125KHz 射频识别收发器解调模块的研究与设计

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RFID 是一种无线识别技术,当初被用于无法使用条形码跟踪技术的特殊工业场合,许多行业和公司利用它来定位、确认及跟踪库存产品或其他目标。RFID 标签具有非接触、读取距离长,可识别运动目标等优点。一个基本的射频识别系统包括收发器(Reader)和电子标签(Tag)两部分。电子标签由于成本因素,功能较为简单,这就要求收发器芯片射频接口需具有更好的性能和更高的稳定性,而模拟前端是射频识别芯片中的关键模块,因此研究射频识别收发器模拟前端解调模块具有较大意义。 在文中,作者首先介绍了RFID 技术在国内外的动态和研究意义。然后阐述了射频识别系统的基本原理以及调制解调理论的基础知识和RFID的相关标准,给出电路设计的理论依据。然后根据射频理论和收发器的功能要求,确定了收发器射频接口的体系架构,并介绍了该芯片的系统原理和结构分析,子模块的功能,以及各模块的电路设计,重点分析了作者所负责的解调电路中采样电路、滤波电路和迟滞比较电路等几个子模块。其次,从版图设计的角度,详叙了对版图绘制过程中应考虑的因素和功率管的版图设计、芯片总版图,着重分析了ESD 及闩锁预防的考虑因素。 最后给出了芯片的典型应用电路及仿真、测试结果并进行了总结。 本文对各模块电路的设计做了详细介绍,还给出了各模块的仿真波形,以及系统在典型应用下的仿真波形。本文的电路设计、仿真及版图设计采用XFAB公司XC06CMOS 0.6μm工艺流片,仿真测试结果满足设计要求。
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