PL248173B1 - Układ napięcia odniesienia RFID - Google Patents
Układ napięcia odniesienia RFIDInfo
- Publication number
- PL248173B1 PL248173B1 PL447411A PL44741123A PL248173B1 PL 248173 B1 PL248173 B1 PL 248173B1 PL 447411 A PL447411 A PL 447411A PL 44741123 A PL44741123 A PL 44741123A PL 248173 B1 PL248173 B1 PL 248173B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- transistor
- reference voltage
- transistors
- current source
- source
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/24—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
Celem zgłoszenia jest zapewnienie stałego i niezależnego od napięcia zasilania napięcia referencyjnego dla bloków cyfrowych znacznika NFC przy użyciu implementacyjnie oszczędnego, dedykowanego układu elektronicznego, który rozwiąże problem zapewniania powtarzalnego napięcia referencyjnego w układach o dużych rozrzutach technologicznych, gdzie problematyczne jest uzyskanie elementów elektronicznych o stałych parametrach, jak również istnieje możliwość zmiany tych parametrów w czasie. Układ napięcia odniesienia RFID posiada źródło prądowe ze sprzężeniem zwrotnym (IF), które zawiera dwa sprzężone ze sobą tranzystory tak, że bramka pierwszego tranzystora (Tia) dołączona jest do drenu drugiego tranzystora (Tib), a bramka drugiego tranzystora (Tib) dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora (Tia), a pomiędzy bramkę i źródło drugiego tranzystora (Tib) włączony jest rezystor (Rif). Pomiędzy źródłem prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) a wejściem zasilającym (Vhrv) włączone jest nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe (IT). Natomiast, pomiędzy źródłem prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) a masą układu (gnd) włączony jest wyjściowy układ napięcia odniesienia (VR), z którego wyprowadzone jest wyjście napięcia referencyjnego (Vref).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ napięcia odniesienia RFID stosowany zwłaszcza w znacznikach NFC.
Znany jest z amerykańskiego opisu wynalazku US5315230A układ napięcia odniesienia z kompensacją temperatury dla niskich i szerokich zakresów napięcia. Generator napięcia odniesienia, który kompensuje zmiany temperatury i VCC, zawiera źródło prądu stałego i tranzystor z kanałem P-MOS. Źródło prądu stałego zapewnia stały prąd w szerokim zakresie VCC, co odpowiada polaryzacji tranzystora z kanałem p w obszarze, w którym jego rezystancja jest stała. Wyjście źródła prądu jest dostarczane do tranzystora z kanałem P, który jest w stanie nasycenia. Stały prąd zapewnia stały spadek napięcia na tranzystorze z kanałem P. W ten sposób generowane jest stabilne napięcie odniesienia. Kompensację temperatury zapewnia się poprzez polaryzację tranzystora z kanałem P do stanu nasycenia i dostarczenie stałego prądu, który odpowiada polaryzacji tranzystora z kanałem P, gdzie rezystancja jest zasadniczo stała w pewnym zakresie temperatur. Prąd powoduje spadek napięcia na tranzystorze z kanałem P, aby utrzymać stabilne napięcie odniesienia. Ponadto kompensacja temperatury jest zapewniona poprzez wykorzystanie ujemnych współczynników temperaturowych rezystorów zawartych w źródle prądu stałego.
W szczególności znana jest z tego wynalazku konstrukcja źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym, która posiada rezystor i dwa sprzężone ze sobą tranzystory w ten sposób, że bramka jednego tranzystora dołączona jest do źródła drugiego tranzystora, a bramka drugiego tranzystora dołączona jest do drenu pierwszego tranzystora, natomiast rezystor dołączony jest między jednym z tranzystorów a biegunem zasilania. Konstrukcja ta została zrealizowana przy wykorzystaniu tranzystorów p-MOS.
