用于125kHz RFID标签芯片的低功耗射频模拟接口

摘要

设计了一种用于125 kHz射频识别(RFID)标签芯片的射频模拟接口。通过在NMOSFET栅交叉型整流电路中加入过压保护电路,可在5 ms内将整流电压稳定在6.5 V,发送数据期间自动切断静态电流回路,解决了整流电路额外损耗能量的问题;数据收发采用接收幅移键控(ASK)信号、发送频移键控(FSK)信号的模式,提高了标签芯片的有效读写距离;为解决FSK频率不准导致的误码问题,在电路内部预留了调频(FM)端口,实现了芯片的FSK谐振频率精准可控。仿真结果表明,芯片完成一次读写操作供电电压下降50%,整体功耗342μW,可将数据1和0分别转换成频率为123.5 kHz和136.9 kHz的FSK信号。基于SMIC 0.35μm EEPROM工艺进行了流片验证,模拟电路版图面积为0.34 mm^(2),测试结果表明,芯片可解调125 kHz ASK载波信号,可将数据识别码准确无误地发送给读写器,最长读写距离为9 cm。其低功耗、远距离读写的特性非常适合用于植入式动物标签。