05-非接触式IC卡RF接口电路的设计

《05-非接触式IC卡RF接口电路的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、商业科技非接触式IC卡RF接口电路的设计胡小波江汉大学物理与信息工程学院[摘要]非接触式IC卡在现在各领域中的应用十分广泛，在这项技术的应用中，对电工技术的要求比较高，本文就是以非接触式IC卡为背景，对其RF接口电路的设计进行了研究。[关键字]非接触式电路耦合引言另外，在将整流电路集成于IC卡系统中时，需要考虑其中的非接触式IC卡系统最大的特点是采用RFID技术非接触识别，元件的耐压问题。如果接收到的信号幅度太大，就需要采取限幅除了具有IC卡固有的存储容量大、安全性高、应用范围广、对网措施，以防止元件的永久失效。本文提出的电路设计可以很好地络要

2、求低等特点外，还有其独特的优点：应用的可靠性高、保密解决上述问题。性强、操作速度快、可识别高速运动的IC卡、可同时处理多张ICIC卡从读卡器的射频信号中获取电源的原理如图1所示。从卡、可实现一卡多用。它以无线方式通信，无须外露电触点，可读卡器L1发射的射频信号，在IC卡内经过耦合、整流、滤波与以按不同的应用要求来封装，可以抵抗恶劣环境。限幅、稳压的过程，便可得到卡内电路正常工作的直流工作电压由于其优点，在国外非接触式IC卡己被广泛应用于诸如工业VDD。自动化、商业自动化、交通运输管理等众多领域；在中国自1993年金卡工程实施以来，非接触式IC卡

3、也正在很快地普及，其典型应用包括：公交一卡通、社保卡、身份证卡、门禁保安等。由此可见，非接触式IC卡具有广阔的发展前景。非接触式IC卡系统由读写器和非接触式IC卡两个部分组成。读写器是寻呼器，通过射频信号同非接触式IC卡进行通信，并给图1电源产生电路原理IC卡提供工作所需要的能量。系统通过读写器给非接触式IC卡发图1中，L1，L2分别是读写器天线与非接触式IC卡天线，L2送指令，并通过读写器分析非接触式IC卡返回的有关信息；非接从L1过来一定能量的高频电磁波(根据ISO15693标准，载波频触式IC卡是应答器，通过天线从读写器天线的RF电磁场中

4、得到率为13.56MHz)，端的信号即是接收到的高频信号。能量、指令和数据，并根据读写器的指令进行处理，报告处理的根据非接触式IC卡天线的耦合原理的分析，L2可以看作一正结果。弦电压源，其频率由读写器发送的载波频率决定，为13.56MHz，射频接口电路主要有四个功能：一是为IC卡内部各部分电路其峰值V，取决于三个方面：读写距离内的磁感应强度B、非接p-p提供工作时所需要的能量，这是通过电源产生电路和稳压调节电触式IC卡天线L2的等效面积A，由天线的寄生参数和调谐电容、路完成的；二是从载波中提取电路正常工作所需要的时钟信号，负载组成的谐振网络的电

5、压传递系数K，表达式为：由时钟提取电路实现；三是将调制在载波上的指令和数据解调出来供数字部分处理以及对待发送的数据进行调制，这由调制和解如图1中所示，天线上获得的耦合电压送入FWK全波整流电调电路实现；四是在IC卡进入场区或是在工作电压过低时，为防路，从而得到单边的交流信号；再经滤波电容C滤掉高频信号，P止出现逻辑混乱而采取的上电复位和下电复位，由复位产生电路其两端输出的电压即为卡内需要的直流电源电压；该电容同时又实现。本文主要介绍的是非接触式IC卡的电源和复位产生电路的作为储能器件，以获得较强的负载能力。设计。滤波电容C，作为储能器件，其存储

6、的能量E为：一、电源和复位产生电路的原理非接触式IC卡本身不带电源，需要从射频信号中提取，以维当C=100pF,V=3.5V时，E=0.875x10-3pJ。当读写器到ICP持系统中各部分正常工作的需要。由于系统中含有大量的模拟电卡的数据传输采用100%的ASK调制时，由于载波有9.44ps的停路，电源稳定性对它们的可靠性会产生直接的影响，电源的波动顿，因此要求较大的滤波电容，并要求系统功耗较低。太大甚至会导致这些电路的结果错误，所以设计高稳定的电源显经过整流滤波得到的直流电压不够稳定，对于全波整流电容得十分重要。滤波电路，其电压脉动系数S为：

7、电源产生电路一般由全波整流电路、滤波电路和限幅稳压电当f=13.56MHz,R=4KD,C=100pF时，S=0.046。若整流输LP路组成。目前，提高电源稳定性的主要手段是采用稳压二极管，出平均直流电平为3.5V，则脉动电压达161mV。可见需要采用较这种方法在电源大于SV和不计功耗时是简单有效的。但是，对用大的滤波电容，并且在此基础上，要求采取稳压措施。于非接触式IC卡中的电源电路，由于其电压只有3.5V左右，需当IC卡天线收到耦合信号后，由于串联谐振作用，可以得到要低功耗工作，因而很难采用这种方法。高达十几伏的高压，这可能会导致电路的击穿

8、而不能正常工作，《商场现代化》2006年4月（下旬刊）总第465期24商业科技因此，设计一限幅电路将所得电平拉低到正常范围内是必要的；为负时，N1和N