一种射频识别标签电路系统结构及其工作方法与应用技术方案

一种射频识别标签电路系统结构及其工作方法与应用，其特征在于它是由天线、电压整流器电路、电压稳定电路、保护电路、上电复位电路、解调电路、调制电路、时钟产生电路、逻辑控制电路、存储器组成；它作为射频识别卡电路，用于射频识别系统。本发明专利技术的优越性在于：１．提出了一种射频识别标签电路结构，能够极大的提高利用能量效率，避免了普通结构中由于电压稳定电路带来的能量损耗，提高了利用从天线输入的能量的效率，增大ＲＦＩＤ系统的读写距离；２．该电路结构能够降低噪声的串扰，从而提高电路工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及与射频识别标签有关的电路及其工作方法以及对该电路的 射频识别系统的应用。(二) 技术背景目前射频识别标签系统构成通常结构如图4所示。首先由天线接收到 空间电磁波，将电磁波的能量转化为交流电信号输出为RF1和RF2，然后 通过电压整流器电路将输入的交流电信号转化为直流电信号VDD，作为整 体电路的电源，为电路提供能量。VDD是高于电路工作的电压，因此需要 电压稳定电路把输入电源电压稳定到适合电路工作的电压REGVDD。上电复 位电路用来监测REGVDD的电压，当达到适合电路工作的范围时，对于整体 电路进行复位，系统开始工作。同时还有解调用于接收读卡器的数据，调 制电路用于发送数据返回给读卡器。电路的核心控制模块为逻辑控制电路， 用来处理来自解调电路的数据并输出处理后的返回数据给调制电路，发送 给读卡器。同时逻辑控制电路还要与存储器通讯，完成读出或修改存储器 存储数据的功能。存储器中包含有高压产生电路用于对存储单元完成擦写 操作。整体电路的输入部分设有保护电路，对于整体电路进行输入限压保 护以及ESD保护。通常情况下高压产生电路的输入是来自REGVDD的这样就会降低高压 产生电路利用能量的效率，从而减小了RFID系统的写距离。而且电压整流 器电路只有一个VDD输出用于给整体电路各个模块提供电源，这样必然导 致当各个子模块工作时，各个子模块之间通过公共的电源而产生很大的相 互干扰，降低了整体电路工作的可靠性。如上所述，利用从天线输入的能量的效率会极大影响射频识别标签电 路的工作距离，并且由于结构的不合理会导致一些可靠性的问题。这些问 题会影响射频识别标签电路的性能。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种射频识别标签电路系统结构及其工作方法 与应用，它为了解决与现有技术相关的上述问题，是一种比普通射频识别标签电路结构利用能量效率更高，并且能够提高电路工作可靠性的一种新 型射频识别标签电路结构。本专利技术的技术方案 一种射频识别标签电路系统结构，其特征在于它 是由天线、电压整流器电路、电压稳定电路、保护电路、上电复位电路、 解调电路、调制电路、时钟产生电路、逻辑控制电路、存储器组成，其中 天线输出连接电压整流器电路输入；电压整流器电路输出包括一个以上的 支路，分别为电压稳定电路、调制电路、解调电路、限幅电路以及存储器 电路高压产生模块提供直流电压输入；电压稳定电路输出直流电源电压， 为整个系统提供适合电路工作的电源电压；上电复位电路输入连接电压稳 定电路输出的电源电压，输出上电复位信号POR给逻辑控制电路；解调电 路输入连接电压整流器电路的一个输出支路，输出解调信号DATA—IN给逻 辑控制电路；调制电路输入连接逻辑控制电路输出信号DATA—OUT,输出连 接电压整流器电路一个输出支路；时钟产生电路输出时钟信号CLK为逻辑 控制电路的输入；逻辑控存储器电路输入存储器电路中高压产生电路的电 源直接连接电压整流器电路一个输出支路；存储器电路输入输出信号与逻 辑控制电路相连。一种上述射频识别标签电路系统结构的工作方法，其特征在于包括以 下步骤(1) 天线吸收空间的电磁波能量，把电磁波能量转化为电信号输入；(2) 电压整流器电路把从天线收集的能量转化为直流电压，为整个 RFID芯片提供直流电源；(3) 电压稳定电路，将由电压整流器电路输出的直流电压调整为适用 于芯片工作的直流电源电压；(4 )对于整个电路起到保护的作用的保护电路进行ESD保护以及泄放 多余的输入功率；(5) 当电压稳定电路输出电压达到系统工作允许范围时，上电复位电 路向解调电路、逻辑控制电路、时钟产生电路发出上电复位指示信号POR;(6) 解调电路解调从天线接收到的调制信号，把解调数据输出给逻辑 控制电路进行处理；(7) 调制电路发送RFID卡响应读卡器的数据，使用负载调制的方法，把数据调制到读卡器发送的载波上，发送给读卡器；(8)时钟产生电路在输入信号为10%~100%调制深度情况下产生适合 芯片逻辑电路工作的频率的时钟；(9 )逻辑控制电路处理来自于解调电路的解调数据并输出响应读卡器 的数据；(10)存储器存储数据，选择可擦写存储器，通过控制逻辑读出和修 改存储器中的内容；电压整流器电路的一个输出支路VDD1直接提供给存储 器高压产生电路的电源，并直接从天线输入能量。