自动调谐非接触智能卡谐振电路制造技术

本实用新型专利技术提供自动调谐非接触智能卡谐振电路，包括谐振回路和谐振电容自动控制电路。其中，本实用新型专利技术的自动调谐非接触智能卡谐振电路中，谐振电容大小根据谐振电路所处场强自动调整，谐振电路在弱场强时使谐振电路谐振在13.56MHz附近，提高谐振电路的耦合效率，谐振电路在强场强时使谐振电路的谐振频率远离13.56MHz，降低谐振电路的耦合能量，降低非接触智能卡的发热，延长非接触智能卡使用是寿命。本实用新型专利技术的谐振电容自动控制电路能够自动配置谐振电路中的谐振电容大小，减低了谐振电路对天线电感值偏差的要求。而且，本实用新型专利技术的自动调谐非接触智能卡谐振电路易于集成，成本低。

【技术实现步骤摘要】
自动调谐非接触智能卡谐振电路
本技术属于射频识别技术中的模拟集成电路领域，尤其涉及自动调谐非接触智能卡谐振电路。
技术介绍
射频识别技术是一种非接触的自动识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID），它的基本原理就是利用无线射频信号在读写器和智能卡之间进行数据传输，实现目标识别和信息交换。RFID13.56MHz非接触智能卡具有可重写、面积小、数据量大、无需电源、成本低等优点，其中所谓无需电源即非接触智能卡内无电池，其所需要的能量都是由读写器发射的高频载波提供，智能卡通过谐振电路耦合交变的磁场来获得工作所需要的能量。因此，高效率自动调解谐振电路的设计和研究具有非常重要的意义。参看图1，一种现在常用的13.56MHz非接触智能卡谐振电路结构，其工作原理如下：非接触智能卡感应线圈L2捕获读写器天线L1上发射的高频交流载波，然后将耦合的能量传递到谐振回路（L2、C2）上产生感应电压，感应电压用于给无源非接触智能卡提供能量，图1中是非接触智能卡L2的寄生电阻，是非接触智能卡的谐振电容，为非接触智能卡的负载电阻，则非接触智能卡的负载电阻上产生的电压：非接触智能卡天线L2感应的电压：于是获得电压与读写器天线和非接触智能卡天线的磁感耦合关系:由上式（3）可得非复数关系式：模拟公式（4）曲线，可以明显看出当读写器天线中的电流不变时，非接触智能卡负载电压在其谐振频率13.56MHz时最高，能够为非接触智能卡提供更多的能量。但上述传统的13.56MHz非接触智能卡谐振电路在实际应用时还存在一些不足：（1）.上述谐振电路很难保证非接触智能卡在不同场强下谐振在13.56MHz附近，原因是上述谐振电路包含了由整流电路、限幅电路和负载调制电路寄生的谐振电容，并且寄生的谐振电容会随工作场强的变化而变化；（2）.上述谐振电路会使非接触智能卡在弱场强时谐振频率过高或过低导致工作距离近，强场时耦合能量过大而使智能卡发热，减小其使用寿命；（3）.上述谐振电路对非接智能卡天线线圈设计要求比较高。针对上述问题，设计一款自动调谐的非接触智能卡谐振电路就成了本技术的目标。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的是提供一种自动调谐非接触智能卡谐振电路，具有谐振电路和谐振电容自动控制电路的结构特点，能够提高谐振电路的耦合效率，谐振电路在强场强时使谐振电路谐振在非13.56MHz，降低谐振电路的耦合能量，降低非接触智能卡的发热，延长非接触智能卡使用寿命。为了达到上述技术目的，本技术所采用的技术方案是：一种自动调谐非接触智能卡谐振电路，所述自动调谐非接触智能卡谐振电路包括谐振回路和谐振电容自动控制电路，其中，谐振回路包括第一电感器、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器、第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门，其中，第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和第五电容器为谐振电容，第一电感器的一端与第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和第五电容器的一端相连接，第一电容器、第二电容器、第三电容器和第四电容器的另一端与第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的输入端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的输出端、第五电容器的另一端与第一电感器的另一端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的负向控制端与第一反向器、第二反向器、第三反向器和第四反向器的输入端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的正向控制端与第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器的输出端相连接；谐振电容自动控制电路包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第四NMOS晶体管、第五NMOS晶体管、第六NMOS晶体管、第七NMOS晶体管、第八NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管、第六PMOS晶体管、采样电阻器、第一模数转换器和第一数字控制电路；第一NMOS晶体管的漏端、第二NMOS晶体管的栅端、第四NMOS晶体管的漏端、第六NMOS晶体管的漏端、第四NMOS晶体管的栅端、第六NMOS晶体管的栅端与谐振回路中的一端相连接，第二NMOS晶体管的漏端、第一NMOS晶体管的栅端、第三NMOS晶体管的漏端、第五NMOS晶体管的漏端、第三NMOS晶体管的栅端、第五NMOS晶体管的栅端与谐振回路中的一端相连接，第三NMOS晶体管的源端、第四NMOS晶体管的源端与第四PMOS晶体管的源端相连接，第五NMOS晶体管的源端、第六NMOS晶体管的源端与第七NMOS晶体管的漏端相连接，第四PMOS晶体管的栅端、第四PMOS晶体管的漏端与第三PMOS晶体管的源端相连接，第三PMOS晶体管的栅端、第三PMOS晶体管的漏端与第二PMOS晶体管的源端相连接，第二PMOS晶体管的栅端、第二PMOS晶体管的漏端、第七NMOS晶体管的栅端、第八NMOS晶体管的栅端与第一PMOS晶体管的源端相连接，第一NMOS晶体管的源端、第二NMOS晶体管的源端、第一PMOS晶体管的栅端、第一PMOS晶体管的漏端、第七NMOS晶体管的源端、第八NMOS晶体管的源端、采样电阻器的一端、第一模数转换器的地端、第一数字控制电路的地端与地端VSS相连接，第八NMOS晶体管的漏端、第五PMOS晶体管的栅端、第五PMOS晶体管的漏端与第六PMOS晶体管的栅端相连接，第六PMOS晶体管的漏端、第一模数转换器的输入端与采样电阻器的另一端相连接，第六PMOS晶体管的源端、第五PMOS晶体管的源端、第一模数转换器的电源端、第一数字控制电路的电源端与非接触智能卡内部数字电压VDD相连接，第一模数转换器的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端分别与第一数字控制电路的输入端相连接，第一数字控制电路的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端依次与谐振回路中的第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器的输入端相连接。本技术的自动调谐非接触智能卡谐振电路，由于采用了上述谐振回路和谐振电容自动控制电路的结构，与现有的技术方案相比，具有以下优势：（1）本技术的谐振电路中的谐振电容大小根据谐振电路所处场强自动调整，谐振电路在弱场强时使谐振电路谐振在13.56MHz附近，提高谐振电路的耦合效率，谐振电路在强场强时使谐振电路的谐振频率远离13.56MHz，降低谐振电路的耦合能量，降低非接触智能卡的发热，延长非接触智能卡使用是寿命；（2）本技术的谐振电容自动控制电路能够自动配置谐振电路中的谐振电容大小，大大减低了谐振电路对天线电感值偏差的要求；（3）本技术的自动调谐非接触智能卡谐振电路易于集成，成本低。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。附图说明图1为传统的13.56MHz非接触智能卡谐振电路结构图。图2为本技术具体实施的自动调谐非接触智能卡谐振电路结构图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。参看图2，本技术具体实施的自动调谐非接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动调谐非接触智能卡谐振电路，其特征在于，所述自动调谐非接触智能卡谐振电路包括谐振回路和谐振电容自动控制电路，其中，谐振回路包括第一电感器、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器、第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门，其中，第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和第五电容器为谐振电容，第一电感器的一端与第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和第五电容器的一端相连接，第一电容器、第二电容器、第三电容器和第四电容器的另一端与第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的输入端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的输出端、第五电容器的另一端与第一电感器的另一端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的负向控制端与第一反向器、第二反向器、第三反向器和第四反向器的输入端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的正向控制端与第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器的输出端相连接；谐振电容自动控制电路包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