降低藍(lán)牙裝置的功耗的方法

1、降低藍(lán)牙裝置的功耗的方法    摘要：實現(xiàn)了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導(dǎo)放大器-電容(OTAC)連續(xù)時間型濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計和具體實現(xiàn)，使用外部可編程電路對所設(shè)計濾波器帶寬進(jìn)行控制，并利用ADS軟件進(jìn)行電路設(shè)計和仿真驗證。仿真結(jié)果表明，該濾波器帶寬的可調(diào)范圍為126 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內(nèi)波紋小于05 dB，采用18 V電源，TSMC 018m CMOS工藝庫仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線接近理想狀態(tài)。關(guān)鍵詞：Butte藍(lán)牙規(guī)格       Bluet

2、ooth SIG降低藍(lán)牙裝置功耗最重要的方法，就是發(fā)展出EDR Bluetooth。藍(lán)牙無線電元件消耗的電力，取決于運作時間的長短。 v2.0+EDR 藍(lán)牙規(guī)格讓資料傳輸速度達(dá)到傳統(tǒng)藍(lán)牙的3倍(3Mbps 比 1Mbps)，這代表無線電波的運作時間減少到三分之一，因此消耗的電量也減少至三分之一。        提高的資料傳輸率歸功于徹底改變資料封包的傳輸方式。        標(biāo)準(zhǔn)傳輸率(1Mbps 例如像 v1.2 以前的藍(lán)牙版本 ) 封包中含有四個部份

3、:            1. 存取碼 (Access Code) 接收裝置利用這個存取碼來辨識輸入端的傳輸作業(yè)            2. 封包表頭 (Header) 描述封包的種類與長度            3. 封包內(nèi)容 (Payload) 實際傳送的資料內(nèi)容&

4、#160;           4. 跨封包的 Guard Band (Inter-packet Guard Band)將無線電波轉(zhuǎn)至下個頻帶        所有三個傳送部份都采用高斯頻率偏移調(diào)變機制 (Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK)來處理射頻訊號: 載波頻率偏移范圍為正負(fù)160 kHz，來代表零或一，每個符元(symbol)編碼出一個位元。符元傳輸率為 1 Msps (Mega

5、Symbol Per Second)。存取碼、表頭、以及Guard Band保護(hù)頻帶等三個部份所需的資源，讓最高負(fù)載資料率達(dá)到 723 kbps。        Bluetooth EDR 封包仍對存取碼與表頭采用GFSK調(diào)變機制，但對Payload資料則使用以下二種其中之一不同的調(diào)變機制: 一種是強制性，提供2倍的資料傳輸率，能容許較高的噪音; 另一種是選擇性調(diào)變機制，提供3倍的資料傳輸率。        2倍資料傳輸率采用 /4 Differentia

6、l Quadrature Phase Shift 鍵移或 /4-DQPSK技術(shù)。這種調(diào)變機制會改變載波的相位而不是頻率。 “Quadrature” 代表每個符元有四個可能的相位，讓每個符元中有兩個資料位元能進(jìn)行編碼。符元率維持不變; 因此資料傳輸率提高兩倍。        3倍資料傳輸率采用的是 8-DPSK (8-Phase Differential Phase Shift Keying)，這種機制類似 /4-DQPSK，但能移至任何8個可能的相位。鄰近位置之間縮小的相位差，加上使用 ± 相位跳變，意謂著 8-D

7、PSK較容易受到干擾，但每個符元能編碼3個位元的資料。        在 EDR規(guī)格的成功邁入實際產(chǎn)品階段后，通過檢驗的產(chǎn)品于2005年問市，SIG仍繼續(xù)研究各種新方法來降低耗電量。CSR BlueCore以低功耗模式及內(nèi)部時脈進(jìn)一步降低耗電量        CSR的BlueCore晶片內(nèi)建的硬件時脈，能將數(shù)字元件與無線電加以區(qū)隔；關(guān)閉無線電；以及將晶片切換至淺層或深層睡眠模式。藉此提供甚至可超越Bluetooth SIG官方標(biāo)準(zhǔn)的低耗電效能。低功耗模式以

8、及內(nèi)部時脈        BlueCore晶片內(nèi)的硬件時脈能將數(shù)位元件與無線電加以區(qū)隔; 關(guān)閉無線電; 以及將晶片切換至淺層或深層睡眠模式。圖 1 淺層睡眠模式的耗電量        在淺層睡眠模式時中，時脈速度從16MHz降低至0.125MHz ，電流從 10mA降低至 2mA (如圖1所示)圖 2 深層睡眠模式的時脈結(jié)構(gòu)        在深層睡眠模式中，主要晶體加上所有其他時脈元件都被關(guān)閉，只留下1kHz給振盪器 (Oscillator) 使用(如圖2所示)        在切換至深層睡眠模式時，BlueCore需要 20milliseconds (ms)的無作業(yè)空閑時間。在喚醒方面，晶體需要 5ms的時間來重新啟動，元件需要約20ms的無作業(yè)時間(預(yù)測)。BlueCore能透過排程警報，在下一次排定的作業(yè)之前喚醒元件，或是由PIO、UART、或USB連結(jié)埠傳送器的中斷，藉以離開深層睡眠模式。晶片架構(gòu)熱門詞條放電管DA53-302MB全新繼電器T