BR102012017358B1

BR102012017358B1 - radio frequency signal detector circuit for semi-passive rfid tags and method for detecting a radio frequency signal for semi-passive rfid tags

Info

Publication number: BR102012017358B1
Application number: BR102012017358-1A
Authority: BR
Inventors: Laurent Courcelle; Rafael Santiago Cantalice; Egas Carvalho Henes Neto
Original assignee: Centro Nacional De Tecnologia Eletrônica Avançada S.A
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2020-12-29
Also published as: WO2014008569A2; WO2014008569A3; BR102012017358A2

Abstract

CIRCUITO DETECTOR DE SINAL DE RADIOFREQUÊNCIA PARA ETIQUETAS RFID SEMI-PASSIVAS que detecta a presença de um sinal de radiofrequência emitido pelo reitor. O circuito tem aplicações em etiquetas RFID semi-passivas , ou seja, circuitos que são desativados na ausência de sinal de radiofrequência e ativados para realizarem comunicação com o leitor quando um sinal de radiofrequência é detectado. O circuito é composto de dosi detectores de envoltória, um dos detectores detecta a envoltória superior e outro detecta a envoltória inferior. As envoltórias superior e inferior são comparadas através de um circuito comparador que possui um limiar de sensibilidade, de modo que sempre que houver diferença entre as envolutórias superior e inferior maior que limiar de sensibilidade do comparador, o sinal de radiofrequência é detectado.RADIOFREQUENCY SIGNAL CIRCUIT FOR SEMI-PASSIVE RFID LABELS that detects the presence of a radio frequency signal emitted by the dean. The circuit has applications on semi-passive RFID tags, that is, circuits that are deactivated in the absence of a radio frequency signal and activated to communicate with the reader when a radio frequency signal is detected. The circuit consists of two envelope detectors, one of which detects the upper envelope and the other detects the lower envelope. The upper and lower envelopes are compared using a comparator circuit that has a sensitivity threshold, so that whenever there is a difference between the upper and lower envelopes greater than the sensitivity threshold of the comparator, the radio frequency signal is detected.

Description

Technological sector of the invention

[01] A presente invenção de um “Circuito Detector de Sinal de Radiofrequência para Etiquetas RFID (de Radio Frequency Identification, Identificação por Radiofrequência, em inglês) Semi-Passivas” se aplica na área de comércio e serviços onde existe a necessidade de etiquetamento de bens e requisições de serviços.[01] The present invention of a “Radio Frequency Signal Detector Circuit for RFID Tags (of Radio Frequency Identification, in English) Semi-Passive” applies to the area of commerce and services where there is a need for labeling of goods and service requests.

State of the art

[02] O comércio de bens e serviços tem se baseado cada vez mais nos chamados etiquetamentos e leitura eletrônica de dados sobre os bens e serviços sendo comercializados. Um exemplo disso são as etiquetas contendo código de barras, que permitem o acesso de informações sobre o produto em um banco de dados, dando acesso a outras informações tais como preço, peso, quantidade disponível em estoque, etc.[02] Trade in goods and services has increasingly been based on so-called labeling and electronic reading of data on goods and services being traded. An example of this are labels containing bar codes, which allow access to information about the product in a database, giving access to other information such as price, weight, quantity available in stock, etc.

[03] Com o intuito de fornecer alternativas mais abrangentes, os códigos de barra estão sendo substituídos pela tecnologia RFID, incluindo etiquetas, leitores, etc. Uma vantagem a ser destacada no uso de etiquetas RFID é que as informações podem ser armazenadas e reescritas na própria etiqueta. Além disso, as etiquetas não necessitam estar corretamente posicionadas frente a um leitor ótico, como ocorre em etiquetas de código de barras.[03] In order to provide more comprehensive alternatives, bar codes are being replaced by RFID technology, including tags, readers, etc. An advantage to be highlighted when using RFID tags is that the information can be stored and rewritten on the tag itself. In addition, the labels do not need to be correctly positioned in front of an optical reader, as is the case with barcode labels.

[04] Atualmente, grande parte das etiquetas RFID no mercado é passiva. A tecnologia RFID passiva não utiliza bateria, isto é, a etiqueta extrai do campo eletromagnético fornecido pelo leitor a energia necessária para energizar seus circuitos. Nesse caso, se os circuitos da etiqueta possuem baixo consumo de energia, a etiqueta poderá operar a longas distâncias do leitor. Essa característica importante, adicionada ao baixo custo, torna a tecnologia RFID passiva como a mais adequada para a maioria das aplicações RFID.[04] Currently, most RFID tags on the market are passive. Passive RFID technology does not use a battery, that is, the tag extracts from the electromagnetic field provided by the reader the energy necessary to energize its circuits. In this case, if the label circuits have low power consumption, the label can operate over long distances from the reader. This important feature, added to the low cost, makes passive RFID technology the most suitable for most RFID applications.

[05] Embora etiquetas RFID passivas sejam adequadas para muitas aplicações, existem muitos casos onde uma distância maior de comunicação em relação ao leitor e adicionais recursos como criptografia são requisitos. Ao adicionar mais recursos à etiqueta, como criptografia, por exemplo, o consumo de energia aumenta, diminuindo assim a distância máxima de operação da etiqueta em relação ao leitor. Nesses casos, a tecnologia RFID semi-passiva é geralmente utilizada. Essa classe de etiquetas RFID utiliza uma bateria para alimentar os circuitos da etiqueta, porém explora o mecanismo de backscaterring, para efetuar a comunicação da etiqueta para o leitor, assim como as etiquetas passivas. Com isso, as etiquetas semi-passivas possibilitam o uso de recursos adicionais sem limitar a distância de comunicação com o leitor, uma vez que a energia fornecida para a etiqueta vem da bateria. Um bom exemplo de aplicação da tecnologia RFID semi-passiva é a identificação veicular. Protocolos de comunicação já existentes ou em desenvolvimento para esse tipo de aplicação utilizam criptografia. Outra característica dessa aplicação é o fato de a etiqueta, que estaria em estado inativo, ativar-se de uma forma rápida quando a etiqueta estiver na região do leitor.[05] Although passive RFID tags are suitable for many applications, there are many cases where a greater communication distance from the reader and additional features such as encryption are requirements. When adding more features to the tag, such as encryption, for example, energy consumption increases, thus decreasing the maximum operating distance of the tag in relation to the reader. In such cases, semi-passive RFID technology is generally used. This class of RFID tags uses a battery to power the tag circuits, but it exploits the backscaterring mechanism to communicate the tag to the reader, as well as passive tags. With this, the semi-passive tags allow the use of additional resources without limiting the communication distance with the reader, since the energy supplied to the tag comes from the battery. A good example of the application of semi-passive RFID technology is vehicle identification. Communication protocols that already exist or are under development for this type of application use cryptography. Another feature of this application is the fact that the tag, which would be in an inactive state, activates quickly when the tag is in the reader's region.

[06] Uma propriedade importante das etiquetas RFID semi- passivas é a capacidade de consumirem energia da bateria apenas quando necessário, ou seja, quando estão em uma região de campo eletromagnético e em comunicação com o leitor. Essa propriedade importante é devido à vida útil da bateria, que seria drasticamente reduzida caso a etiqueta estivesse sempre ativada.[06] An important property of semi-passive RFID tags is the ability to consume battery power only when necessary, that is, when they are in an electromagnetic field region and in communication with the reader. This important property is due to the battery life, which would be drastically reduced if the tag was always activated.

[07] Em geral, para o efetivo funcionamento das etiquetas RFID, são necessários circuitos eletrônicos detectores de sinal de radiofrequência. Tais circuitos para detecção de sinal de radiofrequência em etiquetas RFID já existem e são amplamente utilizados no mercado de microeletrônica. Dentre as abordagens existentes podemos citar três tipos de circuitos conhecidos e frequentemente utilizados.[07] In general, for the effective functioning of RFID tags, electronic circuits detecting radiofrequency signals are required. Such circuits for detecting radio frequency signals on RFID tags already exist and are widely used in the microelectronics market. Among the existing approaches we can mention three types of known and frequently used circuits.

[08] Uma primeira classe de circuitos utiliza a amplificação do sinal de radiofrequência com o uso de dispositivos ativos como um circuito amplificador. Nesse caso, a detecção é realizada após a amplificação do sinal, e não diretamente do sinal de entrada captado pela antena. Embora soluções de detectores com estágio de amplificação tenham um ganho significativo quanto à sensibilidade, a amplificação gera um consumo adicional ao circuito, sendo esse consumo muito significativo quando a frequência do sinal é alta, como por exemplo, a faixa de frequências UHF (de Ultra-High Frequency).[08] A first class of circuits uses the amplification of the radio frequency signal with the use of active devices such as an amplifier circuit. In this case, the detection is performed after the signal amplification, and not directly from the input signal captured by the antenna. Although detector solutions with amplification stage have a significant gain in sensitivity, amplification generates additional consumption to the circuit, this consumption being very significant when the signal frequency is high, such as the UHF frequency range (from Ultra -High Frequency).

[09] Uma segunda classe pode ser gerada a partir da primeira classe apresentada acima, onde uma otimização pode ser feita a fim de ter um consumo de potência bem menor da bateria. Nessa solução, o circuito amplificador é ativado e desativado periodicamente através de um ciclo de trabalho de um sinal de saída de um oscilador. Por exemplo, se o ciclo de trabalho for um por cento (1%) do período, o consumo total do amplificador será 100 vezes menor do que a solução original. Dessa forma, a cada ciclo que o amplificador é ativado a detecção pode ser ativada se a etiqueta estiver em uma região de campo eletromagnético. Essa solução apresenta latência no sentido em que o tempo de resposta está vinculado com o período do oscilador. Isso se torna um problema quando o sistema no qual o detector de sinal de radiofrequência está inserido deve fornecer uma resposta rápida. Além disso, essa solução exige o uso de um oscilador bem como um controle do ciclo de trabalho, deixando a solução mais complexa.[09] A second class can be generated from the first class presented above, where an optimization can be made in order to have a much lower power consumption of the battery. In this solution, the amplifier circuit is activated and deactivated periodically through a duty cycle of an oscillator output signal. For example, if the duty cycle is one percent (1%) of the period, the amplifier's total consumption will be 100 times less than the original solution. Thus, with each cycle that the amplifier is activated, the detection can be activated if the tag is in a region of electromagnetic field. This solution has latency in the sense that the response time is linked to the period of the oscillator. This becomes a problem when the system in which the radio frequency detector is inserted must provide a quick response. In addition, this solution requires the use of an oscillator as well as a duty cycle control, making the solution more complex.

