本發(fā)明涉及電子標(biāo)簽技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種電子標(biāo)簽電路。
背景技術(shù):
電子標(biāo)簽又稱射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;電子標(biāo)簽是RFID(Radio Frequency Identification,射頻識(shí)別)的俗稱。電子標(biāo)簽主要包括芯片和天線,芯片通過天線接收微波信號(hào),并憑借感應(yīng)電流所獲得的能量將存儲(chǔ)在芯片中的電子編碼通過天線發(fā)送出去。其中,限壓電路和整流電路是電子標(biāo)簽中不可缺少的部分。限壓電路通過限制大場(chǎng)強(qiáng)下天線端電壓保護(hù)芯片內(nèi)器件不被天線耦合高壓損壞,傳統(tǒng)限壓電路一般包含場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路和電流泄放電路;整流電路為芯片提供穩(wěn)定直流電源,傳統(tǒng)整流電路一般包含整流橋、高壓穩(wěn)壓電容、電壓調(diào)整電路、低壓穩(wěn)壓電容等部分。
在高頻電子標(biāo)簽應(yīng)用中,電子標(biāo)簽與讀卡器距離變化范圍較大。標(biāo)簽和讀卡器之間的互感(M)隨距離減小而增加,標(biāo)簽天線端耦合到的電壓也會(huì)隨互感(M)劇烈變化,天線電壓和互感對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
上式中ω為標(biāo)簽工作頻率,ireader為讀卡器電流,Ltag為標(biāo)簽電感,itag為標(biāo)簽電流,uant為天線電壓。在讀卡器和電子標(biāo)簽距離較近時(shí)天線電壓往往高達(dá)數(shù)十伏,為保護(hù)芯片內(nèi)器件不被高壓損壞,在標(biāo)簽中需要加入限壓電路將天線電壓限制器件工作的合理范圍。
當(dāng)前有多種方法實(shí)現(xiàn)限壓電路,一般電路結(jié)構(gòu)是在天線端連接電壓檢測(cè)或電壓跟蹤電路,當(dāng)天線電壓值大于閾值時(shí)依據(jù)電壓檢測(cè)電路輸出形成一個(gè)天線到地的電流。以此增加天線間的電流itag(即標(biāo)簽電流),形成對(duì)天線電壓的負(fù)反饋,實(shí)現(xiàn)限制天線端電壓的目的。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
當(dāng)前的電路結(jié)構(gòu)一般將限流和電源整流電路分離,使得兩部分電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,限壓電路的泄放電流隨工藝、溫度的偏差較大。且由于整流和限流電路均從天線抽取電流,電路還存在競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。電源調(diào)整支路和限流支路的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系還會(huì)使電路穩(wěn)定性變差,且電路中限流管和電源調(diào)整管需要耗費(fèi)較大的芯片面積。
公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種電子標(biāo)簽電路,從而克服現(xiàn)有電子標(biāo)簽的整流電路和限流電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子標(biāo)簽電路,包括:整流調(diào)整電路、限壓泄放電路、電源檢測(cè)電路和穩(wěn)壓電容;
所述整流調(diào)整電路的第一輸入端用于接收第一天線信號(hào),第二輸入端用于接收第二天線信號(hào),所述整流調(diào)整電路的輸出端與所述限壓泄放電路的輸入端相連;所述整流調(diào)整電路用于將整流后的直流電傳輸至所述限壓泄放電路;所述第一天線信號(hào)和所述第二天線信號(hào)不同時(shí)為高電平;
所述限壓泄放電路的第一控制端用于接收所述第一天線信號(hào),第二控制端用于接收所述第二天線信號(hào),所述限壓泄放電路的輸出端與所述穩(wěn)壓電容的第一端相連,所述穩(wěn)壓電容的第二端接地;
所述電源檢測(cè)電路的輸入端與所述穩(wěn)壓電容的第一端相連,用于采集輸出電壓,所述電源檢測(cè)電路的輸出端與所述限壓泄放電路的反饋端相連,用于在所述輸出電壓大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)向所述限壓泄放電路發(fā)送反饋信號(hào);所述限壓泄放電路用于根據(jù)所述反饋信號(hào)、第一天線信號(hào)和第二天線信號(hào)對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行降壓處理。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述整流調(diào)整電路包括:第一整流晶體管、第二整流晶體管、第三整流晶體管、第四整流晶體管、第一整流電容和第二整流電容;
