一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路及其方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路及其方法，其中，所述處理電路包括：緩沖器，用于對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理，加強(qiáng)信號的驅(qū)動能力；第一濾波電路，用于對經(jīng)過所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波；第一運(yùn)算放大器，用于對所述緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大；第二濾波電路，用于對所述信號放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲得濾波后的信號。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，可以解決射頻天線無線傳輸?shù)男盘柦?jīng)過運(yùn)算放大器放大時，出現(xiàn)運(yùn)算放大器的輸入端輸出端共模電平的偏移問題，可以使得輸出信號在同一共模電平上，方便后面的數(shù)字信號處理，避免了出現(xiàn)信號誤碼的錯誤。
【專利說明】-種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及射頻識別（Radio Rrequency Identification, RFID)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其 設(shè)一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路及其方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 射頻識別技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過電磁波或電感禍合方式傳 遞信號，W完成對目標(biāo)對象的自動識別。與條形碼、磁卡、接觸式1C卡等其它自動識別技術(shù) 相比，即RFID技術(shù)具有識別過程無須人工干預(yù)、可同時識別多個目標(biāo)、信息存儲量大、可工 作于各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。因此，RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于固定資產(chǎn)管理、生產(chǎn)線自 動化、動物和車輛識別、公路收費(fèi)、n禁系統(tǒng)、倉儲、商品防偽、航空包裹管理、集裝箱管理等 領(lǐng)域。
[0003] 與條形碼、磁卡、接觸式集成電路卡（Integrated Circuit Card, 1C卡）等其它自 動識別技術(shù)相比，即RFID技術(shù)具有識別過程無須人工干預(yù)、可同時識別多個目標(biāo)、信息存 儲量大、可工作于各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。因此，RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于固定資產(chǎn)管 理、生產(chǎn)線自動化、動物和車輛識別、公路收費(fèi)、n禁系統(tǒng)、倉儲、商品防偽、航空包裹管理、 集裝箱管理等領(lǐng)域。典型的射頻識別系統(tǒng)可W分為標(biāo)簽、閱讀器和后端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)=個 部分。
[0004] 由于閱讀器和卡片之間的信息傳輸是通過射頻天線無線傳輸?shù)?，信號比較弱，需 要運(yùn)算放大器將其放大，然而運(yùn)算放大器放大的過程中由于版圖不對稱、工藝偏差等原因， 使得電流不對稱，會導(dǎo)致運(yùn)算放大器的輸入端輸出端共模電平的偏移，嚴(yán)重者會導(dǎo)致信號 解調(diào)不出來，從而出現(xiàn)尋卡不成功等現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于運(yùn)算放大器共模 電平偏移的處理電路及其方法，可W使得輸出信號在同一共模電平上，方便后面的數(shù)字信 號處理，避免了出現(xiàn)信號誤碼的錯誤。
[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電 路，所述處理電路包括：
[0007] 緩沖器，用于對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理，加強(qiáng)信號的驅(qū)動能力；
[000引第一濾波電路，用于對經(jīng)過所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波；
[0009] 第一運(yùn)算放大器，用于對所述緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大；
[0010] 第二濾波電路，用于對所述信號放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲 得濾波后的信號。
[0011] 優(yōu)選地，所述第一濾波電路包括；相互連接的第一電容、第二電容和第一電阻。
[0012] 優(yōu)選地，所述第二濾波電路包括；相互連接的第=電容、第四電容和第二電阻。
[0013] 優(yōu)選地，所述處理電路還包括：第二運(yùn)算放大器，用于對第二濾波電路處理后的信 號進(jìn)行放大。
[0014] 優(yōu)選地，所述第一濾波電路用于對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行高頻噪聲的濾 除。
[0015] 優(yōu)選地，所述第二濾波電路用于對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行低頻噪聲的濾 除。
[0016] 相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法，所述方法 包括：
[0017] 緩沖器對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理；第一濾波電路對經(jīng)過所述緩沖器處理后的 信號進(jìn)行帶通濾波；第一運(yùn)算放大器對所述緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大； 第二濾波電路對所述運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲得濾波后的信 號。
