[发明专利]一种CMOS整流器

说明书

技术领域

本发明涉及非接触标签芯片中的整流器，尤其涉及一种互补金属氧化层半导体(CMOS)整流器。

背景技术

整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。在通常的整流器中，整流器件采用肖特基二极管。

无线射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)，又称电子标签，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)来实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。在无源射频识别标签中通过整流器将其阅读器产生的高频信号转换成其工作所需的直流能量。采用肖特基二极管作为整流器件的整流器用于无源射频识别标签芯片中需要额外的光照掩膜或额外的开发，增加了芯片的成本。因此，一种能在标准CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺中实现的整流器是无源射频识别标签芯片的关键技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CMOS整流器，能够适用于无源射频识别标签芯片，不需要额外的光照掩膜或额外的开发，且有利于降低无源射频识别标签芯片的成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种CMOS整流器，包括：CMOS整流模块，用于将交流信号转化为直流信号；

偏置模块，用于为所述CMOS整流模块提供偏置电压；

时钟信号产生模块，用于为所述偏置模块提供不交叠的时钟信号。

本发明的有益效果是：采用广泛使用的标准CMOS工艺制作的普通CMOS管即可实现，不仅适用于无源射频识别标签芯片，避免了使用肖特基二极管等特殊元件、及芯片制造对某种特殊工艺的依赖，且可有效降低无源射频识别标签芯片的成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述CMOS整流模块包含一个或多个级联的整流单元。

进一步，所述偏置模块包含一个或多个偏置单元，该偏置单元的数目与所述整流单元的数目相同。

采用上述进一步方案的有益效果是便于实现级联式CMOS整流器。

进一步，所述整流单元包括第一电容器(C1)，第一PMOS管(pM1)和第一NMOS管(nM1)；第一电容器(C1)的一端为交流信号输入端，另一端分别接至第一PMOS管(pM1)的漏极和第一NMOS管(nM1)的漏极；第一PMOS管(pM1)的栅极接第一偏置电压，源极为整流信号输出端，衬底接源极；第一NMOS管(nM1)的栅极接第二偏置电压，源极接低一级整流单元的整流信号输出端或接地，衬底接地；所述第一偏置电压和第二偏置电压由所述偏置模块提供。

采用上述进一步方案的有益效果是采用CMOS管实现整流，使该整流器适用于无源射频识别标签芯片中。

进一步，所述偏置单元包括第二PMOS管(pMb)、第二NMOS管(nMb)、第三电容器(Cbp)、第四电容器(Cmp)、第五电容器(Cmn)、第六电容器(Cbn)、第一至第八开关(SW1)-(SW8)，其中：

第一开关(SW1)与第三开关(SW3)组成的串联电路一端接电源(Vdd)，另一端接至第二PMOS管(pMb)的源极与第二PMOS管(pMb)的衬底的接合点；第二开关(SW2)与第四开关(SW4)组成的串联电路一端接地，另一端接至第二PMOS管(pMb)的漏极；第三电容器(Cbp)连接在第一开关(SW1)和第三开关(SW3)的接合点与第二开关(SW2)和第四开关(SW4)的接合点之间；第四电容器(Cmp)连接在第二PMOS管(pMb)的源极与漏极之间，第二PMOS管(pMb)的栅极为第一偏置电压输出端；

第五开关(SW5)与第七开关(SW7)组成的串联电路一端接电源(Vdd)，另一端接至第二NMOS管(nMb)的漏极；第六开关(SW6)与第八开关(SW8)组成的串联电路一端接地，另一端接至第二NMOS管(nMb)的源极；第六电容器(Cbn)连接在第五开关(SW5)和第七开关(SW7)的接合点与第六开关(SW6)和第八开关(SW8)的接合点之间；第五电容器(Cmn)连接在第二NMOS管(nMb)的漏极与源极之间，第二NMOS管(nMb)的栅极为第二偏置电压输出端，第二NMOS管(nMb)的衬底接地；