CN215420281U - Nfc通信电路和nfc通信设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种NFC通信电路和NFC通信设备,其中,NFC通信电路包括天线线圈、天线匹配电路、电压检测电路、直流转换电路和NFC收发电路,在天线线圈与外部NFC设备的天线组件距离发生改变时,电压检测电路检测到天线匹配电路的电压变化并反馈电压检测信号至直流转换电路,直流转换电路负反馈调节自身的输出电压,从而改变NFC收发电路的工作电源,进而调节NFC信号的输出功率以及天线线圈输出的电磁场强度,使得天线线圈与外部NFC设备的天线组件之间的电磁场强度保持在一定阈值内,满足EMV标准的技术规范要求,提高NFC通信电路的通信可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于近场通信技术领域,尤其涉及一种NFC通信电路和NFC通信设备。
背景技术
NFC(Near Field Communication,近场通信技术)通信本质是通过两个天线线圈的电感耦合效应实现通信,其中,NFC非接触的输出电磁场强度在0cm~4cm的范围需要满足EMV(Europay Master Card Visa)标准的技术规范要求,其中,EMV标准目的是在金融IC卡支付系统中建立卡片和终端接口的统一标准,使得在此体系下所有的卡片和终端能够互通互用,并且该技术的采用将大大提高银行卡支付的安全性,减少欺诈行为。
随着外部耦合线圈离NFC非接触天线的距离不同,线圈耦合强度的不同,测量到的NFC非接触电磁场强度也是不同的,通常两线圈距离越近,测量到的电磁场强度越大,两线圈距离越远,测量到的电磁场强度也越小。
传统NFC通信设计方案采用固定的供电电压为NFC电路提供工作电源,当非接芯片的工作电源、参数等设计值固定后,NFC电路的信号输出功率固定,不能根据外部条件的变化而自动调节NFC非接触通信输出功率的大小。由于天线存在不同的环境,在天线环境较差时,很多情况下会碰到两线圈距离很短如0cm时测量到的电磁场强度偏大,而在距离4cm的时候测量到的电磁场强度偏小,不能同时兼顾0cm~4cm的NFC非接触通信的输出电磁场强度的技术指标要求,从而很难满足NFC非接触通信EMV标准的技术规范要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种NFC通信电路,旨在解决传统的NFC通信设计方案存在不能根据外部条件的变化而自动调节NFC非接触通信输出功率的大小,导致天线线圈输出的电磁场强度难以满足EMV标准的技术规范要求的问题。
本实用新型实施例的第一方面提了一种NFC通信电路,包括:
天线线圈,所述天线线圈用于与外部NFC设备的天线组件耦合通信并进行NFC信号的发送和接收;
天线匹配电路,所述天线匹配电路与所述天线线圈连接并用于调节匹配所述天线线圈的阻抗;
电压检测电路,所述电压检测电路与所述天线匹配电路连接,所述电压检测电路用于检测所述天线匹配电路的回路电压并输出电压检测信号;
直流转换电路,所述直流转换电路与所述电压检测电路连接,所述直流转换电路受所述电压检测信号对应的电压值触发并对自身的输出电压进行负反馈调节;
NFC收发电路,所述NFC收发电路与所述天线匹配电路和所述直流转换电路分别连接,所述NFC收发电路用于通过所述天线匹配电路接收和发送所述NFC信号,以及受所述直流转换电路的输出电压触发并正相关调节自身输出的NFC信号的功率。
在一个实施例中,所述NFC收发电路包括:
接收电路,所述接收电路与所述天线匹配电路连接;
NFC芯片,所述NFC芯片分别与所述接收电路、所述天线匹配电路和所述直流转换电路连接,并通过所述接收电路和所述天线匹配电路接收和发送所述NFC信号,以及受所述直流转换电路的输出电压触发并正相关调节自身输出的NFC信号的功率;
处理器,所述处理器与所述NFC芯片连接并进行数据交互。
在一个实施例中,所述NFC收发电路包括:
接收电路,所述接收电路与所述天线匹配电路连接;
功率放大电路,所述功率放大电路分别与所述天线匹配电路和所述直流转换电路连接,所述功率放大电路用于对接收到的NFC信号功率放大后输出至所述天线匹配电路,以及受所述直流转换电路的输出电压触发并正相关调节功率放大倍数;
NFC芯片,所述NFC芯片分别与所述接收电路和所述功率放大电路连接,并通过所述接收电路接收所述NFC信号以及通过所述功率放大电路接收和发送所述NFC信号;
处理器,所述处理器与所述NFC芯片连接并进行数据交互。
