本發(fā)明屬于電路領(lǐng)域，具體地涉及一種RFID標(biāo)簽芯片中的射頻調(diào)制電路。

背景技術(shù)：

射頻識(shí)別（RFID:Radio Frequency Identification）技術(shù)，是一種利用射頻信號(hào)和電磁耦合實(shí)現(xiàn)識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)。同時(shí)，該技術(shù)也利用電磁耦合實(shí)現(xiàn)基站和標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸。該技術(shù)具有不局限于視線，識(shí)別距離比光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)，標(biāo)簽可讀寫、可攜帶大量數(shù)據(jù)，同時(shí)具有難以偽造和智能性較高等優(yōu)點(diǎn)而得到社會(huì)各領(lǐng)域的廣泛使用。

RFID標(biāo)簽芯片上的射頻調(diào)制電路的理想電路（如圖1a）是一個(gè)理想開關(guān)S1，接在天線的兩端RFP、RFN，由調(diào)制信號(hào)V_MOD控制，當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為低電平時(shí)，開關(guān)S1開路。由于開關(guān)S1是理想開關(guān)，天線兩端RFP、RFN看到一個(gè)無窮大的電阻，天線兩端電壓RFP-RFN即為接收到的射頻信號(hào)；當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為高電平時(shí)，開關(guān)S1閉合，理想開關(guān)的閉合阻抗為0，使得天線兩端短路，RFP-RFN為0，其波形如圖1b所示。

典型的實(shí)際的RFID標(biāo)簽芯片上的射頻調(diào)制電路如圖2a-所示，一個(gè)N型MOS管MN1作為開關(guān)，調(diào)制信號(hào)V_MOD通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)緩沖級(jí)BUF1來控制N型MOS管MN1的開關(guān)。圖2b所示為N型MOS管MN1的等效電路，即為一個(gè)理想開關(guān)S1和N型MOS管MN1的導(dǎo)通電阻R_N串聯(lián)后和一個(gè)寄生二極管DN1并聯(lián)組成。當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為高電平時(shí)，N型MOS管MN1導(dǎo)通，天線兩端看到等效電阻R_N，通常會(huì)設(shè)計(jì)該電阻R_N具有一個(gè)很小的電阻值，使得天線兩端RFP和RFN近乎短路，即電壓RFP-RFN幾乎為0；當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為低電平（此處為0）時(shí)，N型MOS管MN1關(guān)斷，天線兩端RFP、RFN期望看到的是一個(gè)開路，但是，當(dāng)天線上接收到的射頻輸入信號(hào)RFP-RFN在負(fù)半周期時(shí)，且射頻輸入信號(hào)RFP-RFN的幅度比寄生二極管DN1的導(dǎo)通電壓高時(shí)，即使調(diào)制信號(hào)V_MOD為低電平，寄生二極管DN1也會(huì)導(dǎo)通，于是天線兩端看到的并不是一個(gè)開路，而且造成射頻輸入信號(hào)RFP-RFN被箝位和漏電，進(jìn)一步影響工作距離，特別是在高溫時(shí)，其波形如圖2c所示。

為了解決寄生二極管DN1的箝位和漏電問題，可以增加一個(gè)互補(bǔ)的P型MOS管MP1，并把P型MOS管MP1的漏極連接到N型MOS管MN1的漏極，如圖3a所示。其等效電路如圖3b所示，當(dāng)射頻輸入信號(hào)RFP-RFN在負(fù)半周期時(shí)，N型MOS管MN1的寄生體二極管DN1被P型MOS管MP1阻斷，不能導(dǎo)通，解決上述問題。但是，由于P型MOS管MP1需要一定的導(dǎo)通電壓V_TH(MP1)，相當(dāng)于在其等效電路中，增加了一個(gè)正向?qū)妷篤_TH(MP1)，導(dǎo)致在調(diào)制信號(hào)V_MOD為高電平時(shí)，天線兩端RFP、RFN不能短路相接，而是被箝位在V_TH(MP1)處，如圖3c所示，從而引入了新問題，所以單增加一個(gè)互補(bǔ)的P型MOS管MP1不能有效解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于為解決上述問題而提供一種可以有效解決射頻信號(hào)位于負(fù)半周期時(shí)，射頻信號(hào)被非正常箝位，從而影響工作距離的問題，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低的RFID標(biāo)簽芯片中的射頻調(diào)制電路。