[001引優(yōu)選地，所述第一濾波電路對經(jīng)過所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波的步驟 包括；第一濾波電路對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行高頻噪聲的濾除。
[0019] 優(yōu)選地，所述第二濾波電路對所述運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾 波的步驟包括：第二濾波電路對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行低頻噪聲的濾除。
[0020] 實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，可W解決射頻天線無線傳輸?shù)男盘柦?jīng)過運(yùn)算放大器放大時， 出現(xiàn)運(yùn)算放大器的輸入端輸出端共模電平的偏移問題，可W使得輸出信號在同一共模電平 上，方便后面的數(shù)字信號處理，避免了出現(xiàn)信號誤碼的錯誤。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W 根據(jù)該些附圖獲得其它的附圖。
[0022] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中閱讀器的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中閱讀器接收信號的原理示意圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路的組成示意圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 參考圖1的閱讀器的結(jié)構(gòu)組成，閱讀器接收信號簡單的工作原理為；從天線上接 收信號，對其進(jìn)行載波濾波，就產(chǎn)生如圖2的RX reference信號；接著需要用運(yùn)放將該信號 放大，如圖2的VRxAmpQ信號，在放大的過程中會出現(xiàn)共模電平偏移的問題，需要經(jīng)過矯正， 然后對其進(jìn)行解調(diào)，交給數(shù)字處理，否則可能會出現(xiàn)解調(diào)不成功的情況。
[002引圖3是本發(fā)明實(shí)施例的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路的組成示意圖， 如圖3所示，該處理電路包括：
[0029] 緩沖器，用于對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理，加強(qiáng)信號的驅(qū)動能力；
[0030] 第一濾波電路，用于對經(jīng)過緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波；
[0031] 第一運(yùn)算放大器，用于對緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大；
[0032] 第二濾波電路，用于對信號放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲得濾 波后的信號。
[0033] 在具體實(shí)施中，第一濾波電路（或者是濾波器）進(jìn)行帶通濾波，該濾波電路同時起 到了調(diào)整共模電平的作用。
[0034] 因?yàn)榻邮盏降男盘柋容^弱，帶負(fù)載能力不強(qiáng)，可能會導(dǎo)致失真。因而在本發(fā)明的處 理電路中加入緩沖器（Ampl)，可W保持信號不變而加強(qiáng)其驅(qū)動能力。
[0035] 第一濾波電路對經(jīng)過緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波，濾波的低頻點(diǎn)由^ A I C I 決定，高頻點(diǎn)由運(yùn)放的單位增益帶寬和C2決定。
[0036] 在本發(fā)明實(shí)施例中，保證847K監(jiān)必須在帶通范圍內(nèi)，最好可W 847KHZ為中屯、頻 率，如此可W將濾波對有用信號的衰減降到最低。第一濾波電路用于對緩沖器處理后的信 號進(jìn)行高頻噪聲的濾除，高頻點(diǎn)可W適當(dāng)調(diào)低。該里緩沖器的引入會導(dǎo)致第一次共模電平 的偏移，加入了第一濾波電路，其中Vmid是它的共模電平電壓，可W強(qiáng)制性的將該部分的 遷移拉回到Vmid上，從而解決緩沖器該部分的共模電平偏移。
[0037] 其中，第一濾波電路包括；相互連接的第一電容、第二電容和第一電阻。
[003引第一運(yùn)算放大器（Ampl)對緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大。
[0039] 具體實(shí)施中，該處理電路還包括：第二運(yùn)算放大器（Amp3)，用于對第二濾波電路 處理后的信號進(jìn)行放大。
[0040] 在第二次信號放大的同時，會將噪聲一起放大，在該里要對運(yùn)放消噪處理的同時， 在后面同樣加了帶通濾波器（第二濾波電路）。
[0041] 同理低頻點(diǎn)由決定，而高頻點(diǎn)由閉環(huán)運(yùn)放和C4共同影響。 KlL 5
[0042] 由于閉環(huán)放大倍數(shù)比較大，使得運(yùn)放的帶寬需要比較寬，所W高頻點(diǎn)會比較高，對 高頻抑制能力不強(qiáng)。第二濾波電路用于對緩沖器處理后的信號進(jìn)行低頻噪聲的濾除，該里 緩沖器的引入會導(dǎo)致第二次共模電平的偏移，加入了第二濾波電路，其中Vmid是它的共模 電平電壓，可W強(qiáng)制性將該部分的遷移拉回到Vmid上，從而解決緩沖器該部分的共模電平 偏移。
[0043] 進(jìn)一步地，第二濾波電路包括；相互連接的第S電容、第四電容和第二電阻。
[0044] 另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法，如 圖4所示，該方法包括：
[0045] S401，緩沖器對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理；
[0046] S402,第一濾波電路對經(jīng)過緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波；
[0047] S403,第一運(yùn)算放大器對緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大；