在一个实施例中,所述天线匹配电路包括第一电阻、第二电阻、第一电感、第二电感、第一电容组和第二电容组;
所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端对应连接所述天线线圈,所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端与所述NFC收发电路的信号输出端对应连接,所述第一电感的第二端通过所述第一电容组与所述第一电阻的第二端连接,所述第二电感的第二端通过所述第二电容组与所述第二电阻的第二端连接,所述接收电路和所述电压检测电路对应与所述第一电容组对应的信号节点和所述第二电容组对应的信号节点电性连接;
所述第一电容组和所述第二电容组均包括多个串并联电容。
在一个实施例中,所述电压检测电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管和第一电容;
所述第三电阻的第一端与所述第一电容组的对应的信号节点连接,所述第四电阻的第一端与所述第二电容组的对应的信号节点连接,所述第三电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接,所述第四电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第五电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述第六电阻的第一端共接,所述第六电阻的第二端构成所述电压检测电路的信号输出端,所述第五电阻的第二端与所述第五电阻的第二端均接地。
在一个实施例中,所述接收电路包括第七电阻、第八电阻、第二电容和第三电容;
所述第七电阻的第一端与所述第一电容组的对应的信号节点连接,所述第七电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接,所述第八电阻的第一端与所述第二电容组的对应的信号节点连接,所述第八电阻的第二端与所述第三电容的第一端连接,所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端与所述NFC芯片的信号输入端对应连接。
在一个实施例中,所述直流转换电路包括DC/DC转换芯片、第九电阻和第十电阻;
所述DC/DC转换芯片的反馈信号端、第九电阻的第一端和第十电阻的第一端共接,所述DC/DC转换芯片的电源输出端与所述第九电阻的第二端共接构成所述直流转换电路的电源输出端,所述第十电阻的第二端接地。
在一个实施例中,所述功率放大电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、磁珠、第三电感、第四电感、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一三极管和第二三极管;
所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端与所述NFC芯片的信号输出端连接,所述第十一电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述第十二电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接,所述磁珠的第一端与所述直流转换电路的电源输出端连接,所述磁珠的第二端、所述第四电容的第一端、所述第三电感的第一端和所述第四电感的第一端共接,所述第三电感的第二端、所述第一三极管的集电极和所述第五电容的第一端共接构成所述功率放大电路的第一信号输出端,所述第四电感的第二端、所述第二三极管的集电极和所述第六电容的第一端共接构成所述功率放大电路的第二信号输出端,所述第一三极管的发射极、所述第十三电阻的第一端和所述第七电容的第一端共接,所述第二三极管的发射极、所述第十四电阻的第一端和所述第八电容的第一端共接,所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第二端均接地。
本实用新型实施例的第二方面提了一种NFC通信设备,包括如上所述的NFC通信电路。
在一个实施例中,所述NFC通信设备为POS机。
本实用新型实施例通过采用天线线圈、天线匹配电路、电压检测电路、直流转换电路和NFC收发电路组成NFC通信电路,在天线线圈与外部NFC设备的天线组件距离发生改变时,电压检测电路检测到天线匹配电路的电压变化并反馈电压检测信号至直流转换电路,直流转换电路负反馈调节自身的输出电压,从而改变NFC收发电路的工作电源,进而调节NFC信号的输出功率以及天线线圈输出的电磁场强度,使得天线线圈与外部NFC设备的天线组件之间的电磁场强度保持在一定阈值内,满足EMV标准的技术规范要求,提高NFC通信电路的通信可靠性。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的NFC通信电路的第一种模块示意图;
图2为本实用新型实施例提供的NFC通信电路的第二种模块示意图;
图3为本实用新型实施例提供的NFC通信电路的第三种模块示意图;
图4为本实用新型实施例提供的NFC通信电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例一
本实用新型实施例的第一方面提了一种NFC通信电路100。
如图1所示,图1为本实用新型实施例提供的NFC通信电路100的第一种模块示意图,本实施例中,NFC通信电路100包括:
天线线圈10,天线线圈10用于与外部NFC设备200的天线组件耦合通信并进行NFC信号的发送和接收;
天线匹配电路20,天线匹配电路20与天线线圈10连接并用于调节匹配天线线圈10的阻抗;
电压检测电路30,电压检测电路30与天线匹配电路20连接,电压检测电路30用于检测天线匹配电路20的回路电压并输出电压检测信号;
直流转换电路40,直流转换电路40与电压检测电路30连接,直流转换电路40受电压检测信号对应的电压值触发并对自身的输出电压进行负反馈调节;
NFC收发电路50,NFC收发电路50与天线匹配电路20和直流转换电路40分别连接,NFC收发电路50用于通过天线匹配电路20接收和发送NFC信号,以及受直流转换电路40的输出电压触发并正相关调节自身输出的NFC信号的功率。
本实施例中,天线匹配电路20用于实现阻抗匹配,保证NFC信号传输效率,天线匹配电路20与天线线圈10构成谐振电路,在设备天线线圈10与外部NFC设备200的天线组件之间的距离不同时,两者耦合效果不同,设备输出的电磁场强度也会不同,同时,谐振电路的谐振点发生改变,导致天线匹配电路20上的电压也不同,为了实现不同距离内输出的电磁场强度满足EMV标准要求,NFC通信电路100根据天线匹配电路20上的电压变化间接判断当前天线线圈10和外部NFC设备200的天线组件的距离,进而调整电磁场强度。
具体地,当两线圈距离变小如0cm时,输出的电磁场强度变大,此时天线匹配电路20上的回路电压变大,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变大,直流转换电路40进行输入输出负反馈调节,即输出电压变小,NFC收发电路50的工作电源变小后,输出的NFC信号的功率变小,天线线圈10输出的电磁场强度变小。
当两线圈距离变大如4cm时,输出的电磁场强度变小,此时天线匹配电路20上的回路电压变小,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变小,直流转换电路40进行输入输出负反馈调节,即输出电压变大,NFC收发电路50的工作电源变大后,输出的NFC信号的功率变大,天线线圈10输出的电磁场强度变大。
直流转换电路40根据接收到的电压检测信号实现负反馈,进而对天线线圈10的电磁场强度进行负反馈调节,使得电磁场强度保持在一定阈值内,达到自动调节的目的,满足EMV标准的技术规范要求。
其中,电压检测电路30可为电阻分压电路、互感器等结构,直流转换电路40可采用DC/DC转换芯片U1、升降压转换电路等,天线匹配电路20可采用纯阻性匹配电路、LC匹配电路等结构,NFC收发电路50可包括接收电路51、发射电路以及对应的控制器、处理器53等结构,具体结构根据需求对应设置。
本实用新型实施例通过采用天线线圈10、天线匹配电路20、电压检测电路30、直流转换电路40和NFC收发电路50组成NFC通信电路100,在天线线圈10与外部NFC设备200的天线组件距离发生改变时,电压检测电路30检测到天线匹配电路20的电压变化并反馈电压检测信号至直流转换电路40,直流转换电路40负反馈调节自身的输出电压,从而改变NFC收发电路50的工作电源,进而调节NFC信号的输出功率以及天线线圈10输出的电磁场强度,使得天线线圈10与外部NFC设备200的天线组件之间的电磁场强度保持在一定阈值内,满足EMV标准的技术规范要求,提高NFC通信电路100的通信可靠性。
实施例二
如图2所示,在一个实施例中,NFC收发电路50包括:
