專利名稱：Re應(yīng)答器或遠(yuǎn)程傳感器中使用的電路布置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路布置、特別是用于RF應(yīng)答器或遠(yuǎn)程傳感器的電路布置，其帶有一個(gè)接收裝置用于接收電控制信號，以及一個(gè)第一存儲裝置用于根據(jù)控制信號地存儲電路布置的控制狀態(tài)；還涉及在一個(gè)應(yīng)答裝置、特別是一個(gè)RF應(yīng)答器或一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器中這種電路布置的應(yīng)用。
此外本發(fā)明還涉及帶有這種電路布置的應(yīng)答器裝置及遠(yuǎn)程傳感器，以及這種應(yīng)答裝置及傳感器與帶有一個(gè)至少用于發(fā)送控制信號給應(yīng)答器裝置和/或遠(yuǎn)程傳感器的基站的配置。最后本發(fā)明涉及一種用于控制一個(gè)應(yīng)答器裝置或一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器的方法，其中至少一個(gè)控制信號借助在應(yīng)答器裝置或遠(yuǎn)程傳感器中的一個(gè)接收裝置被接收，并且應(yīng)答器裝置(傳感器)的一個(gè)相應(yīng)的控制狀態(tài)根據(jù)控制信號通過一個(gè)第一存儲裝置被存儲；還涉及一種用于控制在一個(gè)共同的電磁波場中多個(gè)應(yīng)答器裝置和/或遠(yuǎn)程傳感器的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今應(yīng)答器在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)選地在無接觸識別系統(tǒng)的范圍中被使用。特別是基于通過在射頻(RF)范圍頻率的無線電進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o接觸系統(tǒng)的使用適用于自動(dòng)標(biāo)識、識別、詢問、存儲、監(jiān)視或一個(gè)相應(yīng)的傳輸應(yīng)該進(jìn)行的各個(gè)地方。借助應(yīng)答器，容器、機(jī)器、機(jī)動(dòng)車等等可以單獨(dú)地被標(biāo)識和識別。因此射頻識別(RFID)使得無接觸地、獨(dú)立地并無須與位于應(yīng)答器上的、包含有待詢問的信息的數(shù)據(jù)載體直視通信地識別目標(biāo)成為可能，無論應(yīng)答器是否在目標(biāo)上或被集成在輸送裝置(例如保持器、托板(Palette))中。由于即使對于電磁波不利的天氣影響也沒有妨礙數(shù)據(jù)也可經(jīng)過直到2米或更遠(yuǎn)的相對大的距離安全且無錯(cuò)地被采集。對于RFID系統(tǒng)的另一個(gè)重要的應(yīng)用在于Kfz技術(shù)領(lǐng)域的防盜領(lǐng)域中，其中應(yīng)答器被嵌入機(jī)動(dòng)車鑰匙中。
一個(gè)射頻識別系統(tǒng)一般地由兩個(gè)部分構(gòu)成通常是無自帶電壓供應(yīng)的無源應(yīng)答器-也被稱為標(biāo)簽(tag)或簽條(label)-，應(yīng)答器被施加在待識別的目標(biāo)上并且它以這種形式?jīng)]有自己的能量供應(yīng)；以及一個(gè)固定的或移動(dòng)的采集裝置(閱讀器)。作為一個(gè)這種系統(tǒng)的核心部件的應(yīng)答器包含一個(gè)集成電路(IC)作為數(shù)據(jù)載體以及一個(gè)天線形式的發(fā)射和接收裝置；采集裝置包含控制單元、頻率模塊以及至少一個(gè)發(fā)射和接收天線。
此外應(yīng)答器還提供了數(shù)據(jù)存儲的可能性。數(shù)據(jù)可以-與例如在條形碼中存儲的信息不同地-被改變或補(bǔ)充。在應(yīng)答器和閱讀器之間的數(shù)據(jù)交換通過電磁場在不同頻率范圍內(nèi)進(jìn)行，優(yōu)選地-如已提及的-在RF范圍內(nèi)，特別是在UHF或微波范圍(MW)。
若要借助一個(gè)無源RFID系統(tǒng)讀出多個(gè)位于一個(gè)共同RF場中的應(yīng)答器，則使用所謂的防碰撞過程。借助這種過程，應(yīng)答器被順次讀出。從應(yīng)答器的集成電路中讀出一個(gè)確定數(shù)據(jù)項(xiàng)、例如一個(gè)識別數(shù)(ID)之后，被讀出的應(yīng)答器被設(shè)置為不活動(dòng)模式，即對與閱讀器(以下也被稱為基站)的通信保持靜默(stumm)，這樣接下來的其它應(yīng)答器可以盡可能無干擾地被讀出(參見Finkenzeller，RFID手冊，Hanser/Muenchen)。
