一种用于运算放大器共模电平偏移的处理电路及其方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种用于运算放大器共模电平偏移的处理电路及其方法，其中，所述处理电路包括：缓冲器，用于对接收到的信号进行缓冲处理，加强信号的驱动能力；第一滤波电路，用于对经过所述缓冲器处理后的信号进行带通滤波；第一运算放大器，用于对所述缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大；第二滤波电路，用于对所述信号放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获得滤波后的信号。实施本发明实施例，可以解决射频天线无线传输的信号经过运算放大器放大时，出现运算放大器的输入端输出端共模电平的偏移问题，可以使得输出信号在同一共模电平上，方便后面的数字信号处理，避免了出现信号误码的错误。
【专利说明】-种用于运算放大器共模电平偏移的处理电路及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及射频识别（Radio Rrequency Identification, RFID)【技术领域】，尤其 设一种用于运算放大器共模电平偏移的处理电路及其方法。
【背景技术】
[0002] 射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过电磁波或电感祸合方式传 递信号，W完成对目标对象的自动识别。与条形码、磁卡、接触式1C卡等其它自动识别技术 相比，即RFID技术具有识别过程无须人工干预、可同时识别多个目标、信息存储量大、可工 作于各种恶劣环境等优点。因此，RFID技术已经被广泛地应用于固定资产管理、生产线自 动化、动物和车辆识别、公路收费、n禁系统、仓储、商品防伪、航空包裹管理、集装箱管理等 领域。
[0003] 与条形码、磁卡、接触式集成电路卡（Integrated Circuit Card, 1C卡）等其它自 动识别技术相比，即RFID技术具有识别过程无须人工干预、可同时识别多个目标、信息存 储量大、可工作于各种恶劣环境等优点。因此，RFID技术已经被广泛地应用于固定资产管 理、生产线自动化、动物和车辆识别、公路收费、n禁系统、仓储、商品防伪、航空包裹管理、 集装箱管理等领域。典型的射频识别系统可W分为标签、阅读器和后端数据处理系统=个 部分。
[0004] 由于阅读器和卡片之间的信息传输是通过射频天线无线传输的，信号比较弱，需 要运算放大器将其放大，然而运算放大器放大的过程中由于版图不对称、工艺偏差等原因， 使得电流不对称，会导致运算放大器的输入端输出端共模电平的偏移，严重者会导致信号 解调不出来，从而出现寻卡不成功等现象。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于运算放大器共模 电平偏移的处理电路及其方法，可W使得输出信号在同一共模电平上，方便后面的数字信 号处理，避免了出现信号误码的错误。
[0006] 为了解决上述问题，本发明提出了一种用于运算放大器共模电平偏移的处理电 路，所述处理电路包括：
[0007] 缓冲器，用于对接收到的信号进行缓冲处理，加强信号的驱动能力；
[000引第一滤波电路，用于对经过所述缓冲器处理后的信号进行带通滤波；
[0009] 第一运算放大器，用于对所述缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大；
[0010] 第二滤波电路，用于对所述信号放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获 得滤波后的信号。
[0011] 优选地，所述第一滤波电路包括；相互连接的第一电容、第二电容和第一电阻。
[0012] 优选地，所述第二滤波电路包括；相互连接的第=电容、第四电容和第二电阻。
[0013] 优选地，所述处理电路还包括：第二运算放大器，用于对第二滤波电路处理后的信 号进行放大。
[0014] 优选地，所述第一滤波电路用于对所述缓冲器处理后的信号进行高频噪声的滤 除。
[0015] 优选地，所述第二滤波电路用于对所述缓冲器处理后的信号进行低频噪声的滤 除。
[0016] 相应地，本发明还提供一种用于运算放大器共模电平偏移的处理方法，所述方法 包括：
[0017] 缓冲器对接收到的信号进行缓冲处理；第一滤波电路对经过所述缓冲器处理后的 信号进行带通滤波；第一运算放大器对所述缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大； 第二滤波电路对所述运算放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获得滤波后的信 号。
[001引优选地，所述第一滤波电路对经过所述缓冲器处理后的信号进行带通滤波的步骤 包括；第一滤波电路对所述缓冲器处理后的信号进行高频噪声的滤除。
[0019] 优选地，所述第二滤波电路对所述运算放大器进行信号放大后的信号进行带通滤 波的步骤包括：第二滤波电路对所述缓冲器处理后的信号进行低频噪声的滤除。
