用于无源谐振电路的驱动电路以及发射机设备制造技术

一种用于驱动无源谐振天线电路(301)的驱动电路(310)，无源谐振天线电路(301)包括并联连接的电感(L)和电容(C)。驱动电路包括可连接到所述谐振天线电路的第一和第二接口节点(Ni1，Ni2)并且包括控制电路(303)，控制电路被适配为用于监视由谐振天线电路提供的振荡电压信号(Vosc)，以及用于提取所述振荡电压信号(Vosc)的定时信息和幅值信息，以及用于基于测得的定时和幅值信息生成激励信号，并将所述激励信号施加到天线电路的激励电路(302)。

Drive circuit and transmitter equipment for passive resonant circuit

A driving circuit (310) for driving a passive resonant antenna circuit (301), a passive resonant antenna circuit (301) including a parallel connected inductor (L) and a capacitor (C). The driving circuit includes can be connected to the first and the second interface node resonant antenna circuit (Ni1, Ni2) and includes a control circuit (303), the control circuit is adapted for monitoring the oscillating voltage signal provided by resonant antenna circuit (Vosc), and for the extraction of the oscillating voltage signal (Vosc) timing information and amplitude information, and for generating excitation signal timing and amplitude information based on the measured, and the excitation signal applied to the excitation circuit of the antenna circuit (302).

