一種無源rfid標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，包括環(huán)形振蕩器、分頻器、多路選擇器和計數(shù)器，所述環(huán)形振蕩器的輸入端與電容式傳感器的輸出端連接，所述環(huán)形振蕩器的輸出端與分頻器的輸入端連接，所述分頻器的多個輸出端分別與多路選擇器的一個輸入端連接，所述多路選擇器的輸出端與計數(shù)器的輸入端連接。本發(fā)明包括環(huán)形振蕩器、分頻器、多路選擇器和計數(shù)器，在頻域內(nèi)處理傳感器信號，采用了全數(shù)字結(jié)構(gòu)，電路結(jié)構(gòu)簡單，避免了采用功耗甚高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電路的整體功耗低于1μw，功耗低，尤其適合集成于無源 RFID標(biāo)簽中。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電路技術(shù)領(lǐng)域。
【專利說明】
一種無源RF ID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電容式傳感器利用電容器原理，將外界環(huán)境中待測的非電量轉(zhuǎn)換為電容量，再將電容量的變化轉(zhuǎn)換為電壓、頻率等輸出量，被廣泛應(yīng)用于壓力、濕度、加速度、位移、氣體等檢測領(lǐng)域。得益于微電子技術(shù)的發(fā)展，作為集成電路制造主流工藝的CMOS工藝能很好地將電容式傳感器與讀出電路、信號處理電路等集成在同一芯片上，不僅大大降低了系統(tǒng)成本，而且可以提高檢測精度，所以電容式傳感器被廣泛應(yīng)用于集成傳感器的設(shè)計中。
[0003]當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次數(shù)字技術(shù)革命，當(dāng)中的射頻識另Ij(即RFID)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最前端(即感知層)的關(guān)鍵技術(shù)。RFID技術(shù)是利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)非接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)，是自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用和發(fā)展。一般來說，RFID系統(tǒng)可以分為有源和無源兩大類。無源RFID標(biāo)簽無需內(nèi)置電源供電，成本低且靈活性強，因此被更廣泛地應(yīng)用于實際生產(chǎn)和生活中。近年來，得益于物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術(shù)發(fā)展的迅猛需求，在無源RFID標(biāo)簽中集成傳感器功能的研究已成為一種趨勢。RFID傳感器標(biāo)簽不僅拓寬了RFID標(biāo)簽的應(yīng)用范圍，而且有利于降低系統(tǒng)成本、減少電路面積及提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0004]對于電容式傳感器來說，傳感器以電容形式接入接口電路，因此電容式傳感器的主要功耗來源于接口電路。傳統(tǒng)的電容式傳感器接口電路在電壓幅度域內(nèi)處理傳感器信號，首先采用電容一電壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個與傳感器電容和參考電容差值成正比例的電壓信號，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將此電壓信號轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的數(shù)字信號輸出。這種接口電路能夠獲得高速和高分辨率性能，但由于其采用了模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需使用較高的電源電壓，整體功耗甚高，不適合于低功耗應(yīng)用，難以應(yīng)用到無源RFID標(biāo)簽中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于:提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單和功耗低的，無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，包括:
環(huán)形振蕩器，用于將電容式傳感器的電容值轉(zhuǎn)換為振蕩頻率分頻器，用于將振蕩頻率is.分頻為多路頻率信號；
