键供电模块2由若干按键供电电路构成，每一按键供电电路提供一按键输入端，所述供电电路由场效应晶体管PMOS管P0和共源极NMOS管N0组成；所述场效应晶体管PMOS管P0的栅极接所述共源极NMOS管N0的漏极输出，所述场效应晶体管PMOS管P0的源级接所述按键输入端D，所述场效应晶体管PMOS管P0的漏极接所述按键供电输出端VDD和所述带隙基准电路5及所述稳压电路6；所述共源极NMOS管N0的栅极连接所述按键输入端D，所述共源极NMOS管N0的源级接地，所述共源极NMOS管N0的漏极接负载电阻R2并输出信号给所述场效应晶体管PMOS管P0的栅极。
优选的，所述按键输入端D还连接一下拉电阻R3，所述下拉电阻R3的另外一端接地；所述共源极NMOS管N0的栅极通过一电阻R1接所述按键输入端D。所述电阻R1、所述负载电阻R2和所述下拉电阻R3的实现形式可以是电阻，也可以是用MOS管做电阻。
进一步的，所述无线发射芯片的接口电路还包括一LED指示输出端LED,所述编码电路3的一输出端作为所述LED指示输出端LED。
优选的，如图5所示的，所述按键输入端D包括四个，分别为第一按键输入端D0、第二按键输入端D1、第三按键输入端D2和第四按键输入端D3。
实施例1：
参见图3所示，一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片的应用，所述按键供电输出端VDD与所述功率输出端PAOUT之间连接一外部的电感L1，所述功率输出端PAOUT还连接一匹配网络7，所述匹配网络7连接一天线8；所述功率放大器4把所述时钟振荡器1产生的载波信号和所述编码电路3产生的调制信号通过所述外部的电感L1、所述匹配网络7和所述天线8把无线调制信号发射出去。所述按键输入端D通过按键K连接电源。所述LED指示输出端LED连接一LED发光二极管9。
实施例2：
参见图4所示，一种基于CMOS工艺全集成无线发射芯片的应用，所述按键供电输出端VDD与所述功率输出端PAOUT之间连接一外部的电感L1，所述功率输出端PAOUT还连接一匹配网络7，所述匹配网络7连接一天线8；所述功率放大器4把所述时钟振荡器1产生的载波信号和所述编码电路3产生的调制信号通过所述外部的电感L1、所述匹配网络7和所述天线8把无线调制信号发射出去。所述按键输入端D通过按键K连接电源。所述按键供电输出端VDD通过一电阻R5连接一LED发光二极管9。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。如图5所示的芯片引脚布局视图，按键的多少，管脚顺序的改变、LED灯位置改变或者不要，等等，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