因?yàn)闊o源應(yīng)答器必需通過RF場供給能量，所以在這種應(yīng)用中考慮，應(yīng)答器在整個(gè)過程中保持其控制狀態(tài)，或至少在數(shù)據(jù)項(xiàng)成功被讀出一次后不再參加與閱讀器的通信。當(dāng)載波頻率在UHF或MW范圍內(nèi)移動(dòng)且應(yīng)答器的位置在空間中相對閱讀器改變時(shí)，這個(gè)方面很重要。
在UHF和MW范圍通過疊加效應(yīng)(berlagerungseffekte)由于反射形成一些空間范圍，在這些空間范圍中應(yīng)答器的能量供應(yīng)不再能通過載波信號被保障。這些空間范圍必須通過位于應(yīng)答器IC上的能量存儲裝置、通常是一個(gè)電容器，被跨越。因?yàn)榕c這種空間范圍的跨越相連的時(shí)間可相當(dāng)長并且通常在秒的范圍中，所以這些存儲裝置由于必需的大電容(μF數(shù)量級)需要在IC上有擴(kuò)展的面積，這樣相應(yīng)的解決方法結(jié)構(gòu)上是無利的。因此過去人們曾致力于保障這種能量供應(yīng)中斷不會對防碰撞過程造成負(fù)面影響。
由文獻(xiàn)US 5,963,144已公開了一種本類型的應(yīng)答器和一種電路布置，以及一種用于其控制的方法，其中應(yīng)答器在其被識別(登記)后在一段時(shí)間t內(nèi)完全被關(guān)斷，其中t大約為2s。相應(yīng)的應(yīng)答器在這段時(shí)間經(jīng)過后自動(dòng)一起重新加入通信，而不管防碰撞過程是否已經(jīng)完成。根據(jù)US 5,963,144，該應(yīng)答器的關(guān)斷通過應(yīng)答器輸入阻抗的調(diào)節(jié)進(jìn)行，這樣特別不利的是，應(yīng)答器在有問題的時(shí)間期間不能被另外地詢問。此外當(dāng)涉及供電空隙時(shí)可能出現(xiàn)不確定的應(yīng)答器控制狀態(tài)，它們在時(shí)間t經(jīng)過之后可能地向整個(gè)系統(tǒng)傳送。
盡管作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的技術(shù)現(xiàn)狀連同其固有的缺點(diǎn)在前面僅僅涉及應(yīng)答器地闡述，可是同樣的考慮也適用于所謂的遠(yuǎn)程傳感器，即與基站沒有用于數(shù)據(jù)和能量傳輸?shù)碾娎|連接，自由地散布在一個(gè)測量空間中的傳感器。在這些遠(yuǎn)程傳感器處例如可以為溫度、運(yùn)動(dòng)、粒子傳感器或類似傳感器，它們至少需要從基站接收能量和測量指令并且將測量值傳回給基站。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，避免前面提及的缺點(diǎn)并提供一種應(yīng)答器或一種遠(yuǎn)程傳感器、以及應(yīng)答器和/或遠(yuǎn)程傳感器的一種布置、以及對它或它們的控制的一種方法，使得應(yīng)答器或傳感器通過一個(gè)基站的控制任何時(shí)間都可能進(jìn)行，并且用于與基站的通信的一個(gè)防碰撞過程可更可靠和無誤地進(jìn)行。
本發(fā)明任務(wù)在開始提及類型的電路布置中通過這種方法被解決，即電路布置具有一個(gè)第二存儲裝置，用于當(dāng)電路布置缺少電壓供應(yīng)時(shí)保持控制狀態(tài)。在一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)答器裝置和一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程傳感器中，為了解決本發(fā)明的任務(wù)考慮，應(yīng)答器裝置及傳感器包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的電路布置，而為了解決發(fā)明任務(wù)，開始所提及的類型的應(yīng)答器裝置/遠(yuǎn)程傳感器的布置由根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)答器裝置/遠(yuǎn)程傳感器構(gòu)成。
此外，為了解決本發(fā)明任務(wù)，在開始所提及類型的一種方法中考慮，當(dāng)應(yīng)答器裝置或遠(yuǎn)程傳感器的電壓供應(yīng)缺少時(shí)，控制狀態(tài)在一段時(shí)間t內(nèi)通過一個(gè)第二存儲裝置被保持。為了同樣的目的，此外在用于控制多個(gè)應(yīng)答器裝置及/或遠(yuǎn)程傳感器的方法中，每個(gè)應(yīng)答器裝置和每個(gè)傳感器按照前面提及的方法被控制。
