專利名稱：射頻識別整流器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)計半導(dǎo)體集成電路中的射頻識別整
流器電路。
背景技術(shù)：
如圖l所示，現(xiàn)有的射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)標(biāo) 簽包含天線、模擬前端、數(shù)字處理部分及存儲單元。閱讀器產(chǎn)生高頻的強(qiáng)電磁場，這種磁場 穿過線圈的橫截面和線圈周圍的空間。因為使用頻率范圍的(13.56MHz : 22.1m)內(nèi)的波 長比閱讀器天線和應(yīng)答器之間的距離大許多倍，可以把應(yīng)答器和天線的距離間的電磁場當(dāng) 作簡單的交變磁場來處理。高頻電流流過閱讀器電感會在空間中產(chǎn)生磁場，該磁場耦合到 標(biāo)簽上的天線(電感)上，產(chǎn)生互感，通過該互感將閱讀器的電流部分耦合到了標(biāo)簽上。將 該電流整流后就可以作為標(biāo)簽的直流電源，將該電流所含的載波信號解調(diào)出來就可以激活 特定的標(biāo)簽或單元。 目前的RFID設(shè)計如圖2所示，在RFID標(biāo)簽的整流器及天線上會感應(yīng)高達(dá)十幾之 二十伏的交變電壓，因此其中的ESD保護(hù)管和整流器M1，M2，M3和M4采用了抗18伏的高壓 晶體管電路的設(shè)計。設(shè)計好的RFID標(biāo)簽是對制造工藝的挑戰(zhàn)，因為RFID標(biāo)簽需要極低的 功耗、穩(wěn)定的直流電源、較大的動態(tài)范圍等。所有的這些關(guān)鍵指標(biāo)都與模擬前端密切相關(guān)， 因此需要仔細(xì)設(shè)計模擬前端。目前最大的問題之一是由于在RFID標(biāo)簽的整流器及天線上 會感應(yīng)高達(dá)十幾之二十伏的交變電壓，而RFID可能是需要有EEPROM的低壓制造工藝，通常 為耐高壓還需要額外的二十伏的器件來作為模擬前端的整流器器件，這大大增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種射頻識別整流器電路，能夠不需要采用耐
壓為二十伏的高壓器件構(gòu)成射頻接口和模擬前端的整流器器件，降低器件的成本。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明射頻識別整流器電路的技術(shù)方案是，在射頻識別整
流器的天線兩端分別設(shè)置鉗位電路。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是，所述鉗位電路包括一端與天線相連接的電阻R2，電 阻R2的另一端與晶體管Ml的漏極相連接，晶體管Ml的源極與晶體管M2的漏極相連接，晶 體管M2的源極與晶體管M4的漏極相連接，晶體管M4的源極與晶體管M5的漏極相連接，晶 體管M5的源極與電阻R1相連接，電阻R1的另一端接地，晶體管M6的漏極和柵極與晶體管 Ml的源極相連接，晶體管M6的源極與晶體管M7的漏極相連接，晶體管M7的源極與晶體管 M5的源極相連接，晶體管M7的柵極與晶體管M2的源極相連接，晶體管M3的漏極與天線相 連接，柵極與晶體管M6的源極相連接，源極和襯底接地，晶體管M1、晶體管M2、晶體管M4、晶 體管M5的漏極分別與各自的柵極相連接，并且晶體管Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7的襯底都 接地，天線所接受到的高壓感應(yīng)載波通過電阻R2、晶體管Ml、晶體管M2、晶體管M4、晶體管 M5、電阻R1進(jìn)行分壓，經(jīng)過分壓的電壓控制晶體管M6和M7的偏置，最后控制晶體管M3的柵極電壓，使晶體管M3在工作時處于飽和區(qū)，從而線性控制天線的高壓放電。 本發(fā)明通過在天線的兩端各增加一個鉗位電路，將高達(dá)十幾伏的電壓降至5伏，
不僅能夠保護(hù)內(nèi)部器件，而且能夠用普通的5V晶體管構(gòu)成射頻識別整流器電路，降低工藝
