CN104899531A - 一种应用于阅读器的二级电源管理电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种应用于阅读器的二级电源管理电路及方法，其中，该电源管理电路包括：第一级稳压模块，用于输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电；第二级稳压模块，用于接收所述第一级稳压模块输出的第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3。在本发明实施例中，采用两级稳压供电结构实现多电压域供电，其中，第一级供电输出Vout1作为初级供电源，可向射频发射端和第二级稳压电路供电，第二级供电输出为Vout2和Vout3，稳定性高，且纹波很小，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电，不需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，且不容易引入环境噪声，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。

Description

一种应用于阅读器的二级电源管理电路及方法

技术领域

本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)阅读器电源管理技术领域，尤其涉一种应用于阅读器的二级电源管理电路及方法。

背景技术

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。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。

一个基本的射频识别系统包括阅读器和应答器(也称电子标签)两个部分，而射频识别技术的基本思想是：通过阅读器发射一定频率的射频信号，实现对附着有电子标签的各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别。与条形码、磁卡、接触式集成电路卡(Integrated Circuit Card，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。

阅读器作为RFID系统的重要组成部分，对整个系统的性能具有很大的决定作用。阅读器集模拟接收端、射频发射端和数字基带于一体，具有数模混合电路的特点。因此为了满足低功耗高性能的要求，需要对接收端，数字基带和射频发射端分别供电，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。通常采用片外PCB板级进行芯片通讯信号滤波、稳压、供电。但是在PCB板级的供电设计容易引入环境噪声，并且需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种应用于阅读器的二级电源管理电路及方法，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电，不需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，且在供电设计中不容易引入环境噪声，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。

为了解决上述问题，本发明提出了一种应用于阅读器的二级电源管理电路，所述电源管理电路包括：

第一级稳压模块，用于输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电；

第二级稳压模块，用于接收所述第一级稳压模块输出的第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3。

优选地，所述第一级稳压模块为线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)。

优选地，所述第一级稳压模块的供电电压输出端与所述第二级稳压模块的供电输入端相接。

优选地，所述第一级稳压模块还用于接收参考电压并转换输出第一级供电电压Vout1。

优选地，所述参考电压由带隙基准电路产生。

优选地，所述线性稳压器包括：用于采用差分两级运放的误差放大器、用于对第一级供电电压Vout1进行比例采样的反馈阻抗网络和功能管。

优选地，所述第二级供电电压Vout2和Vout3分别为模拟接收模块和数字电路供电。

相应地，本发明实施例还提供一种应用于阅读器的二级电源管理方法，所述方法包括：

输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电；

接收所述第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3，分别为模拟接收模块和数字电路供电。

优选地，在所述输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电的步骤之前，还包括：

接收参考电压并转换输出第一级供电电压Vout1。

在本发明实施例中，采用两级稳压供电结构实现多电压域供电，其中，第一级供电输出Vout1作为初级供电源，可向射频发射端和第二级稳压电路供电，第二级供电输出为Vout2和Vout3，Vout2和Vout3作为第二级供电输出，它们的稳定性比Vout1高，且纹波很小，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电，不需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，且在供电设计中不容易引入环境噪声，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。

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是本发明实施例的应用于阅读器的二级电源管理电路的结构示意图；

图2是本发明实施例的二级电源管理电路的组成示意图；

图3是本发明实施例的线性稳压器的结构组成示意图；

图4是本发明实施例的应用于阅读器的二级电源管理方法的流程示意图。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的应用于阅读器的二级电源管理电路的结构示意图，如图1所示，该电源管理电路包括：

第一级稳压模块1，用于输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电2；

第二级稳压模块2，用于接收第一级稳压模块1输出的第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3。

在本发明实施例中，第一级稳压模块1为线性稳压器LDO。

图2示出了本发明实施例的二级电源管理电路的具体组成示意图，下面结合图2对该管理电路进行详细说明。

其中，第一级稳压模块1的供电电压输出端与第二级稳压模块2的供电输入端相接。如图2所示，第一级稳压模块接收参考电压Vref并转换输出第一级供电电压Vout1，该参考电Vref压由带隙基准电路产生。第一级供电电压Vout1作为初级供电源，可向射频发射端和第二级稳压模块供电。射频发射端需要大功率，产生较大的供电纹波，因此不能与其他功能模块共用电压域，需要单独供电。

