專利名稱：Rfid系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的射頻模擬前端電路，特別是涉及所述射頻模擬前端電路中的箝位電路。
背景技術(shù)：
RFID(radio frequency identification，射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。一個RFID系統(tǒng)至少包括應(yīng)答器(transponder)和詢問器(interrogator)兩部分。 應(yīng)答器又稱電子標(biāo)簽(tag)。詢問器又稱讀寫器(reader)，是對電子標(biāo)簽進行讀和/或?qū)懙脑O(shè)備。所述電子標(biāo)簽通常包含天線、射頻模擬前端電路、數(shù)字基帶電路、存儲單元。整個 RFID標(biāo)簽的性能高低都與模擬前端電路的設(shè)計密切相關(guān)，設(shè)計電路結(jié)構(gòu)也有多種。請參閱圖1，常規(guī)的射頻模擬前端電路主要包括整流器(Rectifier)將天線上耦合下來的功率轉(zhuǎn)換成直流電源供射頻模擬前端電路和整個電子標(biāo)簽芯片使用。穩(wěn)壓器(Regulator):提供穩(wěn)定的直流電壓作為數(shù)字基帶電路的電源，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)信息從調(diào)制信號中解調(diào)出來。時鐘獲取和產(chǎn)生電路通常HF頻段(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)字基帶電路的時鐘；或者利用本地振蕩器產(chǎn)生所需要的時鐘信號作為數(shù)字基帶電路的時鐘。負載調(diào)制電路(Load Modulator)通過數(shù)字基帶電路產(chǎn)生控制信號改變電子標(biāo)簽的阻抗，從而使讀寫器感應(yīng)的信號幅值發(fā)生變化，完成信號的上傳。其它電路包括ESD (靜電防護)電路等。當(dāng)電子標(biāo)簽與讀寫器的距離非常近(例如兩者貼近)時，電子標(biāo)簽的天線上可能會產(chǎn)生高電壓(十幾伏)。如果電子標(biāo)簽的天線直接連接整流器(如圖1所示)，則整流器就需要采用耐高壓器件(例如為15V)，這會增加制造成本。在RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的射頻模擬前端電路中，有時還包括箝位電路(Clamping Circuit) ο中國發(fā)明專利申請公布說明書CN101501878A(
公開日2009年8月5日)的圖 1就公開了一種箝位電路。它是在15伏高壓器件的整流器的輸出端采用5伏的箝位電路來反饋控制整流器的輸出電壓。這種方法的優(yōu)點是整流器采用15V的高壓器件，因而設(shè)計相對簡單，但是代價是必須采用更復(fù)雜的工藝和更高的成本。

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系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路，該箝位電路可以使電子標(biāo)簽的整流器只需采用5V器件，從而使得電子標(biāo)簽的制造成本大為下降。
3
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路包括兩個電阻、一個PMOS晶體管、兩個NMOS晶體管；電子標(biāo)簽的天線感應(yīng)電壓通過第一電阻連接第一 PMOS的源極；第一 PMOS的柵極、第一 PMOS的漏極、第一 NMOS的漏極、第一 NMOS的柵極四者相連；第一 NMOS的源極通過第二電阻接地，第一 NMOS的源極還與第二 NMOS的柵極相連；第二 NMOS的源極接地，第二 NMOS的漏極作為輸出端。本發(fā)明RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路設(shè)計在電子標(biāo)簽的整流器之前，該箝位電路是為了保護整流器不被天線上感應(yīng)的高電壓擊壞的。通過這種箝位電路可以使得RFID 電子標(biāo)簽的整流器采用5V器件進行設(shè)計，而非耐高壓的15V器件設(shè)計，從而降低了電子標(biāo)簽芯片的制造成本。


圖1是RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的射頻模擬前端電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路在射頻模擬前端電路中的位置的示意圖；圖3是本發(fā)明RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路的電路圖；圖4是本發(fā)明RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路的一個具體實施例的電路圖。