為此，本發(fā)明公開了一種RFID標(biāo)簽芯片中的射頻調(diào)制電路，包括P型MOS管MP1、N型MOS管MN1、反相電路、電容C1和單向開關(guān)，所述P型MOS管MP1和N型MOS管MN1的漏極相連，所述P型MOS管MP1和N型MOS管MN1的源極分別接天線的兩端，所述N型MOS管MN1的源極同時(shí)接地，所述P型MOS管MP1的襯底與漏極連接，調(diào)制信號(hào)接所述N型MOS管MN1的柵極，同時(shí)經(jīng)反相電路接所述電容C1的第一端，所述電容C1的第二端接P型MOS管MP1的柵極，同時(shí)連接單向開關(guān)接地，所述單向開關(guān)的電流導(dǎo)通方向指向地。

進(jìn)一步的，所述反相電路由反相器INV1組成，調(diào)制信號(hào)接所述反相器INV1的輸入端，所述反相器INV1的輸出端接電容C1的第一端。

進(jìn)一步的，所述單向開關(guān)為二極管D1，所述二極管D1的正端接電容C1的第二端，所述二極管D1的負(fù)端接地。

進(jìn)一步的，所述單向開關(guān)為P型MOS管MP2，所述P型MOS管MP2的源極接電容C1的第二端，所述P型MOS管MP2的漏極接地，所述調(diào)制信號(hào)接P型MOS管MP2的柵極，所述P型MOS管MP2的襯底與漏極連接。

進(jìn)一步的，所述單向開關(guān)為NPN三極管Q1，所述NPN三極管Q1的發(fā)射極接電容C1的第二端，所述NPN三極管Q1的集電極接地，所述調(diào)制信號(hào)接NPN三極管Q1的的基極。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

本發(fā)明通過采用互補(bǔ)的MOS管組成開關(guān)并通過電容和單向開關(guān)組成自舉電路將P型MOS管的柵極電壓下拉到負(fù)，使得天線兩端RFP和RFN近乎短路，從而有效解決了射頻信號(hào)位于負(fù)半周期時(shí)，射頻信號(hào)被非正常箝位，從而影響工作距離的問題，且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

附圖說明

圖1a為理想的射頻調(diào)制電路原理圖；

圖1b為圖1a的射頻輸入信號(hào)波形圖；

圖2a為典型的實(shí)際的RFID標(biāo)簽芯片上的射頻調(diào)制電路原理圖；

圖2b為圖2a的等效電路圖；

圖2c為圖2a的射頻輸入信號(hào)波形圖；

圖3a為增加一個(gè)P型MOS管的射頻調(diào)制電路原理圖；

圖3b為圖3a的等效電路圖；

圖3c為圖3a的射頻輸入信號(hào)波形圖；

圖4a為本發(fā)明實(shí)施例一的電路原理圖；

圖4b為圖4a的若干節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的電路原理圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例三的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一：

如圖4a和4b所示，一種RFID標(biāo)簽芯片中的射頻調(diào)制電路，包括P型MOS管MP1、N型MOS管MN1、反相電路、電容C1和單向開關(guān)，本實(shí)施例中，反相電路由反相器INV1組成，當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以是由其它元器件如三極管組成的反相電路，所示單向開關(guān)為二極管D1，所述P型MOS管MP1和N型MOS管MN1的漏極相連，所述P型MOS管MP1和N型MOS管MN1的源極分別接天線的兩端RFP和RFN，N型MOS管MN1的源極同時(shí)接地，即天線的RFN端接地，所述P型MOS管MP1的襯底與漏極連接，調(diào)制信號(hào)V_MOD通過緩沖器BUF1接N型MOS管MN1的柵極，所述電容C1的第一端接反相器INV1的輸出端，反相器INV1的輸入端接緩沖器BUF1的輸出端，所述電容C1的第二端接P型MOS管MP1的柵極，同時(shí)連接二極管D1接地，所述二極管D1的正端接電容C1的第二端，所述二極管D1的負(fù)端接地，圖中的二極管DP1和DN1分別表示P型MOS管MP1和N型MOS管MN1的寄生電容。