接收电路51,接收电路51与天线匹配电路20连接;
NFC芯片52,NFC芯片52分别与接收电路51、天线匹配电路20和直流转换电路40连接,并通过接收电路51和天线匹配电路20接收和发送NFC信号,以及受直流转换电路40的输出电压触发并正相关调节自身输出的NFC信号的功率;
处理器53,处理器53与NFC芯片52连接并进行数据交互。
本实施例中,直流转换电路40与NFC芯片52的电源端连接,NFC芯片52通过接收电路51和天线匹配电路20接收NFC信号,其中,接收电路51可单端接收或者双端接收,同时,NFC芯片52通过天线匹配电路20发送NFC信号,并根据自身的工作电源调节输出的NFC信号的功率大小。
当两线圈距离变小如0cm时,输出的电磁场强度变大,此时天线匹配电路20上的回路电压变大,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变大,直流转换电路40进行输入输出负反馈调节,即输出电压变小,NFC芯片52的工作电源变小后,输出的NFC信号的功率变小,天线线圈10输出的电磁场强度变小。
当两线圈距离变大如4cm时,输出的电磁场强度变小,此时天线匹配电路20上的回路电压变小,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变小,直流转换电路40进行输入输出负反馈调节,即输出电压变大,NFC芯片52的工作电源变大后,输出的NFC信号的功率变大,天线线圈10输出的电磁场强度变大,使得电磁场强度保持在一定阈值内,达到自动调节的目的,满足EMV标准的技术规范要求。
实施例三
如图3所示,在另一个实施例中,NFC收发电路50包括:
接收电路51,接收电路51与天线匹配电路20连接;
功率放大电路54,功率放大电路54分别与天线匹配电路20和直流转换电路40连接,功率放大电路54用于对接收到的NFC信号功率放大后输出至天线匹配电路20,以及受直流转换电路40的输出电压触发并正相关调节功率放大倍数;
NFC芯片52,NFC芯片52分别与接收电路51和功率放大电路54连接,并通过接收电路51接收NFC信号以及通过功率放大电路54接收和发送NFC信号;
处理器53,处理器53与NFC芯片52连接并进行数据交互。
本实施例中,NFC芯片52通过接收电路51和天线匹配电路20接收NFC信号,其中,接收电路51可单端接收或者双端接收,同时,NFC芯片52通过功率放大电路54和天线匹配电路20发送NFC信号,直流转换电路40与功率放大电路54的电源端连接,功率放大电路54的工作电源变化时,其功率放大倍数发生改变,输出的NFC信号的功率大小发生改变。
当两线圈距离变小如0cm时,输出的电磁场强度变大,此时天线匹配电路20上的回路电压变大,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变大,直流转换电路40进行输入输出负反馈调节,即输出电压变小,功率放大电路54的工作电源变小,功率放大倍数发生改变,输出的NFC信号的功率变小,天线线圈10输出的电磁场强度变小。
当两线圈距离变大如4cm时,输出的电磁场强度变小,此时天线匹配电路20上的回路电压变小,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变小,直流转换电路40进行输入输出负反馈调节,即输出电压变大,功率放大电路54的工作电源变大,功率放大倍数发生改变,输出的NFC信号的功率变大,天线线圈10输出的电磁场强度变大,使得电磁场强度保持在一定阈值内,达到自动调节的目的,满足EMV标准的技术规范要求。
实施例四
如图4所示,在一个实施例中,天线匹配电路20包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感L1、第二电感L2、第一电容组和第二电容组;
第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端对应连接天线线圈10,第一电感L1的第一端和第二电感L2的第一端与NFC收发电路50的信号输出端对应连接,第一电感L1的第二端通过第一电容组与第一电阻R1的第二端连接,第二电感L2的第二端通过第二电容组与第二电阻R2的第二端连接,接收电路51和电压检测电路30对应与第一电容组对应的信号节点和第二电容组对应的信号节点电性连接;
第一电容组和第二电容组均包括多个串并联电容。
其中,天线匹配电路20中的电阻、电容和电感组成阻抗匹配电路,根据不同阻抗匹配要求,第一电容组和第二电容组可对应设置电容个数和连接关系。