成本，增加電路的安全性。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中射頻識別標(biāo)簽芯片的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中射頻識別標(biāo)簽?zāi)M前端中的整流器電路圖； 圖3為本發(fā)明射頻識別標(biāo)簽中的射頻接口和模擬前端結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明射頻識別標(biāo)簽?zāi)M前端中的整流器電路圖； 圖5為本發(fā)明中鉗位電路圖。
具體實施例方式
如圖3所示，本發(fā)明的射頻識別標(biāo)簽整流器電路，在兩端的天線分別加上鉗位電 路，也成為放電電路。 在天線兩端增加的鉗位電路具體如圖5所示，包括電阻R2，電阻R2的一端與天線 相連接，另一端與晶體管M1的漏極相連接，晶體管M1的源極與晶體管M2的漏極相連接，晶 體管M2的源極與晶體管M4的漏極相連接，晶體管M4的源極與晶體管M5的漏極相連接，晶 體管M5的源極與電阻Rl相連接，電阻Rl的另一端接地，晶體管M6的漏極和柵極與晶體管 Ml的源極相連接，晶體管M6的源極與晶體管M7的漏極相連接，晶體管M7的源極與晶體管 M5的源極相連接，晶體管M7的柵極與晶體管M2的源極相連接，晶體管M3的漏極與天線相 連接，柵極與晶體管M6的源極相連接，源極和襯底接地，晶體管M1、晶體管M2、晶體管M4、晶 體管M5的漏極分別與各自的柵極相連接，并且晶體管Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7的襯底都 接地，天線所接受到的高壓感應(yīng)載波通過電阻R2、晶體管Ml、晶體管M2、晶體管M4、晶體管 M5、電阻Rl進(jìn)行分壓，經(jīng)過分壓的電壓控制晶體管M6和M7的偏置，最后控制晶體管M3的 柵極電壓，使晶體管M3在工作時處于飽和區(qū)，從而線性控制天線的高壓放電。
將兩個鉗位電路分別設(shè)置在天線的兩端形成本發(fā)明的射頻識別整流器電路，如圖 4所示，在一側(cè)天線上由電阻Rl、 R2，晶體管Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7組成鉗位電路，另一 側(cè)由電阻Rl' 、 R2'，晶體管Ml' 、 M2' 、 M3' 、 M4' 、 M5' 、 M6' 、 M7'組成鉗位電路。其中，包括電 阻R2'，電阻R2'的一端與天線相連接，另一端與晶體管Ml'的漏極相連接，晶體管Ml'的源 極與晶體管M2'的漏極相連接，晶體管M2'的源極與晶體管M4'的漏極相連接，晶體管M4' 的源極與晶體管M5'的漏極相連接，晶體管M5'的源極與電阻R1'相連接，電阻R1'的另一 端接地，晶體管M6'的漏極和柵極與晶體管M1'的源極相連接，晶體管M6'的源極與晶體管 M7'的漏極相連接，晶體管M7'的源極與晶體管M5'的源極相連接，晶體管M7'的柵極與晶 體管M2'的源極相連接，晶體管M3'的漏極與天線相連接，柵極與晶體管M6'的源極相連 接，源極和襯底接地，晶體管Ml'、晶體管M2'、晶體管M4'、晶體管M5'的漏極分別與各自的 柵極相連接，并且晶體管Ml' 、 M2' 、 M3' 、 M4' 、 M5' 、 M6' 、 M7'的襯底都接地，天線所接受到的 高壓感應(yīng)載波通過電阻R2'、晶體管Ml'、晶體管M2'、晶體管M4'、晶體管M5'、電阻Rl'進(jìn)行
