信号解调装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及信号解调装置和相关方法，更具体地，设及模拟近场通信(Near field communication, NFC)信号解调器和相关方法。
【背景技术】
[0002] 基于标准的短程非接触式连接技术，例如近场通信(Near field communication， NFC),使用磁场感应使得近距离的电子设备之间能够通信。基于无线射频识别(RFID)技术， NFC为验证安全数据传输的识别协议提供了媒介。NFC信号由ASK(幅移键控)进行调制。为了 正确接收NFC信号的数据，应首先提取NFC信号的包络。换句话说，应准确地检测NFC信号的 包络的上升沿和下降沿，W正确地解调NFC信号的数据。一般来说，数字解调方案总是用于 解调NFC信号，因为数字解调方案可W容易地处理NFC信号的各种调制方案。然而，数字解调 方案对于晶片(die)而言是昂贵的。运是因为必须使用至少一个高分辨率模数转换器来将 接收信号转换为数字信号，模数转换器总是占据晶片的大量面积。此外，模数转换器的大功 耗是现有技术的另一个缺点。因此，提供简化的、低成本且低功耗的解调方案来检测NFC信 号的包络是NFC领域中的紧迫问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的实施方式的目的之一是提供模拟NFC信号解调器和相关方法来解决上述 问题。
[0004] 依据第一实施方式，披露了一种信号解调装置。该信号解调装置包括时钟生成设 备和解调设备。时钟生成设备被设置为根据输入调制信号生成时钟信号。解调设备被设置 为根据该时钟信号对该输入调制信号解调制W生成解调信号。其中，该时钟信号的信号边 缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
[0005] 依据第二实施方式，披露了一种信号解调方法。该信号解调方法包括:根据输入调 制信号生成时钟信号；W及根据该时钟信号对该输入调制信号解调制W生成解调信号，其 中，该时钟信号的信号边缘基本上对齐该输入调制信号的转折点。
[0006] 本发明的信号解调装置及方法都不需要采用模数转换器，从而提供了简单的、低 成本且低功耗的解调方案。
[0007] 在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后，本发明的运些和其他 目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。
【附图说明】
[000引图1是根据本发明的实施方式例示信号解调装置的示意图。
[0009] 图2是根据本发明的实施方式例示时钟生成设备的示意图。
[0010] 图3是根据本发明的实施方式例示时钟信号、输入调制信号和比较器的第二输入 端上的信号的波形的时序图。
[0011] 图4是根据本发明的第一实施方式例示解调设备的示意图。
[0012] 图5是根据本发明的实施方式例示采样保持电路、第一滤波器和第二滤波器的示 意图。
[0013] 图6是根据本发明的实施方式例示输入调制信号、包络信号和信号的时序图。
[0014] 图7是根据本发明的实施方式例示第二滤波信号、参考电压和解调信号的时序图。
[0015] 图8是根据本发明的第二实施方式例示解调设备的示意图。
[0016] 图9是根据本发明的实施方式例示采样保持电路、第一滤波器和第二滤波器的示 意图。
[0017] 图10是根据本发明的实施方式例示第一滤波信号、第二滤波信号和解调信号的时 序图。
[0018] 图11是根据本发明的实施方式例示信号解调方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域一般 技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一元件。本说明书及后续的权利 要求并不W名称的差异来作为区别元件的方式，而是W元件在功能上的差异来作为区别的 基准。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的"包含"是开放式的用语，故应解释成 "包含但不限定于"。此外，"禪接"一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此， 若文中描述第一装置电性连接于第二装置，则代表该第一装置可直接连接于该第二装置， 或通过其他装置或连接手段间接地连接至该第二装置。
