CN104217238A - 电子标签及其供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子标签及其供电系统,该供电系统包括电源,还包括电子标签;电子标签包括天线、射频RF模拟前端、数字基带处理器、存储器和唤醒模块;唤醒模块包括:偏置电路单元、整流检波电路单元和逻辑开关电路单元;电源用于通过逻辑开关电路单元为RF模拟前端、数字基带处理器和存储器供电;整流检波电路单元用于接收到天线感应出的载波信号时输出唤醒信号,未接收到载波信号时输出断电信号;逻辑开关电路单元用于接收到唤醒信号时与电源201连通,接收到断电信号时断开与电源201的连接。本发明的技术方案中,唤醒模块的待机时的耗电量远低于电子标签中其它电路模块;从而该电子标签降低了待机功耗,延长待机时间。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别领域,尤其涉及一种电子标签及其供电系统。
背景技术
现有的RFID(Radio Frequency IDentification,无线射频识别)系统通常包括:阅读器和电子标签。电子标签通常以无线方式与阅读器进行通信,并且电子标签的功耗远小于支持无线WiFi(Wireless Fidelity,无线局域网)、蓝牙等功能的芯片;因此,电子标签已应用于低功耗的场合。
现有的一种电子标签的供电系统的电路结构的框架示意图,如图1所示,包括:电源101和电子标签102;电子标签101的内部电路的框架示意图,如图1所示,包括:天线(图中未标)、RF(Radio Frequency,射频)模拟前端121、数字基带处理器122和存储器123;电源101具体可以是电池,为RF模拟前端121、数字基带处理器122和存储器123供电。电源101通常与电子标签102安置在同一个装置(例如监控装置)中。
当电子标签102中的天线未感应到无线射频信号时,电子标签102处于待机状态:RF模拟前端121、数字基带处理器122和存储器123都处于待机状态;当天线感应到阅读器发送的无线射频信号后,电子标签102进入工作状态:RF模拟前端121、数字基带处理器122和存储器123根据天线感应到的无线射频信号进行操作。事实上,电子标签102在绝大部分时间处于待机状态,而处于工作状态的持续时间非常短(例如一个工作状态的持续时间为20毫秒);电子标签102在待机状态消耗的电量远大于在工作状态消耗的电量。
然而,现有的电子标签的连续待机时间仍然较短(例如几个月),无法满足一些需要更长时间(例如几年)待机工作的场合。
因此,有必要提供一种具有更长待机时间的电子标签及其供电系统。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明提供了一种电子标签及其供电系统,其中电子标签的待机功耗较小,以延长待机时间。
本发明的技术方案根据一个方面,提供了一种电子标签的供电系统,包括:电源,其还包括:电子标签;所述电子标签包括:天线、射频RF模拟前端、数字基带处理器、存储器和唤醒模块;
其中,所述唤醒模块包括:偏置电路单元、整流检波电路单元和逻辑开关电路单元;
所述电源用于通过所述唤醒模块中的逻辑开关电路单元为所述RF模拟前端、数字基带处理器和存储器供电;并通过所述偏置电路单元为所述整流检波电路单元提供偏置电流;
所述天线用于感应阅读器发送的无线射频信号,并转换为载波信号输出;
所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,用于当接收到所述载波信号时输出唤醒信号,当未接收到所述载波信号时输出断电信号;
所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电连接,用于当接收到所述唤醒信号时与所述电源连通,当接收到所述断电信号时断开与所述电源的连接。
较佳地,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容和单向导通器件;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容,其一端与第一电阻的另一端电相连,其另一端接地;第二电容的非接地端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;
当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,第二电容的非接地端处的偏置电压作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平作为唤醒信号输出。
较佳地,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容、单向导通器件和反相器;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容的一端与第一电阻的另一端、所述反相器的输入端都电相连,另一端接地;所述反相器的输出端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,所述反相器将第二电容的非接地端处的偏置电压转换为低电平后作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平输出;所述反相器还用于将所述整流电路输出低电平转换为高电平后作为唤醒信号输出。
