一種基于uhf rfid芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法及電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法及電路，其中，控制電流控制振蕩器內(nèi)電容充放電電流的大小，從而控制電容充放電時(shí)間的長度，來控制輸出時(shí)鐘的頻率；時(shí)鐘校準(zhǔn)采用電流校準(zhǔn)的方式，由基帶處理器根據(jù)閱讀器的信號對時(shí)鐘頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；當(dāng)輸出時(shí)鐘偏差超出一定的范圍時(shí)，數(shù)字基帶返回一組數(shù)據(jù)改變控制電流的大小，來改變輸出時(shí)鐘的頻率，接收一個(gè)閱讀器命令的同時(shí)可以對時(shí)鐘進(jìn)行多次調(diào)整，命令接收完成時(shí)以最優(yōu)的時(shí)鐘向閱讀器反向發(fā)射信號，使得標(biāo)簽可以被精確無誤的識別。本發(fā)明時(shí)鐘電路的標(biāo)簽芯片和閱讀器的通信成功率可以達(dá)到100％，即閱讀器對標(biāo)簽芯片的每一次操作都可以得到標(biāo)簽芯片的正確響應(yīng)。
【專利說明】
一種基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法及電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及無源超高頻射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法及電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]當(dāng)前無源超高頻射頻識別技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、高速度、低成本和便捷的優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于身份識別、物流管理、倉儲(chǔ)管理等領(lǐng)域，并將成為未來信息社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。其中UHF RFID中時(shí)鐘電路的作用是解調(diào)閱讀器正向發(fā)射數(shù)據(jù)，并給芯片調(diào)制反射信號提供一個(gè)精準(zhǔn)的時(shí)鐘，用以精確地控制反向散射的數(shù)據(jù)鏈路頻率以及提供整個(gè)標(biāo)簽數(shù)字電路的工作時(shí)鐘。
[0003]如圖1和2所示的，傳統(tǒng)的時(shí)鐘電路由電流鏡、環(huán)形振蕩器以及輸出驅(qū)動(dòng)三部分組成。電流鏡主要為時(shí)鐘電路提供一個(gè)鏡像電流，供時(shí)鐘電路工作使用;環(huán)形振蕩器主要是根據(jù)頻率需求生成一個(gè)不停翻轉(zhuǎn)的時(shí)鐘信號;輸出驅(qū)動(dòng)電路主要將環(huán)形振蕩器生成的時(shí)鐘信號進(jìn)行一個(gè)整形，并將信號的驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)，以便驅(qū)動(dòng)芯片的后級電路。
[0004]傳統(tǒng)的時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘沒有反饋給前級進(jìn)行一個(gè)時(shí)鐘頻率的修正，即沒有形成一個(gè)環(huán)路，前級的環(huán)形振蕩器無法獲取實(shí)際生成的時(shí)鐘頻率和預(yù)期的時(shí)鐘頻率偏差有多大。這樣的環(huán)路可能在不同溫度、不同工藝偏差之下，實(shí)際的時(shí)鐘頻率會(huì)偏差很大，超出規(guī)定的偏差，在這種情況下標(biāo)簽芯片可能無法讀取讀卡器的指令和正確譯碼，或者可能以錯(cuò)誤的頻率向讀卡器反向散射數(shù)據(jù)，以至于標(biāo)簽芯片無法和閱讀器進(jìn)行正常的通信。
[0005]振蕩器是整個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路的核心模塊，其設(shè)計(jì)將直接影響到整個(gè)標(biāo)簽的性能。 由于工藝偏差等原因，造成時(shí)鐘輸出頻率偏離協(xié)議要求的范圍，此時(shí)需要時(shí)鐘校準(zhǔn)把偏離的時(shí)鐘校準(zhǔn)到需要的頻率點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)待解決的問題為振蕩器和時(shí)鐘校準(zhǔn)電路一起能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)鐘電路的功能，為芯片正常工作提供相對精準(zhǔn)的時(shí)鐘。