[发明专利]电子标签中天线信号的电压限幅系统

说明书

技术领域

本发明涉及射频技术领域，具体是电子标签中天线信号的电压限幅系统。

背景技术

射频识别是当前应用最广泛的非接触式自动目标识别技术之一，其具有非接触、读写灵活、速度快、安全性高等优点，因此被广泛应用于各个领域。射频识别系统主要包括阅读器和电子标签，电子标签接收阅读器的能量会受作用距离、与阅读器天线之间的角度影响，电子标签感应到的电压可能会比较大，所以必须有单独的模块电路实现限幅，将电压限制在一定范围之内，以防止接收MOS管栅极被击穿。限幅的最简单直接的措施是降低耦合系数，现今人们常常通过调整阅读器和电子标签的作用距离或者调整电子标签的输入电容来降低耦合系数，其中，采用调整阅读器和电子标签的作用距离对于操作人员来说是很难把握的，该方法不切合实际；改电子标签的输入电容，即是改变谐振频率，降低耦合系数，电子标签中传送的功率也会降低，在大规模集成电路设计中电容的实现会占用较大的芯片面积，而且电容的参数浮动相对较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种便于操作控制，结构简单，且在进行电压限幅时不会影响传送功率的电子标签中天线信号的电压限幅系统。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：电子标签中天线信号的电压限幅系统，包括第一N沟道增强型场效应管、第二N沟道增强型场效应管、第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管、第一电容及多个串联的P沟道增强型场效应管，第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管及多个P沟道增强型场效应管均为二极管连接的MOS管，所述第三N沟道增强型场效应管的漏极和源极分别与第四N沟道增强型场效应管漏极和第一N沟道增强型场效应管漏极连接，第二N沟道增强型场效应管的漏极与第四N沟道增强型场效应管源极连接，第一N沟道增强型场效应管源极和第二N沟道增强型场效应管源极均接地，所述多个串联的P沟道增强型场效应管的串联支路两端分别串联第三电阻和第四电阻后与第一电容并联构成串并联线路，该串并联线路一端与第三N沟道增强型场效应管漏极和第四N沟道增强型场效应管漏极之间的线路连接，其另一端接地，所述第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管两者的栅极均与多个串联的P沟道增强型场效应管和第四电阻之间的线路连接；所述第二电容与第五电阻串联，第二电容和第五电阻的串联支路一端与第三N沟道增强型场效应管漏极和第四N沟道增强型场效应管漏极之间的线路连接，其另一端与多个串联的P沟道增强型场效应管和第四电阻之间的线路连接。本发明中二极管连接的MOS管是将MOS管的栅极和源极连接在一起，由于MOS管在一定电压下存在漏电流，所以本发明中二极管连接的MOS管用来模拟一个阻值很大的电阻，并且可以通过调整MOS管的参数来实现对阻值的控制。

所述第一N沟道增强型场效应管漏极和第三N沟道增强型场效应管源极之间的线路上连接有第一电阻；所述第二N沟道增强型场效应管漏极与第四N沟道增强型场效应管源极之间的线路上连接有第二电阻。

作为优选，所述P沟道增强型场效应管的数量为五个。

本发明在应用时，天线的一个信号输入端连接在第一电阻与第一N沟道增强型场效应管漏极之间的线路上，天线的另一个信号输入端连接在第二电阻与第二N沟道增强型场效应管漏极之间的线路上，第三N沟道增强型场效应管、第四N沟道增强型场效应管及第一电容用于采样射频信号，第三电阻、第四电阻及多个串联的P沟道增强型场效应管形成参考控制电压，第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管为泄流管，第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管并联在天线两端进行限幅分流。当采样的信号高于参考电平时，流经第四电阻的电流增加，因此控制第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管两者栅极的电位提高，增加第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管的导通能力，流经第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管的电流增加，降低标签天线的有效负载，从而限制天线信号的电压幅度。本发明中第三电阻、第四电阻、第一电容及多个串联的P沟道增强型场效应管构成的串并联线路为低通滤波回路，其对低频信号变化产生反应，该低通滤波回路反馈调整第一N沟道增强型场效应管和第二N沟道增强型场效应管的导通程度，从而保证本发明应用时电压的稳定；第五电阻和第二电容构成高通通路，其对接收信号的突变做出迅速反映，以此增加限幅能力。