CN208636845U - 新型非接触式应答器接收电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型非接触式应答器接收电路，包括谐振电路和解调电路，谐振电路包括第一电感器和第一电容器，第一电感器的一端连接第一电容器的一端，第一电感器的另一端与第一电容器的另一端相连接；解调电路包括电阻器、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第四NMOS晶体管、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器和第一迟滞比较器。本实用新型的解调电路引入第二比较器和第四比较器，增加了恢复出副载波信号驱动能力，降低高频信号干扰；而且，本实用新型的接收电路，结构简单，易于集成，迟滞比较器输出信号稳定。

Description

新型非接触式应答器接收电路

技术领域

本实用新型涉及射频识别技术中的非接触式应答器技术领域，尤其涉及新型非接触式应答器接收电路。

背景技术

射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术（Radio FrequencyIdentification，RFID），它的基本原理就是利用无线射频信号在读写器和应答器之间进行数据传输，实现目标识别和信息交换。近年来，ISO IEC 14443标准应答器用在了许多服务领域，例如货物采购和分配、生物制造、公交交通、商业贸易和物流跟踪等领域得到了快速普及和推广，这些都离不开应答器和读写器数据传输的快捷、安全和低成本。非接触式应答器与读写器要进行数据传输，非接触式应答器就必须要有相应的接收电路，接收电路是13.56MHz非接触式应答器中的关键电路，它关系到非接触式应答器与读写器数据传输的性能，而且，接收电路的性能直接关系到非接触式应答器能否准确解答读写器发出的指令。因此，非接触式应答器接收电路的设计和研究具有非常重要的意义。

参看图1，为现在常用的非接触式应答器接收电路结构图，其工作原理如下：非接触式应答器感应天线L1捕获读写器天线发射地载波信号，当读写器发送副载波信号时，通过由第一NMOS晶体管NM1、第二NMOS晶体管NM2、第一电阻器R1、第二电容器C2和第三电容器C3组成的检波电路将副载波信号恢复出来，并输入到迟滞比较器COMP的正输入端，第二电阻器R2为其提供直流偏值VREF，恢复出的副载波信号经过迟滞比较器COMP与VREF比较后输出副载波数字信号VOUT，副载波数字信号VOUT再经过数字电路正确解读后，非接触式应答器就会给读写器相应的回答。

但上述非接触应答器接收电路还存在一些不足：

1.由第一NMOS晶体管NM1、第二NMOS晶体管NM2、第一电阻器R1、第二电容器C2和第三电容器C3组成的检波电路恢复出的副载波信号电压幅度会随场强变化而变化，使得迟滞比较器COMP的判断阈值很难设计。

2.由于读写器发送高速率（如847.5KBPS）和低速率（如106KBPS）副载波时的调制系数变化比较大，传统应答器接收电路很难兼容高低速率的通信。

3.迟滞比较器COMP的输入信号的直流电压会比较高，使得迟滞比较器COMP的电源往往是应答器整流输出电压，但应答器整流输出的电压会不稳定，这会降低迟滞比较器COMP的输出信号的稳定性。

针对上述问题，设计一种新型非接触式应答器接收电路就成了本发明的目标。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供新型非接触式应答器接收电路，包括谐振电路和解调电路，能够有效提高接收电路的稳定性。

为了达到上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种新型非接触式应答器接收电路，所述新型非接触式应答器接收电路包括谐振电路和解调电路，其中，谐振电路包括第一电感器和第一电容器，第一电感器的一端连接第一电容器的一端，第一电感器的另一端与第一电容器的另一端相连接；

