低功耗RFID电源产生电路的优化设计

电子标签是创新消费模式、提升生活质量和工作效率的热门新科技,但是由于功耗和成本的原因阻碍了其广泛应用.介绍了一种电子标签芯片电源产生电路的优化设计,探讨了限幅电路、整流电路、模拟电源电路、数字电源电路和EEPROM高压电路的低功耗设计技术和实现方法,提出了融合并联分流的限幅电路、改进的桥式整流电路、带有低压检测复位功能的模拟电源电路.低功耗电源产生电路已成功应用到无源电子标签芯片的设计中,并在SMIC O.35μmCMOS工艺下流片成功.     

2.45GHz电子射频标签模拟前端芯片的研制

分析了RFID系统的组成和基本原理,针对超高频EPC C1G2协议,提出半无源及有源电子标签前端结构及参考电路,包括整流器、偏置单元、上电复位、解调、反向散射调制、振荡器等部分.采用多种方法,极大程度上实现了电路整体的低功耗,并且采取了限幅、ESD电路,保障了电路的稳定性.采用标准CMOS工艺,设计出了低功耗、低电压工作的2.45 GHz射频模拟前端芯片电路,芯片在0.8～1.8 V电压内均可正常工作.芯片的静态工作电流为2μA,芯片工作时,平均工作电流约为65μA.     

无源RFID标签天线接口电路研究与实现

电子标签天线接口是芯片获得能量、时序、数据的接口,其设计的好坏直接影响到电子标签的性能.本文探讨了无源RFID电子标签的天线理论和天线耦合接口的功率传输,提出了电子标签天线接口的优化设计和实现电路,进行了仿真验证,并成功应用到标签芯片设计中,已在SMIC 0.35μm CMOS工艺下投片成功.     

低压低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路的设计

本文从设计符合EPCTM C1G2协议的超高频无源射频识别标签芯片的角度出发,对RFID标签芯片模拟前端电路进行设计.通过对各个关键电路的功耗与电源进行优化,实现了一个符合协议要求的低电压、低功耗的超高频无源RFID标签芯片的模拟前端.该UHF RFID标签模拟前端设计采用SMIC 0.18 μm EEPROM CMOS工艺库.仿真结果表明,标签芯片模拟前端的整体功耗控制在2.5 μW以下,工作电源可低至1 V,更好地满足了超高频无源射频识别标签芯片应用需求.     

集成温度传感器的超高频无源电子标签芯片设计

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路设计思路,针对900MHz超高频EPC Class0协议,采用多电压设计思想提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化、存储器四部分.采用Chartered0.35μm CMOS工艺库仿真.芯片工作电流15.4μA(不包括存储器),温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在-10~120℃范围内为±2℃.     

低功耗RFID射频接口电路的设计

介绍了RFID Tag结构,阐述了基于ISO/IEC 15693协议RFID无源芯片射频接口设计的关键技术,提出了电源产生电路、调制解调电路和时钟产生电路设计的优化方法.仿真验证结果表明设计的射频接口电路具有低功耗、高性能、高可靠性等特点,满足设计要求.     

基于EPC Class0协议超高频温度传感器无源电子标签

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路的设计思路,结合900MHz超高频EPC Class0协议,提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化和存储器四部分组成。采用Chartered0.35μm CMOS工艺流片、测试。温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在0～90℃范围内为±2℃。芯片测试工作电流20.7μA(不包含存储器)。     

超高频无源电子标签芯片的模拟电路设计

电子标签芯片是无线射频识别(RFID)技术的核心,其模拟电路的设计十分关键。基于ISO/IEC18000-6C标准,以设计出符合标准的标签芯片为设计目标,超高频(UHF)无源电子标签芯片模拟电路被提出。它分为电源产生电路、调制解调电路以及上电复位模块等模块。设计结果表明,设计的电路具有很高的整流效率,满足了设计需求。     

无源高频RFID标签芯片电源产生电路

无源RFID标签芯片的能量来自读写器发射的射频能量.针对符合ISO/IEC15693标准的无源高频(13.56 MHz)RFID标签芯片,对NMOS栅交叉连接整流电路结构进行了研究与设计,实现的NMOS栅交叉连接整流电路的能量转换效率为34.46 9,6,并设计一种低成本、低功耗的芯片工作电源产生电路,设计工艺采用SMIC 0.35 pm 2P3M CMOS EEPROM工艺.最后,给出了芯片的测试结果.测试结果显示:所设计的电源产生电路能够很好地工作在IS015693标准定义的最小磁场Hmin(150 mA/m)和最大磁场Hmax(5 A/m)之间.     

一种改进输入时钟的EEPROM电荷泵设计

介绍了RFID无源电子标签中EEPROM的基本结构与工作原理。分析了NMOS管Dickson电荷泵及其由NMOS管构成的栅压自举电荷泵的特点与不足。针对当前电荷泵存在的电荷倒流、体效应问题,设计了一种改进输入时钟的电荷泵电路。通过对比仿真后发现,改进设计的电荷泵能减少电荷倒流、提高传输效率。已成功应用于RFID芯片的EEPROM中。