專利名稱：射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻集成電路，特別涉及一種射頻電子標(biāo)簽(RFID)的電源產(chǎn)生電路。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別系統(tǒng)包括讀卡器和射頻電子標(biāo)簽(RFID)，讀卡器通過電磁耦合技術(shù)和射頻電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)通信，同時(shí)也為射頻電子標(biāo)簽提供能量源。當(dāng)射頻電子標(biāo)簽置于讀卡器發(fā)出的交變磁場(chǎng)中時(shí)，射頻電子標(biāo)簽中的天線把交變的磁場(chǎng)感應(yīng)為交流電壓，此電壓就是射頻電子標(biāo)簽中包括模擬前端電路、數(shù)字基帶、存儲(chǔ)器的工作電壓的源頭。射頻電子標(biāo)簽中的天線上感應(yīng)到的電壓為交流電壓，而且隨著射頻電子標(biāo)簽離讀卡器距離的變化，感應(yīng)的電壓幅度也會(huì)變化，射頻電子標(biāo)簽中的天線感應(yīng)到的電壓必須經(jīng)過穩(wěn)壓電路系統(tǒng)進(jìn)行整流和穩(wěn)壓處理，使穩(wěn)壓電路系統(tǒng)輸出的直流電壓穩(wěn)定在一個(gè)設(shè)定的值。常見的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路如圖1所示，包括整流電路、NMOS傳輸管Mn、 第一電阻R1、第二電阻&，整流電路接射頻電子標(biāo)簽的天線，將射頻電子標(biāo)簽中的天線上感應(yīng)到的交流電壓整流后，輸出直流電壓到所述NMOS調(diào)整管Mn的柵、漏極，所述第一電阻隊(duì)、 第二電阻&串接于NMOS調(diào)整管Mn的源極同地之間，所述第一電阻R1同第二電阻&的串接端的電壓作為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd輸出。圖1所示的常見的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，輸出的射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd不穩(wěn)定，NMOS調(diào)整管Mn容易被感應(yīng)電壓擊穿，負(fù)載電容上的電荷會(huì)倒流入射頻電子標(biāo)簽的天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，能輸出穩(wěn)定的射頻電子標(biāo)簽的工作電壓。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，包括整流電路、 NMOS調(diào)整管、第一電阻、第二電阻，還包括電荷泵、比較器、第一反饋電路、第二反饋電路、第三電阻；所述整流電路的輸入端接射頻電子標(biāo)簽天線，輸出端接所述電荷泵的輸入端及所述NMOS調(diào)整管的漏極；所述電荷泵的輸出端接所述NMOS調(diào)整管的柵極；所述第一電阻、第二電阻、第三電阻串接于所述NMOS調(diào)整管的源極同地之間；所述第一電阻同第二電阻的串接端的電壓作為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓輸出；所述比較器的正輸入端接所述第二電阻同所述第三電阻的串接端，負(fù)輸入端接一帶隙基準(zhǔn)電壓，輸出端接所述第一反饋電路的輸入端和第二反饋電路的輸入端，當(dāng)?shù)诙娮柰龅谌娮璧拇佣说碾妷盒∮趲痘鶞?zhǔn)電壓，比較器的輸出端的電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓，當(dāng)?shù)诙娮柰谌娮璧拇佣说碾妷捍笥趲痘鶞?zhǔn)電壓，比較器的輸出端的電壓為零；
