021-58008288
新聞詳情

下一代UHFRFID應(yīng)答器開發(fā)設(shè)計詳細(xì)論述

發(fā)表時間:2022-12-27 11:37

作者:佚名 來源:RFID世界網(wǎng)

摘要:應(yīng)答器設(shè)計的成本依賴于幾個因素,而不僅僅是硅的成本。事實上,芯片制造工藝的成本(就其復(fù)雜性和成熟程度與良率而言)一般可以由電路設(shè)計師來控制。根據(jù)經(jīng)驗,當(dāng)裸片面積超過1mm2時,用于供應(yīng)鏈應(yīng)用的RFID的成本開始下降。

  應(yīng)答器設(shè)計的成本依賴于幾個因素,而不僅僅是硅的成本。事實上,芯片制造工藝的成本(就其復(fù)雜性和成熟程度與良率而言)一般可以由電路設(shè)計師來控制。根據(jù)經(jīng)驗,當(dāng)裸片面積超過1mm2時,用于供應(yīng)鏈應(yīng)用的RFID的成本開始下降。

  當(dāng)RFID應(yīng)答器從系統(tǒng)的最小范圍運動到最大范圍時,其功率大致變化三十倍,所以RFID應(yīng)答器的功率要求可能對設(shè)計師提出了一個難于預(yù)測的挑戰(zhàn)。盡管UHFRFID應(yīng)答器可以獲得的典型功率在一百毫瓦數(shù)量級,但該問題并非僅限于功耗。即使是在短距離內(nèi),可以對應(yīng)答器提供足夠的功率卻可能導(dǎo)致電壓過載。應(yīng)答器還必須工作在從-25℃~+40℃的標(biāo)稱工作范圍內(nèi),以及從-40℃~+65℃基于EPCGen2標(biāo)準(zhǔn)的擴展溫度范圍內(nèi)。

  成本與功率要求極大地影響了對用于生產(chǎn)RFID應(yīng)答器IC的工藝選擇。正如在先前系列文章中所提到的,肖特基接觸在RFID應(yīng)答器設(shè)計中提供了低開啟電壓、低結(jié)電容以及高電流驅(qū)動。另外,已經(jīng)有人致力于采用新的工藝,例如BiCMOS以及藍寶石硅片(SOS),其提供了極佳的低功耗性能。但每種方法都有其不利的一面。在CMOS工藝中肖特基接觸并非是常規(guī)的,而一般需要后處理步驟。其它工藝諸如BiCMOS和SOS對大多數(shù)RFID應(yīng)答器應(yīng)用而言又太貴了。

  實現(xiàn)低功耗電路要求的另一個方法是動態(tài)閾值電壓MOSFET(DTMOS)技術(shù)。其可以利用體硅CMOS技術(shù)實現(xiàn)廉價生產(chǎn)。其全部優(yōu)勢非常適合于開發(fā)下一代UHFRFID應(yīng)答器,本文將對此作詳細(xì)論述。本文將首先介紹DTMOS的基本原理。接下來,DTMOS在數(shù)字、模擬以及射頻領(lǐng)域的實現(xiàn)將被重點說明,這是由于UHFRFID應(yīng)答器包括了涉及所有這三個領(lǐng)域的電路。最后,將演示滿足EPCGen2指標(biāo)UHFRFID的DTMOS帶隙參考電路的芯片實現(xiàn)。

下一代UHFRFID應(yīng)答器開發(fā)設(shè)計詳細(xì)論述

  DTMOS屬于基本上采用互連的阱和柵的MOS晶體管(圖1)。對于雙阱p襯底CMOS工藝,由于只能單獨控制和生產(chǎn)N阱的這一事實,所以只能采用P型DTMOS,這是因為N型DTMOS的P阱具有到P襯底的共同和低歐姆的通路。然而,N型DTMOS可以在具有深N阱特性的工藝中獲得。DTMOS的操作類似于弱反型MOS的操作,相似于橫向PNP管中的三極管操作。弱反型MOS晶體管的漏電流與橫向PNP的集電極電流(都在飽和區(qū))為:

