[发明专利]一种AC‑DC整流器单元及其应用电路

说明书

本发明公开了一种AC‑DC整流器单元及其应用电路，该整流器单元包括：第一整流单元，用于通过输入差分对整流对管将同相射频输入信号转换为直流输出电压；第二整流单元，用于通过输入差分对整流对管反相射频输入信号转换为直流输出电压；第一偏置电路单元，利用动态偏置电路为第二整流单元整流器对管提供偏置电压，消除差分整流对管的阈值损耗且保持较低的反向电流；第二偏置电路单元，利用动态偏置电路为第一整流单元整流器对管提供偏置电压，消除差分整流对管的阈值损耗且保持较低的反向电流；储能电容，用于滤除直流输出电压上的交流信号以得到稳定的直流输出电压，本发明实现了提高低功率输入条件下整流器单元AC‑DC转换效率的目的。

技术领域

本发明涉及一种AC-DC整流器，特别是涉及一种适用于超高频RFID的高效率AC-DC整流器单元及其应用电路。

背景技术

随着无源超高频RFID技术应用领域快速扩展，对超高频RFID标签芯片的灵敏度的要求越来越高。无源超高频RFID标签芯片工作所需的能量完全由标签芯片读写器所发射频信号提供，整流器电路的作用是将标签天线接收到的射频信号转换为标签芯片内部电路所能工作的直流功率，能量转换效率的高低直接影响到标签芯片的灵敏度。反向漏电流和正向导通电压是影响整流器能量转换效率的两个主要方面，因此降低反向漏电和正向导通电压是高效率整流器实现的关键。

采用特殊器件(如肖特基二极管、低阈值MOS管)或者电路设计来提升整流器效率是目前最常用手段，然而特殊器件往往会增加工艺复杂度，影响了 RFID的成本及应用。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种适用于超高频RFID的AC-DC整流器单元及其应用电路，以降低正向导通电压和反向漏电，提高低功率输入条件下整流器单元的效率。

为达上述及其它目的，本发明提出一种AC-DC整流器单元，适用于高频 RFID，包括：

第一整流单元，用于通过输入差分对整流对管将同相射频输入信号RF+转换为直流输出电压Vout；

第二整流单元，用于通过输入差分对整流对管反相射频输入信号RF-转换为直流输出电压Vout；

第一偏置电路单元，利用动态偏置电路为第二整流单元整流对管提供偏置电压，消除差分整流对管的阈值损耗且保持较低的反向电流；

第二偏置电路单元，利用动态偏置电路为第一整流单元整流对管提供偏置电压，消除差分整流对管的阈值损耗且保持较低的反向电流；

储能电容CL，用于滤除直流输出电压Vout上的交流信号以得到稳定的直流输出电压。

进一步地，该第一偏置电路单元包括第二PMOS管PM2L、第三PMOS管 PM3L、第二NMOS管NM2L、第三NMOS管NM3L，该第二PMOS管PM2L 与第二NMOS管NM2L分别接成二极管形成分压电路，对直流输出Vout进行分压然后通过漏端相连漏级输出第一控制电压V1L，给该第二整流单元的整流对管中的PMOS管提供偏置，第三PMOS管PM3L与第三NMOS管NM3L分别接成二极管形成分压电路，对直流输出Vout进行分压然后通过漏端相连输出输出第二控制电压V2L，给该第二整流单元的整流对管中的NMOS管提供偏置。

进一步地，该第一控制电压V1L与该第二控制电压V2L通过第一加速电容 C3L相连以加快电路AC-DC的转换速度。

进一步地，该第一偏置电路单元还包括第三耦合电容C2L,该第三耦合电容 C2L一端连接该同相射频输入信号RF+，另一端与第二NMOS管NM2L的栅极和漏极相连。