无源UHF RFID电子标签模拟前端设计

提出了一种符合ISO/IEC 18000-6B标准的高性能无源UHF RFID电子标签模拟前端,在915MHz ISM频带下工作时其电流小于8μA.该模拟前端除天线外无外接元器件,通过肖特基二极管整流器从射频电磁场接收能量.该RFID模拟前端包括本地振荡器、时钟产生电路、复位电路、匹配网络和反向散射电路、整流器、稳压器以及AM解调器等.该芯片采用支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,读取距离大于3m,芯片面积为300μm×720μm.     

小面积低功耗RFID射频前端电路设计

提出了一个适用于EPC Gen2协议的小面积低功耗RFID射频前端电路的设计方案.射频前端电路包括整流器、ASK解调器、ASK和BPSK调制器和传感器模块,射频的工作频率为860～960 MHz.基于具有不挥发存储器和肖特基二极管选项的0.35μm CMOS工艺,设计了RFID射频前端电路.采用开关电容电路技术实现了小面积低功耗RFID射频前端电路.     

小面积低功耗RFID射频前端电路设计

提出了一个适用于EPC Gen2协议的小面积低功耗RFID射频前端电路的设计方案.射频前端电路包括整流器、ASK解调器、ASK和BPSK调制器和传感器模块,射频的工作频率为860～960 MHz.基于具有不挥发存储器和肖特基二极管选项的0.35μm CMOS工艺,设计了RFID射频前端电路.采用开关电容电路技术实现了小面积低功耗RFID射频前端电路.     

小面积低功耗RFID射频前端电路设计

提出了一个适用于EPC Gen2协议的小面积低功耗RFID射频前端电路的设计方案. 射频前端电路包括整流器、ASK解调器、ASK和BPSK调制器和传感器模块，射频的工作频率为860～960MHz. 基于具有不挥发存储器和肖特基二极管选项的0.35μm CMOS工艺，设计了RFID射频前端电路. 采用开关电容电路技术实现了小面积低功耗RFID射频前端电路.     

带新解调结构的UHF RFID标签低功耗模拟前端设计

基于ISO/IEC 18000-6C协议,对UHF无源电子标签模拟前端中的ASK解调电路、整流器、稳压电路等进行低功耗设计。解调电路中微分电路的加入扩大了解调电路工作范围,在解调电路近距离工作时,可以更有效地解调。整流电路采用了零阈值MOS管代替肖特基二极管,降低芯片成本。整流稳压电路可稳定地为芯片供电,供电电压2 V,建立时间仅为25μs。电路采用SMIC 0.18μm 2P4M CMOS工艺进行流片,芯片面积720μm×390μm。测试得到模拟前端整体工作电流仅2.4μA,标签工作距离大于7 m。     

一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路

提出了一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路.通过引入一个使用亚阈值技术的基准源,电路实现了温度补偿,从而使得系统时钟在～40～100℃的范围内保持稳定.在模块设计中,提出了一些新的电路结构来降低系统功耗,其中包括一种零静态功耗的上电复位电路和一种新的稳压电路.该射频/模拟前端电路采用不带肖特基二极管0.18μm CMOS EEP-ROM工艺流片实现,它与数字基带、EEPROM一起实现了一个完整的标签芯片.测试结果表明,该芯片的最低电源电压要求为0.75V.在该最低电压下,射频/模拟前端电路的总电流为4.6μA.     

一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路

提出了一种适用于无源超高频射频识别标签的低电压低功耗射频/模拟前端电路.通过引入一个使用亚阈值技术的基准源,电路实现了温度补偿,从而使得系统时钟在～40～100℃的范围内保持稳定.在模块设计中,提出了一些新的电路结构来降低系统功耗,其中包括一种零静态功耗的上电复位电路和一种新的稳压电路.该射频/模拟前端电路采用不带肖特基二极管0.18μm CMOS EEP-ROM工艺流片实现,它与数字基带、EEPROM一起实现了一个完整的标签芯片.测试结果表明,该芯片的最低电源电压要求为0.75V.在该最低电压下,射频/模拟前端电路的总电流为4.6μA.     

CMOS超高频整流器

提出了一个适用于无源UHF RFID标签芯片的全CMOS整流器.整流器包括射频-直流转换电路、偏置电路、直流-直流转换电路和振荡器电路.整流器的工作频率范围是860～960 MHz.基于0.18μm,1p6m的标准数字CMOS工艺,设计并实现了无源UHF RFID标签芯片的整流器.该设计采用开关电容电路技术动态地消除了CMOS管开启电压的问题,在标准数字CMOS工艺下实现了高效率的超高频整流器.整流器的面积为180μm×140μm.当输入900MHz,-16dBm的射频信号时,整流器的输出电压为1.2V,启动时间为980μs.     

CMOS超高频整流器

提出了一个适用于无源UHF RFID标签芯片的全CMOS整流器.整流器包括射频-直流转换电路、偏置电路、直流-直流转换电路和振荡器电路.整流器的工作频率范围是860～960 MHz.基于0.18μm,1p6m的标准数字CMOS工艺,设计并实现了无源UHF RFID标签芯片的整流器.该设计采用开关电容电路技术动态地消除了CMOS管开启电压的问题,在标准数字CMOS工艺下实现了高效率的超高频整流器.整流器的面积为180μm×140μm.当输入900MHz,-16dBm的射频信号时,整流器的输出电压为1.2V,启动时间为980μs.     

一种无源UHF RFID电子标签验证开发平台

提出了一种符合ISO/IEC 18000-6B标准的无源UHF RFID电子标签验证开发平台,其工作在915MHz ISM频带下.该平台有效减少了设计开发时间及成本,并实现了电子标签的快速原型设计.该平台包括RFID模拟前端以及采用Altera ACEX FPGA实现的标签控制逻辑.RFID模拟前端采用Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,包括本地振荡器、时钟产生电路、复位电路、匹配网络和反向散射电路、整流器、稳压器以及AM解调器等,通过调整FPGA中的标签控制逻辑,该平台实现了快速、灵活而高效的RFID验证开发.     

A Fully Integrated 900-MHz Passive RFID Transponder Front End With Novel Zero-Threshold RF–DC Rectifier

This paper presents a fully integrated CMOS analog front end for a passive 900-MHz radio-frequency identification (RFID) transponder. The power supply in this front end is generated from the received RF electromagnetic energy by using an RF–dc voltage rectifier. In order to improve the compatibility with standard CMOS technology, Schottky diodes in conventional RF–dc rectifiers are replaced by diode-connected MOS transistors with zero threshold. Meanwhile, theoretical analyses for the proposed rectifier are provided and verified by both simulation and measurement results. The design considerations of the pulsewidth-modulation (PWM) demodulator and the backscatter modulator in the front end are also discussed for low-power applications. The proposed front end is implemented in a 0.35-$muhbox{m}$ 2P4M CMOS technology. The whole chip occupies a die area of $490 times 780 mu hbox{m}^{2}$ and consumes only 2.1 $muhbox{W}$ in reading mode under a self-generated 1.5-V supply voltage. The measurement results show that the proposed rectifier can properly operate with a $-$14.7-dBm input RF power at a power conversion efficiency of 13.0%. In the proposed RFID applications, this sensitivity corresponds to 10.88-m communication distance at 4-W equivalent isotropically radiated power from a reader base station.      

UHF RFID标签芯片模拟射频前端设计

对射频识别标签芯片系统结构及工作原理进行分析,设计应用于符合ISO18000—6C／B两种标准的UHFRFID标签芯片的模拟射频前端,主要包括整流电路、稳压电路、调制／解调电路、上电复位及时钟产生电路。模拟射频前端芯片采用TSMC0．18μm CMOS混合信号工艺流片验证。测试结果表明,所研制的模拟射频前端性能满足UHF RFID标签芯片系统要求。     

一种NCITS 256协议超高频无源射频识别标签

设计了一种符合NCITS 256协议的无源超高频射频识别标签.标签携带2kbit的标准商用EEPROM.在读卡器发射功率为915MHz 4W EIRP的情况下,芯片的读距离为1.5m,写距离为0.3m.芯片在SMIC 0.18μm EEPROM CMOS工艺下流片实现,面积为1mm×1mm.标签使用Dickson倍压电路从读卡器发射的电磁波中提取能量.Dickson倍压电路使用肖特基管实现,转换效率为25%.     

