[发明专利]一种磁卡解码芯片中自适应控制增益的方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，涉及一种磁卡读卡芯片中自适应增益控制方法。

背景技术

磁卡技术

如今，磁卡技术已经应用到人们生活的方方面面。磁卡使用方便，造价便宜，用途极为广泛，可用于制作信用卡、银行卡、地铁卡、公交卡、门票卡、电话卡；电子游戏卡、车票、机票以及各种交通收费卡等。今天在许多场合我们都会用到磁卡，如在食堂就餐，在商场购物，乘公共汽车，打电话等等。

磁卡是一种磁记录介质卡片。它由高强度、耐高温的塑料或纸质涂覆塑料制成,能防潮、耐磨且有一定的柔韧性，携带方便、使用较为稳定可靠。通常，磁卡的一面印刷有说明提示性信息，如插卡方向；另一面则有磁层或磁条，具有2-3个磁道以记录有关信息数据。

磁卡记录信息原理是，磁卡随着电流的变化被磁头不同程度地磁化，如果电流信号（或者说磁场强度）按正弦规律变化，那么磁卡上的剩余磁通也同样按正弦规律变化，记录信号就以正弦变化的剩磁形式记录，贮存在磁卡上。磁卡上面剩余磁感应强度Br在磁卡工作过程中起着决定性的作用。磁卡以一定的速度通过装有线圈的工作磁头，磁卡的的外部磁力线切割线圈，在线圈中产生感应电动势，从而传输了被记录的信号。

磁条读卡器

配合磁卡应用的设备，称为磁卡读写设备。通常名称有：磁条读写器、磁卡读写器、读卡器等。

磁卡读卡器中最重要的部分便是读卡芯片。磁头将磁条中记录的数据信息以模拟信号的形式读出，传输给读卡芯片，芯片内部识别模拟信号，转化为数字信号，之后进行解码，读出磁条信息，进行进一步的加密、传输。在读卡芯片中使用自适应增益控制技术（AGC）将使读卡效率更高。

以往的磁卡读卡电路中，由于没有使用自动增益控制技术，因此在读卡磁头磨损较严重或磁卡磁性淡化时，难以正确读取磁卡数据。

发明内容

本发明提供了一种磁卡解码芯片中自适应控制增益的方法，解决了由于磁卡上磁条的磨损，磁性弱化，局部磁特性破坏以及磁头的磨损，刷卡方式的不当等因素，使得磁头输出的模拟电压信号呈现不规则的幅度不均匀现象，避免了在进行模拟数字转化时，容易出现转化错误，影响后级解码电路。

本发明采用的技术方案为：一种磁卡解码芯片中自适应控制增益的方法，该方法包括以下步骤：

1）可控放大电路接收经过前级阻抗匹配的磁卡模拟信号，磁卡时钟零时，默认使用最大增益档位，将波形进行放大，输出给后级峰值检测电路。

2）峰值检测电路检测到放大后的波形，若峰值超过高电压限值，则调低一级增益放大档位，若峰值低于低电压限值，则调高一级增益放大档位。

3）后一个波形的放大采用上一波形调整好的增益档位，放大后再进行步骤2）中的峰值检测与档位调整。

4）调整增益档位的同时调整后级的密勒电容值以适应电路协调工作。

作为优选，所述方法采用档位调整方式进行增益控制。所述的档位调整电路分为多档，以使放大后的波形峰值适应性地控制在高电压限值与低电压限值之间。

作为优选，所述磁卡时钟零用来产生适合磁卡信号的阻抗匹配的档位和运放放大倍数的档位，后面有效数据位的运放增益档位是由数字处理电路结合上一个数据波形的档位和波形信息产生的，即数字处理电路根据某位数据波形信息预测下一位数据的电压增益。

本发明的有益效果：通过该自适应增益控制电路，前级信号将被允许有较大的动态范围，且较大的噪声信号也可以被及时的识别出，并不会被当做有用信号。应用本发明的读卡芯片，相对于现有读卡芯片，有如下优势：（1）具有超宽的读卡范围，能解读ISO7811标准幅度为30%-200%的卡片，能实现磁卡幅度的自适应调整；（2）即使磁头已有相当程度的磨损，但还能正确读取数据。（3）抗干扰能力更强，前级阻抗匹配网络与可控放大器输入阻抗相匹配，且峰值检测中引入噪声检测机制，会使读卡芯片的抗干扰能么更强。（4）本发明可以适应采用硬件解码电路而非软解码电路，所以可以一边自适应，一边解码，实现快速读卡。（5）自适应增益控制电路精巧简单，易于电路实现。因此在读卡芯片中，本发明的自适应增益控制电路的使用将会使读卡芯片具有更高的读取性能。

附图说明

图1是磁卡读卡器刷卡磁头图；

图2是磁卡读卡芯片自适应增益控制电路框架图；

图3是本发明方案自适应增益调整流程图；

图4是本发明方案电压自适应调整原理示意图；

图5是本发明方案中自适应增益控制电路功能图。