【技术实现步骤摘要】
用于无源谐振电路的驱动电路以及发射机设备
本专利技术涉及驱动电路领域，具体而言，涉及用于诸如并联LC或并联RLC电路之类的无源谐振电路的驱动电路，以及包含这种驱动电路的发射机设备，以及用于操作这类驱动电路的方法。
技术介绍
用于驱动无源谐振电路的驱动电路在现有技术中存在。无源谐振电路可以是例如：串联LC电路、并联LC电路、串联RLC电路、并联RLC电路等。它们可尤其被用于无线信号的传送。WO2016071312(A1)描述了一种驱动电路以及有源发射机设备，由第一电容器和第二电容器构成的串联电路，第一电容器和第二电容器通过充电电流充电至参考电压并且被充电的电容器经由电感器通过振荡放电来放电，放电在通过电感器的电流完成整个振荡周期或多个振荡周期时终止。总存在改进或替代的余地。
技术实现思路
本专利技术的各实施例的目的是提供一种用于驱动谐振天线电路的驱动电路，以及包括这一驱动电路的发射机设备，以及一种使用这一驱动电路来驱动谐振天线电路的方法，例如用于驱动无源谐振并联LC或RLC天线电路。具体而言，这一驱动电路和发射机设备以及方法的目的是它们允许以以下方式驱动谐振天线电路：其中谐振频率非常稳定，和/或其中就EMC寄生发射而言频谱表现满足法定的频谱要求，和/或其中驱动电路在持续传送期间不明显地增加谐振天线电路的阻性损耗，和/或其中能量效率被改善(与其中由于失配，频率被强加于谐振电路上的系统相比)，并且优选地这些方式中的两个或多个。本专利技术的特定实施例的目的是提供这样的驱动电路和发射机设备以及方法，使得允许传送经OOK调制的比特流(例如，根据但不限于与低于135kHz的TAG有关的规范ISO/IEC18000-2和18047-2)。本专利技术的特定实施例的目的是提供能够以与某些现有技术方案相比更少的引脚来驱动多个谐振天线电路的集成驱动电路。这些和其它的目标通过根据本专利技术的各实施例的方法和驱动电路以及发射机设备来实现。根据第一方面，本专利技术提供了一种用于驱动谐振天线电路的驱动电路，所述谐振天线电路包括并联的电感和电容并且被适配为用于在第一和第二节点上生成具有预定振荡频率的振荡电压信号，所述驱动电路包括：能够分别连接到所述谐振天线电路的相应的第一和第二节点的第一和第二接口节点；控制电路，所述控制电路被适配为用于监视由所述谐振天线电路在所述第一和第二接口节点上提供的所述振荡电压信号，并且用于提取所述振荡电压信号的定时信息和幅值信息，并且用于将所述定时和幅值信息提供给激励电路；激励电路被适配为用于基于所述定时信息和所述幅值信息来生成激励信号，并且被适配为用于将所述激励信号施加到所述第一和/或第二接口节点。激励信号可被配置用于启动所述谐振天线电路的振荡，或者以基本恒定的幅值来维持所述谐振天线电路的振荡，或者停止所述振荡。使用包括并联连接的电感和电容的谐振天线电路是有利的(如与包括电容的驱动电路和包括电感的分开的天线电路相比)，因为本专利技术的驱动电路允许电感被直接连接到电容，因此可避免L和C之间的长的线(如当控制电路位于距离电感相对较远而电容是控制电路的一部分时就会是这种情况)。此外又一项优点是在驱动电路和谐振电路之间不需要开关(或者作为驱动电路的一部分但是与接口节点串联)，因为这类开关用于具有“RDSon”，其不可避免地导致损耗，以及导致较低的品质因子，以及导致谐振频率的变化或偏差。换言之，本专利技术的电路具有振动频率的品质因子增加且电阻性损耗可减少的优点。使用包括并联连接的电感和电容的谐振天线电路是一项主要优点(如与包括电容的驱动电路相比)，因为本专利技术的驱动电路不需要通过在对电容再充电时打开电感和电容之间的开关来打断谐振电路的进行中的振荡。相反，在本专利技术的电路中，振荡未被中断，并且在中断继续的同时，激励信号被注入。这导致更精准或更稳定的谐振频率，并且通过避免这类中断而创建更少的谐波。使用与激励信号被注入的节点相同的节点来测量天线谐振电路所提供的电压是有利的，因为与其中至少需要三个节点的一些现有技术方案相比，只需要两个节点。半导体领域中众所周知的，引脚的数量是用于选择封装的重要准则，并且集成电路的封装成本随引脚数量而增加。因此，通过需求更少的引脚，封装成本可被降低，或者对于给定的封装，能够被连接的天线谐振电路的数量可被增加，或者引脚可被用于其它功能。根据本专利技术的驱动电路的一项优点是其允许向谐振电路提供能量以补偿能量损耗。这些损耗不需要被事先(例如在校准期间)测量，而是在工作期间测量，并且通过相应地调整激励信号，以对于随时间的变化(温度、老化等)稳健的方式实时地(onthefly)提供正确的能量的量是可能的。根据本专利技术的驱动电路的一项优点是，由于强加的频率与振荡器电路的谐振频率之间的频率失配的缘故，与频率被强加于谐振电路上的系统相比，本专利技术的驱动电路的能量效率被大大改善。小的频率失配可能导致大的能量损耗。通过不强加频率到谐振电路，与强加频率的电路相比，在能量效率方面可获得通常约4.0到约5.0的因子。本专利技术的驱动电路理想地适用于驱动无源谐振天线电路，而无需驱动电路提供与电感并联连接的电容器，而且该电容器还相对较大，并因此需要被放置在电路外部。此外，提供这类电容器的现有技术电路还提供串联在电容器和天线电感之间的开关，这需要引脚，并且由于该开关的电阻(RDSon)的缘故，这导致了能量损耗。优选地，谐振天线电路是无源谐振天线电路。在一个实施例中，无源谐振天线电路由仅仅一个电感和仅仅一个电容器组成，或者由仅仅一个电感和与该电感并联的一个或多个电容以及可选的一个或多个电阻器组成。在一个实施例中，控制电路被适配为用于检测振荡电压信号的局部最小值和/或局部最大值出现的时间。在一个实施例中，控制电路被适配为用于测量振荡电压信号的幅值。在一个优选实施例中，振荡信号在局部最小值和/或局部最大值出现的时刻被采样并可选地被数字化。测量振荡电压的幅值是有利的，因为这允许准确地调整激励信号(例如其幅值或其频率)，使得合适的(例如最合适的)量的能量被提供给谐振电路。在一个实施例中，激励电路包括电流源，该电流源被适配为用于生成至少一个电流脉冲。在一个实施例中，所述至少一个电流脉冲是具有可调整或可选择幅值的单个脉冲，所述幅值取决于所述振荡电压信号的测得的幅值而挑选；或者其中所述至少一个电流脉冲是至少两个或至少三个的多(N)个脉冲，每个脉冲具有固定的幅值或可调整的幅值；或者其中所述至少一个电流脉冲是包括具有预定幅值的多(N)个脉冲的串，所述串中的脉冲的数量(N)取决于所述振荡电压信号的测得的幅值而挑选。在一个实施例中，驱动电路还包括被适配为用于提供正电压和/或负电压的至少一个电压转换器；并且所述激励电路被适配为用于使用所述正和/或负电压来生成包括具有正和/或负号的脉冲的激励信号。提供正和负电压两者(例如在几十伏量级内，例如大于50Vpp)是有利的，因为其允许更快速地启动谐振电路的振荡(脉冲可在振荡电压的两个半周期中都被发送)，和/或更准确地维持谐振电路的振荡，和/或更快速地停止谐振电路的振荡。使用能够生成选择性地具有正和负号的激励信号(例如，包含一个或多个电流脉冲)的激励电路是有利的，因为这允许对谐振电路的完全控制(启动、停止、维持、增加幅值、减少幅值)。在一个实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动谐振天线电路(101；301；501；1201；1301)的驱动电路(110；310；510；1210；1310)，所述谐振天线电路包括并联的电感(L)和电容(C)并且被适配为用于在第一和第二节点(Na1、Na2)上生成具有预定振荡频率(fosc)的振荡电压信号(Vosc)，所述驱动电路包括：‑能够分别连接到所述谐振天线电路的第一和第二节点(Na1、Na2)的第一和第二接口节点(Ni1，Ni2)；‑控制电路(103；303；503；1203；1303)，所述控制电路被适配为用于监视由所述谐振天线电路在所述第一和第二接口节点(Ni1，Ni2)上提供的所述振荡电压信号(Vosc)，并且用于确定位于所述振荡信号的局部最小值和/或局部最大值附近的时间窗口以及用于测量所述振荡电压信号(Vosc)的幅值，并且用于将所述时间窗口和幅值提供给激励电路(102；302；502；1202；1302)；‑所述激励电路，所述激励电路被适配为用于基于所述时间窗口和所述幅值生成激励信号(113；313；513；1213；1313)，并且用于将所述激励信号施加到所述第一和/或第二接口节点(Ni1，Ni2)，并且其中所述激励电路包括电流源，所述电流源被适配为用于生成至少一个电流脉冲(112，114，115)，其中每一个时间窗口的电流脉冲的数量和/或所述至少一个电流脉冲的幅值和/或持续时长和/或形状取决于所述振荡电压信号(Vosc)的测得的幅值而挑选。...