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種振蕩器和時(shí)鐘校準(zhǔn)電路一起能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)鐘電路的功能，為芯片正常工作提供相對精準(zhǔn)的時(shí)鐘。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，控制電流控制振蕩器內(nèi)電容充放電電流的大小，從而控制電容充放電時(shí)間的長度，來控制輸出時(shí)鐘的頻率;時(shí)鐘校準(zhǔn)采用電流校準(zhǔn)的方式，由基帶處理器根據(jù)閱讀器的信號對時(shí)鐘頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；當(dāng)輸出時(shí)鐘偏差超出一定的范圍時(shí)，數(shù)字基帶返回一組數(shù)據(jù)改變控制電流的大小，來改變輸出時(shí)鐘的頻率， 接收一個(gè)閱讀器命令的同時(shí)可以對時(shí)鐘進(jìn)行多次調(diào)整，命令接收完成時(shí)以最優(yōu)的時(shí)鐘向閱讀器反向發(fā)射信號，使得標(biāo)簽可以被精確無誤的識別。
[0009]所述基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其中，包括電流基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊、振蕩器模塊和數(shù)字基帶模塊；電流基準(zhǔn)模塊的輸出端與時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的一個(gè)輸入端相連，時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的輸出端與振蕩器模塊的輸入端相連，振蕩器模塊的輸出端通過數(shù)字基帶模塊與時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的另一個(gè)輸入端相連;所述振蕩器模塊由第一、二、三級反相器電路和時(shí)鐘整形電路組成;所述時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊由充電電壓調(diào)節(jié)電路和充電電容調(diào)節(jié)電路組成;所述數(shù)字基帶模塊由數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2組成。[0〇1〇] 進(jìn)一步，所述電流基準(zhǔn)模塊由對射極跟隨器M0、器件M1、M2組成，器件M1、M2、M3構(gòu)成鏡像電流源，鏡像電流源為充放電電壓調(diào)節(jié)電路和第一級反相器電路提供電流;器M0采用NMOS管，器件Ml、M2、M3采用PMOS管。
[0011] 進(jìn)一步，所述第一級反相電路由器件14151617構(gòu)成，工作于差分模式，實(shí)現(xiàn)對電容交替充放電；所述器件M4、M6采用PM0S管，器件M5、M7采用NM0S管。[〇〇12]進(jìn)一步，所述第二、三級反相器電路分別由觸發(fā)器RS1、RS2構(gòu)成;所述第二、三級反相器電路的輸出信號作為第一級反相電路的輸入信號;第一、二、三級反相器電路構(gòu)成了環(huán)形振蕩電路。
[0013]進(jìn)一步，所述時(shí)鐘整形電路由器件Mil?M16組成，將輸出時(shí)鐘信號整形成方波信號，并提供一定的驅(qū)動(dòng)能力驅(qū)動(dòng)后級電路。
[0014]進(jìn)一步，所述充電電壓調(diào)節(jié)電路由參考電流源和可調(diào)電阻R1、R2、R4、R8、R16、R32、 R64構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對電容充放電節(jié)點(diǎn)電壓的控制;所述參考電流源由器件M8、M9、Ml 0構(gòu)成，器件皿8、]?9、]\110采用匪05管。[0〇15] 進(jìn)一步，所述可調(diào)電阻1?1、1?2、1?4、1?8、1?16、1?2、1?64根據(jù)器件]\?1?]\?7接收到的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)使能信號MR l_en?MR7_en的信號組合成不同的電阻值，從而控制器件M8、M9、M10的柵極電壓，進(jìn)而控制電容充放電電路的充電電壓;所述器件MR1?MR7采用NM0S管。
[0016]進(jìn)一步，所述充電電容調(diào)節(jié)電路由電容C1?C8、電容C1’?C8’、器件MCI?MC4和器件MCI’?MC4 ’構(gòu)成;器件MCI?MC4和器件MCI’?MC4’采用NM0S管;所述電容Cl、C2串聯(lián)，MCI 的漏極和源極分別與電容C2的兩端相連;所述電容C3、C4串聯(lián)，MC2的漏極和源極分別與電容C4的兩端相連;所述電容C5、C6串聯(lián)，MC3的漏極和源極分別與電容C6的兩端相連;所述電容C7、C8串聯(lián)，MC4的漏極和源極分別與電容C8的兩端相連;所述電容C1’、C2’串聯(lián)，MCI’的漏極和源極分別與電容C2’的兩端相連;所述電容C3’、C4’串聯(lián)，MC2’的漏極和源極分別與電容C4’的兩端相連;所述電容C5 ’、C6’串聯(lián)，MC3 ’的漏極和源極分別與電容C6 ’的兩端相連;所述電容C7 ’、C8 ’串聯(lián)，MC4 ’的漏極和源極分別與電容C8 ’的兩端相連；電容Cl、C3、C5、 C7相交于器件M9的源極；電容Cl’、C3’、C5’、C7’相交于器件M10的源極;器件MCI?MC4，MC1’ ?MC4’:作為開關(guān)管子控制電容是否接入電路或旁路。
