射频识别技术经过九十年代的快速发展,已经向世人展现了她广阔的应用前景。目前,射频识别的核心技术还是掌握在国外几个公司手中,国内的射频识别产品跟国外的产品比起来不仅性能更差,而且成本更高,而过高的成本又反过来限制着射频识别技术的更加普遍的应用。因此设计一个低功耗低成本的模拟前端电路便成了普及射频识别技术的关键。 本文首先分析了射频识别技术的发展现状,其次深入探讨了射频识别技术的工作原理,重点是她的电磁学原理,同时对非接触式IC卡工作过程中用到的编码和调制也进行了分析讨论。 在第三章中,对非接触式IC卡进行了结构和功能设计。非接触式IC卡的基本结构由模拟前端、数字电路和存储器等三个部分组成。数字电路主要由中央处理单元及其外部模块构成,其中中央处理单元主要是一个8位的RISC,外部模块则包括移位寄存器、时钟产生器、地址译码器和存储器。RISC具有结构简单、指令简单的特点。由于结构简单合理,所以运行速度快,而且可以通过几条基本的指令实现很多复杂功能。 在第四章和第五章,分别对模拟前端进行了设计和仿真。对基本的微分上电复位进行改进,防止高频信号错误复位;用简单的电路实现了对信号的电容负载调制;用电压检测的方法实现对信号的解调;设计了一个CMOS交叉耦合箝位电压比较器。整个模拟前端用HSPICE完成仿真,还用L-edit完成了版图设计。 本文采用上华半导体0.6μmCMOS工艺和设计规则,通过反复的调试和仿真,整个模拟前端的功耗为5.2mW,面积约为0.43mm~2,在性能上具有一定优势。