一种面向无源RFID的新型高精度温度传感器

针对目前超低功耗温度传感器误差大的问题,运用由精确比例电流源偏置的寄生衬底PNP晶体管,采用0.18 μm混合信号工艺设计了一种可集成于无源RFID标签的新型高精度温度传感器。传感器核心电路产生与绝对温度成正比的电压信号,通过新型开关电容积分器进行放大,并由改进的12位超低功耗逐次逼近模数转换器完成数字量化。仿真结果表明,单次温度转换时间为4.25 ms;在1.8 V工作电压下,平均电流为17.5 μA;在－37 ℃~91 ℃范围内,温度误差为 －0.1 ℃~0.43 ℃。     

面向植入式射频识别的超低功耗温度传感器

针对应用于动物体温检测的植入式射频识别标签(RFID),设计了一种超低功耗的温度传感器。采用差分延时线结构和差分型电压电流转换器,增大了时间随温度的变化率,提高了温度传感器的分辨率和精度。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,采用Cadence SpectreVerilog进行仿真。结果表明,在TT、FF和SS工艺角下,当温度范围为35 ℃~45 ℃时,温度传感器的分辨率为0.03 ℃/LSB,误差为±0.2 ℃,功耗为600 nW,测温时间为1 ms。该温度传感器满足应用于动物体温检测的植入式RFID的要求。     

一种高精度BJT温度传感器的设计

基于CMOS工艺,提出并实现了一种高精度的基于双极晶体管(BJT)的温度传感器,其由模拟前端和放缩式模数转换器(Zoom ADC)构成.模拟前端由偏置电路、感温电路和数字控制电路构成.其中,在偏置电路中加入了斩波器(Chopper), 并用低通滤波器滤除其纹波,降低了电路的噪声,提升了感温精度。为实现对模拟前端输出结果...     

面向RFID标签的COMS低功耗温度传感器设计

为了最大限度地提高无线射频识别（RFID）标签的操作距离,提出了一种集成于RFID标签芯片的超低功耗高精度CMOS温度传感器。传统的温度传感器主要采用带隙电路和ADC,而此类设计会消耗大量能量导致传感器功耗较高。提出传感器电路由新型数字环形振荡器,分频器,多路复用器和10位的数字计数器组成,温度转换成数字输出是在一个采样周期期间通获得过计数振荡器的时钟边缘数量得以实现。并且为了将温度灵敏度和动态范围最大化,使用的电源电压为0.3 v。振荡器的频率可以通过电容器组和堆叠晶体管进行数字修正。由于运用了阈值电压的温度依赖关系和MOS晶体管的载流子迁移率,因此与传统温度传感器相比,提出传感器的实现更加简单。通过0.18μm CMOS测试芯片获得的测量数据表明,提出的温度传感器分辨率为0.4°C/LSB,10位数字输出,校准后的可测量温度范围从-20°C到 95°C。采样频率为10Hz时,提出的传感器的功耗仅为92nW。     

一种高精度低功耗数字温度传感器

提出了一种高精度低功耗数字温度传感器。采用内部寄生PNP管进行感温。设计了一种14位高精度Σ-Δ ADC,将前端感温单元输入的与温度相关的电压信号转换为数字信号,在数字域尺度变换,并最终输出。与使用传统逐次逼近型SAR ADC内核的温度传感器相比,提出的数字温度传感器具有更低的功耗。该传感器采用0.18 μm CMOS工艺设计并流片。测试结果表明,测温精度为±0.7 ℃(-55 ℃~125 ℃),芯片面积为1.2 mm²。     

集成温度传感器的无源超高频标签芯片设计

设计了一种集成温度传感器的无源超高频射频识别(UHF RFID)标签芯片。通过采用阈值补偿及分级供电的方式,有效的提高了能量转化电路的效率;通过采用正负两种温度系数电流求和的电路结构,得到近似零温度系数的参考电流。采用固定频率时钟驱动的计数器对源自振荡周期随温度变化时钟的信号采样计数的方式计算测量环境温度,由于两个振荡器电路完全对称,从而避免了工艺因素的影响。芯片在TSMC 0.18μm Mix-signal/RFCMOS工艺进行流片,测试结果显示,芯片最远识读距离达到7.5米,在-40℃~+55℃温度范围内,温度测量误差最大不超过2℃。     

RFID技术及其在温度传感器方面的应用

基于历史发展现状简要介绍RFID技术概念、组成、主要特点及技术局限,同时通过总结搜索的国内外相关资料论述了RFID技术在温度传感器方面的应用（包括学术研究和商业化）、目前的种类和所能达到的特性,从而提出RFID温度传感器发展需要解决的若干问题.     

基于0.18μm 标准CMOS工艺的嵌入双精度温度传感器的无源超高频RFID标签芯片

文章提出了一种符合EPC Gen-2协议嵌入双精度温度传感器的无源超高频RFID电子标签芯片。设计了一种采用双精度工作模式的新型温度传感器,它能够在满足传感器精度要求的条件下缩短传感时间和降低标签芯片的功耗。标签芯片集成了一个全MOS管构成的射频整流器和一个单多晶硅栅标准CMOS的非易失性存储器。采用0.18μm标准CMOS工艺集成实现了无源超高频RFID电子标签芯片。芯片面积为1mm2,片上非易失性存储器容量为192bit。芯片被压焊到PCB天线上实现了一个完整的标签。当温度传感器关闭/启动时,电子标签的灵敏度为-10.7dBm/-8.4dBm。电子标签达到的最大读/传感距离为4m/3.1m @2W EIRP。在5℃至15℃（-30℃至50℃）的温度范围内,传感器的误差为-0.6℃/0.5℃(-1.0℃/1.2℃)。在高（低）精度模式下,温度传感器的精度为0.01℃(0.18℃)。     