基于這樣的事實(shí)，即電路布置及應(yīng)答器裝置或遠(yuǎn)程傳感器的控制狀態(tài)通過一個(gè)第二存儲裝置被保持，根據(jù)本發(fā)明在供電空隙的情況下保證了在根據(jù)本發(fā)明的裝置中及在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由于至少短時(shí)保證數(shù)據(jù)保持，不會出現(xiàn)不確定的控制狀態(tài)，這特別在一個(gè)防碰過程的范圍中，在一個(gè)共同波場中使用多個(gè)應(yīng)答器裝置及/或遠(yuǎn)程傳感器時(shí)，是可有利地注意的。
在根據(jù)本發(fā)明的電路布置的一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型中考慮，第一存儲裝置是一個(gè)可開關(guān)的邏輯存儲裝置，并且在優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型中是一個(gè)D觸發(fā)器(延遲元件)。以這種方式，一個(gè)用于根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)答器裝置或根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程傳感器的確定的控制信號，例如用于它們的靜默或活動(dòng)轉(zhuǎn)換，可以以更簡單和可靠的方式被提供。
在根據(jù)本發(fā)明的電路布置的其它構(gòu)型范圍中，第二存儲裝置可被構(gòu)造用于存儲電能量；其中優(yōu)選地為一個(gè)具有一個(gè)電容器的存儲裝置。這樣根據(jù)本發(fā)明以一種更簡單的方式保證即使在供電空隙的情況下，第一存儲裝置的存儲狀態(tài)也被保持，這樣根據(jù)本發(fā)明的電路布置在這種情況下也特別為相應(yīng)的應(yīng)答器或傳感器的確定的通信特性考慮。
特別在其作為電容器的構(gòu)型中，第二存儲裝置負(fù)責(zé)在0＜t≤tmax范圍的一段時(shí)間t內(nèi)保持第一存儲裝置的控制狀態(tài)，t通過電容器的特征放電時(shí)間被確定。tmax優(yōu)選的大約為9s，在電路布置的一個(gè)特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型中，t大約為2s。由此這樣即使更長時(shí)間的供電空隙也可以毫無問題地被跨越。前面提及的這些時(shí)間以漏電(Leakage)L強(qiáng)烈地與溫度T(L～e-T)相關(guān)。
雖然在原理上，根據(jù)本發(fā)明的電路布置的構(gòu)型作為帶有電壓供應(yīng)的有源的電路布置也是可能的，可是根據(jù)本發(fā)明的電路布置的一個(gè)有利的進(jìn)一步構(gòu)型考慮，接收裝置還為接收電磁能量以供應(yīng)電路布置而構(gòu)造。一個(gè)這種構(gòu)型使得電路布置的一個(gè)盡可能簡單的設(shè)計(jì)成為可能，電路布置以這種方式被構(gòu)造為一個(gè)純粹的無源部件。
在一個(gè)應(yīng)答器裝置，特別是一個(gè)RF應(yīng)答器中使用一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的電路布置時(shí)，后者優(yōu)選地可通過電路布置的一個(gè)邏輯輸出信號可以被控制。相應(yīng)的，根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)答器裝置的一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型的特征在于，即應(yīng)答器裝置通過電路布置的一個(gè)邏輯輸出信號可以被控制。發(fā)明系列同樣的也適用于所提及的遠(yuǎn)程傳感器。
在根據(jù)本發(fā)明的用于控制一個(gè)應(yīng)答器裝置或一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器的方法的特別優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型中，該應(yīng)答器裝置或該遠(yuǎn)程傳感器在成功地與該基站通信之后被轉(zhuǎn)換為靜默，其中應(yīng)答器裝置或傳感器的靜默轉(zhuǎn)換優(yōu)選地在與一個(gè)基站通信進(jìn)行后發(fā)生。通過這種方式，在多個(gè)應(yīng)答器裝置及/或傳感器的使用中，在被使用的防碰撞過程中的可靠性提高了，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明，在與已經(jīng)被詢問過的和還要被詢問的裝置的通信中沒有干擾。
前面提及的構(gòu)思包括其中有的優(yōu)點(diǎn)也適用于-如已經(jīng)提及的-遠(yuǎn)程傳感器。


