新型无源UHF RFID双端口标签设计

针对无源UHF RFID系统通信距离受限的问题,提出了一种新型无源双端口智能标签的设计方案.阐述了智能选择的实现方法以及提高系统识别距离的原理,并给出了标签其他部分电路包括整流及稳压电路、调制电路和解调电路的电路结构,电路基于0.18 μm CMOS工艺实现.仿真结果表明:各部分电路均可实现正常功能.     

感应耦合电能传输系统中整流电路的研究

设计了感应耦合电能传输系统与二极管整流及同步整流电路,并针对输出低电压大电流的情况,分析了整流电路的效率.通过对实验电路进行对比测试,验证了系统效果.测试结果表明,在感应耦合电能传输系统中应用同步整流技术,系统效率得到显著提高.     

差动电容式位移传感器的仿真研究

设计了一种差动电容式位移传感器,主要对传感器的数学模型及电容检测电路进行了仿真研究.其中检测电路设计主要包括正弦激励电路、转换桥路、信号放大电路、精密整流电路和滤波电路.最后利用Matlab/Simuink软件对所设计的系统进行仿真,并分析了传感器性能.仿真研究表明,传感器及其检测电路具有合理性,测量范围内具有很好的线...     

集成应变传感器的无源超高频标签电路设计

针对现有有线有源应变传感器不适用于固体火箭发动机壳体应变监测的问题,基于UHF RFID(超高频无线射频识别)技术,设计了一款无源超高频应变传感标签.标签通过电磁反向散射方式,收集超高频射频能量为电路供能,同时在标签电路中加入了大容值储能电容,储存经RFID芯片中的倍压整流电路转换成的直流能量.将标签电路分为UHF标签模块、控制模块和应变传感器模块3个部分进行了设计,并通过使用低功耗芯片以及控制测量电路的断开和闭合来减小功耗.标签将传统的电阻式应变测量技术与UHF RFID技术结合在一起,为实现固体火箭发动机壳体应变的无线监测提供了解决方案.     

自行发电储能多功能焊机的研制

本文主要是发电储能多功能焊机的机构设计.采用三相桥式整流电路,且为接触式引弧方式.在这套电路中,主要包括主电路、触发电路、控制电路.主电路采用二极管组成的三相桥式整流电路,其电路具有电路简单,使用元件少,调整方便的特点;触发电路是由三极管组成的电路;控制电路是采用单运放组成的电压比较器,通过主电路中的给定电压,同控制电路中的可调电阻的分压值比较,实现人工手摇经三相桥式整流对电容充电电压的控制.以电容充电获得的能量作为焊接能源,对储能电容进行充电焊接时利用功率器件放放电实现焊接.     

基于TC787的六相可控整流电路的设计

介绍了六相可控整流电路的特点及其具体的应用电路,详细介绍了TC787的工作原理,并给出了其应用于六相可控整流的应用电路.通过一台6KW永磁同步发电机进行实验,证明该设计方法是可行的.     

激光陀螺电源中数字化负高压源设计

为保证激光陀螺高性能工作,需要采用性能优良的放电电源。而在陀螺电源设计中,负高压源模块是其重要部分。为克服传统模拟电路的弱点,对负高压源进行了数字化设计。使用高性能DSP芯片TMS320F2812,提供脉宽调制(PWM)信号,结合单端反激式功率变换电路、倍压整流电路和低通滤波电路,采用位置式数字PID控制方法,设计了一套数字化负高压源系统。通过仿真和测量,系统能可靠控制点燃陀螺,在短时间(小于20ms)内实现负高压的稳定输出,并长期保持1×10-4的高精度工作。实验结果表明,和传统模拟电路相比,数字化负高压源抗干扰能力增强,陀螺零漂性能有所改善,验证了数字化设计的有效性。     

井下小型化微波输能整流电路的研究与设计

为了解决井下无线传感器能量供给的问题,提出一种新型的小型化整流电路的设计,由改进滤波器的方法实现阻抗匹配,这种整流电路具有结构简单、尺寸小和整流效率高等优点。通过应用ADS仿真工具,在频率为5.8 GHz、负载为680Ω时,整流电路的最大整流效率为77.9%。通过测试,在输入功率为16 dBm时,输出电压可达4.4 V,转化效率为71.2%,证明其可以用于传感器无线充电整流电路中。     

同步整流升压电路中整流管的衬底电位控制

在同步整流DC-DC升压电路中,电路从启动到稳定的过程中,功率整流PMOS管的源端电位有时大于漏端电位,有时小于漏端电位,而PMOS管的衬底电位一般应接在源/漏电位中较大者一端。针对这个问题提出了两种解决方法,通过比较分析,采用相对简单的电路很好地解决了以上问题。     

基于同步翻转电荷提取的多压电能量俘获电路

针对多压电能量俘获问题,提出了一种可拓展的自供电同步翻转电荷提取(Extensible Self-Powered Synchronous Inver-sion and Charge Extraction Circuit,ESP-SICE)接口电路.所提出的接口具有自供电、无整流桥设计的特点.电路通过同步电压翻转提高开路电压,通过同步电荷提取可在任意相位差下从多个压电换能器俘获能量而不仅限于时分复用的方式.仿真和实验结果表明,ESP-SICE电路单个压电能量的提取效率可达全桥整流电路最大功率的4.2倍.     

一种适用无源RFID的集成加速度传感器设计

针对射频识别（ RFID）与无线传感器网络（ WSNs）融合研究的需要,基于0.35μm CMOS工艺设计了一种集成加速度传感器。传感器单元采用从单晶硅衬底的背面进行深反应离子刻蚀工艺,背面刻蚀完成后再正面对金属和介质复合层进行各向异性刻蚀。集成电容式传感器接口电路基于锁相环原理,将传感器信号转移到频率域处理,避免了高功耗的A/D转换器的使用,直接完成电容/数字转换。后期测试结果显示：所设计的集成加速度传感器线性度好,稳定性高,功耗低,适合无源RFID及其它超低功耗应用设计。     

无源UHF超高频标签天线设计与研究

无源UHF频段RFID技术信号传输速度快,覆盖距离远,通过与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品的跟踪与信息共享。该技术由射频模拟前端电路、控制逻辑电路等组成的无源UHF超高频射频识别标签系统,由外接天线与读写器完成通信,天线既要与识别标签相匹配,又要与读写器较好地通信,天线决定了标签是否能正常工作,同时也决定了信号传输的距离。为此,通过研究天线的匹配阻抗、形状尺寸与大小,以及频带的设计,探索出了低成本、高可靠的天线设计方案。     

The In-Situ Technique for Measuring Input Impedance and Connection Effects of RFID Tag Antenna

In this paper, an indirect noninvasive method for measuring input impedance and the variations in the assembly of the interconnect and packaging between antenna and the integrated circuit (IC) effects of passive radio frequency identification (RFID) transponder (tags) antennas is presented. The analysis of different RFID tags is presented together with the experimental data.     

集成于无源UHF RFID标签的高分辨率CMOS温度传感器

提出一种高分辨率的集成于无源UHF RFID标签的CMOS温度传感器结构。采用时域数字量化的方式,用与绝对温度成正比PTAT(Proportional to Absolute Temperature)电流源和标签内部振荡器构成的PTAT振荡器产生脉冲宽度与温度相关的脉冲信号,作为计数器的时钟信号,在温度-50℃～50℃范围内,脉冲周期从1.841μs～0.426μs;用数字电路对阅读器发送的帧头命令进行处理得到一个宽度为200μs的宽脉冲信号,作为计数器的使能信号,该脉冲的宽度完全不受温度影响;通过采样计数,得到包含温度信息的数字信号。本设计采用0.18μm UMC CMOS工艺,电源电压为1.8 V,直流功耗为789 nW,温度传感器后仿的有效分辨率达到0.332 LSB/℃。     

一种适用于无源RFID测温标签的温度传感器

提出了一个适用于无源RFID温度检测标签芯片的低压、低功耗、快速A/D转换的数字温度传感器电路。采用BJT管的Vbe电压和PTAT电流相结合的方法,同时使用SAR A/D转换器,避免了使用带隙基准电压电路所需的较高工作电压,使电路在1 V以上就可工作。电路的功耗电流约4μA,使用80 kHz的时钟,A/D转换时间小于100μs。     

一种面向无源RFID电子标签的电流灵敏放大器设计

提出了一种适用于无源射频识别RFID电子标签中多次可编程MTP非易失性存储器NVM的新型电流灵敏放大器结构。该电路在不增加面积的情况下具有低功耗、高速度、高可靠性和高灵敏度的优越性能。基于GSMC 0.13μm CMOS工艺下的仿真结果表明,新型灵敏放大器在-40℃~80℃的环境下具有很高的读取速度,且能够工作在低电压（0.8 V）下。在1.2 V工作电压、27℃室温下电路的读出延时是10.5 ns,平均功耗为6.1 μW@25MHz,分辨率可达到33 nA。     

RFID认证协议ULAP的被动攻击分析

无线射频识别(RFID)系统的双向认证机制可以有效地保护标签的机密性。对超轻量级RFID认证协议(ULAP)的安全性进行分析,结果表明,通过侦听多轮(预期值为10)阅读器和标签认证消息,就能推导出标签的全部秘密信息,因此ULAP协议不能抵抗被动攻击。     

无源反向散射RFID系统识别距离的影响因素分析

针对RFID技术应用的日益重要性,基于电磁场散射和微带天线理论,系统地研究了无源反向散射RFID系统识别距离的影响因数,并提出了无源反向散射RFID系统最大识别距离的计算方法。研究结果表明,天线参数直接影响系统的识别距离,其中,天线的增益、工作频率、雷达截面、品质因数、极化方式和应用环境等参数起决定性作用。研究结果对优化无源反向散射RFID系统的性能及天线设计有益。     

多径传播环境下的无源UHF RFID系统电波传播模型

针对自由空间模型在预测射频识别系统识别距离时存在的偏差,综合考虑射频识别系统应用的多径传播环境,建立一种无源超高频射频识别系统电波传播模型,并重点分析了前向链路路径损耗的主要影响因素及其计算方法。基于该电波传播模型,探索性地提出实际环境下的无源超高频射频识别应用模拟思路。仿真和测量结果表明,该模型在预测无源超高频射频识别系统识别距离时更为准确。