Znany jest z amerykańskiego opisu wynalazku US5955874A układ napięcia odniesienia niezależny od napięcia zasilania, a także zasadniczo niewrażliwy na zmiany procesu i temperatury. Układ napięcia odniesienia zawiera wewnętrzny obwód tranzystorowy, który zawiera wiele wewnętrznych tranzystorów o jednakowej wielkości. Wewnętrzny obwód tranzystorowy jest połączony z obwodem lustrzanym prądu i wieloma tranzystorami progowymi. W ten sposób realizowany jest układ napięcia odniesienia, który jest zasadniczo niezależny od zmian procesu i temperatury. Ponadto, poprzez uziemienie połączeń źródłowych wielu tranzystorów progowych, napięcie wyjściowe obwodu napięcia odniesienia jest również zasadniczo niezależne od zmian napięcia zasilania.
W szczególności znane jest z tego wynalazku rozwiązanie wykorzystujące tranzystor n-MOS posiadający zwartą bramkę z drenem oraz źródło dołączone do masy, dostarczające w układzie napięcie progowe tranzystora. Taka struktura pełni w układzie konwersję prąd-napięcie.
Znany jest z amerykańskiego opisu wynalazku US4975631A układ źródła prądu stałego, który zawiera pierwszy tranzystor FET podłączony do pierwszej linii napięcia w obszarze drenu oraz do drugiej linii napięcia poprzez obwód impedancji w obszarze źródła i wspólną bramkę; drugi tranzystor FET podłączony do pierwszej linii napięciowej w jego obszarze drenu oraz jego obszar źródłowy i bramka są ze sobą połączone; trzeci FET podłączony do obszaru źródłowego drugiego FET w jego obszarze drenu, do drugiej linii napięciowej w jego obszarze źródłowym i do obszaru źródłowego pierwszego FET na jego bramce; oraz czwarty tranzystor FET podłączony do węzła wyjściowego prądu obwodu w jego obszarze drenu, do drugiej linii napięciowej w jego obszarze źródłowym i do obszaru źródłowego drugiego FET w jego bramce. Każdy FET pracuje w stanie nasycenia.
W szczególności znane jest z tego wynalazku rozwiązanie wykorzystujące tranzystor n-MOS posiadający zwartą bramkę z źródłem oraz dren dołączony do napięcia zasilającego. Taka struktura pełni w układzie rolę źródła prądowego.
Znane są w stanie techniki, w szczególności w inżynierii dotyczącej elektroniki, systemy (zdalnej) identyfikacji radiowej RFID (od ang. radio-frequency identification), a w szczególności komunikacja bliskiego zasięgu NFC (od ang. near-field communication). Znane są w stanie techniki tranzystory polowe (FET - od ang. field-effect transistor) z izolowaną bramką, tranzystory cienkowarstwowe (TFT - od ang. thin-film transistor), jak również tranzystory oparte na indowo-galowym tlenku cynku (IGZO lub InGaZnO od ang.: indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), oxygen (O)). Wiadome też jest, że oznaczenie drenu i źródła tych tranzystorów jest umowne, gdyż ze względu na symetryczną budowę tranzystora zamiana tych oznaczeń nie zmienia funkcjonalności tranzystora czy układu, w którym się on znajduje - nazewnictwo to ma jednak charakter porządkujący.
Celem wynalazku jest zapewnienie stałego i niezależnego od napięcia zasilania napięcia referencyjnego dla bloków cyfrowych znacznika NFC przy użyciu implementacyjnie oszczędnego, dedykowanego układu elektronicznego, który rozwiąże problem zapewniania powtarzalnego napięcia referencyjnego w układach o dużych rozrzutach technologicznych, gdzie problematyczne jest uzyskanie elementów elektronicznych o stałych parametrach, jak również istnieje możliwość zmiany tych parametrów w czasie.