在一个实施例中,电压检测电路30包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1、第二二极管D2和第一电容C1;
第三电阻R3的第一端与第一电容组的对应的信号节点连接,第四电阻R4的第一端与第二电容组的对应的信号节点连接,第三电阻R3的第二端与第一二极管D1的阳极连接,第四电阻R4的第二端与第二二极管D2的阳极连接,第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极、第五电阻R5的第一端、第一电容C1的第一端和第六电阻R6的第一端共接,第六电阻R6的第二端构成电压检测电路30的信号输出端,第五电阻R5的第二端与第五电阻R5的第二端均接地。
其中,第三电阻R3和第四电阻R4用于限流分压,第一二极管D1和第二二极管D2用于整流,第五电阻R5用于偏置分压,第一电容C1起到旁路作用,从而将天线匹配电路20上的正弦波性质的电压整流输出平缓的直流电压至直流转换电路40。
在一个实施例中,接收电路51包括第七电阻R7、第八电阻R8、第二电容C2和第三电容C3;
第七电阻R7的第一端与第一电容组的对应的信号节点连接,第七电阻R7的第二端与第二电容C2的第一端连接,第八电阻R8的第一端与第二电容组的对应的信号节点连接,第八电阻R8的第二端与第三电容C3的第一端连接,第二电容C2的第二端和第三电容C3的第二端与NFC芯片52的信号输入端对应连接。
其中,接收电路51中的电容用于滤波,接收电路51中的电阻用于限流保护,使得输出至NFC芯片52的NFC信号满足NFC芯片52的要求。
在一个实施例中,直流转换电路40包括DC/DC转换芯片U1、第九电阻R9和第十电阻R10;
DC/DC转换芯片U1的反馈信号端、第九电阻R9的第一端和第十电阻R10的第一端共接,DC/DC转换芯片U1的电源输出端VOUT与第九电阻R9的第二端共接构成直流转换电路40的电源输出端,第十电阻R10的第二端接地。
当电压检测电路30检测到的电压变大,DC/DC转换芯片U1的反馈信号端的电压抬高,由于DC/DC转换芯片U1的反馈信号端的电压需要保持为固定值,则需要通过降低DC/DC转换芯片U1的输出电压,其中,第九电阻R9和第十电阻R10起到一个电压反馈的作用,当电压检测电路30检测到的电压变小,DC/DC转换芯片U1的反馈信号端的电压降低,由于DC/DC转换芯片U1的反馈信号端的电压需要保持为固定值,则需要通过抬高DC/DC转换芯片U1的输出电压,从而实现负反馈自动降低输出电压Vout的功能。
在一个实施例中,功率放大电路54包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、磁珠L0、第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一三极管Q1和第二三极管Q2;
第十一电阻R11的第一端和第十二电阻R12的第一端与NFC芯片52的信号输出端连接,第十一电阻R11的第二端与第一三极管Q1的基极连接,第十二电阻R12的第二端与第二三极管Q2的基极连接,磁珠L0的第一端与直流转换电路40的电源输出端连接,磁珠L0的第二端、第四电容C4的第一端、第三电感L3的第一端和第四电感L4的第一端共接,第三电感L3的第二端、第一三极管Q1的集电极和第五电容C5的第一端共接构成功率放大电路54的第一信号输出端,第四电感L4的第二端、第二三极管Q2的集电极和第六电容C6的第一端共接构成功率放大电路54的第二信号输出端,第一三极管Q1的发射极、第十三电阻R13的第一端和第七电容C7的第一端共接,第二三极管Q2的发射极、第十四电阻R14的第一端和第八电容C8的第一端共接,第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端、第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端、第八电容C8的第二端、第十三电阻R13的第二端和第十四电阻R14的第二端均接地。
其中,功率放大电路54采用两个三极管放大支路,利用三极管的放大特性进行电流放大,进而改变NFC信号的输出功率,两个三极管的集电极通过对应的电感结构连接DC/DC转换芯片U1的电源输出端VOUT,并根据DC/DC转换芯片U1的输出电压调整三极管的放大倍数,磁珠用于抑制电源线上的高频噪声和尖峰干扰,第三电感L3和第五电容C5构成LC谐振电路,第四电感L4和第六电容C6构成LC谐振电路,第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14用于限流。
