A型非接触ic卡的解调电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种A型非接触IC卡的解调电路，包括：解调模块和固定脉宽电路，固定脉宽电路能够输出比解调模块输出的第一凹槽信号的脉冲宽度波动更小的第二凹槽信号。本发明能够使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度减少且固定，使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动减到最小，满足数字解码对解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动的要求。本发明的第二凹槽信号的脉冲宽度能直接由电流源和电容决定，能够大大减少A型非接触IC卡的制造工艺条件、工作温度条件、通过磁场大小不同而感应到的电源电压，以及不同种类的读卡器对凹槽信号的脉冲宽度的影响，进一步减少凹槽信号的脉冲宽度的波动。
【专利说明】A型非接触IC卡的解调电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种A型非接触IC卡的解调电路。【背景技术】
[0002]A型(type)非接触IC卡和读卡器之间通过射频信号做载波来传送信息。A型非接触IC卡本身没有电源，其工作时的电能通过读卡器的射频信号来提供，其中读卡器的射频信号为13.56MHz。在读卡器和A型非接触IC卡互传数据时，载波为13.56MHz的射频载波,信号传输速率分别有 106kbits/s, 212kbits/s, 424kbits/s, 848kbits/s 四种。
[0003]其中，从读卡器向A型非接触IC卡传送数据时，是采用振幅键控(ASK)方法对信号进行调制，编码方式为同步、改进的米勒(miller)编码。读卡器和非接触IC卡需要进行数字通信即0，I的通信时，读卡器的数字信号调制到所述射频载波信号上后会形成包含有凹槽(pause)信号的调制信号，凹槽(pause)信号的振幅要小于射频载波的振幅，信号传输速率为106kbits/s时凹槽(pause)信号的振幅为O。根据pause信号在调制信号的时序中的位置不同来表示数字信号0或者I，所以凹槽信号是数据的表达方式。调制信号通过无线传输输入到非接触IC卡中，非接触IC卡通过天线接收该调制信号后通过解调电路来对该调制信号进行解调，解调过程分为模拟解调和数字解调两步，通过解调电路的模拟解调将调制信号中的pause信号解调为数字信号0或者1，将解调后的数字信号进行数字解码，数字解码根据输入的数字信号中的0的位置不同确认读卡器中传输过来的是数据0或者I。
[0004]如图1所示，是现有从读卡器到A型非接触IC卡的三种模拟解码后的时序，即通过A型非接触IC卡的解调电路的模拟解调将调制信号中的pause信号解调为数字信号0或者I后包括三个时序，每一时序对应于一个数据位的传输周期，三个时序分别定义如下:
[0005]1、时序X，该时序X将在(1/2) X (fc/传输速率)X (1/fc)处产生一个凹槽信号，即在tx处开始产生一个宽度为ta的凹槽信号。
[0006]2、时序Y，该时序Y在整个位期间即tb不发生调制。
[0007]3、时序Z，该时序Z在位期间的开始时，产生一个宽度为ta的凹槽信号。
[0008]对于848kbits/s、424kbits/s、212kbits/s 和 106kbits/s 的传输速率时，一位数据位的传输时间Tbit，分别为16、32、64和128个时钟周期(clk)，其中lclk=l/13.56MHz=73.746nS，传输时间 Tbit 在图1 显示为 tb。
[0009]现有A型非接触IC卡的解码电路模拟解码后输出的凹槽信号的脉冲宽度的是变化的，而由于数字解码(即对miller信号进行解码)算法的局限，在任意传输速率下，对于凹槽信号的脉冲宽度的最大值和最小值，要求Tmax-Tmin〈( 1/2)XTbit,其中Tmax表示凹槽信号的脉冲宽度的最大值，Tmin表示凹槽信号的脉冲宽度的最小值。
[0010]现有A型非接触IC卡输出的凹槽信号的脉冲宽度的影响因素包括:A型非接触IC卡的制造工艺条件、A型非接触IC卡的工作温度条件、A型非接触IC卡通过磁场大小不同而感应到的电源电压、不同厂商提供的读卡器等多种因素，这些影响因素会使凹槽信号的脉冲宽度变化太大，当脉冲宽度的变化范围超出公式Tmax-TmirK (1/2)XTbit所定义的范围是，则不能满足解码算法要求。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术问题是提供一种A型非接触IC卡的解调电路，能够使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度减少且固定，使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动减到最小，满足数字解码对解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动的要求。
