近场通信（NFC）装置中的整形控制信号制造方法及图纸

本文涉及近场通信（NFC）装置中的整形控制信号一种以标签仿真器模式工作的近场通信（NFC）装置，包括：控制器，输出控制信号以控制晶体管的工作；整形器，通过增加控制信号的上升时间和下沿时间对控制信号整形并生成整形信号；以及晶体管，接收整形信号并输出开关波形以驱动NFC装置的天线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及NFC (近场通信)装置的标签块的设计。标签块中的电路系统检测由包括在另一 NFC装置中的读取块输出的磁场，并解调该磁场以建立与包括在另一 NFC装置中的读取块的通信。
技术介绍
图1A示出了包括互相通信的两个NFC装置110、120的传统通信系统100。除其他支持电路系统(未示出)之外，NFC装置110包括读取块114，NFC装置120包括标签块122。当包括在读取块中的天线驱动器驱动NFC装置中的一个的天线，以输出可激励(power)包括在另一装置中的标签块的磁场时，发起NFC装置110、120之间的通信。当被激励的标签块用通信信号调制该磁场并向读取块发送调制信号时，通信建立。例如，为了发起通信，读取块114包括天线驱动器，该驱动器驱动与NFC装置110相关联的天线以输出激励包括在NFC装置120中的标签块122的磁场。当标签块122被输出的磁场激励时，并且当标签块122用通信信号调制磁场并将调制信号发送给读取块114时，通信建立。可选地，在图1B所示的通信系统150中，NFC装置110可以与射频识别(RFID)装置通信。RFID装置130包括标签块134和其他支持电路系统(未示出)。NFC装置110和RFID装置130之间的通信与上面讨论的NFC装置110和NFC装置120之间的通信相似。具体地，为了发起通信，读取块114包括天线驱动器，该驱动器驱动与NFC装置110相关的天线以输出激励包括在NFC装置130中的标签块134的磁场。当标签块134被输出的磁场激励时，并且当标签块134用通信信号调制该磁场并将调制信号发送回读取块114时，通信建立。RFID装置130可以与依照IS014443、IS015693或无接触RFID智能卡的RFID装置相似。当与NFC装置110通信时，NFC装置120和RFID130以标签仿真器模式工作。图2示出了包括在NFC装置110、120或RFID130中的标签块的传统拓扑。在该传统拓扑中，标签块122、134包括线性分流调节器。具体地，标签块122、134包括天线200、场效应晶体管(FET)201、整流二极管202、203、电容器204以及误差放大器205。天线200检测输出磁场并提供差分信号对210、212，该信号对210、212被整流二极管202、203整流。然后误差放大器205比较整流输出214与参考信号(Ref)。基于比较结果，误差放大器205输出信号216来调整FET201的工作，该FET201作为分流调节器运行。一旦接收到信号216，FET201便调节并箝位(clamp)驱动天线200的波形。然而，当FET201调节并箝位波形时，FET201消耗了大量能量(通过吸收(sink)电流)因此使波形失真。驱动天线200的波形的失真导致非期望的带外辐射，该辐射干扰其他外围无线电通信。因此，总体来说，由于消耗了大量能量并导致非期望的带外辐射，使用线性分流调节器的标签块122、134的传统拓扑是低效的。NFC装置110可包括标签块，NFC装置120和RFID装置130每个均可包括读取块。为了解决图2所示的传统线性分流拓扑的低效，建议使用D级放大器配置来驱动天线200。图3A示出了这种配置。D级放大器配置包括天线300，差分信号310、312，在D级配置中相连的P-FET310、303和N-FET302、304，控制器305以及其他支持电路系统(未示出)。P_FET301、303被连接至源VDD，N-FET302、304被连接至地线。在该配置中，FET301、302、303、304被接通和切断以输出驱动天线300的开关波形。由于与图2所示的线性调节FET不同地，FET被接通和切断，这种开关的配置更有效率，因为其并不吸收大量电流。不过，如图3B所示，使用信号314、316接通和切断FET301、302、303、304十分突然。这种突然的接通和切断造成驱动天线300的开关波形的严重失真，并因此加剧了带外辐射。具体地，如图3B所示，信号310、312的突然开关引起驱动天线300的开关波形310、312的上冲和下冲。这是由于天线300间的平均阻抗的变化导致带外辐射。进一步地，这些上冲和下冲的谐频加剧了非期望的带外辐射。因此，传统D级放大器配置是不实用的，因为其加剧了非期望的带外辐射。