專利名稱：一種用于射頻電子標(biāo)簽的自偏置高效整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。具體涉及一種用于射頻電子標(biāo)簽的自偏置高效整流電路。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，CMOS工藝已能制造應(yīng)用于微波波段的芯片，射頻電路能集成到大規(guī)模數(shù)字電路的芯片上。以CMOS工藝制造的低成本無(wú)線系統(tǒng)將會(huì)開拓出更為寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。射頻標(biāo)簽就是一個(gè)前景非常好的應(yīng)用領(lǐng)域。
當(dāng)1973年條形碼被推出時(shí)，其發(fā)明者曾經(jīng)預(yù)言25年以后，將有一種新的技術(shù)來(lái)替代條形碼?，F(xiàn)在，射頻標(biāo)簽已經(jīng)走到人們面前。它不僅僅是條形碼的簡(jiǎn)單替換品，更能綜合無(wú)線通訊、微電子、互聯(lián)網(wǎng)等最新信息技術(shù)，對(duì)所有社會(huì)產(chǎn)品進(jìn)行從生產(chǎn)、銷售、使用甚至回收處理進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控管理，極大地提高整個(gè)社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
射頻標(biāo)簽的工作頻段包括，1低頻標(biāo)簽工作頻率在30kHz-300kHz，典型的工作頻率有125kHz，133kHz。2高頻標(biāo)簽工作頻率在3MHz-30MHz，典型的工作頻率為13.56MHz。3超高頻標(biāo)簽工作頻率大于400MHz，典型工作頻率為915MHz、2.45GHz、5.8GHz。
一個(gè)完整的射頻標(biāo)簽芯片通常包括天線(1)，片外匹配網(wǎng)絡(luò)(2)，整流電路(3)、電源產(chǎn)生模塊(4)、接收發(fā)送電路(5)，數(shù)字基帶及存儲(chǔ)單元(6)，如圖1所示。在現(xiàn)在常用的無(wú)源射頻電子標(biāo)簽中，整個(gè)芯片沒有外部電源供給，整流電路對(duì)從天線端輸入的射頻信號(hào)進(jìn)行整流，得到直流電壓對(duì)芯片的其他模塊(檢波及時(shí)鐘電路、數(shù)字基帶及存儲(chǔ)單元)進(jìn)行供電。圖2所示為傳統(tǒng)的N(N為大于等于1的自然數(shù))級(jí)倍壓整流電路，在傳統(tǒng)的CMOS工藝中，整流器件一般采用MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)器件漏柵短接等效的二極管。但一般MOS器件閾值較高，NMOS約0.7v，PMOS約0.9v，在低功耗的射頻電子標(biāo)簽系統(tǒng)中如果采用這種整流器件將會(huì)使得整流效率降低，從而使得標(biāo)簽最遠(yuǎn)工作距離縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容在于提出了一種通過(guò)給整流的MOS管進(jìn)行自動(dòng)偏置從而降低整流的導(dǎo)通電壓，從而提高射頻電子標(biāo)簽整流電路的整流效率，增強(qiáng)射頻電子標(biāo)簽的整體性能。
本發(fā)明是通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的，提出的自偏置N(N為大于1的自然數(shù))級(jí)整流電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，其組成包括(7)可偏置的整流單元電路結(jié)構(gòu)，(8)偏置電流產(chǎn)生電路，(9)負(fù)載電容，(10)輸入耦合電容。其中(7)可偏置的整流單元電路結(jié)構(gòu)如圖4所示意。在圖4中的M1，M2為整流管，可由N型或P型MOS管構(gòu)成，MB1-MB3為電壓偏置管，為整流管M1，M2提供穩(wěn)定的直流偏壓。圖3中的節(jié)點(diǎn)①、②、③、④與圖四中相對(duì)應(yīng)。圖2中的(8)偏置電流產(chǎn)生電路可以為任何能產(chǎn)生偏置電流的電路。
相對(duì)于傳統(tǒng)的N級(jí)倍壓整流電路結(jié)構(gòu)增加了偏置電壓產(chǎn)生單元，并且對(duì)整流單元進(jìn)行了自動(dòng)電流偏置，使得整流管柵極電壓保持在微導(dǎo)通狀態(tài)，降低導(dǎo)通閾值，提高整流電路的整流效率。


圖1為射頻標(biāo)簽結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2傳統(tǒng)的N級(jí)倍壓整流電路結(jié)構(gòu)。
圖3為帶自動(dòng)偏置的N級(jí)別整流電路結(jié)構(gòu)。
圖4為可偏置整流單元電路結(jié)構(gòu)。
圖5為兩級(jí)帶自動(dòng)偏置的整流電路。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)施例圖5所示為兩級(jí)帶自動(dòng)偏置的整流電路示意圖，在圖5中Cp1、Cp2為射頻輸入耦合電容，CL1、CL2為儲(chǔ)能電容，MN1、MN2為用作整流的N型MOS管，MP1、MP2為用作整流的P型MOS管，MB1-MB6為整流管柵極提供穩(wěn)定的電壓偏置，R1、MB7-MB11組成偏置電流產(chǎn)生電路。通過(guò)偏置電流產(chǎn)生電路對(duì)整流管MN1、MN2、MP1、MP2產(chǎn)生偏置，降低其導(dǎo)通閾值，從而提高整個(gè)整流電路的射頻整流效率。
權(quán)利要求
1.一種用于射頻電子標(biāo)簽的N級(jí)自偏置高效整流電路，所述方法特征在于為整流電路的整流單元提供偏置電流，使得整流MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)管的柵極偏置在微導(dǎo)通狀態(tài)，從而降低整流MOS管的導(dǎo)通閾值，提高整流電路的整流效率。
2.如權(quán)利要求1所示的整流電路中，整流單元的偏置電流由電流源產(chǎn)生，電流源特征為能產(chǎn)生偏置電流的電路。
3.如權(quán)利要求1所示的整流電路中整流MOS管特征為N型、P型MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)耗盡或增強(qiáng)型晶體管。
4.如權(quán)利要求1所示的N級(jí)自偏置高效整流電路，N為大于等于1的自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)給整流的MOS管進(jìn)行自動(dòng)偏置從而降低整流的導(dǎo)通電壓，從而提高射頻電子標(biāo)簽整流電路的整流效率，增強(qiáng)射頻電子標(biāo)簽的整體性能。
文檔編號(hào)H02M7/217GK1963844SQ20061011890
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者李強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海坤銳電子科技有限公司