解调电路包括电阻器、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第四NMOS晶体管、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器和第一迟滞比较器，其中，第一NMOS晶体管的栅端、第二NMOS晶体管的漏端、第三NMOS晶体管的栅端、第三NMOS晶体管的漏端与谐振电路中一端相连接，第二NMOS晶体管的栅端、第一NMOS晶体管的漏端、第四NMOS晶体管的栅端、第四NMOS晶体管的漏端与谐振电路中另一端相连接，第三NMOS晶体管的源端、第四NMOS晶体管的源端、第二电容器的一端与电阻器的一端相连接，第二电容器的另一端、第三电容器的一端、第四电容器的一端、第五电容器的一端相连接，第一NMOS晶体管的源端、第二NMOS晶体管的源端、电阻器的另一端、第三电容器的另一端、第六电容器的一端接地端，第四电容器的另一端、第一比较器的负输入端、第一比较器的输出端与第二比较器的正输入端相连接，第五电容器的另一端、第三比较器的负输入端、第三比较器的输出端与第四比较器的正输入端相连接，第一比较器的正输入端、第三比较器的正输入端与参考电压相连接，第二比较器的负输入端、第二比较器的输出端、迟滞比较器的正输入端相连接，第四比较器的负输入端、第四比较器的输出端、迟滞比较器的负输入端、第六电容器的另一端相连接，迟滞比较器的输出端为输出信号。

本实用新型的新型非接触式应答器接收电路，由于采用了上述的谐振电路和解调电路结构，与现有的技术方案相比，所获得的有益效果是：

（1）本实用新型的解调电路中的第四电容器和第五电容器的引入，能够隔断天线上的直流电平输入到第一比较器和第三比较器的负输入端，降低了第一比较器和第三比较器对输入电器件的耐压要求。

（2）本实用新型的解调电路中的第一比较器和第三比较器的引入，为第一比较器和第三比较器提供直流偏值，而不再使用电阻器提供直流偏值，减小了面积，降低了流片成本。

（3）本实用新型的解调电路中的第二比较器和第四比较器的引入，增加了恢复出的副载波信号驱动能力，降低高频信号干扰。

（4）本实用新型的解调电路中的第六电容器引入，使得第四比较器输出信号比第三比较器输出信号慢，两信号的差异作为后一级迟滞比较器的判断阈值。

（5）本实用新型的接收电路能够兼容高低速率的数据传输。

（6）本实用新型的接收电路结构简单，易于集成，迟滞比较器输出信号稳定。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1 为传统非接触式应答器接收电路结构图。

图2 为本实用新型具体实施的新型非接触式应答器接收电路结构图。

图3 为本实用新型具体实施的新型非接触式应答器接收电路工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参看图2，为本实用新型具体实施的非接触式应答器接收电路结构图。该新型非接触式应答器接收电路包括谐振电路101和解调电路102，其中，谐振电路包括第一电感器L1和第一电容器C1，第一电感器L1的一端VA连接第一电容器C1的一端，第一电感器L1的另一端VB与第一电容器C1的另一端相连接；接收电路包括电阻器R1、第一NMOS晶体管NM1、第二NMOS晶体管NM2、第三NMOS晶体管NM3、第四NMOS晶体管NM4、第二电容器C2、第三电容器C3、第四电容器C4、第五电容器C5、第六电容器C6、第一比较器COMP1、第二比较器COMP2、第三比较器COMP3、第四比较器COMP4和第一迟滞比较器COMP0，其中，第一NMOS晶体管NM1的栅端、第二NMOS晶体管NM2的漏端、第三NMOS晶体管NM3的栅端、第三NMOS晶体管NM3的漏端与谐振电路中VA端相连接，第二NMOS晶体管NM2的栅端、第一NMOS晶体管NM1的漏端、第四NMOS晶体管NM4的栅端、第四NMOS晶体管NM4的漏端与谐振电路中VB端相连接，第三NMOS晶体管NM3的源端、第四NMOS晶体管NM4的源端、第二电容器C2的一端与电阻器R1的一端相连接，第二电容器C2的另一端、第三电容器C3的一端、第四电容器C4的一端、第五电容器C5的一端相连接，第一NMOS晶体管NM1的源端、第二NMOS晶体管NM2的源端、电阻器R1的另一端、第三电容器C3的另一端、第六电容器C6的一端接地端VSS，第四电容器C4的另一端、第一比较器COMP1的负输入端、第一比较器COMP1的输出端与第二比较器COMP2的正输入端相连接，第五电容器C5的另一端、第三比较器COMP3的负输入端、第三比较器COMP3的输出端与第四比较器COMP4的正输入端相连接，第一比较器COMP1的正输入端、第三比较器COMP3的正输入端与参考电压VREF相连接，第二比较器COMP2的负输入端、第二比较器COMP2的输出端、迟滞比较器COMP0的正输入端相连接并作为节点SING，第四比较器COMP4的负输入端、第四比较器COMP4的输出端、迟滞比较器COMP0的负输入端、第六电容器C6的另一端相连接并作为节点SING_SLOW，迟滞比较器COMP0的输出端为输出信号VOUT。

参看图3，为本实用新型具体实施的新型非接触式应答器接收电路工作原理图。该非接触式应答器接收电路工作时，非接触应答器感应天线第一电感器L1捕获读写器天线发射的载波信号，当读写器发送副载波信号时，通过由第一NMOS晶体管NM1、第二NMOS晶体管NM2、电阻器R1、第二电容器C2和第三电容器C3组成的检波电路将副载波信号恢复出来，恢复出的副载波信号经过第四电容器C4和第五电容器C5的隔直作用，第一比较器COMP1和第三比较器COMP3为其提供直流偏值电压VREF，第一比较器COMP1和第三比较器COMP3要低功耗设计，防止输出阻抗过小导致输出信号失真和衰减，带有直流电压偏值的副载波信号再经过第二比较器COMP2和第四比较器COMP4的缓冲作用，驱动能力变大，而第四比较器COMP4输出的信号经过第六电容器C6后变慢，如图3中的SING_SLOW信号，此时迟滞比较器COMP0的正输入端为正常的恢复副载波信号，如图3中的SING信号，SING_SLOW和SING信号的差异作为迟滞比较器COMP0的判断阈值，VOUT再经过数字解调电路正确解读后，应答器给读写器相应的回答。

由上述可见，本实用新型的实施例，该新型非接触式应答器接收电路通过谐振电路101和解调电路102，能够有效地提高解调电路的稳定性，并降低制造成本。

需要说明的是，上述实施方式仅以示意方式说明本实用新型的基本思路，与本实用新型中有关的组成电路而非按照实际实施时的组成电路数目、形状、器件排列方式、连接方式绘制。其实际实施时各电路的型态、数量、连接方式、器件排列方式、器件参数可为随意的改变。

以上所述的实施例仅是本实用新型较佳的实施例而已，不能限制本实用新型技术方案的延伸。凡属本领域技术人员在本实用新型技术方案基础上所作的任何公知技术的修改、等同变化和显而易见的改换等，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种新型非接触式应答器接收电路，其特征在于，所述新型非接触式应答器接收电路包括谐振电路和解调电路，其中，谐振电路包括第一电感器和第一电容器，第一电感器的一端连接第一电容器的一端，第一电感器的另一端与第一电容器的另一端相连接；

解调电路包括电阻器、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第四NMOS晶体管、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第六电容器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器和第一迟滞比较器，其中，第一NMOS晶体管的栅端、第二NMOS晶体管的漏端、第三NMOS晶体管的栅端、第三NMOS晶体管的漏端与谐振电路中一端相连接，第二NMOS晶体管的栅端、第一NMOS晶体管的漏端、第四NMOS晶体管的栅端、第四NMOS晶体管的漏端与谐振电路中另一端相连接，第三NMOS晶体管的源端、第四NMOS晶体管的源端、第二电容器的一端与电阻器的一端相连接，第二电容器的另一端、第三电容器的一端、第四电容器的一端、第五电容器的一端相连接，第一NMOS晶体管的源端、第二NMOS晶体管的源端、电阻器的另一端、第三电容器的另一端、第六电容器的一端接地端，第四电容器的另一端、第一比较器的负输入端、第一比较器的输出端与第二比较器的正输入端相连接，第五电容器的另一端、第三比较器的负输入端、第三比较器的输出端与第四比较器的正输入端相连接，第一比较器的正输入端、第三比较器的正输入端与参考电压相连接，第二比较器的负输入端、第二比较器的输出端、迟滞比较器的正输入端相连接，第四比较器的负输入端、第四比较器的输出端、迟滞比较器的负输入端、第六电容器的另一端相连接，迟滞比较器的输出端为输出信号。