當前,隨著5G時代的即將來臨和物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,NFC技術在各個領域得到了迅速發(fā)展,其中的應用之一就是將NFC技術和傳感器技術相結合,實現(xiàn)對一些常見物理量的監(jiān)測。電阻式傳感器便是此類傳感器之一。本文設計了基于NFC的電阻式傳感器接口讀出電路。針對NFC電路的成本、功耗等約束,完成了符合ISO14443協(xié)議標準的13.56MHz無源標簽芯片模擬前端電路和電阻式傳感器讀出電路設計。為了給標簽芯片提供參考電壓,設計了低功耗低溫漂的基準電路,該電路由納安電流基準電路,BJT管和PTAT電壓組成,該電路避免了電阻的使用,僅僅包含MOS管和一個BJT管。在SMIC 0.18μm工藝下的仿真結果表明,該帶隙基準電路可以產生0.5V的基準電壓,功耗為120nW,溫度系數(shù)為72ppm/℃為了給芯片的數(shù)字基帶提供連續(xù)而穩(wěn)定的時鐘,采用了基于鎖相環(huán)的時鐘電路,該電路可以產生連續(xù)的13.56MHz時鐘信號,并且時鐘偏差為115KHz,功耗為5.6μW。為了實現(xiàn)對輸入射頻信號的高效整流,采用了閾值補償?shù)腘MOS和PMOS柵極交叉耦合整流電路,在輸入電壓為3V、13.56MHz,負載為100KΩ時,得到的輸出電壓...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究內容與貢獻
    1.4 論文組織結構
第二章 13.56MHz的 NFC系統(tǒng)原理
    2.1 射頻識別的系統(tǒng)架構原理
    2.2 NFC標簽芯片模擬前端的系統(tǒng)架構
    2.3 ISO14443 協(xié)議
    2.4 小結
第三章 亞閾值低功耗帶隙基準
    3.1 帶隙基準方案的對比分析
        3.1.1 BJT管帶隙基準
        3.1.2 MOS管帶隙基準
    3.2 低壓低功耗的帶隙基準設計
        3.2.1 電路原理分析和設計
        3.2.2 仿真的結果
    3.3 小結
第四章 時鐘電路的設計
    4.1 時鐘電路的設計要求
    4.2 鎖相環(huán)結構的時鐘電路
        4.2.1 時鐘電路的原理
        4.2.2 電荷泵鎖相環(huán)
    4.3 時鐘提取電路設計
        4.3.1 工作原理
        4.3.2 仿真結果
    4.4 鑒頻鑒相器設計
    4.5 壓控振蕩器的設計
        4.5.1 壓控振蕩器的原理
        4.5.2 壓控振蕩器的性能指標
        4.5.3 壓控振蕩器設計方案的對比分析
        4.5.4 本文所采用的VCO
        4.5.5 仿真結果
    4.6 電荷泵電路設計
        4.6.1 電荷泵電路設計方案的對比分析
        4.6.2 源極開關電荷泵
    4.7 低通濾波器的設計
    4.8 鎖相環(huán)使能電路設計
    4.9 時鐘電路的整體仿真結果
    4.10 小結
第五章 標簽模擬前端的其他電路設計
    5.1 穩(wěn)壓電路的設計
        5.1.1 穩(wěn)壓電路的基本原理
        5.1.2 仿真結果
    5.2 整流電路的設計
    5.3 上電復位電路的設計
    5.4 解調電路和調制電路的設計
        5.4.1 解調電路的設計
        5.4.2 調制電路的設計
    5.5 小結
第六章 電阻傳感器讀出電路的設計
    6.1 讀出電路的簡介和分析
    6.2 基于環(huán)路鎖定振蕩器的接口電路設計
        6.2.1 電路原理分析
        6.2.2 誤差來源和解決方法
        6.2.3 電路的具體實現(xiàn)
    6.3 仿真結果
        6.3.1 傳感器電路的仿真結果
        6.3.2 NFC模擬前端電路的整體仿真
    6.4 小結
第七章 總結與展望
    7.1 工作總結
    7.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3840821