控制nfc設(shè)備中諧振頻率的方法、nfc設(shè)備和電子系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種控制近場通信(NFC)設(shè)備的諧振頻率的方法，所述NFC設(shè)備包括通過電磁波收發(fā)數(shù)據(jù)的諧振單元以及NFC芯片，所述方法可以包括：檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器；當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率；和／或當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓幅度和／或響應(yīng)于所述電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率。
【專利說明】控制NFC設(shè)備中諧振頻率的方法、NFC設(shè)備和電子系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月7日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)遞交的韓國專利申請N0.10-2013-0024497的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容合并在此作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]一些示例實(shí)施例一般地可以涉及無線通信技術(shù)。一些示例實(shí)施例一般地可以涉及控制近場通信(NFC)設(shè)備的諧振頻率的方法、NFC設(shè)備和/或具有NFC設(shè)備的電子系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]近來，隨著作為無線通信技術(shù)之一的近場通信(NFC)技術(shù)的發(fā)展，在移動設(shè)備中廣泛地采用NFC設(shè)備。
[0005]因?yàn)镹FC設(shè)備使用諧振電路，所以NFC設(shè)備通過匹配NFC設(shè)備的諧振頻率來執(zhí)行通信。
[0006]然而，如果在NFC設(shè)備之間沒有實(shí)現(xiàn)諧振頻率匹配，則通信性能劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]—些實(shí)施例可以提供控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法，所述NFC設(shè)備能夠?qū)⒅C振頻率調(diào)諧至最優(yōu)頻率。
[0008]一些示例實(shí)施例可以提供能夠?qū)⒅C振頻率調(diào)諧至最優(yōu)頻率的NFC設(shè)備。
[0009]一些示例實(shí)施例可以提供包括NFC設(shè)備的電子系統(tǒng)。
[0010]在一些示例實(shí)施例中，一種控制近場通信(NFC)設(shè)備的諧振頻率的方法，所述NFC設(shè)備包括通過電磁波收發(fā)數(shù)據(jù)的諧振單元以及NFC芯片，所述方法可以包括:檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器；當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率；和/或當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓幅度以及響應(yīng)于所述電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率。
[0011]在一些示例實(shí)施例中，將諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率可以包括:通過諧振單元向NFC卡連續(xù)輻射載波；在載波的輻射期間改變諧振頻率的同時，重復(fù)測量由諧振單元產(chǎn)生的第一電壓；基于當(dāng)?shù)谝浑妷鹤兂蓽y量的電壓中的最大電壓時獲得的諧振頻率來確定第一最優(yōu)頻率；和將諧振頻率調(diào)節(jié)至第一最優(yōu)頻率。
[0012]在一些示例實(shí)施例中，在改變諧振頻率的同時重復(fù)測量第一電壓可以包括:依次增加與諧振單元相連的電容性負(fù)載的電容；和針對電容性負(fù)載的每一電容來測量第一電壓。
[0013]在一些示例實(shí)施例中，測量第一電壓可以包括:通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)(up-counting)操作來產(chǎn)生計(jì)數(shù)值；產(chǎn)生基于計(jì)數(shù)值依次增加的掃描電壓；將第一電壓的幅度與掃描電壓的幅度進(jìn)行比較；和產(chǎn)生在掃描電壓的幅度變得大于或等于第一電壓的幅度時獲得的計(jì)數(shù)值作為數(shù)字值。
[0014]在一些示例實(shí)施例中，基于當(dāng)?shù)谝浑妷鹤兂蓽y量的電壓中的最大電壓時獲得的諧振頻率來確定第一最優(yōu)頻率可以包括:通過將針對電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值進(jìn)行比較，將在數(shù)字值最大時獲得的電容性負(fù)載的電容確定為第一最優(yōu)電容。將諧振頻率調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)頻率可以包括將電容性負(fù)載的電容設(shè)置為第一最優(yōu)電容。