多路選擇器，用于從分頻后的多路頻率信號中選擇一路頻率信號作為輸出；
計數(shù)器，用于在系統(tǒng)時鐘信號CLK的控制作用下計算多路選擇器輸出信號的頻率并輸出相應(yīng)的數(shù)字信號bout,所述與成正比；
所述環(huán)形振蕩器的輸入端與電容式傳感器的輸出端連接，所述環(huán)形振蕩器的輸出端與分頻器的輸入端連接，所述分頻器的多個輸出端分別與多路選擇器的一個輸入端連接，所述多路選擇器的輸出端與計數(shù)器的輸入端連接。
[0007]進一步，所述環(huán)形振蕩器包括第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器，所述電容式傳感器的一端接地，所述電容式傳感器的另一端分別與第一級反相器的輸入端以及第三反相器的輸出端連接，所述第一級反相器的輸出端與第二級反相器的輸入端連接，所述第二級反相器的輸出端與第三級反相器的輸入端連接，所述三級反相器的輸出端還與分頻器的輸入端連接。
[0008]進一步，所述第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器均采用電流受限型反相器結(jié)構(gòu)，所述第一級反相器還連接有第一電壓擺幅鉗制單元，所述第一電壓擺幅鉗制單元還連接有第一電流鏡，所述第二級反相器還連接有第二電壓擺幅鉗制單元，所述第二電壓擺幅鉗制單元還連接有第二電流鏡，所述第三級反相器還連接有第三電流鏡。
[0009]進一步，所述環(huán)形振蕩器還包括電源電壓、電流源、共源共柵電流鏡和第十三晶體管，所述共源共柵電流鏡包括第十四晶體管和第十五晶體管，所述電源電壓分別與第一電流鏡、電流源的輸入端、第二電流鏡、第十三晶體管的源極和第三電流鏡連接，所述電流源的輸出端分別與第十四晶體管的漏極、第十四晶體管的柵極和第十五晶體管的柵極連接，所述第十四晶體管的源極和第十五晶體管的源極均接地，所述第十五晶體管的漏極分別與第十三晶體管的柵極、第十三晶體管的漏極、第一電流鏡、第二電流鏡以及第三電流鏡連接，所述第十三晶體管的柵極還分別與第一電流鏡、第二電流鏡以及第三電流鏡連接。
[0010]進一步，所述第一級反相器包括第一晶體管和第四晶體管，所述第一電壓擺幅鉗制單元包括第一高壓鉗制晶體管和第一低壓鉗制晶體管，所述第一電流鏡包括第七晶體管和第十晶體管，所述第一晶體管的柵極分別與第四晶體管的柵極以及電容式傳感器連接，所述第一晶體管的漏極與第四晶體管的漏極連接，所述第一晶體管的源極與第一高壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第一高壓鉗制晶體管的柵極和第一低壓鉗制晶體管的柵極均與第一晶體管的漏極連接，所述第一高壓鉗制晶體管的源極與第七晶體管的漏極連接，所述第七晶體管的源極與電源電壓連接，所述第七晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述第四晶體管的源極與第一低壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第一低壓鉗制晶體管的源極與第十晶體管的漏極連接，所述第十晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十晶體管的源極接地；
所述第二級反相器包括第二晶體管和第五晶體管，所述第二電壓擺幅鉗制單元包括第二高壓鉗制晶體管和第二低壓鉗制晶體管，所述第二電流鏡包括第八晶體管和第十一晶體管，所述第二晶體管的柵極分別與第五晶體管的柵極和第一晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的漏極與第五晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的源極與第二高壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第二高壓鉗制晶體管的柵極和第二低壓鉗制晶體管的柵極均與第二晶體管的漏極連接，所述第二高壓鉗制晶體管的源極與第八晶體管的漏極連接，所述第八晶體管的源極與電源電壓連接，所述第八晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述五晶體管的源極與第二低壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第二低壓鉗制晶體管的源極與第十一晶體管的漏極連接，所述第十一晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十一晶體管的源極接地；
所述第三級反相器包括第三晶體管和第六晶體管，所述第三電流鏡包括第九晶體管和第十二晶體管，所述第三晶體管的柵極分別與第六晶體管的柵極以及第二晶體管的漏極連接，所述第三晶體管的漏極分別與第六晶體管的漏極以及電容式傳感器連接，所述第三晶體管的源極與第九晶體管的漏極連接，所述第九晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述第九晶體管的源極與電源電壓連接，所述第六晶體管的源極與第十二晶體管的漏極連接，所述第十二晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十二晶體管的源極接地。
