CN219418170U - 一种rfid读写器接收电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及读写器的技术领域，公开了一种RFID读写器接收电路，包括：选频滤波电路、正向二极管检波电路、反向二极管检波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路以及差分放大电路；本实用新型中采用两路二极管检波，分别检出正电压包络和负电压包络，形成差分信号，有用信号的相对幅度提高，有利于接收灵敏度提高。另外差分信号和差分放大器，有利于克服共模噪声的影响，对远距离读卡器的性能提升带来实质性的效果，有效地滤除了小信号受到的共模干扰，抑制看共模噪声，提升了检波效率，解决现有技术中无法有效滤除小信号受到的共模干扰的问题。

Description

一种RFID读写器接收电路

技术领域

本实用新型涉及读写器的技术领域，尤其是一种RFID读写器接收电路。

背景技术

无源RFID读写器工作在全双工的状态，在接收电子标签信号时，需要持续的发送载波给电子标签提供能量。RFID读写器接收电路有包络检波、无源混频和有源混频等电路形式。在高频和低频频段，一般采用包络检波的方式。

申请号是201510008815.9的专利公开了一种低频RFID标签解码的分立元件电路及方法。在信号接收部分，包括RC选频滤波电路、二极管检波电路。其中二极管检波电路包括两个二极管D1和D2，二极管D1的正极与二极管D2的负极并联后输出到RC选聘滤波电路。

申请号是201310496627.6的专利也公开了一种非接触式读卡器，其中包括二极管检波电路。

上述公开的电路中，所使用的二极管包络检波有一个共同特点就是单路正向检波。在读取距离超过10cm的远距离读写器产品中，天线一般设计的比较大，接收端信号幅度很小，并且有各种干扰信号。干扰信号中包括从天线耦合的共模噪声。在单一二极管检波电路中，对小信号受到共模干扰的影响并不能有效的滤除。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种RFID读写器接收电路，旨在解决现有技术中无法有效滤除小信号受到的共模干扰的问题。

本实用新型是这样实现的，本实用新型提供一种RFID读写器接收电路，设置在RFID读写器中，与接收天线电连接，包括：

选频滤波电路、正向二极管检波电路、反向二极管检波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路以及差分放大电路；

所述选频滤波电路与所述接收天线电连接，所述接收天线用于接收外部信号，所述选频滤波电路用于对所述外部信号进行数据频率范围的过滤，以得到滤波信号；

所述正向二极管检波电路和所述反向二极管检波电路分别与所述选频滤波电路电连接，所述正向二极管检波电路用于对所述滤波信号进行检测，以获取正电压包络，所述反向二极管检波电路用于对所述滤波信号进行检测，以获取负电压包络；

所述第一RC滤波电路与所述正向二极管检波电路电连接，所述第二RC滤波电路与所述反向二极管检波电路电连接，所述第一RC滤波电路用于接收所述正电压包络，并滤除所述正电压包络中的高频信号，所述第二RC滤波电路用于接收所述负电压包络，并滤除所述负电压包络中的高频信号；

所述差分放大电路具有正输入端和负输入端，所述正输入端与所述第一RC滤波电路电连接，以接收所述正电压包络，所述负输入端与所述第二RC滤波电路电连接，以接收所述负电压包络，所述差分放大电路用于接收所述正电压包络和所述负电压包络以构成差分信号。

在一些实施例中，所述正向二极管检波电路为采用正向接法的二极管。

在一些实施例中，所述正向二极管检波电路包括采用正向接法串联设置的若干二极管。

在一些实施例中，所述反向二极管检波电路为采用负向接法的二极管。

在一些实施例中，所述反向二极管检波电路包括采用负向接法串联设置的若干二极管。

在一些实施例中，所述差分放大电路为一级放大电路或多级放大电路。

在一些实施例中，所述差分放大电路包括差分放大器。

在一些实施例中，所述差分放大器由两个特性相同的NPN三极管组成。

在一些实施例中，还包括模数转换器；

所述模数转换器与所述差分放大电路电连接，所述模数转换器用于将所述差分信号从模拟信号转换为数字信号。

在一些实施例中，还包括比较器；

所述比较器与所述差分放大电路电连接。

本实用新型提供了一种RFID读写器接收电路，具有以下有益效果：

本实用新型中采用两路二极管检波，分别检出正电压包络和负电压包络，形成差分信号，有用信号的相对幅度提高，有利于接收灵敏度提高。另外差分信号和差分放大器，有利于克服共模噪声的影响，对远距离读卡器的性能提升带来实质性的效果，有效地滤除了小信号受到的共模干扰，抑制看共模噪声，提升了检波效率，解决现有技术中无法有效滤除小信号受到的共模干扰的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种RFID读写器接收电路的示意图。

附图标记：1-选频滤波电路、2-正向二极管检波电路、3-反向二极管检波电路、4-第一RC滤波电路、5-第二RC检波电路、6-差分放大电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

参照图1所示，为本实用新型提供较佳实施例。

本实用新型提供一种RFID读写器接收电路，设置在RFID读写器中，与接收天线电连接，包括：

选频滤波电路1、正向二极管检波电路2、反向二极管检波电路、第一RC滤波电路4、第二RC滤波电路5以及差分放大电路6。

具体地，组成RFID读写器接收电路各部分电路实现的功能也基于其本身的构造，因此本实用新型不涉及方法上的改进，没有超过实用新型的保护范围。

更具体地，选频滤波电路1与接收天线电连接，接收天线用于接收外部信号，选频滤波电路1用于对外部信号进行数据频率范围的过滤，以得到滤波信号。

需要说明的是，接收天线设置在RFID读写器上，RFID读写器与RFID标签配套使用，当RFID标签处于RFID读写器一定距离之内时，RFID读写器可以接收到RFID标签发出的信号，从而实现对RFID标签的识别，不难看出，这里的接收天线起到的作用就是接收RFID标签发出的外部信号。

更具体地，选频滤波电路1用于对外部信号进行数据频率范围的过滤，即在外部信号中一部分携带有有效的信息，而其余的部分则会带来干扰和处理上的不便，选频滤波电路1将外部信号中的数据频率范围外的信号进行滤除，以供后续的信号处理。

更具体地，正向二极管检波电路2和反向二极管检波电路分别与选频滤波电路1电连接，正向二极管检波电路2用于对滤波信号进行检测，以获取正电压包络，反向二极管检波电路用于对滤波信号进行检测，以获取负电压包络。

更具体地，在几何学中，某个曲线族的包络线（Envelope），是跟该曲线族的每条线都有至少一点相切的一条曲线。（曲线族即一些曲线的无穷集，它们有一些特定的关系。在土力学由多个极限莫尔应力圆所确定的土的应力应变关系是一条直线。）一曲线族的包络线是这样的曲线：该曲线不包含于曲线族中，但过该曲线的每一点，都有曲线族中的一条曲线与它在这一点相切。信号中的包络信号是指一个高频调幅信号，它幅度是按低频调制信号变化的。如果把高频调幅信号的峰点连接起来，就可以得到一个与低频调制信号相对应的曲线。这条曲线就是包络线，简单的说就是两条能够把信号波形包起来的曲线。

因此，正电压包络和负电压包络就是两条能够把信号波形包起来的曲线，并且，正电压包络和负电压包络的相位相反，可以构成差分信号。

更具体地，第一RC滤波电路4与正向二极管检波电路2电连接，第二RC滤波电路5与反向二极管检波电路电连接，第一RC滤波电路4用于接收正电压包络，并滤除正电压包络中的高频信号，第二RC滤波电路5用于接收负电压包络，并滤除负电压包络中的高频信号。

可以理解的是，RC滤波电路可以选择性地去除信号中的高频信号或低频信号，来确保信号中的信息准确性。

更具体地，差分放大电路6具有正输入端和负输入端，正输入端与第一RC滤波电路4电连接，以接收正电压包络，负输入端与第二RC滤波电路5电连接，以接收负电压包络，差分放大电路6用于接收正电压包络和负电压包络以构成差分信号。

更具体地，差分放大电路6能够生成差分信号，进一步将游泳信号放大，抑制共模噪声。

本实用新型提供了一种RFID读写器接收电路，具有以下有益效果：

本实用新型中采用两路二极管检波，分别检出正电压包络和负电压包络，形成差分信号，有用信号的相对幅度提高，有利于接收灵敏度提高。另外差分信号和差分放大器，有利于克服共模噪声的影响，对远距离读卡器的性能提升带来实质性的效果，有效地滤除了小信号受到的共模干扰，抑制看共模噪声，提升了检波效率，解决现有技术中无法有效滤除小信号受到的共模干扰的问题。

在一些实施例中，正向二极管检波电路2为采用正向接法的二极管。

具体地，二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。二极管有两个电极，正极，又叫阳极；负极，又叫阴极，给二极管两极间加上正向电压时，二极管导通，加上反向电压时，二极管截止。二极管的导通和截止，则相当于开关的接通与断开。二极管具有单向导电性能，导通时电流方向是由阳极通过管子流向阴极。

更具体地，二极管具有正向接法和负向接法：二极管的正向接法即正电位接二极管的正极，负电位接二极管的负极，二极管是负向接法则相反。

更具体地，除去上述的实施例，还可以采用多个采用正向接法串联设置的二极管来组成正向二极管检波电路2。

在一些实施例中，反向二极管检波电路2为采用负向接法的二极管。

具体地，与正向二极管检波电路2一致，可以采用一个采用负向接法的二极管，也可以采用多个采用负向接法串联设置的二极管。

在一些实施例中，差分放大电路6为一级放大电路或多级放大电路。

具体地，一级放大电路是指具有一次放大效果的差分放大电路6，而多级放大电路是指具有多次放大效果的差分放大电路6。

更具体地，差分放大电路6包括差分放大器，一级放大电路中具有一个差分放大器，多级差分放大电路6中具有多个差分放大器。

更具体地，差分放大器由两个特性相同的NPN三极管组成， NPN三极管是指由两块N型半导体中间夹着一块 P型半导体所组成的三极管；也称为晶体三极管。

在一些实施例中，还包括模数转换器。

具体地，模数转换器与差分放大电路6电连接，模数转换器用于将差分信号从模拟信号转换为数字信号，以待后续的处理。

更具体地，这里的模数转换器可以使用比较器进行替代，模数转换器和比较器均为现有技术中的电子器件。

参阅图1，以下是本实用新型的一个实施例：

选频滤波电路1通过耦合电容C1和接收天线连接。选频滤波电路1由电感L1和电容C2并联谐振电路组成，用于选择标签返回信号对应的频率信号。选频滤波输出通过滤波电感L2后，分别接入到正向二极管检波电路2和反向二极管检波电路中。正向二极管检波电路2由二极管D1组成，正极输入，负极输出，输出接电阻R1和电容C3组成的滤波电路。反向二极管检波电路由二极管D1组成，负极输人，正极输出，输出接电阻R2和电容C4组成的滤波电路。两路检波信号相位相反，构成差分信号，通过隔直电容C5和电容C6输入到差分放大器。差分放大器由两个特性相同的NPN三极管Q1和三极管Q2组成。差分放大器输出的信号可接入到模数转换器或者比较器等其他信号处理单元中。

本实用新型所提供的RFID读写器接收电路，采用两路二极管检波，分别检出正电压包络和负电压包络，形成差分信号，有用信号的相对幅度提高，有利于接收灵敏度提高。另外差分信号和差分放大器，有利于克服共模噪声的影响，对远距离读卡器的性能提升带来实质性的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种RFID读写器接收电路，设置在RFID读写器中，与接收天线电连接，其特征在于，包括：

选频滤波电路、正向二极管检波电路、反向二极管检波电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路以及差分放大电路；

所述选频滤波电路与所述接收天线电连接，所述接收天线用于接收外部信号，所述选频滤波电路用于对所述外部信号进行数据频率范围的过滤，以得到滤波信号；

所述正向二极管检波电路和所述反向二极管检波电路分别与所述选频滤波电路电连接，所述正向二极管检波电路用于对所述滤波信号进行检测，以获取正电压包络，所述反向二极管检波电路用于对所述滤波信号进行检测，以获取负电压包络；

所述第一RC滤波电路与所述正向二极管检波电路电连接，所述第二RC滤波电路与所述反向二极管检波电路电连接，所述第一RC滤波电路用于接收所述正电压包络，并滤除所述正电压包络中的高频信号，所述第二RC滤波电路用于接收所述负电压包络，并滤除所述负电压包络中的高频信号；

所述差分放大电路具有正输入端和负输入端，所述正输入端与所述第一RC滤波电路电连接，以接收所述正电压包络，所述负输入端与所述第二RC滤波电路电连接，以接收所述负电压包络，所述差分放大电路用于接收所述正电压包络和所述负电压包络以构成差分信号。

2.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述正向二极管检波电路为采用正向接法的二极管。

3.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述正向二极管检波电路包括采用正向接法串联设置的若干二极管。

4.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述反向二极管检波电路为采用负向接法的二极管。

5.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述反向二极管检波电路包括采用负向接法串联设置的若干二极管。

6.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述差分放大电路为一级放大电路或多级放大电路。

7.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述差分放大电路包括差分放大器。

8.如权利要求7所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，所述差分放大器由两个特性相同的NPN三极管组成。

9.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，还包括模数转换器；

所述模数转换器与所述差分放大电路电连接，所述模数转换器用于将所述差分信号从模拟信号转换为数字信号。

10.如权利要求1所述的一种RFID读写器接收电路，其特征在于，还包括比较器；

所述比较器与所述差分放大电路电连接。