  其中:F=FBJT=VBE。用于三極管,F(xiàn)=FWIM=[(VGS-VT)&TImes;COX/(COX+CdepleTIon)]用于弱反型MOS晶體管。

  耗盡層電容的值依賴于耗盡層的寬度,其依次依賴于阱的摻雜特性,以及在硅中源極結(jié)附近的電壓降。因此,該因素依賴于所采用的阱-源電壓和通過閾值調(diào)制效應(yīng)所采用的阱-源電壓。

  DTMOS可以被看作基極上具有額外柵的橫向雙極PNP管。基于這一觀點,DTMOS的漏電流主要取決于通過源—阱結(jié)的電壓,其在VGS與ID之間產(chǎn)生了理想的指數(shù)(類似雙極)關(guān)系。由于互連柵—阱的存在,在柵和阱之間存在著內(nèi)建電壓FGW。由于電容的分配,電壓FGW在柵氧和硅上被再次分配。這意味著硅中的電壓降由于FGW作為勢壘,降低了電壓Fb1,DTMOS的漏電流可以表示為:

  由這些推導(dǎo)得出的關(guān)鍵結(jié)果如下:

  1.與硅PN結(jié)的1.2V相比,DTMOS器件的帶隙顯然是0.6V;

  2.DTMOS器件具有理想的指數(shù)特性[IDaexp(qVGS/kT)];

  3.DTMOS器件的橫向電流具有exp(qFb1/kT)因子,其比通常的橫向PNP要大;

  4.帶隙電壓具有明顯的溫度依賴性。

  采用0.25umDTMOS工藝生產(chǎn)的初步成功設(shè)計工作在77K溫度下,使用0.6V電源電壓并將襯底連接到固定的正向偏置電壓。接下來的試驗包括受控柵橫向雙極晶體管(GCLPNP)以及襯底連接到柵端的硅絕緣體(SOI)MOSFET工藝。第一種工藝用于小型的低功耗模擬應(yīng)用,而第二種工藝是超低功耗CMOS的典型最佳候選技術(shù)。

  DTMOS技術(shù)在其產(chǎn)生的柵—延遲/功耗方面與傳統(tǒng)的CMOS技術(shù)相比顯示出驚人的性能優(yōu)勢。DTMOS還在RF電路中顯示出優(yōu)越性能。在傳統(tǒng)的CMOS中,縮小到更小特征尺寸和閾值電壓(VTH)的工藝增加了工作速度。然而,VTH的降低也導(dǎo)致了亞閾值MOSFET行為的下降。靜態(tài)電路中靜態(tài)電流的增加,將VTH限制為0.4V。DTMOS可能可以克服這些約束,特別是工作在具有陡峭的亞閾值特性的極低VDD和低VTH下。對DTMOS,柵輸入電壓正向偏置了襯底,根據(jù)著名的體效應(yīng)公式,VTH將降低:


文章分類: 知識問答
分享到:
.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Copyright@2022 上海尼太普電子有限公司 版權(quán)所有  滬ICP備2022031487號-1         滬公網(wǎng)安備 31011502019446號

新聞資訊
產(chǎn)品中心
關(guān)于我們
電話:(86)-21-58008288 58008289
地址:上海市浦東新區(qū)南匯工業(yè)園區(qū)園中路889號

