智能卡生产、定制厂家

15年智能卡制作经验

全国服务热线:400-088-7816

联系国际亚洲游AG

    全国服务热线:400-088-7816
    固话:0755-25241709
    传真:0755-89484569
    邮箱:411891184@qq.com
    公司地址:深圳市宝安区石岩镇塘头宏发佳特利高新园一栋厂房

浏览历史

您现在所在位置:国际亚洲游AG首页»国际亚洲游AG资讯»公司国际亚洲游AG-IC智能卡设计方案是怎么设计公司国际亚洲游AG

IC智能卡设计方案是怎么设计

来源:深圳市建和伟业智能卡技术有限公司  发布时间:2018-11-07   点击量:850

      1 电路设计

图1为接触式IC卡系统框图。PCD和PICC通过线圈耦合,实现半双工通讯。PICC为无源结构,工作能量由片上线圈通过电感耦合从PCD获得。RF载波信号加载到PCD的电感线圈上,使得PCD周围产生一个磁场。当PICC进入该磁场后,通过卡上的线圈进行电磁感应而获得能量。通过改变PCD和PICC间的磁场 强度,可以实现相互间的数据通信。

智能卡


       1.1 BPSK调制

PICC发送的是NRZ的BPSK信号,通过副载波用负载调制方式实现。时钟产生电路从接收到的信号中恢复出13.56MHz的工作时钟,该时钟在数字控制电路中经过16分频,产生847kHz的副载波信号。

该调制过程分两步完成:首先用要发送的数字信号调制副载波信号,实现BPSK调制;然后把得到的二进制PSK信号叠加到载波信号上,发送出去。

BPSK调制原理图如图2所示。要发送的data_out和847kHz的副载波信号进行异或得到BPSK信号,BPSK信号控制M1、M2的通断,通过电阻Rmod1、Rmod2把PICC接收到的载波信号以847kHz的速率进行调制,调制时产生一调制电流,用ΔI表示;调制后的信号通过天线的耦合作用来影响PCD产生的磁场的强度,把BPSK信号发送给PCD,实现负载调制。PCD中的线圈上感应的电动势(简称EMF)的值为:

 

ΔV=2π·M·F·ΔI式中,M是互感值,F是载波频率。


       1.2 ASK解调部分

PCD发送的是速率为106kbps的10%的ASK信号,以保证PICC能连续工作。PCD要发送的数据直接调制在RF载波上,调制系数为10%(和标称幅值比较,“1”信号比标称幅值大10%,相应地,“0”信号比标称幅值小10%)。PICC的解调部分从ASK信号中恢复出数字信息。

ASK解调部分原理图如图3所示。电路主要由包络检波器" title="检波器">检波器、载波滤波器和边缘检测器构成。包络检波器可由PMOS桥电路构成,为了防止电源信号对其产生干扰,这里用一独立的桥式电路完成。由于有很多因素(如距离、卡的方向等)会影响信号包络的幅度值,故采用边缘检测器来恢复NRZ数据。


       载带滤波器为一个低通滤波器" title="低通滤波器">低通滤波器,用以滤除载带纹波信号噪声,用RC一阶低通滤波器实现。电压比较器" title="电压比较器">电压比较器的两输入端通过电阻R1、R2引入偏置电压;另一方面,包络检波器检出的包络信号经过低通滤波后也通过电容C1接入电压比较器的同相输入端。显然,当电路达到稳定时,Vp=Vn=VBias,电压比较器的输出为0;当接收到10%的ASK信号时,电压比较器的同相输入端电压Vp将随AM的变化而产生波动,而反相输入端仍为VBias,从而电压比较器可以检测出ASK信号的包络变化信息,解调出数字信息。

2 仿真结果

该设计通过ADVANCED DESIGN SYSTEM 软件进行仿真。

2.1 BPSK调制电路的仿真结果

发送的数据data_out速率为106kbps,用其调制847kHz的副载波信号sub_c。当发送的数据data_out为0时,产生的BPSK信号与sub_c同相;当data_out为1时,BPSK与sub_c相位相差180°。BPSK信号控制M1、M2的开关,实现负载调制,通过线圈的耦合作用,把data_out信号发送出去。即PICC发送数据时,PCD线圈感应的信号频率仍为13.56MHz,幅度随着BPSK信号的变化而变化,如图4所示。


      2.2 ASK解调电路的仿真结果

PICC接收到的是载波频率为13.56MHz、调制系数为10%的ASK信号(如图5中Vin所示),传送的数据速率为106kbps。经过包络检波,检出Vot信号,该信号通过边缘检测器检测出信号边缘的变化信息,恢复出原始的数据,如图5所示。


       本设计还可用于其它ASK解调和BPSK调制的场合,来实现无线数据传输和设备间通信。可靠读卡距离为10cm,在电源电压降至2V以下时,电路仍可正常工作,电路总消耗电流低于5μA。

该模块可作为一独立的IP核使用,被完全集成后,可降低系统元件数量,使系统工作的稳定性提高。

热门标签:智能卡

Top