较佳地,所述单向导通器件具体为二极管,其阳极跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其阴极接地;
或者,所述单向导通器件具体为三极管,其基极与集电极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其发射极接地;
或者,所述单向导通器件具体为N型的场效应晶体管,则其栅极与漏极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其源极接地。
进一步,所述唤醒模块,还包括:计时器;
所述计时器,其信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电相连,其信号输出端与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端相连;
所述计时器用于若接收的信号从所述断电信号跳变到所述唤醒信号时,则输出所述唤醒信号;若接收到的信号从所述唤醒信号跳变到所述断电信号时,则延迟设定时间段后输出所述断电信号。
本发明的技术方案根据另一个方面,提供了一种电子标签,包括:天线、射频RF模拟前端、数字基带处理器和存储器;其还包括:唤醒模块;
其中,所述唤醒模块包括:偏置电路单元、整流检波电路单元和逻辑开关电路单元;
电源通过所述唤醒模块中的逻辑开关电路单元为所述RF模拟前端、数字基带处理器和存储器供电;并通过所述偏置电路单元为所述整流检波电路单元提供偏置电流;
所述天线用于感应阅读器发送的无线射频信号,并转换为载波信号输出;
所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,用于当接收到所述载波信号时输出唤醒信号,当未接收到所述载波信号时输出断电信号;
所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电连接,用于当接收到所述唤醒信号时与所述电源连通,当接收到所述断电信号时断开与所述电源的连接。
较佳地,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容和单向导通器件;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容,其一端与第一电阻的另一端电相连,其另一端接地;第二电容的非接地端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;
当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,第二电容的非接地端处的偏置电压作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平作为唤醒信号输出。
较佳地,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容、单向导通器件和反相器;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容的一端与第一电阻的另一端、所述反相器的输入端都电相连,另一端接地;所述反相器的输出端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,所述反相器将第二电容的非接地端处的偏置电压转换为低电平后作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平输出;所述反相器还用于将所述整流电路输出低电平转换为高电平后作为唤醒信号输出。
较佳地,所述单向导通器件具体为二极管,其阳极跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其阴极接地;
或者,所述单向导通器件具体为三极管,其基极与集电极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其发射极接地;
或者,所述单向导通器件具体为N型的场效应晶体管,则其栅极与漏极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其源极接地。
进一步,所述唤醒模块,还包括:计时器;
所述计时器,其信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电相连,其信号输出端与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端相连;
所述计时器用于若接收的信号从所述断电信号跳变到所述唤醒信号时,则输出所述唤醒信号;若接收到的信号从所述唤醒信号跳变到所述断电信号时,则延迟设定时间段后输出所述断电信号。
