CN103530676A

CN103530676A - 用于电子标签中天线的电压限幅模块

Info

Publication number: CN103530676A
Application number: CN201210225626.3A
Authority: CN
Inventors: 曾维亮
Original assignee: Chengdu Hongshan Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Hongshan Technology Co Ltd
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明公开了用于电子标签中天线的电压限幅模块，包括第一N沟道增强型场效应管、第二N沟道增强型场效应管、第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管、第一电容、第一天线信号输入端、第二天线信号输入端及多个串联的P沟道增强型场效应管，多个串联的P沟道增强型场效应管与第一电容并联构成串并联线路。第一天线信号输入端连接在第一N沟道增强型场效应管漏极和第三N沟道增强型场效应管源极之间的线路上，第二天线信号输入端连接在第二N沟道增强型场效应管漏极与第四N沟道增强型场效应管漏极之间的线路上。本发明通过调整第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管实现天线的电压限幅，不会对功率产生影响。

Description

用于电子标签中天线的电压限幅模块

技术领域

本发明涉及射频技术领域，具体是用于电子标签中天线的电压限幅模块。

背景技术

射频识别是当前应用最广泛的非接触式自动目标识别技术之一，其具有非接触、读写灵活、速度快、安全性高等优点，因此被广泛应用于各个领域。射频识别系统主要包括阅读器和电子标签，电子标签接收阅读器的能量会受作用距离、与阅读器天线之间的角度影响，电子标签感应到的电压可能会比较大，所以必须有单独的模块电路实现限幅，将电压限制在一定范围之内，以防止接收MOS管栅极被击穿。限幅的最简单直接的措施是降低耦合系数，现今人们常常通过调整阅读器和电子标签的作用距离或者调整电子标签的输入电容来降低耦合系数，其中，采用调整阅读器和电子标签的作用距离对于操作人员来说是很难把握的，该方法不切合实际；改电子标签的输入电容，即是改变谐振频率，降低耦合系数，电子标签中传送的功率也会降低，在大规模集成电路设计中电容的实现会占用较大的芯片面积，而且电容的参数浮动相对较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种便于操作控制，结构简单，且在进行电压限幅时不会影响传送功率的用于电子标签中天线的电压限幅模块。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：用于电子标签中天线的电压限幅模块，包括第一N沟道增强型场效应管、第二N沟道增强型场效应管、第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管、第一电容及多个串联的P沟道增强型场效应管，第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管及多个P沟道增强型场效应管均为二极管连接的MOS管，所述第三N沟道增强型场效应管的漏极和源极分别与第四N沟道增强型场效应管漏极和第一N沟道增强型场效应管漏极连接，第二N沟道增强型场效应管的漏极与第四N沟道增强型场效应管源极连接，第一N沟道增强型场效应管源极和第二N沟道增强型场效应管源极均接地，所述多个串联的P沟道增强型场效应管的串联支路两端分别串联第三电阻和第四电阻后与第一电容并联构成串并联线路，该串并联线路一端与第三N沟道增强型场效应管漏极和第四N沟道增强型场效应管漏极之间的线路连接，其另一端接地，所述第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管两者的栅极均与多个串联的P沟道增强型场效应管和第四电阻之间的线路连接；所述第一N沟道增强型场效应管漏极和第三N沟道增强型场效应管源极之间的线路上连接有第一天线信号输入端，第二N沟道增强型场效应管漏极与第四N沟道增强型场效应管漏极之间的线路上连接有第二天线信号输入端。其中，本发明在应用时，第一天线信号输入端和第二天线信号输入端用于外接天线。本发明中二极管连接的MOS管是将MOS管的栅极和源极连接在一起，由于MOS管在一定电压下存在漏电流，所以本发明中二极管连接的MOS管用来模拟一个阻值很大的电阻，并且可以通过调整MOS管的参数来实现对阻值的控制。

所述第一N沟道增强型场效应管漏极和第三N沟道增强型场效应管源极之间的线路上连接有第一电阻，所述第一天线信号输入端连接在第一电阻与第一N沟道增强型场效应管漏极之间的线路上；所述第二N沟道增强型场效应管漏极与第四N沟道增强型场效应管源极之间的线路上连接有第二电阻，所述第二天线信号输入端连接在第二电阻与第二N沟道增强型场效应管漏极之间的线路上。

作为优选，所述P沟道增强型场效应管的数量为五个。

本发明在应用时，第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管及第一电容用于采样射频信号，第三电阻、第四电阻及多个串联的P沟道增强型场效应管形成参考控制电压，第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管为泄流管，第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管并联在天线两端进行限幅分流。当采样的信号高于参考电平时，流经第四电阻的电流增加，因此控制第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管两者栅极的电位提高，增加第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管的导通能力，流经第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管的电流增加，降低标签天线的有效负载，从而限制天线信号的电压幅度。本发明中第三电阻、第四电阻、第一电容及多个串联的P沟道增强型场效应管构成的串并联线路为滤波回路，该滤波回路反馈调整第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管的导通程度，从而保证本发明应用时电压的稳定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明包括第一N沟道增强型场效应管、第二N沟道增强型场效应管、第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管、第一电容及多个串联的P沟道增强型场效应管，本发明使用电子元件的数量少，整体结构简单，集成在模块上时体积小，便于实现、成本低，且本发明在应用时通过提高第一N沟道增强型场效应管和第二增强型场效应管的栅极电压，不会对功率产生影响，在输入电压高于一定电压值时使并联分流电路导通，使电路的电流变大，从而使电压稳压在一定的范围内。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：N1—第一N沟道增强型场效应管，N2—第二N沟道增强型场效应管，N3—第三N沟道增强型场效应管，N4—第四N沟道增强型场效应管，P1—第一P沟道增强型场效应管，P2—第二P沟道增强型场效应管，P3—第三P沟道增强型场效应管，P4—第四P沟道增强型场效应管，P5—第五P沟道增强型场效应管，C1—第一电容，R1—第一电阻，R2—第二电阻，R3—第三电阻，R4—第四电阻，Ant1—第一天线信号输入端，Ant2—第二天线信号输入端。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，用于电子标签中天线的电压限幅模块，包括外壳及设置在外壳内的内部电路，内部电路包括第一N沟道增强型场效应管N1、第二N沟道增强型场效应管N2、第三N沟道增强型场效应管N3、第四N沟道增强型场效应管N4、第一电容C1及多个串联的P沟道增强型场效应管，其中，第三N沟道增强型场效应管N3、第四N沟道增强型场效应管N4及多个P沟道增强型场效应管均为二极管连接的MOS管，在此二极管连接的MOS管为MOS管中的栅极与源极连接，P沟道增强型场效应管的数量优选为五个，即为串联的第一P沟道增强型场效应管P1、第二P沟道增强型场效应管P2、第三P沟道增强型场效应管P3、第四P沟道增强型场效应管P4及第五P沟道增强型场效应管P5。

第三N沟道增强型场效应管N3的漏极和源极分别与第四N沟道增强型场效应管N4漏极和第一N沟道增强型场效应管N1漏极连接，第二N沟道增强型场效应管N2的漏极与第四N沟道增强型场效应管N4源极连接，第一N沟道增强型场效应管N1源极和第二N沟道增强型场效应管N2源极均接地，第一N沟道增强型场效应管N1漏极和第三N沟道增强型场效应管N3源极之间的线路上连接有第一电阻R1，第二N沟道增强型场效应管N2漏极与第四N沟道增强型场效应管N4源极之间的线路上连接有第二电阻R2。五个串联的P沟道增强型场效应管的串联支路两端分别串联第三电阻R3和第四电阻R4后与第一电容C1并联构成串并联线路，该串并联线路一端与第三N沟道增强型场效应管N3漏极和第四N沟道增强型场效应管N4漏极之间的线路连接，其另一端接地。第一N沟道增强型场效应管N1和第二N沟道增强型场效应管N2 两者的栅极均与多个串联的P沟道增强型场效应管和第四电阻R4之间的线路连接。第一电阻R1与第一N沟道增强型场效应管N1漏极之间的线路上连接有第一天线信号输入端Ant1，第二电阻R2与第二N沟道增强型场效应管N2漏极之间的线路上连接有第二天线信号输入端Ant2。

如上所述，则能很好的实现本发明。

Claims

1.用于电子标签中天线的电压限幅模块，其特征在于：包括第一N沟道增强型场效应管（N1）、第二N沟道增强型场效应管（N2）、第三N沟道增强型场效应管（N3）、第四N沟道增强型场效应管（N4）、第一电容（C1）及多个串联的P沟道增强型场效应管，第三N沟道增强型场效应管（N3）、第四N沟道增强型场效应管（N4）及多个P沟道增强型场效应管均为二极管连接的MOS管，所述第三N沟道增强型场效应管（N3）的漏极和源极分别与第四N沟道增强型场效应管（N4）漏极和第一N沟道增强型场效应管（N1）漏极连接，第二N沟道增强型场效应管（N2）的漏极与第四N沟道增强型场效应管（N4）源极连接，第一N沟道增强型场效应管（N1）源极和第二N沟道增强型场效应管（N2）源极均接地，所述多个串联的P沟道增强型场效应管的串联支路两端分别串联第三电阻（R3）和第四电阻（R4）后与第一电容（C1）并联构成串并联线路，该串并联线路一端与第三N沟道增强型场效应管（N3）漏极和第四N沟道增强型场效应管（N4）漏极之间的线路连接，其另一端接地，所述第一N沟道增强型场效应管（N1）和第二N沟道增强型场效应管（N2）两者的栅极均与多个串联的P沟道增强型场效应管和第四电阻（R4）之间的线路连接；所述第一N沟道增强型场效应管（N1）漏极和第三N沟道增强型场效应管（N3）源极之间的线路上连接有第一天线信号输入端（Ant1），第二N沟道增强型场效应管（N2）漏极与第四N沟道增强型场效应管（N4）漏极之间的线路上连接有第二天线信号输入端（Ant2）。

2.根据权利要求1所述的用于电子标签中天线的电压限幅模块，其特征在于：所述第一N沟道增强型场效应管（N1）漏极和第三N沟道增强型场效应管（N3）源极之间的线路上连接有第一电阻（R1），所述第一天线信号输入端（Ant1）连接在第一电阻（R1）与第一N沟道增强型场效应管（N1）漏极之间的线路上；所述第二N沟道增强型场效应管（N2）漏极与第四N沟道增强型场效应管（N4）源极之间的线路上连接有第二电阻（R2），所述第二天线信号输入端（Ant2）连接在第二电阻（R2）与第二N沟道增强型场效应管（N2）漏极之间的线路上。

3.根据权利要求1或2所述的用于电子标签中天线的电压限幅模块，其特征在于：所述P沟道增强型场效应管的数量为五个。