[发明专利]一种应用于RFID系统的新型低功耗放大器

说明书

本发明公开了一种应用于RFID(无线射频识别)系统的新型低功耗放大器，涉及模拟集成电路设计领域，包括输入级、中间级和输出级；其中，所述输入级由第一MOS管、第二MOS管和第一恒流源构成差分放大电路；所述中间级包括共模反馈模块、放大管模块和恒流源负载模块；所述输出级包括第一电容、第二电容和一个负载电阻；所述第一MOS管的漏极与所述第二MOS管的漏极分别与所述放大管模块电连接；所述输出级的第一电容的第一端与所述共模反馈模块电连接，所述输出级的第二电容的第一端与所述恒流源负载模块电连接；所述放大器电路的工作电流为纳安级。本发明可在极低功耗下实现稳定可靠的信号放大，并具有很高的接收灵敏度和抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及模拟集成电路领域，尤其涉及一种应用于RFID系统的新型低功耗放大器。

背景技术

随着无线通信技术的迅猛发展，射频识别技术的应用日益广泛，在门禁识别、交通管理、物流管理和自动化生产等领域都有广泛的应用。基本的射频识别系统由基站 和标签芯片两部分组成，其中标签芯片作为移动式设备，其待机功耗成为了制约其使 用寿命的关键指标。

而标签芯片中的接收机放大器是整个标签芯片最主要的耗能部件。为了保证芯片量产的稳定性，传统接收机中的放大器通常工作在闭环结构，这要求放大器具有足够 高的开环增益，由于开环增益的大小与放大器的功耗成正比，提高开环增益势必造成 功耗的增加。一个具有60dB以上开环增益的放大器，往往需要几百微安的工作电流， 大大降低了整个标签芯片的寿命。而过低的开环增益又将削弱整个标签芯片接收信号 的灵敏度。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种应用于RFID系统的新型低功耗放大器，使其具有高接收灵敏度且低功耗的优点。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是在保证标签芯片具有高接收灵敏度的同时，最大限度地降低功耗。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用于RFID系统的新型低功耗放大器，包 括输入级、中间级和输出级；其中，所述输入级由第一MOS管、第二MOS管和第一 恒流源构成差分放大电路；所述中间级包括共模反馈模块、放大管模块和恒流源负载 模块；所述输出级包括第一电容、第二电容和一个负载电阻；所述第一MOS管的漏 极与所述第二MOS管的漏极分别与所述放大管模块电连接；所述输出级的第一电容 的第一端与所述共模反馈模块电连接，所述输出级的第二电容的第一端与所述恒流源 负载模块电连接；所述放大器电路的工作电流为纳安级。

进一步地，所述输入级的第一MOS管的源极与所述第二MOS管的源极电连接， 所述第一恒流源的第一端与所述第一MOS管的源极电连接，所述第一恒流源的第二 端接地。

进一步地，所述中间级的共模反馈模块包括第三MOS管、第四MOS管和第二恒 流源；所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的源极电连接；所述第二恒流源的 第一端与所述第三MOS管的源极电连接，所述第二恒流源的第二端接地。

进一步地，所述中间级的第三MOS管的栅极接偏置电压VBIAS1。

进一步地，所述中间级的放大管模块包括第五MOS管和第六MOS管；所述第五 MOS管与所述第六MOS管的栅极相互连接，并接到偏置电压VBIAS6；所述第五MOS 管的源极与所述共模反馈模块的第三MOS管的漏极电连接；所述第六MOS管的源极 与所述共模反馈模块的第四MOS管的漏极电连接；所述第五MOS管和所述第六MOS 管的源极作为信号输入端，接收来自于输入级的信号。

进一步地，所述中间级的恒流源负载模块包括第七MOS管和第八MOS管；所述 第七MOS管与所述第八MOS管的源极均连接到电源；所述第七MOS管与所述第八 MOS管的栅极相互连接，并连接到所述第七MOS管的漏极；所述第七MOS管与所 述第八MOS管构成一个镜像恒流源，作为放大器电路的有源负载。