面向無源超高頻RFID應(yīng)用的低功耗溫度傳感器芯片設(shè)計(jì)研究.pdf

1、無源超高頻射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)具有成本低，識(shí)別距離遠(yuǎn)，可多目標(biāo)同時(shí)識(shí)別及環(huán)境適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，而將無源超高頻RFID與溫度傳感器結(jié)合不僅可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別，而且還能實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)而對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。然而RFID標(biāo)簽對(duì)嵌入到其中的溫度傳感器提出了較高的指標(biāo)要求，如降低功耗，提高精度。溫度傳感器嵌入到RFID標(biāo)簽中使得RFID標(biāo)簽的應(yīng)用范圍越來越廣，在溫度要求比較苛刻的應(yīng)用場景將極具市場競爭力。
　　本文首先介紹了RFID技

2、術(shù)及無源超高頻 RFID標(biāo)簽原理及結(jié)構(gòu)，然后對(duì)面向無源超高頻RFID溫度標(biāo)簽中溫度傳感器的關(guān)鍵技術(shù)和溫度傳感器中的模塊進(jìn)行介紹，重點(diǎn)介紹了面向無源RFID標(biāo)簽應(yīng)用的低功耗溫度傳感器，論文首先對(duì)溫度傳感器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，驗(yàn)證將要采用的結(jié)構(gòu)能否達(dá)到精度要求，設(shè)計(jì)了溫度傳感器中的溫度感知模塊，采用一對(duì)比例電流源偏置一對(duì)襯底 PNP管，并且用偏置電路產(chǎn)生與電壓增益無關(guān)的電流去偏置PNP管。為了減少誤差，增加比例電流源的靈敏度，采

3、用了動(dòng)態(tài)匹配技術(shù)。設(shè)計(jì)了溫度傳感器中低功耗的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)計(jì)了一種二階快速轉(zhuǎn)換ADC，采用SAR ADC和二階Sigma-delta ADC相結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)減少了模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊的轉(zhuǎn)換時(shí)間,顯著提高了在功耗和精度方面的性能。模數(shù)轉(zhuǎn)換器中采用的是二階 Sigma-delta調(diào)制器，二階 Sigma-delta調(diào)制器減少了對(duì)積分器中運(yùn)算放大器的要求。但是在本文中由于是要工作在有一定跨度的電源電壓下工作，并且測溫范圍比較大，所以對(duì)運(yùn)算