專利名稱：Rfid標(biāo)簽的上電復(fù)位電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種上電復(fù)位電路，尤其是一種用于RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的RFID標(biāo)簽包含天線、射頻模擬前端、數(shù)字基帶及存儲單元。設(shè)計好的RFID 標(biāo)簽是對制造工藝和電路設(shè)計的挑戰(zhàn)，因為RFID標(biāo)簽需要極低的功耗、穩(wěn)定的直流電源、 較大的動態(tài)范圍等。所有的這些關(guān)鍵指標(biāo)都與射頻模擬前端電路的設(shè)計密切相關(guān)，因此需要仔細(xì)設(shè)計高性能的射頻模擬前端電路，既可滿足近距離的耐高壓的芯片可靠性要求，又可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離靈敏穩(wěn)定的功能。RFID系統(tǒng)由三個部分組成標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和讀卡器的射頻天線間進(jìn)行通信。讀卡器讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備。天線在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號，主要指讀卡器天線。整個RFID標(biāo)簽的性能高低都與之密切相關(guān)，設(shè)計電路結(jié)構(gòu)也有多種，常規(guī)的射頻模擬前端電路主要包括以下這些基本的電路部分整流器(Rectifier)將天線上耦合下來的功率轉(zhuǎn)換成直流電源供模擬前端和整個芯片使用。穩(wěn)壓電路(Power(voltage)Regulator)主要是提供穩(wěn)定的具有特定值的直流電壓，同時保護電路免受大的輸入功率的沖擊。解調(diào)器(Demodulator)將數(shù)據(jù)信息從載波中解調(diào)出來。時鐘獲取和產(chǎn)生電路通常HF系統(tǒng)(例如13. 56MHz)可以直接從載波中獲取時鐘，直接或經(jīng)過分頻后作為數(shù)字部分時鐘，或者利用本地振蕩器產(chǎn)生所需要的時鐘信號作為數(shù)字部分時鐘。負(fù)載調(diào)制電路(Load Modulator)通過數(shù)字部分產(chǎn)生控制信號改變標(biāo)簽的阻抗， 從而使讀卡器感應(yīng)的信號幅值發(fā)生變化，完成信號的上傳。上電復(fù)位電路(Power on Reset, POR電路)產(chǎn)生芯片的上電復(fù)位的控制信號。上電復(fù)位電路形式很多，一般說來，POR電路有下面兩種原理在電壓的上電過程成完成上跳沿的跳變，在電壓的下電中完成負(fù)跳沿的跳變。通過感應(yīng)供電電壓在上升過程中的某個電壓形成負(fù)跳變，然后再用脈沖產(chǎn)生電路形成脈沖波。傳統(tǒng)的基于這種原理的電路結(jié)構(gòu)由延時產(chǎn)生部分和脈沖產(chǎn)生部分兩部分組成。簡化的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。當(dāng)Vdd電壓上升時，節(jié)點A開始充電，電壓不斷上升。當(dāng)節(jié)點A 的電壓達(dá)到節(jié)電A后面非門的翻轉(zhuǎn)電壓時，這個非門翻轉(zhuǎn)，然后通過后面的脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生脈沖。但是這種電路結(jié)構(gòu)因為沒有器件控制電容的初始充電電壓，如果RC充電時間大于Vdd的上升時間，有可能會使脈沖波的脈沖高度不夠，達(dá)不到數(shù)字基帶初始化時所需要的值。圖2所示的電路結(jié)構(gòu)是改進(jìn)的電路圖，由兩個二極管連接的PMOS管子級聯(lián)組成電荷鉗位電路；只有當(dāng)Vdd電壓大于這兩個管子的閾值電壓之和，A點才會開始充電。然而這個電路結(jié)構(gòu)功耗會比較大，因為脈沖產(chǎn)生之后，這兩個PMOS管子一直會有直流電流。圖3所示的結(jié)構(gòu)能夠解決功耗大問題，這種結(jié)構(gòu)卻不方便用于低電源電壓的芯片中，并且兩個級聯(lián)的管子的漏源電阻會變化，最大值可以達(dá)到最小值的兩倍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路，所產(chǎn)生的上電復(fù)位信號的各項參數(shù)都可以受到控制和調(diào)節(jié)，并且實現(xiàn)低功耗的目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路的技術(shù)方案是，包括上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路和上電復(fù)位信號處理電路，所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路中，始能端連接第一 