所述第一整流晶體管的輸入端和控制端用于接收第一天線信號(hào),所述第一整流晶體管的輸出端與所述第二整流晶體管的輸入端相連;所述第二整流晶體管的控制端用于接收第二天線信號(hào),所述第二整流晶體管的輸出端與所述第四整流晶體管的輸出端相連;所述第二整流晶體管的輸出端和所述第四整流晶體管的輸出端為所述整流調(diào)整電路的輸出端;
所述第三整流晶體管的輸入端和控制端用于接收第二天線信號(hào),所述第三整流晶體管的輸出端與所述第四整流晶體管的輸入端相連;所述第四整流晶體管的控制端用于接收第一天線信號(hào);
所述第一整流晶體管的輸出端串接所述第一整流電容和所述第二整流電容后與所述第三整流晶體管的輸出端相連;所述第一整流電容和所述第二整流電容的公共端接地。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述整流調(diào)整電路還包括:第一非門、第二非門、第三非門和第四非門;
所述第一非門和所述第二非門串接后與所述第二整流晶體管的控制端相連,所述第一非門的輸入端用于接收第二天線信號(hào);
所述第三非門和所述第四非門串接后與所述第四整流晶體管的控制端相連,所述第三非門的輸入端用于接收第一天線信號(hào)。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述限壓泄放電路的輸入端與所述限壓泄放電路的輸出端內(nèi)部導(dǎo)通,且所述限壓泄放電路包括:第一控制晶體管、第二控制晶體管、第一泄放晶體管、第二泄放晶體管、第一泄放電容、第二泄放電容、第一與門和第二與門;
所述第一控制晶體管的輸入端與所述整流調(diào)整電路的輸出端相連,所述第一控制晶體管的輸出端串接所述第一泄放電容后接地;所述第一泄放晶體管的輸入端與所述第一控制晶體管的輸出端相連,所述第一泄放晶體管的輸出端接地;
所述第二控制晶體管的輸入端與所述整流調(diào)整電路的輸出端相連,所述第二控制晶體管的輸出端串接所述第二泄放電容后接地;所述第二泄放晶體管的輸入端與所述第二控制晶體管的輸出端相連,所述第二泄放晶體管的輸出端接地;
所述第一與門的第一輸入端用于接收第一天線信號(hào),第二輸入端與所述電源檢測(cè)電路的輸出端相連,所述第一與門的輸出端與所述第二控制晶體管的控制端和所述第一泄放晶體管的控制端相連;
所述第二與門的第一輸入端用于接收第二天線信號(hào),第二輸入端與所述電源檢測(cè)電路的輸出端相連,所述第二與門的輸出端與所述第一控制晶體管的控制端和所述第二泄放晶體管的控制端相連。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述限壓泄放電路還包括:第一非門、第二非門、第三非門和第四非門;
所述第一非門和所述第二非門串接后與所述第二與門的第一輸入端相連,所述第一非門的輸入端用于接收第二天線信號(hào);
所述第三非門和所述第四非門串接后與所述第一與門的第一輸入端相連,所述第三非門的輸入端用于接收第一天線信號(hào)。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述電源檢測(cè)電路包括:比較器、第一電阻和第二電阻;
所述第一電阻的一端與所述穩(wěn)壓電容的第一端相連,所述第一電阻另一端串接所述第二電阻后接地;
所述比較器第一輸入端與所述第一電阻和所述第二電阻的公共端相連,所述比較器的第二輸入端用于接收參考電壓;所述比較器的輸出端與所述限壓泄放電路的反饋端相連。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述電源檢測(cè)電路還包括:第五非門;
所述比較器的輸出端與所述第五非門的輸入端相連,所述第五非門的輸出端與所述限壓泄放電路的反饋端相連;
所述比較器的第一輸入端為負(fù)輸入端,所述比較器的第二輸入端為正輸入端。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述比較器為磁滯比較器。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,當(dāng)晶體管為三極管時(shí),晶體管的輸入端、控制端、輸出端依次對(duì)應(yīng)三極管的集電極、基極、發(fā)射極;當(dāng)晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),晶體管的輸入端、控制端、輸出端依次對(duì)應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、柵極、源極。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子標(biāo)簽電路,至少包含整流調(diào)整電路、限壓泄放電路和電源檢測(cè)電路,同時(shí)將電源整流調(diào)整電路和限壓泄放電路設(shè)置在同一支路,限壓泄放電路受控于電源檢測(cè)電路,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定,消除了電路競(jìng)爭(zhēng);在輸出電壓過高是可以對(duì)穩(wěn)壓電容存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行泄放,從而保證輸出電壓穩(wěn)定且合理。通過限壓泄放電路中的泄放電容與穩(wěn)壓電容CL之間的電荷分享和轉(zhuǎn)移從而可以調(diào)整天線到地的泄放電流,通過調(diào)整該泄放電流形成負(fù)反饋將天線電壓限制到合理值。同時(shí)通過整流調(diào)整電路中的整流電容與穩(wěn)壓電容CL之間的電荷分享和轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)提供電源電壓VDD。限壓泄放電路利用電容電荷充放電特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽電流隨場(chǎng)強(qiáng)的正向變化,形成對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的負(fù)反饋,并以此將天線電壓限制在合理范圍內(nèi)。通過控制放電時(shí)鐘脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)的電荷泄放和電源穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu),根據(jù)負(fù)載變化調(diào)整泄放電流和負(fù)載電流的分配。該電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔,通過電容和開關(guān)實(shí)現(xiàn)了限壓電路、交直流整流電路和電壓調(diào)整電路。工藝依賴小;器件種類少,且MOS管作開關(guān)使用,工藝、溫度偏差對(duì)電源性能影響極小。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
附圖說明
附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第一結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第二結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第三結(jié)構(gòu)圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第四結(jié)構(gòu)圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第五結(jié)構(gòu)圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第六結(jié)構(gòu)圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中電子標(biāo)簽電路的第七結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。除非另有其它明確表示,否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分,而并未排除其它元件或其它組成部分。
在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。
另外,為了更好的說明本發(fā)明,在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,沒有某些具體細(xì)節(jié),本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件未作詳細(xì)描述,以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
除非另有其它明確表示,否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分,而并未排除其它元件或其它組成部分。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,提供了一種電子標(biāo)簽電路,圖1為該電路的結(jié)構(gòu)圖,具體包括:整流調(diào)整電路10、限壓泄放電路20、電源檢測(cè)電路30和穩(wěn)壓電容CL。
參見圖1所示,整流調(diào)整電路10的第一輸入端用于接收第一天線信號(hào)ANT1,第二輸入端用于接收第二天線信號(hào)ANT2,整流調(diào)整電路10的輸出端與限壓泄放電路20的輸入端相連;整流調(diào)整電路10用于將整流后的直流電傳輸至限壓泄放電路20。