在第一级供电的基础上，第二级供电以Vout1为供电输入端，输出为Vout2和Vout3。Vout2和Vout3作为第二级供电输出，它们的稳定性比Vout1高，且纹波很小，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电。

图3示出示了线性稳压器LDO的具体组成，包括：用于采用差分两级运放的误差放大器、用于对第一级供电电压Vout1进行比例采样的反馈阻抗网络和功能管。参考电压由带隙基准电路产生，该电压不随温度和工艺变化；反馈阻抗网络对LDO输出电压进行比例采样，因此在采用相同类型的电阻时，阻值比例不变，不会随工艺的变化产生影响；误差放大器通常采用差分两级运放实现，具有高增益和适当带宽。

另外，本发明实施例还提供一种应用于阅读器的二级电源管理方法，如图4所示，该方法包括：

S401，输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电；

S402，接收第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3，分别为模拟接收模块和数字电路供电。

在S401之前还包括：接收参考电压并转换输出第一级供电电压Vout1。

具体实施中，在第一级供电的基础上，第二级供电以Vout1为供电输入端，输出为Vout2和Vout3。Vout2和Vout3作为第二级供电输出，它们的稳定性比Vout1高，且纹波很小，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电。

在本发明实施例中，采用两级稳压供电结构实现多电压域供电，其中，第一级供电输出Vout1作为初级供电源，可向射频发射端和第二级稳压电路供电，第二级供电输出为Vout2和Vout3，Vout2和Vout3作为第二级供电输出，它们的稳定性比Vout1高，且纹波很小，可以向噪声敏感的模拟接收模块和数字电路供电，不需要额外的引脚用于多电压域的隔离供电，且在供电设计中不容易引入环境噪声，避免数模共电压域造成信号干扰与失真。

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 OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的应用于阅读器的二级电源管理电路及方法进行了详细介绍，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 (9)

1.一种应用于阅读器的二级电源管理电路，其特征在于，所述电源管理电路包括：

第一级稳压模块，用于输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电；

第二级稳压模块，用于接收所述第一级稳压模块输出的第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3。

2.如权利要求1所述的二级电源管理电路，其特征在于，所述第一级稳压模块为线性稳压器LDO。

3.如权利要求1所述的应用于阅读器的二级电源管理电路，其特征在于，所述第一级稳压模块的供电电压输出端与所述第二级稳压模块的供电输入端相接。

4.如权利要求1所述的应用于阅读器的二级电源管理电路，其特征在于，所述第一级稳压模块还用于接收参考电压并转换输出第一级供电电压Vout1。

5.如权利要求4所述的应用于阅读器的二级电源管理电路，其特征在于，所述参考电压由带隙基准电路产生。

6.如权利要求1至4任一所述的应用于阅读器的二级电源管理电路，其特征在于，所述线性稳压器包括：用于采用差分两级运放的误差放大器、用于对第一级供电电压Vout1进行比例采样的反馈阻抗网络和功能管。

7.如权利要求1所述的应用于阅读器的二级电源管理电路，其特征在于，所述第二级供电电压Vout2和Vout3分别为模拟接收模块和数字电路供电。

8.一种应用于阅读器的二级电源管理方法，其特征在于，所述方法包括：

输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电；

接收所述第一级供电电压Vout1，并将供电电压Vout1转换输出为第二级供电电压Vout2和Vout3，分别为模拟接收模块和数字电路供电。

9.如权利要求8所述的应用于阅读器的二级电源管理方法，其特征在于，在所述输出第一级供电电压Vout1为射频发射端和第二级稳压模块供电的步骤之前，还包括：

接收参考电压并转换输出第一级供电电压Vout1。