[0020] 请参照图1，图1是根据本发明的实施方式例示信号解调装置100的示意图。信号解 调装置100可W是用于解调近场通信(Near field communication,NFC)信号的解调器。NFC 信号可W是具有13.56Mhz载波频率的幅度调制信号。NFC信号的数据速率可W从106Kb/s变 化到6.78Mb/s，调制指数可W从10%变化到100%。信号解调装置100包括时钟生成设备102 和解调设备104。时钟生成设备102被设置为接收输入调制信号M0D_IN。输入调制信号M0D_ IN可W由天线(未示出）接收，天线被设置为从NFC设备或NFC主机接收无线NFC信号。时钟生 成设备102被设置为根据输入调制信号M0D_IN生成时钟信号CKS。解调设备104禪接到时钟 生成设备102。解调设备104被设置为接收时钟信号CKS和输入调制信号M0D_IN，并根据时钟 信号CKS对输入调制信号M0D_IN进行解调W生成解调信号DEM0D_0UT。
[0021] 根据此实施方式，时钟信号CKS的信号边缘基本上对齐输入调制信号M0D_IN的转 折点，其中该信号边缘可W是时钟信号CKS的上升沿或下降沿，输入调制信号M0D_IN的转折 点可W是峰值(例如，最大电压)或波谷值(例如，最低电压）。应该注意，时钟信号CKS的信号 边缘可W准确地定位在输入调制信号M0D_IN的转折点或者只是接近输入调制信号M0D_IN 的转折点。
[0022] 请参照图2,图2是根据本发明的实施方式例示时钟生成设备102的示意图。时钟生 成设备102包括比较器1022、第一晶体管1024、第二晶体管1026、电阻器1028和电容器1030。 比较器1022具有用于接收输入调制信号M0D_IN的第一输入端Nl(例如，负输入端）。第一晶 体管1024具有用于接收输入调制信号M0D_IN的第一连接端（例如，源极）、禪接到比较器 1022的第二输入端N2(例如，正输入端）的第二连接端(例如，漏极），W及禪接到比较器1022 的输出端N3的控制端。第一晶体管1024可W是P型场效应晶体管。第二晶体管1026具有禪接 到比较器1022的输出端N3的控制端，W及禪接到参考电压（即接地电压GND)的第一连接端 (例如，源端）。电阻器1028的阻值为Rc。电阻器1028的第一端禪接到第二晶体管1026的第二 连接端(例如，漏极)N4,第二端禪接到第一晶体管1024的第二连接端（即，N2)。第二晶体管 1026可W是N型场效应晶体管。电容器1030的电容值为Cc。电容器1030的第一端禪接到第一 晶体管1024的第二连接端（即，N2)，第二端禪接到参考电压，即接地电压GND。根据此实施方 式，时钟信号CKS是比较器1022的输出端N3上的信号。
[0023] 为了例示时钟生成设备102的操作，提供了图3。图3是根据本发明的实施方式例示 时钟信号CKS、输入调制信号M0D_IN和比较器1022的第二输入端N2上的信号PKC的波形的时 序图。当输入调制信号M0D_IN被发送到时钟生成设备102时，比较器1022比较第一输入端Nl 和第二输入端N2上的电压。假设在时间tl之前，第一输入端Nl上的电压低于第二输入端N2 上的电压。因此，比较器1022的输出端N3上的电压在时间tl之前是高电压电平VDD。当输出 端N3上的电压是高电压电平V孤时，第一晶体管1024截止和第二晶体管1026导通。运是因为 在此实施方式中第一晶体管1024是P型场效应晶体管，第二晶体管1026是N型场效应晶体 管。因此，电容器1030(即，第二输入端N2)上的电荷由电阻器1028放电，从而第二输入端N2 上的电压（即，信号PKC)在时间tl之前逐渐降低。
[0024] 接着，输入调制信号M0D_IN的电压在时间tl与信号PKC的电压相遇，并且之后，比 较器1022将输出端N3上的电压从高电压电平VDD切换为低电压电平（例如，GND)。当输出端 N3上的电压是低电压电平GND时，第一晶体管1024导通和第二晶体管1026截止。因此，第一 晶体管1024在时间tl后对电容器1030充电，从而第二输入端N2上的电压（即，信号PKC)跟随 输入调制信号M0D_IN的电压