具体工作时,当两线圈距离变小如0cm时,输出的电磁场强度变大,此时天线匹配电路20上的回路电压变大,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变大,DC/DC转换芯片U1反馈信号端的电压变大,DC/DC转换芯片U1进行输入输出负反馈调节,降低输出电压,第一三极管Q1、第二三极管Q2接收到的工作电源变小,第一三极管Q1、第二三极管Q2的放大倍数变小,功率放大电路54输出的NFC信号的功率变小,天线线圈10输出的电磁场强度变小。
当两线圈距离变大如4cm时,输出的电磁场强度变小,此时天线匹配电路20上的回路电压变小,电压检测电路30反馈输出的电压检测信号的电压值变小,DC/DC转换芯片U1反馈信号端的电压变小,DC/DC转换芯片U1进行输入输出负反馈调节,抬高输出电压,第一三极管Q1、第二三极管Q2接收到的工作电源变大,第一三极管Q1、第二三极管Q2的放大倍数变大,功率放大电路54输出的NFC信号的功率变大,天线线圈10输出的电磁场强度变大。
电压检测电路30、DC/DC转换芯片U1根据电压检测信号实现负反馈,进而对天线线圈10的电磁场强度进行负反馈调节,增大了远距离通信时的输出功率,提升了远距离NFC非接触通信时的输出电磁场强度,提升了NFC非接触通信距离,同时,降低了对天线环境的要求。
实施例五
本实用新型还提出一种NFC通信设备,该NFC通信设备包括NFC通信电路100,该NFC通信电路100的具体结构参照上述实施例,由于本NFC通信设备采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
本实施例中,NFC通信电路100内设于NFC通信设备,NFC通信设备通过NFC通信电路100实现与外部NFC设备200之间的通信,从而进行信息交互,实现付费、打卡等功能,对应地,NFC通信设备可为打卡设备,刷卡设备,在一个实施例中,所述NFC通信设备为POS机。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种NFC通信电路,其特征在于,包括:
天线线圈,所述天线线圈用于与外部NFC设备的天线组件耦合通信并进行NFC信号的发送和接收;
天线匹配电路,所述天线匹配电路与所述天线线圈连接并用于调节匹配所述天线线圈的阻抗;
电压检测电路,所述电压检测电路与所述天线匹配电路连接,所述电压检测电路用于检测所述天线匹配电路的回路电压并输出电压检测信号;
直流转换电路,所述直流转换电路与所述电压检测电路连接,所述直流转换电路受所述电压检测信号对应的电压值触发并对自身的输出电压进行负反馈调节;
NFC收发电路,所述NFC收发电路与所述天线匹配电路和所述直流转换电路分别连接,所述NFC收发电路用于通过所述天线匹配电路接收和发送所述NFC信号,以及受所述直流转换电路的输出电压触发并正相关调节自身输出的NFC信号的功率。
2.如权利要求1所述的NFC通信电路,其特征在于,所述NFC收发电路包括:
接收电路,所述接收电路与所述天线匹配电路连接;
NFC芯片,所述NFC芯片分别与所述接收电路、所述天线匹配电路和所述直流转换电路连接,并通过所述接收电路和所述天线匹配电路接收和发送所述NFC信号,以及受所述直流转换电路的输出电压触发并正相关调节自身输出的NFC信号的功率;
处理器,所述处理器与所述NFC芯片连接并进行数据交互。
3.如权利要求1所述的NFC通信电路,其特征在于,所述NFC收发电路包括:
接收电路,所述接收电路与所述天线匹配电路连接;
功率放大电路,所述功率放大电路分别与所述天线匹配电路和所述直流转换电路连接,所述功率放大电路用于对接收到的NFC信号功率放大后输出至所述天线匹配电路,以及受所述直流转换电路的输出电压触发并正相关调节功率放大倍数;
NFC芯片,所述NFC芯片分别与所述接收电路和所述功率放大电路连接,并通过所述接收电路接收所述NFC信号以及通过所述功率放大电路接收和发送所述NFC信号;
处理器,所述处理器与所述NFC芯片连接并进行数据交互。
4.如权利要求2或3所述的NFC通信电路,其特征在于,所述天线匹配电路包括第一电阻、第二电阻、第一电感、第二电感、第一电容组和第二电容组;