Istota wynalazku polega na tym, że układ napięcia odniesienia RFID posiadający źródło prądowe ze sprzężeniem zwrotnym, zawierające dwa sprzężone ze sobą tranzystory tak, że bramka pierwszego tranzystora dołączona jest do drenu drugiego tranzystora, a bramka drugiego tranzystora dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora, a pomiędzy bramkę i źródło drugiego tranzystora włączony jest rezystor, zgodnie z wynalazkiem, pomiędzy źródłem prądowym ze sprzężeniem zwrotnym a wejściem zasilającym ma włączone jest nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe. Ponadto, pomiędzy źródłem prądowym ze sprzężeniem zwrotnym a masą układu ma włączony wyjściowy układ napięcia odniesienia, z którego wyprowadzone jest wyjście napięcia referencyjnego.
Efektem technicznym tego rozwiązania jest zapewnienie mechanizmu stabilizacji napięcia pomiędzy bramką i źródłem drugiego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym, a tym samym stabilizacji prądu drenu pierwszego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym.
Korzystnie, nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe zawiera tranzystor, którego dren dołączony jest do wejścia zasilającego, a bramka zwarta jest ze źródłem i dołączona do drenu drugiego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym. Dzięki temu uzyskiwany jest prąd stały od pojedynczych nanoamperów do kilkunastu nanoamperów, zależnie od napięcia zasilania, wymiarów geometrycznych i egzemplarza tranzystora nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowego, przy czym tranzystor ten zachowuje właściwości nieidealnego źródła prądu.
Korzystnie, wyjściowy układ napięcia odniesienia zawiera dwa sprzężone ze sobą tranzystory tak, że bramka pierwszego tranzystora dołączona jest do drenu drugiego tranzystora, a bramka drugiego tranzystora dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora. Ponadto, zawiera trzeci tranzystor dołączony pomiędzy źródło pierwszego tranzystora a masę układu, przy czym bramka trzeciego tranzystora zwarta jest z jego drenem i dołączona do źródła pierwszego tranzystora oraz do wyjścia napięcia referencyjnego, dren drugiego tranzystora dołączony jest do źródła drugiego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym, dren pierwszego tranzystora dołączony jest do wejścia zasilającego, a źródło drugiego tranzystora dołączone jest do masy układu. Dzięki temu uzyskiwane jest stabilne napięcie pomiędzy zaciskami drenu i źródła trzeciego tranzystora wyjściowego układu napięcia odniesienia, niezależne od napięcia zasilania wejścia zasilającego układu, co przekłada się na stabilny prąd wypływający z elektrody źródła trzeciego tranzystora, przy czym prąd ten zależy od charakterystyki przejściowej napięcie-prąd opisującej trzeci tranzystor.
Korzystnie, pierwszy tranzystor w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym jest zrealizowany jako równoległe połączenie wielu tranzystorów. Dzięki temu możliwa jest regulacja prądu źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym poprzez zmianę liczby tranzystorów, ponadto zmniejszony jest wpływ rozrzutów technologicznych na natężenie generowanych prądów oraz zmniejszone są efekty wynikające z nieidealności opisu fizycznego tranzystorów.
Korzystnie, liczba równolegle połączonych tranzystorów w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym w miejsce pierwszego tranzystora wynosi od 2 do 4. Dzięki temu możliwy jest do uzyskania minimalny prąd źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym niezbędny do prawidłowej polaryzacji bramki pierwszego tranzystora wyjściowego układu napięcia odniesienia.
Korzystnie, tranzystor w podprogowym źródle prądowym jest zrealizowany jako równoległe połączenie wielu tranzystorów. Dzięki temu natężenie prądu w podprogowym zakresie pracy tranzystora w podprogowym źródle prądowym jest większe niż drugiego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym w analogicznym zakresie, co zapewnia nadwyżkę prądu potrzebną do naładowania pojemności bramkowej pierwszego tranzystora w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym, a co za tym idzie poprawną pracę źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym.
Korzystnie, liczba równolegle połączonych tranzystorów w podprogowym źródle prądowym wynosi od 2 do 4. Dzięki temu możliwy jest do uzyskania minimalny prąd podprogowego źródła prądowego niezbędny do polaryzacji bramki pierwszego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym.