一种有源RFID标签的简单功率控制算法

有源电子标签具有传输距离远、数据处理能力较强等特点。因此,远距离RFID系统被用于集装箱扫描和冷链物流等场合。但是有源标签一般以恒定功率工作,会导致电能的不必要消耗。针对该问题,提出一种有源标签的分布式功率控制算法,通过运用matlab对算法进行仿真分析,结果表明该算法能明显降低有源电子标签的功耗从而延长标签使用寿命。所以随着物联网技术的高速发展,该算法具有一定的商业应用价值。     

一种利用有源RFID标签的室内定位机制

目前,现有的定位技术不能完全满足室内定位感知的要求,但随着RFID(射频识别)技术的成熟,低成本建设室内定位系统这一问题有望得到解决。从定位算法和参考标签两个角度,对采用RFID技术解决室内定位问题进行了讨论。在现有的室内定位技术中,LANDMARC系统通过引入参考标签,可以减少需要使用的RFID读写器数量,并根据不同标签之间的残差加权算法,可以获得较高的定位精度。本文在分析了LANDMARC系统的基础上,提出了一种新机制解决了它潜在的问题,并证明了该机制在提高定位精度上确实有效。     

集成温度传感器的超高频无源电子标签芯片设计

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路设计思路,针对900MHz超高频EPC Class0协议,采用多电压设计思想提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化、存储器四部分.采用Chartered0.35μm CMOS工艺库仿真.芯片工作电流15.4μA(不包括存储器),温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在-10~120℃范围内为±2℃.     

一种可应用于无源RFID的新型CMOS温度传感器设计

针对无源RFID低功耗的应用需求,基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了一种低功耗CMOS温度传感器。该传感器首先基于双晶体管电路将温度信号转换为与之成正比的电压信号,并进一步转换为电流信号,然后通过振荡器电路转换为频率信号,最终经计数器后转换为与温度对应的二进制数字信号输出。仿真结果表明,在-20～100℃范围内传感器具有良好的线性度和温度精度,且传感器总功耗仅为1.05μW,可满足无源RFID领域应用需求。     

印制电路市场新领域：RFID标签

叙述了RFID技术及其应用,其中包含了与印制板的关系,RFID将会成为印制板新市场。     

基于EPC Class0协议超高频温度传感器无源电子标签

提出了实现具有温度传感功能的RFID无源标签芯片电路的设计思路,结合900MHz超高频EPC Class0协议,提出电子标签结构及参考电路,包括射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化和存储器四部分组成。采用Chartered0.35μm CMOS工艺流片、测试。温度量化采用一个低功耗8位逐次逼近模数转化器实现,输出温度量化误差在0～90℃范围内为±2℃。芯片测试工作电流20.7μA(不包含存储器)。     

一种用于射频标签的新型低压低功耗ASK解调器

设计了一种应用于无源RFID(射频识别)标签的ASK解调器。该解调器采用边沿检测技术,能够恢复调制深度很浅的ASK信号。电路结构简单,易于调节,可适用于不同的协议,并且具有低电压低功耗的特点。电路采用0.18μm CMOS工艺设计。仿真结果表明,该解调器可以工作在1 V电源电压下,静态功耗为0.5μW,可正确解调出的包络信号其高低电平之差最小为70mV;当包络信号的高低电平转换时间小于0.1μs时,电路可检测出的最小信号脉宽为2.5μs。     

基于传感器网络的超级RFID系统

本文综合RF ID和无线传感器网络技术,提出了一种基于传感器网络的超级RF ID系统,介绍了该系统的组成与体系结构,该系统对Savant的新要求。指出RF ID技术与传感器网络融技术的融合可能是一个新的发展趋势。     

双极化无芯片RFID金属裂纹传感器

为检测金属结构中裂纹的宽度及方向,提高检测的灵敏度和可靠性,设计了一种基于频率信号的双极化无芯片RFID传感器。在2.2~6.2 GHz频率范围内进行四频带分段设计,传感器为圆盘及双模圆盘多微带谐振器结构,利用HFSS软件对传感器进行结构优化与性能仿真。结果表明,传感器在x极化和y极化方向激励下,分别产生两组四位谐振。金属裂纹的方向根据谐振频率偏移方向判断,两种极化方式共产生八位谐振偏移信息供判定,可实现对0°、45°、90°、135°方向裂纹的准确识别;对各方向上裂纹宽度与传感器谐振频率偏移量进行拟合,两者间呈现良好的线性关系,且通过极化复用大幅提高了传感器的灵敏度,分辨率可达亚毫米级,在各个方向上灵敏度分别为40.71 MHz/0.1 mm、11.28 MHz/0.1 mm、26.04 MHz/0.1 mm、15.19 MHz/0.1 mm。制作了传感器实物并进行实验测试。设计的RFID传感器具有无源、低成本、灵敏度高的特点,在结构健康监测中具有应用潜力。     

RFID电子标签A型卡的防碰撞模块方案

本文介绍了A型RFID电子标签防碰撞的工作原理,设计了一种具有防碰撞功能控制逻辑的VLSI结构,并用VHDL语言进行了仿真,用0.35μm的CMOS单元库综合后,电路规模5000门左右.目前,已成功应用于电子防伪标签实际项目中.