本發(fā)明涉及無源非接觸類卡的電源管理領(lǐng)域，特別是涉及一種用于無源非接觸類卡電源管理模塊的場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路。

背景技術(shù)：

無源非接觸類卡(以下簡(jiǎn)稱“卡片”)的電源是由讀卡器發(fā)送的電磁場(chǎng)提供的，讀卡器即使在接收時(shí)，也會(huì)發(fā)送一個(gè)恒定幅度的載波，從而給卡片提供運(yùn)行所需的能量?？ㄆㄟ^改變天線端的負(fù)載，從而影響空間中的載波，在讀卡器發(fā)送的恒定幅度的載波上造成一定頻率的凹坑，來發(fā)送數(shù)據(jù)。所以讀卡器會(huì)一直檢測(cè)載波上是否有幅度按一定頻率變化的信號(hào)，有的話，就會(huì)認(rèn)為是卡片發(fā)送的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行解調(diào)。

由于卡片運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)不同的操作有不同的功耗，不同的功耗從天線端看，就相當(dāng)于不同的負(fù)載，所以也會(huì)造成載波的變化，引起讀卡器的誤解調(diào)。另外，一般電路的工作時(shí)都是固定電壓，所以功耗變化體現(xiàn)為消耗電流的變化。

如何充分利用讀卡器發(fā)送的能量，并且不引起讀卡器的誤解調(diào)就是本發(fā)明所要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路，能夠充分利用讀卡器發(fā)送的能量，并且不引起讀卡器的誤解調(diào)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路，包括：

一天線，分別與該天線相連接的一泄放管和一恒流源；

一邏輯電路，該邏輯電路的輸入端與所述泄放管的輸出端相連接，該邏輯電路的輸出端與所述恒流源的輸入端相連接；

所述泄放管通過電流形式泄放掉天線接收到的能量減去恒流源所消耗能量后的多余能量，并且輸出表示泄放電流大小的電流指示標(biāo)志信號(hào)；

所述邏輯電路接收到電流指示標(biāo)志信號(hào)后，按一定的周期統(tǒng)計(jì)該電流指示標(biāo)志信號(hào)，此周期稱為“統(tǒng)計(jì)周期”；然后按另外的一個(gè)周期調(diào)整所述恒流源的大小，此周期稱為“調(diào)整周期”，且調(diào)整周期大于等于統(tǒng)計(jì)周期；所述統(tǒng)計(jì)周期和調(diào)整周期可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景分別調(diào)整設(shè)置。

所述統(tǒng)計(jì)周期和調(diào)整周期可以分別設(shè)置，其設(shè)置策略如下：所述調(diào)整周期設(shè)置的值要盡可能短，但不能短到反映到載波上以至于讓讀卡器誤認(rèn)為是一個(gè)調(diào)制信號(hào)；而統(tǒng)計(jì)周期的值應(yīng)設(shè)置成與應(yīng)用時(shí)場(chǎng)強(qiáng)的變化速率相匹配。

所述邏輯電路調(diào)整恒流源的策略如下：所述泄放管給出的電流指示標(biāo)志信號(hào)分為三檔，由第一閾值和第二閾值判決確定，分別表示電流大，電流中，電流小；邏輯電路在統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)對(duì)所述電流指示標(biāo)志信號(hào)做累計(jì)，當(dāng)收到電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流大時(shí)，累計(jì)值增加一個(gè)值，稱這個(gè)值為“向上步進(jìn)值”；當(dāng)收到電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流中時(shí)，累計(jì)值不變；當(dāng)收到電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流小時(shí)，累計(jì)值減小一個(gè)值，稱這個(gè)值為“向下步進(jìn)值”；然后在一個(gè)調(diào)整周期內(nèi)，比較最新統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的累計(jì)值，如果大于第 三閾值，則輸出控制信號(hào)使恒流源的電流值增加一檔；如果小于第四閾值，則輸出控制信號(hào)使恒流源的電流值減小一檔；如果在第三閾值與第四閾值之間，則不對(duì)恒流源的電流值做調(diào)整；其中，第三閾值大于第四閾值。

所述邏輯電路的使能受功能電路出的收發(fā)狀態(tài)標(biāo)志信號(hào)控制，當(dāng)該收發(fā)狀態(tài)標(biāo)志信號(hào)表示功能電路在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，則邏輯電路使能關(guān)閉，僅僅保持之前的狀態(tài)。

所述第一閾值，第二閾值，第三閾值，第四閾值，向上步進(jìn)值，向下步進(jìn)值都可以調(diào)整設(shè)置以獲得最優(yōu)性能。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：應(yīng)用本發(fā)明的無源非接觸類卡，可以在保證讀卡器不發(fā)生誤解調(diào)的前提下，自適應(yīng)地給卡片的功能電路提供盡可能多的工作電流，一般來講，電路的工作電流越大，其工作的性能就越好。這樣本發(fā)明就能讓卡片自適應(yīng)地在各種場(chǎng)強(qiáng)下，得到最佳的工作性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是所述場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1所示場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路與系統(tǒng)中其它功能電路的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1所示，所述場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路用一個(gè)恒流源作為負(fù)載連接到天線，由于恒流源工作時(shí)的電流是恒定的，所以從天線端看到的負(fù)載就是恒定的。由于天線接收到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度是不定的，有可能轉(zhuǎn)換后得到的電流大于恒流源的工作電流，所以就需要在恒流源一側(cè)端并聯(lián)一個(gè)泄放管泄放 多余的電路；當(dāng)天線接收電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換后得到的電流小于恒流源的工作電流時(shí)，還需要調(diào)整恒流源的工作電流，這部分控制就由邏輯電路完成。

結(jié)合圖2所示，無源非接觸類卡應(yīng)用系統(tǒng)中的功能電路都掛在恒流源下面，并且也并聯(lián)一個(gè)泄放管，泄放多余電流。在這種結(jié)構(gòu)下，只要保證功能電路消耗的電流小于恒流源工作時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，那么由于恒流源的阻隔，功能電路的功耗變化就不會(huì)反應(yīng)到天線上，也就不會(huì)引起載波上的變化。

為了讓功能電路能有更好的性能，就需要給功能電路更多的供電?；谝陨辖Y(jié)構(gòu)，功能電路的耗電不能超過恒流源的工作電流，所以恒流源的工作電流就應(yīng)該盡可能高，但又不能高于天線所能從電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換得到的最大電流。這就需要根據(jù)電磁場(chǎng)的大小來實(shí)時(shí)調(diào)整恒流源的工作電流。

所述場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路給出了完成上述調(diào)整功能的實(shí)現(xiàn)方案。首先，所述泄放管給出的電流指示標(biāo)志信號(hào)分為三檔，分別為：第一檔(表示電流大)，第二檔(表示電流中)，第三檔(表示電流小)，上述三檔由第一閾值和第二閾值劃分。當(dāng)泄放管給出的電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流大時(shí)，表示天線從電磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)換得到的電流還有比較大的富裕，所以恒流源的工作電流就可以往上調(diào)；當(dāng)泄放管給出的電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流小時(shí)，表示天線從電磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)換得到的電流幾乎用盡，由于未來時(shí)刻電磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化未知，為了保證恒流源的工作電流一定小于天線從電磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)換得到的電流，恒流源的工作電流就需要往下調(diào)；當(dāng)泄放管給出的電流指示標(biāo)志信號(hào)為電流中時(shí)，表示恒流源的工作電流與天線從電磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)換得到的電流正匹配， 所以不做調(diào)整。這里的第一閾值和第二閾值的值與恒流源的兩檔間對(duì)應(yīng)的工作電流差有關(guān)，恒流源的兩檔間對(duì)應(yīng)的工作電流的差值被稱為“工作電流步進(jìn)值”，比較合適的設(shè)置是第一閾值就等于工作電流步進(jìn)值，第二閾值約等于2倍的工作電流步進(jìn)值。這是因?yàn)楫?dāng)富裕的電流有2倍的工作電流步進(jìn)值時(shí)，那么把恒流源調(diào)高1檔從而讓恒流源的工作電流增加1檔就是安全的；如果富裕電流小于工作電流步進(jìn)值，那么說明現(xiàn)在的恒流源的工作電流與場(chǎng)強(qiáng)相比正好，但是由于未來場(chǎng)強(qiáng)大小的不確定性，為了確保能恒流源的工作電流始終小于天線從電磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)換得到的電流，有必要把恒流源的工作電流往下調(diào)整1檔。

所述泄放管給出的電流指示標(biāo)志信號(hào)是實(shí)時(shí)的，但恒流源的工作電流卻不能實(shí)時(shí)調(diào)整。這是因?yàn)槿绻麑?shí)時(shí)調(diào)整恒流源的工作電流的話，那么這個(gè)恒流源對(duì)天線來說就不是固定負(fù)載了，其電流變化就會(huì)反應(yīng)到天線上，從而引起載波的變化造成讀卡器的誤解調(diào)。所以就需要由一個(gè)邏輯電路去統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間長(zhǎng)度的電流指示標(biāo)志信號(hào)，然后按一定的周期調(diào)整恒流源的工作電流，這就是統(tǒng)計(jì)周期與調(diào)整周期的由來。統(tǒng)計(jì)周期的值應(yīng)設(shè)置成與應(yīng)用時(shí)場(chǎng)強(qiáng)的變化速率相匹配，如果應(yīng)用場(chǎng)景的場(chǎng)強(qiáng)變化比較快，那么統(tǒng)計(jì)周期相應(yīng)的也就比較短，反之，如果應(yīng)用場(chǎng)景的場(chǎng)強(qiáng)變化比較慢，那么統(tǒng)計(jì)周期相應(yīng)的也就比較長(zhǎng)。對(duì)于調(diào)整周期，調(diào)整周期越快，那么當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)變大時(shí)，就能越快地調(diào)整恒流源的工作電流，讓功能電路盡快工作在高性能狀態(tài)，基于這個(gè)原因，調(diào)整周期應(yīng)該盡可能短，但是也不能太短，免得引起載波的變化造成讀卡器的誤解調(diào)。

統(tǒng)計(jì)電流指示標(biāo)志信號(hào)是靠計(jì)算統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)電流指示標(biāo)志信號(hào)對(duì)應(yīng)的累計(jì)值來具體實(shí)施的。具體方案是：當(dāng)收到電流大的電流指示標(biāo)志信號(hào)時(shí)，累計(jì)值增加一個(gè)值，稱這個(gè)值為“向上步進(jìn)值”；當(dāng)收到電流中的電流指示標(biāo)志信號(hào)時(shí)，累計(jì)值不變；當(dāng)收到電流小的電流指示標(biāo)志信號(hào)時(shí)，累計(jì)值減小一個(gè)值，稱這個(gè)值為“向下步進(jìn)值”。在一個(gè)調(diào)整周期的最后，看最新統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的累計(jì)值，如果累計(jì)值大于第三閾值，那么就給出控制信號(hào)讓恒流源的電流值增一檔；如果小于第四閾值，那么就給出控制信號(hào)讓恒流源的電流值減一檔；如果在第三閾值與第四閾值之間，那么就不對(duì)恒流源的電流值做調(diào)整?！跋蛏喜竭M(jìn)值”和“向下步進(jìn)值”是為了彌補(bǔ)上述第一閾值和第二閾值的不準(zhǔn)確而設(shè)置的。由于第一閾值和第二閾值要在模擬電路實(shí)現(xiàn)的泄放管里設(shè)置，但由于模擬電路在生產(chǎn)時(shí)會(huì)受到工藝偏差影響，在工作時(shí)又容易受到環(huán)境噪聲干擾影響，所以并不能保證這兩個(gè)值的準(zhǔn)確性。當(dāng)?shù)谝婚撝担诙撝翟趯?shí)際芯片，實(shí)際的工作場(chǎng)景下不穩(wěn)定時(shí)，可以通過調(diào)整“向上步進(jìn)值”和“向下步進(jìn)值”來彌補(bǔ)。彌補(bǔ)方式是這樣的，如果第一閾值偏小，這就說明實(shí)際的電流值比預(yù)期表征出來的值更低，那么對(duì)累計(jì)器的累計(jì)值的影響就要加大，由于第一閾值給出電流小的電流指示標(biāo)志信號(hào)，這個(gè)電流小的電流指示標(biāo)志信號(hào)又是與“向下步進(jìn)值”相配合，所以當(dāng)?shù)谝婚撝灯r(shí)，就要增大“向下步進(jìn)值”；反之，如果第一閾值偏大，那么就要減小“向下步進(jìn)值”；同理，第二閾值給出電流大的電流指示標(biāo)志信號(hào)，這個(gè)電流大的電流指示標(biāo)志信號(hào)又是與“向上步進(jìn)值”相配合，所以當(dāng)?shù)诙撝灯髸r(shí)，就說明實(shí)際的電流值比預(yù)期表征出來的 值更高，那么對(duì)累計(jì)器的累計(jì)值的影響就要加大，就要增大“向上步進(jìn)值”；反之，如果第二閾值偏小，那么就要減小“向上步進(jìn)值”。第三閾值與第四閾值也能起到相似的作用，當(dāng)?shù)谝婚撝灯r(shí)，如果不增大“向下步進(jìn)值”，那么減小第四閾值也能起到類似的效果；同樣第二閾值偏大時(shí)，如果不增大“向上步進(jìn)值”，那么增大第三閾值也能起到類似的效果；增加第三閾值，第四閾值這兩個(gè)可設(shè)參數(shù)好處是多了一種調(diào)整手段。上述這些可設(shè)置參數(shù)為應(yīng)用所述場(chǎng)強(qiáng)自適應(yīng)電路更好地適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)景提供了手段。

另外，由于通信收發(fā)時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)會(huì)受到收發(fā)數(shù)據(jù)的影響，此時(shí)的電流檢測(cè)標(biāo)志就不準(zhǔn)了，所以應(yīng)該在收發(fā)數(shù)據(jù)期間關(guān)閉實(shí)現(xiàn)以上調(diào)整策略的邏輯電路，避免錯(cuò)誤的調(diào)整。

以上通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。