EPC RFID标签芯片OSC频率校准方法及OSC电路

为解决EPC振荡器的性能差和功耗高的问题,介绍一种EPC C1G2无源RFID电子标签芯片OSC的频率校准方法。基于伪锁相环的理论,利用UHF RFID阅读器下发指令帧头的特定字符作为时间基准,校准RFID标签芯片振荡器的工作频率,将振荡器的频率调整到目标频率,克服因半导体工艺误差引起的振荡器频率偏差,满足UHF RFID标签对振荡器频率偏差的要求。实验结果表明,芯片只需在出厂前进行一次频率校准,并把校准参数存储在芯片的非挥发存储器中,之后在芯片上电时只需从存储器中读取相应的频率校准参数进行设置,而无需再次校准。

基于国标超高频标签芯片数字基带部分的设计

在RFID技术不断发展和应用领域不断扩大的背景下,低成本、低功耗是标签芯片设计的重中之重。本文设计了一款数字基带,符合国家标准GB/T 29768的要求,具有低功耗、面积小的特点。该设计采用多时钟域设计、操作数隔离、电路复用等低功耗技术。并且使用Modelsim进行功能验证,验证结果符合预期。采用GSMC 0.13μm工艺,经过逻辑综合和功耗分析,数字基带功耗为2.63μW,布局布线后面积为0.045mm2,满足设计需求。

RFID标签芯片的最新研究进展

射频识别(RFID)系统是一种具有广泛应用前景的自动识别系统。近年来,射频识别技术以快速增长趋势在供应链、门禁、公交系统、行李跟踪等领域获得了广泛的应用。文章详细论述了不同频段RFID标签芯片的最新研究进展,对标签芯片的核心模块射频模拟前端、数字控制器、存储器的研究及发展趋势进行了分析。最后,讨论了标签芯片的发展方向。

一种UHF无源RFID标签芯片阻抗测试方法研究

提出一种用于UHF无源RFID标签芯片阻抗测试的新方法。利用ADS仿真软件对测试原理进行了仿真并实际制作了测试板。利用设计的测试板对NXP_XM芯片和Impinj_Monza4芯片进行了测试,分析了误差产生的原因,最终测试结果符合预期效果。

高频RFID标签芯片解调电路的设计

给出了高频RFID标签芯片解调电路的设计。设计工艺采用中芯国际(SMIC)2P3M0.35μm混合信号CMOS技术,并给出了spectre仿真环境下的仿真结果。晶体管级仿真和版图后仿真结果表明所设计电路满足高频RFID标签芯片解调要求。

一种全新的无源超高频标签芯片架构设计

为降低标签芯片功耗和提高无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的识读距离,提出了一种全新的UHF RFID标签芯片架构.基于该架构设计的芯片能够根据读写器发送的命令,自动同步提取解码时钟用于命令解析,同时,能够根据启动盘点周期的query命令中的TRcal的长度以及DR值,生成满足反向散射频率要求的时钟.生成的反向散射时钟频率与制造工艺及芯片工作环境无关,工作中无需校准.相比传统的基于高频率采样时钟的结构,该设计架构不需要产生全局的用于采样数据的高频时钟,以及为自适应调整反向散射频率而在基带所作的复杂的分频,因此具有电路规模小、整体功耗低的优点.采用TSMC 0.18μm mixed signal工艺下的库文件进行仿真以及最终流片,仿真以及测试结果表明,基于该架构的芯片电路在完成相同功能的前提下,电路的整体规模是传统结构的90%,功耗是传统结构的70%.

