2.2 穩(wěn)壓電路
穩(wěn)壓電路是將整流電路輸出直流電壓穩(wěn)定在特定電平上，為整個(gè)標(biāo)簽芯片提供穩(wěn)定的工作電壓。由于標(biāo)簽空間位置的不確定性，使其與讀/寫(xiě)器的距離相應(yīng)不固定，以至于標(biāo)簽天線接收的功率變化可達(dá)l 000倍以上。因此，需設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路，以保證標(biāo)簽芯片不會(huì)由于物理位置變化引起直流工作電壓幅度的改變，從而增大標(biāo)簽芯片的工作動(dòng)態(tài)范圍。
穩(wěn)壓電路的結(jié)構(gòu)如圖3所示。穩(wěn)壓電路的基本原理是將輸出電壓的和芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果通過(guò)誤差放大器放大，輸入到調(diào)整管的柵極，改變調(diào)整管的柵源電壓，調(diào)節(jié)其輸出電流來(lái)跟蹤負(fù)載，從而使低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定。
2.3 上電復(fù)位電路
射頻標(biāo)簽供電電源建立成功后，必須給電子標(biāo)簽中的數(shù)字電路提供一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)來(lái)使電路處于Stand by狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始。這個(gè)啟動(dòng)信號(hào)由上電復(fù)位電路提供。
UHF RFID標(biāo)簽芯片模擬射頻前端設(shè)計(jì)
工作原理如下：隨著電源電壓VDD的升高，由于C1和反相器中4個(gè)長(zhǎng)溝道PMOS的延遲作用，使得采樣電路輸出的低電壓VB經(jīng)過(guò)反相器得到的C點(diǎn)電壓VC與電源電壓VDD之間的壓差大于晶體管MP10的閾值電壓，且能為C2贏得足夠的充電時(shí)間。當(dāng)充電到電容C2上的電壓VE大于整形電路第一個(gè)反相器中晶體管MN6的閾值電壓時(shí)，晶體管MN6導(dǎo)通，輸出電壓VF翻轉(zhuǎn)為低電平。再經(jīng)過(guò)反相，在整形電路的輸出端可以得到復(fù)位信號(hào)的上升沿。充電完成后，緊接著C2通過(guò)晶體管MN;放電，通常放電速度比充電速度更慢。當(dāng)放電到C2上的電壓小于晶體管MN6的閾值電壓，晶體管MN6截止，輸出電壓VF翻轉(zhuǎn)為高電平，此時(shí)在整形電路的輸出端得到復(fù)位信號(hào)的下降沿。
2.4 解調(diào)電路
對(duì)于超高頻RFID標(biāo)簽芯片的ASK解調(diào)電路，通常采用包絡(luò)檢波方式。解調(diào)電路的框圖如圖5所示。按照18000-6C/B標(biāo)準(zhǔn)，電路輸入信號(hào)的包絡(luò)頻率范圍為40～160 kHz，脈寬失真小于10%。包絡(luò)檢波器由一級(jí)Dickson電路和R2，C3組成的低通濾波器組成。產(chǎn)生的包絡(luò)信號(hào)先送入比較器的負(fù)端，再通過(guò)低通濾波為比較器提供參考電壓。比較器采用遲滯比較器，具有良好噪聲抑制性能、高動(dòng)態(tài)范圍等特點(diǎn)。采用兩級(jí)反相器目的是將輸出電壓進(jìn)行整形，產(chǎn)生規(guī)則的方波信號(hào)。
隨著RFID標(biāo)簽距離閱讀器遠(yuǎn)近不同，輸入的射頻信號(hào)幅度可能在幾百mV到幾V之間變化，包絡(luò)檢波器輸出的直流電平會(huì)有很大變化。在包絡(luò)檢波器輸出端并聯(lián)一個(gè)泄流電路，其作用是在輸入信號(hào)過(guò)大時(shí)對(duì)后端比較電路起到泄流穩(wěn)壓的保護(hù)作用，從而避免后端電路工作失常。為了降低功耗，泄流電路在輸入電平較小時(shí)需保持關(guān)斷狀態(tài)。
2.5 調(diào)制電路
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求采用反向散射的調(diào)制方法，通過(guò)改變芯片輸入阻抗來(lái)改變芯片與天線間的反射系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制。天線阻抗與芯片輸入阻抗在“0”狀態(tài)下共軛匹配，而在“1”狀態(tài)下存在一定失配。圖6為調(diào)制電路框圖，電容C1并聯(lián)在天線兩端，晶體管M1等效為一個(gè)開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟，決定了電容是否接入芯片輸入端，從而改變了芯片的輸入阻抗，最終實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制。