Korzystnie, tranzystory w wyjściowym układzie napięcia odniesienia są zrealizowane jako równoległe połączenie wielu tranzystorów. Dzięki temu możliwa jest dyskretna regulacja prądu wypływającego z elektrody źródła trzeciego tranzystora wyjściowego układu napięcia odniesienia do masy, poprzez zmianę liczby tranzystorów w miejscu pierwszego i trzeciego tranzystora. Ponadto dodatkowa zmiana liczby tranzystorów w miejscu drugiego tranzystora wyjściowego układu napięcia odniesienia pozwala na dokładniejszą regulację napięcia na zacisku wyjścia napięcia referencyjnego. Zwielokrotnienie tranzystorów w wyjściowym układzie napięcia odniesienia zmniejsza także wpływ rozrzutów technologicznych na napięcie uzyskiwane na zacisku wyjścia napięcia referencyjnego, ponadto zmniejszony zostaje udział efektów wynikających z nieidealności opisu fizycznego tranzystorów.
Korzystnie, liczby równolegle połączonych tranzystorów w wyjściowym układzie napięcia odniesienia, dołączanych w miejscach pierwszych dwóch tranzystorów tego układu wynoszą od 3 do 12, a liczba równolegle połączonych tranzystorów w wyjściowym układzie napięcia odniesienia dołączonych w miejscu trzeciego tranzystora tego układu wynosi od 2 do 4. Dzięki temu cały układ zapewnia uzyskiwanie stabilnych napięć z przedziału od 0,3 V do 1,5 V.
Korzystnie, do wejścia zasilającego doprowadzone jest wyjście pochodzące bezpośrednio z harwestera RFID lub pośrednio poprzez układ wygładzania tętnień. Dzięki temu tętniące napięcie zmieniające się w zakresie od 3 V do 7 V pozwala na uzyskanie stałego i stabilnego napięcia odniesienia.
Korzystnie, wszystkie tranzystory w układzie są tranzystorami FET typu „n”. Zastosowanie jednego typu tranzystorów polowych FET z izolowaną bramką upraszcza proces technologiczny realizacji układu.
Korzystnie, wszystkie tranzystory w układzie są tranzystorami typu TFT. Zastosowanie tranzystorów cienkowarstwowych TFT pozwala na wykonanie taniego i/lub giętkiego układu scalonego.
Korzystnie, kanały tranzystorów wykonane są z amorficznego materiału półprzewodnikowego. Zastosowanie amorficznego materiału półprzewodnikowego zapewnia niski koszt wytwarzania tranzystorów (w relatywnie niskich temperaturach).
Korzystnie, tranzystory zawierają indowo-galowy tlenek cynku. Zastosowanie indowo-galowego tlenku cynku (IGZO) zapewnia relatywnie wysoki parametr mobilności nośników.
Korzystnie, stosunek szerokości do długości kanału drugiego tranzystora w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym mieści się w zakresie od 1 do 2, a wartość rezystancji rezystora w tym źródle mieści się w zakresie od 1,5 do 2,5 megaomów. Dzięki temu prąd podprogowy drugiego tranzystora w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym jest mniejszy niż tranzystora nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowego, a źródło prądowe ze sprzężeniem zwrotnym ustala niewielki prąd potrzebny jedynie do polaryzacji wyjściowego układu napięcia odniesienia.
Korzystnie, stosunek szerokości do długości kanału tranzystora nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowego mieści się w zakresie od 2 do 3. Dzięki temu prąd nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowego w zakresie podprogowym jest większy niż prąd drenu drugiego tranzystora źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym, co pozwala na poprawną pracę całego układu.
Przykład wykonania został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy układu napięcia odniesienia RFID z pojedynczymi tranzystorami, a fig. 2 - schemat ideowy układu napięcia odniesienia RFID z wieloma tranzystorami połączonymi równolegle.
Układ napięcia odniesienia RFID w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1 zawiera, pomiędzy wejściem zasilającym Vhrv a masą układu gnd, kaskadowe połączenie: nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowego IT, źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym IF oraz wyjściowego układu napięcia odniesienia VR, z którego pochodzi wyjście napięcia referencyjnego Vref układu napięcia odniesienia RFID.
Nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe IT zrealizowane zostało w postaci tranzystora Tit, którego dren dołączony jest do wejścia zasilającego Vhrv, a bramka zwarta jest ze źródłem i dołączona do źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym IF.
Źródło prądowe ze sprzężeniem zwrotnym IF zrealizowane zostało w oparciu o dwa tranzystory Tia i Tib oraz rezystor Rif. Bramka pierwszego tranzystora Tia dołączona jest do drenu drugiego tranzystora Tib. Bramka drugiego tranzystora Tib dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora Tia. Natomiast rezystor Rif został włączony pomiędzy bramkę i źródło drugiego tranzystora Tib. Dren pierwszego tranzystora Tia dołączony jest do wejścia zasilającego Vhrv. Dren drugiego tranzystora Tib dołączony jest do nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowe IT. Natomiast źródło drugiego tranzystora Tib dołączone jest do wyjściowego układu napięcia odniesienia VR.
Wyjściowy układ napięcia odniesienia VR zrealizowany został w oparciu o trzy tranzystory Tva, Tvb i Tvc. Bramka pierwszego tranzystora Tva dołączona jest do drenu drugiego tranzystora Tvb. Bramka drugiego tranzystora Tvb dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora Tva. Natomiast trzeci tranzystor Tvc został włączony pomiędzy masę układu gnd a źródło pierwszego tranzystora Tva, do którego dołączony jest dren trzeciego tranzystora Tvc zwarty z jego bramką. Dren pierwszego tranzystora Tva dołączony jest do wejścia zasilającego Vhrv. Dren drugiego tranzystora Tvb dołączony jest do źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym IF. Natomiast źródło drugiego tranzystora Tvb dołączone jest do masy układu gnd. Do źródła pierwszego tranzystora Tva dołączone jest także wyjście napięcia referencyjnego Vref układu napięcia odniesienia RFID.
Układ napięcia odniesienia RFID w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 2 zasadniczo jest zgodny z układem przedstawionym na fig. 1, z tą różnicą że: tranzystor Tit został zrealizowany jako równoległe połączenie dwóch tranzystorów Tit1 i Tit2, tranzystor Tia został zrealizowany jako równoległe połączenie dwóch tranzystorów Tia1, Tia2, tranzystor Tva został zrealizowany jako równoległe połączenie pięciu tranzystorów Tva1, Tva2, Tva3, Tva4 i Tva5, tranzystor Tvb został zrealizowany jako równoległe połączenie pięciu tranzystorów Tvb1, Tvb2, Tvb3, Tvb4 i Tvb5, a tranzystor Tvc został zrealizowany jako równoległe połączenie trzech tranzystorów Tvc1, Tvc2 i Tvc3.
W niniejszym rozwiązaniu nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe IT wykorzystuje pracę podprogową tranzystora Tit żeby zwiększyć potencjał bramki tranzystora Tia, poprzez ładowanie pojemności bramkowej tranzystora Tia. Kanał tranzystora Tit wymusza przepływ prądu w przedziale 1 nA - 15 nA przez dren tranzystora Tib i pojemność bramkową tranzystora Tia, co powoduje przejście tranzystora Tia do zakresu nasycenia. Zakres nasycenia tranzystora Tia powoduje przepływ prądu przez jego źródło i dren, i odłożenie napięcia wprost proporcjonalnego do tego prądu na rezystorze Rif. Wzrost napięcia na rezystorze Rif, wywołany ładowaniem pojemności bramkowej tranzystora Tia przez źródło prądowe IT, jest zatrzymywany przez tranzystor Tib w momencie, w którym napięcie na rezystorze Rif wywoła przejście z odcięcia w zakres triodowy tranzystora Tib. Następuje to, gdy napięcie na rezystorze Rif przekroczy w przybliżeniu wartość napięcia progowego tranzystora Tib, wówczas dren tranzystora Tib zaczyna ograniczać napięcie na pojemności bramkowej tranzystora Tia, prowadząc do stabilizacji prądu drenu tranzystora Tia oraz napięcia na rezystorze Rif. Ustabilizowany prąd tranzystora Tia, jest jednocześnie prądem źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym IF, które wymusza stabilny prąd wpływający do bramki pierwszego tranzystora Tva wyjściowego układu napięcia odniesienia VR.
