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RFID双环锁相的设计概念

低功耗低噪声的电荷泵型双环锁相环,通过对双环锁相环在带宽和工作频率上的合理设置,对压控振荡器中变容二极管偏置电阻及ca88手机版中参考杂散的理论分析和优化设计,使锁相环电路功耗和噪声性能良好。仿真结果表明,该锁相环输出工作频率范围为840〜960MHz时,功耗为31.21mW,在距中心频率840.125MHz频偏100kHz处的相位噪声为-108.5dBc/Hz,频偏1MHz处的相位噪声为-132.3dBc/Hz。与同类锁相环相比较,电路在噪声和功耗方面具有一定优势。

系统由可接收无线信号的阅读器,数字基带控制单元,接收机回路,本振信号等几个部分组成。

图1:射频识别系统组成框图

射频识别系统组成框图

射频识别技术(RFID)技术具有以下的优点:首先,具有非接触性,能自动识别,无需人工操作,不易损坏;其次,处理数据量大,根据EPC的规定,RFID标签可以包含64位,96位甚至更多的数据(如产品类型,制造商信息),而且可以重复阅读;再次,识别范围广,RFID系统可以自动识别某一范围内的大量物体;最后,健壮性强,条形码容易弄脏和弯曲等,而射频识别技术比较稳定。

当环路的开环増益为无穷大时,输出相位与输入相位相同,从而能实现输出相位追随输入相位。但实际上,锁相环的开环增益是有限的,当输出信号的相位与输入信号的相位之间存在一个固定相位差时,则可以说明环路达到稳定。开关管NM3、PM3与上下尾电流管构成可以提高ca88会员登录等效输出阻抗的共源共栅结构,以减小沟道调制效应对尾电流源管电流的影响。电荷泵上下偏置电流为226A,而且为了避免上下开关延时的不对称性,开关采用的结构是NMOS和PMOS并联的传输门形式,增加了“自举”运放抑制电荷共享效应。

图2:输出参考杂散与电压关系曲线

输出参考杂散与电压关系曲线

按照系统设计标准,锁相环在100kHz处的相位噪声要求小于-100,本设计的噪声为-105dBc/Hz,可以满足要求。由于NMOS管的闪烁噪声性能差于PMOS管,因此选择全PMOS的电路拓扑结构。降低了镜像电流源管MB0的噪声贡献,尾电流源采用RC滤波方式;为了扩大了VCO的调谐范围,采用4位电容阵列的离散调谐方式;并且开关电容阵列采取寄生电容较小的电阻偏置类型;考虑电荷泵的非理想效应,变容管中心控制电压偏置。


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点击次数:  更新时间:2017-12-28 09:26:21  【打印此页】  【关闭