[发明专利]一种改进温度传感器无源射频识别标签能量收集的电路及方法

摘要

本发明涉及半导体集成电路设计技术领域，特别是一种针对于集成有温度传感器的无源射频识别标签芯片改进能量收集的电路，以及改进能量收集的通讯指令方法。本发明由于将读卡器启动温度传感器的指令分为编码调制的指令部分和未编码调制的延长充电时间的射频场部分，并且添加了开关储能电容在电路系统架构中，由传感器的工作模式来启动逻辑信号控制开关储能电容的接入与否，使得集成了高精度温度传感器的无源被动式射频识别标签可以兼顾普通的下行指令应答模式的时间窗口协议的限制，和高精度传感器操作模式的高能量水平需求，这给无源被动式射频识别标签芯片与传感器芯片的集成开启了一条新的可行实施技术。

主权项

1.一种改进温度传感器无源射频识别标签能量收集的电路，包括并联连接的、用于耦合外部磁场的谐振电感和谐振电容，所述谐振电容的正负两端分别连接至时钟恢复模块、整流模块、命令解调模块以及负载调制器的两个输入端，所述整流模块的输出端连接至稳压模块输入端，稳压模块输出端分别连接至带隙基准模块、上电复位模块、射频识别标签其它部分以及第一储能电容(Cs‑tag)，其特征在于，所述命令解调模块的输出端连接至射频标签/温度传感器模式转换逻辑控制模块，所述命令解调模块用于将读卡器所要传输的信息从交流信号中解调出来，从而接收到读卡器的指令，所述指令包括射频识别标签芯片在与温度传感器无关的模式下正常的操作指令，以及读卡器对无源射频识别标签发出的启动温度传感器的指令，所述射频标签/温度传感器模式转换逻辑控制模块用于根据命令解调模块解调出来的读卡器指令对无源射频识别标签进行控制和设定，特别地，当所述指令中含有启动温度传感器的指令时，射频标签/温度传感器模式转换逻辑控制模块转换为温度传感器模式，输出导通开关晶体管(Msensor)的电压，将所述开关晶体管(Msensor)源漏极之间导通；所述开关晶体管(Msensor)的栅极连接至所述射频标签/温度传感器模式转换逻辑控制模块的输出端，漏极连接至稳压模块的输出端，其源极通过第二储能电容(Cs‑sensor)接地，用于接受所述射频标签/温度传感器模式转换逻辑控制模块的控制指令导通其漏极和源极，将第二储能电容(Cs‑sensor)接入，与温度测量和A/D转换模块以及第一储能电容(Cs‑tag)连接成为回路；所述第二储能电容(Cs‑sensor)的正极端连接至开关晶体管(Msensor)的源极，其负极端连接至所述第一储能电容(Cs‑tag)并接地，用于在高能耗模式下给温度测量和A/D转换模块供电，维持所述温度测量和A/D转换模块进行温度物理量的精确测量和将所测量的温度值进行高精度A/D转换所需要的电能；所述温度测量和A/D转换模块，其一端连接至稳压模块输出端与所述开关晶体管(Msensor)的漏极，通过开关晶体管(Msensor)连接至第二储能电容(Cs‑sensor)，另一端分别连接至负载调制器的输出和存储器模块，用于在读卡器的指令下对温度物理量进行精确测量，并将所测量的温度值进行A/D转换，形成代表温度量的数字码流。