近场通信电路及其操作方法技术

一种近场通信(NFC)电路包括：发送器，其基于参考时钟信号生成传输信号并通过天线发送传输信号；时钟恢复电路，其通过天线接收响应于传输信号的检测信号并从检测信号中恢复被恢复的时钟信号；相位检测器，其检测被恢复的时钟信号的相位变化；以及控制器，其基于被恢复的时钟信号的相位变化，确定NFC电路外部的NFC标签是否位于NFC电路的通信范围内。

Near field communication circuit and its operation method

【技术实现步骤摘要】
近场通信电路及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0148768号的优先权，其全部内容通过引用的方式合并于此。
本公开涉及近场通信(NFC)，并且更具体地涉及NFC电路和操作NFC电路的方法。
技术介绍
NFC是一种无线通信技术。利用NFC的无线通信系统提供设备在相对短的通信范围内向另一设备写入数据和从另一设备读取数据的能力，并且可以廉价地被实现并提供高度安全的通信。然而，随着NFC电路持续保持读取器模式，功耗被增加。因此，当标签访问处于低功率待机模式的NFC电路时，在NFC电路中读取器模式被启动。需要各种解决方案来检测待机模式下的标签访问。
技术实现思路
本专利技术构思的实施例提供了一种能够在增强检测NFC标签的性能的同时降低功耗的近场通信(NFC)电路，以及操作该NFC电路的方法。本专利技术构思的实施例提供了一种近场通信(NFC)电路，包括：发送器，被配置为基于参考时钟信号生成传输信号并且通过天线发送传输信号；时钟恢复电路，被配置为通过天线接收响应于传输信号的检测信号，并从检测信号恢复被恢复的时钟信号；相位检测器，被配置为检测被恢复的时钟信号的相位变化；以及控制器，被配置为基于被恢复的时钟信号的相位变化，确定NFC电路外部的NFC标签是否被位于NFC电路的通信范围内。本专利技术构思的实施例还提供了一种可在待机模式和读取器模式下操作的操作NFC电路的方法。待机模式下的方法包括通过天线发送基于参考时钟信号生成的传输信号；通过天线接收来自NFC电路外部的NFC标签的根据传输信号的检测信号；从检测信号中恢复被恢复的时钟信号；检测被恢复的时钟信号的相位变化；以及基于被恢复的时钟信号的相位变化检测NFC标签。本专利技术构思的实施例还提供了一种操作NFC电路的方法，包括在待机模式下操作以检测NFC标签是否位于通信范围内；当NFC标签位于通信范围内时，以读取器模式操作以与NFC标签来通信数据信号。待机模式下的操作包括通过天线发送基于参考时钟信号生成的传输信号；通过天线接收来自NFC标签的根据传输信号的检测信号；从检测信号中恢复被恢复的时钟信号；以及基于被恢复的时钟信号的相位变化检测NFC标签。附图说明通过以下结合附图的详细描述，本专利技术构思的实施例将被更清楚地理解，其中：图1示出了根据本专利技术构思的实施例的包括NFC电路的近场通信(NFC)系统的框图；图2示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作的流程图；图3示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作的流程图；图4示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路中包括的发送器、匹配网络和天线的框图；图5示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路中包括的相位检测器的框图；图6A示出了当NFC标签不访问NFC电路时图5的相位检测器的操作的时序图；图6B示出了当NFC标签访问NFC电路时图5的相位检测器的操作的时序图；图7示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作的曲线图；图8示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路中包括的相位检测器的框图；图9示出了图8的相位检测器的操作的时序图；图10示出了根据本专利技术构思的实施例的被包括在NFC电路中的相位检测器的框图；图11示出了图10的相位检测器的操作的时序图；图12示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作的流程图；图13A示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作；图13B示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作；图13C示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作；和图14示出了根据本专利技术构思的实施例的包括了NFC电路的电子系统的框图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术构思的实施例。作为在本专利技术构思的领域中的传统，实施例可以根据执行了被描述的一个或多个功能的块来被描述和说明。这些块(这里可被称为单元或模块等)在物理上由模拟和/或数字电路来被实现，例如逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子元件、有源电子元件、光学组件、硬连线电路等，并且可以可选地由固件和/或软件来被驱动。例如，电路可以被体现在一个或多个半导体芯片中，或者体现在诸如印刷电路板等的基板支撑件上。构成块的电路可以由专用硬件来被实现，或者由处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关电路)来被实现，或者由执行块的一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器的组合来被实现。在不脱离本专利技术构思的范围的情况下，实施例的每个块可以在物理上被分成两个或更多个交互和离散块。同样地，在不脱离本专利技术构思的范围的情况下，实施例的块可以被物理地组合成更复杂的块。图1示出了根据本专利技术构思的实施例的包括NFC电路的近场通信(NFC)系统的框图。图2示出了根据本专利技术构思的实施例的NFC电路的操作的流程图。参照图1和图2，能够支持NFC的NFC系统1包括NFC电路10和NFC标签20。例如，NFC标签20可以是包括具有与NFC电路10相同结构的NFC电路的NFC设备。NFC电路10可以包括NFC芯片，并且NFC芯片可以被嵌入在能够支持NFC的电子设备中。NFC系统1可以例如被实现为安全系统、支付系统、运输系统、预订和票务系统、建筑物访问系统或电子设备访问系统等。NFC电路10和NFC标签20可以使用射频信号来彼此传送数据。也就是说，当NFC电路10和NFC标签20被部署得彼此足够靠近时，NFC系统1可以提供或启用诸如NFC电路10和NFC标签20之间的信息的无线通信，该信息可以是一个或多个命令和/或数据。当NFC标签20被位于NFC电路10的通信范围内时，可以确定并理解NFC电路10是靠近NFC标签20的。NFC电路10可以例如被实现为无线通信设备或便携式电子设备的一部分。例如，便携式电子设备可以是膝上型计算机、移动终端、智能手机、平板个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数码相机、数字摄像机、便携式多媒体播放器、个人导航设备或便携式导航设备(PND)、手持式游戏机、移动互联网设备(MID)或电子书等。NFC电路10和NFC标签20可以分别被包括在独立或分离的设备中。然而，NFC电路10和NFC标签20不限于此，并且可以被安装或被耦合在另一电子设备中，例如智能电话、便携式计算器、PDA、膝上型计算机、台式计算机、计算机外围设备例如打印机、便携式音频或视频播放器、支付系统、票务系统等。NFC电路10可以根据图2中所示的流程图操作。在操作S10中，NFC电路10以待机模式操作。当处于待机模式时，NFC电路10可以执行用于检测NFC标签20的检测操作。处于待机模式的NFC电路10还可以在执行检测操作之前执行校准操作。校准操作可以指的是确保在检测操作中为了检测随着NFC电路10访问NFC标签20时检测信号的相位的变化的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近场通信(NFC)电路，包括：/n发送器，被配置为基于参考时钟信号生成传输信号并通过天线发送传输信号；/n时钟恢复电路，被配置为通过天线接收响应于传输信号的检测信号，并从检测信号恢复被恢复的时钟信号；/n相位检测器，被配置为检测被恢复的时钟信号的相位变化；以及/n控制器，被配置为基于被恢复的时钟信号的相位变化，确定NFC电路外部的NFC标签是否被位于NFC电路的通信范围内。/n