[0048] S404,第二濾波電路對運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲得濾 波后的信號。
[0049] 其中，第一濾波電路對經(jīng)過緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波的步驟包括：第一 濾波電路對緩沖器處理后的信號進(jìn)行高頻噪聲的濾除。
[0050] 第二濾波電路對運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波的步驟包括：第 二濾波電路對緩沖器處理后的信號進(jìn)行低頻噪聲的濾除。
[0化1] 本發(fā)明實(shí)施例中的本發(fā)明的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法的實(shí)現(xiàn)過 程及原理可參見的實(shí)施例中關(guān)于用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路的各電子元件 的工作原理及實(shí)施過程的描述，該里不再寶述。
[0化2] 實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，可W解決射頻天線無線傳輸?shù)男盘柦?jīng)過運(yùn)算放大器放大時， 出現(xiàn)運(yùn)算放大器的輸入端輸出端共模電平的偏移問題，可W使得輸出信號在同一共模電平 上，方便后面的數(shù)字信號處理，避免了出現(xiàn)信號誤碼的錯誤。
[0化3] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 W通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可W存儲于一計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存 儲介質(zhì)可W包括；只讀存儲器（ROM, Read化ly Memcxry)、隨機(jī)存取存儲器（RAM, Random Access Memoir)、磁盤或光盤等。
[0化4] 另外，W上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路及 其方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述， W上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核屯、思想；同時，對于本領(lǐng)域的一 般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所 述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路，其特征在于，所述處理電路包括： 緩沖器，用于對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理，加強(qiáng)信號的驅(qū)動能力； 第一濾波電路，用于對經(jīng)過所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波； 第一運(yùn)算放大器，用于對所述緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大； 第二濾波電路，用于對所述信號放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲得濾 波后的信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路，其特征在于，所述 第一濾波電路包括：相互連接的第一電容、第二電容和第一電阻。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路，其特征在于，所述 第二濾波電路包括：相互連接的第三電容、第四電容和第二電阻。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路，其特征在于，所述 處理電路還包括：第二運(yùn)算放大器，用于對第二濾波電路處理后的信號進(jìn)行放大。
5. 如權(quán)利要求2所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路，其特征在于，所述 第一濾波電路用于對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行高頻噪聲的濾除。
6. 如權(quán)利要求3所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理電路，其特征在于，所述 第二濾波電路用于對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行低頻噪聲的濾除。
7. -種用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法，其特征在于，所述方法包括： 緩沖器對接收到的信號進(jìn)行緩沖處理，第一濾波電路對經(jīng)過所述緩沖器處理后的信號 進(jìn)行帶通濾波；第一運(yùn)算放大器對所述緩沖器進(jìn)行帶通濾波后的信號進(jìn)行信號放大；第二 濾波電路對所述運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波，獲得濾波后的信號。
8. 如權(quán)利要求7所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法，其特征在于，所述 第一濾波電路對經(jīng)過所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行帶通濾波的步驟包括：第一濾波電路對 所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行高頻噪聲的濾除。
9. 如權(quán)利要求7所述的用于運(yùn)算放大器共模電平偏移的處理方法，其特征在于，所述 第二濾波電路對所述運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大后的信號進(jìn)行帶通濾波的步驟包括：第二濾 波電路對所述緩沖器處理后的信號進(jìn)行低頻噪聲的濾除。
【文檔編號】H03F1/26GK104485894SQ201410640743
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】胡建國, 吳勁, 林格, 文全剛, 段志奎, 丁一, 郝志剛, 王德明 申請人:廣州中大微電子有限公司, 中山大學(xué), 廣州中大數(shù)碼科技有限公司