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SOP16/1139+
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TSSOP20/0551+
進口原裝現(xiàn)貨
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Silicon Bridge Rectifiers
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計, 但其振蕩頻率受電源電壓變化的影響較大, 文獻[ 1] 中所提出的方案雖然有較大改善, 但它采用了大的集成電阻, 這不僅增大了芯片面積, 而且集成電阻阻值隨工藝偏差很大, 還會進一步增大環(huán)振輸出頻率的不穩(wěn)定性。文獻[ 2] 所提出的改進型環(huán)形振蕩器電路頻率穩(wěn)定度高, 適用于電源電壓變化較大的集成電路系統(tǒng), 但它采用了耗盡型mos 管, 增加了電路的成本, 不利于商業(yè)開發(fā)。本文所設計的主振蕩器采用如圖2 所示的環(huán)形振蕩器結構。vc1, vc2 分別為過壓保護電路, pwm 比較器的輸出信號, mp10和mp11 為帶隙基準提供的鏡像電流, 合理的控制鏡像電流和電容c1 , c2 的大小, 即能夠使主振蕩器在1. 9~ 8 v 的v dd區(qū)間輸出350 khz 左右較穩(wěn)定的振蕩頻率。 3 輔助振蕩器的設計 文獻[ 3] 中提出的輔助振蕩器電路也采用環(huán)形振蕩器結構, 它利用亞閾值導通的原理, 使得起振電壓降至0. 8 v, 但是這個輔助振蕩器在0. 8~ 1. 9 v 的vdd區(qū)間里頻率變化很大, 會在電路啟動階段造成很大的浪涌電流, 造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 圖2 主振蕩
降一定,cs端電壓增加了vcs后,r4上的電壓也增加vcs,r5上的電壓也應該增加vcs.這就要求r5上的電流增加vcs/r5,由于i6保持不變,則應該使i3增加vcs/r5.vcs為電感電流作用于一個小的采樣電阻上產(chǎn)生的壓降,vcs的變化情況反映了電感電流的變化情況,且vcs變化大小完全正比于電感電流的變化大小。假設采樣電阻為rs,電感電流的斜率為k,則i3的斜率為krs/r5.設電感電流的上升斜率和下降斜率分別為k1與k2,對應的i3的斜率分別為k1rs/r5和k2rs/r5.電流疊加模塊由mp10、mp11、r3和q3組成。從圖2可以看出,vslope比電容c1上的電壓高一個vbe,而在圖3中又下降了一個vbe后作用于r2上,相當于電容c1上的電壓直接作用于電阻r2上。結合(2)式,電流i2的斜率m1為: 電流通過鏡像又作用于電阻r3之上,即可得到補償?shù)男甭蕀: mp11上的電流為采樣電路的采樣放大電流,此電流作用于電阻r3上,可得到此電壓的斜率m′: 電感電流的下降斜率經(jīng)過采樣電路后轉(zhuǎn)換為: 由文獻[3]~[4]可知,為保證電路不發(fā)生次諧波振蕩,
為使低壓管能在高壓輸入中也正常工作,電壓鏡采用了高低壓器件混用的共源共柵結構。mp1、mp2、mn1和mn2為低壓管;mp3、mp4、mn3和mn4為高壓管。一方面,高壓管作為共源共柵器件增大了輸出電阻;另一方面,它承受了大部分壓降,以保護低壓管不被擊穿。不過,共源共柵結構帶來另一個問題。串聯(lián)電阻r2令mp2和mp4之間的次極點更靠近原點,使系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。為消除該極點帶來的影響,在共源共柵結構的輸出端加入補償電阻r5和電容c,引入一個零點并使主極點更低。 高壓管mp5~mp10為匹配電流源的輸出級,主要起隔離緩沖的作用,電流鏡結構避免了增加新的極點。分流結構mp7、mp8將mp5始終偏置在飽和區(qū),從而允許流過mp9與mp10的電流最低降至0 a,使電路在空載時可以輸出地電壓,為芯片的進一步設計提供了方便。 p1~p12為保護管,防止低壓管因漏源或柵源電壓過高而被擊穿。 高壓管mp11、mp12、mn7與r4構成了電壓補償電路。在前述的工作原理中,電路通過將電流限制在閾值imax和imin間周期變化達到恒流控制的目的。其中電源向電感的充、放電過程中,充電速率
電壓,調(diào)節(jié)其輸出電流來跟蹤負載,從而使低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定。 2.3 上電復位電路 射頻標簽供電電源建立成功后,必須給電子標簽中的數(shù)字電路提供一個啟動信號來使電路處于stand by狀態(tài),等待數(shù)據(jù)幀的開始。這個啟動信號由上電復位電路提供。 上電復位電路結構如圖4所示。 工作原理如下:隨著電源電壓vdd的升高,由于c1和反相器中4個長溝道pmos的延遲作用,使得采樣電路輸出的低電壓vb經(jīng)過反相器得到的c點電壓vc與電源電壓vdd之間的壓差大于晶體管mp10的閾值電壓,且能為c2贏得足夠的充電時間。當充電到電容c2上的電壓ve大于整形電路第一個反相器中晶體管mn6的閾值電壓時,晶體管mn6導通,輸出電壓vf翻轉(zhuǎn)為低電平。再經(jīng)過反相,在整形電路的輸出端可以得到復位信號的上升沿。充電完成后,緊接著c2通過晶體管mn;放電,通常放電速度比充電速度更慢。當放電到c2上的電壓小于晶體管mn6的閾值電壓,晶體管mn6截止,輸出電壓vf翻轉(zhuǎn)為高電平,此時在整形電路的輸出端得到復位信號的下降沿。 2.4 解調(diào)電路 對于超高頻rfid標簽芯片的ask解調(diào)
可由opa、mn2和r5產(chǎn)生。由于opa的增益很高, 因此, vref與v5之間的電壓差可以忽略不計。 由于存在溝道調(diào)制效應, mp11和mn10的電流會受到源漏電壓的影響, 因此, 對電容的充放電電流不再與電源電壓呈線性關系。本設計中,電流鏡采用cascode結構可以穩(wěn)定mp11和mn10的源漏電壓, 降低對電源電壓的敏感程度。從交流角度看, cascode結構提高了電流源(層) 的輸出電阻, 減小了輸出( 入) 電流的誤差。mn3、mn4、mp5 用于為mp12 提供偏置電壓。mp8、mp10、mn6則可為mn9提供偏置電壓。 2.3 邏輯控制部分 觸發(fā)器的輸出clk和clk為相位相反的方波信號, 可用來控制mp13、mn11與mp14、mn12的開啟和關斷。mp14和mn11作為開關管, 其作用相當于圖1中的sw1和sw2。mn12和mp13作為輔助管, 其主要作用是減小充放電電流的毛刺,消除三角波的尖沖現(xiàn)象。尖沖現(xiàn)象主要是由于mos管狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的溝道電荷注入效應所引起的。 假設去除mn12和mp13, clk從0跳變到1時,mp14由導通到關閉狀態(tài), 同時迫使m