[0017] 充電電壓調(diào)節(jié)電路中的電阻1?1、1?2、1?4、1?8、1?16、1?32、1?64對應(yīng)的時(shí)鐘調(diào)節(jié)步進(jìn)分別為0 ? 005MHZ，0 ? 01MHZ，0 ? 02MHZ，0 ? 04MHZ，0 ? 08MHZ，0 ? 16MHZ，0 ? 32MHZ，0 ? 64MHZ。通過數(shù)字邏輯動(dòng)態(tài)使能MRl_en?MR7_en來調(diào)節(jié)電阻1?1、1?2、1?4、1?8，1?16、1?2、1?64接入電路的電阻值的大小，從而調(diào)節(jié)了器件M8、M9、M10的柵極電壓，從而調(diào)節(jié)了時(shí)鐘的頻率。
[0018] 充電電容調(diào)節(jié)電路通過數(shù)字邏輯動(dòng)態(tài)使能C12_en?C78_en來調(diào)節(jié)電容C1?C8和 C1’?C8 ’接入電路的電容值的大小，從而調(diào)節(jié)了時(shí)鐘的頻率。
[0019]進(jìn)一步，數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1根據(jù)標(biāo)簽芯片模擬部分提供的時(shí)鐘和閱讀器發(fā)送給標(biāo)簽的命令，數(shù)字邏輯內(nèi)容采用時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的算法，實(shí)現(xiàn)對電阻R1，R2，R4，R8，R16，R32，R64的動(dòng)態(tài)使能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了接入電路的電阻值，最終實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率的調(diào)節(jié);數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2根據(jù)標(biāo)簽芯片模擬部分提供的時(shí)鐘和閱讀器發(fā)送給標(biāo)簽的命令，數(shù)字邏輯內(nèi)容采用時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的算法，實(shí)現(xiàn)對電容C1?C8，C1’?C8 ’的動(dòng)態(tài)使能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了接入電路的電阻值，最終實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率的調(diào)節(jié);數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2將時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊電路的輸出和輸入聯(lián)系起來，形成了一個(gè)環(huán)路。這樣時(shí)鐘電路可以實(shí)時(shí)的知道本電路上一個(gè)時(shí)刻的時(shí)鐘頻率是多少，如果頻率偏差超出規(guī)定的范圍，那么數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯 D2可以實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)時(shí)鐘電路的充電電流大小，進(jìn)而調(diào)整了時(shí)鐘頻率。這樣可以使得時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘頻率在全溫度范圍，所有工藝角下面的頻率值偏差很小，時(shí)鐘非常穩(wěn)定，抖動(dòng)也很小，為芯片的后級電路提供了精準(zhǔn)的時(shí)鐘，提高了芯片和閱讀器的通信成功率。
[0020]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0021]1、本發(fā)明的電路環(huán)形振蕩器結(jié)構(gòu)簡單、占用芯片面積小、功耗低，并且能由CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，但是傳統(tǒng)的環(huán)形振蕩器(奇數(shù)級反相器即可實(shí)現(xiàn))對電源波動(dòng)、溫度變化沒抑制能力，輸出頻率偏差較大，不能為數(shù)字電路提供穩(wěn)定可靠的時(shí)鐘頻率。