所述第一反饋電路的輸出端接所述電荷泵的輸入端，當(dāng)所述第一反饋電路的輸入端電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓時(shí)，所述電荷泵的輸入端電壓升高，當(dāng)所述第一反饋電路的輸入端電壓為零時(shí)，所述電荷泵的輸入端電壓降低；所述第二反饋電路的輸出端接所述電荷泵的輸出端，當(dāng)所述第二反饋電路的輸入端電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓時(shí)，所述電荷泵的輸出端電壓升高，當(dāng)所述第二反饋電路的輸入端電壓為零時(shí)，所述電荷泵的輸出端電壓降低。射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還包括一鉗位電路，所述鉗位電路接于射頻電子標(biāo)簽天線同地之間。所述電荷泵包括第一匪OS管、第二 PMOS管、第三匪OS管、第四PMOS管；第一 NMOS管的源極、第二 PMOS管的漏極、第三NMOS管的柵極、第四PMOS管的柵極短接，第一 NMOS管的柵極、第二 PMOS管的柵極、第三NMOS管的源極、第四PMOS管的漏極短接，第一 NMOS管的漏極、第三NMOS管的漏極短接作為電荷泵的輸入端，第二 PMOS管的源極、第四PMOS管的源極短接作為電荷泵的輸出端。第一反饋電路包括第五PMOS管、第六匪OS管、第七PMOS管、第八匪OS管、第九 PMOS管、第十NMOS管、第四電阻；第五PMOS管的柵極接比較器的輸出端，漏極接地，源極接第六NMOS管的源極，第六NMOS管的柵、漏極短接于第七PMOS管的漏極、第八NMOS管的柵極、第九PMOS管的柵極， 第七PMOS管的源極接電荷泵的輸入端，柵極通過第四電阻接電荷泵的輸入端，第八NMOS管的源極接地，漏極接第九PMOS管的漏極、第十NMOS管的柵極，第九PMOS管的源極接電荷泵的輸入端，第十NMOS管的源極接地，漏極接電荷泵的輸入端。第二反饋電路包括第i^一 PMOS管、第十二 PMOS管、第十三PMOS管，第—^一 PMOS 管的柵極接比較器的輸出端，漏極接地，源極接第十二 PMOS管的柵、漏極，第十二 PMOS管的源極接第十三PMOS管的柵、漏極，第十三PMOS管的源極接電荷泵的輸出端。射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還可以包括一限壓保護(hù)電路，所述限壓保護(hù)電路包括第十五NMOS管、第十六PMOS管、第十七NMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管、第二十 NMOS 管；第十五NMOS管的柵、漏極接電荷泵的輸出端，源極接第十六PMOS管的源極，第十六PMOS管的柵極接第一電阻同第二電阻的串接端，漏極接第十九NMOS管的柵極和第十七NMOS管的柵、漏極，第十七NMOS管的源極接第十八NMOS管的漏極，第十八NMOS管M18 的柵極與第二十NMOS管的柵極相接，第十八NMOS管的源極與第二十NMOS管的源極短接地，第二十NMOS管的漏極接第十九NMOS管的源極，第十九NMOS管的源極接比較器的輸出端。第十五NMOS管和第十六PMOS管的閾值電壓之和可以處于2V和4. 5V之間。射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還可以包括一節(jié)能電路，所述節(jié)能電路包括第廿一 PMOS管、第廿二 PMOS管、第廿三PMOS管、第廿四NMOS管、第廿五NMOS管；第廿一 PMOS管、第廿二 PMOS管及第廿三PMOS管的源極接電荷泵的輸出端，第廿一 PMOS管的漏極接電荷泵的輸入端，柵極接第廿二 PMOS管的漏極、第廿三PMOS管M23的、 第廿五NMOS管的漏極，第廿二 PMOS管的柵極接第廿三PMOS管的漏極、第廿四NMOS管的漏極，第廿四NMOS管的柵極接第一電阻同第二電阻的串接端，源極接第廿五NMOS管的柵極，
5第廿五NMOS管的源極接地。本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，考慮到NMOS調(diào)整管Mn的柵極電壓比漏極電壓要大，所以采用電荷泵將輸入端電壓Vb泵到輸出端電壓V。輸出，NMOS調(diào)整管Mn柵、 漏分別接電荷泵的輸出端、輸入端，電荷泵的輸出端電壓Vc經(jīng)過NMOS調(diào)整管Mn及分壓電阻第一電阻禮、第二電阻R2、第三電阻民輸出射頻電子標(biāo)簽的工作電壓VDD，射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd經(jīng)第二電阻R2、第三電阻R3分壓后的電壓八接比較器的負(fù)輸入端，與帶隙基準(zhǔn)電壓Vref比較，比較器的輸出端電壓Votp作為比較結(jié)果通過第一反饋電路、第二反饋電路兩個(gè)負(fù)反饋途徑分別反饋至所述電荷泵的輸入端、輸出端，分別控制電荷泵兩端的電壓H 電荷泵的輸入端電壓Vb和電荷泵的輸出端電壓V。