[0020] 实施本发明实施例，可W解决射频天线无线传输的信号经过运算放大器放大时， 出现运算放大器的输入端输出端共模电平的偏移问题，可W使得输出信号在同一共模电平 上，方便后面的数字信号处理，避免了出现信号误码的错误。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据该些附图获得其它的附图。
[0022] 图1是本发明实施例中阅读器的结构组成示意图；
[0023] 图2是本发明实施例中阅读器接收信号的原理示意图；
[0024] 图3是本发明实施例的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路的组成示意图；
[0025] 图4是本发明实施例的用于运算放大器共模电平偏移的处理方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 参考图1的阅读器的结构组成，阅读器接收信号简单的工作原理为；从天线上接 收信号，对其进行载波滤波，就产生如图2的RX reference信号；接着需要用运放将该信号 放大，如图2的VRxAmpQ信号，在放大的过程中会出现共模电平偏移的问题，需要经过矫正， 然后对其进行解调，交给数字处理，否则可能会出现解调不成功的情况。
[002引图3是本发明实施例的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路的组成示意图， 如图3所示，该处理电路包括：
[0029] 缓冲器，用于对接收到的信号进行缓冲处理，加强信号的驱动能力；
[0030] 第一滤波电路，用于对经过缓冲器处理后的信号进行带通滤波；
[0031] 第一运算放大器，用于对缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大；
[0032] 第二滤波电路，用于对信号放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获得滤 波后的信号。
[0033] 在具体实施中，第一滤波电路（或者是滤波器）进行带通滤波，该滤波电路同时起 到了调整共模电平的作用。
[0034] 因为接收到的信号比较弱，带负载能力不强，可能会导致失真。因而在本发明的处 理电路中加入缓冲器（Ampl)，可W保持信号不变而加强其驱动能力。
[0035] 第一滤波电路对经过缓冲器处理后的信号进行带通滤波，滤波的低频点由^ A I C I 决定，高频点由运放的单位增益带宽和C2决定。
[0036] 在本发明实施例中，保证847K监必须在带通范围内，最好可W 847KHZ为中屯、频 率，如此可W将滤波对有用信号的衰减降到最低。第一滤波电路用于对缓冲器处理后的信 号进行高频噪声的滤除，高频点可W适当调低。该里缓冲器的引入会导致第一次共模电平 的偏移，加入了第一滤波电路，其中Vmid是它的共模电平电压，可W强制性的将该部分的 迁移拉回到Vmid上，从而解决缓冲器该部分的共模电平偏移。
[0037] 其中，第一滤波电路包括；相互连接的第一电容、第二电容和第一电阻。
[003引第一运算放大器（Ampl)对缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大。
[0039] 具体实施中，该处理电路还包括：第二运算放大器（Amp3)，用于对第二滤波电路 处理后的信号进行放大。
[0040] 在第二次信号放大的同时，会将噪声一起放大，在该里要对运放消噪处理的同时， 在后面同样加了带通滤波器（第二滤波电路）。
[0041] 同理低频点由决定，而高频点由闭环运放和C4共同影响。 KlL 5
[0042] 由于闭环放大倍数比较大，使得运放的带宽需要比较宽，所W高频点会比较高，对 高频抑制能力不强。第二滤波电路用于对缓冲器处理后的信号进行低频噪声的滤除，该里 缓冲器的引入会导致第二次共模电平的偏移，加入了第二滤波电路，其中Vmid是它的共模 电平电压，可W强制性将该部分的迁移拉回到Vmid上，从而解决缓冲器该部分的共模电平 偏移。
[0043] 进一步地，第二滤波电路包括；相互连接的第S电容、第四电容和第二电阻。
[0044] 另外，本发明实施例还提供了一种用于运算放大器共模电平偏移的处理方法，如 图4所示，该方法包括：
[0045] S401，缓冲器对接收到的信号进行缓冲处理；
[0046] S402,第一滤波电路对经过缓冲器处理后的信号进行带通滤波；
[0047] S403,第一运算放大器对缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大；
[0048] S404,第二滤波电路对运算放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获得滤 波后的信号。
[0049] 其中，第一滤波电路对经过缓冲器处理后的信号进行带通滤波的步骤包括：第一 滤波电路对缓冲器处理后的信号进行高频噪声的滤除。