本發(fā)明另外的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在以下的對本發(fā)明的應(yīng)答器裝置的實(shí)施例的描述中借助

。圖中示出了圖1根據(jù)本發(fā)明的、在一個(gè)共有的波場中的帶有一個(gè)基站的應(yīng)答器裝置布置的概要示意圖；圖2本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)答器裝置的框圖；圖3本發(fā)明的應(yīng)答器裝置的一個(gè)第一組件的電路圖；以及圖4作為本發(fā)明的應(yīng)答器裝置的第二組件的本發(fā)明的電路布置的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1在一個(gè)概要示意圖中示出了多個(gè)應(yīng)答器裝置1、1’、1”，它們被共同布置在一個(gè)由基站2發(fā)射出的RF波場RF中。應(yīng)答器裝置1、1’、1”根據(jù)圖1所示分別有一個(gè)具有一(偶極)天線形式的發(fā)射和接收裝置1a，以及與它有效連接的另一個(gè)電路1b，特別是具有一個(gè)集成電路(IC)的形式，它的根據(jù)本發(fā)明的重要部件以下借助圖2至圖4進(jìn)一步說明?；?，又被稱為(RFID)閱讀器，除一個(gè)發(fā)射和接收裝置2a外同樣也具有另外的電路2b，例如可以包括調(diào)制器、解調(diào)器、放大器、頻率發(fā)生器及微控制器。
根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)答器裝置1、1’、1”被作為無源部件構(gòu)造，即它們不具有自己的能量供應(yīng)，并且通過其接收裝置1a從波場RF中由基站2以電磁能量供給能量?；?的電路2b在這里以未被進(jìn)一步示出并且以專業(yè)人士已知的方法被構(gòu)造用于發(fā)射及接收RF信號及其數(shù)字的求值。如借助應(yīng)答器裝置1”示例地示出的一樣，應(yīng)答器裝置1、1’、1”在它們方面在RF頻率范圍內(nèi)同基站2(波場RF’)通信，例如當(dāng)詢問在應(yīng)答器裝置1、1’、1”中的電路1b中存儲的數(shù)據(jù)、如一個(gè)識別數(shù)(ID)的情況。在遠(yuǎn)程傳感器(未被示出)的情況下，則該數(shù)據(jù)相應(yīng)優(yōu)選地涉及待傳輸?shù)臏y量數(shù)值。
圖2借助一個(gè)概要的方框圖示出一個(gè)本發(fā)明的應(yīng)答器裝置1。如前面借助圖1已經(jīng)闡述的，它具有一個(gè)發(fā)射和接收裝置1a及與其相連的另一個(gè)電路1b。后者這里被表示為一個(gè)輸入電路3、一個(gè)本發(fā)明的電路布置4及一個(gè)讀取/存儲電路5(在遠(yuǎn)程傳感器情況下可能是一個(gè)測量電路)。由于應(yīng)答器裝置1被構(gòu)造為無源部件，發(fā)射和接收裝置1a不但用于從基站1(圖1)接收數(shù)據(jù)和用于向基站1發(fā)送數(shù)據(jù)，而且還用于其它電路1b的能量供應(yīng)(供電電壓VDD)，特別是用于電路布置4和讀取/存儲電路5的能量供應(yīng)。此外本發(fā)明的應(yīng)答器裝置1通常還有一個(gè)合適的電壓變換裝置(未被示出)、如一個(gè)二極管整流電橋，用于從借助發(fā)射和接收裝置1a接收到的交流電壓能量中產(chǎn)生一個(gè)直流電壓信號VDD，這對于專業(yè)人士是常用的。讀取/存儲電路5包括合適的存儲裝置(未被示出)，用于至少存儲應(yīng)答器裝置1的要被讀取的數(shù)據(jù)。在電路布置4和讀取/存儲電路5之間的箭頭LOAD、RELOAD、RESET示出在應(yīng)答器裝置1的所提及的組成部分之間的信號傳輸，并且在下面會繼續(xù)進(jìn)一步解釋。標(biāo)號POR表明電路5的一個(gè)可能的上電復(fù)位(POR)。
輸入電路3和電路布置4的詳細(xì)構(gòu)造以及它們之間的相互作用以及與讀取/存儲電路5的相互作用在下面借助圖3和圖4進(jìn)一步說明。
圖3以一個(gè)詳細(xì)的電路圖示出應(yīng)答器裝置1、1’、1”的根據(jù)本發(fā)明的輸入電路3，它根據(jù)所示的實(shí)施例完全地單片地集成地被構(gòu)造。輸入電路3具有一個(gè)用于控制信號的輸入端3.1和一個(gè)用于控制信號的輸出端3.2。在輸入3.1端和輸出3.2端之間根據(jù)圖3設(shè)置有一個(gè)肖特基二極管3.3形式的電整流裝置。與肖特基二極管3.3平行，輸入電路3具有一個(gè)反相裝置3.4，它的輸出端3.4a與一個(gè)場效應(yīng)管3.5的柵極3.5a相連。場效應(yīng)管3.5的漏極端子3.5b位于輸入電路3的輸出端3.2的電位上，而源極端子3.5c位于襯底電位VSS上。