[0022]2、本發(fā)明的振蕩器，并對傳統(tǒng)振蕩器做了很大的改進(jìn)，削弱了電源電壓和電流對輸出時(shí)鐘頻率的影響，減小時(shí)鐘頻率的抖動(dòng)，使得輸出頻率更穩(wěn)定。弛豫振蕩器是一種使用電容充放電來實(shí)現(xiàn)延遲的振蕩器，輸出的時(shí)鐘頻率提供給數(shù)字基帶電路，用于解調(diào)于閱讀器發(fā)出的命令，并為調(diào)制信號提供一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)鐘。
[0023]3、本發(fā)明采用的時(shí)鐘校準(zhǔn)技術(shù)，使得時(shí)鐘電路在任何工作溫度點(diǎn)、任何工藝偏差之下，輸出的時(shí)鐘頻率偏差都在3%以內(nèi)，完全滿足時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)需求。采用本時(shí)鐘電路的標(biāo)簽芯片和閱讀器的通信成功率可以達(dá)到100%，即閱讀器對標(biāo)簽芯片的每一次操作都可以得到標(biāo)簽芯片的正確響應(yīng)?！靖綀D說明】
[0024]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:[〇〇25]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)鐘電路框圖；
[0026]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的時(shí)鐘電路不意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的時(shí)鐘校準(zhǔn)方法框圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘校準(zhǔn)方法電路示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0029]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0030]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0031]如圖3所示，涉及一種基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，控制電流控制振蕩器內(nèi)電容充放電電流的大小，從而控制電容充放電時(shí)間的長度，來控制輸出時(shí)鐘的頻率;時(shí)鐘校準(zhǔn)采用電流校準(zhǔn)的方式，由基帶處理器根據(jù)閱讀器的信號對時(shí)鐘頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；當(dāng)輸出時(shí)鐘偏差超出一定的范圍時(shí)，數(shù)字基帶返回一組數(shù)據(jù)改變控制電流的大小，來改變輸出時(shí)鐘的頻率，接收一個(gè)閱讀器命令的同時(shí)可以對時(shí)鐘進(jìn)行多次調(diào)整，命令接收完成時(shí)以最優(yōu)的時(shí)鐘向閱讀器反向發(fā)射信號，使得標(biāo)簽可以被精確無誤的識別。
[0032]如圖4所示，公開了一種基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，包括電流基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊、振蕩器模塊和數(shù)字基帶模塊;電流基準(zhǔn)模塊的輸出端與時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的一個(gè)輸入端相連，時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的輸出端與振蕩器模塊的輸入端相連，振蕩器模塊的輸出端通過數(shù)字基帶模塊與時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的另一個(gè)輸入端相連;所述振蕩器模塊由第一、二、三級反相器電路和時(shí)鐘整形電路組成;所述時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊由充電電壓調(diào)節(jié)電路和充電電容調(diào)節(jié)電路組成;所述數(shù)字基帶模塊由數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2組成。[〇〇33]具體地，所述電流基準(zhǔn)模塊由對射極跟隨器M0、器件Ml、M2組成，器件Ml、M2、M3構(gòu)成鏡像電流源，鏡像電流源為充放電電壓調(diào)節(jié)電路和第一級反相器電路提供電流;器M0采用NM0S管，所述器件Ml、M2、M3采用PM0S管。[〇〇34]具體地，所述第一級反相電路由器件114151617構(gòu)成，工作于差分模式，實(shí)現(xiàn)對電容交替充放電；所述器件M4、M6采用PM0S管，器件M5、M7采用NM0S管。[〇〇35]具體地，所述第二、三級反相器電路分別由觸發(fā)器RS1、RS2構(gòu)成;所述第二、三級反相器電路的輸出信號作為第一級反相電路的輸入信號;第一、二、三級反相器電路構(gòu)成了環(huán)形振蕩電路。[〇〇36]具體地，所述時(shí)鐘整形電路由器件Mil?M16組成，將輸出時(shí)鐘信號整形成方波信號，并提供一定的驅(qū)動(dòng)能力驅(qū)動(dòng)后級電路。[〇〇37] 具體地，所述充電電壓調(diào)節(jié)電路由參考電流源和可調(diào)電阻R1、R2、R4、R8、R16、R32、 R64構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對電容充放電節(jié)點(diǎn)電壓的控制;所述參考電流源由器件M8、M9、Ml 0構(gòu)成，器件皿8、]?9、]\110采用匪05管。[〇〇38] 具體地，所述可調(diào)電阻1?1、1?2、1?4、1?8、1?16、1?2、1?64根據(jù)器件]\?1?]\?7接收到的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)使能信號MR l_en?MR7_en的信號組合成不同的電阻值，從而控制器件M8、M9、M10的柵極電壓，進(jìn)而控制電容充放電電路的充電電壓;所述器件MR1?MR7采用NM0S管。[〇〇39] 具體地，所述充電電容調(diào)節(jié)電路由電容C1?C8、電容C1’?C8’、器件MCI?MC4和器件MCI’?MC4 ’構(gòu)成;器件MCI?MC4和器件MCI’?MC4’采用NM0S管;所述電容Cl、C2串聯(lián)，MCI 的漏極和源極分別與電容C2的兩端相連;所述電容C3、C4串聯(lián)，MC2的漏極和源極分別與電容C4的兩端相連;所述電容C5、C6串聯(lián)，MC3的漏極和源極分別與電容C6的兩端相連;所述電容C7、C8串聯(lián)，MC4的漏極和源極分別與電容C8的兩端相連;所述電容C1’、C2’串聯(lián)，MCI’的漏極和源極分別與電容C2’的兩端相連;所述電容C3’、C4’串聯(lián)，MC2’的漏極和源極分別與電容C4’的兩端相連;所述電容C5 ’、C6’串聯(lián)，MC3 ’的漏極和源極分別與電容C6 ’的兩端相連;所述電容C7 ’、C8 ’串聯(lián)，MC4 ’的漏極和源極分別與電容C8 ’的兩端相連；電容Cl、C3、C5、 C7相交于器件M9的源極；電容Cl’、C3’、C5’、C7’相交于器件M10的源極;器件MCI?MC4，MC1’ ?MC4’:作為開關(guān)管子控制電容是否接入電路或旁路。
[0040] 充電電壓調(diào)節(jié)電路中的電阻1?1、1?2、1?4、1?8、1?16、1?32、1?64對應(yīng)的時(shí)鐘調(diào)節(jié)步進(jìn)分別為0 ? 005MHZ，0 ? 01MHZ，0 ? 02MHZ，0 ? 04MHZ，0 ? 08MHZ，0 ? 16MHZ，0 ? 32MHZ，0 ? 64MHZ。通過數(shù)字邏輯動(dòng)態(tài)使能MRl_en?MR7_en來調(diào)節(jié)電阻1?1、1?2、1?4、1?8，1?16、1?2、1?64接入電路的電阻值的大小，從而調(diào)節(jié)了器件M8、M9、M10的柵極電壓，從而調(diào)節(jié)了時(shí)鐘的頻率。
[0041] 充電電容調(diào)節(jié)電路通過數(shù)字邏輯動(dòng)態(tài)使能C12_en?C78_en來調(diào)節(jié)電容C1?C8和 C1’?C8 ’接入電路的電容值的大小，從而調(diào)節(jié)了時(shí)鐘的頻率。[〇〇42]具體地，數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1根據(jù)標(biāo)簽芯片模擬部分提供的時(shí)鐘和閱讀器發(fā)送給標(biāo)簽的命令，數(shù)字邏輯內(nèi)容采用時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的算法，實(shí)現(xiàn)對電阻R1，R2，R4，R8， R16，R32，R64的動(dòng)態(tài)使能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了接入電路的電阻值，最終實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率的調(diào)節(jié);數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2根據(jù)標(biāo)簽芯片模擬部分提供的時(shí)鐘和閱讀器發(fā)送給標(biāo)簽的命令，數(shù)字邏輯內(nèi)容采用時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的算法，實(shí)現(xiàn)對電容C1?C8，C1’?C8 ’的動(dòng)態(tài)使能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了接入電路的電容值，最終實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率的調(diào)節(jié)。