限壓泄放電路20的第一控制端用于接收第一天線信號(hào)ANT1,第二控制端用于接收第二天線信號(hào)ANT2,限壓泄放電路20的輸出端與穩(wěn)壓電容CL的第一端相連,穩(wěn)壓電容CL的第二端接地。
電源檢測(cè)電路30的輸入端與穩(wěn)壓電容CL的第一端相連,用于采集輸出電壓VDD,電源檢測(cè)電路30的輸出端與限壓泄放電路20的反饋端相連,用于在輸出電壓VDD大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)向限壓泄放電路20發(fā)送反饋信號(hào);限壓泄放電路20用于根據(jù)反饋信號(hào)、第一天線信號(hào)ANT1和第二天線信號(hào)ANT2對(duì)輸出電壓VDD進(jìn)行降壓處理。
其中,第一天線信號(hào)和第二天線信號(hào)不同時(shí)為高電平。具體的,第一天線信號(hào)和第二天線信號(hào)為電子標(biāo)簽接收到的電壓信號(hào),其具體可以為從讀卡器耦合至電子標(biāo)簽的電壓信號(hào),即整流調(diào)整電路的兩個(gè)輸入端與電子標(biāo)簽天線的兩端相連即可;此時(shí)電子標(biāo)簽耦合的信號(hào)為正弦波,即在半個(gè)周期內(nèi)整流調(diào)整電路的第一輸入端接收正向電壓,在另半個(gè)周期內(nèi)第二輸入端接收正向電壓。
本發(fā)明實(shí)施例中,該電子標(biāo)簽電路工作過程具體如下:整流調(diào)整電路接收到第一天線信號(hào)和第二天線信號(hào)后,將接收到的天線信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電,通過該限壓泄放電路將該直流電傳輸至穩(wěn)壓電容,為穩(wěn)壓電容充電;此時(shí)限壓泄放電路僅僅用于傳輸直流電,電源檢測(cè)電路實(shí)時(shí)采集穩(wěn)壓電容的輸出電壓,當(dāng)輸出電壓高于預(yù)設(shè)閾值時(shí),則電源檢測(cè)電路向限壓泄放電路發(fā)送反饋信號(hào),此時(shí)限壓泄放電路根據(jù)反饋信號(hào)對(duì)穩(wěn)壓電容上存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行泄放,從而降低了輸出電壓。同時(shí),限壓泄放電路也接收第一天線信號(hào)和第二天線信號(hào),從而可以使得限壓泄放電路與整流調(diào)整電路的相位一致,避免二者沖突。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子標(biāo)簽電路,至少包含整流調(diào)整電路、限壓泄放電路和電源檢測(cè)電路,同時(shí)將電源整流調(diào)整電路和限壓泄放電路設(shè)置在同一支路,限壓泄放電路受控于電源檢測(cè)電路,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定,消除了電路競(jìng)爭(zhēng);在輸出電壓過高是可以對(duì)穩(wěn)壓電容存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行泄放,從而保證輸出電壓穩(wěn)定且合理。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,參見圖2所示,整流調(diào)整電路10包括:第一整流晶體管M1a、第二整流晶體管M2a、第三整流晶體管M1b、第四整流晶體管M2b、第一整流電容C1a和第二整流電容C1b。
具體的,第一整流晶體管M1a的輸入端和控制端用于接收第一天線信號(hào)ANT1,第一整流晶體管M1a的輸出端與第二整流晶體管M2a的輸入端相連;第二整流晶體管M2a的控制端用于接收第二天線信號(hào)ANT2,第二整流晶體管M2a的輸出端與第四整流晶體管M2b的輸出端相連;第二整流晶體管M2a的輸出端和第四整流晶體管M2b的輸出端為整流調(diào)整電路10的輸出端,即與限壓泄放電路20的輸入端相連。
第三整流晶體管M1b的輸入端和控制端用于接收第二天線信號(hào)ANT2,第三整流晶體管M1b的輸出端與第四整流晶體管M2b的輸入端相連;第四整流晶體管M2b的控制端用于接收第一天線信號(hào)ANT1。第一整流晶體管M1a的輸出端串接第一整流電容C1a和第二整流電容C1b后與第三整流晶體管M1b的輸出端相連;第一整流電容C1a和第二整流電容C1b的公共端接地。
其中,第一整流晶體管M1a的控制端用于接收第一天線信號(hào)ANT1,該控制端可以直接與第一整流晶體管M1a的輸入端相連,或者與第四整流晶體管M2b的控制端相連。同樣的,第三整流晶體管M1b的控制端可以與第三整流晶體管M1b的輸入端相連,或者與第二整流晶體管M2a的控制端相連。圖2中以第一整流晶體管M1a的輸入端和控制端相連、第三整流晶體管M1b的輸入端和控制端相連為例。