本发明的技术方案中,电子标签中的唤醒模块当接收到电子标签中的天线感应出的射频信号时与电源连通,使得电源可以通过唤醒模块为电子标签中其它电路模块供电;当未接收到射频信号、或射频信号消失时,断开与电源的连接,相当于切换电源对其它电路模块的供电;并且唤醒模块的电路结构远比电子标签中其它电路模块简单,待机时的耗电量也远远低于其它电路模块;从而该电子标签可以在不影响与阅读器进行通信的情况下,降低待机功耗,延长待机时间。
附图说明
图1为现有的电子标签的供电系统的电路结构的框架示意图;
图2为本发明实施例的电子标签及其供电系统的电路结构的框架示意图;
图3为本发明实施例的电子标签中的唤醒模块的电路结构的框架示意图;
图4为本发明实施例的唤醒模块中的整流检波电路单元的一种电路结构的示意图;
图5为本发明实施例的唤醒模块中的偏置电路单元的一种偏置电路结构的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举出优选实施例,对本发明进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
本发明的发明人考虑到,现有的电子标签中的RF模拟前端、数字基带处理器和存储器通常都是规模较大的集成电路,等效的晶体管数目巨大,漏电流较大,导致这些芯片的待机功耗较大。
本发明的技术方案中,对电子标签进行改进,可以使得电子标签在待机状态时(天线未感应到无线射频信号时)切断电源对RF模拟前端、数字基带处理器和存储器的供电;在电子标签中的天线感应到阅读器发送的无线射频信号时,立即恢复电源对RF模拟前端、数字基带处理器和存储器的供电,使得电子标签进入工作状态。从而可以在不影响电子标签工作的情况下,降低电子标签的待机功耗,延长待机时间。
下面结合附图具体介绍本发明实施例的技术方案。
本发明实施例的电子标签的供电系统的电路结构的架构示意图如图2所示,包括:电源201和电子标签202。
电子标签202的内部电路结构的框架示意图如图2所示,包括:天线(图中未标)、RF模拟前端221、数字基带处理器222、存储器223和唤醒模块224。
电源201通过唤醒模块224为电子标签202中的RF模拟前端221、数字基带处理器222和存储器223供电。
电子标签202的天线与唤醒模块224电相连,用于感应阅读器发送的无线射频信号,并把感应到的无线射频信号转换为载波信号输出到唤醒模块224。其中,无线射频信号中的载波频率符合电子标签202的工作频段。由于无线射频信号中的载波的幅度(例如几百毫伏)通常远远大于信号的幅度,因此在未经解调的情况下,天线转换出的电信号中主要为载波信号。
唤醒模块224与天线电连接,用于若接收到电子标签202的天线输出的载波信号,则与电源201连通;若未接收到天线输出的载波信号,则断开与电源201的连接或者保持与电源201断开的状态。
电子标签202中的天线还与RF模拟前端221电连接,还用于将感应到的阅读器发送的无线射频信号转换为电信号后输出到RF模拟前端221,并且还可以将RF模拟前端221调制得到的信号向阅读器发送。
RF模拟前端221还与数字基带处理器223电连接,用于对天线输出的电信号进行解调,并且还可以将数字基带处理器223编码得到的数据进行调制后发送到天线。
数字基带处理器223与存储器223之间通过数据读写总线相连,用于对RF模拟前端221解调得到的数据进行编码和命令解析,根据解析结果对存储器223进行操作;并且还可以将从存储器223读出的数据进行编码后发送到RF模拟前端221。
本发明实施例中,唤醒模块224的电路结构的框架示意图如图3所示,包括:偏置电路单元301、整流检波电路单元302和逻辑开关电路单元303。
电源201通过偏置电路单元301为整流检波电路单元302提供偏置电流。具体地,偏置电路单元301,其输入端与电源202的输出端电连接,其输出端与整流检波电路单元302的偏置电流输入端电连接,用于从电源201取电并为整流检波电路单元302提供偏置电流。
整流检波电路单元302的信号输入端与电子标签202中的天线电连接,用于当通过其信号输入端接收到天线输出的载波信号时,通过其信号输出端输出唤醒信号,例如高电平(逻辑1);当通过其信号输入端未接收到天线输出的载波信号时,通过其信号输出端输出断电信号,例如低电平(逻辑0)。
电源201具体通过唤醒模块224中的逻辑开关电路单元303为电子标签202中的RF模拟前端221、数字基带处理器222和存储器223供电。具体地,逻辑开关电路单元303串接在电源201为电子标签202中的RF模拟前端221、数字基带处理器222和存储器223供电的供电电路中,逻辑开关电路单元303的控制信号输入端与整流检波电路单元302的信号输出端电连接,用于当通过其控制信号输入端接收到唤醒信号时与电源201连通,当通过其控制信号输入端接收到断电信号时断开与电源201的连接。逻辑开关电路单元303的具体电路结构为本领域技术人员所熟知,此处不再赘述。