分別控制NMOS調(diào)整管Mn的漏和柵，電荷泵的輸出端電壓\控制NMOS調(diào)整管Mn的導(dǎo)通電流，射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd是從電荷泵的輸入端電壓Vb導(dǎo)向過來，所以射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd跟隨電荷泵的輸入端電壓Vb的變化，通過這兩個(gè)負(fù)反饋途徑能使射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd非常精確穩(wěn)定在一個(gè)預(yù)定的電壓上。


下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是常見的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路；圖2是本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路一實(shí)施方式電路圖；圖3是本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路的第一較佳實(shí)施例的電路圖；圖4是本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路的第二較佳實(shí)施例的限壓保護(hù)電路的電路圖；圖5是本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路的第三較佳實(shí)施例的節(jié)能電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路一實(shí)施方式如圖2所示，包括整流電路、 比較器、第一反饋電路、第二反饋電路、電荷泵、鉗位電路、NMOS調(diào)整管Mn、第一電阻R1、第二電阻&、第三電阻R3 ；所述整流電路的輸入端接射頻電子標(biāo)簽天線，整流電路的輸入端的電壓為Va，輸出端接所述電荷泵的輸入端及所述NMOS調(diào)整管Mn的漏極；所述電荷泵的輸出端接所述NMOS調(diào)整管Mn的柵極；所述第一電阻R1、第二電阻&、第三電阻R3串接于所述NMOS調(diào)整管Mn的源極同地之間；所述第一電阻R1同第二電阻&串接端的電壓作為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd輸出到射頻電子標(biāo)簽的其他電路(數(shù)字基帶、EEPROM等)；所述比較器的正輸入端接所述第二電阻&、第三電阻R3串接端，負(fù)輸入端接一帶隙基準(zhǔn)電壓Vref，輸出端接所述第一反饋電路的輸入端、第二反饋電路的輸入端，當(dāng)?shù)诙娮柰谌娮璧拇佣说碾妷篭小于帶隙基準(zhǔn)電壓Vref，比較器的輸出端的電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓VDD，當(dāng)?shù)诙娮柰龅谌娮璧拇佣说碾妷喊舜笥趲痘鶞?zhǔn)電壓Vref，比較器的輸出端的電壓為零；所述第一反饋電路的輸出端接所述電荷泵的輸入端，當(dāng)所述第一反饋電路的輸入端電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd時(shí)，所述電荷泵的輸入端電壓Vb升高，當(dāng)所述第一反饋電路的輸入端電壓為零時(shí)，所述電荷泵的輸入端電壓Vb降低；所述第二反饋電路的輸出端接所述電荷泵的輸出端，當(dāng)所述第二反饋電路的輸入端電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd時(shí)，所述電荷泵的輸出端電壓Vc升高，當(dāng)所述第二反饋電路的輸入端電壓為零時(shí)，所述電荷泵的輸出端電壓V。降低；所述鉗位電路接于射頻電子標(biāo)簽天線同地之間，通過鉗位電路，可以保護(hù)整流器中的管子不被擊穿。本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，考慮到NMOS調(diào)整管Mn的柵極電壓比漏極電壓要大，所以采用電荷泵將輸入端電壓Vb泵到輸出端電壓V。