RFID標簽前端模擬電路的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及以及RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始蓬勃發(fā)展，作為 RFID電子標簽最為通用的表現(xiàn)形式，頻率為13.56MHz的非接觸式無源集成電路卡以其便于攜帶，操作簡單，快速識別，安全可靠等諸多優(yōu)勢在公安、交通、金融和醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，已與人們的生活密不可分。其中模擬前端電路作為非接觸式無源RFID電子標簽芯片與閱讀器之間通信的橋梁，結(jié)合電源管理單元產(chǎn)生的穩(wěn)定的電源電壓、參考基準以及上電復位信號，在電磁波的能量

2、耦合、數(shù)據(jù)信號的解調(diào)提取、時鐘信號的恢復產(chǎn)生以及用于信號反饋的負載調(diào)制等方面起著至關(guān)重要的作用，因此，得到了越來越多的重視和研究。
　　本文首先對RFID技術(shù)的發(fā)展歷程入手，根據(jù)電子標簽的演變趨勢，結(jié)合RFID技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，對目前應(yīng)用最為廣泛的非接觸式無源RFID卡片的概念以及系統(tǒng)框架進行介紹，并對ISO/IEC14443非接觸式集成電路卡的協(xié)議規(guī)范進行了詳細的解讀和分析。在滿足協(xié)議的要求下，本文從模擬前端電路

3、的各個單元電路的功能原理以及設(shè)計指標入手，對電路進行可行性設(shè)計，設(shè)計出滿足適合13.56MHz非接觸式無源集成電路卡芯片的高低速率傳輸高性能模擬前端電路，并對整個模擬前端電路系統(tǒng)進行仿真優(yōu)化分析，給出電路版圖設(shè)計的指導要求以及流片后芯片的封裝測試數(shù)據(jù)。通過對協(xié)議規(guī)范以及各個電路模塊功能的研究，本論文在傳統(tǒng)設(shè)計方案的基礎(chǔ)之上，對電路設(shè)計進行改進，重點包括結(jié)合ESD性能的多路并行輸出NMOS柵交叉連接整流電路的設(shè)計，不同場強下限幅可調(diào)電路的

4、設(shè)計，低功耗時鐘產(chǎn)生電路的設(shè)計以及可實現(xiàn)高低傳輸速率信號解調(diào)的解調(diào)電路的設(shè)計等等。并且給出了電源管理模塊下各個模塊的設(shè)計思路和方法，包括帶限流功能的電源穩(wěn)壓器電路，用于產(chǎn)生參考電壓和偏置電流產(chǎn)生帶隙基準電路，產(chǎn)生穩(wěn)定電源電壓低壓差線性穩(wěn)壓器電路，以及為數(shù)字邏輯提供復位信號的上電復位電路。接著在建立天線模型的情況下對模擬前端電路中的各個子電路模塊以及整體的仿真結(jié)果表明，電路各項設(shè)計指標均滿足要求。最后，基于UMC0.11 EEPROM2P