本發(fā)明涉及無源非接觸卡功耗管理領(lǐng)域，特別是涉及一種用于無源非接觸卡功耗管理的頻率自適應(yīng)電路。

背景技術(shù)：

功能電路運(yùn)行時(shí)的性能與頻率成正比，而頻率與功耗成正比，對于無源非接應(yīng)用來說，無源非接觸卡片(以下簡稱卡片)的功耗是從讀卡器發(fā)送的電磁場中轉(zhuǎn)換過來的。在讀卡器與卡片的通信期間，載波上還調(diào)制了通信信號(hào)，在非通信期間，讀卡器發(fā)送恒定幅度的載波信號(hào)給讀卡器供電。

功能電路功耗的波動(dòng)如果不加屏蔽會(huì)成為天線端感受得到的負(fù)載變化，從而造成載波上的抖動(dòng)引起讀卡器電路誤解調(diào)。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，在功能電路與天線間會(huì)串聯(lián)一個(gè)恒流源，進(jìn)行隔離。對于一定的讀卡器發(fā)送的場強(qiáng)條件，恒流源的工作電流是固定的。由于功能電路不同的操作對應(yīng)不同的功耗，在其所需的電流小于恒流源工作電流的前提下，多余的電流就從并聯(lián)的泄放電路中泄放。在實(shí)際場景下工作時(shí)，可能發(fā)生恒流源的工作電流受場強(qiáng)大小的限制不足以提供功能電路工作的情況，這時(shí)由于電源上的電容的存在，會(huì)發(fā)生電壓的下降，當(dāng)電壓下降到不足以維持功能電路的正常工作時(shí)，就會(huì)觸發(fā)功能電路的下電復(fù)位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種頻率自適應(yīng)電路，能使功能電路 運(yùn)行的工作頻率盡可能高，且又不會(huì)引起功能電路的下電復(fù)位。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的頻率自適應(yīng)電路，由一泄放電路，一電壓檢測電路以及一邏輯電路構(gòu)成；

所述泄放電路與電壓檢測電路和功能電路并聯(lián)，電壓檢測電路檢測功能電路的工作電壓；邏輯電路根據(jù)電壓檢測電路輸出的電壓指示標(biāo)志信號(hào)和泄放電路輸出的電流指示標(biāo)志信號(hào)控制功能電路的工作頻率。

工作時(shí)，所述泄放電路給出3檔電流指示標(biāo)志信號(hào)，由第一閾值和第二閾值判決確定，分別表示電流大，電流中，電流??；所述電壓檢測電路給出2檔電壓指示標(biāo)志信號(hào)，由第三閾值判決確定，分別表示電壓正常和電壓偏??；在邏輯電路收到電壓指示標(biāo)志信號(hào)為電壓正常的情況下，當(dāng)同時(shí)收到電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流大時(shí)，邏輯電路就把功能電路的工作頻率提升1檔；當(dāng)邏輯電路收到電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流小時(shí)，邏輯電路就把功能電路的工作頻率減小1檔；當(dāng)邏輯電路收到電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流中時(shí)，功能電路的工作頻率不變；在邏輯電路收到電壓指示標(biāo)志信號(hào)為電壓偏小的情況下，不管電流指示標(biāo)志信號(hào)如何，邏輯電路都把功能電路的工作頻率降到最低檔。

所述邏輯電路的使能受功能電路的收發(fā)狀態(tài)標(biāo)志信號(hào)控制，當(dāng)功能電路在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，該邏輯電路使能關(guān)閉，僅僅保持之前的狀態(tài)。

所述第一閾值、第二閾值和第三閾值能通過設(shè)置調(diào)整。

本發(fā)明適用于無源非接觸卡功耗管理。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:采用本發(fā)明的頻率自適應(yīng)電路能讓無源非 接觸卡盡量利用電磁場所提供的能量，讓其中的功能電路運(yùn)行的工作頻率盡可能高，但是又不會(huì)引起功能電路的下電復(fù)位。使得卡片能根據(jù)場強(qiáng)大小，自適應(yīng)地執(zhí)行在性能最高的狀態(tài)下。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

