CN103198348B - 射频识别中的解调电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频识别中的解调电路，包括：一检测滤波电路，一放大电路；第一比较器，其输入端与放大电路的输出端相连接，当信号高于第一触发电平时，其输出就翻转，当低于该第一触发电平时，其输出再次翻转；第二比较器，其输入端与放大电路的输出端相连接，当信号高于第二触发电平时，其输出就翻转，当低于该第二触发电平时，其输出再次翻转；由上升沿触发的第一触发器，由下降沿触发的第二触发器；一异或非门，对两个触发器的两个输出信号进行异或非处理，最终得到一个输出信号。本发明能缩小输出信号的凹槽宽度，有利于数字电路的识别，提高通讯的性能。

Description

射频识别中的解调电路

技术领域

本发明涉及模拟集成电路中的解调电路，特别是涉及一种射频识别中的解调电路。

背景技术

在射频识别电路设计中，解调电路是核心模块之一，解调电路需要将载波中的数据信号解调出来再输入给数字模块作后续处理。对于射频识别的标签而言，信号首先通过电感耦合到卡片，经过整流后输出给解调电路。解调电路一般由检波滤波电路、放大电路和施密特触发电路(或解调比较输出电路)组成，如图1所示。解调电路中的检波滤波电路是将经过整流后的电流信号检出来并转换成电压信号，同时对信号中的载波信号进行滤波，尽量衰减其载波信号的幅度，如图3中A点的波形。信号被检波后，需要将此信号进行放大，以利于后续的解调比较，此处的放大电路不需要过高的增益，一般能放大几倍就满足需求。信号经过放大后，就需要对信号进行解调比较，将所需要的凹槽解调出来。如图1中的施密特触发电路，当放大的信号超过一定的电平，施密特触发电路就触发，电平就翻转，当放大的信号低于一定的电平，施密特触发电路就再次翻转，这样就将所需要的信号解调出来了，如图3中OUT点的波形。由于施密特触发电路的触发电平的稳定性不是很好，所以在设计施密特触发电路时，一般设置中间位置的触发电平，从而保证信号的稳定解调，因此就会使得解调出来的凹槽过宽，不利于后续数字电路的识别。

图1中输入信号IN和B点的信号波形参见图3中IN和B点波形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种射频识别中的解调电路，能缩小输出信号的凹槽宽度，有利于数字电路的识别，提高通讯的性能。

为解决上述技术问题，本发明的射频识别中的解调电路，包括：

一检测滤波电路，将经过整流后的电流信号检出来并转换成电压信号，同时对电压信号中的载波信号进行滤波，衰减载波信号的幅度；

一放大电路，其输入端与所述检测滤波电路的输出端相连接，对被检波出来的电压信号进行放大；

第一比较器BJQ1，其输入端与所述放大电路的输出端相连接，设置第一触发电平，当信号高于该第一触发电平时，其输出就翻转，当低于该第一触发电平时，其输出再次翻转；

第二比较器BJQ2，其输入端与所述放大电路的输出端相连接，设置第二触发电平，当信号高于该第二触发电平时，其输出就翻转，当低于该第二触发电平时，其输出再次翻转；

第一触发器，其输入端与所述第一比较器BJQ1的输出端相连接，在该第一比较器BJQ1输出信号的上升沿触发；

第二触发器，其输入端与所述第二比较器BJQ2的输出端相连接，在该第二比较器BJQ2输出信号的下降沿触发；

一异或非门，其两个输入端分别与所述第一触发器BJQ1和第二触发器BJQ2的输出端相连接，对两个触发器的两个输出信号进行异或非处理，最终得到一个输出信号。

传统的解调电路由检波滤波电路，放大电路以及施密特触发电路组成。由于数字电路在处理解调信号时，是对凹槽后的高电平进行采样，当解调信号的凹槽宽度过大时，就压缩高电平的时间，从而会导致数字电路无法正确识别凹槽信号，这个问题严重的时候会导致typeA(类型A，即IEC/ISO 14443 A)的通讯失败，影响通讯的性能。

本发明在传统解调电路的基础上，改进了放大电路后的电路结构，采用了精度较好的比较电路来解调单向凹槽信号，其优点就是可以方便的设置比较电平，能精确稳定的控制凹槽的宽度，将解调出来的两个信号做相应的处理，最后得到一个输出信号，其输出信号比传统的输出信号窄，缩小了输出信号的凹槽宽度，这样有利于数字电路处理此凹槽信号，增强数字电路对解调信号的识别能力，从而提高通讯的性能。

