射频识别标签的通电时序制造技术

本发明专利技术涉及射频识别标签的通电时序。铁电RFID电路的时序电路包括：输入节点，用以接收外部电压；带隙电路，连接所述输入节点；带隙准备电路，连接所述带隙电路；旋转滤波器，具有连接所述输入节点和所述带隙准备电路的输入端；滤波电容器，连接所述旋转滤波器的输出端；以及LDO调节器，具有连接所述旋转滤波器的输出端的输入端，具有若干用以在存储器部分和数字电路部分中使用的调节电压，且用以产生复位信号。所述时序电路还包括用以在各工作模式之间引入受控延时的延时电路、用以监控电源电压的POR单元和用于监控内部节点以控制关闭的脉冲发生器的数字状态机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及射频识别(RFID)标签和系统的领域。本专利技术尤其涉及RFID标签的许多电路改进以优化性能。
技术介绍
在本领域众所周知，基本的RFID系统包括三个部件天线或线圈；具有解码器的收发器，即RFID阅读器；利用独特信息编程的应答器，即RFID标签。将RFID标签分类为有源的或无源的。有源RFID标签通过内部电池供电，且通常可被读/写，即可以重写和/或修改标签数据。无源RFID标签不利用分开的外部电源工作，获得阅读器所产生的运行功率。在图I中示出典型的无源RFID标签的示例。标签100包括连接至模拟前端电路104的天线102，模拟前端电路104通过接收(RX)和发送(TX)路径与数字和存储电路106通信。目前，大多数无源RFID标签使用某种电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，例如闪存。尽管至今，EEPROM存储器已用在无源RFID标签的应用中，但是RFID的更大的数据吞吐量的需要不断增加。例如可以在工厂环境和高速公路收费站中看出这点。基于EEPROM的无源RFID标签是缓慢的的且可不适合于较高吞吐量的应用。或者，更快的存储器技术，例如FRAM(铁电随机存取存储器)存储器存在，理想地适合于这些新的较高速RFID应用。然而，对于基于FRAM的集成电路，RFID环境是极具挑战性的，不仅对于例如工艺角(processcorner)不同、温度不同和低功率工作的限制的一般挑战，而且对于导致与RFID标签上的可用电源中断的和RFID阅读器的不良接触。因此，所期望的是对于RFID标签的电路改进，该电路改进将在挑战性的RFID环境中提供稳健的操作，同时利用FRAM存储器的优势。
技术实现思路
因此，本专利技术针对RFID应用的时序控制电路，该时序控制电路基本上消除了因相关领域的局限性和缺点而产生的一个或多个问题。RFID芯片的时序控制电路包括输入节点，所述输入节点用以接收来自整流器的外部电压；带隙电路，所述带隙电路连接所述输入节点；带隙准备电路，所述带隙准备电路连接所述带隙电路；旋转滤波器，所述旋转滤波器具有连接所述输入节点和所述带隙准备电路的输入端；滤波电容器，所述滤波电容器连接所述旋转滤波器的输出端；以及LDO调节器，所述LDO调节器具有连接所述旋转滤波器的输出端的输入端，具有若干用以在存储器部分和数字电路部分中使用的已调电压且用以产生复位信号。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的和说明性的，且意图提供所要求保护的本专利技术的进一步说明。附图说明附图示出本专利技术的实施方式，并连同下文描述来阐述本专利技术的原理，所包括的附图用以提供本专利技术的进一步理解并且并入本说明书且构成本说明的一部分。在附图中图I为现有技术的基于EEPROM的无源RFID标签的方框图；图2A为根据本专利技术的基于FRAM存储器的无源RFID标签的总体方框图；图2B为在图2A中所涉及的基于FRAM存储器的无源RFID标签的第一部分的更详细的方框图；图2C为在图2B中所涉及的基于FRAM存储器的无源RFID标签的第二部分的更详细的方框图；图3为根据本专利技术的低功率电压调节器和缓冲器级的示意图；图4为根据本专利技术的低功率电压调节器和射极跟随器级的示意图；图5为示出根据本专利技术的低功率电压调节器的工作的VDD_REG和ILoad的曲线图；图6为标识了图7的曲线图中所使用的电压和电流的晶体管的示意图；图7为根据本专利技术的例如在低功率电压调节器中所使用的晶体管的亚阈工作的曲线图；图8为根据本专利技术的低功率电压调节器的实施方式的详细的晶体管级的示意图；图9为根据本专利技术的RFID标签的钳位电路的示意图；图10为根据现有技术的因迟缓的钳位电路而产生的RFID的VDDR电源中的过冲瞬态的时序图；图11为根据本专利技术的利用有源的且动态的钳位响应于快速RF上升的VDDR的时序图；图12为根据本专利技术的RFID标签的通电时序电路的示意图；图13为与图12的电路相关的时序图；图14为根据本专利技术的通电复位电路的示意图；图15为与图14的电路相关的时序图；图16为根据本专利技术的状态机的方框图；图17为与图16的状态机相关的时序图；图18为与图14的通电复位电路相关的时序图；图19为根据本专利技术的RFID标签的和电源一起使用的第一延时电路的实施方式的示意图；图20为与图19的延时电路相关的时序图；图21为根据本专利技术的RFID标签的和电源一起使用的第二延时电路的实施方式的示意图；图22为与图21的延时电路相关的时序图；图23为根据本专利技术的RFID标签的和电源一起使用的第三延时电路的实施方式的示意图；图24为与图23的延时电路相关的时序图； 图25为根据本专利技术的级联的延时电路的实施方式的示意图；图26为与图25的级联的延时电路相关的时序图；图27为根据本专利技术的带隙准备电路的示意图；图28为和图27的带隙准备电路一起使用的逻辑电路的示意图；图29为与本专利技术的带隙准备电路相关的时序图；图30为现有技术的解调电路的示意图；图31为与图30的现有技术的解调电路相关的时序图；图32为与图30的现有技术的解调电路相关的时序图；图33为根据本专利技术的动态调整RFID解调电路的示意图；图34 图36为与根据本专利技术的动态调整RFID解调电路相关的时序图；图37A和图37B为现有技术的分路调节器的示意图；图38为根据本专利技术的具有分流输出的整流电路输出所驱动的分路调节器的示意图；以及图39和图40为与图38的分路调节器相关的时序图。具体实施例方式下面参照图2A，根据本专利技术的无源RFID标签200包括天线202、模拟前端204和数字部分206，数字部分206包括数字控制电路和FRAM存储器并使用RX路径和TX路径与模拟前端204通信。参照图2B，RFID标签200的第一部分208的更详细的方框图包括整流器210、包括两个下文将更详细描述的二极管的分流输出212、有源钳位214和连接至VDDR电源的动态钳位218，下文也将更详细地描述。整流器的输出也连接至用以提供数字输出的解调器216，下文也将更详细地描述解调器216。参照图2C，RFID标签200的第二部分220的更详细的方框图包括都连接至VDDR电源的旋转滤波器(slew filter)224和带隙电路222，下文都将更详细地描述旋转滤波器224和带隙电路222。旋转滤波器的输出连接至用以提供VDDM供电电压的VDDM调节器226。反过来，VDDD调节器连接至VDDM供电电压延时电路232和延时电路234。下文将更详细地描述这些电路的目的和性质。VDDMP0K电路238接收VDDM信号、VBG信号和DLY2信号，并提供VDDMP0K信号。延时电路240接收VDDMP0K信号，并提供GEN2P0K信号。复位电路242接收GEN2P0K信号和VDDMP0K信号，以提供RESET信号。最后，电路236接收VDDMP0K信号、GEN2P0K信号和P0RBTHRESH信号，以提供VDDD PORB信号。下文将更详细地阐述所有这些信号和电路的性质。电路230监控VDDD阈值。下面参照图3，低功率电压调节器300包括用以提供已调输出电压(VDD_REG)的输出节点，在输出节点和地端之间所连接的串联的第一极性类型(P沟道)的第一二极管接法(diode-connected本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于RFID电路的时序电路，所述时序电路包括：输入节点，所述输入节点用于接收外部电压；带隙电路，所述带隙电路连接至所述输入节点；带隙准备电路，所述带隙准备电路连接至所述带隙电路；旋转滤波器，所述旋转滤波器具有连接至所述输入节点和所述带隙准备电路的输入端；滤波电容器，所述滤波电容器连接至所述旋转滤波器的输出端；以及LDO调节器，所述LDO调节器具有连接至所述旋转滤波器的所述输出端的输入端，具有若干用以在存储器部分和数字电路部分中使用的已调电压且用以产生复位信号。

【技术特征摘要】
2011.06.10 US 61/495,652;2012.06.06 US 13/490,1151.一种用于RFID电路的时序电路，所述时序电路包括 输入节点，所述输入节点用于接收外部电压； 带隙电路，所述带隙电路连接至所述输入节点； 带隙准备电路，所述带隙准备电路连接至所述带隙电路； 旋转滤波器，所述旋转滤波器具有连接至所述输入节点和所述带隙准备电路的输入端; 滤波电容器，所述滤波电容器连接至所述旋转滤波器的输出端；以及LDO调节器，所述LDO调节器具有连接至所述旋转滤波器的所述输出端的输入端，具有若干用以在存储器部分和数字电路部分中使用的已调电压且用以产生复位信号。2.如权利要求I所述的时序电路，其中，所述RFID电路包括铁电RFID电路。3.如权利要求I所述的时序电路，还包括多个延时电路，用于在所述RFID电路的各工作模式之间引入受控延时。4.如权利要求I所述的时序电路，还包括多个POR单元。5.如权利要求4所述的时序电路，其中，所述多个POR单元包括第一类型POR单元和第二类型POR单元。6.如权利要求5所述的时序电路，其中，所述POR单元检测第一电源电压的充足性。7.如权利要求6所述的时序电路，其中，所述POR单元检测第二电源电压的充足性。8.如权利要求I所述的时序电路，还包括数字状态机，用于监控多个内部节点以控制关闭的脉冲发生器。9.如权利要求I...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿古斯丁·奥乔亚，霍华德·唐，
申请(专利权)人：瑞创国际公司，
类型：发明
国别省市：