在輸入端3.1的控制信號根據(jù)本發(fā)明可以是例如一個(gè)復(fù)位信號。該信號的特征是一個(gè)通過相對襯底電位VSS的正電壓，這樣當(dāng)在輸入3.1端施加一個(gè)這種信號時(shí)，一個(gè)導(dǎo)通電流流過肖特基二極管3.3，肖特基二極管與普通二極管相反在導(dǎo)通狀態(tài)下實(shí)際沒有電荷存儲，因此適合作為沒有可測出的反向延遲(SperrVerzgerung)的、極快的開關(guān)二極管，由此在輸入電路3的輸出3.2端有一個(gè)確定的狀態(tài)信號S(高電平)，它-如以后借助圖4描述的那樣-作為對于根據(jù)本發(fā)明的電路布置4的控制信號(狀態(tài)信號)被使用。若在輸入電路3的輸入端3.1沒有(復(fù)位)信號，則反相裝置3.4用于使晶體管3.5導(dǎo)通地被連接，這樣輸入電路3的輸入端3.1確定地處于襯底電位VSS上。
輸入電路3優(yōu)選地與后面描述的電路布置4及讀取/存儲電路5-起單片集成地被構(gòu)造。
圖4借助一個(gè)詳細(xì)的電路圖示出電路布置4的一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型。它首先具有用于數(shù)據(jù)d_ID的一個(gè)輸入端以及用于一個(gè)時(shí)鐘clk_ID的一個(gè)輸入，其中相應(yīng)的信號d_ID、clk_ID由讀取/存儲電路5提供，這在圖2中借助箭頭LOAD表示。因此后者在電路布置4方面作為“狀態(tài)機(jī)”起作用，這一點(diǎn)后面會更清楚。
與已提及的電路布置4的輸入端連接的是一個(gè)D觸發(fā)器4.1形式的一個(gè)第一存儲裝置的數(shù)據(jù)輸入端(D輸入；D)及時(shí)鐘輸入端C。該D觸發(fā)器4.1此外還有兩個(gè)輸出端4.1a、4.1b，其中輸出端4.1b被構(gòu)造用于提供與在輸出端4.1a的信號反相的輸出信號。輸出端4.1b直接與一個(gè)與非門4.2的輸入端相連。此外在圖4中示出一個(gè)復(fù)位輸入端R。
一個(gè)短接的柵極端子和源極端子的場效應(yīng)晶體管4.4形式的電流源4.3連接在D觸發(fā)器4.1的輸出端4.1a之后。電路布置4具有各與晶體管4.4的漏極端子相連的一個(gè)電容器4.5及一個(gè)另外的場效應(yīng)晶體管4.6，它們?yōu)閷?shí)現(xiàn)一個(gè)第二存儲裝置4.7被平行地連接。電容器4.5的一個(gè)端子與晶體管4.6的漏極端子4.6a在結(jié)點(diǎn)4.71處相連接，而電容器4.5的第二端子以及晶體管4.6的源極端子4.6b分別位于襯底電位VSS上。晶體管4.6的柵極端子4.6c與用于在輸入電路3的輸出端3.2(圖3)上的狀態(tài)信號S的一個(gè)輸入端4.8相連。
根據(jù)本發(fā)明的電路布置4具有一個(gè)連接在第二存儲裝置4.7之后的一個(gè)由兩個(gè)并聯(lián)的MOSFET-晶體管4.10(PMOS)、4.11(NMOS)構(gòu)成的一個(gè)開關(guān)級4.9。PMOS晶體管4.10以其柵極4.10a在結(jié)點(diǎn)4.71上連接，并且以其源極端子及體端子(Bulk-Anschluss)4.10b及4.10b’連接在例如通過已提及的二極管整流電橋所提供的供電電壓VDD(diodedrop)上。NMOS晶體管4.11同樣以其柵極4.11a與結(jié)點(diǎn)4.71相連，而其源極端子4.11b位于襯底電位VSS上。晶體管4.10、4.11通過它們的漏極端子4.10c、4.11c彼此連接。此外晶體管4.10、4.11的漏極端子與與非門4.2的第二端子連接，該與非門此外還具有一個(gè)輸出端4.2a，它同時(shí)構(gòu)成電路布置4的輸出端。如從圖2可見，在此輸出端連接了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)答器裝置1的讀/寫電路5。
在圖4中示出的電路4可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)被理解為狀態(tài)寄存器。它如下支持一個(gè)防碰撞過程在通過基站2對標(biāo)簽1進(jìn)行檢測之后(參見圖1)，第一存儲裝置(D觸發(fā)器)4.1借助一個(gè)合適的、待由標(biāo)簽1的接收裝置1a接收的控制信號按比例通過讀取/存儲電路5(信號d_ID、clk_ID)被“設(shè)置”，即設(shè)為值壹(1)。此外在D和C處必須同時(shí)有一個(gè)高電平信號(數(shù)據(jù)信號或時(shí)鐘信號/時(shí)鐘脈沖)。在觸發(fā)器4.1的輸出端4.1a、4.1b這樣給出值Q＝1及Q＝0，其中只要標(biāo)簽被供給電壓，后者根據(jù)圖4直接被進(jìn)一步連接至與非門4.2。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在應(yīng)答器1、1’、1”(圖1)在被設(shè)置的狀態(tài)寄存器的情況下不完全地被關(guān)斷，而是僅僅被設(shè)置在一個(gè)靜默的、不活動(dòng)的狀態(tài)(靜默轉(zhuǎn)換)。這意味著，標(biāo)簽如此長時(shí)間地不再參加與基站的通信，直到它從基站收到一個(gè)相應(yīng)的、新的命令，通過該命令狀態(tài)寄存器又被設(shè)置為值Q＝0。