本發(fā)明實(shí)施例中,晶體管具體可以為三極管或場(chǎng)效應(yīng)管。當(dāng)晶體管為三極管時(shí),晶體管的輸入端、控制端、輸出端依次為三極管的集電極、基極、發(fā)射極;當(dāng)晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),晶體管的輸入端、控制端、輸出端依次為場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、柵極、源極。
本發(fā)明實(shí)施例中,該整流調(diào)整電路10用于將交流電整流為直流電并可以調(diào)整直流電電壓,整流調(diào)整電路10的工作過程具體如下:
在第一天線信號(hào)ANT1為高電平時(shí),第一整流晶體管M1a的控制端和第四整流晶體管M2b的控制端為高電平,此時(shí)M1a和M2b導(dǎo)通,M2a和M1b關(guān)斷。此時(shí)第一天線信號(hào)為第一整流電容C1a充電;若第二整流電容C1b上存儲(chǔ)有電荷,則可以通過限壓泄放電路20將C1b中的電荷轉(zhuǎn)移至穩(wěn)壓電容CL,即為穩(wěn)壓電容CL充電。
當(dāng)?shù)诙炀€信號(hào)ANT2為高電平時(shí),此時(shí)第三整流晶體管M1b的控制端和第二整流晶體管M2a的控制端為高電平,即M2a和M1b導(dǎo)通,M1a和M2b關(guān)斷。此時(shí)第一整流電容C1a充電結(jié)束,第二天線信號(hào)ANT2為第二整流電容C1b充電;此時(shí)由于M2a導(dǎo)通,故第一整流電容C1a中存儲(chǔ)的電荷可以轉(zhuǎn)移至穩(wěn)壓電容CL,即為穩(wěn)壓電容CL充電。第一天線信號(hào)ANT1和第二天線信號(hào)ANT2為交變的電壓信號(hào),通過該整流調(diào)整電路即可將該交變的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電,并為穩(wěn)壓電容CL充電。
本發(fā)明實(shí)施例中,整流調(diào)整電路將天線能量通過電容充放電的形式轉(zhuǎn)移到VDD端穩(wěn)壓電容CL上,該電路利用天線電壓信號(hào)ANT1和ANT2控制天線對(duì)C1a和C1b的充電和放電。標(biāo)簽射頻信號(hào)頻率為Fs時(shí),電容轉(zhuǎn)移電荷的等效電流大小為:
Ic1=2*Fs*C1*(Vant-Vth-VDD) (2)
電流Ic1可等效為標(biāo)簽的負(fù)載電流,C1為第一整流電容C1a或第二整流電容C1b的電容值,此處以C1a和C1b的電容值相同為例;Vant為天線電壓,Vth為開啟電壓或閾值電壓。由公式(1)可知,互感M增大則磁場(chǎng)強(qiáng)度增大,大磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)使天線端電壓升高,該電壓升高會(huì)導(dǎo)致天線間電流Ic1增加。同時(shí),標(biāo)簽的負(fù)載電流增加會(huì)使天線端電壓減小。該負(fù)反饋環(huán)路使得天線電壓在設(shè)計(jì)所需的合理范圍內(nèi)。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,參見圖3所示,整流調(diào)整電路10還包括:第一非門N1、第二非門N2、第三非門N3和第四非門N4。具體的,第一非門N1和第二非門N2串接后與第二整流晶體管M2a的控制端相連,第一非門N1的輸入端用于接收第二天線信號(hào)ANT2;第三非門N3和第四非門N4串接后與第四整流晶體管M2b的控制端相連,第三非門N3的輸入端用于接收第一天線信號(hào)ANT1。
本發(fā)明實(shí)施例中,在由兩個(gè)天線信號(hào)ANT1和ANT2控制整流晶體管時(shí),由于原始的天線信號(hào)不一定為方波信號(hào),故控制整流晶體管時(shí)可能存在誤差或錯(cuò)誤,通過串聯(lián)兩個(gè)非門可以將天線信號(hào)轉(zhuǎn)換為較為標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào),可以更好地控制整流晶體管。同時(shí),如上所述,第一整流晶體管M1a的控制端和第三整流晶體管M1b的控制端也可以接收轉(zhuǎn)換后的方波信號(hào),即天線信號(hào)經(jīng)過兩個(gè)非門后再接入M1a和M1b的控制端。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,參見圖4所示,限壓泄放電路20的輸入端與限壓泄放電路20的輸出端內(nèi)部導(dǎo)通,且限壓泄放電路20包括:第一控制晶體管M3a、第二控制晶體管M3b、第一泄放晶體管M4a、第二泄放晶體管M4b、第一泄放電容C2a、第二泄放電容C2b、第一與門A1和第二與門A2。
具體的,第一控制晶體管M3a的輸入端與整流調(diào)整電路10的輸出端相連,第一控制晶體管M3a的輸出端串接第一泄放電容C2a后接地;第一泄放晶體管M4a的輸入端與第一控制晶體管M3a的輸出端相連,第一泄放晶體管M4a的輸出端接地。第二控制晶體管M3b的輸入端與整流調(diào)整電路10的輸出端相連,第二控制晶體管M3b的輸出端串接第二泄放電容C2b后接地;第二泄放晶體管M4b的輸入端與第二控制晶體管M3b的輸出端相連,第二泄放晶體管M4b的輸出端接地。