Design and analysis of a low power passive UHF RFID transponder IC

This paper presents a low power passive UHF RFID transponder IC, which is compatible with ISO/IEC 18000-6B Standard, operating at the 915 MHz ISM band with the total supply current consumption less than 10 μA. The fully integrated passive transponder, whose reading distance more than 3 m at 4 W (36 dBm) EIRP with an antenna gain less than 1.5 dBi, is powered by the received RF energy. There are no external components, except for the antenna. The transponder IC includes matching network, rectifier, regulator, power on reset circuit, local oscillator, bandgap reference, AM demodulator, backscatter, control logic and memory. The IC is fabricated using Chartered 0.35 μm two-poly four-metal CMOS process with Schottky diodes and EEPROM supported. The die size is 1.5 mm × 1.0 mm.     

低功耗RFID电源产生电路的优化设计

电子标签是创新消费模式、提升生活质量和工作效率的热门新科技,但是由于功耗和成本的原因阻碍了其广泛应用.介绍了一种电子标签芯片电源产生电路的优化设计,探讨了限幅电路、整流电路、模拟电源电路、数字电源电路和EEPROM高压电路的低功耗设计技术和实现方法,提出了融合并联分流的限幅电路、改进的桥式整流电路、带有低压检测复位功能的模拟电源电路.低功耗电源产生电路已成功应用到无源电子标签芯片的设计中,并在SMIC O.35μmCMOS工艺下流片成功.     

A current-mode voltage regulator with an embedded sub-threshold reference for a passive UHF RFID transponder

This paper presents a current-mode voltage regulator for a passive UHF RFID transponder.The passive tag power is extracted from RF energy through the RF-to-DC rectifier.Due to huge variations of the incoming RF power,the rectifier output voltage should be regulated to achieve a stable power supply.By accurately controlling the current flowing into the load with an embedded sub-threshold reference,the regulated voltage varies in a range of 1-1.3 V from-20 to 80 ℃,and a bandwidth of about 100 kHz is achieved for a fast power recovery.The circuit is fabricated in UMC0.18μm mixed-mode CMOS technology,and the current consumption is only 1 μA.     

An ADSL-RT full-rate analog front end IC with integrated linedriver

An analog front end IC for ADSL systems compliant with ANSI, ITU, and ETSI standards is presented. The IC contains all analog functions on one silicon die, including programmable gain amplifiers, highly linear continuous-time filters, 14-bit DAC and ADC for up to 1.1-MHz signal bandwidth, digitally controlled crystal oscillator, and a line driver capable of delivering +13 dBm to the line. The IC has been fabricated in a mixed-signal 0.6-μm DPTM BiCMOS technology with a chip area of 29 mm² and a power consumption of only 800 mW, using 3.3-V supply for all blocks, except 12-V supply for the line driver. The high level of integration together with the low power consumption can be considered a benchmark for full-rate ADSL analog front end ICs     

一种新型的基于无源射频身份识别应答器的电源供给方案

提出了一种基于全集成的无源射频身份识别(RFID)应答器芯片的电源供给方案,并在特许半导体的0.35μm嵌入EEPROM的CMOS工艺线上流片成功.提出的AC/DC和DC/DC电荷泵能够为RFID的应答器芯片提供稳定的工作电压,同时具有极低的功耗和很高的充电效率.还给出了电压倍增器的分析模型、与其他电荷泵的升压原理的比较以及仿真结果和芯片测试结果.     

基于EPC Class0协议无源电子标签射频前端设计

分析了RFID系统的组成和基本原理,针对超高频EPC Class0协议,提出电子标签前端结构及参考电路,包括整流器、稳压源、能量开启、脉宽解调、反向调制、振荡器、时钟校准等部分。采用Chartered 0.35μm CMOS工艺进行流片,整个前端模块工作电压(不包括整流电路)3.3V,电流13.8μA。最后给出芯片照片及测试结果。