[发明专利]RFID系统的电子标签的解调器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种RFID系统的电子标签的射频模拟前端电路，特别是涉及所述射频模拟前端电路中的解调器电路。

背景技术

RFID(radio frequency identification，射频识别)是一种非接触式的自动识别技术。一个RFID系统至少包括应答器(transponder)和询问器(interrogator)两部分。应答器又称电子标签(tag)。询问器又称读写器(reader)，是对电子标签进行读和/或写的设备。

所述电子标签通常包含天线、射频模拟前端电路、数字基带电路、存储单元(例如EEPROM等)。常规的射频模拟前端电路主要包括：

整流器(Rectifier)：将天线上耦合下来的交流电压转换成直流电压。供射频模拟前端电路和整个电子标签芯片使用。

稳压器(Regulator)：将整流器输出的电压稳定住，作为电子标签各模块的电源。

解调器(Demodulator)：将数据信息从调制信号中解调出来。

时钟获取和产生电路：通常HF频段(例如13.56MHz)可以直接从载波中获取时钟，直接或经过分频后作为数字基带电路的时钟；或者利用本地振荡器产生所需要的时钟信号作为数字基带电路的时钟。

调制器(Modulator)：通过数字基带电路产生控制信号改变电子标签的阻抗，从而使读写器感应的信号幅值发生变化，完成信号的上传。

其它电路：包括ESD(静电防护)电路等。

ISO/IEC 14443协议是工作在近场(通讯距离小于10cm)的标准协议，涉及PCD(邻近耦合设备，相当于读写器)与PICC(邻近卡，相当于电子标签)之间的双向通信。该协议定义电子标签接收到的信号是ASK(Amplitude Shift Keying，幅移键控，又称振幅键控)调制信号。电子标签不能对该信号进行直接处理，必须经过解调器将其还原出来，才能以数字信号形式送入电子标签芯片的其余部分(例如数字基带电路)。

根据信号发送和接收方式的不同，ISO/IEC 14443-3定义了TYPE A、TYPE B两种卡型，它们的不同主要在于载波的调制深度及二进制数的编码方式。TYPE A型卡在PCD向PICC传送信号时，是通过13.56MHz的射频载波传送信号。其采用方案为同步、改进的Miller编码方式，通过100％ASK传送。在PICC向PCD传送信号时，通过调制载波传送信号，使用847KHz的副载波传送Manchester编码。TYPE B型卡在PCD向PICC传送信号时，也是通过13.56MHz的射频载波信号，但采用的是异步、NRZ编码方式，通过用10％ASK传送的方案。在PICC向PCD传送信号时，则是采用的BPSK编码进行调制。

目前对于ASK调制信号的解调主要有两种方式：相干解调法和包络检波法。相干解调法需要有一个与ASK调制信号保持同频同相的相干载波，提取的原则上必须采用锁相环或窄带滤波器，电路较为复杂。包络检波法采用二级比较电路，对于TYPE A类型的100％ASK调制信号，解调电路结构简单。只需将调制信号由天线端直接送入解调电路中，经过电阻电容检波电路的作用，控制充放电的时间常数，就可以过滤掉13.56MHz的高频载波，再与控制电路的控制信号相互作用，可以得到所需的解调后的数字基带信号，送入数字电路进行处理。但对于Type B类型的10％ASK调制信号而言，由于其高低幅度差值相对很小，其设计就相当复杂与困难，一般需要比较巧妙的电路设计才能实现信号的解调。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种RFID系统的电子标签的模拟前端电路中的解调器电路，能够满足ISO/IEC 14443-3标准定义的TYPE B类型ASK调制信号的解调要求。

为解决上述技术问题，本发明RFID系统的电子标签的解调器电路包括13个MOS晶体管、2个电阻、1个电容C1、1个运算放大器A1和2个反相器；

RFID系统的电子标签的整流器输出的稳压的工作电压VCC、去除载波的带调制信号的电源电压PWR_DEMO、参考电压Vref作为所述解调器电路的输入；

第一MOS晶体管M1的基极和集电极相连接，并通过第一电阻R1连接稳压的工作电压VCC；第一MOS晶体管M1的发射极接地；

第二MOS晶体管M2的基极和集电极相连接，发射极连接去除载波的带调制信号的电源电压PWR_DEMO；