Wyjściowy układ napięcia odniesienia VR wykorzystuje tranzystory Tva i Tvb do stabilizacji napięcia między drenem i źródłem tranzystora Tvc pracującego w zakresie nienasycenia. Stabilizacja ta odbywa się poprzez ograniczanie napięcia pojemności bramkowej tranzystora Tva, która jest ładowana źródłem prądowym IF. Mechanizm stabilizacji wynika z przeciwnego charakteru działania tranzystorów Tva i Tvb. Bramka tranzystora Tva jest ładowana prądem ze źródła prądowego IF, prowadząc do zwiększania prądu elektrody źródła tranzystora Tva i tym samym zwiększenia napięcia odkładającego się między drenem i źródłem tranzystora Tvc. Po przekroczeniu wartości napięcia dren-źródło tranzystora Tvc powyżej napięcia progowego tranzystora Tvb prąd źródła prądowego IF nie ładuje już pojemności bramkowej tranzystora Tva, lecz jest odprowadzany przez dren tranzystora Tvb do zacisku masy gnd.
Napięcie dren-źródło tranzystora Tvc jest jednocześnie napięciem bramka-źródło tranzystora Tvb, który razem z tranzystorem Tva utrzymuje na stabilnym poziomie napięcie referencyjne na wyjściu Vref w pobliżu napięcia progowego Tvb. W niniejszym rozwiązaniu napięcie na wyjściu napięcia referencyjnego Vref jest głównie uzależnione od parametrów tranzystora Tvb, zaś tranzystor Tvc pełni jedynie funkcję nieliniowego obciążenia, które konwertuje napięcie bramka-źródło tranzystora Tvb na prąd drenu tranzystora Tvc, zgodnie z jego charakterystyką przejściową.
Wynalazek pozwala na dostarczenie stałego i niezależnego od stanu systemu referencyjnego napięcia odniesienia dla bloków cyfrowych znacznika RFID NFC. Przemysłowe zastosowanie wynalazku znajduje się w przemyśle i rynku produktów wymagających indywidualnych oznakowań elektronicznych.
Claims (16)
1. Układ napięcia odniesienia RFID posiadający źródło prądowe ze sprzężeniem zwrotnym (IF) zawierające dwa sprzężone ze sobą tranzystory tak, że bramka pierwszego tranzystora (Tia) dołączona jest do drenu drugiego tranzystora (Tib), a bramka drugiego tranzystora (Tib) dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora (Tia), a pomiędzy bramkę i źródło drugiego tranzystora (Tib) włączony jest rezystor (Rif), znamienny tym, że pomiędzy źródłem prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) a wejściem zasilającym (Vhrv) włączone jest nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe (IT) oraz tym, że pomiędzy źródłem prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) a masą układu (gnd) włączony jest wyjściowy układ napięcia odniesienia (VR), z którego wyprowadzone jest wyjście napięcia referencyjnego (Vref).
2. Układ napięcia odniesienia RFID wg zastrz. 1, znamienny tym, że nieprecyzyjne podprogowe źródło prądowe (IT) zawiera tranzystor (Tit), którego dren dołączony jest do wejścia zasilającego (Vhrv), a bramka zwarta jest ze źródłem i dołączona do drenu drugiego tranzystora (Tib) źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym (IF).