輸出，NMOS調(diào)整管Mn柵、 漏分別接電荷泵的輸出端、輸入端，電荷泵的輸出端電壓Vc經(jīng)過NMOS調(diào)整管Mn及分壓電阻第一電阻隊(duì)、第二電阻&、第三電阻R3輸出射頻電子標(biāo)簽的工作電壓VDD，射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd經(jīng)第二電阻R2、第三電阻R3分壓后的電壓八接比較器的負(fù)輸入端，與帶隙基準(zhǔn)電壓Vref比較，比較器的輸出端電壓V·作為比較結(jié)果通過第一反饋電路、第二反饋電路兩個(gè)負(fù)反饋途徑分別反饋至所述電荷泵的輸入端、輸出端，分別控制電荷泵兩端的電壓VB、 Vc,電荷泵的輸入端電壓Vb和電荷泵的輸出端電壓V。分別控制NMOS調(diào)整管Mn的漏和柵， 電荷泵的輸出端電壓\控制NMOS調(diào)整管Mn的導(dǎo)通電流，射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd是從電荷泵的輸入端電壓Vb導(dǎo)向過來，所以射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd跟隨電荷泵的輸入端電壓Vb的變化，通過這兩個(gè)負(fù)反饋途徑能使射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd非常精確穩(wěn)定在一個(gè)預(yù)定的電壓上。反饋的過程如下當(dāng)電荷泵的輸入端電壓Vb降低使得Hrf < 0, Vcomp = VDD，使電荷泵的輸出端、輸入端電壓升高，通過這個(gè)過程能夠把射頻電子標(biāo)簽的工作電壓 Vdd拉高；當(dāng)電荷泵的輸入端電壓Vb升高使得> 0，Vcomp = 0，使電荷泵的輸出端、輸入端電壓降低，通過這個(gè)過程能夠把射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd拉低。第一較佳實(shí)施例如圖3所示，電荷泵采用的是Dickson電荷泵原理，由交叉偶合的 NMOS管結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，所述電荷泵包括第一 NMOS管Ml、第二 PMOS管M2、第三NMOS管M3、第四 PMOS管M4，第一 NMOS管Ml的源極、第二 PMOS管M2的漏極、第三NMOS管M3的柵極、第四 PMOS管M4的柵極短接，第一 NMOS管Ml的柵極、第二 PMOS管M2的柵極、第三NMOS管M3的源極、第四PMOS管M4的漏極短接，第一 NMOS管Ml的漏極、第三NMOS管M3的漏極短接作為電荷泵的輸入端，第二 PMOS管M2的源極、第四PMOS管M4的源極短接作為電荷泵的輸出端；所述第一反饋電路包括第五PMOS管M5、第六NMOS管M6、第七PMOS管M7、第八匪OS管M8、第九PMOS管M9、第十匪OS管M10、第四電阻R4，第五PMOS管M5的柵極接比較器的輸出端，漏極接地，源極接第六NMOS管M6的源極，第六NMOS管M6的柵、漏極短接于第七PMOS管M7的漏極、第八NMOS管M8的柵極、第九PMOS管M9的柵極，第七PMOS管M7的源極接電荷泵的輸入端，柵極通過第四電阻R4接電荷泵的輸入端，第八NMOS管M8的源極接地，漏極接第九PMOS管M9的漏極、第十NMOS管MlO的柵極，第九PMOS管M9的源極接電荷泵的輸入端，第十NMOS管MlO的源極接地，漏極接電荷泵的輸入端；第二反饋電路包括第i^一 PMOS管Mil、第十二 PMOS管M12、第十三PMOS管M13，第十一 PMOS管Mil的柵極接比較器的輸出端，漏極接地，源極接第十二 PMOS管M12的柵、漏極，第十二 PMOS管M12的源極接第十三PMOS管M13的柵、漏極，第十三PMOS管M13的源極接電荷泵的輸出端。第一較佳實(shí)施例中，第一反饋電路中，第七PMOS管M7的柵極接電阻可以使管子處于所需要的導(dǎo)通狀態(tài)，第六NMOS管采用共源共柵結(jié)構(gòu)以二極管方式接在第一反饋電路中， 通過一個(gè)導(dǎo)向器控制第十NMOS管MlO的導(dǎo)通程度；第二反饋電路中，第十一 PMOS管Ml 1上面接兩個(gè)二極管連接的PMOS管，反饋控制電荷泵的輸出端的電壓\。當(dāng)電荷泵的輸入端電壓Vb降低使得V^Vref < 0，Vcomp = VDD，第一反饋電路中第五 PMOS管M5關(guān)閉，第六匪OS管M6的漏極電壓Ve升高，第十匪OS管MlO的柵極電壓Vf降低， 所以第十NMOS管Mltl關(guān)閉，使電荷泵的輸入端電壓Vb升高；同理，在第二反饋電路上通過關(guān)閉第十一 PMOS管Mll使得電荷泵的輸出端電壓V。