一种减小RFID电源产生电路功耗的方法和电路与流程

本发明涉及一种rfid电源产生方法和电路，更具体的说，涉及一种减小rfid电源产生电路功耗的方法。

背景技术：

rfid包括非接触射频卡和标签,是射频识别技术和ic卡技术有机结合的产物。在rfid芯片中，模拟模块由电源电路、通讯电路、时钟电路以及其它功能电路组成。其中电源电路中包含射频电源生成电路，通常由整流电路、稳压电路和储能电容组成，功能是从射频场中获取能量，为芯片内部电路提供稳定的电源。

协议要求读卡器发送ask调制信号进行数据传输。在调制pause阶段，读卡器的射频场关闭或者减小，rfid接收到的能量减小，芯片运行消耗的能量全部或者部分来源于储能电容。储能电容在rfid芯片中所占的面积较大，成为芯片成本中不可低估的部分。因此，芯片设计中需要减小各模块的功耗，包括电源生成电路。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种减小rfid电源产生电路功耗的方法和电路，它不用计入电源采样电路的功耗，能够减小芯片的储能电容，从而减小芯片面积。

本发明的上述目的是通过下述技术方案实现的：所述方法包括电源采样电路和稳压电路。所述电源采样电路直接采样天线电压，经过电源采样电路内部的电阻分压后接入稳压电路。所述稳压电路将采样电压与基准电压进行比较放大，控制天线到地的放电电流，从而抑制电源电压的变化。

其中，电源采样电路包括两个二极管d1和d2、一个电容c1和两个电阻r1、r2；其中，中两个二极管d1和d2分别连接至两个天线，对天线电压进行整流；一个电容c1对整流后的电压进行滤波；电阻r1和r2串联，对滤波后的电压进行分压。

稳压电路中包括运算放大器，运算放大器的正向输入端为电源采样电路输出的采样电压，反向输入端则为基准电压，稳压电路实现采样电压与基准电压的比较，控制天线到地的放电电流，抑制电源电压的变化。

由于采用上述的技术方案，电源采样电路直接连接天线端口，能量来源于天线和电容，不消耗在芯片内部电源上，因此电源采样电路的功耗不用计入芯片功耗。本发明成功地减小了rfid电源产生电路的功耗。能够减小芯片的储能电容，从而减小芯片面积。电路简洁明了，效果很好。

附图说明

图1是本发明一种减小rfid电源产生电路功耗的方法的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本发明减小rfid电源产生电路功耗的方法，包括电源采样电路和稳压电路。所述电源采样电路直接采样天线电压，经过电阻分压后接入稳压电路。所述稳压电路将采样电压与基准电压进行比较放大，控制天线到地的放电电流，从而抑制电源电压的变化。

所述电源采样电路中两个二极管d1和d2分别连接至两个天线，对天线电压进行整流；一个电容c1对整流后的电压进行滤波；电阻r1和r2串联，对滤波后的电压进行分压。

所述稳压电路中运算放大器的正向输入端为所述电源采样电路输出的采样电压，反向输入端则为基准电压。

图1所示的是本发明的一个具体实施例。在rfid工作过程中，天线上的耦合信号l1、l2经过整流电路，将交流信号转化为直流信号，为芯片内部电路提供电源v4。同时,l1、l2输入电源采样电路，二极管d1、d2与电容c1滤除载波信号后，产生与天线信号包络一致的电压v1。v1经过电阻r1和r2分压后，输出电源采样电压v2。稳压电路中运算放大器工作在v4电源下，v2输入正向输入端，基准电压vref输入反向输入端，进行比较放大后输出电压v3，控制天线到地的放电电流i1，从而抑制电源电压v4的变化。当场强变大时，l1、l2电压增大，v1、v4电压增大，v2电压增大，v3电压增大，i1电流增大，使l1、l2电压减小，v1、v4电压减小；同理，当场强变小时，l1、l2电压减小，v1、v4电压减小，v2电压减小，v3电压减小，i1电流减小，使l1、l2电压增大，v1、v4电压增大。通过反馈控制，抑制了v4电压的变化，能够达到稳定芯片内部电源的目的。由于电源采样电路直接连接天线端口，不工作在v4电源下，有效地减小了电源产生电路的功耗。

需要注意的是，天线经过两个并行的支路分别输出v1和v4。如果两个支路的电流密度匹配，则v4电压与v1电压一致。如果芯片的负载电流比较大，电源支路的电流密度比采样支路大，则v4电压比v1电压小。如果芯片的负载电流比较小，电源支路的电流密度比采样支路小，则v4电压比v1电压大。设计时，需要根据芯片的实际功耗情况调整采样支路v1电压的设计值。

通过采用上述的方法，电源采样电路直接连接天线端口，能量来源于天线和电容，不消耗在芯片内部电源上，因此电源采样电路的功耗不用计入芯片功耗。本发明成功地减小了rfid电源产生电路的功耗。能够减小芯片的储能电容，从而减小芯片面积。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种减小RFID电源产生电路功耗的方法和电路，旨在提供一种低功耗的RFID电源产生方法。所述方法包括电源采样电路和稳压电路。所述电源采样电路直接采样天线电压，经过电阻分压后接入稳压电路。所述稳压电路将采样电压与基准电压进行比较放大，控制天线到地的放电电流，从而抑制电源电压的变化。本发明不用计入电源采样电路的功耗，能够减小芯片的储能电容，从而减小芯片面积，适用于RFID领域。

技术研发人员：王小宁
受保护的技术使用者：北京中电华大电子设计有限责任公司
技术研发日：2018.07.09
技术公布日：2018.12.18