工作原理如下：當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為低電平時(shí)，反相器INV1輸出高電平，對(duì)電容C1進(jìn)行充電，P型MOS管MP1的柵極電壓V_GP被二極管D1箝位在二極管D1的壓降V_D，通常約為0.5-0.7V，電容C1兩端的電壓為調(diào)制信號(hào)V_MOD的電源電壓V_DD減去二極管D1的壓降V_D，即V_DD-V_D。當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為高電平時(shí)，反相器INV1輸出低電平，即0V，由于電容C1具有保持電荷的特性，P型MOS管MP1的柵極電壓V_GP變?yōu)樨?fù)電壓，即-(V_DD-V_D)。調(diào)制信號(hào)V_MOD、N型MOS管MN1的柵極電壓V_GN和P型MOS管MP1的柵極電壓V_GP的波形如圖4b所示。只要設(shè)計(jì)V_DD-V_D大于P型MOS管MP1的開啟電壓V_TH(MP1)，即可以使得P型MOS管MP1可以很好的導(dǎo)通，可把天線RFP端的電壓拉低到RFN端的電壓，近乎短接，即可解決圖3a所示的調(diào)制電路在調(diào)制信號(hào)V_MOD為高電平時(shí)，天線兩端RFP、RFN不能短路相接，而是被箝位在V_TH(MP1)處的問題，從而有效解決了射頻信號(hào)位于負(fù)半周期時(shí)，射頻信號(hào)被非正常箝位，從而影響工作距離的問題。

實(shí)施例二：

如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：?jiǎn)蜗蜷_關(guān)為P型MOS管MP2，P型MOS管MP2的源極接電容C1的第二端，P型MOS管MP2的漏極接地，P型MOS管MP2的源極的柵極接緩沖器BUF1的輸出端，所述P型MOS管MP2的襯底與漏極連接，圖中二極管DP2表示P型MOS管MP2的寄生電容。

工作原理：當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為低時(shí)，P型MOS管MP2開啟，對(duì)電容C1進(jìn)行充電，P型MOS管MP1的柵極電壓V_GP被P型MOS管MP2箝位在P型MOS管MP2的開啟電壓V_TH(MP2)，電容C1兩端的電壓為調(diào)制信號(hào)V_MOD的電源電壓V_DD減去P型MOS管MP2的開啟電壓V_TH(MP2)，即V_DD-V_TH(MP2)；當(dāng)調(diào)制信號(hào)V_MOD為高時(shí)，P型MOS管MP2關(guān)斷，P型MOS管MP1的柵極電壓V_GP為-(V_DD-V_TH(MP2)）。只要設(shè)計(jì)V_DD-V_TH(MP2)大于P型MOS管MP1的開啟電壓V_TH(MP1)，即可以使得P型MOS管MP1可以很好的導(dǎo)通，可把天線RFP端的電壓拉低到RFN端的電壓，近乎短接，即可解決圖3a所示的調(diào)制電路在調(diào)制信號(hào)V_MOD為高電平時(shí)，天線兩端RFP、RFN不能短路相接，而是被箝位在V_TH(MP1)處的問題，從而有效解決了射頻信號(hào)位于負(fù)半周期時(shí)，射頻信號(hào)被非正常箝位，從而影響工作距離的問題。

實(shí)施例三：

如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例二的區(qū)別在于：所述單向開關(guān)為NPN三極管Q1，NPN三極管Q1的發(fā)射極接電容C1的第二端，所述NPN三極管Q1的集電極接地，所述NPN三極管Q1的的基極接緩沖器BUF1的輸出端。其工作原理可以參照實(shí)施例二，此不再細(xì)說。

當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，單向開關(guān)也可以是其它類型的開關(guān)，采用其它開關(guān)來實(shí)現(xiàn)上述單向開關(guān)的功能是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)的，此不再細(xì)說。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。