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随着微电子、集成电路技术的快速发展,基于RFID(射频识别)技术的系统得到了广泛的应用,在生物芯片、非接触智能卡等领域的开发、应用异常活跃,对于现在流行的各种标准的射频IC卡,就需要开发一种能够兼容不同协议的读写器(Reader)来对应答器(Transponder)进行读写操作,而读写器的模拟前端电路的设计工作则更加重要。
本文开发了能够兼容ISO/IEC 14443 TYPE A、TYPE B两种协议的读写器接收模拟前端电路。读写器接收电路主要包括解调、放大滤波以及量化模块。根据各个功能模块的应用环境,选择了合适的电路实现形式,其中解调模块采用了一种新颖的开关电容解调电路结构,通过合理设计开关、控制时钟等很好地完成了解调目的,而且能够较大地节省资源、降低实现难度;放大滤波模块中设计了可变增益放大器,可以通过调节增益来更好地完成对信号的放大、滤波功能;另外设计了具有较好迟滞特性的迟滞比较器,其迟滞电压随温度、工艺角变化较小,所以由该比较器组成的量化模块很好地实现了量化功能。
在各个模块的设计中,分别在不同阶段对其进行了反复地模拟仿真,而且针对仿真模型的不同工艺角、环境温度对所设计的电路进行了扫描验证。所有设计电路采用TSMC的0.35um 2P4M CMOS工艺模型进行了晶体管级电路实现,最后通过对读写器整体接收解调电路的仿真,表明所设计的电路能够较好地实现设计目标。