升高。通過這個(gè)過程能夠把射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd拉高。當(dāng)電荷泵的輸入端電SVb升高使得V1-Vrrf > 0，Vcomp = 0，第一反饋電路中第五 PMOS管M5打開，第六NMOS管M6的漏極電壓Ve降低，第十NMOS管MlO的柵極電壓Vf升高， 所以第十NMOS管MlO打開，使電荷泵的輸入端電壓Vb降低；同理在第二反饋電路上通過打開第十一 PMOS管Mll使得電荷泵的輸出端電壓V。降低。通過這個(gè)過程能夠把射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd拉低。上面的分析只是一個(gè)理想的過程，也就是說當(dāng)電荷泵兩端的電壓變換比較平緩。 但在實(shí)際的應(yīng)用中，我們需要考慮兩方面的影響，一方面是當(dāng)射頻電子標(biāo)簽迅速接近讀卡器而且距離很近時(shí)，或者在傳輸數(shù)據(jù)過程中，射頻信號(hào)從“0”突然跳到“ 1 ”，此時(shí)天線上感應(yīng)到的電壓會(huì)突然變大，而且電荷泵的輸出端電壓Vc是高于輸入端電壓VB，過高的電荷泵的輸出端電壓\會(huì)使NMOS調(diào)整管Mn擊穿，為了防止NMOS調(diào)整管Mn擊穿，本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還包括一個(gè)限壓保護(hù)電路。另一方面，在讀卡器向射頻電子標(biāo)簽傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，如果傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)0，在傳輸數(shù)據(jù)0的時(shí)候，假設(shè)讀卡器上的信號(hào)是100%調(diào)制，那么天線上感應(yīng)的電壓會(huì)很小，甚至小到0電平，在這個(gè)超過2us空閑期間，電荷泵的輸入端電壓Vb、輸出端電壓Vc，以及射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd都會(huì)下降，由于射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd接有大負(fù)載電容，射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd下降速度相對(duì)于電荷泵的輸入端電壓Vb、輸出端電壓Vc要慢很多，當(dāng)射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd下降到一定電壓時(shí)， 射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd高于電荷泵的輸入端電壓Vb，這樣就有可能造成NMOS調(diào)整管 Mn逆向?qū)?，?fù)載電容上的電荷從NMOS調(diào)整管Mn流失。為盡量維持射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd的穩(wěn)定，并不希望存儲(chǔ)在負(fù)載電容上面的電荷在這條通道上面損耗掉，所以為了使射頻電子標(biāo)簽的工作電壓不至于跟著電荷泵的輸入端電壓Vb降低，本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還包括一節(jié)能電路。第二較佳實(shí)施例如圖4所示，射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路包括一限壓保護(hù)電路，所述限壓保護(hù)電路包括第十五NMOS管M15、第十六PMOS管M16、第十七NMOS管M17、第十八NMOS管M18、第十九NMOS管M19、第二十NMOS管M20，第十五NMOS管M15的柵、漏極接電荷泵的輸出端電壓源極接第十六PMOS管M16的源極，第十六PMOS管M16的柵極接射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd (即第一電阻隊(duì)同第二電阻&的串接端)，漏極接第十九匪OS管 M19的柵極和第十七NMOS管M17的柵、漏極，第十七NMOS管M17的源極接第十八NMOS管M18的漏極，第十八NMOS管M18的柵極與第二十NMOS管M20的柵極相接并接一使能信號(hào) EN,第十八NMOS管M18的源極與第二十NMOS管M20的源極短接地，第二十NMOS管M20的漏極接第十九NMOS管M19的源極，第十九NMOS管M19的源極接比較器的輸出端電壓VOTP。