[0015]在一些示例實(shí)施例中，基于當(dāng)?shù)谝浑妷鹤兂蓽y量的電壓中的最大電壓時獲得的諧振頻率來確定第一最優(yōu)頻率可以包括:將通過第一偏移電容與在針對電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值中數(shù)字值最大時獲得的電容性負(fù)載的電容相加而獲得的值確定為第一最優(yōu)電容。將諧振頻率調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)頻率可以包括將電容性負(fù)載的電容調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)電容。
[0016]在一些示例實(shí)施例中，將諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率可以包括:在改變諧振頻率的同時，重復(fù)測量從響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的第二電壓以及內(nèi)部電流中選擇的一項(xiàng)；基于當(dāng)所選擇的項(xiàng)最大時獲得的諧振頻率來確定第二最優(yōu)頻率；和將諧振頻率調(diào)節(jié)為第二最優(yōu)頻率。
[0017]在一些示例實(shí)施例中，檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器可以包括；在通過諧振單元周期性地輻射具有標(biāo)準(zhǔn)電壓的載波的同時由諧振單元產(chǎn)生的電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓低第一閾值電壓或更多時，確定檢測到NFC卡；和/或當(dāng)響應(yīng)于從NFC設(shè)備外部接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生并且周期性地測量的電壓大于或等于第二閾值電壓時，確定檢測到NFC讀取器。
[0018]在一些示例實(shí)施例中，可以重復(fù)交替執(zhí)行檢測到NFC卡的確定和檢測到NFC讀取器的確定，直到檢測到NFC卡或NFC讀取器。
[0019]在一些示例實(shí)施例中，該方法還可以包括:向NFC卡發(fā)射請求指令；和當(dāng)在第一時間段期間沒有從NFC卡接收到對于請求指令的響應(yīng)時，重復(fù)執(zhí)行將諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率。
[0020]在一些示例實(shí)施例中，該方法還可以包括:當(dāng)在第一時間段期間沒有從NFC讀取器接收到請求指令時，重復(fù)執(zhí)行將諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率。
[0021]在一些示例實(shí)施例中，一種近場通信(NFC)設(shè)備可以包括:諧振單元，配置為響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生場電壓；和NFC芯片，配置為基于場電壓的幅度來檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或者NFC讀取器，配置為在檢測到NFC卡時基于場電壓的幅度將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率，并工作于讀取器模式，并且配置為在檢測到NFC讀取器時基于場電壓的幅度以及響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個來將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率，并且工作于卡模式。
[0022]在一些示例實(shí)施例中，NFC芯片可以包括:發(fā)射單元，配置為通過發(fā)射端子向諧振單元提供載波信號；功率產(chǎn)生單元，配置為使用從諧振單元提供的電壓來產(chǎn)生內(nèi)部電流和具有所需電壓電平的內(nèi)部電壓；檢測單元，配置為將場電壓的幅度和內(nèi)部電流的幅度之一轉(zhuǎn)換為數(shù)字值；調(diào)諧單元，配置為將具有與調(diào)諧控制信號相對應(yīng)的電容的電容性負(fù)載連接到諧振單元；和中央處理單元(CPU)，配置為控制發(fā)射單元、檢測單元和調(diào)諧單元，以基于數(shù)字值和第一閾值電壓來檢測NFC卡，基于數(shù)字值和第二閾值電壓來檢測NFC讀取器，在讀取器模式下基于數(shù)字值來產(chǎn)生與第一最優(yōu)頻率相對應(yīng)的調(diào)諧控制信號，以及在卡模式下基于數(shù)字值產(chǎn)生與第二最優(yōu)頻率相對應(yīng)的調(diào)諧控制信號。
[0023]在一些示例實(shí)施例中，調(diào)諧單元還可以配置為將電容性負(fù)載連接在從諧振單元接收場電壓的端子和地電壓之間。
[0024]在一些示例實(shí)施例中，諧振單元還可以配置為將電容性負(fù)載連接在發(fā)射端子和地電壓之間。
[0025]在一些示例實(shí)施例中，發(fā)射單元還可以配置為在檢測NFC卡的同時將載波信號周期性地提供給諧振單元，檢測單元還可以配置為在諧振單元輻射與載波信號相對應(yīng)的載波的同時，從諧振單元接收場電壓以產(chǎn)生數(shù)字值，和/或CPU還可以配置為當(dāng)與數(shù)字值相對應(yīng)的電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓低第一閾值電壓或更多時，確定檢測到NFC卡。
[0026]在一些示例實(shí)施例中，檢測單元還可以配置為在檢測NFC讀取器的同時，從諧振單元接收場電壓以產(chǎn)生數(shù)字值，和/或CPU還可以配置為當(dāng)與數(shù)字值相對應(yīng)的電壓大于或等于第二閾值電壓時，確定檢測到NFC讀取器。