3. Układ napięcia odniesienia RFID wg zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wyjściowy układ napięcia odniesienia (VR) zawiera dwa sprzężone ze sobą tranzystory tak, że bramka pierwszego tranzystora (Tva) dołączona jest do drenu drugiego tranzystora (Tvb), a bramka drugiego tranzystora (Tvb) dołączona jest do źródła pierwszego tranzystora (Tva), oraz tym, że zawiera trzeci tranzystor (Tvc) dołączony pomiędzy źródło pierwszego tranzystora (Tva) a masę układu, przy czym bramka trzeciego tranzystora (Tvc) zwarta jest z jego drenem i dołączona do źródła pierwszego tranzystora (Tva) oraz do wyjścia napięcia referencyjnego (Vref), dren drugiego tranzystora (Tvb) dołączony jest do źródła drugiego tranzystora (Tib) źródła prądowego ze sprzężeniem zwrotnym (IF), dren pierwszego tranzystora (Tva) dołączony jest do wejścia zasilającego (Vhrv), a źródło drugiego tranzystora (Tvb) dołączone jest do masy układu (gnd).
4. Układ napięcia odniesienia RFID wg zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że pierwszy tranzystor (Tia) w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) jest zrealizowany jako równoległe połączenie wielu tranzystorów (Tia1, Tia2).
5. Układ napięcia odniesienia RFID wg zastrz. 4, znamienny tym, że liczba równolegle połączonych tranzystorów (Tia1, Tia2) w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) w miejsce pierwszego tranzystora (Tia) wynosi od 2 do 4.
6. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 2 do 5, znamienny tym, że tranzystor (Tit) w podprogowym źródle prądowym (IT) jest zrealizowany jako równoległe połączenie wielu tranzystorów (Tit1, Tit2).
7. Układ napięcia odniesienia RFID wg zastrz. 6, znamienny tym, że liczba równolegle połączonych tranzystorów (Tit1, Tit2) w podprogowym źródle prądowym (IT) wynosi od 2 do 4.
8. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 3 do 7, znamienny tym, że tranzystory (Tva, Tvb, Tvc) w wyjściowym układzie napięcia odniesienia (VR) są zrealizowane jako równoległe połączenie wielu tranzystorów (Tva1, Tva2, Tva3, Tva4, Tva5), (Tvb1, Tvb2, Tvb3, Tvb4, Tvb5), (Tvc1, Tvc2, Tvc3).
9. Układ napięcia odniesienia RFID wg zastrz. 8, znamienny tym, że liczby równolegle połączonych tranzystorów (Tva1, Tva2, Tva3, Tva4, Tva5), (Tvb1, Tvb2, Tvb3, Tvb4, Tvb5) w wyjściowym układzie napięcia odniesienia (VR), dołączanych w miejscach pierwszych dwóch tranzystorów tego układu (Tva, Tvb) wynoszą od 3 do 12, a liczba równolegle połączonych tranzystorów (Tvc1, Tvc2, Tvc3) w wyjściowym układzie napięcia odniesienia (VR) dołączonych w miejscu trzeciego tranzystora tego układu (Tvc) wynosi od 2 do 4.
10. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że do wejścia zasilającego (HRV) doprowadzone jest wyjście pochodzące bezpośrednio z harwestera RFID lub pośrednio poprzez układ wygładzania tętnień.
11. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 1 do 10, znamienny tym, że wszystkie tranzystory w układzie są tranzystorami FET typu „n”.
12. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 1 do 11, znamienny tym, że wszystkie tranzystory w układzie są tranzystorami typu TFT.
13. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 1 do 12, znamienny tym, że kanały tranzystorów wykonane są z amorficznego materiału półprzewodnikowego.
14. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 1 do 13, znamienny tym, że tranzystory zawierają indowo-galowy tlenek cynku.
15. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 1 do 14, znamienny tym, że stosunek szerokości do długości kanału drugiego tranzystora (Tib) w źródle prądowym ze sprzężeniem zwrotnym (IF) mieści się w zakresie od 1 do 2, a wartość rezystancji rezystora (Rif) w tym źródle (IF) mieści się w zakresie od 1,5 do 2,5 megaomów.