當(dāng)首先信號Q＝1(高電平)且Q＝0(低電平)直接位于與非門4.2的一個(gè)輸入時(shí)，相關(guān)地信號Q決定是否在輸入端4.8有一個(gè)(重置)信號S。若沒有重置信號S，則晶體管4.6阻塞并且電容器4.5被充電。因?yàn)殚_關(guān)級4.9作為CMOS反相器起作用，所以在與非門4.2的第二個(gè)輸入端同樣有一個(gè)低電平信號，這樣與非門在輸出端4.2a提供邏輯值壹(1)作為邏輯輸出信號ID，邏輯值或輸出信號ID根據(jù)本發(fā)明被用于標(biāo)簽的靜默轉(zhuǎn)換。從電路布置4至讀取/存儲電路5的信號傳輸在圖2中借助箭頭RELOAD表示。
在相反的情況中Q＝0及Q＝1，結(jié)點(diǎn)4.7l的狀態(tài)是決定性的。若電容器4.5被充電，則節(jié)點(diǎn)4.71處于一個(gè)“高狀態(tài)“。若在觸發(fā)器4.1的輸出Q端電壓下降，則借助晶體管4.3阻止電容器4.5及結(jié)點(diǎn)4.71通過觸發(fā)器的節(jié)點(diǎn)4.1a(端子Q)放電。由于開關(guān)級4.9(由晶體管4.10和晶體管4.11構(gòu)成的反相器)在與非門4.2的輸入端形成一個(gè)低電平。這樣輸出端4.2a(ID信號)為高。
若電容器4.5放電(在節(jié)點(diǎn)4.71處的電壓為低)，則由于開關(guān)級4.9在與非門4.2的輸入端形成一個(gè)高電平。與Q信號的高電平一起，這在與非門的輸出端(信號ID)導(dǎo)致一個(gè)低電平。
還借助信號S(晶體管4.6的柵極)對電容器4.5的充電狀態(tài)產(chǎn)生影響。由此電容器4.5被放電，并且被帶到一個(gè)低電平狀態(tài)。
在無外場時(shí)，特別在一個(gè)場間隙時(shí)，供電電壓VDD下降。由此幾乎所有結(jié)點(diǎn)都失去電壓。此外在讀取存儲電路5上也沒有電壓。由此所有的控制信號，特別是D_ID、CLK_ID或信號3.1落于低電平狀態(tài)。在圖4中的電路中，信號Q、Q、節(jié)點(diǎn)4.9、S、ID和R也處于低電平狀態(tài)。只有電容器4.5的結(jié)點(diǎn)4.71保持在高電平狀態(tài)，只要電容器4.5被充電。這里由晶體管4.3來防止節(jié)點(diǎn)4.71通過觸發(fā)器(Q)放電。
若施加一個(gè)場，存在供電電壓VDD，則借助反相器4.9根據(jù)在節(jié)點(diǎn)4.71上的電壓來決定信號ID(輸出4.2a)被設(shè)置在多大的高電平。若信號ID高，則讀取存儲電路5產(chǎn)生必要的信號，以使LOAD或RELOAD程序得以開始。由此觸發(fā)器4.1直接通過信號D_ID、CLK_ID和R被設(shè)置，這樣Q＝高，且電容器4.5可以重新被充電至VDD。
這里根據(jù)本發(fā)明，標(biāo)簽可以在防碰撞過程期間及靜默轉(zhuǎn)換之后，在任何時(shí)刻被基站詢問，并且在可能地情況下時(shí)被轉(zhuǎn)換。在離開一個(gè)場間隙(供電空隙)后，該場間隙的持續(xù)時(shí)間在電容器4.5的特征放電時(shí)間t之下，標(biāo)簽不會自動(dòng)重新參加與基站2的通信，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明，它通過狀態(tài)寄存器已存儲了其以前的控制狀態(tài)。以這種方式，防碰撞過程顯著變得更可靠了。
為了保障即使在出現(xiàn)RF場RF(圖1)的一個(gè)場間隙時(shí)，標(biāo)簽也可以保持該狀態(tài)，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置了第二存儲裝置4.7(晶體管4.6和電容器4.5)。電容器4.5以其作為電能量存儲器的功能當(dāng)Q＝1時(shí)被充電(當(dāng)在輸入端4.8上沒有復(fù)位信號S時(shí))，而當(dāng)Q＝0時(shí)不被充電。視其具體構(gòu)型而定，在供電空隙在特征時(shí)間t中的情況下電容器4.5放電，特征時(shí)間視溫度而定地在25℃時(shí)可以達(dá)到9s，并且對于典型應(yīng)用優(yōu)選的為t＝2s。在這段時(shí)間內(nèi)，電容器4.5因此可保持第一存儲裝置4.1的控制狀態(tài)Q∈0，1。當(dāng)在輸入端4.8有一個(gè)復(fù)位信號S(參見圖3)時(shí)，則在第二存儲裝置4.7內(nèi)的晶體管4.6被導(dǎo)通地連接，并且電容器4.5-不依賴狀態(tài)寄存器的當(dāng)前控制狀態(tài)-被放電，這樣它在寄存器新設(shè)置時(shí)，準(zhǔn)備好保持后來的當(dāng)前控制狀態(tài)。讀取/存儲電路5為D觸發(fā)器4.1在其輸入端R提供一個(gè)相應(yīng)的信號(圖2中的箭頭RESET)。