[0011]進一步，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第一高壓鉗制晶體管、第二高壓鉗制晶體管、第七晶體管、第八晶體管、第九晶體管和第十三晶體管均采用PMOS管，所述第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第一低壓鉗制晶體管、第二低壓鉗制晶體管、第十晶體管、第十一晶體管、第十二晶體管、第十四晶體管和第十五晶體管均采用NMOS管。
[0012]進一步，所述分頻器包括2分頻輸出端、4分頻輸出端和8分頻輸出端這三個輸出端，所述多路選擇器采用三選一多路選擇器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:包括環(huán)形振蕩器、分頻器、多路選擇器和計數(shù)器，在頻域內(nèi)處理傳感器信號，采用了全數(shù)字結(jié)構(gòu)，電路結(jié)構(gòu)簡單，避免了采用功耗甚高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電路的整體功耗低于lyw，功耗低，尤其適合集成于無源RFID標(biāo)簽中。進一步，在環(huán)形振蕩器中采用了基于電流鏡的電流受限型三級反相器結(jié)構(gòu)，并在第一級反相器和第二級反相器中加入了第一電壓擺幅鉗制單元和第二電壓擺幅鉗制單元，不僅能對反相器的輸出電流進行限制，而且能對反相器的輸出電壓擺幅進行限制，有利于進一步降低整體電路的功耗。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路的整體結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明環(huán)形振蕩器的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明環(huán)形振蕩器的電路原理圖。
[0015]附圖標(biāo)記:I.第一級反相器;2.第二級反相器;3.第三級反相器;MrM15.第一?第十五晶體管;Ml1.第一低壓鉗制晶體管;Ml2.第二低壓鉗制晶體管;Mh1.第一高壓鉗制晶體管;Mh2.第二高壓鉗制晶體管;VDD.電源電壓；1.電流源;C.電容式傳感器;Output.三級反相器的輸出端。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，包括:
環(huán)形振蕩器，用于將電容式傳感器的電容值轉(zhuǎn)換為振蕩頻率分頻器，用于將振蕩頻率分頻為多路頻率信號；
多路選擇器，用于從分頻后的多路頻率信號中選擇一路頻率信號作為輸出；
計數(shù)器，用于在系統(tǒng)時鐘信號CLK的控制作用下計算多路選擇器輸出信號的頻率并輸出相應(yīng)的數(shù)字信號bout,所述與成正比；
所述環(huán)形振蕩器的輸入端與電容式傳感器的輸出端連接，所述環(huán)形振蕩器的輸出端與分頻器的輸入端連接，所述分頻器的多個輸出端分別與多路選擇器的一個輸入端連接，所述多路選擇器的輸出端與計數(shù)器的輸入端連接。
[0017]參照圖2，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述環(huán)形振蕩器包括第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器，所述電容式傳感器的一端接地，所述電容式傳感器的另一端分別與第一級反相器的輸入端以及第三反相器的輸出端連接，所述第一級反相器的輸出端與第二級反相器的輸入端連接，所述第二級反相器的輸出端與第三級反相器的輸入端連接，所述三級反相器的輸出端還與分頻器的輸入端連接。
[0018]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器均采用電流受限型反相器結(jié)構(gòu)，所述第一級反相器還連接有第一電壓擺幅鉗制單元，所述第一電壓擺幅鉗制單元還連接有第一電流鏡，所述第二級反相器還連接有第二電壓擺幅鉗制單元，所述第二電壓擺幅鉗制單元還連接有第二電流鏡，所述第三級反相器還連接有第三電流鏡。
[0019]參照圖3，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述環(huán)形振蕩器還包括電源電壓、電流源、共源共柵電流鏡和第十三晶體管，所述共源共柵電流鏡包括第十四晶體管和第十五晶體管，所述電源電壓分別與第一電流鏡、電流源的輸入端、第二電流鏡、第十三晶體管的源極和第三電流鏡連接，所述電流源的輸出端分別與第十四晶體管的漏極、第十四晶體管的柵極和第十五晶體管的柵極連接，所述第十四晶體管的源極和第十五晶體管的源極均接地，所述第十五晶體管的漏極分別與第十三晶體管的柵極、第十三晶體管的漏極、第一電流鏡、第二電流鏡以及第三電流鏡連接，所述第十三晶體管的柵極還分別與第一電流鏡、第二電流鏡以及第三電流鏡連接。
[0020]參照圖3，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一級反相器包括第一晶體管和第四晶體管，所述第一電壓擺幅鉗制單元包括第一高壓鉗制晶體管和第一低壓鉗制晶體管，所述第一電流鏡包括第七晶體管和第十晶體管，所述第一晶體管的柵極分別與第四晶體管的柵極以及電容式傳感器連接，所述第一晶體管的漏極與第四晶體管的漏極連接，所述第一晶體管的源極與第一高壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第一高壓鉗制晶體管的柵極和第一低壓鉗制晶體管的柵極均與第一晶體管的漏極連接，所述第一高壓鉗制晶體管的源極與第七晶體管的漏極連接，所述第七晶體管的源極與電源電壓連接，所述第七晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述第四晶體管的源極與第一低壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第一低壓鉗制晶體管的源極與第十晶體管的漏極連接，所述第十晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十晶體管的源極接地；
所述第二級反相器包括第二晶體管和第五晶體管，所述第二電壓擺幅鉗制單元包括第二高壓鉗制晶體管和第二低壓鉗制晶體管，所述第二電流鏡包括第八晶體管和第十一晶體管，所述第二晶體管的柵極分別與第五晶體管的柵極和第一晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的漏極與第五晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的源極與第二高壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第二高壓鉗制晶體管的柵極和第二低壓鉗制晶體管的柵極均與第二晶體管的漏極連接，所述第二高壓鉗制晶體管的源極與第八晶體管的漏極連接，所述第八晶體管的源極與電源電壓連接，所述第八晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述五晶體管的源極與第二低壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第二低壓鉗制晶體管的源極與第十一晶體管的漏極連接，所述第十一晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十一晶體管的源極接地；
所述第三級反相器包括第三晶體管和第六晶體管，所述第三電流鏡包括第九晶體管和第十二晶體管，所述第三晶體管的柵極分別與第六晶體管的柵極以及第二晶體管的漏極連接，所述第三晶體管的漏極分別與第六晶體管的漏極以及電容式傳感器連接，所述第三晶體管的源極與第九晶體管的漏極連接，所述第九晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述第九晶體管的源極與電源電壓連接，所述第六晶體管的源極與第十二晶體管的漏極連接，所述第十二晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十二晶體管的源極接地。
[0021]參照圖3，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第一高壓鉗制晶體管、第二高壓鉗制晶體管、第七晶體管、第八晶體管、第九晶體管和第十三晶體管均采用PMOS管，所述第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第一低壓鉗制晶體管、第二低壓鉗制晶體管、第十晶體管、第十一晶體管、第十二晶體管、第十四晶體管和第十五晶體管均采用NMOS管。
[0022]參照圖1，進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述分頻器包括2分頻輸出端、4分頻輸出端和8分頻輸出端這三個輸出端，所述多路選擇器采用三選一多路選擇器。
[0023]下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步解釋和說明。
[0024]實施例一
參照圖1-3，本發(fā)明的第一實施例:
針對無源RFID傳感器標(biāo)簽的應(yīng)用需求，本發(fā)明提出一種基于頻域的電容式傳感器接口電路，它采用了全數(shù)字結(jié)構(gòu)，電路結(jié)構(gòu)簡單，避免了采用功耗甚高的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電路的整體功耗低于1μ?，尤其適合集成于無源RFID標(biāo)簽中。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提出的全數(shù)字電容式傳感器接口電路結(jié)構(gòu)包含環(huán)形振蕩器、分頻器、多路選擇器和計數(shù)器。環(huán)形振蕩器將電容式傳感器的電容值換為振蕩頻率