[0012]为解决上述技术问题，本发明提供的A型非接触IC卡的解调电路包括:
[0013]解调模块，该解调模块用于对振幅键控调制的输入信号进行解调，并能输出一数字的第一凹槽脉冲信号；位于所述输入信号的不同时刻位置处的所述第一凹槽信号的脉冲宽度会有变化。
[0014]固定脉宽电路，该固定脉宽电路的输入端连接所述解调模块的输出端，用于对所述第一凹槽信号进行处理并输出第二凹槽信号，使所述第二凹槽信号的脉冲宽度的波动小于所述第一凹槽信号的脉冲宽度的波动。
[0015]进一步的改进是，A型非接触IC卡的载波频率为13.56MHZ。
[0016]进一步的改进是，位于所述输入信号的不同时刻位置处的所述第一凹槽信号的脉冲宽度产生变化的影响因素包括=A型非接触IC卡的制造工艺条件、A型非接触IC卡的工作温度条件、A型非接触IC卡的通过磁场大小不同而感应到的电源电压、不同种类的读卡器。
[0017]进一步的改进是，所述固定脉宽电路包括一电流源和一电容，由所述电流源向所述电容的充电延迟时间确定所述第二凹槽信号的脉冲宽度。
[0018]进一步的改进是，所述固定脉宽电路还包括:
[0019]NMOS晶体管，该NMOS晶体管的栅极和所述解调模块的输出端相连，所述NMOS晶体管的源极接地，所述NMOS晶体管的漏极连接所述电流源，所述电容的两端分别和所述NMOS晶体的源极和漏极相连。
[0020]第一反相器，该第一反相器的输入端连接所述NMOS晶体管的漏极。
[0021]第二反相器，该第二反相器的输入端连接所述解调模块的输出端。
[0022]与非门，该与非门的两个输入端分别连接所述第一反相器的输出端和所述第二反相器的输出端，所述与非门的输出端输出所述第二凹槽信号。
[0023]本发明通过在解调电路中设置固定脉宽电路，能够输出比解调模块输出的第一凹槽信号的脉冲宽度的脉冲宽度更小且固定的第二凹槽信号，相对于现有解调电路，本发明能够使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度减少且固定，使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动减到最小，满足数字解码对解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动的要求。且本发明的第二凹槽信号的脉冲宽度能直接由电流源和电容决定，能够大大减少A型非接触IC卡的制造工艺条件、A型非接触IC卡的工作温度条件、A型非接触IC卡的读写器的电源电压对凹槽信号的脉冲宽度的影响，进一步的减少凹槽信号的脉冲宽度的波动。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0025]图1是现有从读卡器到A型非接触IC卡的三种模拟解码后的时序；[0026]图2是本发明实施例电路结构示意图；
[0027]图3是图2中调模块输出第一凹槽信号时各节点波形图。
【具体实施方式】
[0028]如图2所示，是本发明实施例电路结构示意图；本发明实施例的从读卡器到A型非接触IC卡的解调电路的载波为由读卡器提供的频率为13.56MHZ射频信号，读卡器中的数据信号经过振幅键控(ASK)方法调制到射频信号中并输入到A型非接触IC卡的解调电路中，经ASK方法调制的输入信号中包括由凹槽信号，凹槽信号的振幅要小于射频载波的振幅。根据凹槽信号信号在输入信号的时序中的位置不同来表示数字信号O或者I。本发明实施例A型非接触IC卡的解调电路用于对ASK调制的输入信号的凹槽信号进行模拟解调，将凹槽信号解调为数字信号O或者1，其中数字信号O为一凹槽，模拟解调的数字信号O或者I包括如图1所示的三个时序，将模拟解调的数字信号O或者I进行数字解调后即能得到读卡器中的原始输入的数据信号。
[0029]本发明实施例A型非接触IC卡的解调电路包括:
[0030]解调模块I，该解调模块I用于对振幅键控调制的输入信号进行解调，解调模块I的输出端输出一输出信号CMP0UT，该输出信号CMPOUT为数字信号，输出信号CMPOUT中包括第一凹槽信号，该第一凹槽信号是对输入信号中的凹槽信号进行解码后得到的数字O信号。位于所述输入信号的不同时刻位置处的所述第一凹槽信号的脉冲宽度会有变化，产生该变化的影响因素包括:A型非接触IC卡的制造工艺条件、A型非接触IC卡的工作温度条件、A型非接触IC卡的通过磁场大小不同而感应到的电源电压、不同种类的读卡器如不同厂商提供的读卡器。