本发明适用于高频射频识别电路。

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是现有的解调电路原理图；

图2是本发明的解调电路一实施例原理图；

图3是图1所示解调电路的波形示意图；

图4是图2所示解调电路的波形示意图。

具体实施方式

参见图2所示，在一实施例中，所述射频识别中的解调电路，包括：一检测滤波电路，一放大电路，第一比较器BJQ1，第二比较器BJQ2，第一触发器，第二触发器，一异或非门。

所述检波滤波电路中，由电阻R1和电容C1将电流信号检波出来同时进行低通滤波，电阻R2和电容C2构成了高通滤波，滤除信号中27MHz的载波信号。

放大电路为一低增益交流信号放大电路，增益为5-10dB。

比较图1和图2所示的解调电路，可以看出，图2所示解调电路与图1所示解调电路的区别在于，图2的解调电路改进了放大电路后的电路结构。

结合图2所示，输入信号IN为一带载波的凹槽信号，如图4中的IN信号所示，经过检波滤波电路后，就将电流信号检波出来，并且滤除信号中的载波信号(原始载波信号为13.56MHz，经过整流后的载波信号一般为27MHz)和直流信号(隔直后需另加稳定的直流电压)，就得到了图2中A点的信号(图2中A点信号的波形，参见图4中A点的波形)。检波出来的信号的幅度还比较小，难以比较，因此，检波出来的信号还需要经过一定的放大。由于信号仅需要放大5-10dB，所以图2中的放大电路由简单反向器构成，构成较小增益的反向放大电路。图2中放大后的B点信号的波形，如图4中B点的波形所示。

放大后的信号经过两路比较器进行比较，第一比较器BJQ1和第二比较器BJQ2可以设置不同的比较电平。假设电源电压为1.8V，而信号所加的直流电压为0.9V，为了最终得到更窄的解调信号，可以设置第一比较器BJQ1的比较电平为1.1V，即当放大的信号超过1.1V就发生翻转，而第二比较器BJQ2可以设置0.7V为比较电平，当放大后的信号低于0.7V就发生翻转，这样就最大限度的利用了比较电路高精度和高稳定性特点。

图2中第一比较器BJQ1输出端C点的信号波形和第二比较器BJQ2输出端D点的信号波形参见图4中的C点和D点波形。

当比较电路输出对应的凹槽信号后，再采用触发电路来触发。第一触发器采用上升沿触发，而第二触发器采用下降沿触发，这样就能使得最终的输出信号比较窄，比传统的解调电路的输出信号能窄0.3-1.5μs。第一触发器输出端E点的信号波形和第二触发器F点的信号波形，参见图4中的E点和F点波形。异或非门将E点和F点波形进行处理，使得最后输出所需要的凹槽信号波形，如图4中OUT点的波形。

从本发明可以看出，最终的输出信号的凹槽宽度比传统解调电路的凹槽宽度更窄，更加有利于数字电路的识别，从而提高了通讯的性能。

虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种射频识别中的解调电路，其特征在于，包括：

一检测滤波电路，将经过整流后的电流信号检出来并转换成电压信号，同时对电压信号中的载波信号进行滤波，衰减载波信号的幅度；

一放大电路，其输入端与所述检测滤波电路的输出端相连接，对被检波出来的电压信号进行放大；

第一比较器，其输入端与所述放大电路的输出端相连接，设置第一触发电平，当信号高于该第一触发电平时，其输出就翻转，当低于该第一触发电平时，其输出再次翻转；

第二比较器，其输入端与所述放大电路的输出端相连接，设置第二触发电平，当信号高于该第二触发电平时，其输出就翻转，当低于该第二触发电平时，其输出再次翻转；

第一触发器，其输入端与所述第一比较器的输出端相连接，在该第一比较器输出信号的上升沿触发；

第二触发器，其输入端与所述第二比较器的输出端相连接，在该第二比较器输出信号的下降沿触发；

一异或非门，其两个输入端分别与所述第一触发器和第二触发器的输出端相连接，对两个触发器的输出信号进行异或非处理，最终得到一个输出信号。

2.如权利要求1所述的解调电路，其特征在于：所述放大电路为低增益交流信号放大电路。