。由于在仿真環(huán)境下，很難精確估計環(huán)形振蕩器的自激振蕩頻率，因此，本發(fā)明加入了分頻器(如包含2、4、8分頻這三個輸出的分頻器)和多路選擇器(如三選一多路選擇器)來保證流片后此接口電路功能的實現(xiàn)。而1bits計數(shù)器則在系統(tǒng)時鐘信號CLK的控制作用下計算多路選擇器輸出信號頻率并輸出相應(yīng)的。
[0026]環(huán)形振蕩器是本發(fā)明的接口電路的核心部分，它決定了整個接口電路的性能。本發(fā)明設(shè)計的環(huán)形振蕩器采用如圖2所示的三級反相器結(jié)構(gòu)。它將傳感器電容值的變化轉(zhuǎn)換為輸出頻率的變化，輸出頻率的表達式為:fsens= Id— ( Co( Vh ~ Vl))，其中，Λ為反相器偏置電流；K〃和Ki分別為反相器的高電平和低電平；G為反相器輸出端的等效電容，在本發(fā)明中，Cok Csenso
[0027]在低功耗的應(yīng)用中，環(huán)形振蕩器中的反相器通常采用電流受限型反相器以降低功耗。傳統(tǒng)的電流受限型反相器單元的輸出電壓一般都接近電源電壓和地，這提高了輸出信號的擺幅，但同時也增加了功耗。為兼顧功耗與輸出電壓擺幅，本發(fā)明采用了一種新型的環(huán)形振蕩器結(jié)構(gòu)，如圖3所示。其中，M1-M6構(gòu)成電流受限型三級反相器結(jié)構(gòu)，M7-M9和M1-Mi2構(gòu)成三級反相器的電流鏡。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同的是，本發(fā)明額外加入了 IMh1、Μη2和Ml1、Ml2來鉗制三級反相器中前兩級反相器的輸出電壓擺幅。以第一級反相器為例，當(dāng)?shù)谝患壏聪嗥鞯妮斎胄盘枏母唠娖睫D(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r，第一級反相器的輸出電壓準(zhǔn)備從低電平變?yōu)楦唠娖?。而第一級反相器的輸出電壓升高時，Mhi的柵電壓升高導(dǎo)致它的柵源電壓降低，當(dāng)K&sM氐于閾值電壓時，Mh1進入亞閾值工作狀態(tài)，工作電流以指數(shù)的方式迅速降低；因此，1^輸出電壓上升的坡度減緩，直到輸出電壓到達K/wKd，其中，K/?為電源端電壓，K/tty為M7的漏源電壓。同理，當(dāng)?shù)谝患壏聪嗥鞯妮敵鲭妷簭母咦優(yōu)榈蜁r，Ml1進入亞閾值區(qū)從而限制了第一級反相器的輸出電壓低于K&sx+Kftsic，其中，Vgsl為Mli的柵源電壓，Vdsjο為M1的漏源電壓。因此，前兩級反相器的輸出電壓擺幅減小為Vw~( Vgsi& Vds7)~{ Vgsl+ Vds1)。
[0028]以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:包括: 環(huán)形振蕩器，用于將電容式傳感器的電容值轉(zhuǎn)換為振蕩頻率 分頻器，用于將振蕩頻率分頻為多路頻率信號； 多路選擇器，用于從分頻后的多路頻率信號中選擇一路頻率信號作為輸出； 計數(shù)器，用于在系統(tǒng)時鐘信號CLK的控制作用下計算多路選擇器輸出信號的頻率并輸出相應(yīng)的數(shù)字信號bout,所述與成正比； 所述環(huán)形振蕩器的輸入端與電容式傳感器的輸出端連接，所述環(huán)形振蕩器的輸出端與分頻器的輸入端連接，所述分頻器的多個輸出端分別與多路選擇器的一個輸入端連接，所述多路選擇器的輸出端與計數(shù)器的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:所述環(huán)形振蕩器包括第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器，所述電容式傳感器的一端接地，所述電容式傳感器的另一端分別與第一級反相器的輸入端以及第三反相器的輸出端連接，所述第一級反相器的輸出端與第二級反相器的輸入端連接，所述第二級反相器的輸出端與第三級反相器的輸入端連接，所述三級反相器的輸出端還與分頻器的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:所述第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器均采用電流受限型反相器結(jié)構(gòu)，所述第一級反相器還連接有第一電壓擺幅鉗制單元，所述第一電壓擺幅鉗制單元還連接有第一電流鏡，所述第二級反相器還連接有第二電壓擺幅鉗制單元，所述