[010] Uma terceira classe utiliza a multiplicação de tensão para realizar a detecção. A multiplicação de tensão é realizada por um circuito multiplicador de tensão, também chamado charge-pump, em inglês, que realiza a multiplicação do sinal de radiofrequência periódico da antena da etiqueta por um fator de multiplicação, gerando assim um sinal de tensão de corrente contínua na saída do multiplicador de tensão que é resultado da multiplicação da tensão de entrada na antena da etiqueta (sinal de radiofrequência) e do fator de multiplicação. A detecção do sinal de radiofrequência se dá através do sinal de saída do multiplicador à medida que este atinge um nível de tensão necessário para que os demais circuitos da etiqueta sejam ativados. Embora essa topologia seja amplamente usada, existe uma limitação relevante desde que uma representativa quantia de energia é perdida no processo de multiplicação, limitando assim a sensibilidade da etiqueta, pois níveis maiores de potência disponível na entrada do circuito detector de sinal de radiofrequência são necessários para que a detecção seja realizada.[010] A third class uses voltage multiplication to perform detection. Voltage multiplication is carried out by a voltage multiplier circuit, also called charge-pump, in English, which multiplies the periodic radio frequency signal from the tag antenna by a multiplication factor, thus generating a DC voltage signal. at the output of the voltage multiplier which is the result of multiplying the input voltage at the label antenna (radio frequency signal) and the multiplication factor. The detection of the radio frequency signal takes place through the output signal of the multiplier as it reaches a voltage level necessary for the other circuits of the label to be activated. Although this topology is widely used, there is a relevant limitation since a representative amount of energy is lost in the multiplication process, thus limiting the sensitivity of the label, as higher levels of available power at the input of the radio frequency detector circuit are required to detection is performed.

News and objectives of the invention

[011] O presente invento consiste num circuito eletrônico detector de sinal de radiofrequência que pode ser implementado em etiquetas RFID semi-passivas. Desse modo, esse circuito detecta com alta sensibilidade e rapidez a presença da etiqueta em regiões de campo eletromagnético, e ativa os demais circuitos da etiqueta para efetuarem a comunicação com o leitor.[011] The present invention consists of an electronic radio frequency signal detector circuit that can be implemented on semi-passive RFID tags. In this way, this circuit detects with high sensitivity and speed the presence of the tag in regions of electromagnetic field, and activates the other circuits of the tag to communicate with the reader.

[012] Para esse tipo de circuito, uma sensibilidade alta é desejada, já que o circuito detector de sinal de radiofrequência é um dos circuitos limitantes da etiqueta quanto à sensibilidade. Desse modo, uma alta sensibilidade desse circuito representaria a etiqueta operando com menores níveis de potência disponível e, em outras palavras, a distâncias maiores do leitor.[012] For this type of circuit, a high sensitivity is desired, since the radiofrequency signal detector circuit is one of the label's limiting circuits regarding sensitivity. Thus, a high sensitivity of this circuit would represent the label operating at lower levels of available power and, in other words, at greater distances from the reader.

[013] A invenção apresenta várias características distintivas. O circuito detector de sinal de radiofrequência não possui estágio de amplificação ou multiplicação de tensão. A presente invenção utiliza um deslocador de tensão, que com o auxílio da bateria gera um sinal periódico deslocado a partir do sinal de radiofrequência na entrada do detector. Através do sinal periódico deslocado gerado, são extraídas (detectadas) as duas envoltórias, a envoltória superior e a envoltória inferior. Assim, a envoltória superior segue o valor superior máximo do sinal deslocado, enquanto que a envoltória inferior segue o valor inferior mínimo do sinal deslocado. Considerando que ambas as envoltórias superior e inferior possuem o mesmo valor quando a etiqueta não está em uma região de campo eletromagnético, uma diferença entre esses dois valores ocorre quando a etiqueta está em uma região de campo eletromagnético. Os sinais de envoltória superior e envoltória inferior são comparados através de um circuito comparador de tensão. Esse comparador de tensão é projetado para possuir um limiar de sensibilidade, de modo que se a diferença entre as duas envoltórias for maior que o limiar de sensibilidade do comparador, o comparador tem a sua saída invertida e o circuito detector de sinal de radiofrequência detecta o sinal de radiofrequência na sua entrada.[013] The invention has several distinctive features. The radio frequency signal detector circuit does not have a voltage amplification or multiplication stage. The present invention uses a voltage shifter, which with the aid of the battery generates a periodic signal displaced from the radio frequency signal at the detector input. Through the periodic displaced signal generated, the two envelopes, the upper envelope and the lower envelope, are extracted (detected). Thus, the upper envelope follows the maximum upper value of the displaced signal, while the lower envelope follows the minimum lower value of the displaced signal. Considering that both the upper and lower envelopes have the same value when the label is not in an electromagnetic field region, a difference between these two values occurs when the label is in an electromagnetic field region. The upper and lower envelope signals are compared using a voltage comparator circuit. This voltage comparator is designed to have a sensitivity threshold, so that if the difference between the two wraps is greater than the sensitivity threshold of the comparator, the comparator has its output inverted and the radio frequency signal detector circuit detects the radio frequency signal at its entrance.

[014] A seguir serão discutidas as vantagens da invenção e como elas são derivadas a partir de suas características inovadoras. A primeira vantagem da invenção é o baixo consumo. Mesmo com o comparador e mais alguns circuitos auxiliares mantidos em operação independente da presença de sinal de radiofrequência, o consumo desse bloco torna-se praticamente desprezível, uma vez que correntes elétricas na ordem de nano-Ampéres são suficientes para manter esses circuitos funcionando. A segunda vantagem é com relação à alta sensibilidade. Como as envoltórias extraídas (detectadas) do sinal periódico deslocado são muito próximas dos valores de pico (amplitude) desse sinal, qualquer sinal de radiofrequência com amplitude levemente superior ao limiar de sensibilidade projetado do comparador será detectado, o que deixa o circuito com uma alta sensibilidade. A terceira vantagem é com relação à área do circuito dentro da etiqueta, onde poucos dispositivos são utilizados para compor a invenção.[014] Next, the advantages of the invention and how they are derived from its innovative characteristics will be discussed. The first advantage of the invention is low consumption. Even with the comparator and some auxiliary circuits kept in operation regardless of the presence of a radio frequency signal, the consumption of this block becomes practically negligible, since electrical currents in the order of nano-amperes are sufficient to keep these circuits working. The second advantage is in relation to the high sensitivity. As the envelopes extracted (detected) from the displaced periodic signal are very close to the peak values (amplitude) of that signal, any radio frequency signal with amplitude slightly higher than the projected sensitivity threshold of the comparator will be detected, which leaves the circuit with a high sensitivity. The third advantage is in relation to the circuit area within the label, where few devices are used to compose the invention.

Description of the attached drawings

[015] A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será descrita de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que a ilustram e subsidiam abaixo listados:[015] In order for the present invention to be fully understood and carried out by any technician in this technological sector, it will be described in a clear, concise and sufficient manner, based on the attached drawings, which illustrate and subsidize the ones listed below :

[016] A Figura 1 ilustra um sinal de radiofrequência captado por uma antena.[016] Figure 1 illustrates a radio frequency signal picked up by an antenna.

[017] A Figura 2 apresenta o sinal de radiofrequência captado na antena após sofrer um deslocamento de nível.[017] Figure 2 shows the radio frequency signal captured in the antenna after undergoing a level shift.

[018] A Figura 3 apresenta a envoltória superior deslocada do sinal deslocado.[018] Figure 3 shows the displaced upper envelope of the displaced signal.

[019] A Figura 4 representa a envoltória inferior deslocada do sinal deslocado.[019] Figure 4 represents the displaced bottom envelope of the displaced signal.

[020] A Figura 5 mostra a envoltória superior deslocada e os instantes de início e término em que a mesma é detectada.[020] Figure 5 shows the displaced upper envelope and the start and end times when it is detected.

[021] A Figura 6 mostra a envoltória inferior deslocada e os instantes de início e término em que a mesma é detectada.[021] Figure 6 shows the displaced lower envelope and the start and end times when it is detected.

[022] A Figura 7 ilustra uma forma de onda resultante da comparação entre a envoltória superior deslocada e a envoltória inferior deslocada.[022] Figure 7 illustrates a waveform resulting from the comparison between the displaced upper envelope and the displaced lower envelope.

[023] A Figura 8 ilustra uma forma de onda resultante da comparação entre a envoltória superior deslocada e a envoltória inferior deslocada[023] Figure 8 illustrates a waveform resulting from the comparison between the displaced upper envelope and the displaced lower envelope.

[024] A Figura 9 apresenta um circuito completo para fazer detecção de sinal de radiofrequência.[024] Figure 9 shows a complete circuit for detecting radio frequency signals.

[025] A Figura 10 apresenta uma configuração possível para o detector de envoltória inferior (0926).[025] Figure 10 shows a possible configuration for the lower envelope detector (0926).

[026] A Figura 11 apresenta uma configuração possível para o detector de envoltória superior (0925).[026] Figure 11 shows a possible configuration for the upper envelope detector (0925).

[027] A Figura 12 apresenta o detector de envoltória inferior (0926).[027] Figure 12 shows the lower envelope detector (0926).

[028] A Figura 13 apresenta o circuito deslocador do nível de tensão.[028] Figure 13 shows the voltage level displacement circuit.

[029] A Figura 14 apresenta o circuito comparador.[029] Figure 14 shows the comparator circuit.

[030] A Figura 15 apresenta uma configuração alternativa para o circuito detector de sinal de radiofrequência com dois deslocadores de nível de tensão.[030] Figure 15 shows an alternative configuration for the radio frequency signal detector circuit with two voltage level shifters.

[031] A Figura 16 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 15.[031] Figure 16 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radiofrequency signal detector circuit, the configuration of which is shown in figure 15.

[032] A Figura 17 apresenta uma configuração para o circuito detector de sinal de radiofrequência com implementação apenas do detector de envoltória superior.[032] Figure 17 shows a configuration for the radiofrequency signal detector circuit with implementation of the upper envelope detector only.

[033] A Figura 18 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 17.[033] Figure 18 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radiofrequency signal detector circuit, the configuration of which is shown in figure 17.

[034] A Figura 19 apresenta uma configuração para o circuito detector de sinal de radiofrequência com implementação apenas do detector de envoltória inferior.[034] Figure 19 presents a configuration for the radio frequency signal detector circuit with implementation of the lower envelope detector only.

[035] A Figura 20 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 19.[035] Figure 20 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radio frequency signal detector circuit, the configuration of which is shown in figure 19.

[036] A Figura 21 apresenta uma configuração do circuito detector de sinal de radiofrequência sem o circuito deslocador de tensão.[036] Figure 21 shows a configuration of the radio frequency signal detector circuit without the voltage shifting circuit.

Detailed description of the invention

[037] Em síntese, existem instantes de tempo em que um sinal de radiofrequência é captado, o que é representado através de um sinal periódico (0101) ao longo do tempo. Ainda existem instantes de tempo em que nenhum sinal de radiofrequência é captado, o que é representado através de um sinal que não varia (0102) ao longo do tempo e fica constante em zero Volt (0V). Os sinais captados são apresentados em referência a um eixo de tensão (0103) e um eixo de tempo (0104). Quando o sinal não varia (0102), o sinal é sobreposto ao eixo do tempo (0104). Quando o sinal é periódico (0101), a variação se dá entre um valor superior máximo (0105) e um valor inferior mínimo (0106).[037] In summary, there are moments of time when a radio frequency signal is captured, which is represented by a periodic signal (0101) over time. There are still moments of time when no radio frequency signal is captured, which is represented by a signal that does not vary (0102) over time and remains constant at zero Volt (0V). The signals captured are presented in reference to a voltage axis (0103) and a time axis (0104). When the signal does not vary (0102), the signal is superimposed on the time axis (0104). When the signal is periodic (0101), the variation is between a maximum upper value (0105) and a minimum lower value (0106).

