[发明专利]用于射频电子标签的整流电路

说明书

技术领域

本发明属于射频集成电路领域，涉及一种整流电路，具体为一种用于射频电子标签的整流电路。

背景技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性自动识别目标对象并获取相关信息，实现自动识别。作为一项关键技术，RFID由于其众多便利的特点和广泛的应用领域，越来越受到人们的普遍关注。RFID技术有着十分广泛的应用前景，其可以应用于物流仓储中的仓库管理、身份识别、交通运输、食品医疗、动物管理、门禁防盗以及工业军事等多种领域，给人们生活带来了极大的便利。

RFID系统通常由标签(Tag)、RFID读写设备(Reader)以及应用软件平台构成，标签和RFID读写设备是RFID系统的硬件基础。RFID电子标签种类很多，按照供电方式通常可分为有源和无源的电子标签；按照载波频率通常可分为低频(134.2kHz)、高频(13.56MHz)以及超高频(433MHz和915MHz)，其中超高频则属于未来的发展方向。

图1为一常见的无源电子标签芯片的电路结构图。根据图1，电子标签包括天线、匹配网络、整流电路、电源产生模块、接收发送电路、数字控制部分及存储单元。无源电子标签由于没有外部电源供给，因此需要整流电路对从天线输入的射频信号进行整流，得到直流电压对芯片的其他模块(如检波及时钟电路、数字控制部分及存储单元)进行供电，因此整流电路对于无源电子标签芯片至关重要。一般整流电路采用传统的N级倍压整流电路实现，其整流器件采用MOS器件漏栅短接等效的二极管，由于一般MOS器件阈值较高，如NMOS约0.7v，PMOS约0.9v，在低功耗的RFID系统中如果采用这种整流电路将会使得整流效率降低，从而使得电子标签最远工作距离缩短。

中国专利CN200610118905.4提出了一种用于射频电子标签的自偏置高效整流电路，如图2所示，其主要目的是通过电压偏置管MB1-MB3给整流的MOS管(M1、M2)提供稳定的直流偏压，使得整流管栅极电压保持在微导通状态，降低整流管的导通阈值，以提高整流电路的整流效率。

然而，该电路虽然可以降低整流管的导通阈值，却存在以下两个主要缺点：1、该电路属于半波整流电路，对信号的利用率比较低；2、该电路的自偏置信号没有设置稳定电路，在信号波动时会降低整流效率。

综上所述，可知先前技术中用于射频电子标签的整流电路存在信号利用率较低且由于没有设置稳定电路信号波动时会降低整流效率的问题，因此，实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

发明内容

为克服上述现有技术存在的信号利用率较低且由于未设置稳定电路会降低整流效率的问题，本发明的一个目的在于提供一种用于射频电子标签的整流电路，以实现一种全波整流电路，提高信号利用率。

本发明的另一个目的在于提供一种用于射频电子标签的整流电路，以实现对各整流管提供偏置电压，降低各整流管实际导通时的阈值电压。

本发明第三个目的在于提供一种用于射频电子标签的整流电路，以实现对各整流管的偏置电压设置稳定电路，以减小各整流管栅-源寄生电容的影响，稳定栅极电压。

为达上述及其它目的，本发明一种用于射频电子标签的整流电路，至少包含N级采用差分结构的整流单元，每级整流单元均具有第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端，当前级整流单元的第一输出端与下一级整流单元的第一输入端相连，当前级整流单元的第二输出端与下一级整流单元的第二输入端相连，第一级整流单元的第一输入端与第二输入端连接至该电子标签天线的第二端，最后一级整流单元连接至输出电源的正负端，其中，

每级整流单元均包括第一差分整流单元与第二差分整流单元，该第一差分整流单元至少包括第一正向整流管、第二正向整流管、第一耦合电容以及第一负载电容，该第一正向整流管源极接至该当前级整流单元的第一输入端，漏极与该第一耦合电容及该第二正向整流管漏极共连，该第二正向整流管源极连接至该当前级整流单元的第一输出端，该第二差分整流单元至少包括第一负向整流管、第二负向整流管、第二耦合电容以及第二负载电容，该第一负向整流管源极接至该当前级整流单元的第二输入端，漏极与该第二耦合电容及该第二负向整流管漏极共连，该第二负向整流管源极连接至当前级整流单元的第二输出端，该第一耦合电容、该第二耦合电容与该电子标签天线的第一端相连，该第一负载电容、该第二负载电容与该电子标签天线的第二端相连。