CN106160690A - 射频识别中电容可调的谐振电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频识别中电容可调的谐振电路，包括：一耦合谐振电路，将信号从读卡机端耦合到卡片端产生卡片工作所需要的能量；多组串联连接的谐振电容可调电路，与所述耦合谐振电路相连接，根据需求对接入的谐振电容进行调节；一开关电压生成电路，与所述谐振电容可调电路相连接，用于产生针对谐振电容可调电路中开关的特性所需要的电源电压。本发明可根据需要调节谐振电容，改善最小工作场强和卡片的盲区，更好的满足客户对输入电容的需求。
Description
技术领域
本发明涉及模拟集成中的谐振电路领域，特别是涉及一种射频识别中电容可调的谐振电路。
背景技术
在射频识别电路设计中，谐振电路是核心模块之一，谐振电路需要将载波中的能量耦合到卡片端，给卡片提供工作的能量。如果耦合到的能量多，卡片的工作距离就能更远，如果耦合到的能量少，那么工作的距离就会短。
传统的谐振电路是由卡片端的电感和电容组成，如图1所示，其谐振频率基本是固定不变的，在卡片工作的时候，不同的谐振频率会耦合到不同的能量，也就会使得卡片有着不一样的读写距离。有时候也会遇到由于卡片和读卡机的匹配问题而导致读写盲区，此时如果将谐振频率稍微调大或调小一点，大多就可以避免读写盲区。对于卡商来说，由于要保证卡片性能的一致，卡商希望不同芯片生产商提供的芯片要有同样的输入电容。
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电容可调的谐振电路，可根据需要调节谐振电容，改善最小工作场强和卡片的盲区，更好的满足客户对输入电容的需求。
为解决上述技术问题，本发明的射频识别中电容可调的谐振电路，包括：
一耦合谐振电路，将信号从读卡机端耦合到卡片端产生卡片工作所需要的能量；
多组串联连接的谐振电容可调电路，与所述耦合谐振电路相连接，根据需求对接入的谐振电容进行调节；
一开关电压生成电路，与所述谐振电容可调电路相连接，用于产生针对谐振电容可调电路中开关的特性所需要的电源电压。
所述谐振电容可调电路为四组、五组或六组。
每组谐振电容可调电路具有两个开关，该两个开关同时导通或者同时不导通。
每组谐振电容可调电路包括一电平转换模块，两个传输门和一电容；所述电平转换模块的输出端分别与两个传输门的输入端相连接，所述电平转换模块的反向输出端分别与两个传输门的反向输入端相连接，所述电容连接在两个传输门之间；所述电平转换模块的高电压域的电源由所述电源开关电压生成电路提供。该高电压域的电源即开关的特性所需要的电源电压。
由于传统谐振电路的谐振频率是基本固定不变的，因此存在输入电容不匹配，卡片盲区或者工作距离不理想的缺点。本发明针对现有技术所存在的缺点，在传统谐振电路的基础上增加了谐振电容可调电路，通过开关增加或减小谐振电容，这样可以根据应用需求调整谐振电容的大小，从而改善卡片的性能，使得卡片在应用中更加灵活。开关电压生成电路产生谐振电容可调电路中开关所需要的高电压域的电源电压，从而配合开关实现更好的性能。
与现有的谐振电路相比，本发明可以在设计芯片时，将谐振电容设计成小范围可调，根据应用需求调整谐振电容的大小。首先可以根据不同卡商的要求将其输入电容调成一致，其次如果在应用过程中遇到盲区或者读写距离偏小的问题，可以通过主动调整谐振电容来避免或改善。这样能够改善卡片的性能，使得卡片在应用中更加灵活。
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是现有的谐振电路原理图；
图2是所述射频识别中电容可调的谐振电路原理图；
图3是图2中谐振电容可调电路原理图。
具体实施方式
本实施例具有与图2所示的电路完全相同的电路结构，下面详细说明所述射频识别中电容可调的谐振电路的工作原理。
参见附图所示，所述射频识别中电容可调的谐振电路，包括：一耦合谐振电路，多组串联连接的谐振电容可调电路，一开关电压生成电路。
所述耦合谐振电路包括第一电感L1，第二电感L2和第一电容C0；其中IN是输入信号。
所述多组串联连接的谐振电容可调电路包括第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，开关K1，开关K2，开关K3，开关K4，开关K11，开关K22，开关K33和开关K44。其中，电容C1，开关K1和开关K11组成第一组谐振电容可调电路；同样电容C2，开关K2和开关K22组成第二组谐振电容可调电路；电容C3，开关K3和开关K33组成第三组谐振电容可调电路；电容C4，开关K4和开关K44组成第四组谐振电容可调电路。每组谐振电容可调电路中的开关都具有相同的电路结构，具体开关结构如图3所示。
所述开关电压生成电路，包括第一NMOS晶体管MN1，第二NMOS晶体管MN2和电容C5。