4分壓，經(jīng)過分壓的電壓控制晶體管M6'和M7'的偏置，最后控制晶體管M3'的柵極電壓，使 晶體管M3'在工作時處于飽和區(qū)，從而線性控制天線的高壓放電。 由R2， Ml， M2， M4， M5和Rl構(gòu)成的感應(yīng)分壓電路按一定的比例輸出來控制放電電 路的M3管。通過改變M3晶體管大小和電流來改變整流器得到的負(fù)載電流，其中電阻R2起 ESD保護(hù)作用。由2個電阻和4個二極管連接的晶體管組成感應(yīng)電路，通過M6和M7取得 一定區(qū)域的分壓，再取其中的一個工作點電壓來迫使放電的大管子在工作區(qū)間內(nèi)處于飽和 區(qū)，達(dá)到線性控制高壓放電的效果。 如圖4所示，所述的整流器電路模塊包括晶體管M10、M20、M30、M40，晶體管M40的 漏極與晶體管M20的漏極相連接，并且與天線相連接，晶體管M40的柵極與晶體管MIO的柵 極相連接，并通過一個電阻與天線相連接，晶體管M40的源極與晶體管M30的漏極相連接， 并且接地，晶體管M30的源極與晶體管M10的源極相連接，晶體管M10的漏極與晶體管M20 的源極相連接，作為整流電壓輸出，晶體管M20的柵極與晶體管M30的柵極相連接，并通過 一個電阻與天線相連接，由此組成了整流器電路，其中，晶體管M10、M20、M30、M40為常規(guī)工 藝的工作電壓為低電壓的器件。晶體管M10、M20、M30、M40可以為耐壓5V的器件。
通過本發(fā)明在天線兩端分別設(shè)置鉗位電路，通過在天線的二端放置并行的鉗位電 路，達(dá)到采用5V的常規(guī)器件來承受高達(dá)18V的感應(yīng)電壓，從而降低了器件的成本，并且增加 了器件的安全性能。
權(quán)利要求
一種射頻識別整流器電路，其特征在于，在射頻識別整流器的天線兩端分別設(shè)置鉗位電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻識別整流器電路，其特征在于，所述鉗位電路包括一端 與天線相連接的電阻R2，電阻R2的另一端與晶體管Ml的漏極相連接，晶體管Ml的源極與 晶體管M2的漏極相連接，晶體管M2的源極與晶體管M4的漏極相連接，晶體管M4的源極與 晶體管M5的漏極相連接，晶體管M5的源極與電阻R1相連接，電阻R1的另一端接地，晶體管 M6的漏極和柵極與晶體管Ml的源極相連接，晶體管M6的源極與晶體管M7的漏極相連接， 晶體管M7的源極與晶體管M5的源極相連接，晶體管M7的柵極與晶體管M2的源極相連接， 晶體管M3的漏極與天線相連接，柵極與晶體管M6的源極相連接，源極和襯底接地，晶體管 Ml、晶體管M2、晶體管M4、晶體管M5的漏極分別與各自的柵極相連接，并且晶體管Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7的襯底都接地，天線所接收到的高壓感應(yīng)載波通過電阻R2、晶體管Ml、晶 體管M2、晶體管M4、晶體管M5、電阻Rl進(jìn)行分壓，經(jīng)過分壓的電壓控制晶體管M6和M7的偏 置，最后控制晶體管M3的柵極電壓，使晶體管M3在工作時處于飽和區(qū)，從而線性控制天線 的高壓放電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻識別整流器電路，其特征在于，所述的整流器電路模塊 包括晶體管M10、 M20、 M30、 M40，晶體管M40的漏極與晶體管M20的漏極相連接，并且與天 線相連接，晶體管M40的柵極與晶體管M10的柵極相連接，并通過一個電阻與天線相連接， 晶體管M40的源極與晶體管M30的漏極相連接，并且接地，晶體管M30的源極與晶體管M10 的源極相連接，晶體管MIO的漏極與晶體管M20的源極相連接，作為整流電壓輸出，晶體管 M20的柵極與晶體管M30的柵極相連接，并通過一個電阻與天線相連接，由此組成了整流器 電路，其中，晶體管M10、 M20、 M30、 M40為常規(guī)工藝的工作電壓為低電壓的器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻識別整流器電路，在射頻識別整流器的天線兩端分別設(shè)置鉗位電路。達(dá)到采用5V的常規(guī)器件來承受高達(dá)18V的感應(yīng)電壓，從而降低了器件的成本，并且增加了器件的安全性能。
文檔編號G06K19/073GK101753025SQ20081004411
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者朱紅衛(wèi) 申請人:上海華虹Nec電子有限公司