第四NMOS晶体管、第五NMOS晶体管、第六NMOS晶体管、第七NMOS晶体管、第八NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管、第六PMOS晶体管、采样电阻器、第一模数转换器和第一数字控制电路；第一NMOS晶体管的漏端、第二NMOS晶体管的栅端、第四NMOS晶体管的漏端、第六NMOS晶体管的漏端、第四NMOS晶体管的栅端、第六NMOS晶体管的栅端与谐振回路中的一端相连接，第二NMOS晶体管的漏端、第一NMOS晶体管的栅端、第三NMOS晶体管的漏端、第五NMOS晶体管的漏端、第三NMOS晶体管的栅端、第五NMOS晶体管的栅端与谐振回路中的一端相连接，第三NMOS晶体管的源端、第四NMOS晶体管的源端与第四PMOS晶体管的源端相连接，第五NMOS晶体管的源端、第六NMOS晶体管的源端与第七NMOS晶体管的漏端相连接，第四PMOS晶体管的栅端、第四PMOS晶体管的漏端与第三PMOS晶体管的源端相连接，第三PMOS晶体管的栅端、第三PMOS晶体管的漏端与第二PMOS晶体管的源端相连接，第二PMOS晶体管的栅端、第二PMOS晶体管的漏端、第七NMOS晶体管的栅端、第八NMOS晶体管的栅端与第一PMOS晶体管的源端相连接，第一NMOS晶体管的源端、第二NMOS晶体管的源端、第一PMOS晶体管的栅端、第一PMOS晶体管的漏端、第七NMOS晶体管的源端、第八NMOS晶体管的源端、采样电阻器的一端、第一模数转换器的地端、第一数字控制电路的地端与地端VSS相连接，第八NMOS晶体管的漏端、第五PMOS晶体管的栅端、第五PMOS晶体管的漏端与第六PMOS晶体管的栅端相连接，第六PMOS晶体管的漏端、第一模数转换器的输入端与采样电阻器的另一端相连接，第六PMOS晶体管的源端、第五PMOS晶体管的源端、第一模数转换器的电源端、第一数字控制电路的电源端与非接触智能卡内部数字电压VDD相连接，第一模数转换器的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端分别与第一数字控制电路的输入端相连接，第一数字控制电路的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端依次与谐振回路中的第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器的输入端相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种自动调谐非接触智能卡谐振电路，其特征在于，所述自动调谐非接触智能卡谐振电路包括谐振回路和谐振电容自动控制电路，其中，谐振回路包括第一电感器、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第五电容器、第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器、第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门，其中，第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和第五电容器为谐振电容，第一电感器的一端与第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和第五电容器的一端相连接，第一电容器、第二电容器、第三电容器和第四电容器的另一端与第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的输入端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的输出端、第五电容器的另一端与第一电感器的另一端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的负向控制端与第一反向器、第二反向器、第三反向器和第四反向器的输入端相连接，第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门的正向控制端与第一反向器、第二反向器、第三反向器、第四反向器的输出端相连接；谐振电容自动控制电路包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管、第四NMOS晶体管、第五NMOS晶体管、第六NMOS晶体管、第七NMOS晶体管、第八NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管、第六PMOS晶体管、采样电阻器、第一模数转换器和第一数字控制电路；第一NMOS晶体管的漏端、第二NMOS晶体管的栅端、第四NMOS晶体管的漏端、第六NMOS晶体管的漏端、第四NMOS晶体管的栅端、第六NMOS晶体管的栅端与谐振回路中的一端相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志亮，霍俊杰，朱永成，豆玉娇，况立雪，
申请(专利权)人：紫光同芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11