PMOS管和第二 NMOS管的柵極，RFID標(biāo)簽上經(jīng)過整流穩(wěn)壓處理后的電源連接第一 PMOS 管的源極，第一 PMOS管和第二 NMOS管的漏極經(jīng)過串聯(lián)連接的二極管Dl和D2連接到電阻 Rl的第一端，兩個串聯(lián)的二極管Dl和D2的電流方向由第一 PMOS管的漏極指向電阻R1，所述第一 PMOS管的漏極還連接第四、第五和第六PMOS管的源極、第五PMOS管的柵極和電容 C2的第一端，電阻Rl的第二端連接電容Cl的第一端和第三NMOS管的柵極，第四PMOS管的柵極連接電阻R2的第一端，第三NMOS管、第四、第五、第六PMOS管的漏極、電容C2的第二端以及第一非門的輸入端連接在一起，第二、第三NMOS管的源極、電容Cl的第二端以及電阻R2的第二端接地，第一非門的輸出端和第六PMOS管的柵極連接在一起，并作為上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路的輸出端；所述上電復(fù)位信號處理電路對所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路輸出的信號進(jìn)行延時和去毛刺的處理，并將處理后的上電復(fù)位信號輸出。本發(fā)明在輸入電壓處于設(shè)定的閾值電壓范圍，能輸出一個有效的脈沖波，脈沖的寬度可調(diào)；輸入信號在進(jìn)入這個電路前，有一個鉗位電路控制，所以輸入電壓不會過大；通過調(diào)整電阻Rl的大小，可以控制電壓的上電速度；脈沖過后，整塊導(dǎo)通電流為0，實現(xiàn)了低功耗的目的。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1 圖3為現(xiàn)有的RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路中上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路中上電復(fù)位信號處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為采用本發(fā)明RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路的RFID標(biāo)簽的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路，如圖4所示，包括上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路和上電復(fù)位信號處理電路，所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路中，始能端enb連接第一 PMOS管Ml和第二 NMOS管M2的柵極，RFID標(biāo)簽上經(jīng)過整流穩(wěn)壓處理后的電源avdd連接第一 PMOS管Ml的源極，第一 PMOS管Ml和第二 NMOS管M2的漏極經(jīng)過串聯(lián)連接的二極管Dl 和D2連接到電阻Rl的第一端，兩個串聯(lián)的二極管Dl和D2的電流方向由第一 PMOS管Ml 的漏極指向電阻Rl，所述第一 PMOS管Ml的漏極還連接第四、第五和第六PMOS管M4、M5、 M6的源極、第五PMOS管M5的柵極和電容C2的第一端，電阻Rl的第二端連接電容Cl的第一端和第三NMOS管M3的柵極，第四PMOS管M4的柵極連接電阻R2的第一端，第三NMOS管 M3、第四、第五、第六PMOS管M4、M5、M6的漏極、電容C2的第二端以及第一非門的輸入端連接在一起，第二、第三NMOS管M2、M3的源極、電容Cl的第二端以及電阻R2的第二端接地， 第一非門Il的輸出端和第六PMOS管M6的柵極連接在一起，并作為上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路的輸出端；所述上電復(fù)位信號處理電路對所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路輸出的信號進(jìn)行延時和去毛刺的處理，并將處理后的上電復(fù)位信號輸出。如圖4所示的電路中，正常工作時始能端enb保持為低電平。這時，B點電壓跟隨 avdd上升。在節(jié)點B的電壓大于Dl和D2管子的閾值電壓之和前，M3管子一直處于關(guān)斷狀態(tài)。A點的電壓通過C2的耦合作用，會跟隨B點的電壓變化，即這個階段A點電壓一直會上升。當(dāng)A點的電壓大于非門Il的翻轉(zhuǎn)電壓時，這個非門的輸出電壓翻轉(zhuǎn)變成低電平；此階段完成POR脈沖波的上跳過程。隨著avdd的繼續(xù)上升，直到Dl管子和D2管子通路打開，這條電路給電容Cl充電， M3管子打開，A點電壓迅速降低，非門Il再次翻轉(zhuǎn)。這個時候完成脈沖波的下跳過程。電容C2起耦合作用，使A點電壓在管子M3打開前，跟隨B點電壓上升；電容Cl能存儲電荷。管子M5采用PMOS管子結(jié)構(gòu)，采用反向的二極管連接方式，當(dāng)avdd關(guān)斷(avdd = 0V)，節(jié)點A的電荷通過M5管子放電。