超高頻RFID標簽低功耗時鐘電路的設計與實現.pdf

1、隨著國家物聯(lián)網戰(zhàn)略的推行，智能汽車、智能家居等新概念也相繼被提出。作為一種發(fā)展趨勢，物聯(lián)網給了我們很大的想象空間。物聯(lián)網的發(fā)展離不開射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）一種利用射頻信號空間耦合實現非接觸式信息傳遞的技術。無源UHF RFID標簽正是運用了這種技術，才發(fā)揮出其識別距離遠，準確性高，同時可識別多個目標等受市場青睞的特點。無源UHF RFID標簽芯片模擬前端和數字基帶能否良好的

2、連接是非常關鍵的，因此，作為標簽芯片內連接二者的“橋”----時鐘電路就顯得尤為重要。
　　本文主要針對UHF RFID標簽芯片的功能需求，提出三種時鐘電路的設計，即環(huán)形振蕩器（Ring Oscillator)和弛豫振蕩器(Relaxation Oscillator)及改進版馳豫振蕩器，通過嚴格的公式推導，并對電路中所有細節(jié)做出了具體分析，深入研究了三種電路結構及工作原理，最后都給出相應的仿真結果，驗證電路的功能和性能。首先設計出

3、一款新型的環(huán)形振蕩器，公式推導出頻率的表達式，從振蕩器頻率表達式可以看出，時鐘頻率的穩(wěn)定對工作電壓和電流的要求很高。其電路結構主要包括：核心電路三級環(huán)形振蕩器，通過寄生電容的充放電形成正弦信號，并保持穩(wěn)定；電平轉換電路，提高由環(huán)形振蕩器產生的信號幅度；二分頻電路，調節(jié)信號的占空比，是頻率穩(wěn)定。在其前端的基準電路中加入一個校準電路，可對頻率進行校準，改善因工藝引起的偏差。設計一個簡單的弛豫振蕩器，在實現該電路功能的前提下，對電路進行具分析

4、，為之后新版本打下基礎。該馳豫振蕩器結構簡單，且在功能和性能上也有可取之處，例如溫度抑制能力和功耗方面都優(yōu)于環(huán)形振蕩器。通過公式推導，可以知道，當電容兩端的電壓和基準電流之比為常數時，頻率跟基準電流無關。改進版馳豫振蕩器是針對上一版本做出的改進的一款電路，通過提高電路對電源電壓、基準電流和溫度的抑制能力來改善電路。本文設計了七位電阻比例自校準電路，通過數字部分的邏輯運算，可以準確校準時鐘頻率，確保時鐘校準精度要求的同時，克服了由于工藝的