当前位置：首页 > 行业资讯
UHF RFID标签电路设计
发布时间:2016-09-12 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
整流器通过天线将接收到的射频能量转换为DC电源，为所有的其他模块供电。接下来是作为电压调节器的稳压器，其限制并调整了由整流器产生的电压。复位子模块提供了复位信号，来表明经过整流的电压已经达到了可靠的和规定的水平。就其本身而言，包络检测器检测并解调制阅读器的数据信号，还产生数字解调信号。环路振荡器产生用于数字状态机的时钟。调制器通过改变天线端口的负载阻抗将调制信号调制到标签天线。所有模拟前端电路通过Ansoft的Nexxim电路仿真器采用Cadence 功率电感器Virtuoso设计环境以及TSMC 0.18μm标准CMOS工艺库进行仿真共模电感。
为了一体电感器将足够低的输入电压转换达到可能满足CMOS电路工作的电压，图2中的整流器模块采用具有倍增级联单元的级联Dickson电压倍增电路。该设计基于采用二极管连接、最小栅长PMOS晶体管的四级电荷泵作为整流器。这些PMOS晶体管的衬底端被连接到栅和漏端(反向偏置)，以此来减少有效的阈值电压。通过采用 Nexxim的谐波平衡仿真进行优化，来获得该晶体管的尺寸和金属-绝缘层-金属(MIM)电容的值。整流器的输出直接提供给电压调节器。
通过在稳压器电路之后采用电压限幅器来实现电压调节。该限幅器电路确保了电压调节器的输入电压水平低于3.3V晶体管的击穿电压。该电压调节器包括了启动和自偏置电路、带隙参考电路以及电压调节器。该稳压器的输出电压水平被设为1.25V，这将是数字电路以及其他模拟电路的电源电压。仿真表明稳压器的静态电流消耗小于200nA。当电荷泵电路产生的电源电压足够高时，复位信号变为“低”状态来初始化数字电路的状态机。为了避免错误触发，复位电路提供了必要的迟滞特性。
解调器和环路振荡器
解调器是由快速电荷泵、峰值检测器和比较器组成。快速电荷泵检测经过ASK调制的射频信号的包络。此后，包络由峰值检测器作进一步的处理后来获得其缓慢变化的均值，该峰值检测器是由二极管连接的 MOSFET和电容形成的。然后，包络信号及其缓慢变化的部分相比较来产生数字格式的解调信号。该比较器如图3中所示，其被设计为轨到轨共模输入范围满足宽的标签工作范围。其迟滞输入—输出特性还使得其可以工作在噪声环境下。环路振荡器是按照Sundaresan等人报导的方式进行设计的。作为标签IC的时钟产生器，该设计提供了4MHz的额定振荡频率。其对工艺和温度的变化都不敏感。
调制器根据数字输入信号来改变连接到天线的变容二极管的电容。通过调整电容，改变了天线的雷达截面(RCS)。阅读器检测到这些变化，使得反向散射信息可以在阅读器一侧被恢复。变容二极管通过隔直电容连接到天线端。通过变容二极管的电压由图3绕线电感器中间的反偏电流控制。该电流可以减慢电容改变的速度，因此反向散射调制信号可以满足FCC辐射规范。
由整流器电路看过去的输入阻抗主要是容性的。天线必须与这一容性输入相匹配来将整流器从入射波吸收的能量最大化。由于对成本的敏感性，在天线实现阻抗匹配，而不是采用分立的集总元件是适当的。天线设计的目标是调整天线的尺寸以便其电抗与芯片的输入阻抗的电抗谐振。在Ansoft Designer中采用平面矩量法电磁场求解器对天线的行为进行仿真。
图4是标签前端的输入阻抗图。其采用Nexxim的谐波平衡引擎在拉源阻抗的大信号条件下进行仿真。功率转换到标签电路的最佳源阻抗在900MHz是Zs=35+j155Ω，当实现天线设计时，Zs还是理想的输入阻抗。采用达到Zs输入阻抗的目标来实现优化，以便可以从源(电感生产或天线)传输最大的功率。最终的设计如图5所示，其在整个UHF RFID频段内平坦的阻抗响应下产生了Za=34.3+j155Ω的输入阻抗。其还拥有1.95dB增益的宽全方向图。
基于OMAP5912远程视频监控系统的设计引言 目前视频监控系统已广泛应用于各领域，数字化和网络化已成为视频监控系统的发展方向。本设计采用OMAP5912 处理器[1]设计和实现了基于B/S模式的远程视频监控系统，不仅解决了传统模拟视频监控系
《中国印刷史》英译纪略 2009年10月16日，由美国海马图书公司和浙江古籍出版社联合出版的英译本《中国印刷史》，在德国法兰克福国际书展中国主宾国活动中向全球首发。值此顺利完成国家任务之际，掩卷回
光通信系统中SD-FEC软判决纠错编码技术浅析 前向纠错（FEC）技术目前已经被广泛地应用于光通信系统中，达到改善系统的误码率性能、提高系统通信的可靠性、延长光信号的传输距离、降低光发射机发射功率以及降低系统成本的目的。 近年来，ITU-T针对光
- 上一篇：LED BLU的驱动IC
- 下一篇：将浪涌电流限制和PFC结合应用于白色家电马达