[〇〇43] 具體地，數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2將時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊電路的輸出和輸入聯(lián)系起來，形成了一個(gè)環(huán)路，這樣時(shí)鐘電路可以實(shí)時(shí)的知道本電路上一個(gè)時(shí)刻的時(shí)鐘頻率是多少，如果頻率偏差超出規(guī)定的范圍，那么數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2可以實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)時(shí)鐘電路的充電電流大小，進(jìn)而調(diào)整了時(shí)鐘頻率。這樣可以使得時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘頻率在全溫度范圍，所有工藝角下面的頻率值偏差很小，時(shí)鐘非常穩(wěn)定，抖動(dòng)也很小，為芯片的后級電路提供了精準(zhǔn)的時(shí)鐘， 提高了芯片和閱讀器的通信成功率。
[0044]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，其特征在于:控制電流控制振蕩器內(nèi)電容充放電電流的大小，從而控制電容充放電時(shí)間的長度，來控制輸出時(shí)鐘的頻率;時(shí)鐘校準(zhǔn)采用電流校準(zhǔn)的方式，由基帶處理器根據(jù)閱讀器的信號對時(shí)鐘頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；當(dāng)輸出時(shí)鐘偏差超出一定的范圍時(shí)，數(shù)字基帶返回一組數(shù)據(jù)改變控制電流的大小，來改變輸出時(shí)鐘的頻率，接收一個(gè)閱讀器命令的同時(shí)可以對時(shí)鐘進(jìn)行多次調(diào)整，命令接收完成時(shí)以最優(yōu)的時(shí)鐘向閱讀器反向發(fā)射信號，使得標(biāo)簽可以被精確無誤的識別。2.—種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，包括電流基準(zhǔn)模塊、時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊、振蕩器模塊和數(shù)字基帶模塊;電流基準(zhǔn)模塊的輸出端與時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的一個(gè)輸入端相連，時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的輸出端與振蕩器模塊的輸入端相連，振蕩器模塊的輸出端通過數(shù)字基帶模塊與時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊的另一個(gè)輸入端相連;所述振蕩器模塊由第一、二、三級反相器電路和時(shí)鐘整形電路組成;所述時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊由充電電壓調(diào)節(jié)電路和充電電容調(diào)節(jié)電路組成;所述數(shù)字基帶模塊由數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯(電阻調(diào)節(jié))Dl和數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯(電容調(diào)節(jié))D2組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述電流基準(zhǔn)模塊由射極跟隨器MO、器件Ml、M2組成，器件Ml、M2、M3構(gòu)成鏡像電流源，鏡像電流源為充放電電壓調(diào)節(jié)電路和第一級反相器電路提供電流;器MO采用匪OS管，器件M1、M2、M3采用PMOS管。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述第一級反相電路由器件14、]\15、]\16、]\17構(gòu)成，工作于差分模式，實(shí)現(xiàn)對電容交替充放電；所述器件M4、M6采用PMOS管，器件M5、M7采用NMOS管。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述第二、三級反相器電路分別由觸發(fā)器RS1、RS2構(gòu)成;所述第二、三級反相器電路的輸出信號作為第一級反相電路的輸入信號;第一、二、三級反相器電路構(gòu)成了環(huán)形振蕩電路。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述時(shí)鐘整形電路由器件Mll?M16組成，將輸出時(shí)鐘信號整形成方波信號，并提供一定的驅(qū)動(dòng)能力驅(qū)動(dòng)后級電路。