[038] Conforme ilustrado na Figura 2, é apresentado o sinal de radiofrequência captado na antena após sofrer um deslocamento de nível. O deslocamento de nível é realizado para garantir um nível de polarização mais adequado aos circuitos que implementam a invenção, como por exemplo, o circuito comparador. Existem instantes de tempo em que um sinal de radiofrequência é captado, o que é representado através de um sinal deslocado periódico (0207). Existem instantes de tempo em que nenhum sinal de radiofrequência é captado, o que é representado através de um sinal deslocado que não varia (0208) ao longo do tempo e fica constante no valor de tensão do deslocamento aplicado (0211). Os sinais de radiofrequência captados e deslocados são apresentados em referência a um eixo de tensão (0203) e um eixo de tempo (0204). Quando o sinal deslocado não varia (0208), o sinal deslocado é sobreposto ao valor de tensão do deslocamento aplicado (0211). Quando o sinal deslocado é periódico (0207), a variação se dá entre um valor superior máximo deslocado (0209) e um valor inferior mínimo deslocado (0210).[038] As shown in Figure 2, the radio frequency signal captured in the antenna is displayed after undergoing a level shift. The level shift is carried out to ensure a more appropriate level of polarization to the circuits implementing the invention, such as, for example, the comparator circuit. There are times when a radio frequency signal is picked up, which is represented by a periodic shifted signal (0207). There are times when no radio frequency signal is captured, which is represented by a displaced signal that does not vary (0208) over time and remains constant in the applied displacement voltage value (0211). The captured and displaced radio frequency signals are shown with reference to a voltage axis (0203) and a time axis (0204). When the displaced signal does not vary (0208), the displaced signal is superimposed on the applied displacement voltage value (0211). When the displaced signal is periodic (0207), the variation occurs between a maximum displaced upper value (0209) and a displaced lower minimum value (0210).

[039] A Figura 3 apresenta a proposta de que a envoltória superior é deslocada (0312) do sinal deslocado. A envoltória superior deslocada (0312) é igual ao sinal deslocado que não varia (0308) quando não há variação do sinal (0308). A envoltória superior deslocada (0312) tende ao valor superior máximo deslocado (0309) quando o sinal deslocado é periódico (0307). Outra alternativa proposta é envoltória inferior deslocada (0413) do sinal deslocado, conforme representado na figura 4. A envoltória inferior deslocada (0413) é igual ao sinal deslocado que não varia (0408) quando não há variação do sinal (0408). A envoltória inferior deslocada (0413) tende ao valor inferior mínimo deslocado (0410) quando o sinal deslocado é periódico (0407).[039] Figure 3 presents the proposal that the upper envelope is displaced (0312) from the displaced signal. The displaced upper envelope (0312) is equal to the displaced signal that does not vary (0308) when there is no variation in the signal (0308). The displaced upper envelope (0312) tends to the displaced maximum upper value (0309) when the displaced signal is periodic (0307). Another proposed alternative is the displaced lower envelope (0413) of the displaced signal, as shown in figure 4. The displaced lower envelope (0413) is the same as the displaced signal that does not vary (0408) when there is no variation in the signal (0408). The displaced lower envelope (0413) tends to the displaced minimum lower value (0410) when the displaced signal is periodic (0407).

[040] A Figura 5 mostra a envoltória superior deslocada (0512), ilustrando o instante de tempo (0514) para o qual a envoltória superior deslocada (0512) começa a ser detectada na presença do sinal deslocado periódico (0507) e o instante de tempo (0515) para o qual a envoltória superior deslocada (0512) termina de ser detectada na ausência do sinal deslocado periódico (0508). Já a Figura 6 representa a envoltória inferior deslocada (0613), ilustrando o instante de tempo (0614) para o qual a envoltória inferior deslocada (0613) começa a ser detectada na presença do sinal deslocado periódico (0607) e o instante de tempo (0615) para o qual a envoltória inferior deslocada (0613) termina de ser detectada na ausência do sinal deslocado periódico (0608).[040] Figure 5 shows the displaced upper envelope (0512), illustrating the time point (0514) for which the displaced upper envelope (0512) begins to be detected in the presence of the periodic displaced signal (0507) and the instant of time (0515) for which the displaced upper envelope (0512) finishes being detected in the absence of the periodic displaced signal (0508). Figure 6 represents the displaced lower envelope (0613), illustrating the time instant (0614) for which the displaced lower envelope (0613) starts to be detected in the presence of the periodic displaced signal (0607) and the time instant ( 0615) for which the displaced lower envelope (0613) has just been detected in the absence of the periodic displaced signal (0608).

[041] A Figura 7 ilustra uma forma de onda (0716) resultante da comparação entre a envoltória superior deslocada (0712) e a envoltória inferior deslocada (0713). A comparação assume dois valores diferentes de tensão ao longo do tempo. No instante de tempo (0717) para o qual a diferença entre os valores dos sinais de envoltória superior deslocada (0712) e de envoltória inferior deslocada (0713) é maior que o limiar de sensibilidade (0718), a tensão de comparação (0716) assume um valor de tensão indicando a detecção (0719) do sinal de radiofrequência. No instante de tempo (0720) para o qual a diferença entre os valores dos sinais de envoltória superior deslocada (0712) e de envoltória inferior deslocada (0713) é menor que o limiar de sensibilidade (0718), a tensão de comparação (0716) assume um valor de tensão indicando a não-detecção (0721) do sinal de radiofrequência. A geração do limiar de sensibilidade (0718) pode ser realizada através de um circuito comparador que é projetado de forma desbalanceada, o que será melhor explicado nesse relatório descritivo.[041] Figure 7 illustrates a waveform (0716) resulting from the comparison between the displaced upper envelope (0712) and the displaced lower envelope (0713). The comparison assumes two different voltage values over time. At the time point (0717) for which the difference between the values of the displaced upper envelope (0712) and the displaced lower envelope (0713) signals is greater than the sensitivity threshold (0718), the comparison voltage (0716) assumes a voltage value indicating the detection (0719) of the radio frequency signal. At the time point (0720) for which the difference between the values of the displaced upper envelope (0712) and the displaced lower envelope (0713) signals is less than the sensitivity threshold (0718), the comparison voltage (0716) assumes a voltage value indicating the non-detection (0721) of the radio frequency signal. The generation of the sensitivity threshold (0718) can be performed through a comparator circuit that is projected in an unbalanced manner, which will be better explained in this specification.

[042] A figura 8 ilustra uma forma de onda (0816) resultante da comparação entre a envoltória superior deslocada (0812) e a envoltória inferior deslocada (0813). Nesse caso, devido à baixa amplitude do sinal de radiofrequência captado pela antena, a diferença entre os valores dos sinais de envoltória superior deslocada (0812) e de envoltória inferior deslocada (0813) não atinge o valor do limiar de sensibilidade (0818). Como resultado, mesmo com um sinal de radiofrequência captado pela antena, a tensão de comparação (0816) assume um valor de tensão indicando a não-detecção (0821) do sinal de radiofrequência. Note que o limiar de sensibilidade (0818) tem uma influência muito grande na sensibilidade do circuito detector no sentido em que um limiar de sensibilidade (0818) maior exigirá um sinal de radiofrequência com amplitude maior para que haja a detecção (0819), enquanto que um limiar de sensibilidade (0818) menor exigirá um sinal de radiofrequência com amplitude menor para que haja a detecção (0819). O objetivo da existência do limiar de sensibilidade (0818) é produzir o efeito de que o circuito detector de sinal de radiofrequência não permaneça em estado de detecção (0819) quando a etiqueta não está na presença de campo eletromagnético, gerando assim uma margem aos erros introduzidos pela variação de parâmetros de processo da fabricação dos circuitos eletrônicos. Porém, a invenção pode ser utilizada sem a existência do limiar de sensibilidade (0818) ou qualquer outro mecanismo de margem de erro se assim for desejado, o que teoricamente aumentaria a sensibilidade de detecção do circuito.[042] Figure 8 illustrates a waveform (0816) resulting from the comparison between the displaced upper envelope (0812) and the displaced lower envelope (0813). In this case, due to the low amplitude of the radio frequency signal captured by the antenna, the difference between the values of the displaced upper envelope (0812) and the displaced lower envelope (0813) signals does not reach the value of the sensitivity threshold (0818). As a result, even with a radio frequency signal picked up by the antenna, the comparison voltage (0816) assumes a voltage value indicating the non-detection (0821) of the radio frequency signal. Note that the sensitivity threshold (0818) has a very large influence on the sensitivity of the detector circuit in the sense that a higher sensitivity threshold (0818) will require a radio frequency signal with greater amplitude for detection (0819), while a lower sensitivity threshold (0818) will require a radio frequency signal with a lower amplitude for detection (0819). The purpose of the existence of the sensitivity threshold (0818) is to produce the effect that the radiofrequency signal detector circuit does not remain in detection state (0819) when the tag is not in the presence of an electromagnetic field, thus generating a margin for errors introduced by the variation of process parameters of the manufacture of electronic circuits. However, the invention can be used without the existence of the sensitivity threshold (0818) or any other error margin mechanism if so desired, which would theoretically increase the detection sensitivity of the circuit.

[043] A figura 9 apresenta um circuito completo para fazer a detecção de sinal de radiofrequência. O circuito é composto de uma antena (0922), um capacitor (0923), um circuito deslocador de nível de tensão (0924), um circuito detector de envoltória superior (0925), um circuito detector de envoltória inferior (0926) e um circuito comparador (0927). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (0922) com o capacitor (0923) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (0928). O nodo de entrada do circuito (0928) tem sua tensão deslocada para um nível de tensão determinado pelo deslocador de nível de tensão (0924). Este sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (0928) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (0925), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (0929) do circuito detector de envoltória superior (0925). O sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (0928) também é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (0926), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (0930) do circuito detector de envoltória inferior (0926). A envoltória superior detectada (0929) e a envoltória inferior detectada (0930) são comparadas através do circuito comparador (0927) que gera o sinal de detecção (0931) sempre que houver diferença superior ao limiar de sensibilidade (0718) entre os sinais de envoltórias detectadas (0929) e (0930).[043] Figure 9 shows a complete circuit for detecting a radio frequency signal. The circuit consists of an antenna (0922), a capacitor (0923), a voltage level shifting circuit (0924), an upper envelope detector circuit (0925), a lower envelope detector circuit (0926) and a circuit comparator (0927). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (0922) with the capacitor (0923) and is available at the circuit input node (0928). The input node of the circuit (0928) has its voltage shifted to a voltage level determined by the voltage level shifter (0924). This displaced input signal available at the input node (0928) is detected by the upper envelope detector circuit (0925), and the detected upper envelope is available at the output node (0929) of the upper envelope detector circuit (0925). The displaced input signal available at the input node (0928) is also detected by the lower envelope detector circuit (0926), and the detected lower envelope is available at the output node (0930) of the lower envelope detector circuit (0926) . The detected upper envelope (0929) and the detected lower envelope (0930) are compared through the comparator circuit (0927) that generates the detection signal (0931) whenever there is a difference greater than the sensitivity threshold (0718) between the envelope signals detected (0929) and (0930).

