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射频识别系统在物流、采购系统以及其他系统中的应用十分广泛。设计一个低成本、高可靠性的电子标签芯片对集成电路工程师来说是一个非常巨大而又有意义的挑战。对于电子标签芯片来说,主要的技术指标是面积和功耗。
在13.56MHz RFID中,由读卡器到电子标签芯片的通信过程中,广泛采用了键移调控(ASK,amplitude shift keying)的调制方式。本论文中的时钟产生电路用于产生:基于ISO/IEC 18000-3协议的RFID标签芯片工作过程中,所必需的稳定的时钟。
本论文针对RFID系统,采用了基于锁相环的方案来解决时钟产生问题。为了减小功耗,时钟提取电路采用了双端的正反馈结构来实现。ASK100%监测电路用于监测输入载波信号,从而控制锁相环的工作状态。锁相环模块中,鉴频鉴相电路加入了控制端,用于控制锁相环电路的工作状态;压控振荡器采用了CSA的结构,在降低功耗的同时,减小了电源电压变化对输出时钟频率的影响。
本文首先介绍了RFID的现状和发展趋势,接着介绍了13.56MHz RFID的基本原理以及时钟产生电路的结构选取,然后在对时钟产生电路各子模块进行详细的分析之后进行了电路的设计,最后用Cadence的仿真工具Spectre对电路进行了仿真验证。本设计采用的是0.35um CMOS工艺,电源电压为3.3V。仿真结果表明在低功耗的同时,该电路完成了预期的功能。