該限壓保護(hù)電路，其中第十五NMOS管M15為二極管式連接，在射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路的上電過程中，由于射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd外接大負(fù)載電容(lnF)，所以上電相對(duì)于慢于電荷泵的輸入端電壓Vb。當(dāng)電荷泵的輸入端電壓Vb相對(duì)于射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd升高時(shí)，第十六PMOS管M16就會(huì)開啟，致使第十七NMOS管M17、第十八NMOS管 M18、第十九NMOS管M19、第二十NMOS管M20構(gòu)成的電路工作，這樣就將比較器的輸出端電壓Votp拉低，使得電荷泵的輸入端電壓Vb降低，從而保護(hù)NMOS調(diào)整管Mn不被擊穿，而當(dāng)射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd正常之后，這部分電路是不工作的。實(shí)際上，第十六PMOS管M16 的打開和關(guān)斷界限不是那么的明顯，只要當(dāng)?shù)谑錘MOS管MDD的源極電壓大于射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd的值，第十六PMOS管M16才開始有漏電流，第十五NMOS管MDD的源極電壓越大，第十六PMOS管M16的漏電流越大，直至處于飽和工作狀態(tài)。第十六PMOS管M16的漏電流鏡像到第十九NMOS管M19、第二十NMOS管M20。，這樣把比較器的輸出端電壓Vcqmp的電壓拉低。從這個(gè)角度來說，限壓保護(hù)電路也是一路反饋，能使電荷泵的輸入端電壓Vb和電荷泵的輸出端電壓Vc不會(huì)過大。只有當(dāng)電荷泵的輸出端電壓Vc的電壓過大(即Vc比Vdd 的值大一個(gè)比較大的值)時(shí)，限壓保護(hù)電路才會(huì)通過反饋控制電荷泵的輸出端電壓V。的大小，如果這個(gè)值不夠大，并不希望有這個(gè)動(dòng)作的過程。下面通過公式計(jì)算這些電壓需滿足的關(guān)系。設(shè)射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd為2. 8V,設(shè)NMOS調(diào)整管Mn能承受的最大電壓為 Vth，同時(shí)設(shè)第十六PMOS管M16的閾值電壓為V16，第十五NMOS管M15的閾值電壓為V15，NMOS 調(diào)整管Mn的閾值電壓為VN，NMOS調(diào)整管Mn的源極的電壓為VK，NMOS調(diào)整管Mn的源極的電流為Ικ，下面計(jì)算第十五NMOS管Μ15和第十六PMOS管Μ16的閾值電壓要滿足的關(guān)系。限壓保護(hù)電路一方面要保證NMOS調(diào)整管Mn在正常情況下能夠工作，另一方面當(dāng)電荷泵的輸出端電壓V。過大時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)使其降下來，所以電荷泵的輸出端電壓V。要滿足下面關(guān)系VVn < Vc < Vth+VE........................... (1)Ve = V1^IfR1.................................... (2)另一方面，當(dāng)Vc > V15+1V161+Vdd........................ (3)第十六PMOS管M16會(huì)打開，通過反饋控制比較器的輸出端電壓Votp而使電荷泵的輸出端電壓Vc降下來，所以，可以得到I一R1+Vn < V15+1V161 < WVth.................. (4)在EF130工藝中，在4V之內(nèi)時(shí)，NMOS調(diào)整管Mn是絕對(duì)安全的，所以設(shè)Vth = 4V，而 NMOS調(diào)整管Mn的閾值電壓Vn設(shè)為1. 5V，仿真結(jié)果顯示IK*R基本是0. 5V，所以，第十五NMOS 管M15和第十六PMOS管M16的閾值電壓之和處于2V和4. 5V之間。