[044] A figura 10 apresenta uma configuração possível para o detector de envoltória inferior (0926). O circuito é composto de um primeiro transistor NMOS (1032), de um segundo transistor NMOS (1033), de uma fonte de corrente (1034) que atua como elemento polarizador e de um capacitor (1035). Os terminais de fonte do primeiro transistor NMOS (1032) e do segundo transistor NMOS (1033) estão conectados ao nodo de entrada do circuito (1028). A fonte de corrente (1034) fornece corrente do nodo de alimentação (1036) para um nodo interno (1037), conectando os terminais de porta e de dreno do primeiro transistor NMOS (1032) e o terminal de porta do segundo transistor NMOS (1033). O capacitor (1035) está ligado entre o nodo terra (1038) e a saída do circuito (1030). A saída do circuito (1030) está ligada tanto ao terminal de dreno do segundo transistor NMOS (1033) quanto ao capacitor (1035). No circuito apresentado na figura 10, a fonte de corrente (1034) que atua como elemento polarizador do transistor NMOS (1032) pode ser substituída por um outro elemento polarizador, como por exemplo, um resistor, onde o valor da corrente do transistor NMOS (1032) pode ser escolhido de acordo com o valor do resistor.[044] Figure 10 shows a possible configuration for the lower envelope detector (0926). The circuit consists of a first NMOS transistor (1032), a second NMOS transistor (1033), a current source (1034) that acts as a polarizing element and a capacitor (1035). The source terminals of the first NMOS transistor (1032) and the second NMOS transistor (1033) are connected to the circuit input node (1028). The current source (1034) supplies current from the power node (1036) to an internal node (1037), connecting the port and drain terminals of the first NMOS transistor (1032) and the port terminal of the second NMOS transistor (1033) ). The capacitor (1035) is connected between the earth node (1038) and the circuit output (1030). The circuit output (1030) is connected to both the drain terminal of the second NMOS transistor (1033) and the capacitor (1035). In the circuit shown in figure 10, the current source (1034) that acts as a polarizing element of the NMOS transistor (1032) can be replaced by another polarizing element, such as a resistor, where the current value of the NMOS transistor ( 1032) can be chosen according to the resistor value.

[045] A figura 11 apresenta uma configuração possível para o detector de envoltória superior (0925). O circuito é composto de um primeiro transistor PMOS (1139), de um segundo transistor PMOS (1140), de uma fonte de corrente (1141) e de um capacitor (1142). Os terminais de fonte do primeiro transistor PMOS (1139) e do segundo transistor PMOS (1140) estão conectados ao nodo de entrada do circuito (1128). A fonte de corrente (1141) drena corrente de um nodo interno (1143) para o nodo terra (1138), conectando os terminais de porta e de dreno do primeiro transistor PMOS (1139) e o terminal de porta do segundo transistor PMOS (1140). O capacitor (1142) está ligado entre o nodo terra (1138) e a saída do circuito (1129). A saída do circuito (1129) está ligada tanto ao terminal de dreno do segundo transistor PMOS (1140) quanto ao capacitor (1142). No circuito apresentado na figura 11, a fonte de corrente (1141) que atua como elemento polarizador do transistor PMOS (1139) pode ser substituída por um outro elemento polarizador, como por exemplo, um resistor, onde o valor da corrente do transistor PMOS (1139) pode ser escolhido de acordo com o valor do resistor.[045] Figure 11 shows a possible configuration for the upper envelope detector (0925). The circuit consists of a first PMOS transistor (1139), a second PMOS transistor (1140), a current source (1141) and a capacitor (1142). The source terminals of the first PMOS transistor (1139) and the second PMOS transistor (1140) are connected to the circuit input node (1128). The current source (1141) draws current from an internal node (1143) to the earth node (1138), connecting the gate and drain terminals of the first PMOS transistor (1139) and the gate terminal of the second PMOS transistor (1140) ). The capacitor (1142) is connected between the earth node (1138) and the circuit output (1129). The circuit output (1129) is connected to both the drain terminal of the second PMOS transistor (1140) and the capacitor (1142). In the circuit shown in figure 11, the current source (1141) that acts as the polarizing element of the PMOS transistor (1139) can be replaced by another polarizing element, such as a resistor, where the current value of the PMOS transistor ( 1139) can be chosen according to the resistor value.

[046] A figura 12 apresenta o detector de envoltória inferior (0926), cuja arquitetura é apresentada anteriormente na figura 10, e o detector de envoltória superior (0925), cuja arquitetura é apresentada anteriormente na figura 11, agrupados em um só circuito. O circuito detector de envoltória inferior (0926) é composto de um primeiro transistor NMOS (1232), de um segundo transistor NMOS (1233), de uma primeira fonte de corrente (1234) e de um primeiro capacitor (1235). O circuito detector de envoltória superior (0925) é composto de um primeiro transistor PMOS (1239), de um segundo transistor PMOS (1240), de uma segunda fonte de corrente (1241) e de um segundo capacitor (1242). Os terminais de fonte do primeiro transistor NMOS (1232) e do segundo transistor NMOS (1233) estão conectados ao nodo de entrada do circuito (1228). Os terminais de fonte do primeiro transistor PMOS (1240) e do segundo transistor PMOS (1241) estão conectados ao nodo de entrada do circuito (1228). A primeira fonte de corrente (1234) fornece corrente do nodo de alimentação (1236) para um nodo interno (1237), conectando os terminais de porta e de dreno do primeiro transistor NMOS (1232) e o terminal de porta do segundo transistor NMOS (1233). O primeiro capacitor (1235) está ligado entre o nodo terra (1238) e a saída do circuito para detecção da envoltória inferior (1230). A saída do circuito para detecção de envoltória inferior (1230) está ligada tanto ao terminal de dreno do segundo transistor NMOS (1233) quanto ao primeiro capacitor (1235). A segunda fonte de corrente (1241) drena corrente de um nodo interno (1243) para o nodo de terra (1238), conectando os terminais de porta e de dreno do primeiro transistor PMOS (1239) e o terminal de porta do segundo transistor PMOS (1240). O segundo capacitor (1242) está ligado entre o nodo terra (1238) e a saída do circuito para detecção de envoltória superior (1229). A saída do circuito para detecção de envoltória superior (1229) está ligada tanto ao terminal dreno do segundo transistor PMOS (1240) quanto ao segundo capacitor (1242). No circuito apresentado na figura 12, as fontes de corrente (1234) e (1241) que atuam como elementos polarizadores dos transistores NMOS (1232) e PMOS (1239), respectivamente, podem ser substituídas por outros elementos polarizadores, como por exemplo, resistores, onde o valores das correntes dos transistores NMOS (1232) e PMOS (1239) podem ser escolhidos de acordo com os valores dos resistores.[046] Figure 12 shows the lower envelope detector (0926), whose architecture is shown previously in figure 10, and the upper envelope detector (0925), whose architecture is shown previously in figure 11, grouped in a single circuit. The lower envelope detector circuit (0926) is composed of a first NMOS transistor (1232), a second NMOS transistor (1233), a first current source (1234) and a first capacitor (1235). The upper envelope detector circuit (0925) is composed of a first PMOS transistor (1239), a second PMOS transistor (1240), a second current source (1241) and a second capacitor (1242). The source terminals of the first NMOS transistor (1232) and the second NMOS transistor (1233) are connected to the input node of the circuit (1228). The source terminals of the first PMOS transistor (1240) and the second PMOS transistor (1241) are connected to the circuit input node (1228). The first current source (1234) supplies current from the power node (1236) to an internal node (1237), connecting the port and drain terminals of the first NMOS transistor (1232) and the port terminal of the second NMOS transistor ( 1233). The first capacitor (1235) is connected between the earth node (1238) and the circuit output to detect the lower envelope (1230). The circuit output for detection of the lower envelope (1230) is connected to both the drain terminal of the second NMOS transistor (1233) and the first capacitor (1235). The second current source (1241) drains current from an internal node (1243) to the earth node (1238), connecting the gate and drain terminals of the first PMOS transistor (1239) and the port terminal of the second PMOS transistor. (1240). The second capacitor (1242) is connected between the earth node (1238) and the circuit output for the detection of the upper envelope (1229). The circuit output for upper envelope detection (1229) is connected to both the drain terminal of the second PMOS transistor (1240) and the second capacitor (1242). In the circuit shown in figure 12, the current sources (1234) and (1241) that act as polarizing elements of the NMOS (1232) and PMOS (1239) transistors, respectively, can be replaced by other polarizing elements, such as resistors , where the current values of the NMOS (1232) and PMOS (1239) transistors can be chosen according to the resistor values.

[047] A figura 13 apresenta o circuito deslocador do nível de tensão (0924). O circuito é composto de uma fonte de corrente (1344), um transistor NMOS (1345) e um resistor (1346). O resistor (1346) está ligado à saída do circuito (1328) e a um nodo interno (1347). O nodo interno liga um dos terminais do resistor (1346) aos terminais de porta e de dreno do transistor NMOS (1345). O terminal de fonte do transistor NMOS (1345) está ligado ao nodo terra (1338). A fonte de corrente (1344) fornece corrente do nodo de alimentação (1336) para um nodo interno (1347). A saída do circuito (1328) deve ser ligada ao nodo ao qual se deseja deslocar o nível de tensão, no caso a entrada (0928) dos circuitos detectores de envoltória superior (0925) e inferior (0926).[047] Figure 13 shows the voltage level displacement circuit (0924). The circuit consists of a current source (1344), a NMOS transistor (1345) and a resistor (1346). The resistor (1346) is connected to the circuit output (1328) and to an internal node (1347). The internal node connects one of the resistor terminals (1346) to the gate and drain terminals of the NMOS transistor (1345). The source terminal of the NMOS transistor (1345) is connected to the earth node (1338). The current source (1344) supplies current from the supply node (1336) to an internal node (1347). The circuit output (1328) must be connected to the node to which the voltage level is to be displaced, in this case the input (0928) of the upper (0925) and lower (0926) detector circuits.