根據(jù)本發(fā)明的電路布置4的狀態(tài)保持時(shí)間t根據(jù)CMOS反相器4.9的開關(guān)門限，該反相器用作在節(jié)點(diǎn)4.71上的第二存儲裝置4.7的電壓高度的評估電路(Auswerteschaltung)。開關(guān)門限可以通過MOSFET晶體管4.10、4.11的寬/長比W/L的匹配被影響。特別是NMOS4.11的W/L增大，可能地情況下同時(shí)PMOS4.10的W/L減小，引起開關(guān)門限的下降；在相反的情況下，開關(guān)門限上升。結(jié)果是當(dāng)開關(guān)門限下降時(shí)，保持時(shí)間t更長，而高的開關(guān)門限引起更短的保持時(shí)間t。
參考標(biāo)號表1、1’、1” 應(yīng)答器(裝置)，標(biāo)簽1a接收裝置1b電路2 基站2a接收裝置2b電路3 輸入電路3.1 輸入端3.2 輸出端3.3 肖特基二極管3.4 反向裝置
3.4a輸出端3.5 晶體管，F(xiàn)ET3.5a柵極3.5b源極3.5c漏極4 電路布置4.1 第一存儲裝置，D觸發(fā)器4.2 與非門4.3 電流源4.4 晶體管，F(xiàn)ET4.4a柵極4.4b源極4.4c漏極4.5 電容器4.6 晶體管，F(xiàn)ET4.6a漏極4.6b源極4.6c柵極4.7 第二存儲裝置4.71節(jié)點(diǎn)4.8 輸入端4.9 開關(guān)級4.10PMOS4.10a 柵極
4.10b 源極4.10c 漏極4.11 NMOS4.11a 柵極4.11b 源極4.11c 漏極5 讀取/存儲電路clk_ID時(shí)鐘信號d_ID 數(shù)據(jù)信號D 數(shù)據(jù)輸入端C 時(shí)鐘輸入ID輸出信號LOAD 信號POR 上電復(fù)位Q，Q 輸出值R 復(fù)位輸入端RELOAD信號RESET 信號S 復(fù)位信號t，tmax(放電)時(shí)間VDD供電電壓VSS襯底電位
權(quán)利要求
1.電路布置，特別是用于RF應(yīng)答器或遠(yuǎn)程傳感器的電路布置，具有一個(gè)接收裝置用于接收一個(gè)電控制信號，一個(gè)第一存儲裝置(4.1)用于根據(jù)該控制信號(d_ID，clk_ID)來存儲該電路布置(4)的一個(gè)控制狀態(tài)(Q，Q)，其特征在于，具有一個(gè)第二存儲裝置(4.7)，用于在該電路布置(4)缺少電壓供應(yīng)時(shí)保持該控制狀態(tài)(Q，Q)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路布置，其特征在于，該第一存儲裝置(4.1)是一個(gè)可通過該控制信號(d_ID，clk_ID)開關(guān)的邏輯存儲裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一的電路布置，其特征在于，該第一存儲裝置(4.1)是一個(gè)D觸發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的電路布置，其特征在于，該第二存儲裝置(4.7)被構(gòu)造用于在0＜t≤tmax范圍的一個(gè)時(shí)間t期間保持該控制狀態(tài)(Q，Q)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的電路布置，其特征在于，該第二存儲裝置(4.7)被構(gòu)造用于存儲電能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的電路布置，其特征在于，該第二存儲裝置(4.7)具有一個(gè)電容器(4.5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一的電路布置，其特征在于，tmax約等于9s。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7之一的電路布置，其特征在于，t約等于2s。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一的電路布置，其特征在于，該接收裝置(1a)此外還被構(gòu)造用于接收電磁能量以至少對該電路布置(4)供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的電路布置的應(yīng)用，它被用于一個(gè)應(yīng)答器裝置(1、1’、1”)、特別是一個(gè)RF應(yīng)答器或一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的應(yīng)用，其特征在于，該應(yīng)答器裝置(1、1’、1”)或該遠(yuǎn)程傳感器可通過該電路布置(4)的一個(gè)邏輯的輸出信號(ID)被控制。