结合图3所示，以第一组谐振电容可调电路为例，开关K1和K11的组成包括一个电平转换模块，传输门1和传输门2。其中电平转换模块的高电压域的电源采用所述开关电压生成电路的输出电压VA供电。VA的电压是由NMOS晶体管MN1和MN2产生的，NMOS晶体管的阈值电压一般比较小，在0.2V左右，所以压降损耗比较小，而且电压VA经过电容C5的滤波和稳压，因此VA的电压比较平稳而且比较接近天线两端的电压，这样就最大限度的保证了传输门的开关特性，实现了谐振电容的可调功能。
输入信号IN通过电感L1和L2耦合到卡片端，与电容C0发生谐振，就将信号从读卡机端耦合到卡片端了。
NMOS晶体管MN1和MN2为二极管连接方式，产生的电压VA和天线端信号比起来，会损失一个阈值。但是由于NMOS晶体管的阈值比较低，一般只有0.2V，因此VA损失的电压就比较小。电容C5起到滤波和稳压的作用，将使得VA电压更加的平稳。
参见图3，如果开关端S1为高电平，经过电平转换模块后，OUT端的输出就是高电平，其电压阈值为VA，OUTB端的输出就是低电平。OUT端的传输门1和传输门2中的NMOS管就都导通。同时当OUTB端的输出是低电平，传输门1和传输门2中的NMOS管也都导通。那么电容C1就被接入谐振电路中，此时电路中的谐振电容就是C0和C1的总和。当开关端S1为低电平，OUT端就输出低电平，OUTB端输出为高电平，传输门1和传输门2都关闭不导通，电容C1两端悬空。
在实际设计过程中，可以根据需要设计更多组的谐振电容可调电路。开关默认值的设置也是根据系统需要设定的，总体目标是在现有谐振电容的基础上，总谐振电容可以调大也可以调小，这样能适应更多的应用场合。
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。
Claims (5)
1.一种射频识别中电容可调的谐振电路，包括：
一耦合谐振电路，将信号从读卡机端耦合到卡片端产生卡片工作所需要的能量；其特征在于，还包括：
多组串联连接的谐振电容可调电路，与所述耦合谐振电路相连接，根据需求对接入的谐振电容进行调节；
一开关电压生成电路，与所述谐振电容可调电路相连接，用于产生针对谐振电容可调电路中开关的特性所需要的电源电压。
2.如权利要求1所述的谐振电路，其特征在于：所述谐振电容可调电路为四组、五组或六组。
3.如权利要求1所述的谐振电路，其特征在于：每组谐振电容可调电路具有两个开关，该两个开关同时导通或者同时不导通。
4.如权利要求1所述的谐振电路，其特征在于：每组谐振电容可调电路包括一电平转换模块，两个传输门和一电容；所述电平转换模块的输出端分别与两个传输门的输入端相连接，所述电平转换模块的反向输出端分别与两个传输门的反向输入端相连接，所述电容连接在两个传输门之间；所述电平转换模块的高电压域的电源由所述电源开关电压生成电路提供。
5.如权利要求1所述的谐振电路，其特征在于：所述开关电压生成电路采用NMOS晶体管。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201510206474.6A CN106160690A (zh) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 射频识别中电容可调的谐振电路 |
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Publications (1)
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| CN106160690A true CN106160690A (zh) | 2016-11-23 |
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ID=57347955
Family Applications (1)
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| CN201510206474.6A Pending CN106160690A (zh) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 射频识别中电容可调的谐振电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN106160690A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2015
- 2015-04-28 CN CN201510206474.6A patent/CN106160690A/zh active Pending
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