Rl-第一電阻；R2-第二電阻；Mpl-第一 PMOS晶體管；Mnl Mn7分別表示第一 NMOS晶體管 第七NMOS晶體管。
具體實施例方式請參閱圖2，本發(fā)明所述箝位電路在射頻模擬前端電路中是在天線感應(yīng)電壓的輸入和整流器之間。該箝位電路可以將天線上的感應(yīng)電壓在最大場強處的電壓值限定在5伏之內(nèi)。請參閱圖3，本發(fā)明RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路包括兩個電阻Rl、R2、一個 PMOS晶體管Mpl、兩個匪OS晶體管Mnl、Mn2。電子標(biāo)簽的天線感應(yīng)電壓VRF通過第一電阻 Rl連接第一 PMOS晶體管Mpl的源極。第一 PMOS晶體管Mpl的柵極、第一 PMOS晶體管Mpl 的漏極、第一 NMOS晶體管Mnl的漏極、第一 NMOS晶體管Mnl的柵極四者相連。第一 NMOS 晶體管Mnl的源極通過第二電阻R2接地，第一 NMOS晶體管Mnl的源極還與第二 NMOS晶體管Mn2的柵極相連。第二 NMOS晶體管Mn2的源極接地，第二 NMOS晶體管Mn2的漏極作為輸出端。本發(fā)明所述箝位電路的工作原理是通過兩個電阻Rl、R2、第一 PMOS晶體管Mpl 的閾值電壓、第一 NMOS晶體管Mnl的閾值電壓來實時地對天線上的感應(yīng)電壓VRF進行分壓。當(dāng)天線感應(yīng)電壓VRF小于第一 PMOS晶體管Mpl的閾值電壓和第一 NMOS晶體管Mnl的閾值電壓之和時，整個通路不導(dǎo)通，沒有泄放電流。此時相當(dāng)于RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽距離讀寫器較遠時的情形。當(dāng)電子標(biāo)簽與讀寫器距離較近時，天線感應(yīng)電壓VRF大于第一 PMOS晶體管Mpl的閾值電壓和第一 NMOS晶體管Mnl的閾值電壓之和，整個通路導(dǎo)通，分壓直接控制二個NMOS晶體管Mnl、Mn2，通過設(shè)計Rl和R2的阻值可以達到將天線感應(yīng)電壓VRF由十幾伏下拉到5伏的目標(biāo)，從而使輸出端箝在5V的范圍內(nèi)。 請參閱圖4，這是本發(fā)明所述箝位電路在射頻模擬前端電路中的具體實現(xiàn)。整個電路包括兩個電阻Rl、R2、一個PMOS晶體管Mpl、七個NMOS晶體管Mnl Mn7。新增加的天線端口一、天線端口二、第四NMOS晶體管Mn4、第五NMOS晶體管Mn5是天線感應(yīng)電路，用于向本發(fā)明所述箝位電路輸出天線感應(yīng)電壓VRF。新增加的第三NMOS晶體管Mn3、第六NMOS 晶體管Mn6、第七NMOS晶體管Mn7是半波橋式整流電路。
權(quán)利要求
1. 一種RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路，其特征是，所述箝位電路包括兩個電阻、一個PMOS晶體管、兩個NMOS晶體管；電子標(biāo)簽的天線感應(yīng)電壓通過第一電阻連接第一 PMOS的源極； 第一 PMOS的柵極、第一 PMOS的漏極、第一 NMOS的漏極、第一 NMOS的柵極四者相連； 第一 NMOS的源極通過第二電阻接地，第一 NMOS的源極還與第二 NMOS的柵極相連； 第二 NMOS的源極接地，第二 NMOS的漏極作為輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RFID系統(tǒng)的電子標(biāo)簽的箝位電路，所述箝位電路包括兩個電阻、一個PMOS晶體管、兩個NMOS晶體管。電子標(biāo)簽的天線感應(yīng)電壓通過第一電阻連接第一PMOS的源極。第一PMOS的柵極、第一PMOS的漏極、第一NMOS的漏極、第一NMOS的柵極四者相連。第一NMOS的源極通過第二電阻接地，第一NMOS的源極還與第二NMOS的柵極相連。第二NMOS的源極接地，第二NMOS的漏極作為輸出端。本發(fā)明可以使得RFID電子標(biāo)簽的整流器采用5V器件進行設(shè)計，而非耐高壓的15V器件設(shè)計，從而降低了電子標(biāo)簽芯片的制造成本。
文檔編號G06K19/077GK102456151SQ20101052800
公開日2012年5月16日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者彭敏, 朱紅衛(wèi) 申請人:上海華虹Nec電子有限公司