【技术特征摘要】
20181127 KR 10-2018-01487681.一种近场通信(NFC)电路，包括：
发送器，被配置为基于参考时钟信号生成传输信号并通过天线发送传输信号；
时钟恢复电路，被配置为通过天线接收响应于传输信号的检测信号，并从检测信号恢复被恢复的时钟信号；
相位检测器，被配置为检测被恢复的时钟信号的相位变化；以及
控制器，被配置为基于被恢复的时钟信号的相位变化，确定NFC电路外部的NFC标签是否被位于NFC电路的通信范围内。


2.如权利要求1所述的NFC电路，其中，所述相位检测器包括：
时钟延迟电路，被配置为从被恢复的时钟信号输出具有相位延迟的被延迟的时钟信号；
比较器，被配置为将被延迟的时钟信号的相位与参考时钟信号的相位进行比较并输出相位差信号；以及
滤波器，被配置为接收相位差信号并输出具有与被延迟的时钟信号的相位和参考时钟信号的相位之间的相位差值对应的大小的输出电压。


3.如权利要求2所述的NFC电路，其中，所述时钟延迟电路被配置为输出从被恢复的时钟信号移位校准相位的被延迟的时钟信号，以及
所述校准相位是当NFC标签位于NFC电路的通信范围之外时被恢复的时钟信号的相位与参考时钟信号的相位之间的相位差值。


4.如权利要求2所述的NFC电路，其中相位差信号具有与所述被延迟的时钟信号的相位和所述参考时钟信号的相位之间的相位差值对应的脉冲宽度。


5.如权利要求2所述的NFC电路，还包括被配置为转换滤波器的输出电压以向控制器提供数字输出信号的模拟-数字转换器。


6.如权利要求5所述的NFC电路，其中，所述控制器被配置为基于通过将数字输出信号与参考值进行比较而被获得的比较结果，当NFC标签的访问被检测到在NFC电路的通信范围内时，在读取器模式下操作以与NFC标签通信数据信号。


7.如权利要求1所述的NFC电路，其中所述相位检测器包括：
时钟延迟电路，被配置为延迟被恢复的时钟信号的相位并输出被延迟的时钟信号；
比较器，被配置为将被延迟的时钟信号的相位与参考时钟信号的相位进行比较并输出相位差信号；
相位延迟电路，被配置为生成从相位差信号被移位第一相移的第一相位差信号和从相位差信号被移位第二相移的第二相位差信号；
逻辑电路，被配置为基于第一相位差信号和第二相位差信号生成具有比相位差信号的周期短的周期的组合信号；以及
滤波器，被配置为接收组合信号并输出具有与被延迟的时钟信号的相位和参考时钟信号的相位之间的相位差值对应的大小的输出电压。


8.如权利要求1所述的NFC电路，其中，所述相位检测器包括：
时钟延迟电路，被配置为延迟被恢复的时钟信号的相位并输出被延迟的时钟信号；
第一相位延迟电路，被配置为生成从被延迟的时钟信号被移位第一相移的第一被延迟的时钟信号和从被延迟的时钟信号被移位第二相移的第二被延迟的时钟信号；
第二相位延迟电路，被配置为生成通过从参考时钟信号移位第一相移的第一参考时钟信号和通过从参考时钟信号移位第二相移的第二参考时钟信号；
第一比较器，被配置为比较第一被延迟的时钟信号的相位与第一参考时钟信号的相位并输出第一相位差信号；
第二比较器，被配置为比较第二被延迟的时钟信号的相位与第二参考时钟信号的相位并输出第二相位差信号；
逻辑电路，被配置为基于第一相位差信号和第二相位差信号，生成具有比第一相位差信号的周期和第二相位差信号的周期短的周期的组合信号；以及
滤波器，被配置为接...

【专利技术属性】
技术研发人员：文炳泽，金俊镐，李泳周，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR