[發(fā)明專利]一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路及其實現方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910318916.4
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110020708B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 梅年松;張釗鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 顧正超

1.一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，包括：

天線，用于收發(fā)無線交流信號；

電容陣列，包括n個并聯(lián)的電容支路，用于在數字循環(huán)控制電路輸出的控制信號控制下選擇性接通某一電容支路以改變電路的阻抗，n為并聯(lián)的電容支路的個數；

數字循環(huán)控制電路，用于在輸入使能信號的控制下輸出n個控制信號，并在掃描到某值導致標簽芯片開始工作時鎖定在該值，每個控制信號對應一個電容支路；

交流-直流轉換器，用于將所述天線接收的無線信號轉換為直流電壓VDD供給標簽芯片工作；

上電復位電路，用于在所述直流電壓VDD高于一額定電壓時產生復位信號；

基準電壓源電路，用于產生控制所述數字循環(huán)控制電路工作所需的參考電壓vref；

分壓電路，用于對所述直流電壓VDD進行采樣得到分壓；

比較器，用于將所述分壓電路輸出的分壓與所述基準電壓源電路產生的參考電壓vref進行比較得到一比較輸出；

邏輯電路，用于將所述比較器的比較輸出與所述上電復位電路輸出的復位信號進行邏輯運算，得到控制所述數字循環(huán)控制電路工作的使能信號。

2.如權利要求1所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：每個電容支路包括串聯(lián)的開關K(i)和電容C(i)，各開關K(i)的一端連接在一起組成電容支路的公共端，連接所述天線，開關K(i)的另一端連接至所述電容C(i)的一端，電容C(i)的另一端接地，i＝1,2,……,n。

3.如權利要求2所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：所述邏輯電路采用與門，以對所述比較器的比較輸出與所述上電復位電路輸出的復位信號進行邏輯與操作后送入所述數字循環(huán)控制電路。

4.如權利要求3所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：所述基準電壓源電路輸出的參考電壓vref連接至所述比較器的同相輸入端，所述分壓電路輸出的分壓連接至所述比較器的反相輸入端，所述比較器的輸出端連接至所述與門的一輸入端，所述復位信號連接至所述與門的另一輸入端，所述與門的輸出端連接至所述數字循環(huán)控制電路的使能端，所述數字循環(huán)控制電路的n個輸出連接至所述電容陣列的n個輸入端S(i)，所述電容陣列的n個輸入端S(i)分別連接至開關K(i)的控制端。

5.如權利要求4所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：當所述交流-直流轉換器輸出的電壓低于所述上電復位電路設定電壓，整個電路不啟動，所述數字循環(huán)控制電路輸出均為“0”，標簽芯片不工作。

6.如權利要求5所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：當所述交流-直流轉換器輸出的電壓高于上電復位電路設定電壓時，若所述分壓電路輸出的電壓高于所述基準電壓源電路的參考電壓，此時所述比較器輸出為低，所述與門輸出為低，數字循環(huán)控制電路30不工作，輸出均為“0”，所述標簽芯片開始工作。

7.如權利要求5所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：當所述交流-直流轉換器輸出的電壓高于上電復位電路設定電壓時，若所述分壓電路的輸出電壓低于所述基準電壓源電路輸出的參考電壓時，此時所述比較器輸出為高，所述與門輸出為高，所述數字循環(huán)控制電路開始工作，進而使得所述天線端阻抗變化，從而引起所述交流-直流轉換器的輸出電壓變化。

8.如權利要求7所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：若變化至所述分壓電路的輸出電壓高于所述參考電壓，所述比較器輸出為低，所述與門輸出為低，所述數字循環(huán)控制電路不工作，輸出鎖定在該值處，直至芯片斷電或者上電復位電路輸出為“0”開始復位，所述標簽芯片開始工作。

9.如權利要求7所述的一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路，其特征在于：若所述數字循環(huán)控制電路在循環(huán)了所有值之后，所述分壓電路的輸出電壓仍然低于所述參考電壓，此時所述比較器輸出為高，所述與門輸出為高，所述數字循環(huán)控制電路停止工作，輸出均為“1”，所述標簽芯片不工作。

10.一種超高頻RFID標簽阻抗自適應電路的實現方法，包括如下步驟：

步驟S1，利用交流-直流轉換器將天線接收的無線信號轉換為直流電壓VDD供給標簽芯片工作；

步驟S2，利用一上電復位電路在所述直流電壓VDD高于一額定電壓時產生復位信號；

步驟S3，利用一分壓電路對直流電壓VDD進行采樣得到分壓；

步驟S4，利用一比較器將所述分壓電路輸出的分壓與參考電壓vref進行比較得到一比較輸出；

步驟S5，利用一邏輯電路將所述比較器的比較輸出與所述上電復位電路的復位信號進行邏輯運算得到控制數字循環(huán)控制電路工作的使能信號；

步驟S6，利用所述數字循環(huán)控制電路在所述使能信號的控制下輸出n個控制信號至包括n個并聯(lián)的電容支路的電容陣列，以選擇性接通所述電容陣列的某一電容支路以改變電路的阻抗，并在掃描到某值導致所述標簽芯片開始工作時鎖定在該值，其中，每個控制信號對應一個電容支路，n為并聯(lián)的電容支路的個數。