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述充放電電壓調(diào)節(jié)電路由參考電流源和可調(diào)電阻1?1、1?2、1?4、1?8、1?16、1?2、1?64構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對電容充放電節(jié)點(diǎn)電壓的控制;所述參考電流源由器件M8、M9、M1構(gòu)成，器件M8、M9、Ml O采用匪OS管。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述可調(diào)電阻町、1?2、1?4、1?8、1?16、1?2、1?64根據(jù)器件1?1?1?7接收到的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)使能信號1?1_611?MR7_en的信號組合成不同的電阻值，從而控制器件M8、M9、M10的柵極電壓，進(jìn)而控制電容充放電電路的充電電壓;所述器件MRl?MR7采用NMOS管。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UHFRFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述充電電容調(diào)節(jié)電路由電容Cl?C8、電容Cl’?C8 ’、器件MCl?此4和器件此1，?MC4 ’構(gòu)成;器件MCl?MC4和器件MCI’?MC4’采用NMOS管;所述電容Cl、C2串聯(lián)，MCl的漏極和源極分別與電容C2的兩端相連;所述電容C3、C4串聯(lián)，MC2的漏極和源極分別與電容C4的兩端相連;所述電容C5、C6串聯(lián)，MC3的漏極和源極分別與電容C6的兩端相連;所述電容C7、C8串聯(lián)，MC4的漏極和源極分別與電容c 8的兩端相連;所述電容c r、c 2 ’串聯(lián)，m c r的漏極和源極分別與電容 C2’的兩端相連;所述電容C3’、C4’串聯(lián)，MC2’的漏極和源極分別與電容C4’的兩端相連;所 述電容C5’、C6’串聯(lián)，MC3’的漏極和源極分別與電容C6’的兩端相連;所述電容C7’、C8’串 聯(lián)，MC4’的漏極和源極分別與電容C8’的兩端相連；電容(:1、03、05、07相交于器件119的源極； 電容Cl’、C3 ’、C5 ’、C7 ’相交于器件Ml 0的源極;器件MCI?MC4，MCI’?MC4 ’:作為開關(guān)管子控 制電容是否接入電路或旁路。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于UHF RFID芯片的時(shí)鐘動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)電路，其特征在于，數(shù)字 電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1根據(jù)標(biāo)簽芯片模擬部分提供的時(shí)鐘和閱讀器發(fā)送給標(biāo)簽的命令， 數(shù)字邏輯內(nèi)容采用時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的算法，實(shí)現(xiàn)對電阻Rl，R2，R4，R8，R16，R32，R64的動(dòng)態(tài)使 能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了接入電路的電阻值，最終實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率的調(diào)節(jié);數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào) 節(jié)邏輯D2根據(jù)標(biāo)簽芯片模擬部分提供的時(shí)鐘和閱讀器發(fā)送給標(biāo)簽的命令，數(shù)字邏輯內(nèi)容采 用時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的算法，實(shí)現(xiàn)對電容C1?C8，C1’?C8 ’的動(dòng)態(tài)使能調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了接入電 路的電阻值，最終實(shí)現(xiàn)對時(shí)鐘頻率的調(diào)節(jié);且所述數(shù)字電路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D1和數(shù)字電 路時(shí)鐘動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)邏輯D2將時(shí)鐘校準(zhǔn)模塊電路的輸出和輸入聯(lián)系起來，形成了一個(gè)環(huán)路。
【文檔編號】H03K19/177GK105958987SQ201610422539
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】蔡友, 向曉安, 張強(qiáng), 張建, 王立泉
【申請人】無錫鍵橋電子科技有限公司