[发明专利]一种适于CMOS集成的暂态存贮电路及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术 领域，特别是无源射频识别系统中射频标签芯片的适于CMOS集成 的暂态存贮器及其使用方法。

背景技术

无线射频识别技术是一种非接触式自动识别技术，利用射频信号 和空间耦合传输特性，实现对被识别目标的自动识别。无源电子标签 以其体积小、重量轻、成本低、寿命长、便于携带等突出优点，成为 近几年射频识别领域的研究热点。参看图1，带有暂态存贮功能的无 源射频识别标签1由天线及其匹配电路、射频前端模块、数字基带处 理模块、不挥发存贮器和暂态存贮电路五部分组成。

在无源射频识别应用中，会有多种原因使识别过程中已经进入识 别状态的无源标签芯片能量不够甚至标签芯片短时掉电的情况出现。 例如，标签完成一次通讯后离场；或者读卡器关闭射频发射；或者由 于识别环境多径效应等影响，造成读卡器场区分布不均，存在场强盲 区；或者标签和读卡器存在相对运动；或者识别过程中有其它物体突 然进入场区改变了场区的场强分布；或者识别过程中突然发生功耗很 大的操作等原因均可以导致标签芯片掉电。如果标签芯片没对掉电之 前识别过程中的重要通讯状态和结果进行保存，那么，在标签重新上 电后就无法获取掉电之前的通讯信息，有可能需要重复掉电之前的识 别过程，从而增加识别的时间成本，降低识别效率。对于受干扰影响 较大的应用环境，该影响表现得更加突出，甚至可能导致识别无法进 行。

要解决上述问题，需要将掉电之前的重要通讯信息在两次间隔不 长的上电过程之间的较短时间里保存下来，由于需要保存的通讯信息 数据量不大，故所需的存贮容量较小，一般在几个字节以内。并且， 该数据只需要在两次间隔不长的上电过程之间的较短时间里短暂保 存即可。现有技术中，使用的NVM(不挥发存贮器)虽能够永久保 存数据，但是，其功耗一般都较大，特别是写入功耗较大，访问控制 逻辑复杂，擦写时间较长，面积较大，不适合使用它来保存掉电前的 通讯信息。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种 适于CMOS集成的暂态存贮电路及其使用方法。它能有效解决无源 射频识别应用中由于标签芯片短时掉电造成识别效率下降的问题，降 低了标签识别的时间成本，提高了无源射频标签的识别效率，具有经 济、简便的特点。

为了实现上述发明目的，本发明技术方案以如下方式实现：

方案一

一种适于CMOS集成的暂态存贮电路，其结构特点是，它由依 次相连的访问控制电路、暂态存贮单元和输出灵敏放大器组成。标签 芯片数字电路的复位信号PODR和输入数据信号D_IN经访问控制电 路写入暂态存贮单元，暂态存贮单元的暂存数据输出Vc经输出灵敏 放大器放大后由数据线D_OUT输出。所述访问控制电路按照复位信 号的复位方式不同为如下两种结构的一种：

1)对于复位信号PODR高电平复位有效，低电平正常工作的数 字系统，输入数据信号D_IN分别连接到或非门二的一个输入 端和经反相器一连接到或非门一的一个输入端，复位信号 PODR分别连接到或非门一和或非门二的另一个输入端，或 非门一的输出为访问控制电路的输出信号IN，或非门二的输 出为访问控制电路的输出信号

2)对于复位信号PODR低电平复位有效，高电平正常工作的数 字系统，输入数据信号D_IN分别连接到或非门二的一个输入 端和经反相器一连接到或非门一的一个输入端，复位信号 PODR经反相器二后分别连接到或非门一和或非门二的另一 个输入端，或非门一的输出为访问控制电路的输出信号IN， 或非门二的输出为访问控制电路的输出信号

在上述适于CMOS集成的暂态存贮电路中，所述暂态存贮单元为 如下两种结构的一种：

1)访问控制电路的输出与NMOS晶体管一的栅极相连，访问 控制电路的输出IN与NMOS晶体管二的栅极相连，NMOS 晶体管一的漏极和NMOS晶体管二的漏极分别与电源VDD 相连，NMOS晶体管一的源极、NMOS晶体管四的栅极和 NMOS晶体管三的漏极相连接，NMOS晶体管二的源极、 NMOS晶体管三的栅极、NMOS晶体管四的漏极和储能电容 的正极板相连，NMOS晶体管三的源极、NMOS晶体管四的 源极和储能电容的负极板都接地GND，储能电容的正极板为 暂态存贮单元的输出Vc。