第三較佳實(shí)施例如圖5所示，射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路包括一節(jié)能電路，所述節(jié)能電路包括第廿一 PMOS管M21、第廿二 PMOS管M22、第廿三PMOS管M23、第廿四NMOS 管M24、第廿五NMOS管M25，第廿一 PMOS管M21、第廿二 PMOS管M22及第廿三PMOS管M23的源極接電荷泵的輸出端電壓V。，第廿一 PMOS管M21的漏極接電荷泵的輸入端電壓Vb，柵極接第廿二 PMOS管M22的漏極、第廿三PMOS管M23的柵極、第廿五NMOS管M25的漏極，第廿二 PMOS管M22的柵極接第廿三PMOS管M23的漏極、第廿四NMOS管M24的漏極，第廿四 NMOS管M24的柵極接射頻電子標(biāo)簽的工作電壓VDD(即第一電阻隊(duì)同第二電阻&的串接端)，源極接第廿五NMOS管M25的柵極，第廿五NMOS管M25的源極接地。在射頻電子標(biāo)簽的工作電壓Vdd低于一定值時(shí)，通過第廿四NMOS管M24和第廿五 NMOS管M25作用，使第廿一 PMOS管M21的柵極電壓下拉，第廿一 PMOS管M21就會(huì)導(dǎo)通，將電荷泵的輸入端電壓Vb和電荷泵的輸出端電壓\連接在一起，這個(gè)時(shí)候NMOS調(diào)整管Mn就相當(dāng)于反向二極管連接，切斷了負(fù)載電容上的電荷的流失路徑，防止電流倒流，從而提高電能轉(zhuǎn)換效率。比較器的正輸入端所接電壓是從帶隙基準(zhǔn)電路中獲得的。此帶隙基準(zhǔn)電路可采用的傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電路，并在傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電路前加一個(gè)啟動(dòng)電路，當(dāng)啟動(dòng)電路完成啟動(dòng)動(dòng)作，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，不會(huì)有靜態(tài)功耗。
權(quán)利要求
1.一種射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，包括整流電路、NMOS調(diào)整管、第一電阻、第二電阻，其特征在于，還包括電荷泵、比較器、第一反饋電路、第二反饋電路、第三電阻；所述整流電路的輸入端接射頻電子標(biāo)簽天線，輸出端接所述電荷泵的輸入端及所述 NMOS調(diào)整管的漏極；所述電荷泵的輸出端接所述NMOS調(diào)整管的柵極；所述第一電阻、第二電阻、第三電阻串接于所述NMOS調(diào)整管的源極同地之間；所述第一電阻同第二電阻的串接端的電壓作為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓輸出；所述比較器的正輸入端接所述第二電阻同所述第三電阻的串接端，負(fù)輸入端接一帶隙基準(zhǔn)電壓，輸出端接所述第一反饋電路的輸入端和第二反饋電路的輸入端，當(dāng)?shù)诙娮柰龅谌娮璧拇佣说碾妷盒∮趲痘鶞?zhǔn)電壓，比較器的輸出端的電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓，當(dāng)?shù)诙娮柰谌娮璧拇佣说碾妷捍笥趲痘鶞?zhǔn)電壓，比較器的輸出端的電壓為零；所述第一反饋電路的輸出端接所述電荷泵的輸入端，當(dāng)所述第一反饋電路的輸入端電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓時(shí)，所述電荷泵的輸入端電壓升高，當(dāng)所述第一反饋電路的輸入端電壓為零時(shí)，所述電荷泵的輸入端電壓降低；所述第二反饋電路的輸出端接所述電荷泵的輸出端，當(dāng)所述第二反饋電路的輸入端電壓為射頻電子標(biāo)簽的工作電壓時(shí)，所述電荷泵的輸出端電壓升高，當(dāng)所述第二反饋電路的輸入端電壓為零時(shí)，所述電荷泵的輸出端電壓降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還包括一鉗位電路，所述鉗位電路接于射頻電子標(biāo)簽天線同地之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，所述電荷泵包括第一 NMOS管、第二 PMOS管、第三NMOS管、第四PMOS管；第一匪OS管的源極、第二 