反饋管M6可以加強節(jié)點A的抗噪聲能力。本發(fā)明RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路中，所述上電復(fù)位信號處理電路如圖5所示，其輸入端經(jīng)過串聯(lián)的第二和第三非門12、13連接到一個與非門的一個輸入端，上電復(fù)位信號處理電路的輸入端還直接連接到所述與非門的另一個輸入端，所述與非門的輸出端再經(jīng)過串聯(lián)連接的第四和第五非門14、15連接到所述上電復(fù)位信號處理電路的輸出端。該電路主要作用用于加寬脈沖波的寬度，另外也能使輸出波形更加平整。近場識別中，標(biāo)簽天線感應(yīng)交變的磁場得到交變的天線電壓，再通過整流電路以及穩(wěn)壓電路形成穩(wěn)定的電源。本發(fā)明RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路能跟蹤穩(wěn)壓后的電壓，當(dāng)輸入電壓在上升過程中處于特定的閾值之間時，能產(chǎn)生一個reset脈沖信號，控制后面的數(shù)字基帶工作狀態(tài)，如圖6所示。綜上所述，本發(fā)明在輸入電壓處于設(shè)定的閾值電壓范圍，能輸出一個有效的脈沖波，脈沖的寬度可調(diào)；輸入信號在進(jìn)入這個電路前，有一個鉗位電路控制，所以輸入電壓不會過大；通過調(diào)整電阻Rl的大小，可以控制電壓的上電速度；脈沖過后，整塊導(dǎo)通電流為0， 實現(xiàn)了低功耗的目的。
權(quán)利要求
1.一種RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路，其特征在于，包括上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路和上電復(fù)位信號處理電路，所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路中，始能端連接第一 PMOS管和第二 NMOS管的柵極，RFID標(biāo)簽上經(jīng)過整流穩(wěn)壓處理后的電源連接第一 PMOS管的源極，第一 PMOS管和第二 NMOS管的漏極經(jīng)過串聯(lián)連接的二極管Dl和D2連接到電阻Rl的第一端，兩個串聯(lián)的二極管Dl和D2的電流方向由第一 PMOS管的漏極指向電阻R1，所述第一 PMOS管的漏極還連接第四、第五和第六PMOS管的源極、第五PMOS管的柵極和電容C2的第一端，電阻Rl的第二端連接電容Cl的第一端和第三NMOS管的柵極，第四PMOS管的柵極連接電阻R2的第一端，第三NMOS管、第四、第五、第六PMOS管的漏極、電容C2的第二端以及第一非門的輸入端連接在一起，第二、第三NMOS管的源極、電容Cl的第二端以及電阻R2的第二端接地，第一非門的輸出端和第六PMOS管的柵極連接在一起，并作為上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路的輸出端； 所述上電復(fù)位信號處理電路對所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路輸出的信號進(jìn)行延時和去毛刺的處理，并將處理后的上電復(fù)位信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路，其特征在于，所述上電復(fù)位信號處理電路的輸入端經(jīng)過串聯(lián)的第二和第三非門連接到一個與非門的一個輸入端，上電復(fù)位信號處理電路的輸入端還直接連接到所述與非門的另一個輸入端，所述與非門的輸出端再經(jīng)過串聯(lián)連接的第四和第五非門連接到所述上電復(fù)位信號處理電路的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RFID標(biāo)簽的上電復(fù)位電路，包括上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路和上電復(fù)位信號處理電路，上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路根據(jù)電源電壓的提高產(chǎn)生一個脈沖，上電復(fù)位信號處理電路對所述上電復(fù)位信號產(chǎn)生電路輸出的信號進(jìn)行延時和去毛刺的處理，并將處理后的上電復(fù)位信號輸出。本發(fā)明在輸入電壓處于設(shè)定的閾值電壓范圍，能輸出一個有效的脈沖波，脈沖的寬度可調(diào)；輸入信號在進(jìn)入這個電路前，有一個鉗位電路控制，所以輸入電壓不會過大；通過調(diào)整電阻R1的大小，可以控制電壓的上電速度；脈沖過后，整塊導(dǎo)通電流為0，實現(xiàn)了低功耗的目的。
文檔編號G06K19/077GK102270313SQ201010191459
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者彭敏, 朱紅衛(wèi), 杜濤 申請人:上海華虹Nec電子有限公司