Первоисточник в интернет

Перевод с английского: Велигурский А. А.


Мульти-частотное Устройство Бесконтактной Идентификации

Бесконфликтость, совместимая с Протоколами Категории BTG для «Суперметок»


Особенности

-Внедрены все BTG протоколы бесконфликтности: «Быстрое отключение» и «Замедление», и «Свободный доступ»

-Может использоваться, для реализации низко-частотых индуктивных гальвано-соединений приемо-передатчика, высоко-частотых (радиочастотных) гальвано-соединений приемо-передатчика, или двучастотых приемо-передатчиков.

-завод-изготовитель запрограммировал 64-битый ID номер

-восемь вариантов скорости передачи данных: 0.5 kbit/s к 64 kbit/s

-восемь максимальных случайных вариантов задержки

-два варианта шифрования данных

-Любой частотный диапазон: Типичный 100 кгц, 13.5 МГЦ индуктивный и от 100 МГЦ до 2.54 ггц радио-частоты.

-Передача данных, выполненая амплитудной  модуляцией

-110 pf на-чипе резонансных конденсаторов

-встроенный выпрямитель и ограничитель напряжения

-встроенный генератор

-низкое эксплуатационное напряжения – вплоть до 1 V

-низкое потребление мощности

-диапазонам температуры от -40 до +85

Описание

P4022 чип осуществляет запатентованные протоколы бесконфликтности и для высокочастотных и для низкочастотных применений. Даже возможно идентифицировать приемо-передатчики с идентичными кодами, таким образом позволяя считать идентичные изделия. Чип типично используется в "пассивных" исполениях приемо-передатчика, то есть это не требует источника питания (т.е. Батареи). Вместо этого, чип «запитывается» излучаемым считывателем, электромагнитным полем,  или лучом энергии, который воспринимается и выпрямляется, чтобы произвести напряжение питания для чипа. Запрограммированный код передается считывателю, изменяя количество энергии, которая отражается назад считывателю. Это выполнено, модулированием антенны или катушки, таким образом фактически соизменяя нагрузку, считаную ридером.

Низкочастотое исполнения - те применения, в которых могут использоваться встроенный полномостовой выпрямитель волн, чтобы исправить случайную энергию.


В типичных исполнениях они используют индуктивную связь, чтобы передать энергию к чипу. Несущая частота - типично меньше 500 кгц. Схемное решение выпрямителя и конденсатора резонанса оптимизирован для частот в порядке 125 кгц. Низкочастотные приемо-передатчики могут быть реализованы, используя только P4022 чип и внешнюю катушку, которая резонирует с встроенным конденсатором настройки в требуемой несущей частоте. Внешний конденсатор хранения энергии может быть добавлен, чтобы улучшить диапазон считывания. Исполнение с низкочастотой индуктивной связью типично имеет более низкое расстояние счтывания и более низкую скорость передачи данных (4 kbit/s или 8 kbit/s на 125 кгц). Скорость считывания 30 приемо-передатчиков в секунду могут быть достигнуты при битрейте 4 kbit/s.

Высокочастотные применения - реализации, которые не могут использовать встроенный выпрямитель, чтобы выпрямить случайную энергию. Вместо этого, внешние микроволновые диоды Шотки обязательны для выпрямления несущей волны. Это обычно исполнения, которые используют электромагнитную связь радио-частот  для передать энергию к чипу, используя несущие частоты выше 100 МГЦ. Высокочастотные приемо-передатчики могут быть осуществлены, используя P4022 чип, от одного до трех микроволновых диодов и напечатанную антенну. Внешний конденсатор хранения энергии можно добавить, чтобы улучшить диапазон считывания. Высокочастотые применения типично, имеют более высокие расстояния чтения (> 4 m) и более высокие нормы передачи данных (64 kbit/s). Скорости считывания в 480 приемо-передатчиков в секунду при битрейте 64 kbit/s могут быть достигнуты.

Также возможно реализовать исполнения приемо-передатчиков, которые работают и в высоких и в низких частотах (приемо-передатчики bi-частоты).

Применения

-управление доступом

-контроль имущества

-лицензирование

-Автооплата

-маркировка животного

-хронометраж спортивных событий

-электронные ключи


 


КОМПАНИЯ ГРУППЫ ОБРАЗЧИКА


1



MICROELECTRONIC-MARI-SA


P4022


 


Типичные Операционные Конфигурации


Расположение контактов


 



 

6

P4022

5 4

7

 

3

8

91

2


Фигура 1: низкочастотое индуктивное

Исполнение приемо-передатчика.

Фигура 2: среднечастотое индуктивное исполнение (13.56 МГЦ).

Приемо-передатчика. D2-дополнительный.

L: спиральная антенна(типовое значение1.2µH).

C +: подстроечный конденсатор (типовое значение 110 pf)


Фигура 4: Расположение контактов

Абсолютные Максимальные значения

 

Параметр

Символ

Состояния

Пик максимума переменного тока вызванный на Обмотке1 и Обмотке2,достигает

Максимальное напряжение ПОСТОЯННОГО ТОКА, вызванное между М  и VSS

Максимальный постоянный ТОК приложенный в М

Электропитание

Макс. Напряжение на других контактах

Мин. Напряжение на других контактах

Температура хранения

Электростатический максимум выхода из строя к MIL-STD-883C методу 3015

I обмотки

 

 

Vm

 

 

Im

 

 

Vdd - Vss

Vmax

 

Vmax

 

Tstore

Vesd

± 50 ma

 

 

4.5 V

 

 

50 ma

-0.3 к 3.5 V V

 

 

 + 0.3 VVSS -0.3V

 

-55 к +125 анам 1000 V

 

Нагрузки, выше перечисленных в списоке максимальных оценок, могут причинить бессрочное повреждение устройству. Подвергание изделия условиям вне  указанных эксплуатационных режимов может затронуть надежность устройства или причинить сбой.