第二電壓擺幅鉗制單元還連接有第二電流鏡，所述第三級反相器還連接有第三電流鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:所述環(huán)形振蕩器還包括電源電壓、電流源、共源共柵電流鏡和第十三晶體管，所述共源共柵電流鏡包括第十四晶體管和第十五晶體管，所述電源電壓分別與第一電流鏡、電流源的輸入端、第二電流鏡、第十三晶體管的源極和第三電流鏡連接，所述電流源的輸出端分別與第十四晶體管的漏極、第十四晶體管的柵極和第十五晶體管的柵極連接，所述第十四晶體管的源極和第十五晶體管的源極均接地，所述第十五晶體管的漏極分別與第十三晶體管的柵極、第十三晶體管的漏極、第一電流鏡、第二電流鏡以及第三電流鏡連接，所述第十三晶體管的柵極還分別與第一電流鏡、第二電流鏡以及第三電流鏡連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:所述第一級反相器包括第一晶體管和第四晶體管，所述第一電壓擺幅鉗制單元包括第一高壓鉗制晶體管和第一低壓鉗制晶體管，所述第一電流鏡包括第七晶體管和第十晶體管，所述第一晶體管的柵極分別與第四晶體管的柵極以及電容式傳感器連接，所述第一晶體管的漏極與第四晶體管的漏極連接，所述第一晶體管的源極與第一高壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第一高壓鉗制晶體管的柵極和第一低壓鉗制晶體管的柵極均與第一晶體管的漏極連接，所述第一高壓鉗制晶體管的源極與第七晶體管的漏極連接，所述第七晶體管的源極與電源電壓連接，所述第七晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述第四晶體管的源極與第一低壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第一低壓鉗制晶體管的源極與第十晶體管的漏極連接，所述第十晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十晶體管的源極接地； 所述第二級反相器包括第二晶體管和第五晶體管，所述第二電壓擺幅鉗制單元包括第二高壓鉗制晶體管和第二低壓鉗制晶體管，所述第二電流鏡包括第八晶體管和第十一晶體管，所述第二晶體管的柵極分別與第五晶體管的柵極和第一晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的漏極與第五晶體管的漏極連接，所述第二晶體管的源極與第二高壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第二高壓鉗制晶體管的柵極和第二低壓鉗制晶體管的柵極均與第二晶體管的漏極連接，所述第二高壓鉗制晶體管的源極與第八晶體管的漏極連接，所述第八晶體管的源極與電源電壓連接，所述第八晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述五晶體管的源極與第二低壓鉗制晶體管的漏極連接，所述第二低壓鉗制晶體管的源極與第十一晶體管的漏極連接，所述第十一晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十一晶體管的源極接地； 所述第三級反相器包括第三晶體管和第六晶體管，所述第三電流鏡包括第九晶體管和第十二晶體管，所述第三晶體管的柵極分別與第六晶體管的柵極以及第二晶體管的漏極連接，所述第三晶體管的漏極分別與第六晶體管的漏極以及電容式傳感器連接，所述第三晶體管的源極與第九晶體管的漏極連接，所述第九晶體管的柵極與第十三晶體管的柵極連接，所述第九晶體管的源極與電源電壓連接，所述第六晶體管的源極與第十二晶體管的漏極連接，所述第十二晶體管的柵極與第十五晶體管的柵極連接，所述第十二晶體管的源極接地。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:所述第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第一高壓鉗制晶體管、第二高壓鉗制晶體管、第七晶體管、第八晶體管、第九晶體管和第十三晶體管均采用PMOS管，所述第四晶體管、第五晶體管、第六晶體管、第一低壓鉗制晶體管、第二低壓鉗制晶體管、第十晶體管、第十一晶體管、第十二晶體管、第十四晶體管和第十五晶體管均采用NMOS管。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種無源RFID標(biāo)簽電容式傳感器的接口電路，其特征在于:所述分頻器包括2分頻輸出端、4分頻輸出端和8分頻輸出端這三個輸出端，所述多路選擇器采用三選一多路選擇器。
【文檔編號】H03K3/03GK106026984SQ201610435764
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】胡建國, 吳勁, 王德明, 段志奎, 李啟文, 周婧
【申請人】廣州中大微電子有限公司, 廣州智慧城市發(fā)展研究院