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单芯片RFID读写器介绍 2011-5 单芯片RFID读写器-整体框图 无线收发机+与无线收发相关的数字电路 核心电路 接收部分-RF部分低噪声放大器LNA，混频器 Mixer，模拟部分：可变增益放大器（VGA ）， 低通滤波器LPF，自动增益控制AGC ，直流失调 消除DC offset calibration，模数转换器ADC等等。 频率综合器Frequency synthesizer， 发射部分: 调制器Modulator，功率放大器PA； 直流失调消除DC offset calibration 1.反射信号为载波,解调后为直流,用电容可以滤除(听模式) 2.如发射信号变化引起频谱扩张,电容不能滤除（讲模式） 3.需要直流失调消除电路 关键指标 1、高灵敏度。由于UHF RFID系统使用的是无源电子标签， 只能通过向信号来实现与读写器之间的较远距离通信，这 就要求读写器具有很高的接收灵敏度，一般要能接收- 90dBm的信号。 2、高线性度。UHF RFID系统不同于一般的射频通信系统， 其发射功率和接收功率相差巨大，这样会使得发射信号通 过环形器耦合到接收回路，形成干扰甚至会湮没接收信号。 这样就需要使用，高线性度的混频电路。 3、功放输出功率。单片集成考虑。 电路举例电路1 射频前端 模拟基带 新加坡微电子所,IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 43, NO. 5, MAY 2008, A Universal UHF RFID Reader IC, in 0.18- μm CMOS Technology,该芯片采用0中频结构，芯片集成了发射\接收\频综\ADC\DAC Building block:CSF频道选择滤波器,PSF脉冲成形(整形)滤波器 接收通道 由LNA、混频、简单的直流消除、I\Q放大、 频道选择滤波器I\Q解调或ADC组成，模拟解 调和ADC并行,如果需要数字解调用ADC LNA 、混频 LNA、混频包括一个可 选模式衰减器、一个低 噪声放大器和两个IQ混 频器。在LBT(侦听)模 式下，衰减器被旁路， 阅读器的灵敏度优于- 96dBm 。在talk （讲） 模式下，衰减器能够将 1dB压缩点提高12dB， 此时，阅读器灵敏度大 约为-85dBm 。 低噪声放大器 低噪声放大器由两 级组成，第一级为 带源极衰减（L3） 的共源（M1）共栅 级（M3），实现低 噪声放大。第二级 实现单端到差分的 转换。双端输出分 别输入到两个正交 的混频器中 功率放大器 功率放大器采用程控方式实现，可以实现-5dBm到 10dBm的功率输出。共16挡衰减，4位2进制数可出 16个状态，分别接通16个衰减0-15dB 。 PA 功率放大器为A类放大 器，通过共源共栅结构 隔离输入端和输出端， 降低晶体管耐压，可提 高电源电压。C1,C2,L2 选频阻抗匹配， L1.C4，选频阻抗匹配。 M3,M4 自举和线性校正。 1dB压缩点为11dBm， 功放的效率为16％。 频 率 综 合 器 读写器要求频率综合器输出频率范围860M-960MHz,频率 精度50kHz,频率综合器由两个整数n分频频综和一个混频器 构成。 称双环PLL频综 优点：执行简单,相噪小,毛刺小 缺点,面积大,功耗大 频率综合器 鉴频鉴相器+ 电