这样，需要在不消耗大量能量的情况下最小化非期望的带外辐射的解决方案。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的一个方面提供了一种近场通信(NFC)装置，包括控制器，被配置为输出控制信号；整形器，被配置为通过增加所述控制信号的上升时间和下降时间对所述控制信号整形以提供整形信号；以及晶体管，被配置为响应于所述整形信号输出开关波形以驱动所述NFC装置的天线。本专利技术的另一方面提供了一种用于最小化近场通信(NFC)装置中非期望的带外辐射的方法，包括由所述NFC装置提供控制信号；由所述NFC装置通过增加所述控制信号的上升时间和下降时间对所述控制信号整形以生成整形信号；以及由所述NFC装置响应所述整形信号而提供开关波形，以基于所述整形信号驱动所述NFC装置的天线。因此，通过对用于接通和切断输出开关波形以驱动天线的FET的信号进行整形，非期望的带外辐射被最小化。包括整形器的标签块的以上专利技术性配置允许标签块周围的其他无线通信的共存。附图说明结合到本文并形成本说明书一部分的附图对本专利技术进行了图解，并与描述一起，进一步用于解释本专利技术的原理并使本领域技术人员可以进行和使用本专利技术。图1A示出了包括NFC装置110、120的传统通信系统100的框图。图1B示出了包括NFC装置110和RFID装置130的传统通信系统150的框图。图2示出包括NFC装置110、120或RFID装置130中的分流调节器配置的传统标签块的框图。图3A示出包括NFC装置110、120或RFID装置130中的D级放大器配置的传统标签块的框图。图3B示出图3A所示的传统标签块生成的输入和输出波形的表征。图4A示出根据本专利技术实施方式的标签块的示例性框图。图4B示出根据本专利技术实施方式的如图4A所示的标签块生成的输入和输出波形的示例性表征。图5示出根据本专利技术实施方式的整形器的示例性配置。将参照附图说明本专利技术。一般对应参考标号中最左边的数字指示元件首次出现所在的图。具体实施例方式在下面的描述中，将描述多个具体的细节以提供对本专利技术的彻底的理解。不过对本领域技术人员来说明显的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术(包括结构、系统和方法)。本文中的描述和表征是被本领域有经验者或技术人员使用以最有效率地向本领域其他技术人员传达其工作成果的一般手段。在其他场合，公知的方法、规程、组件和电路系统还并没有被具体说明以避免对本专利技术的一些方面的不必要的模糊。本说明书中对“一种实施方式”、“实施方式”、“示例性实施方式”等的引用表示该所描述的该实施方式可包括具体的特征、结构或特点。而且，这种词语并不必提及同一示例性实施方式。而且，当结合示例性实施方式描述特定的特征、结构或特点时，相关领域的技术人员了解，无论是否进行了明确地描述，结合其他示例性实施方式都会影响这种特征、结构或特点。如上所讨论的，标签块122、134的传统配置无法在不消耗大量能量的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近场通信装置，包括：控制器，被配置为输出控制信号；整形器，被配置为通过增加所述控制信号的上升时间和下降时间对所述控制信号整形以提供整形信号；以及晶体管，被配置为响应于所述整形信号输出开关波形以驱动所述NFC装置的天线。

【技术特征摘要】
2011.09.30 US 13/250,3211.一种近场通信装置，包括控制器，被配置为输出控制信号；整形器，被配置为通过增加所述控制信号的上升时间和下降时间对所述控制信号整形以提供整形信号；以及晶体管，被配置为响应于所述整形信号输出开关波形以驱动所述NFC装置的天线。2.根据权利要求1所述的近场通信装置，其中，所述整形器包括第一反相放大器，被配置为反相所述控制信号并输出反相信号；匹配晶体管，被配置为根据所述晶体管的特性调制所述反相信号；以及反相函数电路，被配置为对经调制的反相信号执行反相平方函数以生成所述整形信号。3.根据权利要求2所述的近场通信装装置，其中，所述反相函数电路包括第二反相放大器，被配置为反相所述经调制的反相信号并生成所述整形信号；以及乘法器，被配置为对所述整形信号执行平方函数，并向所述第二反相放大器输出平方信号。4.根据权利要求1所述的近场通信装装置，其中，所述整形器进一步被配置为整形所述控制信号以最小化所述天线的带外辐射。5.根据权利要求1所述的近场通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·S·克拉克，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：