[048] A figura 14 apresenta o circuito comparador (0927). O circuito é composto de um par diferencial formado pelos transistores NMOS (1448) e (1449), por um espelho de corrente formado pelos transistores PMOS (1450) e (1451), por uma fonte de corrente (1452) e por um estágio de saída formado pelo transistor PMOS (1453) e pela fonte de corrente (1454). O par diferencial formado pelos transistores NMOS (1448) e (1449) atua como estágio de entrada do comparador, onde os sinais de saída (1429) e (1430) dos detectores de envoltória (0925) e (0926) são conectados. O espelho de corrente formado pelos transistores PMOS (1450) e (1451) atua como carga ativa para o par diferencial e a fonte de corrente (1452) gera polarização para o par diferencial formado pelos transistores NMOS (1448) e (1449). O estágio de saída formado pelo transistor PMOS (1453) e pela fonte de corrente (1454) garante uma excursão completa para o sinal de saída do comparador (0927). O limiar de sensibilidade (0718) introduzido nos parágrafos anteriores pode ser realizado no circuito comparador (0927) através do dimensionamento dos transistores NMOS (1448) e (1449) do par diferencial do comparador. Nesse sentido, o limiar de sensibilidade (0718) será igual à tensão de offset de entrada do comparador que é gerada pelo desbalanceamento proposital do par diferencial.[048] Figure 14 shows the comparator circuit (0927). The circuit consists of a differential pair formed by the NMOS transistors (1448) and (1449), by a current mirror formed by the PMOS transistors (1450) and (1451), by a current source (1452) and by a stage of output formed by the PMOS transistor (1453) and the current source (1454). The differential pair formed by the NMOS transistors (1448) and (1449) acts as the input stage of the comparator, where the output signals (1429) and (1430) of the envelope detectors (0925) and (0926) are connected. The current mirror formed by the PMOS transistors (1450) and (1451) acts as an active load for the differential pair and the current source (1452) generates polarization for the differential pair formed by the NMOS transistors (1448) and (1449). The output stage formed by the PMOS transistor (1453) and the current source (1454) guarantees a complete excursion to the output signal of the comparator (0927). The sensitivity threshold (0718) introduced in the previous paragraphs can be realized in the comparator circuit (0927) through the dimensioning of the NMOS transistors (1448) and (1449) of the comparator differential pair. In this sense, the sensitivity threshold (0718) will be equal to the comparator input offset voltage that is generated by the purposeful unbalance of the differential pair.

[049] Existem outras formas de implementar o limiar de sensibilidade (0718), sendo algumas através do circuito comparador (0927) e outras a partir do uso de tensões de referência ou diferentes níveis de tensão para os detectores de envoltória. A seguir, serão discutidas outras possíveis configurações para o circuito detector de sinal de radiofrequência e diferentes possibilidades de implementação do limiar de sensibilidade (0918). Nesse momento, é importante ressaltar que o circuito detector de sinal de radiofrequência pode ser implementado sem o uso do limiar de sensibilidade (0918) ou qualquer outro mecanismo que forneça margem aos erros provocados pela variação de parâmetros de processo de fabricação, conforme discutido previamente nesse relatório descritivo.[049] There are other ways to implement the sensitivity threshold (0718), some through the comparator circuit (0927) and others through the use of reference voltages or different voltage levels for envelope detectors. Next, other possible configurations for the radio frequency signal detector circuit and different possibilities for implementing the sensitivity threshold (0918) will be discussed. At this point, it is important to note that the radiofrequency signal detector circuit can be implemented without using the sensitivity threshold (0918) or any other mechanism that provides scope for errors caused by the variation of manufacturing process parameters, as previously discussed in this descriptive report.

[050] As figuras 15, 17, 19 e 21 apresentam configurações para o circuito detector de sinal de radiofrequência alternativas à apresentada na figura 9. Essas configurações são apresentadas com base nos circuitos introduzidos nos parágrafos anteriores, nesse caso os circuitos detectores de envoltória inferior e de envoltória superior, o circuito deslocador de nível de tensão e o circuito comparador, com ou sem o uso da tensão de offset.[050] Figures 15, 17, 19 and 21 show configurations for the radio frequency signal detector circuit alternative to that shown in figure 9. These configurations are presented based on the circuits introduced in the previous paragraphs, in this case the detector circuits with lower envelope and of upper envelope, the voltage level displacement circuit and the comparator circuit, with or without the use of the offset voltage.

[051] Na configuração apresentada na figura 15, dois deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560) são utilizados. O circuito é composto de uma antena (1522), dois capacitores (1555) e (1558), dois circuitos deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560), um circuito detector de envoltória superior (1525), um circuito detector de envoltória inferior (1526) e um circuito comparador (1527). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (1522) com o capacitor (1555) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1556). O sinal radiofrequência de entrada também é captado pelo conjunto da antena (1522) com o capacitor (1558) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1559). Os nodos de entrada do circuito (1556) e (1559) têm suas tensões deslocadas para níveis de tensão determinados pelos deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560), respectivamente. O sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1556) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (1525), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (1529) do circuito detector de envoltória superior (1525). O sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1559) é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (1526), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (1530) do circuito detector de envoltória superior (1526). A envoltória superior detectada (1529) e a envoltória inferior detectada (1530) são comparadas através do circuito comparador (1527) que gera o sinal de detecção (1531) sempre que a envoltória superior detectada (1529) for maior que a envoltória inferior (1530).[051] In the configuration shown in figure 15, two voltage level shifters (1557) and (1560) are used. The circuit consists of an antenna (1522), two capacitors (1555) and (1558), two voltage level shifting circuits (1557) and (1560), an upper envelope detector circuit (1525), a lower envelope (1526) and a comparator circuit (1527). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (1522) with the capacitor (1555) and is available at the circuit's input node (1556). The incoming radio frequency signal is also picked up by the antenna assembly (1522) with the capacitor (1558) and is available at the circuit's input node (1559). The input nodes of the circuit (1556) and (1559) have their voltages displaced to voltage levels determined by the voltage level shifters (1557) and (1560), respectively. The displaced input signal available at the input node (1556) is detected by the upper envelope detector circuit (1525), the detected upper envelope being available at the output node (1529) of the upper envelope detector circuit (1525). The displaced input signal available at the input node (1559) is detected by the lower envelope detector circuit (1526), the detected lower envelope is available at the output node (1530) of the upper envelope detector circuit (1526). The detected upper envelope (1529) and the detected lower envelope (1530) are compared through the comparator circuit (1527) that generates the detection signal (1531) whenever the detected upper envelope (1529) is larger than the lower envelope (1530) ).

[052] A figura 16 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 15. Como exemplo, o nível de tensão do sinal disponível no nodo (1559) é superior ao nível de tensão do sinal disponível no nodo (1556), de modo que a forma de onda (1663) da figura 16 representa o sinal disponível no nodo (1559) enquanto que a forma de onda (1664) da figura 16 representa o sinal disponível no nodo (1556). A forma de onda (1665) da figura 16 representa a envoltória superior detectada (1529) da figura 15 enquanto que a forma de onda (1666) da figura 16 representa a envoltória inferior detectada (1530) da figura 15. Na figura 16, quando a envoltória superior detectada, ilustrada pela forma de onda (1665), for maior que a envoltória inferior detectada, ilustrada pela forma de onda (1666), o circuito comparador (1527) indicará a detecção na sua saída (1531). Note que a configuração de circuito detector de sinal de radiofrequência mostrada na figura 15 e descrita nesse parágrafo e no parágrafo anterior, é apresentada sem a presença do limiar de sensibilidade implementado no circuito comparador (1527), pois a diferença (1669) dos valores de tensão (1661) e (1662) dos deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560), ilustrada na figura 16, atua como o limiar de sensibilidade.[052] Figure 16 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radiofrequency signal detector circuit, the configuration of which is shown in figure 15. As an example, the voltage level of the signal available at node (1559) is higher than the level of signal voltage available at node (1556), so that the waveform (1663) of figure 16 represents the signal available at node (1559) while the waveform (1664) of figure 16 represents the signal available at node (1556). The waveform (1665) of figure 16 represents the detected upper envelope (1529) of figure 15 while the waveform (1666) of figure 16 represents the detected lower envelope (1530) of figure 15. In figure 16, when the detected upper envelope, illustrated by the waveform (1665), is greater than the detected lower envelope, illustrated by the waveform (1666), the comparator circuit (1527) will indicate the detection at its output (1531). Note that the radiofrequency signal detector circuit configuration shown in figure 15 and described in that paragraph and in the previous paragraph, is presented without the presence of the sensitivity threshold implemented in the comparator circuit (1527), since the difference (1669) of the values of voltage (1661) and (1662) of the voltage level shifters (1557) and (1560), illustrated in figure 16, acts as the sensitivity threshold.

[053] A figura 17 apresenta uma configuração para o circuito detector de sinal de radiofrequência onde apenas o detector de envoltória superior (1725) é usado. Nesse caso, a detecção é realizada a partir da comparação do sinal de saída (1729) do detector de envoltória superior (1725) e do sinal de saída (1774) do circuito gerador de tensão de referência (1773). O circuito é composto de uma antena (1722), um capacitor (1770), um circuito deslocador de nível de tensão (1772), um circuito detector de envoltória superior (1725), de um circuito gerador de tensão de referência (1773) e de um circuito comparador (1727). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (1722) com o capacitor (1770) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1771). O nodo de entrada do circuito (1771) tem sua tensão deslocada para um nível de tensão determinado pelo deslocador de nível de tensão (1772). Este sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1771) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (1725), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (1729) do circuito detector de envoltória superior (1725). A envoltória superior detectada (1729) e o sinal de saída (1774) do circuito gerador de tensão de referência (1773) são comparados através do circuito comparador (1727) que gera o sinal de detecção (1731) sempre que o valor da envoltória superior detectada (1729) for superior ao valor da tensão de referência (1774).[053] Figure 17 shows a configuration for the radio frequency signal detector circuit where only the upper envelope detector (1725) is used. In this case, detection is carried out by comparing the output signal (1729) of the upper envelope detector (1725) and the output signal (1774) of the reference voltage generator circuit (1773). The circuit consists of an antenna (1722), a capacitor (1770), a voltage level displacement circuit (1772), an upper envelope detector circuit (1725), a reference voltage generator circuit (1773) and of a comparator circuit (1727). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (1722) with the capacitor (1770) and is available at the circuit's input node (1771). The input node of the circuit (1771) has its voltage shifted to a voltage level determined by the voltage level shifter (1772). This displaced input signal available at the input node (1771) is detected by the upper envelope detector circuit (1725), the detected upper envelope being available at the output node (1729) of the upper envelope detector circuit (1725). The detected upper envelope (1729) and the output signal (1774) of the reference voltage generator circuit (1773) are compared through the comparator circuit (1727) that generates the detection signal (1731) whenever the value of the upper envelope detected (1729) is higher than the reference voltage value (1774).

