圖4為數據接收電路，即解調電路。讀卡器向卡發(fā)送的數據是載波為13.56 MHz、數據率為106 kb/s的100%的幅度調制信號，波形可以看作106 kHz的方波與13.56 MHz的正弦波的乘積。數據解調的原理是：當RF1電壓為正弦波時(即有效數據1部分)，電壓信號由D0、I0、C1、C2構成的包絡檢波整形。在A點得到直流電壓為VREF6并帶有一定紋波的電壓信號，紋波的大小由C1、C2、I0的大小決定。選取REF6=0.6 V，VREF3=0.3 V，比較器輸出高電壓。當RF1電壓由正弦變?yōu)?(有效數據0部分)時，由于A點信號反應速度高于放大器帶寬，包絡檢波的A點電壓迅速降低，使VA

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　　由于工藝與溫度的偏差，導致I0、C1、C2的值發(fā)生變化，A點的紋波大小會發(fā)生變化。在RF1為正弦波，也就是數據為1的時候，若A點的紋波大于2(VREF6～VREF3)，數據解調將發(fā)生錯誤。比較器在有效數據為1時應輸出高電壓，但是由于A點電壓紋波過大導致比較器輸出在數據為1輸出13.56 MHz的方波，解調失敗。可以通過提高VREF6的值，從而提高A點紋波的容忍度，來解決這個問題。但是若A點電壓過高，使A點反應速度低于放大器帶寬，數據由1變?yōu)?時，A點不能迅速作出反應，產生低電壓，所以不能解調出數據0。所以VREF6的值的選取需要適中，最好可以由系統(tǒng)動態(tài)配置。

　　3.3 數據發(fā)送

　　圖5為數據發(fā)送電路，即調制電路。卡發(fā)送到讀卡器的是載波為13.56MHz，數據率為847kb/s的幅度調制信號。此電路的原理是采用負載調制的方法達到協(xié)議要求的幅度調制的目的。當不需要發(fā)送數據時，數據線為0，RF1、RF2為13.56MHz的載波。需要發(fā)送數據時，數據線為847 kHz米勒編碼的方波。當數據為0時，RF1、RF2上的正弦電壓幅值較大。當數據為1時，M1打開，將RF1、RF2上的電壓拉低，即RF1、RF2上正弦信號的幅值變低，數據的變化會導致RF1、RF2上載波幅值變化，從而完成數據的發(fā)送。

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　　卡向讀卡器發(fā)送數據時，系統(tǒng)上作出了優(yōu)化，使模擬電路的設計變得簡單可靠。當發(fā)送數據1時，由線圈耦合過來的能量大部分由M1釋放，從而導致用于芯片正常工作的能量變少，使芯片不能正常工作，交互失敗。所以，當向外發(fā)送數據時，軟件使芯片內部嵌入的8051處理器進入休眠模式，降低整個芯片的功耗，從而使芯片安全渡過電源不足的階段。

　　4 仿真與測試

　　圖6為仿真結果，卡與讀卡器的交互分為3個階段：

　　①二者無數據交互，此時卡開始上電或者處理接收到的數據，此時電源電壓穩(wěn)定;

　　②接收數據，線圈發(fā)出的上是100%的幅度調制信號，DATA_IN為解調后的數據;

　　③發(fā)送數據，卡產生的DATA_OUT是847 kHz的方波，對線圈上的電壓進行負載調制，調制后線圈上的電壓信號是幅度調制信號，這些信號會被讀卡器耦合并解調。

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　　在整個交互過程中電源電壓保持穩(wěn)定。測試結果與仿真結果基本一致。

　　結語

　　本文討論了RFID芯片模擬前端的實現(xiàn)方法，在電源產生、數據收發(fā)方面采用了新技術，并且從整個系統(tǒng)上作了優(yōu)化，簡化了模擬前端的設計，使整個系統(tǒng)更可靠。該芯片已通過小額支付與門禁系統(tǒng)的實驗室測試，其對惡劣外界干擾的抵御能力需要進一步測試與改進。