同時(shí),第一與門A1的第一輸入端用于接收第一天線信號(hào)ANT1,第二輸入端與電源檢測(cè)電路30的輸出端相連,第一與門A1的輸出端與第二控制晶體管M3b的控制端和第一泄放晶體管M4a的控制端相連。第二與門A2的第一輸入端用于接收第二天線信號(hào)ANT2,第二輸入端與電源檢測(cè)電路30的輸出端相連,第二與門A2的輸出端與第一控制晶體管M3a的控制端和第二泄放晶體管M4b的控制端相連。
如上所示,本發(fā)明實(shí)施例中,晶體管具體可以為三極管或場(chǎng)效應(yīng)管。當(dāng)晶體管為三極管時(shí),晶體管的輸入端、控制端、輸出端依次為三極管的集電極、基極、發(fā)射極;當(dāng)晶體管為場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),晶體管的輸入端、控制端、輸出端依次為場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、柵極、源極。該限壓泄放電路的工作過程具體如下:
當(dāng)電源檢測(cè)電路30不輸出反饋信號(hào)時(shí),兩個(gè)與門A1和A2均不工作,即晶體管M3a、M3b、M4a和M4b均處于關(guān)斷狀態(tài),即限壓泄放電路20不工作。此時(shí)由于限壓泄放電路20的輸入端與限壓泄放電路20的輸出端內(nèi)部導(dǎo)通,即限壓泄放電路相當(dāng)于一根導(dǎo)線。
當(dāng)電源檢測(cè)電路30輸出反饋信號(hào)時(shí),該反饋信號(hào)為高電平信號(hào)。此時(shí):
當(dāng)?shù)谝惶炀€信號(hào)ANT1為高電平時(shí),第一與門A1輸出高電平,即M3b和M4a導(dǎo)通,M3a和M4b關(guān)斷。此時(shí)由于M3b導(dǎo)通,穩(wěn)壓電容CL中存儲(chǔ)的電荷可以轉(zhuǎn)移至第二泄放電容C2b;此時(shí)若第一泄放電容C2a中存有電荷,則可以通過M4a對(duì)電荷進(jìn)行泄放。
當(dāng)?shù)诙炀€信號(hào)ANT2為高電平時(shí),第二與門A2輸出高電平,此時(shí)M3b和M4a關(guān)斷,M3a和M4b導(dǎo)通。此時(shí),穩(wěn)壓電容CL中存儲(chǔ)的電荷可以轉(zhuǎn)移至第一泄放電容C2a;同時(shí),由于M4b導(dǎo)通,第二泄放電容C2b中存儲(chǔ)的電荷可以通過M4b進(jìn)行泄放。
具體的,當(dāng)電子標(biāo)簽射頻信號(hào)頻率為Fs時(shí),電容搬移電荷的頻率為2*Fs,泄放電容的最大電流泄放能力:
Ic2,max=2*Fs*C2*VDD
其中,C2為第一泄放電容或第二泄放電容的電容值,上式中以第一泄放電容和第二泄放電容的電容值相等為例說明。通過電源檢測(cè)電路的輸出實(shí)現(xiàn)限壓泄放電路時(shí)鐘的門控,當(dāng)電源電壓大于放電閾值時(shí)通過泄放電容對(duì)地放電;當(dāng)電壓小于充電閾值時(shí)停止泄放電容對(duì)地放電。通過控制泄放電流可保證VDD電壓在所需范圍內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的電子標(biāo)簽電路,通過限壓泄放電路中的泄放電容與穩(wěn)壓電容CL之間的電荷分享和轉(zhuǎn)移從而可以調(diào)整天線到地的泄放電流,通過調(diào)整該泄放電流形成負(fù)反饋將天線電壓限制到合理值。同時(shí)通過整流調(diào)整電路中的整流電容與穩(wěn)壓電容CL之間的電荷分享和轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)提供電源電壓VDD。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,參見圖5所示,限壓泄放電路還包括:第一非門N1、第二非門N2、第三非門N3和第四非門N4。其中,第一非門N1和第二非門N2串接后與第二與門A2的第一輸入端相連,第一非門N1的輸入端用于接收第二天線信號(hào)ANT2;第三非門N3和第四非門N4串接后與第一與門A1的第一輸入端相連,第三非門N3的輸入端用于接收第一天線信號(hào)ANT1。由于整流調(diào)整電路10也可以設(shè)置四個(gè)非門來對(duì)天線信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,圖5中以整流調(diào)整電路和限壓泄放電路20共用四個(gè)非門為例。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,參見圖6所示,電源檢測(cè)電路30包括:比較器COM、第一電阻R1和第二電阻R2。其中,第一電阻R1的一端與穩(wěn)壓電容CL的第一端相連,第一電阻R1另一端串接第二電阻R2后接地;比較器COM第一輸入端與第一電阻R1和第二電阻R2的公共端相連,比較器COM的第二輸入端用于接收參考電壓VREF;比較器COM的輸出端與限壓泄放電路20的反饋端相連。比較器COM用于在第一輸入端采集到的電壓大于參考電壓VREF時(shí)輸出反饋信號(hào)。