所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端对应连接所述天线线圈,所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端与所述NFC收发电路的信号输出端对应连接,所述第一电感的第二端通过所述第一电容组与所述第一电阻的第二端连接,所述第二电感的第二端通过所述第二电容组与所述第二电阻的第二端连接,所述接收电路和所述电压检测电路对应与所述第一电容组对应的信号节点和所述第二电容组对应的信号节点电性连接;
所述第一电容组和所述第二电容组均包括多个串并联电容。
5.如权利要求4所述的NFC通信电路,其特征在于,所述电压检测电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管和第一电容;
所述第三电阻的第一端与所述第一电容组的对应的信号节点连接,所述第四电阻的第一端与所述第二电容组的对应的信号节点连接,所述第三电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接,所述第四电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第五电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述第六电阻的第一端共接,所述第六电阻的第二端构成所述电压检测电路的信号输出端,所述第五电阻的第二端与所述第五电阻的第二端均接地。
6.如权利要求5所述的NFC通信电路,其特征在于,所述接收电路包括第七电阻、第八电阻、第二电容和第三电容;
所述第七电阻的第一端与所述第一电容组的对应的信号节点连接,所述第七电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接,所述第八电阻的第一端与所述第二电容组的对应的信号节点连接,所述第八电阻的第二端与所述第三电容的第一端连接,所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端与所述NFC芯片的信号输入端对应连接。
7.如权利要求6所述的NFC通信电路,其特征在于,所述直流转换电路包括DC/DC转换芯片、第九电阻和第十电阻;
所述DC/DC转换芯片的反馈信号端、第九电阻的第一端和第十电阻的第一端共接,所述DC/DC转换芯片的电源输出端与所述第九电阻的第二端共接构成所述直流转换电路的电源输出端,所述第十电阻的第二端接地。
8.如权利要求3所述的NFC通信电路,其特征在于,所述功率放大电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、磁珠、第三电感、第四电感、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一三极管和第二三极管;
所述第十一电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端与所述NFC芯片的信号输出端连接,所述第十一电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述第十二电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接,所述磁珠的第一端与所述直流转换电路的电源输出端连接,所述磁珠的第二端、所述第四电容的第一端、所述第三电感的第一端和所述第四电感的第一端共接,所述第三电感的第二端、所述第一三极管的集电极和所述第五电容的第一端共接构成所述功率放大电路的第一信号输出端,所述第四电感的第二端、所述第二三极管的集电极和所述第六电容的第一端共接构成所述功率放大电路的第二信号输出端,所述第一三极管的发射极、所述第十三电阻的第一端和所述第七电容的第一端共接,所述第二三极管的发射极、所述第十四电阻的第一端和所述第八电容的第一端共接,所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端、所述第八电容的第二端、所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第二端均接地。
9.一种NFC通信设备,其特征在于,包括如权利要求1~8任一项所述的NFC通信电路。
10.如权利要求9所述的NFC通信设备,其特征在于,所述NFC通信设备为POS机。
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