[发明专利]一种用于无源UHFRFID标签芯片可校准基准电路

说明书

技术领域

本发明涉及到模拟集成电路领域，具体涉及一种用于无源超高频射频识别标签芯片的可校准的基准电路设计。

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。

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。但是由于现阶段工艺尺寸越来越小，造成MOS管的各种高级效应凸显，这样不仅在设计过程中的人为因素亦或画版图过程中的人为误差还是在制造过程中的系统误差，最终都会造成基准源输出电压偏离原来的设计值。由于在标签芯片中，基准电路除了为其他模块提供一个稳定的参考电压外，还影响着时钟电路的输出频率，时钟频率的过大或过小都将直接影响数字基带模块的正常工作。

所以，为了保证流片后基准电路输出电压的准确性，急需要一种纠正机制，以保证整个标签芯片能正常工作。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提出一种用于无源UHFRFID标签芯片可校准基准电路，这样一种纠正机制，来保证基准源输出电压的准确性，同时得到更准确的时钟频率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于无源UHFRFID标签芯片可校准基准电路，其特征在于，包括标准基准电路、正温度系数电流校准的电路和基准电压输出校准电路；

标准基准电路包括正温度系数电流产生电路、负温度系数电流产生电路和基准电压输出电路；所述正温度系数电流产生电路由两个PMOS管、两个NMOS管和一个温度系数仅为-9.2X10^-4ppm/℃的第一电阻105组成，两个PMOS管分别为第一PMOS管101和第二PMOS管102，两个NMOS管分别为第一NMOS管103和第二NMOS管104，两个PMOS管是要工作在饱和区，两个NMOS管要工作在亚阈值状态，通过这两个工作在亚阈值状态的NMOS管的栅源电压之差(V_GS104-V_GS103)加载在第一电阻105上来产生正温度系数的电流I₊；

I+=nVTlnK103K104R105---(1)]]>

其中，n＝(1+C_d/C_ox)表示亚阈值斜率，V_T＝(k_BT/q)表示热电压，K₁₀₃表示第一NMOS管103的宽长比，K₁₀₄表示第二NMOS管104的宽长比，R₁₀₅表示第一电阻105的阻值，V_GS103和V_GS104分别表示第一NMOS管103和第二NMOS管104的栅源电压；

负温度系数电流产生电路由两个以共源共栅关系连接的PMOS管、两个NMOS管和一个温度系数非常低的第二电阻112组成，两个PMOS管分别为第三PMOS管106和第四PMOS管108，两个NMOS管分别为第二NMOS管104和第三NMOS管110，利用工作在亚阈值状态的第二NMOS管104的栅源电压V_GS104加载在温度系数仅为-9.2X10^-4ppm/℃的第二电阻112上来产生负温度系数的电流I_-；