 


Фигура 3: высокочастотое исполнение приемо-передатчика. D2 является дополнительным.

• • C O



ИХ MICROELECTRONIC-MARI-SA


ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ

P4022


 


Обработка Процедур

Это устройство имеет встроенную защиту против высоких статических напряжений или электрических полей; однако, из-за уникальных свойств этого устройства, антистатические предосторожности должны быть предприняты, как для любого другого CMOS компонента. Если не определено другое, то соответствующие действие может произойти только когда все предельные напряжения сохранены и находятся в пределах диапазона источника питания.


Эксплуатационные режимы

 

Параметр

Символ

Минута

Typ

Макс

Единицы

Операционная температура

TA

-40

 

+85

ОКЕАН

Максимальный поток катушки

Icoil

 

 

50

Ma

AC напряжение на coil*

Vcoil

 

 

8

Vpp

Напряжение ПОСТОЯННОГО ТОКА на M*

VM

 

 

3.5

V


Таблица 2

* AC напряжение на катушке и напряжении постоянного ТОКА в клавиатуре, м. Ограничен на-чипе, шунтирует регулятор.

Электрические Характеристики

Vисточника между 1.2 и 3.0 V, ТA = 25 °С, если не определено иное.

 

Параметр

Символ

Испытательные условия

Минимум

Типовое

Максимум

Единицы

Напряжение питания (VDDVSS)

Vпитания

 

1.2

 

3.5

V

Частота генератора

Fosc

Vпитания между 1.2 и 3.0 V

110

128

140

Кгц

Сброс по включению питания

Vponr

Vпитания  увеличивается

0.7

1.2

1.6

V

Сброс по включению питания

Vponf

Vпитания падает

0.5

1.0

1.4

V

Сброс по включению питания гистерезиса

 

 

130

200

270

Милливольт

Постоянная времени «Зазора» входного сигнала

Tgap

 

 

0.2

 

Госпожа

Сопротивление транзистора модуляции в рабочем режиме

Рон

 

 

 

40

W

Конденсатор резонанса

CR

 

106. 7

110

113. 3

Pf

Полное текущее потребление от ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

Itfree

Режим Свободного-доступа,

Vпитания = 1.2 V

 

2.6

 

Ma

Полное потребление тока от ЦП

Itfree

Режим Свободного-доступа,

Vпитания = 3 V

 

10

 

Ma

Полное потребление тока от ЦП

Itgap

«Зазор» включен, Vпитания = 1.2 V

 

14

 

Ma

Полное потребление тока от ЦП

Itgap

«Зазор» включен, Vпитания = 3 V

 

40

 

Ma

Полное потребление тока от ЦП

Itdead

Выключенное состояние,

VSUPPLY = 1.2 V

 

15

 

Ma

Полное потребление тока от ЦП

Itdead

Выключенное состояние,

Vsupply = 3 V

 

60

 

Ma

Таблица 3

3


Потребление тока

Полное типичное потребление тока от конденсатора хранения ЦП в различных способах исполения показано в Таблице 4 ниже.

Полное потребление тока в соединении с размером емкости хранения власти(мощи) определяет максимальное время, когда транзистор Q2 может быть включен, и Q1 выключен, перед снижениями напряжения питания ниже 1 V, таким образом влияя на блок сброса по включению питания и сбрасывая чип. Это в свою очередь определяет минимальную скорость передачи данных и максимальный диапазон. Подобно полная емкость хранения и полный поток определяют максимальное время в обесточенном выключенном состоянии.

Вторая колонка показывает ток, потребляемый в режиме свободного доступа. Третья колонка показывает ток, потребляемый при двунаправленных протоколах, который включает ток Задержки, потребляемый под повышенным напряжением входа. Четвертая колонка показывает полный ток, текущий в выключенном состоянии. В этом режиме и Задержка входа и шунтирующийся регулятор потребляют ток от конденсатора хранения.

 

Питание (V)

Ток

(Свободный)

(ma)

Ток

(Двунаправленный)

(ma)

Ток (выключенное состояние) (ma)

1.0

1.8

2.2

2.8

1.2

2.6

3.6

4.6

1.5

3.8

6.3

8.3

2.0

6

13

16

3.0

11

31

51


 

 

 

 

 

Скорость передачи (kbit/s)

Шифровывание

Свободного доступа (pf)

Двунаправленный (pf)

Счет (средняя частота)

4

Манчестерское

2700

3600

20

4

Глитчера

670

900

20

64

Манчестерское ина)

170

240

20

64

Глитчера

40

80

20

Для того, чтобы считать заявления(применения) (выключают BTG-Supertag), требуемое невключенное время в скучном государстве(состоянии) определяет размер конденсатора. В заявлениях(применениях), где чип можно гарантировать, чтобы остаться включенным, конденсаторный размер определен по условию норма(разряд) бита(частицы).

Должно быть отмечено, что на-чипе емкость достаточна для заявлений(применений) свободного доступа в 64 kbit/s, в то время как индуктивные заявления(применения) в 4 kbit/s требуют нескольких nanofarad внешне. Невключенные заявления(применения) подсчета будут требовать, чтобы больше чем 20 средних частот достигли 1 секунды невключенное время в скучном государстве(состоянии).


 


В таблице 5, показывается теоретическая емкость хранения, требуемую при различных применениях. Для реализации  свободного доступа, требуемая емкость определена из условия скорости передачи данных и метода шифровывания. Только Логика, ЧИП и генератор потребляют ток при исполнении Свободного доступа. Для двунаправленных протоколов, повышенное напряжения Задержки на входе также потребляет ток во время модуляции.