PMOS管的漏極、第三NMOS管的柵極、第四PMOS管的柵極短接，第一NMOS管的柵極、第二PMOS管的柵極、第三NMOS管的源極、第四PMOS管的漏極短接， 第一 NMOS管的漏極、第三NMOS管的漏極短接作為電荷泵的輸入端，第二 PMOS管的源極、第四PMOS管的源極短接作為電荷泵的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，第一反饋電路包括第五PMOS管、第六NMOS管、第七PMOS管、第八NMOS管、第九PMOS管、第十NMOS管、第四電阻；第五PMOS管的柵極接比較器的輸出端，漏極接地，源極接第六NMOS管的源極，第六 NMOS管的柵、漏極短接于第七PMOS管的漏極、第八NMOS管的柵極、第九PMOS管的柵極，第七PMOS管的源極接電荷泵的輸入端，柵極通過第四電阻接電荷泵的輸入端，第八NMOS管的源極接地，漏極接第九PMOS管的漏極、第十NMOS管的柵極，第九PMOS管的源極接電荷泵的輸入端，第十NMOS管的源極接地，漏極接電荷泵的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，第二反饋電路包括第十一 PMOS管、第十二 PMOS管、第十三PMOS管，第十一 PMOS管的柵極接比較器的輸出端，漏極接地，源極接第十二 PMOS管的柵、漏極，第十二 PMOS管的源極接第十三PMOS管的柵、漏極，第十三PMOS管的源極接電荷泵的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還包括一限壓保護(hù)電路，所述限壓保護(hù)電路包括第十五NMOS管、第十六 PMOS管、第十七匪OS管、第十八匪OS管、第十九匪OS管、第二十匪OS管；第十五NMOS管的柵、漏極接電荷泵的輸出端，源極接第十六PMOS管的源極，第十六 PMOS管的柵極接第一電阻同第二電阻的串接端，漏極接第十九NMOS管的柵極和第十七 NMOS管的柵、漏極，第十七NMOS管的源極接第十八NMOS管的漏極，第十八NMOS管M18的柵極與第二十NMOS管的柵極相接，第十八NMOS管的源極與第二十NMOS管的源極短接地，第二十NMOS管的漏極接第十九NMOS管的源極，第十九NMOS管的源極接比較器的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，第十五NMOS管和第十六PMOS管的閾值電壓之和處于2V和4. 5V之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，其特征在于，射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路還包括一節(jié)能電路，所述節(jié)能電路包括第廿一 PMOS管、第廿二 PMOS管、第廿三PMOS管、第廿四NMOS管、第廿五NMOS管；第廿一 PMOS管、第廿二 PMOS管及第廿三PMOS管的源極接電荷泵的輸出端，第廿一 PMOS管的漏極接電荷泵的輸入端，柵極接第廿二 PMOS管的漏極、第廿三PMOS管M23的、第廿五NMOS管的漏極，第廿二 PMOS管的柵極接第廿三PMOS管的漏極、第廿四NMOS管的漏極， 第廿四NMOS管的柵極接第一電阻同第二電阻的串接端，源極接第廿五NMOS管的柵極，第廿五NMOS管的源極接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，包括整流電路、NMOS調(diào)整管、第一電阻、第二電阻、電荷泵、比較器、第一反饋電路、第二反饋電路、第三電阻；整流電路的輸出端接電荷泵的輸入端及NMOS調(diào)整管的漏極；電荷泵的輸出端接NMOS調(diào)整管的柵極；第一電阻、第二電阻、第三電阻串接于NMOS調(diào)整管的源極同地之間；比較器的正輸入端接第二電阻同所述第三電阻的串接端，負(fù)輸入端接一帶隙基準(zhǔn)電壓，輸出端接第一反饋電路的輸入端和第二反饋電路的輸入端；第一反饋電路的輸出端接電荷泵的輸入端；第二反饋電路的輸出端接電荷泵的輸出端。本發(fā)明的射頻電子標(biāo)簽的電源產(chǎn)生電路，能輸出穩(wěn)定的射頻電子標(biāo)簽的工作電壓。
文檔編號(hào)H02M3/07GK102456154SQ20101053006
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者彭敏, 朱紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司