[054] A figura 18 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 17. A forma de onda (1876) representa o sinal deslocado no nodo (1771) da figura 17. A forma de onda (1877) representa o sinal da envoltória superior detectada (1729). No instante (1880) quando a forma de onda (1877) que representa o sinal da envoltória superior detectada (1729) é superior ao nível de tensão (1878) que representa a tensão de referência (1774) da figura 17, o circuito comparador (1727) indica a detecção na sua saída (1731) do sinal de radiofrequência. Note que a configuração de circuito detector de sinal de radiofrequência mostrada na figura 17 e descrita nesse parágrafo e no parágrafo anterior, é apresentada sem a presença do limiar de sensibilidade implementado no circuito comparador (1727), pois a diferença (1879) dos valores de tensão (1875) e (1878) da saída do deslocador de nível de tensão (1771) e da tensão de referência (1774), respectivamente, ilustrada na figura 18, atua como o limiar de sensibilidade.[054] Figure 18 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radiofrequency signal detector circuit, whose configuration is shown in figure 17. The waveform (1876) represents the displaced signal at the node (1771) of figure 17. The waveform (1877) represents the signal from the detected upper envelope (1729). At the instant (1880) when the waveform (1877) that represents the signal of the detected upper envelope (1729) is higher than the voltage level (1878) that represents the reference voltage (1774) of figure 17, the comparator circuit ( 1727) indicates the detection at its output (1731) of the radio frequency signal. Note that the radiofrequency signal detector circuit configuration shown in figure 17 and described in that paragraph and in the previous paragraph, is presented without the presence of the sensitivity threshold implemented in the comparator circuit (1727), because the difference (1879) of the values of voltage (1875) and (1878) of the voltage level shifter output (1771) and the reference voltage (1774), respectively, illustrated in figure 18, acts as the sensitivity threshold.

[055] A figura 19 apresenta uma configuração para o circuito detector de sinal de radiofrequência onde apenas o detector de envoltória inferior (1926) é usado. Nesse caso, a detecção é realizada a partir da comparação do sinal de saída (1930) do detector de envoltória inferior (1926) e do sinal de saída (1985) do circuito gerador de tensão de referência (1984). O circuito é composto de uma antena (1922), um capacitor (1981), um circuito deslocador de nível de tensão (1983), um circuito detector de envoltória inferior (1926), de um circuito gerador de tensão de referência (1984) e de um circuito comparador (1927). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (1922) com o capacitor (1981) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1982). O nodo de entrada do circuito (1982) tem sua tensão deslocada para um nível de tensão determinado pelo deslocador de nível de tensão (1983). Este sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1982) é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (1926), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (1930) do circuito detector de envoltória inferior (1926). A envoltória inferior detectada (1930) e o sinal de saída (1985) do circuito gerador de tensão de referência (1984) são comparados através do circuito comparador (1927) que gera o sinal de detecção (1931) sempre que o valor da envoltória inferior detectada (1930) for inferior ao valor da tensão de referência (1985).[055] Figure 19 shows a configuration for the radiofrequency signal detector circuit where only the lower envelope detector (1926) is used. In this case, the detection is performed by comparing the output signal (1930) of the lower envelope detector (1926) and the output signal (1985) of the reference voltage generator circuit (1984). The circuit consists of an antenna (1922), a capacitor (1981), a voltage level displacement circuit (1983), a lower envelope detector circuit (1926), a reference voltage generator circuit (1984) and of a comparator circuit (1927). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (1922) with the capacitor (1981) and is available at the circuit's input node (1982). The input node of the circuit (1982) has its voltage shifted to a voltage level determined by the voltage level shifter (1983). This displaced input signal available at the input node (1982) is detected by the lower envelope detector circuit (1926), and the detected lower envelope is available at the output node (1930) of the lower envelope detector circuit (1926). The detected lower envelope (1930) and the output signal (1985) of the reference voltage generator circuit (1984) are compared through the comparator circuit (1927) that generates the detection signal (1931) whenever the value of the lower envelope detected (1930) is lower than the reference voltage value (1985).

[056] A figura 20 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 19. A forma de onda (2087) representa o sinal deslocado no nodo (1982) da figura 19. A forma de onda (2088) representa o sinal da envoltória inferior detectada (1930). No instante (2091) quando a forma de onda (2088) que representa o sinal da envoltória inferior detectada (1930) é inferior ao nível de tensão (2089) que representa a tensão de referência (1985) da figura 19, o circuito comparador (1927) indica a detecção na sua saída (1931) do sinal de radiofrequência. Note que a configuração de circuito detector de sinal de radiofrequência mostrada na figura 19 e descrita nesse parágrafo e no parágrafo anterior, é apresentada sem a presença do limiar de sensibilidade implementado no circuito comparador (1927), pois a diferença (2090) dos valores de tensão (2086) e (2089) da saída do deslocador de nível de tensão (1982) e da tensão de referência (1985), respectivamente, ilustrada na figura 20, atua como o limiar de sensibilidade.[056] Figure 20 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radiofrequency signal detector circuit, whose configuration is shown in figure 19. The waveform (2087) represents the displaced signal at the node (1982) of figure 19. The waveform (2088) represents the signal of the detected lower envelope (1930). At the instant (2091) when the waveform (2088) that represents the detected lower envelope signal (1930) is lower than the voltage level (2089) that represents the reference voltage (1985) of figure 19, the comparator circuit ( 1927) indicates the detection at its output (1931) of the radio frequency signal. Note that the radiofrequency signal detector circuit configuration shown in figure 19 and described in that paragraph and in the previous paragraph, is presented without the presence of the sensitivity threshold implemented in the comparator circuit (1927), because the difference (2090) of the values of voltage (2086) and (2089) of the voltage level shifter output (1982) and the reference voltage (1985), respectively, illustrated in figure 20, acts as the sensitivity threshold.

[057] A figura 21 apresenta uma configuração do circuito detector de sinal de radiofrequência sem o circuito deslocador de tensão. Em outras palavras, a tensão disponível na antena (2122) é aplicada diretamente aos circuitos detectores de envoltória superior (2125) e de envoltória inferior (2126). O sinal de entrada (2122) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (2125), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (2129) do circuito detector de envoltória superior (2125). O sinal de entrada (2122) também é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (2126), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (2130) do circuito detector de envoltória inferior (2126). A envoltória superior detectada (2129) e a envoltória inferior detectada (2130) são comparadas através do circuito comparador (2127) que gera o sinal de detecção (2131) sempre que houver diferença superior ao limiar de sensibilidade (0718) entre os sinais de envoltórias detectadas (2129) (2130). Observe que na configuração apresentada na figura 21, deslocadores de nível de tensão não são utilizados. Nas configurações até então apresentadas onde os deslocadores de tensão eram utilizados, o objetivo do uso dos deslocadores de nível de tensão é garantir polarização ao circuito comparador de modo que o este circuito funcione adequadamente. Entretanto, se a funcionalidade do circuito comparador for garantida sem o uso de deslocadores de nível de tensão, a invenção pode ser utilizada sem o uso de deslocadores de nível de tensão.[057] Figure 21 shows a configuration of the radio frequency signal detector circuit without the voltage shifting circuit. In other words, the voltage available at the antenna (2122) is applied directly to the upper envelope (2125) and lower envelope (2126) detector circuits. The input signal (2122) is detected by the upper envelope detector circuit (2125), the detected upper envelope being available on the output node (2129) of the upper envelope detector circuit (2125). The input signal (2122) is also detected by the lower envelope detector circuit (2126), with the detected lower envelope being available at the output node (2130) of the lower envelope detector circuit (2126). The detected upper envelope (2129) and the detected lower envelope (2130) are compared through the comparator circuit (2127) that generates the detection signal (2131) whenever there is a difference greater than the sensitivity threshold (0718) between the envelope signals detected (2129) (2130). Note that in the configuration shown in figure 21, voltage level shifters are not used. In the configurations previously presented where voltage shifters were used, the purpose of using voltage level shifters is to ensure polarization to the comparator circuit so that this circuit works properly. However, if the functionality of the comparator circuit is guaranteed without the use of voltage level shifters, the invention can be used without the use of voltage level shifters.

[058] A seguir é apresentado um exemplo de aplicação da invenção em um sinal a ser processado. Um dado sinal de radiofrequência pode ser captado pela antena conforme a mostrado na Figura 1. A esse sinal pode ser aplicado um deslocamento de nível, resultando no sinal mostrado na Figura 2, que estaria presente no nodo (0928) do circuito completo mostrado na Figura 9. Note que a diferença entre o sinal da Figura 1 e o sinal da Figura 2 é um deslocamento de nível de tensão, causado pelo circuito deslocador de nível de tensão (0924). Uma possível configuração do circuito deslocador de nível é mostrada na Figura 13. O sinal mostrado na Figura 2 apresenta uma envoltória superior e uma envoltória inferior. A envoltória superior é mostrada na Figura 3. A envoltória inferior é mostrada na Figura 4. O circuito detector de envoltória superior (0925) produz o sinal correspondente a envoltória superior, que é mostrado na Figura 5. O sinal correspondente à envoltória superior está presente no nodo (0929), que é a saída do circuito detector de envoltória superior (0925). Uma possível configuração do circuito detector de envoltória superior é mostrada na Figura 11. O circuito detector de envoltória inferior (0926) produz o sinal correspondente a envoltória inferior, que é mostrado na Figura 6. O sinal correspondente à envoltória inferior está presente no nodo (0930), que é a saída do circuito detector de envoltória inferior (0926). Uma possível configuração do circuito detector de envoltória inferior é mostrada na Figura 10. As envoltórias superior detectada (0712) e inferior detectada (0713) são comparadas através de um comparador (0927) que gera um sinal de detecção (0716) do sinal de radiofrequência no nodo de saída do circuito (0931). Um exemplo é mostrado na Figura 7, onde o sinal de radiofrequência é detectado. Outro exemplo é mostrado na Figura 8, onde o sinal de rádio frequência não é detectado, pois a diferença entre a envoltória superior detectada (0812) e a envoltória inferior detectada (0813) é menor que o limiar de sensibilidade (0818) do comparador (0927). O sinal de detecção (0816) do sinal de radiofrequência está presente no nodo de saída do circuito (0931), conforme ilustrado na Figura 9.[058] The following is an example of application of the invention to a signal to be processed. A given radio frequency signal can be picked up by the antenna as shown in Figure 1. A level shift can be applied to this signal, resulting in the signal shown in Figure 2, which would be present at node (0928) of the complete circuit shown in Figure 9. Note that the difference between the signal in Figure 1 and the signal in Figure 2 is a voltage level shift, caused by the voltage level shifting circuit (0924). A possible configuration of the level displacement circuit is shown in Figure 13. The signal shown in Figure 2 has an upper envelope and a lower envelope. The upper envelope is shown in Figure 3. The lower envelope is shown in Figure 4. The upper envelope detector circuit (0925) produces the signal corresponding to the upper envelope, which is shown in Figure 5. The signal corresponding to the upper envelope is present at node (0929), which is the output of the upper envelope detector circuit (0925). A possible configuration of the upper envelope detector circuit is shown in Figure 11. The lower envelope detector circuit (0926) produces the signal corresponding to the lower envelope, which is shown in Figure 6. The signal corresponding to the lower envelope is present at node ( 0930), which is the output of the lower envelope detector circuit (0926). A possible configuration of the lower envelope detector circuit is shown in Figure 10. The upper detected (0712) and lower detected (0713) envelopes are compared using a comparator (0927) that generates a detection signal (0716) of the radio frequency signal at the circuit output node (0931). An example is shown in Figure 7, where the radio frequency signal is detected. Another example is shown in Figure 8, where the radio frequency signal is not detected, since the difference between the detected upper envelope (0812) and the detected lower envelope (0813) is less than the sensitivity threshold (0818) of the comparator ( 0927). The detection signal (0816) of the radio frequency signal is present at the circuit output node (0931), as shown in Figure 9.

[059] Um segundo exemplo pode ser entendido com auxílio das figuras 15 e 16. Na configuração apresentada na figura 15, dois deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560) são utilizados. O circuito é composto de uma antena (1522), dois capacitores (1555) e (1558), dois circuitos deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560), um circuito detector de envoltória superior (1525), um circuito detector de envoltória inferior (1526) e um circuito comparador (1527). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (1522) com o capacitor (1555) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1556). O sinal radiofrequência de entrada também é captado pelo conjunto da antena (1522) com o capacitor (1558) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1559). Os nodos de entrada do circuito (1556) e (1559) têm suas tensões deslocadas para níveis de tensão determinados pelos deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560), respectivamente. O sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1556) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (1525), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (1529) do circuito detector de envoltória superior (1525). O sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1559) é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (1526), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (1530) do circuito detector de envoltória superior (1526). A envoltória superior detectada (1529) e a envoltória inferior detectada (1530) são comparadas através do circuito comparador (1527) que gera o sinal de detecção (1531) sempre que a envoltória superior detectada (1529) for maior que a envoltória inferior (1530). A figura 16 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 15. Como exemplo, o nível de tensão do sinal disponível no nodo (1559) é superior ao nível de tensão do sinal disponível no nodo (1556), de modo que a forma de onda (1663) da figura 16 representa o sinal disponível no nodo (1559) enquanto que a forma de onda (1664) representa o sinal disponível no nodo (1556). A forma de onda (1665) da figura 16 representa a envoltória superior detectada (1529) da figura 15 enquanto que a forma de onda (1666) da figura 16 representa a envoltória inferior detectada (1530) da figura 15. Na figura 16, quando a envoltória superior detectada, ilustrada pela forma de onda (1665), for maior que a envoltória inferior detectada, ilustrada pela forma de onda (1666), o circuito comparador (1527) indicará a detecção na sua saída (1531). Note que a configuração de circuito detector de sinal de radiofrequência mostrada na figura 15 e descrita nesse parágrafo, é apresentada sem a presença do limiar de sensibilidade implementado no circuito comparador (1527), pois a diferença (1669) dos valores de tensão (1661) e (1662) dos deslocadores de nível de tensão (1557) e (1560), ilustrada na figura 16, atua como o limiar de sensibilidade.[059] A second example can be understood with the help of figures 15 and 16. In the configuration shown in figure 15, two voltage level shifters (1557) and (1560) are used. The circuit consists of an antenna (1522), two capacitors (1555) and (1558), two voltage level shifting circuits (1557) and (1560), an upper envelope detector circuit (1525), a lower envelope (1526) and a comparator circuit (1527). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (1522) with the capacitor (1555) and is available at the circuit's input node (1556). The incoming radio frequency signal is also picked up by the antenna assembly (1522) with the capacitor (1558) and is available at the circuit's input node (1559). The input nodes of the circuit (1556) and (1559) have their voltages displaced to voltage levels determined by the voltage level shifters (1557) and (1560), respectively. The displaced input signal available at the input node (1556) is detected by the upper envelope detector circuit (1525), the detected upper envelope being available at the output node (1529) of the upper envelope detector circuit (1525). The displaced input signal available at the input node (1559) is detected by the lower envelope detector circuit (1526), the detected lower envelope is available at the output node (1530) of the upper envelope detector circuit (1526). The detected upper envelope (1529) and the detected lower envelope (1530) are compared through the comparator circuit (1527) that generates the detection signal (1531) whenever the detected upper envelope (1529) is larger than the lower envelope (1530) ). Figure 16 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radio frequency signal detector circuit, whose configuration is shown in figure 15. As an example, the signal voltage level available at the node (1559) is higher than the signal voltage level available at node (1556), so that the waveform (1663) of figure 16 represents the signal available at node (1559) while the waveform (1664) represents the signal available at node (1556). The waveform (1665) of figure 16 represents the detected upper envelope (1529) of figure 15 while the waveform (1666) of figure 16 represents the detected lower envelope (1530) of figure 15. In figure 16, when the detected upper envelope, illustrated by the waveform (1665), is greater than the detected lower envelope, illustrated by the waveform (1666), the comparator circuit (1527) will indicate the detection at its output (1531). Note that the radiofrequency signal detector circuit configuration shown in figure 15 and described in that paragraph, is presented without the presence of the sensitivity threshold implemented in the comparator circuit (1527), because the difference (1669) of the voltage values (1661) and (1662) of the voltage level shifters (1557) and (1560), illustrated in figure 16, act as the sensitivity threshold.

[060] Um terceiro exemplo pode ser entendido com auxílio das Figuras 17 e 18. A figura 17 apresenta uma configuração para o circuito detector de sinal de radiofrequência onde apenas o detector de envoltória superior (1725) é usado. Nesse caso, a detecção é realizada a partir da comparação do sinal de saída (1729) do detector de envoltória superior (1725) e do sinal de saída (1774) do circuito gerador de tensão de referência (1773). O circuito é composto de uma antena (1722), um capacitor (1770), um circuito deslocador de nível de tensão (1772), um circuito detector de envoltória superior (1725), de um circuito gerador de tensão de referência (1773) e de um circuito comparador (1727). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (1722) com o capacitor (1770) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1771). O nodo de entrada do circuito (1771) tem sua tensão deslocada para um nível de tensão determinado pelo deslocador de nível de tensão (1772). Este sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1771) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (1725), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (1729) do circuito detector de envoltória superior (1725). A envoltória superior detectada (1729) e o sinal de saída (1774) do circuito gerador de tensão de referência (1773) são comparados através do circuito comparador (1727) que gera o sinal de detecção (1731) sempre que o valor da envoltória superior detectada (1729) for superior ao valor da tensão de referência (1774). A figura 18 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 17. A forma de onda (1876) representa o sinal deslocado no nodo (1771) da figura 17. A forma de onda (1877) representa o sinal da envoltória superior detectada (1729). No instante (1880) quando a forma de onda (1877) que representa o sinal da envoltória superior detectada (1729) é superior ao nível de tensão (1878) que representa a tensão de referência (1774) da figura 17, o circuito comparador (1727) indica a detecção na sua saída (1731) do sinal de radiofrequência. Note que a configuração de circuito detector de sinal de radiofrequência mostrada na figura 17 e descrita nesse parágrafo, é apresentada sem a presença do limiar de sensibilidade implementado no circuito comparador (1727), pois a diferença (1879) dos valores de tensão (1875) e (1878) da saída do deslocador de nível de tensão (1771) e da tensão de referência (1774), respectivamente, ilustrada na figura 18, atua como o limiar de sensibilidade.[060] A third example can be understood with the aid of Figures 17 and 18. Figure 17 presents a configuration for the radio frequency signal detector circuit where only the upper envelope detector (1725) is used. In this case, detection is carried out by comparing the output signal (1729) of the upper envelope detector (1725) and the output signal (1774) of the reference voltage generator circuit (1773). The circuit consists of an antenna (1722), a capacitor (1770), a voltage level displacement circuit (1772), an upper envelope detector circuit (1725), a reference voltage generator circuit (1773) and of a comparator circuit (1727). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (1722) with the capacitor (1770) and is available at the circuit's input node (1771). The input node of the circuit (1771) has its voltage shifted to a voltage level determined by the voltage level shifter (1772). This displaced input signal available at the input node (1771) is detected by the upper envelope detector circuit (1725), the detected upper envelope being available at the output node (1729) of the upper envelope detector circuit (1725). The detected upper envelope (1729) and the output signal (1774) of the reference voltage generator circuit (1773) are compared through the comparator circuit (1727) that generates the detection signal (1731) whenever the value of the upper envelope detected (1729) is higher than the reference voltage value (1774). Figure 18 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radiofrequency signal detector circuit, the configuration of which is shown in Figure 17. The waveform (1876) represents the displaced signal at the node (1771) in Figure 17. The waveform wave (1877) represents the signal of the detected upper envelope (1729). At the instant (1880) when the waveform (1877) that represents the signal of the detected upper envelope (1729) is higher than the voltage level (1878) that represents the reference voltage (1774) of figure 17, the comparator circuit ( 1727) indicates the detection at its output (1731) of the radio frequency signal. Note that the radiofrequency signal detector circuit configuration shown in figure 17 and described in that paragraph, is presented without the presence of the sensitivity threshold implemented in the comparator circuit (1727), because the difference (1879) of the voltage values (1875) and (1878) the voltage level shifter output (1771) and the reference voltage (1774), respectively, illustrated in figure 18, acts as the sensitivity threshold.

[061] Um quarto exemplo pode ser entendido com auxílio das Figuras 19 e 20. A figura 19 apresenta uma configuração para o circuito detector de sinal de radiofrequência onde apenas o detector de envoltória inferior (1926) é usado. Nesse caso, a detecção é realizada a partir da comparação do sinal de saída (1930) do detector de envoltória inferior (1926) e do sinal de saída (1985) do circuito gerador de tensão de referência (1984). O circuito é composto de uma antena (1922), um capacitor (1981), um circuito deslocador de nível de tensão (1983), um circuito detector de envoltória inferior (1926), de um circuito gerador de tensão de referência (1984) e de um circuito comparador (1927). O sinal radiofrequência de entrada é captado pelo conjunto da antena (1922) com o capacitor (1981) e se encontra disponível no nodo de entrada do circuito (1982). O nodo de entrada do circuito (1982) tem sua tensão deslocada para um nível de tensão determinado pelo deslocador de nível de tensão (1983). Este sinal de entrada deslocado disponível no nodo de entrada (1982) é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (1926), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (1930) do circuito detector de envoltória inferior (1926). A envoltória inferior detectada (1930) e o sinal de saída (1985) do circuito gerador de tensão de referência (1984) são comparados através do circuito comparador (1927) que gera o sinal de detecção (1931) sempre que o valor da envoltória inferior detectada (1930) for inferior ao valor da tensão de referência (1985). A figura 20 ilustra as formas de onda resultantes da operação do circuito detector de sinal de radiofrequência, cuja configuração é apresentada na figura 19. A forma de onda (2087) representa o sinal deslocado no nodo (1982) da figura 19. A forma de onda (2088) representa o sinal da envoltória inferior detectada (1930). No instante (2091) quando a forma de onda (2088) que representa o sinal da envoltória inferior detectada (1930) é inferior ao nível de tensão (2089) que representa a tensão de referência (1985) da figura 19, o circuito comparador (1927) indica a detecção na sua saída (1931) do sinal de radiofrequência. Note que a configuração de circuito detector de sinal de radiofrequência mostrada na figura 19 e descrita nesse parágrafo, é apresentada sem a presença do limiar de sensibilidade implementado no circuito comparador (1927), pois a diferença (2090) dos valores de tensão (2086) e (2089) da saída do deslocador de nível de tensão (1982) e da tensão de referência (1985), respectivamente, ilustrada na figura 20, atua como o limiar de sensibilidade.[061] A fourth example can be understood with the aid of Figures 19 and 20. Figure 19 shows a configuration for the radio frequency signal detector circuit where only the lower envelope detector (1926) is used. In this case, the detection is performed by comparing the output signal (1930) of the lower envelope detector (1926) and the output signal (1985) of the reference voltage generator circuit (1984). The circuit consists of an antenna (1922), a capacitor (1981), a voltage level displacement circuit (1983), a lower envelope detector circuit (1926), a reference voltage generator circuit (1984) and of a comparator circuit (1927). The incoming radio frequency signal is captured by the antenna assembly (1922) with the capacitor (1981) and is available at the circuit's input node (1982). The input node of the circuit (1982) has its voltage shifted to a voltage level determined by the voltage level shifter (1983). This displaced input signal available at the input node (1982) is detected by the lower envelope detector circuit (1926), and the detected lower envelope is available at the output node (1930) of the lower envelope detector circuit (1926). The detected lower envelope (1930) and the output signal (1985) of the reference voltage generator circuit (1984) are compared through the comparator circuit (1927) that generates the detection signal (1931) whenever the value of the lower envelope detected (1930) is lower than the reference voltage value (1985). Figure 20 illustrates the waveforms resulting from the operation of the radio frequency signal detector circuit, the configuration of which is shown in Figure 19. The waveform (2087) represents the displaced signal at the node (1982) in Figure 19. The waveform wave (2088) represents the signal of the detected lower envelope (1930). At the instant (2091) when the waveform (2088) that represents the detected lower envelope signal (1930) is lower than the voltage level (2089) that represents the reference voltage (1985) of figure 19, the comparator circuit ( 1927) indicates the detection at its output (1931) of the radio frequency signal. Note that the radiofrequency signal detector circuit configuration shown in figure 19 and described in that paragraph, is presented without the presence of the sensitivity threshold implemented in the comparator circuit (1927), because the difference (2090) of the voltage values (2086) and (2089) of the voltage level shifter output (1982) and the reference voltage (1985), respectively, illustrated in figure 20, acts as the sensitivity threshold.