[0031]固定脉宽电路10，该固定脉宽电路10的输入端连接所述解调模块I的输出端，用于对所述第一凹槽信号进行处理并输出第二凹槽信号DEM0UT,使所述第二凹槽信号DEMOUT的脉冲宽度的波动小于对应所述第一凹槽信号的脉冲宽度的波动。
[0032]所述固定脉宽电路10包括:
[0033]一电流源2，该电流源2的一端和电源VDD连接。
[0034]一电容3，该电容3的一端和所述电流源2的另一端相连，所述电容3的另一端接地。由所述电流源2向所述电容3的充电延迟时间确定所述第二凹槽信号DEMOUT的脉冲览度。
[0035]NMOS晶体管4，该NMOS晶体管4的栅极和所述解调模块I的输出端相连，所述NMOS晶体管4的源极接地，所述NMOS晶体管4的漏极连接电流源2的另一端，所述电容3的两端分别和所述NMOS晶体的源极和漏极相连。
[0036]第一反相器5，该第一反相器5的输入端连接所述NMOS晶体管4的漏极，所述第一反相器5的输入端的输入一输入信号ΝΕΤΑ、输出端输出一输出信号NETB。
[0037]第二反相器6，该第二反相器6的输入端连接所述解调模块I的输出端。所述第二反相器6的输出端输出信号NETC。
[0038]与非门7，该与非门7的两个输入端分别连接所述第一反相器5的输出端和所述第二反相器6的输出端,所述与非门7的输出端输出一输出信号DEM0UT,和所述第一凹槽信号对应，所述输出信号DEMOUT在相应时序位置处输出所述第二凹槽信号。[0039]如图3所示，是图2中调模块输出第一凹槽信号时各节点波形图。其中当输出信号CMPOUT下降产生为振幅为0的为第一凹槽信号时，所述NMOS晶体管4关闭，所述电流源2对所述电容3充电从而使所述第一反相器5的输入端信号NETA慢慢上升,直到输入端信号NETA上升到所述第一反相器5的翻转点时，输出信号NETB产生翻转。输出信号NETC为输出信号CMPOUT的取反，输出信号NETB和输出信号NETC经过取反后得到窄脉冲的输出信号DEMOUT即第二凹槽信号，可以看出，第二凹槽信号的脉冲宽度是由电流源和电容决定的，且第二凹槽信号比第一凹槽信号的脉冲宽度的脉冲宽度更小且固定，能够大大减少A型非接触IC卡的制造工艺条件、A型非接触IC卡的工作温度条件、A型非接触IC卡的读写器的电源电压对凹槽信号的脉冲宽度的影响，使解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动减到最小，满足数字解码对解调电路输出的凹槽信号的脉冲宽度的波动的要求。
[0040]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种A型非接触IC卡的解调电路，其特征在于，包括: 解调模块，该解调模块用于对振幅键控调制的输入信号进行解调，并能输出一数字的第一凹槽脉冲信号；位于所述输入信号的不同时刻位置处的所述第一凹槽信号的脉冲宽度会有变化； 固定脉宽电路，该固定脉宽电路的输入端连接所述解调模块的输出端，用于对所述第一凹槽信号进行处理并输出第二凹槽信号，使所述第二凹槽信号的脉冲宽度的波动小于所述第一凹槽信号的脉冲宽度的波动。
2.如权利要求1所述的A型非接触IC卡的解调电路，其特征在于:A型非接触IC卡的载波频率为13.56MHZ。
3.如权利要求1所述的A型非接触IC卡的解调电路，其特征在于:位于所述输入信号的不同时刻位置处的所述第一凹槽信号的脉冲宽度产生变化的影响因素包括:A型非接触IC卡的制造工艺条件、A型非接触IC卡的工作温度条件、A型非接触IC卡的通过磁场大小不同而感应到的电源电压、不同种类的读卡器。
4.如权利要求1所述的A型非接触IC卡的解调电路，其特征在于:所述固定脉宽电路包括一电流源和一电容，由所述电流源向所述电容的充电延迟时间确定所述第二凹槽信号的脉冲宽度。
5.如权利要求4所述的A型非接触IC卡的解调电路，其特征在于:所述固定脉宽电路还包括: NMOS晶体管，该NMOS晶体管的栅极和所述解调模块的输出端相连，所述NMOS晶体管的源极接地，所述NMOS晶体管的漏极连接所述电流源，所述电容的两端分别和所述NMOS晶体的源极和漏极相连； 第一反相器，该第一反相器的输入端连接所述NMOS晶体管的漏极； 第二反相器，该第二反相器的输入端连接所述解调模块的输出端； 与非门，该与非门的两个输入端分别连接所述第一反相器的输出端和所述第二反相器的输出端，所述与非门的输出端输出所述第二凹槽信号。
【文档编号】G06K19/077GK103714374SQ201210376881
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】唐成伟, 陈涛 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司