掃一掃添加微信
主站蜘蛛池模板: 400电话_400电话申请_866元/年_【400电话官方业务办理】-俏号网 3dmax渲染-效果图渲染-影视动画渲染-北京快渲科技有限公司 | 北京模型公司-军事模型-工业模型制作-北京百艺模型沙盘公司 | 筛分机|振动筛分机|气流筛分机|筛分机厂家-新乡市大汉振动机械有限公司 | 凝胶成像仪,化学发光凝胶成像系统,凝胶成像分析系统-上海培清科技有限公司 | SEO网站优化,关键词排名优化,苏州网站推广-江苏森歌网络 | 深圳宣传片制作_产品视频制作_深圳3D动画制作公司_深圳短视频拍摄-深圳市西典映画传媒有限公司 | 包塑丝_高铁绑丝_地暖绑丝_涂塑丝_塑料皮铁丝_河北创筹金属丝网制品有限公司 | 科威信洗净科技,碳氢清洗机,超声波清洗机,真空碳氢清洗机 | 耐高温风管_耐高温软管_食品级软管_吸尘管_钢丝软管_卫生级软管_塑料波纹管-东莞市鑫翔宇软管有限公司 | 长江船运_国内海运_内贸船运_大件海运|运输_船舶运输价格_钢材船运_内河运输_风电甲板船_游艇运输_航运货代电话_上海交航船运 | 河南mpp电力管_mpp电力管生产厂家_mpp电力电缆保护管价格 - 河南晨翀实业 | 根系分析仪,大米外观品质检测仪,考种仪,藻类鉴定计数仪,叶面积仪,菌落计数仪,抑菌圈测量仪,抗生素效价测定仪,植物表型仪,冠层分析仪-杭州万深检测仪器网 | 飞扬动力官网-广告公司管理软件,广告公司管理系统,喷绘写真条幅制作管理软件,广告公司ERP系统 | 体视显微镜_荧光生物显微镜_显微镜报价-微仪光电生命科学显微镜有限公司 | 阜阳在线-阜阳综合门户 | 披萨石_披萨盘_电器家电隔热绵加工定制_佛山市南海区西樵南方综合保温材料厂 | 洛阳防爆合格证办理-洛阳防爆认证机构-洛阳申请国家防爆合格证-洛阳本安防爆认证代办-洛阳沪南抚防爆电气技术服务有限公司 | 喷涂流水线,涂装流水线,喷漆流水线-山东天意设备科技有限公司 | 手术室净化厂家_成都实验室装修公司_无尘车间施工单位_洁净室工程建设团队-四川华锐16年行业经验 | 贝朗斯动力商城(BRCPOWER.COM) - 买叉车蓄电池上贝朗斯商城,价格更超值,品质有保障! | 技德应用| 进口试验机价格-进口生物材料试验机-西安卡夫曼测控技术有限公司 | Win10系统下载_32位/64位系统/专业版/纯净版下载 | 众能联合-提供高空车_升降机_吊车_挖机等一站工程设备租赁 | 胶辊硫化罐_胶鞋硫化罐_硫化罐厂家-山东鑫泰鑫智能装备有限公司 意大利Frascold/富士豪压缩机_富士豪半封闭压缩机_富士豪活塞压缩机_富士豪螺杆压缩机 | 北京森语科技有限公司-模型制作专家-展览展示-沙盘模型设计制作-多媒体模型软硬件开发-三维地理信息交互沙盘 | 球磨机 选矿球磨机 棒磨机 浮选机 分级机 选矿设备厂家 | 变压器配件,变压器吸湿器,武强县吉口变压器配件有限公司 | 喷砂机厂家_自动除锈抛丸机价格-成都泰盛吉自动化喷砂设备 | 济南网站建设_济南网站制作_济南网站设计_济南网站建设公司_富库网络旗下模易宝_模板建站 | 药品/药物稳定性试验考察箱-埃里森仪器设备(上海)有限公司 | 杭州月嫂技术培训服务公司-催乳师培训中心报名费用-产后康复师培训机构-杭州优贝姆健康管理有限公司 | 耐火砖厂家,异形耐火砖-山东瑞耐耐火材料厂| 安规_综合测试仪,电器安全性能综合测试仪,低压母线槽安规综合测试仪-青岛合众电子有限公司 | 细砂提取机,隔膜板框泥浆污泥压滤机,螺旋洗砂机设备,轮式洗砂机械,机制砂,圆锥颚式反击式破碎机,振动筛,滚筒筛,喂料机- 上海重睿环保设备有限公司 | 最新电影-好看的电视剧大全-朝夕电影网 | 氢氧化钙设备, 氢氧化钙生产线-淄博惠琛工贸有限公司 | 艺术涂料|木纹漆施工|稻草漆厂家|马来漆|石桦奴|水泥漆|选加河南天工涂料 | 高博医疗集团上海阿特蒙医院 | b2b网站大全,b2b网站排名,找b2b网站就上地球网 | 金属清洗剂,防锈油,切削液,磨削液-青岛朗力防锈材料有限公司 |