[发明专利]一种NFC芯片中零功耗的精确场强检测方法和电路

说明书

技术领域

本发明是一种NFC芯片中精确场强检测电路的实现方法，其特点是不消耗为NFC芯片供电的接触电源能量，仅利用外部射频场能量工作、对射频场的大小进行检测，从而降低了NFC芯片的功耗，提高了具有NFC功能的手持设备待机时间。

背景技术

具备NFC功能的终端、尤其是手持终端越来越多，对于NFC芯片中其必须支持的读卡器模式，需要有必备的精确场强检测功能模块，在NFC芯片以读卡器模式工作前，需要首先对其所处位置的场强大小进行精确探测，如果场强小于设定的检测阈值，其则可以读卡器模式发起寻卡等指令，如此则精确场强检测模块的精度、功耗都是NFC芯片的重要指标之一，本文提出了一种NFC芯片中零功耗的精确场强检测方法，一方面可以精确实现场强检测，另一方面可以以零功耗实现场强检测的功能、提高了具有NFC功能的手持设备待机时间。。

发明内容

本发明提出了一种NFC芯片中零功耗的精确场强检测实现方法。

本发明方法主要包括了图1中介绍的几个功能模块：零功耗精确场强检测电路、输出逻辑、电平转换电路、微调测试电路、微调控制逻辑；在wafer中测阶段，通过微调测试电路获取场强检测电路的控制参数、并存储于芯片内的非挥发性存储器中，在芯片应用阶段，芯片上电完成后，将非挥发性存储器中的控制参数读取到寄存器中，通过电平转换电路对场强检测电路进行参数配置，微调控制逻辑电路输出使能控制信号通过电平转换电路对场强检测电路进行使能控制；在场强没有达到检测阈值时，场强检测电路通过输出逻辑电路输入芯片内部“低”电平，当场强达到检测阈值时，场强检测电路通过输出逻辑电路输入芯片内部“高”电平。

零功耗精确场强检测电路：此电路工作于射频场整流电源域，在没有射频场阶段，此电路为“零功耗”，在有射频场阶段，此电路消耗的功耗来源于射频场的整流电路，相对于工作在芯片内部电源VDD电源域下的内核电路，此电路仍然处于“零功耗”；零功耗精确场强检测电路具有微调控制功能，可以通过来自于微调控制逻辑的信号对其检测阈值进行微调，实现对所处位置的场强大小进行检测。

输出逻辑：零功耗精确场强检测电路输出信号传递给工作于芯片内部电源域VDD的内核逻辑，需要经过电平转换，另外为了保证在没有射频场、以及射频场未达到场强检测阈值的情况下，在输出逻辑中有下拉的状态保持电路，使得零功耗精确场强检测电路输出标志保持固定的低电平，保证精确场强检测输出的正确性。

电平转换电路：是将芯片内部电源域VDD下的信号转换为工作于射频场整流电源VRF下的控制信号。

微调测试电路：为了实现精确的场强检测，在芯片测试阶段通过微调测试电路对零功耗精确场强检测电路的检测阈值进行测试，获取精确的控制参数，并将参数存储于非挥发性存储器内，在芯片启动完成后，即可读取到微调控制逻辑的寄存器中，对场强检测电路精确微调。

微调控制逻辑：此模块输出对零功耗精确场强检测电路进行使能控制、参数微调，从而保证零功耗检测模块的正常运行、准确检测。

本方法中，通过对零功耗的精确场强检测电路进行参数微调场来保证强检测的阈值精确性，在芯片的wafer测试阶段，通过微调测试电路得到精确的场强检测控制参数，并将此系列参数存储于NFC芯片的内核非挥发性存储器中，在芯片上电完成后，系统将非挥发性存储器中的参数读取到微调控制逻辑模块的寄存器中，实现对零功耗的精确场强检测模块检测精度的微调，精确场强检测模块的输出需要在没有射频场、以及射频场强小于检测阈值阶段，输出标志保持固定的电平，所以在输出控制逻辑模块中设有下拉电路，保证了精确场强检测输出的正确性。零功耗的精确场强检测电路，通过将精确场强检测电路设计在射频场整流的电源域内，没有射频场存在时，不消耗给芯片供电的电源电流，有射频场存在时，所耗电流来源于射频场电源VRF，同样不会消耗给芯片供电的电源电流，从而实现了以零功耗来精确检测场强。

对于以上方法的描述，本领域的技术人员将理解，本发明并不限于上述的实施方法，并且不脱离由所附权利要求书定义的本发明的范围，可以做出很多修改和增加。

附图说明

图1示意了一种NFC芯片中零功耗的精确场强检测的实现方法框图。

图2示意了一种NFC芯片中零功耗的精确场强检测的工作状态图。

图3示意了一种NFC芯片中零功耗的精确场强检测电路的实施例。

具体实施方式