内嵌XPM存储器RFID高频接口模块设计

　　2.6 调制电路

　　调制电路如图 7 所示。MOD_DATA 是数字逻辑输出的调制数据信号.用来控制M5 管和M6 管的通断.从而改变天线两端的并联谐振电路阻尼的强弱,实现幅度调制的功能.来完成从 RFID tag 到读卡机的数据传输。

　　图7 调制电路

　　3. 电路仿真结果

　　从图 8 的仿真结果来看: 电路在10%和100% ASK 调制模式下,电路都能正确的解调出正 确的读卡机发出来的指令. 并且产生20us 的POR 信号. 在tag 返回数据的时候, 电路的 modulator 功能正确,可以在天线上产生大于10%的ASK 调制,从而使返回的数据可以被读卡 器接收.图9 是tag 返回数据的数据和天线的波形图。

　　图8 100%和10% ASK 调制仿真结果

　　图9 调制的数据和天线的波形图

　　4．结论

　　基于 SMIC 0.18um one poly four metal 标准CMOS 工艺设计的符合ISO15693 国际标 准协议的RFID 射频前端电路. 电路仿真的结果表明: 此射频前端电路可以有效地从 13.56MHz 的RF 信号中恢复出直流电压1.8v, 并提出数字部分需要的时钟,和解调出指令数 据.整个芯片的版图照片如图10 所示.芯片的面积为960um*600um.流片后测试发现在7.5A/m 场强下可以工作在12CM.满足设计规格要求。

　　图 10 整个芯片的照片

　　本文作者创新点：在标准0.18um CMOS process 上实现了满足ISO15693 国际标准的 RFID 射频前端电路的设计，并流片验证通过。而且成功的把XPM 存储器技术(标准CMOS 的One time program memory)集成到RFID 芯片中, 实现了世界上第一次采用XPM 存储器技 术成功的RFID 芯片