无源RFID标签芯片灵敏度测试方法研究

提出一种测试UHF频段无源RFID标签芯片灵敏度的方法。该方法依据矢量网络分析仪和标签测试仪接口特性阻抗相同的特性,利用矢量网络分析仪测试标签芯片的反射系数,然后通过标签测试仪测试芯片和仪器接口的匹配损耗,进而计算标签芯片的灵敏度。利用该方法对NXP_G2XM芯片和Impinj_Monza3芯片在800～1 000MHz频段内灵敏度进行测试,并将测试结果与datasheet进行对照,分析误差产生的原因,最终证明此方法的准确性。该测试方法采用常规仪器对800～1 000MHz频段内灵敏度进行测试,有重要实际意义。

无源超高频RFID标签芯片的超低功耗数字基带电路的设计与实现

依据EPCC1G2协议设计了一种用于无源UHF射频识别RFID标签芯片的数字基带电路，在完成协议规定功能的前提下实现了系统的低功耗。通过引入系统时钟规划、状态优化编码、全局钟控、异步计数器、门级功耗优化与操作数隔离等多种低功耗技术，设计最终功耗为13．81μW。为更好地实现系统的防冲突，采用了一种基于振荡器采样的真实随机数产生器，整个随机数产生电路功耗控制在21μW以内。设计采用Chartered0．18μm 艺实现，数字电路面积为482μm×480μm，芯片测试结果与仿真结果基本符合。

一种低功耗高频RFID标签芯片基带控制器

设计了一款应用于高频射频识别标签芯片的基带控制器。该基带控制器符合ISO15693标准协议,满足无源射频识别标签的低成本、低功耗的需求。详细论述了解码电路、命令响应模块及状态机、数据组织模块等关键电路的设计。芯片采用中芯国际0.35μm2P3M嵌入式EEPROM的混合信号CMOS工艺实现,基带控制器的Core面积仅为0.23mm2,功耗低至66.8μW。

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℃。

超高频无源标签芯片测试方法研究

目的是完成超高频无源标签芯片测试中的步骤、条件、影响因素和注意事项的标准化工作,为相关标准引入国军标的决策提供支撑。通过调研国内超高频无源标签芯片的需求和研制现状,汇总分析目前国军标中标签芯片的性能评价试验要求。会同国内主要的标签芯片设计厂家研究标签芯片性能的测试方法,进而形成了《超高频无源标签芯片测试方法(草案)》的标准文本,并基于此标准草案组织了国内首次超高频无源标签芯片的比对测试。测试结果表明,目前国内自主研制的超高频无源标签芯片读灵敏度在高低温条件下可以做到小于-13dBm,写灵敏度小于-11dBm,最大工作功率大于20dBm,与国际主流芯片的指标仍存在提高的空间。通过对测试结果的分析,认为制定的测试方法基本可以全面反映芯片的性能,可以作为一种标准方法加以固化,供设计、生产、应用单位加以使用。

无源高频RFID标签芯片电源产生电路

无源RFID标签芯片的能量来自读写器发射的射频能量。针对符合ISO/IEC15693标准的无源高频(13.56 MHz)RFID标签芯片,对NMOS栅交叉连接整流电路结构进行了研究与设计,实现的NMOS栅交叉连接整流电路的能量转换效率为34.46%,并设计一种低成本、低功耗的芯片工作电源产生电路,设计工艺采用SMIC 0.35μm 2P3M CMOS EEPROM工艺。最后,给出了芯片的测试结果。测试结果显示:所设计的电源产生电路能够很好地工作在ISO15693标准定义的最小磁场Hmin(150 mA/m)和最大磁场Hmax(5 A/m)之间。

超高频RFID标签芯片射频电路的分析与测试(英文)

提出了一种应用于超高频(Ultra high frequency,UHF)射频识别(Radio frequency identification,RFID)标签芯片的射频测试技术。针对UHF RFID标签芯片射频电路的特殊工作方式,该技术可对芯片的输入阻抗和灵敏度进行准确测量,并同时完成芯片功能验证。与传统的RFID标签芯片射频测试技术相比,文中的方案利用商用阅读器和可调衰减器代替了高端或RFID专用测试设备,因此极大降低了测试成本。利用该测试方案,对已开发的UHF RFID标签芯片进行了测试与验证,并利用测试结果完成了折叠偶极子天线设计以实现芯片与天线之间的阻抗匹配。将芯片与天线组装成无源标签,其灵敏度可达-10.5 dBm。实验结果证明了该方案的正确性。