可選的,在比較器COM的第一輸入端為負(fù)輸入端、比較器COM的第二輸入端為正輸入端時(shí),參見圖7所示,電源檢測(cè)電路30還包括:第五非門N5。具體的,比較器COM的輸出端與第五非門N5的輸入端相連,第五非門N5的輸出端與限壓泄放電路20的反饋端相連;比較器COM的第一輸入端為負(fù)輸入端,比較器COM的第二輸入端為正輸入端。此時(shí),當(dāng)COM的第一輸入端采集的電壓大于參考電壓VREF時(shí),由于正輸入端接收參考電壓,故此時(shí)比較器COM輸出低電平,在經(jīng)過第五非門后輸出高電平。該第五非門在保證檢測(cè)邏輯正確的同時(shí),對(duì)比較器輸出的信號(hào)進(jìn)行方波化處理,使得反饋信號(hào)更規(guī)范。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,參見圖7所示,比較器COM為磁滯比較器,即具有磁滯特性的比較器。此時(shí),磁滯比較器根據(jù)輸出電壓VDD的分壓和參考電壓VREF之間的大小關(guān)系判斷是否需要對(duì)CL放電。設(shè)磁滯比較器輸出的向上翻轉(zhuǎn)磁滯電壓和向下翻轉(zhuǎn)磁滯電壓分別為VM+和VM-,則:
當(dāng)時(shí)(R1和R2分別為第一電阻和第二電阻的阻值),此時(shí)輸出電壓VDD過高,需要進(jìn)行泄放處理,即電源檢測(cè)電路輸出反饋信號(hào)。當(dāng)時(shí),此時(shí)需要提高輸出電壓VDD,即限壓泄放電路停止工作,由整流調(diào)整電路為CL充電。因此,在天線信號(hào)足夠時(shí),電子標(biāo)簽電路輸出電壓VDD的電壓值的范圍可以保持為:
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子標(biāo)簽電路,至少包含整流調(diào)整電路、限壓泄放電路和電源檢測(cè)電路,同時(shí)將電源整流調(diào)整電路和限壓泄放電路設(shè)置在同一支路,限壓泄放電路受控于電源檢測(cè)電路,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定,消除了電路競(jìng)爭(zhēng);在輸出電壓過高是可以對(duì)穩(wěn)壓電容存儲(chǔ)的電荷進(jìn)行泄放,從而保證輸出電壓穩(wěn)定且合理。通過限壓泄放電路中的泄放電容與穩(wěn)壓電容CL之間的電荷分享和轉(zhuǎn)移從而可以調(diào)整天線到地的泄放電流,通過調(diào)整該泄放電流形成負(fù)反饋將天線電壓限制到合理值。同時(shí)通過整流調(diào)整電路中的整流電容與穩(wěn)壓電容CL之間的電荷分享和轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)提供電源電壓VDD。限壓泄放電路利用電容電荷充放電特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽電流隨場(chǎng)強(qiáng)的正向變化,形成對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的負(fù)反饋,并以此將天線電壓限制在合理范圍內(nèi)。通過控制放電時(shí)鐘脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)的電荷泄放和電源穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu),根據(jù)負(fù)載變化調(diào)整泄放電流和負(fù)載電流的分配。該電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔,通過電容和開關(guān)實(shí)現(xiàn)了限壓電路、交直流整流電路和電壓調(diào)整電路。工藝依賴?。黄骷N類少,且MOS管作開關(guān)使用,工藝、溫度偏差對(duì)電源性能影響極小。
以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下,即可以理解并實(shí)施。
通過以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件?;谶@樣的理解,上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,如ROM/RAM、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式,并且很顯然,根據(jù)上述教導(dǎo),可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。