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一种应用于射频卡的集成稳压电路的设计

发布时间:2020-06-30 18:42:25 阅读: 来源:衬塑设备厂家

1. 引言近年来,随着无线通信技术,微电子技术的发展,非接触式IC卡(射频卡)技术蓬勃发展,并在众多领域里得到了迅速的普及和推广,如公交自动售票系统、居民身份证卡、电话卡、银行卡等。无源供电技术是射频卡的关键技术之一,目前主要是通过电磁感应原理和集成稳压电路来解决的。当射频卡进入阅读器磁场时,通过电磁感应从磁场中获得能量,即在卡的线圈两端感应出交流电流,经过整流稳压后可得到直流电压。本文讨论一种采用0.35um CMOS工艺专为射频卡设计的自反馈开关式稳压电路。2. 稳压电路的结构设计和工作原理集成稳压电路也称集成电压调整器,当输入电压或输出电流在一定范围内变化时,其输出电压保持不变。它已被广泛应用于各种电子设备中,以取代分立器件组装的稳压电源。2.1 电路结构设计该集成稳压电路主要包括以下几个部分:基准源电路,电压调节电路和电源开关电路。基准源电路由二级CMOS差分放大电路和晶体管电路构成的能隙基准源组成。其结构如图1。 有源电阻P0和多晶电阻R7组成偏置电路,为电路提供偏置电流。二级差分放大器的两个输入连接在Q1端和Q2端,由基准源原理可知只有放大电路的输入失调电压很小,并且不受温度的影响时,基准源的输出才可以保持好的性能。根据放大器的作用和能隙基准源原理可得:I1R6=I2R4 (1)由(1)式可知电路中放大器的输入失调电压接近为零。故稳定后REF点的电压值为下式:VREF=VQ1+VR6=VQ1+R6I1= VQ1+R4I2 (2) 因PNP晶体管的基极和集电极相连,故VQ1值相当于晶体管中BE结二极管的正向压降VBE 值,VBE一般为0.6~0.8V。晶体管中BE结二极管的温度系数为负,而电阻的温度系数为正,在(2)式中VQ1和VR6随温度的变化可以相互补偿,故该基准源的输出VREF对温度变化不敏感。电压调节电路是稳压电路中的核心部分,包括两个一级CMOS差分放大电路COMP和电压调节及反馈电路,如图2。两个差分放大器的输入由分压电阻得到,比较放大后经反馈调节和限流保护电路得到MA1和MB1以来控制电源开关电路中开关管的开启和截止。电源开关电路由储能电容,NMOS管构成的整流器及开关电路组成,如图3。P1,P2直接连到线圈L0的两端,通过电磁耦合在P1,P2上感应出交流电,经整流后在储能电容C0端产生直流电压VDD。调压电容C5在N2管导通后构成放电回路使P1,P2上的电流开始对C5充电而停止对C0充电,使C0两端电压保持稳定,即为负载电路提供稳定的电源电压。DIY机械键盘相关社区:机械键盘DIY

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