基于ISO 15693标准RFID标签芯片PPM解码电路的设计

提出了一种基于ISO/IEC 15693标准PPM编码的识别及其解码电路的设计。详细分析了PPM编码的帧结构,说明了脉冲编号的解码方案以及电路的实现原理,最终给出电路的仿真测试结果。该电路具有解码思想简单、硬件资源利用率低、抗干扰性强等特点,并已成功应用于基于ISO/IEC 15693标准的RFID标签芯片的项目中。

富士通半导体推出带9KB FRAM的新型高频RFID标签芯片

富士通半导体(上海)有限公司近日宣布推出其FerVID家族用于RFID标签的一款新的芯片——MB89R112。该芯片用于高频RFID标签,并带9KB的FRAM内存。FerVID家族产品使用铁电存储器(FRAM),具有写入速度快,高频可重写,耐辐射,低功耗操作等特点。

电子标签芯片数字电路系统研究与实现

电子标签芯片属于一个小规模但是结构相对复杂的运行系统,研究设计RFID电子标签芯片和各种有关联的数模混合集成电路设计技术有着十分重要的理论以及实践性意义,有着广大的市场前景。射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术在现如今属于使用范围最广的非接触性自动目标识别技术,具有非接触、读写方便、速度快以及安全性高的特点,被广泛的使用在物流管理、商品营销管理以及产品的生产管理等各个方面。现如今我国的RFID技术还不够成熟,研究设计RFID电子标签芯片以及有关的数模混合集成电路设计技术有着十分重要的理论意义以及实际价值。文中简单分析了射频设别技术的一般工作原理以及其中的内部组成模式。

用于125kHz RFID标签芯片的低功耗射频模拟接口

设计了一种用于125 kHz射频识别(RFID)标签芯片的射频模拟接口。通过在NMOSFET栅交叉型整流电路中加入过压保护电路,可在5 ms内将整流电压稳定在6.5 V,发送数据期间自动切断静态电流回路,解决了整流电路额外损耗能量的问题;数据收发采用接收幅移键控(ASK)信号、发送频移键控(FSK)信号的模式,提高了标签芯片的有效读写距离;为解决FSK频率不准导致的误码问题,在电路内部预留了调频(FM)端口,实现了芯片的FSK谐振频率精准可控。仿真结果表明,芯片完成一次读写操作供电电压下降50%,整体功耗342μW,可将数据1和0分别转换成频率为123.5 kHz和136.9 kHz的FSK信号。基于SMIC 0.35μm EEPROM工艺进行了流片验证,模拟电路版图面积为0.34 mm^(2),测试结果表明,芯片可解调125 kHz ASK载波信号,可将数据识别码准确无误地发送给读写器,最长读写距离为9 cm。其低功耗、远距离读写的特性非常适合用于植入式动物标签。

用于UHF RFID标签芯片的时钟源电路设计

设计了一种用于UHF RFID标签芯片的低功耗时钟源电路。该时钟源电路采用弛豫振荡器结构,振荡周期由电阻和电容定义。振荡器工作在电源电压1V,偏置电流100nA时,功耗为0.9μW,工作温度范围为-20℃~80℃,频率偏离1.92 MHz小于3%,电路设计符合UHF RFID标签系统要求。

一种用于电子标签芯片的基准电压源电路

文章分析了射频电子标签芯片电源的特点,根据电源低电压和低成本要求,讨论了传统的带隙基准源和全CMOS的基准电压源电路方案,设计并实现了一种适合电子标签芯片应用的全CMOS的基准电压源电路。该电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,电源电压范围为1~5 V,电源敏感度为1~3%/V,输出电压的温度特性为3~20.7 ppm/℃,符合射频电子标签的设计要求。

一种无源RFID标签芯片的混合验证平台设计

无源RFID标签芯片需要通过电感耦合等方式从空间射频场中获取能量才能正常工作。因此在标签芯片设计、验证过程中必须构建一个射频天线测试模型来模拟其正常工作条件。针对一款13.56 MHz无源RFID标签芯片电路,充分利用射频天线测试模型,提出了一种应用于无源RFID标签芯片的数模混合验证平台设计。利用该平台可以完成芯片从前端到后端设计的验证,缩短RFID标签芯片的设计开发周期,提高设计的成功率。