超高頻遠距離無(wú)源射頻接口電路設計方案

　　3 設計實(shí)現

　　3.1 電源恢復電路

　　根據設計指標，要在915MHz信號輸入幅度200mV,負載電流20A時(shí)獲得大于2V的直流電壓。則根據（3）式，可得N>5。因此，所需倍壓電路最低級數為12級?？紤]到MOS管導通壓降的損失和寄生效應帶來(lái)的損失，電源恢復電路采用16級的倍壓電路結構，利用零閾值NMOS管實(shí)現。倍壓式電源恢復電路的末端最后一個(gè)電容為儲能電容，取200pF。

　　3.2 穩壓電路

　　根據設計協(xié)議要求，輸入信號為OOK信號在OOK信號的關(guān)斷時(shí)刻，由于圖2中瀉流管Mp無(wú)法瞬間關(guān)閉，于是繼續從儲能電容Cs上抽取電流，從而導致電源電壓Vout出現較大下脈沖凹陷。為解決該問(wèn)題，將并聯(lián)穩壓電路改進(jìn)，如圖3所示。瀉流管Mo1和Mo2的電流抽取點(diǎn)從Vout端移至節點(diǎn)p。這樣，當瀉流管開(kāi)啟，OOK信號的關(guān)斷時(shí)刻到來(lái)時(shí)，由于二極管連接的MOS管M3、M4的反向截止作用，儲能電容Cs上的電荷不會(huì )從瀉流管上被抽取走，從而避免了瀉流管造成的電源電壓下脈沖凹陷的問(wèn)題。穩壓電路穩壓值設計在2.4V。

　　3.3 解調電路

　　解調電路如圖4所示。M1~M4為4級倍壓?jiǎn)卧?，起到檢波二極管的作用。由于并聯(lián)穩壓電路的瀉流管無(wú)法瞬間關(guān)斷，因此，在OOK信號關(guān)斷時(shí)刻，瀉流管抽取電容C4上的電荷。電容C4取值較小，因此，p1點(diǎn)電平迅速下降，形成較大的下脈沖凹陷，經(jīng)過(guò)后級的整形電路，輸出標準的解調波形。

　　3.4 流片驗證

　　該射頻前端模塊作為超高頻長(cháng)距離無(wú)源射頻標簽芯片的一部分，在UMC0.18m混合信號工藝下設計實(shí)現，并流片驗證。芯片照片如圖5所示。