【技术特征摘要】
2016.06.07 EP 16173428.01.一种用于驱动谐振天线电路(101；301；501；1201；1301)的驱动电路(110；310；510；1210；1310)，所述谐振天线电路包括并联的电感(L)和电容(C)并且被适配为用于在第一和第二节点(Na1、Na2)上生成具有预定振荡频率(fosc)的振荡电压信号(Vosc)，所述驱动电路包括：-能够分别连接到所述谐振天线电路的第一和第二节点(Na1、Na2)的第一和第二接口节点(Ni1，Ni2)；-控制电路(103；303；503；1203；1303)，所述控制电路被适配为用于监视由所述谐振天线电路在所述第一和第二接口节点(Ni1，Ni2)上提供的所述振荡电压信号(Vosc)，并且用于确定位于所述振荡信号的局部最小值和/或局部最大值附近的时间窗口以及用于测量所述振荡电压信号(Vosc)的幅值，并且用于将所述时间窗口和幅值提供给激励电路(102；302；502；1202；1302)；-所述激励电路，所述激励电路被适配为用于基于所述时间窗口和所述幅值生成激励信号(113；313；513；1213；1313)，并且用于将所述激励信号施加到所述第一和/或第二接口节点(Ni1，Ni2)，并且其中所述激励电路包括电流源，所述电流源被适配为用于生成至少一个电流脉冲(112，114，115)，其中每一个时间窗口的电流脉冲的数量和/或所述至少一个电流脉冲的幅值和/或持续时长和/或形状取决于所述振荡电压信号(Vosc)的测得的幅值而挑选。2.如权利要求1所述的驱动电路(110；310；510；1210；1310)，其中所述控制电路(103；303；503；1203；1303)被适配为用于检测所述振荡电压信号(Vosc)的局部最小值和/或局部最大值出现的时间。3.如前述权利要求中任意一项所述的驱动电路(110；310；510；1210；1310)，其中所述至少一个电流脉冲是具有可调整或可选择幅值的单个脉冲(112，114)，所述幅值取决于所述振荡电压信号(Vosc)的测得的幅值而挑选；或者其中所述至少一个电流脉冲是至少两个或至少三个的多(N)个脉冲，每个脉冲具有固定的幅值或可调整的幅值；其中所述至少一个电流脉冲是包括具有预定幅值的多(N)个脉冲的串，所述串中的脉冲的数量(N)取决于所述振荡电压信号(Vosc)的测得的幅值而挑选。4.如前述权利要求中任意一项所述的驱动电路(110；310；510；1210；1310)，还包括被适配为用于提供正电压(Vp)和/或负电压(Vn)的至少一个电压转换器；并且其中所述激励电路(102；302；502；1202；1302)被适配为用于使用所述正和/或负电压(Vp，Vn)来生成包括具有正和/或负号的脉冲的激励信号(113；213；513；1213；1313)。5.如前述权利要求中任意一项所述的驱动电路(310；510；1210；1310)，还包括被适配为用于对所述振荡电压信号(Vosc)进行衰减的衰减电路(304；504；1204；1304)；并且其中所述控制电路(303；503；1203；1303)还被适配为用于将衰减控制信号提供给所述衰减电路。6.一种包括至少一个如权利要求1到5中的任意一项所述的驱动电路(110；310；510；1210；1310)的集成电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·吕菲约，E·皮埃尔，
申请(专利权)人：迈来芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH