适用于RFID芯片的CMOS振荡器

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基于单片机的考勤管理系统毕业设计+程序附录

基于单片机的考勤管理系统毕业设计+程序附录

基于单⽚机的考勤管理系统毕业设计+程序附录摘要“考勤管理系统”是以RFID射频卡为信息识别载体的适⽤于企业单位或学校的考勤管理系统。

本系统可使⽤⼈单位摆脱繁琐、低效的签到模式。

识别⼯作不受环境的影响,操作⽅便快捷,具有防污、防⽔、加密存储等优点。

结合⽹络通信技术和单⽚机技术,实现了企业和单位的⾃动考勤和对考勤数据的分析处理,节约了考勤时间,提⾼了考勤效率并提⾼了考勤的准确率,促进了企业单位的考勤管理信息化⽔平的发展。

硬件部分我们采⽤瑞⼠微电⽣产的EM4095构成的射频读卡电路。

该芯⽚具有成本低,⼯作稳定,精确的采样点等优点。

单⽚机采⽤51系列。

通过CAN总线⽅式与单⽚机互相通信。

读卡电路输出信号有单⽚机识别出卡号利⽤单⽚机与上位机之间进⾏232通信,实时上传数据,传送到PC机⾏处理。

PC主要实现功能进⾏检测卡号数据。

硬件部分我们采⽤瑞⼠微电⽣产的EM4095构成的射频读卡电路。

该芯⽚具有成本低,⼯作稳定,精确的采样点等优点。

单⽚机采⽤51系列的AT89C52。

软件部分分为读卡识别、CAN通信、AT89C52单⽚机与上位机通信、报警,PC⽅检测处理等。

本设计采⽤的单⽚机开发环境为:AVR开发环境为CodeVisionAVR C Compiler,AT89C52开发环境为Keil uVision2。

关键词:考勤管理系统;射频技术;单⽚机;CAN通信;232通信;SPI 通信。

Abstract"Attendance Management System" is based on RFID radio frequency identification card information carrier for business or school attendance management system. The system can use one unit to get rid of cumbersome, inefficient attendance patterns. Identification work from the environment, easy to operate, with a stain resistant, waterproof, encrypted storage and so on. Combined with network communication technology and single-chip technology, the enterprises and units of automatic attendance and attendance data analysis and processing, saving time and attendance time, improve efficiency and increase attendance attendance accuracy, promote the enterprise information management units attendance level of development.We use the hardware part of the Swiss micro-electric production constituted EM4095 RF reader circuitry. The chip has a low cost, stable, accurate sampling points, and so on. Microcontroller with 51 series. Way with the microcontroller through the CAN bus communicate with each other. Reader circuit output signals using microcontroller microcontroller identifies the card number between 232 and PC communication, real-time upload data transfer to a PC for processing. The main achievement of functional testing PC card data.We use the hardware part of the Swiss micro-electric production constituted EM4095 RF reader circuitry. The chip has a low cost, stable, accurate sampling points, and so on. SCM Series 51 AT89C52.Software part is divided into reader identification, CAN communication, AT89C52 microcontroller and PC communication, alarm, PC side detection processing.This design uses a microcontroller development environment: A VR development environment for CodeVisionA VR C Compiler, AT89C52 development environment for the Keil uVision2.Keywords:Attendance Management System; RF Technology; SCM; CAN Communication; 232; SPI Communication.⽬录摘要 (1)Abstract (2)第⼀章绪论 (1)第⼆章硬件部分设计 (3)2.1 EM4095射频芯⽚部分 (3)2.1.1 射频芯⽚选型依据 (3)2.1.2 EM4095射频芯⽚简介 (4)2.1.3 EM4095结构原理 (5)2.1.4 磁卡与EM4095之间ISO14443协议 (7)2.1.5 EM4095与单⽚机连接原理图 (14)2.2 AVR单⽚机部分 (16)2.2.1 单⽚机选型依据 (13)2.2.2 ATMEL单⽚机简介 (14)2.2.3 AT89C52原理图部分 (14)2.3 DS1302实时时钟部分 (16)2.3.1 DS1302芯⽚简介 (17)2.3.2 SPI简介 (17)2.3.3 DS1302与AVR单⽚机连接原理图 (18)2.4 CAN总线部分 (19)2.4.1 CAN总线简介 (19)2.4.2 硬件部分的选型 (19)2.4.3 原理图及其解析 (19)2.5.1 MAX232简介 (21)2.5.2 MAX232与51单⽚机连接原理图 (22)2.6 显⽰部分 (22)2.6.1 显⽰原理说明 (22)2.7 AT89C52部分 (23)2.7.1 AT89C52单⽚机硬件结构 (23)2.7.2 AT89C52单⽚机CPU电路图 (24)第三章软件部分 (26)3.1 AVR单⽚机环境介绍 (26)3.2 AT89C52 单⽚机开发环境介绍 (26)3.3 AVR单⽚机读卡部分 (26)3.3.1 程序实现简介 (26)3.3.2 SPI通信简介 (26)3.3.3 实现功能 (26)3.3.4 EM4095读卡程序流程图 (27)3.3.5 参考程序 (27)3.4 AVR发送数据部分 (27)3.4.1程序实现简介 (28)3.4.2 实现功能 (28)3.4.3 程序流程图(见下⼀页) (28)3.4.4 程序代码 (29)3.5 AVR控制DS1302部分程序 (34)3.5.1 程序实现简介 (34)3.5.2 功能描述 (34)3.5.3 程序流程图(见下⼀页) (34)3.5.4 程序代码 (35)3.6 AT89C52接收CAN数据部分程序 (40)3.6.1 程序实现简介 (40)3.6.2 功能描述 (40)3.6.3 程序代码 (40)3.7 AT89C52与PC机之间通信部分程序 (40)3.7.1 程序实现简介 (40)3.7.2 功能描述 (40)3.7.3 程序代码 (41)参考⽂献 (45)致谢 (47)第⼀章绪论背景考勤管理系统的研究背景随着信息化建设的不断发展,磁卡得到普遍的推⼴,⼤部分采⽤RFID射频技术,通过射频信号⾃动识别⽬标对象获取数据,识别⼯作不受环境的影响,操作⽅便快捷,具有防污、防⽔、加密存储等优点,较传统的接触式IC卡,具有明显的优势,被⼴泛应⽤在⾝份识别、消费等各项服务上,为企业或单位的管理以及⼈们的⽣活提供极⼤的便利。

125k_RFID技术

125k_RFID技术

3、e5551芯片的写模式
(1)写模式和gap 读写器发出的命令和写数据可由中断载波形 成空隙(gap)的方法来实现,并以两个gap之间 的持续时间来编码0和1.当gap时间为50~150us时, 两gap之间的24Tc(Tc为载波周期)时间长为0, 56Tc时间长为1.当大于64Tc时间长而无gap再出现 时,e5551芯片退出写模式。若在写过程中出现错 误,则e5551芯片进入读模式,从块1 的位开始传 输数据。
B、块终止符BT和序列终止符ST 终止符有两种:块终止符BT和序列终止符 ST,它由配置存储器第30位和第29位分别设置。 BT出现于每一个块前,而ST出现于传送数据每一 个循环序列前。当既用BT也用ST时,块1前不用 BT而仅用ST,如下图所示。当MAXBLK=0时, 没有序列终止符ST。
ST
BT
FSK调制有以下4种: ♥ FSK1:数位1和0的脉冲频率为RF/8和RF/5; ♥ FSK1a:数位1和0的脉冲频率为RF/5和RF/8; ♥ FSK2:数位1和0的脉冲频率为RF/8和RF/10; ♥ FSK2a:数位1和0的脉冲频率为RF/10和RF/8; C、注意问题 下面的组合不可使用: ♥ 当编码为曼彻斯特码或Biphase码时,调制为PSK2 或比特率为RF/8且脉冲频率为RF/8的PSK调制; ♥ 比特率为RF/50或者RF/100的PSK调制,PSK的脉 冲频率不为比特率的整数倍
(2)内部电路结构
e5551芯片的内部电路组成框图如下,该图给 出了e5551芯片和读写器之间的耦合方式。读写器 向e5551芯片传送射频能量和读写命令,同时接收 e5551芯片以负载调制方式送来的数据信号。
调制器 能量 阅 读 器 数据
L1 Coil1 8 L2 C2 1 POR

RFID相关射频芯片基本介绍与应用

RFID相关射频芯片基本介绍与应用

RFID相关射频芯片基本介绍与应用(一)RC530概述:RC530是NXP 公司出品的应用与13.56MHz非接触式通信中高集成读卡IC系列中的一员,该芯片完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。

MFRC530支持ISO14443A所有的层。

RC530的外围电路入图所示。

该电路由接收电路和单片机接口电路两部分组成。

由于RC530内部接收部分使用一个受益于副载波双边带的概念装入卡响应的调整。

推荐使用内部产生的VMID电势作为RX脚的输入电势。

为了提供一个稳定的参考电压,必须在VIMD脚接一个对地的电容C9,RX和VMID必须连接一个分压IC卡将回复自己UID,如果没有碰撞阅读器将收到完整的电路由R9,R10构成,而且天线与分压器间还需要用一个电容C10串接。

由于IC卡工作在13.56Mhz下。

石英晶体在产生用于驱动RC530和天线的13.56Mhz时钟时,还会产生更高频率的谐波。

因此必须加上由L1,L2,C11,C13组成的低通滤波电路。

(二)MF RC531概述MF RC531 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成读写卡芯片系列中的一员。

该读写卡芯片系列利用了先进的调制和解调概念,完全集成了在13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。

芯片管脚兼容MF RC500、MF RC530 和SL RC400。

MF RC531 支持ISO/IEC14443A/B 的所有层和MIFARE? 经典协议,以及与该标准兼容的标准。

支持高速MIFARE?非接触式通信波特率。

内部的发送器部分不需要增加有源电路就能够直接驱动近操作距离的天线(可达100mm)。

接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路,用于ISO14443A 兼容的应答器信号。

数字部分处理ISO14443A 帧和错误检测(奇偶&CRC)。

此外,它还支持快速CRYPTO1 加密算法,用于验证MIFARE 系列产品。

集成于无源UHFRFID标签的高分辨率CMOS温度传感器

集成于无源UHFRFID标签的高分辨率CMOS温度传感器
器进行 了研 究 ; 国 内, 在 国立 台湾科 技 大 学[ 香港 1 引,
头信 号 的处 理 , 到 一个 抗 温度 变 化 的 宽脉 冲信 号 得
科 技 大学 [-]中科 院半导 体 所[ 。 12 , 90 2 等单 位 都对 此 卜
类 温度 传感器进行 了研 究 。 采 用上述 第 1种结构 的温 度传 感器具 有测 量 范
向n J ~ 。其中 , 在标签芯 片 中嵌 入温 度传 感 电路 是其
中的一大方 向 。
tn 是一 种非接 触 式 的 自动识 别 技术 , i) o 它通 过 射 频 信号 自动识 别标 签 并 且 能够 进 行 双 向 的数 据传 输 。
与传 统 的 自动识 别 技 术不 同 , 频 识 别技 术 可 以进 射 行远距 离 , 非视距 的识 别 , 并且识 别过 程无需 人工 操
ot作为 9b 异步计数器 的使能信号 E ; u, i t n 用 P A 电 流 源 产 生 与 温 度 正 线 性 相 关 的 电 流 TT
的脉 冲信号 , 作为计数器的时钟 信号 , 在温度一 0℃ ~ 0℃范围内 , 5 5 脉冲周期从 18 1I 一04 6 I ; .4 t .2 s用数 字电路对 阅读 器发 s t
送 的帧头命令进行处理得到一个宽度为 20 I 的宽脉冲信 号 , 0 s t 作为计 数器的使能信 号 , 该脉 冲的宽度完 全不受温 度影 响; 通 过采样计数 , 得到包含温度信息的数 字信 号。本设计采用 0 1 m U MO .8I MCC S工艺 , t 电源 电压为 1 8V, . 直流功耗为 7 9n , 8 W 温度传感器后仿 的有效分辨率达到 0 32L B  ̄。 .3 S /
度无 关的脉冲信号进行采样 计数 , 者利用 一个输 出 或

CMOS模拟集成电路设计-ch14振荡器

CMOS模拟集成电路设计-ch14振荡器

4.1 环形振荡器调节(续)
正反馈引起的延时变化
半边电路等效: I1↑→|-1/gm3,4|↓ →( -1/gm3,4)||R1,2=R/(1-gm3,4R)↑ →fosc ↓
缺点:R1R2上的电流在控制过程 中会发生变化,输出摆幅在调节 范围内变化
-2/gm
半边等效
4.1 环形振荡器调节(续)
保证变容二极管反偏或正偏较弱
4.2 LC振荡器的调节(续)
变容二极管
N阱与衬底的电容 减小串连电阻
4.2 LC振荡器的调节(续)
变容二极管 消除N阱与衬底的电容的影响 采用PMOS器件电路
5、VCO的数学模型
相位与频率
d
dt
dt 0
VCO
Vout (t) Vm cos(out dt 0 ) Vm cos(0t KVCO Vcont dt 0 )
谐振时,Av gm1RP
接成反馈形式,谐振时,总相移 等于180,所以不能振荡
3.3 交叉耦合振荡器
起振条件: 谐振时,总相移为0
gm1RP1gm2 RP2 1
定义
4、压控振荡器
中心频率 调节范围ω2- ω1
调节线性度 输出摆幅 功耗 电源与共模抑制
输出信号纯度: 信号抖动(Jitter);相位噪声
剩余相位
ex KVCO Vcont dt
ex (s) KVCO
Vcont
s
积分器的传输函数
正反馈引起的延时变化(续) 利用差动对,使IT=ISS+I1, 保证输出振幅为2R1,2IT
为了避免M1M2没有电流通 过,在P点增加一个小恒流 源IH,以避免因此造成振 荡停止。 缺点:消耗了额外的电压余度

高性能CMOS鉴频鉴相器和电荷泵的设计

高性能CMOS鉴频鉴相器和电荷泵的设计

[3]
些小的脉冲电流形成了输出信号噪声 。
信号,另一路输入信号是来自于通过分频器后的输
点:泄漏电流、电荷泵充放电电流的差异、锁定状态
信号从而修正振荡器信号和石英晶体参考信号的
下电荷泵充电脉冲和放电脉冲的不匹配。
频率和相位差。
PFD 的导通时间和延时失配是由 PFD 的结构决
定的,而电流失配和电荷泵电流大小是由电荷泵的
a phase frequency detector and charge pump circuit which is applied to atomic clock’s 3.4 GHz excitation
source is designed. The phase frequency detector consists of two edge ⁃ triggered,resettable D flipflops
里,由于脉冲电平没有到达足够开启 MOS 管的电平
要求,导致电荷泵无法正常工作,也就无法通过改变
压控振荡器的控制电压使得输入信号稳定。死区效
平,那么 S2 管导通,CP 通过 I2 放电,Vout 减小 [6-8]。如图 2
(b)所示,信号 A 频率大于信号 B,则 UP 产生连续的高
电 平 ,推 动 Vout 增 大 ,通 过 环 路 反 馈 使 得 信 号 B 频 率
2. College of Electrical Engineering,Zhejiang University of Water Resources and Electric Power,
Hangzhou 310018,China;3. School of Electical and Control Engineering,North University of China,

RFID读写器中高集成度的CMOS功率放大器的设计和分析

RFID读写器中高集成度的CMOS功率放大器的设计和分析
婚蠡国题赌
R F I D读写器中高集成度的 C MO S功率放大器的设计和分析
黄捷 克 , 戴庆元 , 刘 冲
( 上海交通 大学 微纳米科 学技术研究院集成电路 实验室, 上海, 2 0 0 2 4 0 )
摘 要: 介 绍 了设 计 的一 个采 用 0 . 1 8 m 的 C MOS工 艺的 C l a s s - E类 的功率放 大器。它可 以提 供 最
d e s i g n i e d , a n d 1 d B o f o u pu t t g a i n c a n b e a c ie h v e d i n t h e o u t p u t p o we r o f 1 4 . 5 d B ma x i mu m p o we r
Cl a s s — E p o we r a mp l i i f e r u s i n g 0 . 1 8 m CM OS p r o c e s s p r o v i d i n g ma x i mu m o u t p u t p o we r o f 2 0 d B we r e
a d de d e fi c i e n c y a c hi e v e s 3 2. 1 % .S p e c t r a l pr o pe r t i e s o f t h i s p o we r a mp l i i f e r a nd RF p r o t o c o l ls a o a r e
功率 放大器 中,在 R F领 域内经常选择 c l a s s — E类功率放大
器[ 1 】 o 收 稿 日期 : 2 0 1 2 — 0 9 — 2 5
采用 0 . 1 8 m 1 P 6 M的 C M O S 工艺。在 P A的输出端使用接 合线电感器来实 现低成本 和高效率 , 可提供的最大输 出功率

2.6GHz高速CMOS环形振荡器设计

2.6GHz高速CMOS环形振荡器设计

2.6GHz高速CMOS环形振荡器设计肖乃稼;何晓雄;崔华锐【摘要】文章提出了一种偶数级环形振荡器的设计方案,中心频率为2.3 GHz,利用起振电路使其能够快速起振,当环形振荡器的控制电压为1.2~2.0V时,其线性调谐范围为1.9~2.6 GHz;电路设计采用TSMC 0.18μm 1P6M混合信号生产工艺;利用Cadence Spectre RF进行仿真.结果显示,在中心频率为2.3 GHz、偏移载波频率为10 MHz的情况下,环形振荡器的相位噪声为-112.9 dBc/Hz.该电路可用于高速锁相环的设计中.【期刊名称】《合肥工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(041)008【总页数】6页(P1059-1064)【关键词】压控振荡器;环形振荡器;相位噪声;偶数级;起振【作者】肖乃稼;何晓雄;崔华锐【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥 230009;中国电子科技集团第二十四研究所,重庆 400000【正文语种】中文【中图分类】TN753.5随着集成电路设计和生产工艺的快速发展,集成电路已经进入系统级芯片(systemon chip,SoC)阶段。

锁相环(phase-locked loop)作为片上系统中的时钟源,广泛应用于各类SoC芯片中,其性能决定了整个系统性能的好坏。

而压控振荡器(voltage-controlled oscillator,VCO)是锁相环电路中工作频率最高的单元,也是最核心的单元,人们对如何获得高频、低相位噪声、快速启动时间、较小版图面积的压控振荡器进行了广泛的研究。

在集成电路中压控振荡器主要分为环形振荡器和LC振荡器2类。

LC振荡器需要在片上集成电感,因此会占用很大的芯片面积;而环形振荡器结构相对简单,易于用互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)工艺实现,有着较小的版图面积,因而得到了广泛的应用。

超高频无源RFID标签的一些关键电路的设计

超高频无源RFID标签的一些关键电路的设计

超高频无源RFID标签的一些关键电路的设计本文针对超高频无源RFID 标签芯片的设计,给出了一些关键电路的设计考虑。

文章从UHF RFID标签的基本组成结构入手,先介绍了四种电源恢复电路结构,以及在标准CMOS 工艺下制作肖特基二极管来组成倍压电路的解决方案。

然后针对电源稳压电路,提出了串联型和并联型两种稳压电路。

文章针对ASK 包络解调电路,提出了新的泄流源的设计。

最后,文章介绍了启动信号产生电路的设计考虑。

1 引言超高频无源RFID 标签(UHF Passive RFIDTag)是指工作频率在300M~3GHz 之间的超高频频段内,无外接电源供电的RFID 标签。

这种超高频无源RFID 标签由于其工作频率高,可读写距离长,无需外部电源,制造成本低,目前成为了RFID 研究的重点方向之一,有可能成为在不久的将来RFID 领域的主流产品。

对于UHF 频段RFID 标签的研究,国际上许多研究单位已经取得了一些出色的成果。

例如,Atmel 公司在JSSC 上发表了最小RF 输入功率可低至16.7μW的UHF 无源RFID 标签[1]。

这篇文章由于其超低的输入功率,已经成为RFID 标签设计的一篇经典文章,被多次引用。

在2005 年,JSSC 发表了瑞士联邦技术研究院设计的一款最小输入功率仅为2.7μW,读写距离可达12m 的2.45G RFID 标签芯片[2]。

在超小、超薄的RFID 标签设计上,日本日立公司在2006年ISSCC 会议上提出了面积仅为0.15mm×0.15mm,芯片厚度仅为7.5μm 的RFID 标签芯片。

国内在RFID 标签领域的研究,目前与国外顶尖的科研成果还有不小的差距,需要国内科研工作者加倍的努力。

图1 UHF 无源RFID 芯片的结构图如图1 所示,一个完整超高频无源RFID 标签由天线和标签芯片两部分组成,其中,标签芯片一般包括以下几部分电路:∙电源恢复电路∙电源稳压电路∙反向散射调制电路∙解调电路∙时钟提取/产生电路∙启动信号产生电路∙参考源产生电路∙控制单元∙存储器无源RFID 标签芯片工作时所需要的能量完全来源于读卡器产生的电磁波的能量,因此,电源恢复电路需要将标签天线感应出的超高频信号转换为芯片工作需要的直流电压,为芯片提供能量。

1.8~3.3V低功耗精密CMOS振荡器DSC1003说明书

1.8~3.3V低功耗精密CMOS振荡器DSC1003说明书

1.8~3.3VGeneral DescriptionThe DSC1003 is a silicon MEMS based CMOS oscillator offering excellent jitter and stability performance over a wide range of supply voltages and temperatures. The device operates from 1 to 150MHz with supply voltages between 1.8 to 3.3 Volts and extended temperatures from -40ºC to 105ºC. The DSC1003 has the same functionality and performance as the DSC1001 but with greater output drive (C L< 25pf).The DSC1003 incorporates an all silicon resonator that is extremely robust and nearly immune to stress related fractures, common to crystal based oscillators. Without sacrificing the performance and stability required of today’s systems, a crystal-less design allows for a higher level of reliability, making the DSC1003 ideal for rugged, industrial, and portable applications where stress, shock, and vibration can damage quartz crystal based systems.Available in industry standard packages, the DSC1003 can be “dropped-in” to the same PCB footprint as standard crystal oscillators. Block DiagramFeatures∙Frequency Range: 1 to 150MHz∙Exceptional Stability over Temperature o±10 PPM , ±25 PPM, ±50 PPM ∙Operating voltageo 1.7 to 3.6V∙Operating Temperature Rangeo Ext. Industrial -40ºC to 105ºCo Industrial -40ºC to 85ºCo Ext. Commercial -20ºC to 70ºCo Commercial 0ºC to 70ºC ∙Low Operating and Standby Currento6mA Operating (40MHz)o15uA Standby∙Ultra Miniature Footprinto 2.5 x 2.0 x 0.85 mmo 3.2 x 2.5 x 0.85 mmo 5.0 x 3.2 x 0.85 mmo7.0 x 5.0 x 0.85 mm∙Excellent Shock and VibrationResistance∙Lead Free, RoHS & Reach SVHCCompliantBenefits∙Pin for pin “d rop in” replacement for industry standard oscillators∙Semiconductor level reliability,significantly higher than quartz ∙Short mass production lead-times∙Longer Battery Life / Reduced Power∙Compact Plastic package∙Cost EffectiveApplications∙Mobile Applications∙Consumer Electronics∙Portable Electronics∙CCD Clock for VTR Cameras∙Low Profile Applications∙Industrial1.8~3.3V1Ordering CodeSpecifications (VDD = 1.8 to 3.3v) T A =850C unless otherwise specifiedNotes:1.Absolute maximum ratings are those values beyond which the safety of the device cannot be guaranteed. The device should not be operated beyond these limits.2. t SU is time to stable output frequency after V DD is applied. t SU and t EN (after EN is asserted) are identical values.3.Measured over 50k clock cycles.* See Ordering Information for detailsVDD = 1.8vVDD = 2.5vVDD = 3.3vOutput WaveformStandby FunctionTest CircuitV DD25pF*V SD V VOutputStandby#Board Layout (recommended)Solder Reflow ProfilePackage DimensionsT e m p e r a t u r e (°C )200°217°150°25°260°Ordering InformationDSC1003 PTS – xxx.xxxx TExample: DSC1003CE1–123.0000TThe example part number above is a 123.0000MHz oscillator in Plastic 3.2x2.5mm package, with ±50ppm stability over an operating temperature of -20 to +70o C, shipped in Tape and Reel.Disclaimer:Micrel makes no representations or warranties with respect to the accuracy or completeness of the information furnished in this data sheet. This information is not intended as a warranty and Micrel does not assume responsibility for its use. Micrel reserves the right to change circuitry, specifications and descriptions at any time without notice. No license, whether express, implied, arising by estoppel or otherwise, to any intellectual property rights is granted by this document. Except as provided in Micrel’s terms and conditions of sale for such products, Micrel assumes no liability whatsoever, and Micrel disclaims any express or implied warranty relating to the sale and/or use of Micrel products including liability or warranties relating to fitness for a particular purpose, merchantability, or infringement of any patent, copyright or other intellectual property right.MICREL, Inc. ● 2180 Fortune Drive, San Jose, California 95131 ● USA Phone: +1 (408) 944-0800 ● Fax: +1 (408) 474-1000 ● Email:******************● 。

集成于无源UHF RFID标签的新结构CMOS温度传感器

集成于无源UHF RFID标签的新结构CMOS温度传感器

关键 词 : 无源 R I ; F. 1 T 2 2 1
文献标 识码 : A
文章 编 号 :0 4 1 9 ( 0 1 1 — 5 6 0 10 — 6 9 2 1 ) 1 1 2 — 6
由于 无源 U F R I 电子标签 与其 它频 段标 签 H FD
1 0 ℃ , eba u rn s1 2 A ,h siao rq e c ftetgi 2 0 t isc re t n t eocl trfe u n y o h a s MHz a d tetmp rtr e sra he e h i 1 l ,n h e eau esn o c iv s
振荡器提供 , 其频率受前面的偏置 电流控制 , 近似与 温度 无关 。这使 得设 计 的温度 传感 器不 需要 额外 的
振荡 器 来提 供计 数信 号 , 简化 了 电路 , 降低 了芯 片面
第2 4卷 第 1 1期
21年 1 01 1月
传 感 技 术 学 报
C N S OU AL OF S NS S AN T AT RS HI E E J RN E OR D AC U O
Vo . 4 No 1 12 .1
NO 2 V. 0l1
A w Ne CM OS T mp r t r e s r In e r td i h a sv e e a u e S n o i t g a e n t e P s ie UHF RF D a I T g
E ACC:2 0 7 2 R E 7 3 ;3 0
d i1 . 9 9 j i n 1 0 — 6 9 2 1 . 1 0 3 o :0 3 6 / .s .0 4 1 9 .0 1 1 .0 s
集成于无源 U FR I H FD标签的新结构 C O 温度传感器 术 MS

集成于无源UHF RFID标签的超低功耗CMOS温度传感器

集成于无源UHF RFID标签的超低功耗CMOS温度传感器
第2 6卷 第 7期
2 0 1 3年 7月
传 感 技 术 学 报
C H I N ES E J OU RN AL OF S EN S O RS A ND A C T UA T OR S
Vo 1 . 2 6 No . 7
J u 1 .2 0 1 3
An Ul t r a L o w P o w e r C M OS T e mp e r a t u r e S e n s o r I n t e g r a t e d i n P a s s i v e UHF RF I D T a g
E E AC C: 7 2 3 0 ; 7 3 2 0 R
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 4 — 1 6 9 9 . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 0 8
集成于无源 U H F R F I D标签的超低功耗 C M O S 温度传 du c e t h e p o we r c o n s u mpt i o n, a me t h o d o f r e u s i n g c ur r e n t g e ne r a t e d b y t h e i n t e r n a l c i r c ui t o f t h e t a g i s a d o p t e d a n d t h e c l o c k s i g n a l i s p r o d u c e d b y t h e i n t e r na l o s c i l l a t o r .I t i s i mp l e me n t e d i n S MI C 0.1 8 m 2P 4M CMOS p r o c e s s , t h e s i mu l a t i o n r e s u l t s s ho ws t h a t i n c r e a s e d t e mpe r a t u r e s e ns o r mo d u l e p o we r c o n s u mp t i o n i s o n l y 1 0 0 n W a t r o o m t e mp e r a t u r e u nd e r s u p p l y v o l t a g e 1. 5 V. Th e t e mpe r a t u r e s e n s o r r e s o l u t i o n i s 0. 4 ̄ C/L SB i n t h e

CMOS电路射频集成

CMOS电路射频集成

CMOS电路射频集成射频(Radio Frequency)在现代通信领域扮演着重要的角色,而CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)电路作为一种主要的集成电路技术,在射频集成电路的设计中日益受到关注。

本文将介绍CMOS电路射频集成的相关内容,包括CMOS射频集成电路的概念、特点以及在通信系统中的应用。

一、CMOS电路射频集成的概念与特点CMOS电路射频集成是指在CMOS工艺的基础上将射频电路集成在同一片芯片上的技术。

相比于传统的射频集成电路技术,CMOS电路射频集成具有以下特点:1. 低成本:CMOS工艺是一种成熟的大规模集成电路工艺,生产成本较低,适合大规模生产,从而降低了射频集成电路的制造成本。

2. 低功耗:CMOS电路具有较低的功耗特性,对于无线通信设备来说尤为重要。

CMOS射频集成电路能够在满足性能要求的同时,保证尽可能低的功耗。

3. 小型化:CMOS工艺具有半导体器件尺寸小、集成度高的特点,可实现高度集成的射频电路,从而实现射频系统的小型化。

4. 高度可靠性:CMOS工艺的成熟度较高,所以CMOS射频集成电路相对于其他射频集成技术具有更高的可靠性和稳定性。

二、CMOS电路射频集成的应用CMOS电路射频集成在通信系统中有广泛的应用,以下是一些典型的实例:1. 蜂窝移动通信系统:蜂窝移动通信系统是目前最为普遍的通信系统,CMOS射频集成电路在蜂窝移动通信系统中扮演着关键角色。

它可以用于射频前端模块的设计,包括功率放大器、接收机和发射机等功能。

2. WLAN系统:WLAN系统(Wireless Local Area Network)是指无线局域网系统,如WiFi。

CMOS射频集成电路在WLAN系统中被广泛应用,可以实现射频前端模块的集成,提供高速、稳定的无线网络连接。

3. 射频识别(RFID)系统:射频识别系统是一种利用射频信号进行标签识别和数据传输的技术。

深圳鹏芯微笔试题目

深圳鹏芯微笔试题目

鹏芯微是一家位于深圳的芯片设计公司,专注于提供高性能、低功耗的处理器解决方案。

他们的笔试题目通常涵盖了从基础知识到实践技能的广泛范围。

下面我将为你介绍一些可能出现的题目,并提供相关参考内容,以帮助你准备鹏芯微的笔试。

1.问题:请简述和解释CMOS技术及其在芯片设计中的应用。

参考内容:CMOS技术是一种基于互补金属-氧化物-半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)的集成电路设计和制造技术。

其特点是低功耗、高集成度和高可靠性。

在芯片设计中,CMOS技术被广泛应用于各种数字电路和模拟电路,如处理器、存储器、传感器等。

CMOS技术的重要组成部分包括MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)、逻辑门电路、时钟电路等。

2.问题:请列举几种常见的处理器架构并简述其特点。

参考内容:常见的处理器架构包括CISC(Complex Instruction Set Computer)和RISC(Reduced Instruction Set Computer)两种。

CISC架构的特点是指令集复杂、指令长度不一致,执行一条指令通常需要多个时钟周期。

而RISC架构的特点是指令集简洁、指令长度一致,执行效率较高。

在实际应用中,RISC架构逐渐取代了CISC架构,成为主流的处理器设计。

3.问题:请解释流水线(Pipeline)技术在处理器设计中的作用和原理。

参考内容:流水线技术是一种将指令执行过程划分为多个阶段,并在各个阶段并行处理的技术。

它可以提高处理器的运行速度和效率。

流水线的阶段通常包括指令取指、指令译码、执行、访存、写回等。

当一个阶段的处理完成后,数据就会传送到下一个阶段,而前一个阶段则可以开始处理下一个指令。

这种并行处理的方式可以减少指令的延迟,提高处理器的吞吐量。

4.问题:请列举几种常见的缓存替换算法并简要介绍其原理。

cmos环形振荡器原理

cmos环形振荡器原理

cmos环形振荡器原理
CMOS环形振荡器是一种使用CMOS逻辑门构建的振荡器电路,主要由几个CMOS反相器和几个传输门组成。

其原理如下:
1. CMOS反相器:CMOS反相器由一个nMOS和一个pMOS
组成。

输入信号通过nMOS和pMOS的串联连接,形成反相
输出。

当输入信号为低电平时,nMOS导通,pMOS截止,输
出为高电平;当输入信号为高电平时,nMOS截止,pMOS导通,输出为低电平。

2. 传输门:传输门由一个nMOS和一个pMOS组成。

输入信
号通过nMOS和pMOS的并联连接,形成非反相输出。

当输
入信号为低电平时,nMOS截止,pMOS导通,输出为低电平;当输入信号为高电平时,nMOS导通,pMOS截止,输出为高
电平。

在CMOS环形振荡器中,一个CMOS反相器和一个传输门形
成一个阶段。

多个阶段连续连接构成一个环形结构。

当输入信号经过环形结构时,由于每个阶段的延迟和反相特性,信号会在环形结构内部不断反复传输和放大,形成自我激励的振荡信号。

CMOS环形振荡器的频率由环形结构内的延迟和反馈等因素
决定。

通过调整传输门和反相器中的电路参数和布局,可以改变振荡器的频率响应和稳定性。

一种应用于13.56MHz无源RFID标签芯片的带隙基准电压源

一种应用于13.56MHz无源RFID标签芯片的带隙基准电压源

一种应用于13.56MHz无源RFID标签芯片的带隙基准电压

王金川;张平;张为;张建
【期刊名称】《固体电子学研究与进展》
【年(卷),期】2014(34)3
【摘要】在传统带隙结构基础上,实现了一种适用于13.56MHz无源RFID标签芯片的带隙基准电压源。

电路设计采用SMIC 0.18/μm混合信号CMOS工艺实现,测试结果显示,电源电压输入范围在4.0~11.0V时,基准源输出电压为1.165±0.004V,7V电源电压、-40~100℃温度范围内,温漂系数为18.3×10-6℃,启动时间为6.8μs。

【总页数】5页(P227-231)
【关键词】带隙基准;启动时间;温漂系数;电源电压
【作者】王金川;张平;张为;张建
【作者单位】天津大学电子信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN433
【相关文献】
1.一种新型无源UHF RFID带隙基准电路 [J], 杜永乾;庄奕琪;李小明;景鑫;戴力
2.一种应用于14位Pipeline ADC的带隙电压基准源 [J], 周林兵;李开航;杨旭刚
3.一种用于无源RFID标签芯片的可校准低功耗基准源 [J], 郑礼辉;李建成;郭俊平
4.一种应用于高精度数模转换器的带隙基准电压源的设计 [J], 戈益坚;徐静
5.一种应用于高精度数模转换器的带隙基准电压源的设计 [J], 戈益坚;徐静
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收稿日期 : 2007 - 06 - 20
压环形振荡器. 它在基本的环形振荡器的基础上加 了电流可控小 ,影响充放电时间 ,以控制传输延 迟 ,达到改变振荡频率的目的 ,同时也降低振荡频率 的电源依赖性. 但这三种电路的频率随电压的变化 都要大于 5 %/ V.
τr
= τf
=
1 2
C ·V dd/
1 2
β·(
V dd
-
V t) 2
.
对于由 N 个 CMOS 反相器串联而成的振荡器 ,
其振荡周期为
T = 2 N ·C ·V dd/ β·( V dd - V t) 2 .
通过以上分析 , 不难发现振荡频率随电源电压
变化而发生严重变化的原因. 以上升时间为例 (下降
为此 ,这里提出了两种结构的控制电路 ,它们的
126
微电子学与计算机
2008 年
触发器相同 , 比较器不同. 第一种的比较器结构简 单 ,不需要偏置电路 , 但延时受电源电压影响较大 , 适合于振荡频率低的电路. 第二种的比较器结构略 复杂 ,需要偏置电路 , 但延时受电源电压影响小 , 适 合于振荡频率高的电路.
摘 要 : 在分析传统环形振荡器频率稳定性问题的基础上 ,提出了解决问题的方法 ,并相应设计了一种适合于 RFID 芯片的振荡器 ,大大提高了频率的稳定性. 用 0. 5μm 的 CMOS 模型仿真 ,验证了该振荡器在低于 2MHz 的频 率下 ,其频率漂移小于 0. 5 %/ V , - 40~100 ℃范围内温度系数为 180ppm. 关键词 : 模拟电路 ;振荡器 ;频率稳定性 ;温度系数 中图分类号 : TN4 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 7180 (2008) 04 - 0124 - 04
时间同理) , 输出电压从零上升到 V dd/ 2 所需时间 为τ = Q/ I , 其中 :PMOS 对电容的充电电量为 Q
= C ·V dd/ 2 , PMOS 的充电电流为 I = β·( V dd -
V t) 2/ 2. Q 与 V dd 成一次方关系 ,而 I 与 V dd 成二次
方关系 ,使得τ近似与 V dd 一次方的倒数成正比. 因
1 引言
射频识别系统包括阅读器和电子标签两大部 分. 电 子 标 签 由 模 拟 射 频 接 口 、数 字 控 制 模 块 和 EEPROM 模块三个部分组成. 模拟射频模块包括天 线接口 、整流电路 、振荡器 、电源稳压电路 、调制解调 电路. 标签中的振荡器模块主要为反射调制信号提 供一个较为准确的时钟 ,用以精确地控制副载波的 频率以及提供整个标签数字电路的工作时钟. 因此 振荡器的设计直接影响到整个电子标签的性能.
Abstract : Based on analyzing t he principle t he traditional ring oscillator and frequency stability problem , t his paper pro2 poses t he solution for t he problem and designs a novel oscillator used in RFID. The oscillator can largely improve t he fre2 quency stability. Using 0. 5μm CMOS model , t he oscillator was simulated by Hspice. The measurement indicates t hat t he new oscillator’s frequency shift is less t han one point five percent per voltage when t he frequency is below 2MHz and t he temperature coefficient is 180ppm from - 40 ℃ to 100 ℃. Key words : analog circuit ; oscillator ; frequency stability ; temperature coefficient
理想情况下 ,当 V 1 ( V 2) = V ref 时 , Q 、Q 状态 立刻翻转 ,但事实上从 V 1 ( V 2) = V ref 开始 ,到 Q 和 Q 信号翻转存在延时. 如果控制电路的延时可以忽 略的话 ,那么振荡周期仅由电容两端电压从零上长 升到 V ref 的时间 τ决定. 但由于控制电路的延时 t d 的存在 ,振荡周期将由τ与 t d 共同决定. 为了使振荡 周期与电源电压无关 ,要求 t d 与τ相比尽可能小 ,且 受电源影响小.
假设一开始 Q 为低电平 , Q 为高电平 , S 1 、S 4 导通 , S 2 、S 3 截止 , C2 两端与地相连 ( V 2 = 0) , 而 M r2 A 对 C1 充电 , V 1 开始上升. 当 V 1 = V ref 时 ,上 面的比较器输出低电平 , 将触发器置 1 , 使 Q 、Q 低 高电平互换 , S 1 、S 4 截止 , S 2 、S 3 导通. 此时 V 1 迅速 下降至零 ,而 M r2 B 对 C2 充电 , V 2 开始上升. 当 V 2 = V ref 时 , Q 、Q 低高电平再次互换 , 完成一个振荡 周期. 3. 3 控制电路的延时
此振荡器的频率稳定性很差.
文献[1 23 ] 的频率稳定性不高的原因也在于
此 ,即电容上的电量 Q 与充放电电流的比值不是与
电源电压无关的常数.
3 新设计的振荡器
3. 1 电路思想 为使振荡器的频率稳定 ,要求τ = Q/ I = C ·
ΔV / I 为常数. 由于同一电阻两端的电压与流过的 电流之比为常数 , 所以如果能以流过某一电阻的电 流对电容进行充 (放) 电 , 而电容两端电压的改变量 为该电阻两端电压 , 那么在 R , C 不变的情况下 , 这 段充 (放) 电时间将是定值 ,大小为 R ·C. 图 1 就是 实现这种思想的电路图.
(1) 第一种控制电路 ,如图 3 所示.
所需时间. 它的充电电流是比较器的偏置电流 ,该电 流受电源影响小 , 所以电路的延时受电源电压影响 小.
图 3 第一种控制电路
假设最初 Q = 0 , Q = 1 , 电容 C1 充电 , C2 放 电 , V 1 、V 2 都小于 V ref , 触发器保持状态 , 当 V 1 = V ref 时 , S 变为低电平 , 对触发器置位 , 使触发器输 出翻转 , Q = 1 , Q = 0. 这时电容 C1 放电 , C2 充电 , V 1 、V 2 再次都小于 V ref ,触发器保持状态 ,当 V 2 = V ref 时 , R 变为低电平 , 对触发器复位 , 使触发器输 出翻转 , Q = 0 , Q = 1 ,回到最初状态 , 完成一次振 荡.
假设 CMOS 反相器的 PMOS 与 NMOS 各项参
第 4 期
徐海峰 ,等 :适用于 RFID 芯片的 CMOS 振荡器
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数相同 : βp = βn = β = μCox W / L ,
| V tp | = V tn = V t ,
则反相器的阈值电压为 V dd/ 2 , 上升时间为输出电 压从 0 上升到 V dd/ 2 , 下降时间为输出电压从 V dd 下降到 V dd/ 2. 同时 ,为了简化分析 , 假设 PMOS 与 NMOS 在上升与下降的过程中处于饱和状态. 所以 上升时间 τr 与下降时间τf 为
本电路的延时主要是 S ( R ) 从高平转为低电平 所需时间. 它的放电电流是从电阻 R 上电流通过电 流镜镜像过来了. 该电流受电源电压影响大 ,这就使 得电路的延时受电源电压影响大. 如果 t d 与τ可比 拟时 ,振荡周期受电源电压影响变大 ,因此适合于振 荡频率较低的电路.
(2) 第二种控制电路[4 ] ,如图 4 所示. 开始时 Q = 0 , Q = 1 , M L 1 截止 , V 1 从 0 开始 上升 ,在到达 V ref 之前 S 为低电平 , R - S 触发器保 持前一时刻状态. 当 V 1 = V ref 时 , S 点电平升高 ,当 V S 大于 M f 1 的开启电压时 , M f 1 导通 ,节点 X 电位 被 M f 1 进一步拉低 ,使节点 S 的电位上升更快 , S 迅 速对触发器置位 ,使 Q = 1 , Q = 0. 由于 Q = 1 打 开了 ML 1 ,拉低 S 电位 ,使 S 恢复高电平. 触发器处 于保持状态. 同时 , V 1 迅速下降 , V 2 开始上升. 与 V 1 情况相同 ,在到达 V ref 之前 , R - S 触发器保持 前一时刻状态. 当 V 2 = V ref 时 , R = 1 , 触发器复 位 , Q = 0 , Q = 1 ,使 V 2 迅速下降 , V 1 开始上升. 完 成一次振荡. 本电路的延时主要是 S ( R) 从低平转为高电平
2520卷08 年第44月期
微电子学与计算机 M ICRO EL ECTRON ICS & COM PU TER
Vol. 25 No. 4 April 2008
适用于 RF ID 芯片的 CMOS 振荡器
徐海峰 ,王春锴 ,邵丙铣
(复旦大学 国家微电子材料与元器件微分析中心 ,上海 200433)
图 1 振荡器的原理图
在图 1 中 ,当 S 2 闭合 , S 1 打开时 ,电容两端电压
为零. 而当 S 1 闭合 , S 2 打开时 , 通过一个电流镜就 可以用 M 倍 ( M = ( W r2/ L r2) / ( W r1/ L r1) ) 于流过 电阻 R 上的电流对电容 C 进行充电 , 即充电电流 为 : I = M ·V ref/ R . 所以电容两端电压为 V out = M ·V ref ·t/ ( R ·C) , V out 达 到 V ref 的 时 间 为 R · C/ M , 与其他参数无关. 在 V out = V ref 时 ,控制电路 使 S 1 再次打开 , S 2 再次闭合. S 1 从闭合到打开的时 间为 R ·C/ M , 构成一个完整周期的一半. 再用同 样的电路构成另一个半周期 , 就可得到振荡频率 M / 2 R ·C ,与电源电压无关 , 且调节这三个参数就 可以得不同的振荡频率. 3. 2 电路结构
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