CN102103679A - 自适应场强变化的a/b模式检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应场强变化的A/B模式检测电路，包括：分压偏置电路，其检测输入信号包络；RC滤波电路，对所述分压偏置电路得到的分压信号进行滤波，得到RC滤波信号，所述RC滤波电路中的电阻为一压控电阻；迟滞比较电路，其通过所述分压信号和RC滤波信号得到A/B模式检测的输出；电压检测电路，其对所述RC滤波信号的幅值进行检测，并通过解调电路输出数据信号下降沿触发的D触发器采样，采样结果对所述RC滤波电路中的压控电阻阻值进行调整，调整RC滤波参数。本发明能够根据场强自适应地调整模式检测电路的检测能力，保证在要求的整个场强范围内都能够有效可靠地识别A/B模式信号。适用于非接触式IC卡和射频识别标签。

Description

自适应场强变化的A/B模式检测电路

技术领域

本发明涉及一种模式检测电路，特别是涉及一种自适应场强变化的A/B模式检测电路。

背景技术

目前，在地铁、公交、身份认证、物流、门票等行业中普遍使用的非接触式IC卡或射频识别标签正逐步取代传统的纸质票证，具有越来越广泛的应用。

非接触式IC卡或射频识别标签系统包括读写器与非接触式IC卡或射频识别标签芯片两部分。

图1示出了为完成读写器与非接触式IC卡或射频识别标签之间正常通讯，非接触式IC卡或射频识别标签内部射频接口所需要的功能电路。其中，整流及限幅滤波电路一方面将天线端耦合过来的交流信号转变为经过限幅滤波的直流信号，然后送入后续稳压电路、解调电路和A/B模式检测电路进行处理，另一方面通过负载调制的方式将逻辑信号Din发射出去。时钟产生电路生成同步时钟Clk。稳压电路产生稳定电压vdd给内部电路供电。复位电路根据电压Vdd的高低产生复位信号Por。解调电路通过对包络信号的检测恢复读写器传输数据Dout。如果非接触式IC卡或射频识别标签兼容ISO14443A/B两种模式，那么非接触式IC卡或射频识别标签芯片还包括一个A/B模式检测电路。A/B模式检测电路同样通过对包络信号的检测判断读写器发送的信号属于A模式还是B模式，输出Mdet。由于非接触式IC卡或射频识别标签需要在一定的读写器场强范围内都能够正常工作，因此A/B模式检测电路需要在要求的整个场强范围内都能够正确识别读写器发送的信号属于A模式还是B模式。

A/B模式是根据读写器发送的幅度调制信号的调制比例区分的。同一场强下，调制比例大、调制幅度深的为A模式，调制比例小、调制幅度浅为B模式。A/B模式检测电路对调制幅度深的A模式信号响应，而对调制幅度浅的B模式信号不做响应，从而识别出读写器发送信号属于A模式还是B模式。如前所述，非接触式IC卡或射频识别标签需要能够在要求的整个场强范围内识别读写器发送的信号属于A模式还是B模式，这样就会出现一种情况，即：大场强时B模式信号的调制幅度大于小场强时A模式信号的调制幅度，如果在大、小场强下A/B模式检测电路的识别能力相同，将会导致无法在整个场强范围内都将A/B模式信号识别出来。因此需要一个自适应场强变化的A/B模式检测电路，不同的场强，对应的模式检测电路识别能力不同，从而保证在整个场强范围内，非接触式IC卡或射频识别标签芯片都能够正确识别读写器发送信号的类型，保证非接触式IC卡或射频识别标签在要求的场强范围内都能够正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自适应场强变化的A/B模式检测电路，不同的场强，对应的模式检测电路时别能力不同，从而保证在整个场强范围内，非接触式IC卡或射频识别标签芯片都能够正确识别读写器发送信号的类型，保证非接触式IC卡或射频识别标签在要求的场强范围内都能够正常工作。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自适应场强变化的A/B模式检测电路，包括：分压偏置电路，其检测输入信号包络；RC滤波电路，对所述分压偏置电路得到的分压信号进行滤波，得到RC滤波信号，所述RC滤波电路中的电阻为一压控电阻；迟滞比较电路，其通过所述分压信号和RC滤波信号得到A/B模式检测的输出；电压检测电路，其对所述RC滤波信号的幅值进行检测，并通过解调电路输出数据信号下降沿触发的D触发器采样，采样结果对所述RC滤波电路中的压控电阻阻值进行调整，调整RC滤波参数。

本发明的有益效果在于：由于采用本发明的电路，利用电压检测电路检测与场强相关的RC滤波信号，被采样的电压检测电路输出信号对RC滤波参数进行调整，使得大场强时RC滤波参数小，送入迟滞比较器的两个输入信号压差小；小场强时RC滤波参数大，送入迟滞比较器的两个输入信号压差大，增强了A/B模式检测电路在整个场强范围内的适应能力，保证在整个场强范围内都能够正确识别读写器发送信号的类型。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是非接触式IC卡或射频识别标签芯片的射频接口电路原理框图；

图2是本发明自适应场强变化的A/B模式检测电路实施例的原理图。

具体实施方式

如图2所示，当读写器发送到空间的交流载波信号被非接触式IC卡或射频识别标签的天线端耦合并送入整流滤波电路后产生输出信号，即直流包络信号Demin。该包络信号Demin含有读写器发送信号的调幅信息，幅度调制处，包络信号会有一个凹槽出现；同时，该包络信号Demin幅值的高低直接与非接触式IC卡或射频识别标签所处场强相关，所处场强越大，包络信号Demin幅值越高，所处场强越小，包络信号Demin幅值越低。

所述包络信号Demin送入由接成二极管形式的MP1，MP2，MP3构成的分压偏置电路，产生分压信号Vdiv。所述分压信号Vdiv含有读写器发送信号的调幅信息，同时该分压信号Vdiv的幅值与非接触式IC卡或射频识别标签所处场强相关。所述分压信号Vdiv通过一个RC滤波电路产生滤波信号Vrc。所述RC滤波电路由压控电阻Rvcon和电容C组成。所述滤波信号Vrc的直流值与所述分压信号Vdiv的直流值相同。所述分压信号Vdiv和所述滤波信号Vrc分别送入迟滞比较器Comp1的正、负输入端。

当非接触式IC卡或射频识别标签进入场强并稳定后，首先接收到载波信号，此时所述包络信号Demin没有凹槽，所述分压信号Vdiv也没有凹槽。在场强稳定之前，由于所述迟滞比较器的正向输入端为所述分压信号Vdiv，反向输入端为所述滤波信号Vrc，因此Vrc建立稳定的速度要慢于Vdiv，迟滞比较器输出Mdec为高电平。当读写器发送经过幅度调制的凹槽信号时，所述包络信号Demin产生一个下降沿，Vdiv随即开始随着所述包络信号Demin的下降而下降，而Vrc由于RC滤波的作用而保持相对不变。如果读写器发送的是A模式信号，Vdiv的下降幅度比较大，Vdiv就会比Vrc低ΔV1；如果读写器发送的是B模式信号，Vdiv的下降幅度比较小，Vdiv就会比Vrc低ΔV2，ΔV2＜ΔV1。合理设置迟滞比较器的迟滞量ΔV3，使得ΔV2＜ΔV3＜ΔV1，那么仅仅在读写器发送A模式信号时，所述迟滞比较器发生翻转，输出Mdec变为低，而读写器发送B模式信号时所述迟滞比较器不发生翻转，迟滞比较器的输出Mdec维持高电平不变。这样就实现了对读写器发送信号的A/B模式识别。

读写器发送的A/B模式信号是根据读写器发送的幅度调制信号的调制幅度比例区分的，而A/B模式检测电路是对调制幅度绝对值的检测。如前所述，非接触式IC卡或射频识别标签需要能够在一定场强范围内响应读写器发送的信号。这样就会出现一种情况，即：大场强时B模式信号的调制幅度大于小场强时A模式信号的调制幅度，导致无法在整个场强范围内都将A/B模式信号识别出来。因此，不同的场强需要不同的模式检测电路识别能力。这可以通过由比较器Comp2和D触发器D1实现的电压检测电路的输出信号Vcon控制所述压控电阻Rcon的大小来实现。

当读写器发送的经过幅度调制的凹槽信号来临之前，所述的解调电路输出的读写器传输数据Dout维持为高电平，由于下降沿触发的D触发器D1的存在，比较器Comp2的输出Vcomp无法通过D1传输到Vcon来调整压控电阻Rcon的大小，压控电阻Rcon大小维持不变。当凹槽来临时，所述的解调电路输出的读写器传输数据Dout由高电平变为低电平，下降沿触发的D触发器D1将Dout变低即凹槽下降之前的Vcomp传输到Vcon，来调整压控电阻Rcon的大小。如果此时非接触式IC卡或射频识别标签处于一个比较小的场强，所述分压信号Vdiv的直流值较小，所述滤波信号Vrc的直流值也较小，比较器Comp2的输出Vcomp为低电平，D触发器将凹槽下降沿时的Vcomp传输到Vcon，控制压控电阻Rcon取较大的值，加大了凹槽变化时Vdiv和Vrc的电压差，迟滞比较器Comp1更容易翻转，由于小场强下凹槽来临时Vdiv的下降幅度较小，增大压控电阻Rcon的阻值，有利于小场强下更容易识别A/B模式信号；当非接触式IC卡或射频识别标签处于一个比较大的场强，所述分压信号Vdiv的直流值较大，所述滤波信号Vrc的直流值也较大，比较器Comp2的输出Vcomp为高电平，D触发器将凹槽下降沿时的Vcomp传输到Vcon，控制压控电阻Rcon取较小的值，减小了凹槽变化时Vdiv和Vrc的电压差，迟滞比较器Comp1更难于翻转，由于大场强下凹槽来临时Vdiv的下降幅度较大，减小压控电阻Rcon的阻值，可以保证调制幅度较深的A模式信号来临时，比较器Comp1的输出Mdec正常翻转，而调制幅度较浅的B模式信号来临时，比较器Comp1的输出Mdec不会误翻转，有利于大场强下更可靠地识别A/B模式信号。

所述下降沿触发的D触发器D1的作用是在Dout的下降沿对比较器Comp2的输出Vcomp进行采样输出，来控制所述压控电阻Rcon的阻值。因为在凹槽期间，所述滤波信号Vrc并不能代表非接触式IC卡或射频识别标签实际所处的场强，因此必须使用凹槽来临之前的Vrc作为场强的标示。而凹槽来临时，所述的解调电路输出的读写器传输数据Dout会有一个下降沿，因此利用Dout的下降沿触发D触发器D1，可以保证控制所述压控电阻大小的控制信号Vcon确实是表征场强大小的指示信号。

如上所述，本发明通过使用自适应场强变化的A/B模式检测电路，使得非接触式IC卡或射频识别标签在小场强时，模式检测电路具有较强的识别能力，而在大场强时，模式检测电路具有较弱的识别能力，从而保证在整个工作场强范围内，都能够正确识别出读写器发送的A模式信号，而对读写器发送的B模式信号不做响应，从而达到在整个场强范围内进行A/B模式识别的目的。

本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (6)

1.一种自适应场强变化的A/B模式检测电路，其特征在于，包括：

分压偏置电路，其检测输入信号包络；

RC滤波电路，对所述分压偏置电路得到的分压信号进行滤波，得到RC滤波信号，所述RC滤波电路中的电阻为一压控电阻；

迟滞比较电路，其通过所述分压信号和RC滤波信号得到A/B模式检测的输出；

电压检测电路，其对所述RC滤波信号的幅值进行检测，并通过解调电路输出数据信号下降沿触发的D触发器采样，采样结果对所述RC滤波电路中的压控电阻阻值进行调整，调整RC滤波参数。

2.如权利要求1所述的自适应场强变化的A/B模式检测电路，其特征在于：检测输入信号包络的分压偏置电路生成的分压信号，其直流值与场强相关，场强越大，其直流值越高；

所述分压信号的包络包含有读写器发送信号的信息，读写器发送A模式信号，所述分压信号包络在凹槽时下降幅度大，读写器发送B模式信号，所述分压信号包络在凹槽时下降幅度小。

3.如权利要求1所述的自适应场强变化的A/B模式检测电路，其特征在于：所述RC滤波电路对所述分压信号进行RC滤波，所述RC滤波电路中的电阻为一压控电阻。

4.如权利要求1所述的自适应场强变化的A/B模式检测电路，其特征在于：所述迟滞比较器的正、负输入端分别为所述分压信号和滤波信号，所述迟滞比较器的输出就是A/B模式检测的输出。

5.如权利要求1所述的自适应场强变化的A/B模式检测电路，其特征在于：所述电压检测电路对所述滤波信号的幅值进行检测，并通过下降沿触发的D触发器采样；所述下降沿触发的D触发器的触发信号为解调电路输出数据信号。

6.如权利要求1或3或5所述的自适应场强变化的A/B模式检测电路，其特征在于：所述的压控电阻，其控制电压是由所述的下降沿触发的D触发器采样的电压检测电路输出信号；所述采样信号变高，减小压控电阻阻值；所述采样信号变低，增大压控电阻阻值。

Images