CN104504354A - 一种适于rfid的高性能抗噪声比较器及rfid芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于RFID的高性能抗噪声比较器，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成，由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFETMP1和MP2构成了差分放大器；MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载；MP3、MP4、MN5和MN6做为运放的第二级放大单端输出。本发明还公开了一种RFID芯片，包括：天线、载波滤波器、信号放大器、估值量化模块、数字处理模块，其中所述调制解调器中还包括比较器，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成。本发明实施例能够避免信号失真，不会让RFID阅读器接收到的信号给误调节，保证数据调解的真实性，提高了数据后续处理的正确率。

Description

一种适于RFID的高性能抗噪声比较器及RFID芯片

技术领域

本发明涉及RFID技术领域，具体涉及一种适于RFID的高性能抗噪声比较器及RFID芯片。

背景技术

射频识别(Radfo Frequency Identification，简称RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过电磁波或电感祸合方式传递信号，以完成对目标对象的自动识别。与条形码、磁卡、接触式IC卡等其它自动识别技术相比，即RFID技术具有识别过程无须人工干预、可同时识别多个目标、信息存储量大、可工作于各种恶劣环境等优点。因此，RFID技术已经被广泛地应用于固定资产管理、生产线自动化、动物和车辆识别、公路收费、门禁系统、仓储、商品防伪、航空包裹管理、集装箱管理等领域。典型的射频识别系统可以分为标签、阅读器和后端数据处理系统三个部分。

图1示出了RFID阅读器功能原理图，RFID阅读器接收信号简单的工作原理就是，从天线上接收信号，对其进行载波滤波，就产生如图1的RXreference这样的信号，该信号比较弱，并且带有噪声，小信号的频率是847KHZ；接着需要用运放将该信号放大，如图1的VRxAmpQ，然后对其进行解调，交给数字处理。由于阅读器和卡片之间的信息传输是通过射频天线无线传输的，信号会在传输过程中被引入大量的噪声，从而使得信号失真，容易导致阅读器接受到的信号被误解调。为了解决这个问题，需要引入消除噪声干扰的一些模块，比如对信号进行解调的时候需要用到比较器。

如图2所示为普通比较器的电路结构图，两个N沟道MOSFET Ml和M2构成了差分放大器，其接法被称为“源极藕合对”。M3和M4构成P沟道电流镜，作为差分放大器的负载。M5提供电流偏置。图2的比较器在噪声环境中，对于没有抗噪声处理的比较器，当输入含有噪声的时候输出也一样含有噪声，具体可以参见如图3所示，其为普通比较器在噪声环境下的响应示意图，由此可见，其无法实现抗噪声来满足现有RFID芯片的需求。

发明内容

针对现有普通比较器的不足，无法适用于现有的RFID芯片中，本发明提供了一种适于RFID的高性能抗噪声比较器及RFID芯片，能解决现有普通比较器无法实现抗噪的问题，提高了RFID芯片中的抗噪声的性能。

本发明提供了一种适于RFID的高性能抗噪声比较器，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成，由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFETMP1和MP2构成了差分放大器；MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载；MP3、MP4、MN5和MN6做为运放的第二级放大单端输出。

相应的，本发明还提供了一种RFID芯片，包括：天线、载波滤波器、信号放大器、估值量化模块、数字处理模块，其中所述调制解调器中还包括比较器，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成。

所述比较器由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFET MP1和MP2构成了差分放大器；MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载；MP3、MP4、MN5和MN6做为运放的第二级放大单端输出。

本发明实施例提供了一种抗噪声性能强的比较器，能够实现噪声的过滤，避免信号失真，不会让RFID阅读器接收到的信号给误调节，保证数据调解的真实性，提高了数据后续处理的正确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术中的RFID阅读器功能原理图；

图2是现有技术中的普通比较器的电路结构图；

图3是现有技术中普通比较器在噪声环境下的响应示意图；

图4是本发明实施例中的抗噪声能强的高性能比较器结构示意图；

图5是本发明实施例中的比较器在噪声环境下的响应示意图；

图6是本发明实施例中的RFID芯片结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种抗噪声能强的高性能比较器，图4示出了该比较器的结构示意图，该比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成。由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFET MP1和MP2构成了差分放大器，其接法被称为“源极藕合对”。MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载.MP3、升高，INP不变时，MP1的Vgs变小，i2变小，i3不变；MN1、MN2的栅极电压降低，导致i5变小，使得流过MN4的电流变大，Vgs升高，所以会增大i4，从而可以增大i2，达到减缓i2变小的速度，从而延迟输出电压的跳转，反之亦然。MN1、MN2、MN3和MN4是镜像电流匹配的管子，当MN2和MN3尺寸越大，所形成的阻抗越小，使得延迟效果越明显。这样可以调节跳转电平VOH和VOL的值，达到设计的要求。图5示出了基于该比较器在噪声环境下的响应示意图。

图6示出了本发明实施例中的RFID芯片结构示意图，该天线、载波滤波器、信号放大器、估值量化模块、数字处理模块，其中所述调制解调器中还包括比较器，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成。该比较器由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFET MP1和MP2构成了差分放大器；MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载；MP3、MP4、MN5和MN6做为运放的第二级放大单端输出。

在具体实施过程中，RFID阅读器从天线上接收信号，对其进行载波滤波，就产生RX reference这样的信号，该信号比较弱，并且带有噪声，小信号的频率是847KHZ；接着需要用运放将该信号放大，然后对其进行解调，交给数字处理。在进行解调时采用比较器，能减少阅读器接收到的信号给误调节。

综上，本发明实施例提供了一种抗噪声性能强的比较器，能够实现噪声的过滤，避免信号失真，不会让RFID阅读器接收到的信号给误调节，保证数据调解的真实性，提高了数据后续处理的正确率。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的适于RFID的高性能抗噪声比较器及RFID芯片进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种适于RFID的高性能抗噪声比较器，其特征在于，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成，由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFET MP1和MP2构成了差分放大器；MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载；MP3、MP4、MN5和MN6做为运放的第二级放大单端输出。

2.一种RFID芯片，其特征在于，包括：天线、载波滤波器、信号放大器、估值量化模块、数字处理模块，其中所述调制解调器中还包括比较器，所述比较器由两级差分运算放大器和两个反相器组成。

3.如权利要求2所述的RFID芯片，其特征在于，所述比较器由MP0提供电流偏置，两个P沟道MOSFET MP1和MP2构成了差分放大器；MN1、MN2、MN3和MN4作为差分放大器的负载；MP3、MP4、MN5和MN6做为运放的第二级放大单端输出。