Browse Prior Art Database

Brueckler'scher Wake-Up Receiver

IP.com Disclosure Number: IPCOM000038219D
Original Publication Date: 2005-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Feb-25
Document File: 5 page(s) / 139K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Ein Receiver (Empfaenger) von Daten wird bei vielen Anwendungen zum Zwecke des Stromsparens (besonders bei Batteriebetrieb) nur periodisch eingeschaltet, um (eventuell mittels eines Microcontrollers, µC) zu pruefen, ob momentan gueltige Daten uebertragen werden oder nicht. Werden gueltige Daten erkannt, so bleibt der Receiver im „Power-On“-Modus, um die Daten zu empfangen und z.B. in einen µC zur weiteren Verarbeitung einzulesen. Werden keine gueltigen Daten erkannt, so wird der Receiver nach dieser Prozedur wieder auf Bereitschaft (Standby) bzw. in den „Power-Down“-Modus geschaltet. Der Receiver bzw. das System benoetigt eine mehr oder weniger lange so genannte Start-up- oder Settling-Zeit, welche z.B. vom verwendeten Quarz, dem Quarzoszillator, der Generierung des Schwellwerts fuer den Datenkomparator usw. abhaengen. Des Weiteren benoetigt das System noch eine gewisse Zeit nachdem der Receiver den eingeschwungenen Zustand erreicht hat um zu erkennen, ob gueltige Daten vorhanden sind bzw. uebertragen werden oder nicht. Je laenger das System benoetigt, um Daten empfangen zu koennen und zu erkennen, ob gueltige Daten vorhanden sind oder nicht (Datendetektions-Zeit), desto mehr Energie (Strom) wird pro Zyklus benoetigt. Auch wenn diese Zeit vielleicht im Verhaeltnis zur Laenge des Datenpakets (Frame) kurz sein mag, hat dies speziell dann, wenn der Receiver oefter „aufgeweckt“ wird (d.h. er vollzieht ein Start-up) ohne Daten zu erkennen, einen entscheidenden Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch. Fuer diejenigen Zyklen, bei welchen keine Daten erkannt werden, gilt offenkundig, dass der Energieverbrauch proportional zur Datendetektions-Zeit ist. Zusaetzlich hat diese auch auf die Laenge bzw. den Abstand oder die Wiederholungsrate der Datenpakete und somit auf den Energieverbrauch einen Einfluss.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 33% of the total text.

Page 1 of 5

S

Brueckler'scher Wake-Up Receiver

Idee: Anton Brueckler, AT-Graz

Ein Receiver (Empfaenger) von Daten wird bei vielen Anwendungen zum Zwecke des Stromsparens (besonders bei Batteriebetrieb) nur periodisch eingeschaltet, um (eventuell mittels eines Microcontrollers, µC) zu pruefen, ob momentan gueltige Daten uebertragen werden oder nicht. Werden gueltige Daten erkannt, so bleibt der Receiver im "Power-On"-Modus, um die Daten zu empfangen und z.B. in einen µC zur weiteren Verarbeitung einzulesen. Werden keine gueltigen Daten erkannt, so wird der Receiver nach dieser Prozedur wieder auf Bereitschaft (Standby) bzw. in den "Power-Down"-Modus geschaltet. Der Receiver bzw. das System benoetigt eine mehr oder weniger lange so genannte Start-up- oder Settling-Zeit, welche z.B. vom verwendeten Quarz, dem Quarzoszillator, der Generierung des Schwellwerts fuer den Datenkomparator usw. abhaengen. Des Weiteren benoetigt das System noch eine gewisse Zeit nachdem der Receiver den eingeschwungenen Zustand erreicht hat um zu erkennen, ob gueltige Daten vorhanden sind bzw. uebertragen werden oder nicht.

Je laenger das System benoetigt, um Daten empfangen zu koennen und zu erkennen, ob gueltige Daten vorhanden sind oder nicht (Datendetektions-Zeit), desto mehr Energie (Strom) wird pro Zyklus benoetigt. Auch wenn diese Zeit vielleicht im Verhaeltnis zur Laenge des Datenpakets (Frame) kurz sein mag, hat dies speziell dann, wenn der Receiver oefter "aufgeweckt" wird (d.h. er vollzieht ein Start-up) ohne Daten zu erkennen, einen entscheidenden Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch. Fuer diejenigen Zyklen, bei welchen keine Daten erkannt werden, gilt offenkundig, dass der Energieverbrauch proportional zur Datendetektions-Zeit ist. Zusaetzlich hat diese auch auf die Laenge bzw. den Abstand oder die Wiederholungsrate der Datenpakete und somit auf den Energieverbrauch einen Einfluss.

Bisher wurde der Receiver mittels eines Timers (z.B. auch eines µC) periodisch "aufgeweckt", d.h. vom PDWN-Mode (Power-Down) in den ON-Mode geschaltet. Nach einer bestimmten Zeit, nach der der Quarzoszillator sicher angeschwungen (inkl. der Toleranzen der Start-up-Zeit) und der Slicing- Level (Threshold) eingeschwungen sind usw., wird geprueft, ob gueltige Daten vorhanden sind oder nicht. Bei manchen Schaltungen wird der Quarzoszillator im PDWN-Mode nicht ausgeschaltet, was zwar zu einer Verkuerzung der Settling-Zeit (Einschwingdauer) des Receivers fuehren kann, aber dafuer einen erhoehten Stromverbrauch im PDWN-Mode zur Folge hat. Direkt-, Super-Regenerativ- und so genannte Ash-Empfaenger haben u.a. den Nachteil, dass sie eine z.B. schlechtere Selektivitaet aufweisen.

Fuer den Regenerativ-Receiver gilt vor allem, dass er eine sehr lange Start-up-Zeit aufweist. Er ist zudem nur fuer das Amplitude Shift Keying (ASK) geeignet, und die maximale Datenrate liegt bei ca. 4kbit/s. Der Regenerativ-Empfaenger hat nachteiligerweise eine relativ grosse Bandbreite, er benoetigt ein manuel...