[发明专利]一种应用于无源UHF RFID标签芯片的低功耗基准电路

说明书

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，涉及到一种能自启动、工作电压低、功耗低的基准电压产生电路，可用于无源UHFRFID标签芯片中。 

背景技术

随着物联网技术的兴起，射频识别(RFID)技术也随之迅速发展。其中超高频无源标签芯片以其准确性高、存储量大、可重复利用、非接触读写、安全性强、可同时识别多个对象等优点也越来越受市场的青睐。在某些应用场合，由于要求标签芯片识别距离远的硬性指标，低功耗设计成了不可避免的选择，这样基于亚阈值工作状态的基准源电路得到应用。 

无源射频识别(RFID)系统主要由读卡器、天线以及标签芯片三部分组成。对于标签芯片又主要包括四个主要模块：模拟(射频)前端电路、数字基带、一些控制模块和非易失性存储器。其中，基准电路属于模拟前端模块，它的作用是给芯片提供一个稳定的，不受工艺、温度以及供电电压影响的参考电压。现有的基准源电路可以根据不同标准分为不同的类型，比如帯差分运放的和不带差分运放的，BJT实现的和MOS管实现的，工作较电压较高的(>1V)和工作电压较低的(<1V)，再或者是有启动电路的和能自启动的等等。由于无源超高频标签芯片特定的应用环境，对芯片低功耗，工作电压低提出了明确的要求，同时为了节省成本，芯片面积也做了明确限制。鉴于此，传统的帯运放、BJT实现、工作电压较高以及附有额外启动电路的基准电路不再适用，急需一种工作电压低、功耗低、面积尽可能小的基准电路。 

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提出一种能自启动、无差分运放、工作电压较低、功耗低，应用于无源UHFRFID标签芯片的低功耗基准电路。 

为实现上述目的，本发明的技术方案是： 

一种应用于无源UHFRFID标签芯片的低功耗基准电路，由正温度系数电流电路、负温度系数电流电路和基准电压输出电路组成， 

所述正温度系数电流电路由第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第一电阻组成，用于产生正温度系数电流I₊； 

所述负温度系数电流产生电路，由第三PMOS管、第五PMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第二电阻组成，用于产生负温度系数电流I_-； 

所述基准电压输出电路，由第四PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管和第三电阻组成，其中第七PMOS管分别与正温度系数电流电路中的第一PMOS管、第二PMOS管构成二组单管电流镜，并在其上复制一路正温度系数电流I_-；第四PMOS管、第六PMOS管则与负温度系数电流产生电路中的第三PMOS管、第五PMOS管构成一组共源共栅电流镜，并在其上复制一路负温度系数的电流；第三电阻则承载这两路电流的代数叠加：I₊+I_-，并且在其上产生一个零温度系数的电压V_ref： 

Vref=(α*nVTlnK103K104R105+β*VGS104R111)*R113---(1)]]>