[062] Um quinto exemplo pode ser entendido com auxílio da Figura 21. A figura 21 apresenta uma configuração do circuito detector de sinal de radiofrequência sem o circuito deslocador de tensão. Em outras palavras, a tensão disponível na antena (2122) é aplicada diretamente aos circuitos detectores de envoltória superior (2125) e de envoltória inferior (2126). O sinal de entrada (2122) é detectado pelo circuito detector de envoltória superior (2125), sendo que a envoltória superior detectada está disponível no nodo de saída (2129) do circuito detector de envoltória superior (2125). O sinal de entrada (2122) também é detectado pelo circuito detector de envoltória inferior (2126), sendo que a envoltória inferior detectada está disponível no nodo de saída (2130) do circuito detector de envoltória inferior (2126). A envoltória superior detectada (2129) e a envoltória inferior detectada (2130) são comparadas através do circuito comparador (2127) que gera o sinal de detecção (2131) sempre que houver diferença superior ao limiar de sensibilidade (2118) entre os sinais de envoltórias detectadas (2129) e (2130). Observe que na configuração apresentada na figura 21, deslocadores de nível de tensão não são utilizados. Nas configurações até então apresentadas onde os deslocadores de tensão eram utilizados, o objetivo do uso dos deslocadores de nível de tensão é garantir polarização ao circuito comparador de modo que o este circuito funcione adequadamente. Entretanto, se a funcionalidade do circuito comparador for garantida sem o uso de deslocadores de nível de tensão, a invenção pode ser utilizada sem o uso de deslocadores de nível de tensão.[062] A fifth example can be understood with the aid of Figure 21. Figure 21 shows a configuration of the radio frequency signal detector circuit without the voltage displacement circuit. In other words, the voltage available at the antenna (2122) is applied directly to the upper envelope (2125) and lower envelope (2126) detector circuits. The input signal (2122) is detected by the upper envelope detector circuit (2125), the detected upper envelope being available on the output node (2129) of the upper envelope detector circuit (2125). The input signal (2122) is also detected by the lower envelope detector circuit (2126), with the detected lower envelope being available at the output node (2130) of the lower envelope detector circuit (2126). The detected upper envelope (2129) and the detected lower envelope (2130) are compared using the comparator circuit (2127) that generates the detection signal (2131) whenever there is a difference greater than the sensitivity threshold (2118) between the envelope signals detected (2129) and (2130). Note that in the configuration shown in figure 21, voltage level shifters are not used. In the configurations previously presented where voltage shifters were used, the purpose of using voltage level shifters is to ensure polarization to the comparator circuit so that this circuit works properly. However, if the functionality of the comparator circuit is guaranteed without the use of voltage level shifters, the invention can be used without the use of voltage level shifters.

[063] Notem que todos exemplos fornecidos nesta aplicação têm finalidade de ilustração do que de limitação. Deste modo, a invenção pode ser praticada de diversas formas, como ilustrado pela Figura 9, pela Figura 15, pela Figura 17, pela Figura 19 e pela Figura 21. Para cada circuito ilustrado por figuras deste relatório descritivo, dispositivos eletrônicos como capacitores, indutores, resistores, transistores, fontes de corrente ou tensão que não alteram significativamente o funcionamento do circuito e dos métodos propostos podem ser conectados ao circuito, sem caracterizar uma invenção diferente. Uma pessoa com conhecimento da área, saberá que a adição de elementos que não alterem o funcionamento dos circuitos e dos métodos propostos não configura uma invenção diferente.[063] Note that all examples provided in this application are for the purpose of illustration rather than limitation. In this way, the invention can be practiced in different ways, as illustrated by Figure 9, Figure 15, Figure 17, Figure 19 and Figure 21. For each circuit illustrated by figures in this specification, electronic devices such as capacitors, inductors , resistors, transistors, current or voltage sources that do not significantly alter the operation of the circuit and the proposed methods can be connected to the circuit, without characterizing a different invention. A person with knowledge of the area, will know that the addition of elements that do not alter the operation of the proposed circuits and methods does not constitute a different invention.

[064] Tratou-se no presente relatório descritivo de um circuito detector de sinal de radiofrequência para etiquetas RFID semi-passivas, dotado de novidade, atividade inventiva, suficiência descritiva e aplicação industrial e, consequentemente, revestido de todos os requisitos essenciais para a concessão do privilégio pleiteado.[064] This specification describes a radiofrequency signal detector circuit for semi-passive RFID tags, with novelty, inventive step, descriptive sufficiency and industrial application and, consequently, covered with all the essential requirements for the concession of the privilege claimed.

Claims

1. Radio frequency signal detection circuit for semi-passive RFID tags consisting of at least one upper envelope detector circuit (0925), at least one lower envelope detector circuit (0926), at least one comparator circuit (0927) and at least at least one voltage level shifting circuit (0924) for detecting the radio frequency signal, FEATURED by the fact that the incoming radio frequency signal will be captured by the antenna assembly (0922) with the capacitor (0923) and be made available at the input node of the circuit (0928); the circuit input node (0928) is connected to a voltage level shifter (0924) and to the upper envelope detector circuit (0925); the output node (0929) of the upper envelope detector circuit (0925) is connected to the input (0929) of the comparator (0927); input node (0928) to be connected to the lower envelope detector circuit (0926); the output node (0930) of the lower envelope detector circuit (0926) is connected to the input (0930) of the comparator (0927); and the comparator output (0931) generates the detection signal (0931); wherein the voltage level shifting circuit (0924) is applied to the input signal of the upper envelope (0925) and lower envelope (0926) detector circuits.

2. Circuit according to claim 1, CHARACTERIZED by being composed of at least one antenna (1522), at least two capacitors (1555) and (1558), at least two voltage level displacement circuits (1557) and ( 1560), at least one upper envelope detector circuit (1525), at least one lower envelope detector circuit (1526) and at least one comparator circuit (1527).

3. Circuit according to claim 2, CHARACTERIZED that the incoming radio frequency signal is picked up by the antenna assembly (1522) with a capacitor (1555) and connected to the input node (1556) of the upper envelope detector circuit (1525) ); the incoming radio frequency signal will also be picked up by the antenna assembly (1522) with another capacitor (1558) and be connected to the input node (1559) of the lower envelope detector circuit (1526); the circuit input node (1556) is connected to a voltage level shifter (1557); where the circuit input node (1559) is connected to a voltage level shifter (1560); where the output node (1529) of the upper envelope detector circuit (1525) is connected to the input (1529) of the comparator (1527); the output node (1530) of the lower envelope detector circuit (1526) is connected to the input (1530) of the comparator (1527); and the comparator output (1531) generates the detection signal (1531).

4. Circuit according to claim 1, CHARACTERIZED by being composed of at least one antenna (1722), at least one capacitor (1770), at least one voltage level displacement circuit (1772), at least one detector circuit upper envelope (1725), at least one reference voltage generator circuit (1773) and at least one comparator circuit (1727).

5. Circuit, according to claim 4, CHARACTERIZED by the radio frequency input signal being picked up by the antenna assembly (1722) with the capacitor (1770) and being connected to the circuit input node (1771); the circuit input node (1771) is connected to the voltage level displacement circuit (1772) and to the upper envelope detector circuit (1725); the output node (1729) of the upper envelope detector circuit (1725) is connected to the input of the comparator circuit (1727); the output signal (1774) of the reference voltage generator circuit (1773) is connected to the comparator circuit (1727) and the comparator output (1731) generates the detection signal (1731).

6. Circuit, according to claim 1, CHARACTERIZED by being composed of at least one antenna (1922), at least one capacitor (1981), at least one voltage level displacement circuit (1983), at least one detector circuit lower envelope (1926), at least one reference voltage generator circuit (1984) and at least one comparator circuit (1927).

7. Circuit, according to claim 6, CHARACTERIZED by the radio frequency input signal being picked up by the antenna assembly (1922) with the capacitor (1981) and being connected to the circuit's input node (1982); the circuit input node (1982) is connected to the voltage level shifter (1983) and to the lower envelope detector circuit (1926); the output node (1930) of the lower envelope detector circuit (1926) is connected to the input of the comparator circuit (1927); the output signal (1985) of the reference voltage generator circuit (1984) is connected to the comparator circuit (1927) and the comparator output (1931) generates the detection signal.

8. Method for detecting a radio frequency signal for semi-passive RFID tags implemented in the form of an electronic circuit CHARACTERIZED by: - shifting the DC level of a radio frequency signal (0924, 1557, 1560) so that it is adjusted the common mode voltage (polarization) of a comparator input (0927, 1527); - detecting an upper envelope (0925, 1525) and a lower envelope (0926, 1526) of the signal to be detected; - compare the upper envelope (0929, 1529, with the lower envelope (0930, 1530, 1930, 2130) using a comparator (0927, 1527); and - generate a detection signal at the comparator output (0927, 1527).

9. Method according to claim 8, CHARACTERIZED for alternatively detecting only an upper envelope (1725) and comparing the detected upper envelope with a reference voltage (1774).

10. Method according to claim 8, CHARACTERIZED for alternatively detecting only a lower envelope (1926) and comparing the detected lower envelope with a reference voltage (1985).