[0050] 第二滤波电路对运算放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波的步骤包括：第 二滤波电路对缓冲器处理后的信号进行低频噪声的滤除。
[0化1] 本发明实施例中的本发明的用于运算放大器共模电平偏移的处理方法的实现过 程及原理可参见的实施例中关于用于运算放大器共模电平偏移的处理电路的各电子元件 的工作原理及实施过程的描述，该里不再寶述。
[0化2] 实施本发明实施例，可W解决射频天线无线传输的信号经过运算放大器放大时， 出现运算放大器的输入端输出端共模电平的偏移问题，可W使得输出信号在同一共模电平 上，方便后面的数字信号处理，避免了出现信号误码的错误。
[0化3] 本领域普通技术人员可W理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 W通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可W存储于一计算机可读存储介质中，存 储介质可W包括；只读存储器（ROM, Read化ly Memcxry)、随机存取存储器（RAM, Random Access Memoir)、磁盘或光盘等。
[0化4] 另外，W上对本发明实施例所提供的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路及 其方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， W上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核屯、思想；同时，对于本领域的一 般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所 述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1. 一种用于运算放大器共模电平偏移的处理电路，其特征在于，所述处理电路包括： 缓冲器，用于对接收到的信号进行缓冲处理，加强信号的驱动能力； 第一滤波电路，用于对经过所述缓冲器处理后的信号进行带通滤波； 第一运算放大器，用于对所述缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大； 第二滤波电路，用于对所述信号放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获得滤 波后的信号。
2. 如权利要求1所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路，其特征在于，所述 第一滤波电路包括：相互连接的第一电容、第二电容和第一电阻。
3. 如权利要求1所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路，其特征在于，所述 第二滤波电路包括：相互连接的第三电容、第四电容和第二电阻。
4. 如权利要求1所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路，其特征在于，所述 处理电路还包括：第二运算放大器，用于对第二滤波电路处理后的信号进行放大。
5. 如权利要求2所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路，其特征在于，所述 第一滤波电路用于对所述缓冲器处理后的信号进行高频噪声的滤除。
6. 如权利要求3所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理电路，其特征在于，所述 第二滤波电路用于对所述缓冲器处理后的信号进行低频噪声的滤除。
7. -种用于运算放大器共模电平偏移的处理方法，其特征在于，所述方法包括： 缓冲器对接收到的信号进行缓冲处理，第一滤波电路对经过所述缓冲器处理后的信号 进行带通滤波；第一运算放大器对所述缓冲器进行带通滤波后的信号进行信号放大；第二 滤波电路对所述运算放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波，获得滤波后的信号。
8. 如权利要求7所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理方法，其特征在于，所述 第一滤波电路对经过所述缓冲器处理后的信号进行带通滤波的步骤包括：第一滤波电路对 所述缓冲器处理后的信号进行高频噪声的滤除。
9. 如权利要求7所述的用于运算放大器共模电平偏移的处理方法，其特征在于，所述 第二滤波电路对所述运算放大器进行信号放大后的信号进行带通滤波的步骤包括：第二滤 波电路对所述缓冲器处理后的信号进行低频噪声的滤除。
【文档编号】H03F1/26GK104485894SQ201410640743
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】胡建国, 吴劲, 林格, 文全刚, 段志奎, 丁一, 郝志刚, 王德明 申请人:广州中大微电子有限公司, 中山大学, 广州中大数码科技有限公司