本文關(guān)鍵詞：面向無源RFID標(biāo)簽芯片的非易失存儲(chǔ)器IP核關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：作為二十一世紀(jì)十大重要技術(shù)之一的RFID技術(shù)得到了各個(gè)國家許多高科技企業(yè)、科研院所和科研單位的關(guān)注。非易失性存儲(chǔ)器在無源RFID標(biāo)簽芯片中是不可或缺的主要模塊,由于受到成本和功耗的嚴(yán)格限制,對于可與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容的非易失性存儲(chǔ)器的研究伴隨著RFID技術(shù)的發(fā)展如雨后春筍般席卷而來,時(shí)至今日,超低功耗、高可靠性、小面積的非易失性存儲(chǔ)器仍然是人們研究的熱點(diǎn)。本文致力于設(shè)計(jì)一款軍用無源射頻識別標(biāo)簽芯片中的超低功耗非易失性存儲(chǔ)器IP核,通過對其應(yīng)用背景的研究發(fā)現(xiàn),該項(xiàng)目具有很好的應(yīng)用前景和重大的研究意義。本文采取由頂層到底層的設(shè)計(jì)思路,首先為了盡可能的降低功耗,在設(shè)計(jì)IP核系統(tǒng)架構(gòu)時(shí)應(yīng)用了字線分割技術(shù);在設(shè)計(jì)內(nèi)核存儲(chǔ)單元時(shí)論證了EEPROM和FLASH結(jié)構(gòu)難以滿足無源RFID標(biāo)簽芯片在功耗和成本方面要求的原因,完成了單層多晶硅浮柵的非易失存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì);本文對存儲(chǔ)器外圍電路中的關(guān)鍵模塊做了詳盡分析,提出一種新的電壓切換方案,解決了傳統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換過程中高壓受到負(fù)載電容變化影響較嚴(yán)重的問題;優(yōu)化設(shè)計(jì)了高壓切換電路,使其功耗降為傳統(tǒng)的切換電路的1/108;提出一種新型的電荷泵結(jié)構(gòu),可以有效地提高電荷泵的使用壽命,而且其本征功耗可以控制在489.8n W,其電壓轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到90.28%;應(yīng)用Bootstrap技術(shù)作為時(shí)鐘電壓切換的方案,其功耗為傳統(tǒng)電路的1/7,產(chǎn)生的毛刺也降低了10倍;本文采用一種可校準(zhǔn)的高壓穩(wěn)壓電路,能夠有效保證流片后產(chǎn)生的高壓的準(zhǔn)確性;引用SRAM存儲(chǔ)器擦寫數(shù)據(jù)的原理設(shè)計(jì)了一個(gè)高可靠性的高壓標(biāo)志位產(chǎn)生電路;設(shè)計(jì)了一個(gè)小面積、低功耗的LDO電路,其線性調(diào)整率低至0.03388%,最低電壓差小至0.019251V,溫度系數(shù)小至11.786ppm;提出一種新的靈敏放大器結(jié)構(gòu),在一個(gè)讀取周期中其平均功耗低至39.9n W,可以有效分辨30n A差別的電流信號,在對比的幾個(gè)結(jié)構(gòu)中它的讀取延時(shí)和功耗受位線電容的影響最小,功耗受電源電壓波動(dòng)影響最小,并且該結(jié)構(gòu)電路對工藝角的變化也不敏感,具有較高的可靠性,可以勝任在軍用無源RFID標(biāo)簽芯片中的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.44;TP333

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