16. Układ napięcia odniesienia RFID wg dowolnego z zastrz. od 2 do 15, znamienny tym, że stosunek szerokości do długości kanału tranzystora (Tit) nieprecyzyjnego podprogowego źródła prądowego (IT) mieści się w zakresie od 2 do 3.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL447411A PL248173B1 (pl) | 2023-12-30 | 2023-12-30 | Układ napięcia odniesienia RFID |
| PCT/IB2024/063213 WO2025141510A1 (en) | 2023-12-29 | 2024-12-27 | Rfid analog conditioner circuit, rfid digital block initialization circuit and rfid voltage reference |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL447411A PL248173B1 (pl) | 2023-12-30 | 2023-12-30 | Układ napięcia odniesienia RFID |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL447411A1 PL447411A1 (pl) | 2024-12-30 |
| PL248173B1 true PL248173B1 (pl) | 2025-11-03 |
Family
ID=97522441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL447411A PL248173B1 (pl) | 2023-12-29 | 2023-12-30 | Układ napięcia odniesienia RFID |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL248173B1 (pl) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315230A (en) * | 1992-09-03 | 1994-05-24 | United Memories, Inc. | Temperature compensated voltage reference for low and wide voltage ranges |
| US5391979A (en) * | 1992-10-16 | 1995-02-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Constant current generating circuit for semiconductor devices |
| US20170033687A1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | Synopsys, Inc. | Low Power Voltage Regulator |
| JP2017211941A (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Simplex Quantum株式会社 | 低電圧駆動電流源回路 |
-
2023
- 2023-12-30 PL PL447411A patent/PL248173B1/pl unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315230A (en) * | 1992-09-03 | 1994-05-24 | United Memories, Inc. | Temperature compensated voltage reference for low and wide voltage ranges |
| US5391979A (en) * | 1992-10-16 | 1995-02-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Constant current generating circuit for semiconductor devices |
| US20170033687A1 (en) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | Synopsys, Inc. | Low Power Voltage Regulator |
| JP2017211941A (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | Simplex Quantum株式会社 | 低電圧駆動電流源回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL447411A1 (pl) | 2024-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6822727B2 (ja) | 浮動電圧基準を用いる低ドロップアウト電圧レギュレータ | |
| US9715245B2 (en) | Circuit for generating an output voltage and method for setting an output voltage of a low dropout regulator | |
| US10585447B1 (en) | Voltage generator | |
| US10128821B2 (en) | Low output impedance, high speed and high voltage generator for use in driving a capacitive load | |
| US20160098050A1 (en) | Voltage regulator, application-specific integrated circuit and method for providing a load with a regulated voltage | |
| US11106229B2 (en) | Semiconductor integrated circuit including a regulator circuit | |
| US8836380B2 (en) | Bootstrap circuit | |
| US10296034B2 (en) | Negative power supply control circuit and power supply device | |
| US8174319B2 (en) | Amplifier | |
| US20160070291A1 (en) | Static Offset Reduction in a Current Conveyor | |
| US20190103804A1 (en) | Circuit for Driving a Power Switch | |
| US6060871A (en) | Stable voltage regulator having first-order and second-order output voltage compensation | |
| US8773195B2 (en) | Semiconductor device having a complementary field effect transistor | |
| US10069410B1 (en) | Multi-level power-domain voltage regulation | |
| CN113434005B (zh) | 一种可控电阻电路 | |
| US20020109491A1 (en) | Regulated voltage generator for integrated circuit | |
| US7091712B2 (en) | Circuit for performing voltage regulation | |
| PL248173B1 (pl) | Układ napięcia odniesienia RFID | |
| PL248172B1 (pl) | Układ napięcia odniesienia RFID | |
| US10355648B2 (en) | Regulator amplifier circuit for outputting a fixed output voltage independent of a load current | |
| EP2806329A2 (en) | Circuit for voltage regulation | |
| CN112667012A (zh) | 射频装置及其电压产生装置 | |
| US6975168B2 (en) | Drive circuit | |
| US20130265027A1 (en) | Step-up circuit | |
| TWI921839B (zh) | 半導體裝置 |