13.56MHz射频识别读卡器芯片接收子系统的设计与实现
射频识别技术作为一种极具发展潜力的无线识别技术,由于其非接触、读写距离远等优点,已经广泛应用在物流、交通、防伪、跟踪以及资产管理等领域。随着芯片制造工艺的进步以及生产成本的不断降低,射频识别技术的应用将会越来越广泛。简单的射频识别系统由读卡器和标签组成,出于成本考虑,标签的设计不宜太复杂,这就要求读卡器需要具有良好的性能及稳定性。读卡器芯片接收子系统是读卡器芯片的关键模块,接收子系统的设计优劣将直接决定读卡器芯片的性能,因此对接收子系统的研究具有较大意义。 本文首先介绍了射频识别技术在国内外的发展状况,然后对读卡器系统的工作原理,特别是电感耦合、谐振以及负载调制技术进行了分析,并根据读卡器的功能需求给出了接收子系统的结构框架。根据新的设计结构框架,重点考虑接收子系统的多协议兼容性以及如何提高接收子系统的灵敏度,并以此为前提设计接收子系统的带隙基准电路、包络检波电路、滤波放大电路以及比较整形电路。通过对各模块进行仿真,验证设计的正确性。同时对于接收子系统的数字部分给出了设计方法以及结构,并对设计过程中采用的低功耗以及可靠性关键技术进行了介绍。最后给出芯片设计版图以及仿真结果。本文的电路设计和仿真采用SMIC0.35um EE工艺,各工艺角下的仿真结果表明接收子系统的设计可以兼容ISO/IEC14443A、ISO/IEC14443B以及ISO/IEC15693三种协议并实现对调制电压差低至100mV的接收信号进行解调的功能。
射频识别;读卡器;芯片接收子系统;电路设计
华中科技大学
硕士
微电子学与固体电子学
邹雪城
2012
中文
TP391.4
68
2012-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）