一种上述射频识别标签电路系统结构的应用，其特征在于它作为射频 识别卡电路，用于射频识别系统。本专利技术的优越性和特点在于1、提出了一种射频识别标签电路结构， 能够极大的提高利用能量效率，避免了普通电路结构中由于电压稳定电路 带来的能量损耗，提高了利用从天线输入的能量的效率，增大RFID系统的 读写距离；2、该电路结构能够降低噪声的串扰，从而提高电路工作可靠性。(四) 附图说明图1为本专利技术所涉一种射频识别标签电路系统结构及其工作方法与应 用中的射频识别标签电路系统整体结构示意图2为本专利技术所涉一种射频识别标签电路系统结构及其工作方法与应 用中的电压整流器电路结构图3为本专利技术所涉一种射频识别标签电路系统结构及其工作方法与应 用中的不同调制方式输出的时钟信号波形；图4为现有技术的射频识别标签电路系统结构图5为现有技术的电压整流器结构图。(五) 具体实施例方式实施例 一种射频识别标签电路系统结构(见图l)，其特征在于它是 由天线、电压整流器电路、电压稳定电路、保护电路、上电复位电路、解 调电路、调制电路、时钟产生电路、逻辑控制电路、存储器组成，其中天线输出连接电压整流器电路输入；电压整流器电路输出分为5个支 路，如图1所示VDD1 VDD5，为电压稳定电路、调制电路、解调电路、限 幅电路以及存储器电路高压产生模块分别提供直流电压输入。电压稳定电 路输出直流电源电压，为整个系统提供适合电路工作电源电压。上电复位 电路输入连接电压稳定电路输出的电源电压，输出上电复位信号P0R给逻辑控制电路。解调电路输入连接电压整流器电路的一个输出支路，输出解调信号DATA_IN给逻辑控制电路。调制电路输入连接逻辑控制电路输出信 号DATA—OUT,输出连接电压整流器电路一个输出支路。时钟产生电路输出 时钟信号CLK为逻辑控制电路的输入。逻辑控存储器电路输入存储器电路 中高压产生电路的电源直接连接电压整流器电路一个输出支路。存储器电 路输入输出信号与逻辑控制电路相连。上述电路的工作方法如下天线，用于吸收空间的电磁波能量，并把 电磁波能量转化为电信号输入。电压整流器电路，用于把从天线收集的能 量转化为直流电压，为整个RFID芯片提供直流电源，电压整流器电路输出 分为5个支路，分别为电压稳定电路、调制电路、解调电路、保护电路提 供直流电压输入(如图1所示，VDD2~VDD5)，由于各个模块由电压整流器 电路分别输出提供电源，避免了使用一个公共电源而导致的彼此之间通过 电源相互干扰的问题，提高了电路工作的可靠性。电压稳定电路，用于将 由电压整流器电路输出的直流电压调整为适用于芯片工作的直流电源电 压。保护电路，用于进行ESD保护，以及用于泄放多余的输入功率，对于 整个电路起到保护的作用。上电复位电路，当电压稳定电路输出电压达到 系统工作允许范围时，向解调电路，逻辑控制电路，时钟产生电路发出上 电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别标签电路系统结构，其特征在于它是由天线、电压整流器电路、电压稳定电路、保护电路、上电复位电路、解调电路、调制电路、时钟产生电路、逻辑控制电路、存储器组成，其中：天线输出连接电压整流器电路输入；电压整流器电路输出分为包括一个以上的支路，分别为电压稳定电路、调制电路、解调电路、限幅电路以及存储器电路高压产生模块提供直流电压输入；电压稳定电路输出直流电源电压，为整个系统提供适合电路工作电源电压；上电复位电路输入连接电压稳定电路输出的电源电压，输出上电复位信号ＰＯＲ给逻辑控制电路；解调电路输入连接电压整流器电路的一个输出支路，输出解调信号ＤＡＴＡ＿ＩＮ给逻辑控制电路；调制电路输入连接逻辑控制电路输出信号ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ，输出连接电压整流器电路一个输出支路；时钟产生电路输出时钟信号ＣＬＫ为逻辑控制电路的输入；逻辑控存储器电路输入存储器电路中高压产生电路的电源直接连接电压整流器电路一个输出支路；存储器电路输入输出信号与逻辑控制电路相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕英杰，戴宇杰，张小兴，樊勃，
申请(专利权)人：天津南大强芯半导体芯片设计有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]