事实上,电子标签202的天线通常长时间(例如几天、几周或者几个月)感应不到阅读器发送的无线射频信号,唤醒模块224因接收不到该天线输出的电信号,而长时间保持与电源断开,从而消减了电子标签202中除唤醒模块224外的其它数模电路(芯片)的待机功耗,等效于降低了整个电子标签的待机功耗,延长了电子标签的待机时间。
本发明实施例中,整流检波电路单元302具有多种电路结构;其中一种电路结构的示意图如图4所示,包括:第一电容401、第一电阻402、第二电容403和单向导通器件404。
第一电容401的一端作为整流检波电路单元302的信号输入端与电子标签202的天线的输出端电连接,另一端与第一电阻402的一端电连接。第一电阻402的另一端作为整流检波电路单元302的偏置电流输入端与偏置电路单元301的输出端电相连。第一电容401和第一电阻402构成滤波电路,使得频率符合电子标签202的工作频段的载波信号可以通过第一电容401,而频率不符合电子标签202的工作频段的载波信号被滤除。
单向导通器件404具体可以是二极管、三极管或场效应晶体管;其中,图4中是以N型的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)作为单向导通器件404的示例。单向导通器件404的输入端跟第一电容401与第一电阻402相连的一端电连接,输出端接地。具体地,单向导通器件404若为二极管,则其阳极跟第一电容401与第一电阻402相连的一端电连接,且其阴极接地;若为三极管,则其基极与集电极短接后一起跟第一电容401与第一电阻402相连的一端电连接,且其发射极接地;若为N型的场效应晶体管,则其栅极与漏极短接后一起跟第一电容401与第一电阻402相连的一端电连接,且其源极接地。
单向导通器件404用于接收通过第一电容401的载波信号,当接收到的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压(即正向导通时的电压)时,单向导通器件404正向导通,其输入端的电压被钳制在其阈值电压附近;当接收到的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或者接收到负半周期的载波信号时,单向导通器件404截止,其输入端的电压等于载波信号的电压。由于单向导通器件404的阈值电压通常较低,因此载波信号的正半周期的电压波形被大幅度的削顶。
第二电容403的一端与第一电阻402的另一端电相连;第二电容403的另一端接地;第二电容403的非接地端作为整流检波电路单元302的信号输出端,与逻辑开关电路单元303的控制信号输入端电连接。
当单向导通器件404的输入端无交变电压(即整流检波电路单元302未接收到载波信号)时,在偏置电流的作用下,第二电容403的非接地端处的偏置电压为高电平,作为断电信号输出。
第一电阻402与第二电容403构成整流电路,其工作在电子标签202的工作频段上;用于对单向导通器件404的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容403的非接地端处转换出直流电压后,与第二电容403的非接地端处的偏置电压进行叠加形成低电平作为唤醒信号输出。由于导通器件403的非接地端的交变电压的正半周期的波形被大幅度削顶,因此该交变电压的等效值为负值,根据该交变电压转换出的直流电压为负值,与偏置电压叠加后形成低电平。
更优的,如图4所示,整流检波电路单元302,还包括:反相器405。
反相器405的输入端与第二电容403的非接地端电连接、并与作为整流检波电路单元302的偏置电流输入端的第一电阻402的一端电连接;反相器405的输出端作为整流检波电路单元302的信号输出端,与逻辑开关电路单元303的控制信号输入端电连接。
当单向导通器件404的输入端无交变电压(即整流检波电路单元302未接收到载波信号)时,在偏置电流的作用下,反相器405用于将第二电容403的非接地端处的高电平的偏置电压转换为低电平后作为断电信号输出。
当第一电阻402与第二电容403构成整流电路整流,对单向导通器件404的输入端的交变电压的波形进行整流,并在第二电容403的非接地端处转换出直流电压,与第二电容403的非接地端处的偏置电压进行叠加形成低电平时,反相器405用于将该整流电路输出的低电平转换为高电平后作为唤醒信号输出。反相器405的工作频率与该整流电路的工作频率相匹配。
更优的,如图3所示,唤醒模块224还包括:计时器304。
计时器304串接在整流检波电路单元302与逻辑开关电路单元303之间。具体地,计时器304的信号输入端与整流检波电路单元302的信号输出端电相连,计时器304的信号输出端与逻辑开关电路单元303的控制信号输入端电相连。
计时器304用于若通过其信号输入端接收的信号从断电信号(例如低电平)跳变到唤醒信号(例如高电平)时,则输出唤醒信号到逻辑开关电路单元303;若一直接收到唤醒信号,则保持输出唤醒信号到逻辑开关电路单元303;若接收到的信号从唤醒信号跳变到断电信号时,则延迟设定时间段后输出断电信号到逻辑开关电路单元303;若一直接收到断电信号,则保持输出断电信号到逻辑开关电路单元303。其中,延迟的设定时间段可以根据电子标签202应答阅读器所需的工作时间进行设定,例如1-2毫秒,以保持电子标签202的正常工作。
本发明实施例中,偏置电路单元301具体可以采用多种偏置电路结构;其中一种的偏置电路结构的示意图如图5所示,包括:第一场效应晶体管501、第二场效应晶体管502、第三场效应晶体管503、第四场效应晶体管504、第五场效应晶体管505和第二电阻506。
其中,第一场效应晶体管501、第二场效应晶体管502、第三场效应晶体管503都为P型的MOSFET;第一场效应晶体管501、第二场效应晶体管502、第三场效应晶体管503的源极都连接到电源201的输出端,三者的栅极相互短接后连接到第一场效应晶体管501的漏极。
第四场效应晶体管504、第五场效应晶体管505都为N型的MOSFET;第四场效应晶体管504、第五场效应晶体管505的源极都接地;两者的栅极短接后连接到第二场效应晶体管502的漏极;第四场效应晶体管504的漏极与第一场效应晶体管501的漏极相连;第二电阻506的两端分别与第二场效应晶体管502、第五场效应晶体管505的漏极相连。
第三场效应晶体管503的漏极作为偏置电路单元301的输出端连接到整流检波电路单元302中的第二电容403的非接地端、第一电阻402的一端,用于为与第一电阻402相连的单向导通器件404提供偏置电流,并在第二电容403的非接地端产生偏置电压。
本发明实施例的技术方案中,电子标签中的唤醒模块当接收到电子标签中的天线感应出的射频信号时与电源连通,使得电源可以通过唤醒模块为电子标签中其它电路模块供电;当未接收到射频信号、或射频信号消失时,断开与电源的连接,相当于切换电源对其它电路模块的供电;并且唤醒模块的电路结构远比电子标签中其它电路模块简单,待机时的耗电量也远远低于其它电路模块;从而该电子标签可以在不影响与阅读器进行通信的情况下,降低待机功耗,延长待机时间(例如可以待机几年)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电子标签的供电系统,包括:电源,其特征在于,还包括:电子标签;所述电子标签包括:天线、射频RF模拟前端、数字基带处理器、存储器和唤醒模块;
其中,所述唤醒模块包括:偏置电路单元、整流检波电路单元和逻辑开关电路单元;
所述电源用于通过所述唤醒模块中的逻辑开关电路单元为所述RF模拟前端、数字基带处理器和存储器供电;并通过所述偏置电路单元为所述整流检波电路单元提供偏置电流;
所述天线用于感应阅读器发送的无线射频信号,并转换为载波信号输出;
所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,用于当接收到所述载波信号时输出唤醒信号,当未接收到所述载波信号时输出断电信号;
所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电连接,用于当接收到所述唤醒信号时与所述电源连通,当接收到所述断电信号时断开与所述电源的连接。
2.如权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容和单向导通器件;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容,其一端与第一电阻的另一端电相连,其另一端接地;第二电容的非接地端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;
当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,第二电容的非接地端处的偏置电压作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平作为唤醒信号输出。
3.如权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容、单向导通器件和反相器;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容的一端与第一电阻的另一端、所述反相器的输入端都电相连,另一端接地;所述反相器的输出端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,所述反相器将第二电容的非接地端处的偏置电压转换为低电平后作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平输出;所述反相器还用于将所述整流电路输出低电平转换为高电平后作为唤醒信号输出。
4.如权利要求2-3任一所述的供电系统,其特征在于,所述单向导通器件具体为二极管,其阳极跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其阴极接地;
或者,所述单向导通器件具体为三极管,其基极与集电极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其发射极接地;
或者,所述单向导通器件具体为N型的场效应晶体管,则其栅极与漏极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其源极接地。
5.如权利要求1-3任一所述的供电系统,其特征在于,所述唤醒模块,还包括:计时器;
所述计时器,其信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电相连,其信号输出端与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端相连;
所述计时器用于若接收的信号从所述断电信号跳变到所述唤醒信号时,则输出所述唤醒信号;若接收到的信号从所述唤醒信号跳变到所述断电信号时,则延迟设定时间段后输出所述断电信号。
6.一种电子标签,包括:天线、射频RF模拟前端、数字基带处理器和存储器;其特征在于,还包括:唤醒模块;
其中,所述唤醒模块包括:偏置电路单元、整流检波电路单元和逻辑开关电路单元;
电源通过所述唤醒模块中的逻辑开关电路单元为所述RF模拟前端、数字基带处理器和存储器供电;并通过所述偏置电路单元为所述整流检波电路单元提供偏置电流;
所述天线用于感应阅读器发送的无线射频信号,并转换为载波信号输出;
所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,用于当接收到所述载波信号时输出唤醒信号,当未接收到所述载波信号时输出断电信号;
所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电连接,用于当接收到所述唤醒信号时与所述电源连通,当接收到所述断电信号时断开与所述电源的连接。
7.如权利要求6所述的电子标签,其特征在于,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容和单向导通器件;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容,其一端与第一电阻的另一端电相连,其另一端接地;第二电容的非接地端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;
当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,第二电容的非接地端处的偏置电压作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平作为唤醒信号输出。
8.如权利要求6所述的电子标签,其特征在于,所述整流检波电路单元具体包括:第一电容、第一电阻、第二电容、单向导通器件和反相器;
第一电容的一端作为所述整流检波电路单元的信号输入端与所述天线电连接,另一端与第一电阻的一端电连接;第一电阻的另一端作为所述整流检波电路单元的偏置电流输入端与所述偏置电路单元电相连;第一电容和第一电阻构成的滤波电路,用于使得频率符合所述电子标签的工作频段的载波信号可以通过第一电容;
所述单向导通器件的输入端跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,输出端接地,用于接收通过第一电容的载波信号,当接收的载波信号的正半周期的电压大于其阈值电压时导通,并将其输入端的电压钳制在其阈值电压;当接收的载波信号的正半周期的电压不大于其阈值电压、或接收到负半周期的载波信号时,其截止,并且其输入端的电压等于所述载波信号的电压;
第二电容的一端与第一电阻的另一端、所述反相器的输入端都电相连,另一端接地;所述反相器的输出端作为所述整流检波电路单元的信号输出端,与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端电连接;当所述单向导通器件的输入端无交变电压时,所述反相器将第二电容的非接地端处的偏置电压转换为低电平后作为所述断点信号输出;
第一电阻与第二电容构成整流电路,用于对所述单向导通器件的输入端的交变电压的波形进行整流并在第二电容的非接地端处转换出直流电压后,与所述偏置电压进行叠加形成低电平输出;所述反相器还用于将所述整流电路输出低电平转换为高电平后作为唤醒信号输出。
9.如权利要求7-8任一所述的电子标签,其特征在于,所述单向导通器件具体为二极管,其阳极跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其阴极接地;
或者,所述单向导通器件具体为三极管,其基极与集电极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其发射极接地;
或者,所述单向导通器件具体为N型的场效应晶体管,则其栅极与漏极短接后一起跟第一电容与第一电阻相连的一端电连接,且其源极接地。
10.如权利要求6-8任一所述的电子标签,其特征在于,所述唤醒模块,还包括:计时器;
所述计时器,其信号输入端与所述整流检波电路单元的信号输出端电相连,其信号输出端与所述逻辑开关电路单元的控制信号输入端相连;
所述计时器用于若接收的信号从所述断电信号跳变到所述唤醒信号时,则输出所述唤醒信号;若接收到的信号从所述唤醒信号跳变到所述断电信号时,则延迟设定时间段后输出所述断电信号。
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