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.     

一种用于超高频无源标签芯片的整流器设计

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,提出了一种适用于无源UHF RFID标签芯片的CMOS整流器。与传统二极管连接方式的MOS管相比,使用了一种不同的二极管连接方式的MOS管,减小了阈值电压和漏电流。利用新结构实现了一个5级电荷泵整流电路。测试结果表明,当输入0 dBm信号时,整流器的转换效率为29.24%。整体芯片的面积是(0.7 × 0.6) mm²。     

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.     

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.     

CMOS衬底调制阈值调整型RF-DC整流器

基于CMOS交叉耦合桥式射频整流器结构,在MOS整流管的栅极与衬底之间引入耦合电容,利用衬底调制效应动态调整MOS整流管的阈值电压,从而提高射频整流器的输出电压,减小稳定时间。对整流器工作原理进行了分析,对电路进行了仿真。结果表明,改进后的CMOS交叉耦合桥式整流器在输入功率为－16 dBm@900 MHz时,输出电压为1.48 V,输出电压和稳定时间分别比传统电路提高了13 mV和22 μs。     

超高频无源电子标签芯片的模拟电路设计

电子标签芯片是无线射频识别(RFID)技术的核心,其模拟电路的设计十分关键。基于ISO/IEC18000-6C标准,以设计出符合标准的标签芯片为设计目标,超高频(UHF)无源电子标签芯片模拟电路被提出。它分为电源产生电路、调制解调电路以及上电复位模块等模块。设计结果表明,设计的电路具有很高的整流效率,满足了设计需求。     

声表面波射频识别无源电子标签

简述声表面波射频识别无源标签的原理与特点,介绍了434 MHz和915 MHz标签的试验结果:工作频率915 MHz、434 MHz,码容量>1 000,读写距离0.5~5 m。讨论了声表面波标签研究过程中的一些技术关键。     

UHF RFID无源标签的芯片供电机理

介绍了UHF RFID无源标签的供电特点,即采用无线功率传输供电,或利用片上储能电容充放电实现对芯片电路供电。同时为保证通信需求,应该做到充电与放电供需平衡,可取的设计是将标签所接收的射频能量大部分用于浮充供电;为集中更多能量用于浮充供电,应当尽量减少射频能量的其它应用消耗,包括接收时段的解调解码、应答时段的调制和发送。     

高频开关整流器的进展

介绍高频开关型整流器（包括功率因数校正）的频率提高，电路性能改地及重量，体积减小的进展。     

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.     

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.     

Power efficient multi-stage CMOS rectifier design for UHF RFID tags

Power efficiency of a UHF rectifier circuit, which is part of long-range IC-based passive RFID tags, has become a serious bottleneck in implementing power-hungry intelligent sensors. This paper presents an analytical approach for multi-stage rectifiers, which provides design tradeoffs as well as a set of design rules to improve power efficiency of the rectifier. As an example, three-stage rectifiers are designed with ST 90 nm CMOS technology for optimized performance at both 10 and 22 m distances. When compared with existing results at the same level of output power, the proposed rectifiers show a 3× better performance in power efficiency (73%) and 55% reduction in power-up threshold with longer operating range.     

Low modulation index RF signal detection for a passive UHF RFID transponder

ower into voltage signal, the detection sensitivity is ensured over a wide power range with low power consumption of 8.6μW. The chip is implemented in UMC 0.18μm mix-mode CMOS technology, and the chip area is 0.06 mm2.     

阈值补偿型UHF RFID整流电路模型研究

对UHF RFID阈值补偿型整流电路中的电流和电压变化情况进行分析。通过采用将电流波形近似为三角形的方法,提出了阈值补偿型整流电路的模型。基于SMIC 0.18 μm工艺,设计了一种适用于UHF RFID标签的整流电路,用于对模型进行验证。结果表明,该模型能够较好地预测输出电压与功率转换效率(PCE),当输入电压在0.4~0.7 V变化时,输出电压的最大误差为2.6%,PCE的最大误差为2.2%。     

一种用于无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法

提出了一种可以在915MHz ISM频带下工作的、符合ISO/IEC 18000-6B标准的无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法.该UHF RFID应答器具有复数阻抗并从射频电磁场接收能量.该阻抗匹配方法利用天线的寄生电感,通过调整反向散射电路的电容来改变匹配网络的容抗,从而实现ASK调制.而且,该阻抗匹配方法在阅读器、天线与应答器之间达到了最大的功率传输.采用该阻抗匹配方法的应答器芯片通过支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,经测试其工作距离约为4m.     

一种用于无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法

提出了一种可以在915MHz ISM频带下工作的、符合ISO/IEC 18000-6B标准的无源UHF RFID应答器的阻抗匹配方法.该UHF RFID应答器具有复数阻抗并从射频电磁场接收能量.该阻抗匹配方法利用天线的寄生电感,通过调整反向散射电路的电容来改变匹配网络的容抗,从而实现ASK调制.而且,该阻抗匹配方法在阅读器、天线与应答器之间达到了最大的功率传输.采用该阻抗匹配方法的应答器芯片通过支持肖特基二极管和EEPROM的Chartered 0.35μm 2P4M CMOS工艺进行流片,经测试其工作距离约为4m.     

无源超高频射频识别标签中浅调制信号的检测

In a typical RFID system the reader transmits modulated RF power to provide both data and energy for the passive transponder. Low modulation index RF energy is preferable for an adequate tag power supply and increase in communication range but gives rise to difficulties for near-field conventional demodulation. Therefore, a novel ASK demodulator for minimum 20% modulation index RF signal detection over a range of 23 dB is presented. Thanks to the proposed innovative divisional linear conversion from the power into voltage signal, the detection sensitivity is ensured over a wide power range with low power consumption of 8.6 μW. The chip is implemented in UMC 0.18μm mix-mode CMOS technology, and the chip area is 0.06 mm^2.     

用于超高频RFID电子标签的高稳定低压低功耗振荡器的设计

稳定性、低功耗振荡器是超高频RFID芯片设计所关心的问题,设计了能够依据片内RC常数来调节频率的新型振荡器,提高了输出频率的准确性和稳定性,同时满足低压低功耗要求.基于SMIC 0.18 μm Mixed Signal 模型库对电路进行了仿真,工作电压为1.4 V,输出频率1.92 MHz,振荡器的频率偏差不超过2%,消耗的总功耗约为2 μW.