附圖是所述頻率自適應(yīng)電路結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖所示，所述頻率自適應(yīng)電路，讓泄放電路給出電流指示標(biāo)志信號(hào)，表示恒流源工作電流減去功能電路所消耗的電流后富裕電流的大小。所述電流指示標(biāo)志信號(hào)設(shè)有3檔，由第一閾值和第二閾值這兩個(gè)閾值判決確定，分別表示電流大，電流中，電流小。另外還有一個(gè)電壓檢測電路檢測功能電路的工作電壓，并輸出電壓指示標(biāo)志信號(hào)。該電壓指示標(biāo)志信號(hào)設(shè)為2檔，由第三閾值判決確定，分別表示電壓正常和電壓偏小。當(dāng)工作電壓正常時(shí)，邏輯電路就可以根據(jù)電流指示標(biāo)志信號(hào)來調(diào)整功能電路的頻率。當(dāng)電流指示標(biāo)志信號(hào)顯示富裕電流比較多(電流大)時(shí)，功能電路的頻率就可以往上調(diào)整一檔，從而得到更好的性能。當(dāng)電流指示標(biāo)志信號(hào)顯示富裕電流很少(電流小)時(shí)，功能電路的頻率就需要往下調(diào)整一檔，從而避免下電。當(dāng)電流指示標(biāo)志顯示富裕電流適中(電流中)時(shí)，功能電路的頻率就不需要改變。

另外，由于功能電路消耗的電流與具體操作有關(guān)，而硬件電路無法預(yù)測軟件的下一步操作，而上述的調(diào)整都是基于對過去功能電路消耗電流的 統(tǒng)計(jì)來預(yù)測出將要執(zhí)行操作所合適的電流供給。由于預(yù)測無法做到百分之百正確，為了避免預(yù)測錯(cuò)誤造成下電，因此增加了一個(gè)電壓檢測電路，檢測功耗電路的工作電壓是否達(dá)到預(yù)警值了，這個(gè)預(yù)警值可以通過第三閾值設(shè)置，當(dāng)電壓在預(yù)警值以上(電壓正常)時(shí)，上述的調(diào)整策略可行，當(dāng)電壓在預(yù)警值以下(電壓偏小)時(shí)，首先需要恢復(fù)電壓，再執(zhí)行上述調(diào)整策略。

第一閾值和第二閾值的設(shè)置方式如下：稱頻率升降1檔所對應(yīng)的電流差值為“電流步進(jìn)值”,那么第一閾值可以設(shè)為與“電流步進(jìn)值”相等，第二閾值可以設(shè)為2倍的“電流步進(jìn)值”。這樣設(shè)置，按照上述的調(diào)整策略，可以使得富裕電流穩(wěn)定在1到2個(gè)“電流步進(jìn)值”的范圍內(nèi)，從而在盡可能給功能電路供給電流的情況下，保留1個(gè)“電流步進(jìn)值”的富裕電流以防突然的大功耗操作造成下電。

由于電流指示標(biāo)志信號(hào)與電壓指示標(biāo)志信號(hào)都是實(shí)時(shí)給出的，容易受噪聲干擾，所以本發(fā)明是對一定周期內(nèi)的電流指示標(biāo)志信號(hào)和電壓指示標(biāo)志信號(hào)統(tǒng)計(jì)它們的平均值，然后根據(jù)平均值做上述調(diào)整，這個(gè)周期就是檢測與調(diào)整周期，經(jīng)過平均后，偶然的干擾就不會(huì)對最后的調(diào)整決策造成影響，這樣調(diào)整的結(jié)果就更加準(zhǔn)確。這個(gè)周期T一般大于1個(gè)功能電路的主時(shí)鐘周期，因?yàn)楣δ茈娐芬话愕墓亩及l(fā)生在其主時(shí)鐘的跳變沿上，所以1個(gè)功能電路的主時(shí)鐘周期一般只引起1個(gè)功耗沖擊，也就是對應(yīng)1次電流和電壓指示標(biāo)志的變化。這個(gè)周期也不能太長，免得頻率調(diào)整得不及時(shí)，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)周期T在1到64個(gè)功能電路的主時(shí)鐘周期范圍內(nèi)比較 合適，本發(fā)明中這個(gè)T可以設(shè)置以便適應(yīng)各種應(yīng)用場景。

另外由于通信收發(fā)時(shí)，場強(qiáng)會(huì)受到收發(fā)數(shù)據(jù)的影響，此時(shí)的電流檢測與電壓檢測就不準(zhǔn)了，所以應(yīng)該在收發(fā)數(shù)據(jù)期間關(guān)閉以上邏輯電路，避免錯(cuò)誤的頻率調(diào)整。

由于工作頻率正比與性能，所以根據(jù)所述頻率自適應(yīng)電路就能保證在工作電壓能使功能電路正常工作的前提下，得到最優(yōu)的性能。

以上通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。