12.應(yīng)答器裝置，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的一個(gè)電路布置(4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的應(yīng)答器裝置，其特征在于，該應(yīng)答器裝置(1、1’、1”)可通過該電路布置(4)的一個(gè)邏輯的輸出信號(ID)被控制。
14.遠(yuǎn)程傳感器，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的一個(gè)電路布置(4)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的遠(yuǎn)程傳感器，其特征在于，該遠(yuǎn)程傳感器可以通過該電路布置(4)的一個(gè)邏輯的輸出信號(ID)被控制。
16.應(yīng)答器裝置與一個(gè)至少用于發(fā)送控制信號給多個(gè)應(yīng)答器裝置的基站的布置，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求12或13的應(yīng)答器裝置(1、1’、1”)。
17.遠(yuǎn)程傳感器與一個(gè)至少用于發(fā)送控制信號給遠(yuǎn)程傳感器的基站的布置，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求14或15的遠(yuǎn)程傳感器。
18.用于控制一個(gè)應(yīng)答器裝置或一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器的方法，其中至少一個(gè)控制信號借助該應(yīng)答器裝置或該遠(yuǎn)程傳感器的一個(gè)接收裝置被接收，并且該應(yīng)答器裝置或該遠(yuǎn)程傳感器的一個(gè)相應(yīng)的控制狀態(tài)根據(jù)該控制信號通過一個(gè)第一存儲裝置被存儲，其特征在于，當(dāng)該應(yīng)答器裝置或該遠(yuǎn)程傳感器缺少電壓供應(yīng)時(shí)，該控制狀態(tài)在一個(gè)時(shí)間t期間通過一個(gè)第二存儲裝置被保持。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于，該應(yīng)答器裝置或該遠(yuǎn)程傳感器通過該控制信號對于與一個(gè)基站的通信被選擇性地轉(zhuǎn)換為靜默或活動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其特征在于，該應(yīng)答器裝置或該遠(yuǎn)程傳感器在成功地與該基站通信之后被轉(zhuǎn)換為靜默。
21.控制多個(gè)在一個(gè)共同的電磁波場中的應(yīng)答器裝置和/或遠(yuǎn)程傳感器的方法，其特征在于，每個(gè)應(yīng)答器裝置和/或每個(gè)遠(yuǎn)程傳感器都按照根據(jù)權(quán)利要求18至20之一的一種方法被控制。
全文摘要
電路裝置(4)，特別是用于RF應(yīng)答器或遠(yuǎn)程傳感器的電路布置，其帶有一個(gè)接收裝置用于接收一個(gè)電控制信號，還帶有一個(gè)第一存儲裝置(4.1)用于存儲根據(jù)控制信號(d_ID，clk_ID)的電路布置的控制狀態(tài)，特征在于，它具有一個(gè)第二存儲裝置，當(dāng)電路布置缺少電壓供應(yīng)時(shí)用于保持控制狀態(tài)。在用于控制一個(gè)應(yīng)答器裝置或一個(gè)遠(yuǎn)程傳感器的方法中，相應(yīng)地考慮當(dāng)應(yīng)答器裝置或遠(yuǎn)程傳感器的電壓供應(yīng)缺少時(shí)，控制狀態(tài)在一個(gè)時(shí)間t期間通過一個(gè)第二存儲裝置被保持。當(dāng)裝置被作為無源組件構(gòu)造時(shí)，即使在供電空隙的情況下，根據(jù)本發(fā)明的電路布置和根據(jù)本發(fā)明的方法特別適合控制多個(gè)在一個(gè)共同的電磁波場中的應(yīng)答器裝置及/或遠(yuǎn)程傳感器。
文檔編號H04B1/59GK1655200SQ200510008328
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者迪爾克·齊貝特茲 申請人:Atmel德國有限公司