[0027]在一些示例實(shí)施例中，發(fā)射單元還可以配置為當(dāng)檢測到NFC卡時將載波信號連續(xù)地提供給諧振單元，CPU還可以配置為產(chǎn)生具有依次增加的值的調(diào)諧控制信號，調(diào)諧單元還可以配置為基于調(diào)諧控制信號依次增加電容性負(fù)載的電容，檢測單元還可以配置為當(dāng)調(diào)諧控制信號的值增加時基于場電壓而產(chǎn)生數(shù)字值，和/或CPU還可以配置為將針對調(diào)諧控制信號的每一個值而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，并且向調(diào)諧單元提供具有在數(shù)字值最大時的調(diào)諧控制信號的值的調(diào)諧控制信號。
[0028]在一些示例實(shí)施例中，CPU還可以配置為當(dāng)檢測到NFC讀取器時產(chǎn)生具有依次增加的值的調(diào)諧控制信號，調(diào)諧單元還可以配置為基于調(diào)諧控制信號來依次增加電容性負(fù)載的電容，檢測單元還可以配置為當(dāng)調(diào)諧控制信號的值增加時基于場電壓和內(nèi)部電流之一而產(chǎn)生數(shù)字值，和/或CPU還可以配置為將針對調(diào)諧控制信號的每一個值而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，并且向調(diào)諧單元提供具有在數(shù)字值最大時的調(diào)諧控制信號的值的調(diào)諧控制信號。
[0029]在一些示例實(shí)施例中，檢測單元可以包括:感測單元，配置為產(chǎn)生與場電壓的幅度和增益信號成比例的第一直流(DC)電壓；電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，配置為產(chǎn)生與內(nèi)部電流的幅度和增益信號成比例的第二DC電壓；復(fù)用器，配置為響應(yīng)于選擇信號來輸出第一DC電壓和第二 DC電壓之一；計(jì)數(shù)單元，配置為通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作來產(chǎn)生計(jì)數(shù)值；掃描電壓產(chǎn)生單元，配置為產(chǎn)生基于計(jì)數(shù)值而依次增加的掃描電壓；比較器，配置為當(dāng)復(fù)用器的輸出電壓大于掃描電壓時產(chǎn)生具有第一邏輯電平的比較信號，當(dāng)復(fù)用器的輸出電壓小于掃描電壓時產(chǎn)生具有第二邏輯電平的比較信號；和鎖存單元，配置為響應(yīng)于比較信號的轉(zhuǎn)變將計(jì)數(shù)值存儲為數(shù)字值。
[0030]在一些示例實(shí)施例中，CPU還可以配置為在檢測NFC卡的階段期間以及在讀取器模式下，向感測單元提供具有第一值的增益信號，和/或CPU還可以配置為在檢測NFC讀取器的階段期間以及在卡模式下，向感測單元提供具有第二值的增益信號。
[0031]在一些示例實(shí)施例中，感測單元可以包括:整流器電路，配置為對場電壓進(jìn)行整流以向第一節(jié)點(diǎn)輸出整流的場電壓；第一電阻器，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間；和第一可變電阻器，連接在第二節(jié)點(diǎn)和地電壓之間，并且具有大小與增益信號相對應(yīng)的電阻值。感測單元還可以配置為通過第二節(jié)點(diǎn)輸出第一 DC電壓。
[0032]在一些示例實(shí)施例中，感測單元可以包括:整流器電路，配置為對場電壓進(jìn)行整流以向第一節(jié)點(diǎn)輸出整流的場電壓；和可變電流源，連接在第一節(jié)點(diǎn)和地電壓之間，以產(chǎn)生幅度與增益信號相對應(yīng)的電流。感測單元還可以配置為通過第一節(jié)點(diǎn)輸出第一 DC電壓。
[0033]在一些示例實(shí)施例中，掃描電壓產(chǎn)生單元可以包括:參考電壓發(fā)生器，配置為產(chǎn)生參考電壓；第二電阻器，連接在參考電壓發(fā)生器和第三節(jié)點(diǎn)之間；和第二可變電阻器，連接在第三節(jié)點(diǎn)和地電壓之間。掃描電壓產(chǎn)生單元可以通過第三節(jié)點(diǎn)輸出掃描電壓。
[0034]在一些示例實(shí)施例中，一種電子系統(tǒng)可以包括:存儲單元，配置為存儲數(shù)據(jù)；近場通信(NFC)設(shè)備，配置為通過NFC發(fā)射存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)，以及將從NFC設(shè)備外部接收的數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中；和應(yīng)用處理器，配置為控制NFC設(shè)備和存儲單元的操作。NFC設(shè)備可以包括:諧振單元，配置為響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生場電壓；和NFC芯片，配置為基于場電壓的幅度來檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器，配置為在檢測到NFC卡時基于場電壓的幅度來將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率，并工作于讀取器模式，并且配置為在檢測到NFC讀取器時基于場電壓的幅度以及響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個來將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率，并工作于卡模式。
[0035]在一些示例實(shí)施例中，一種控制近場通信(NFC)設(shè)備的諧振頻率的方法，所述NFC設(shè)備包括通過電磁波收發(fā)數(shù)據(jù)的諧振單元以及NFC芯片，所述方法可以包括:檢測在NFC設(shè)備的通信范圍內(nèi)是否存在NFC卡或NFC讀取器；當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一頻率；和/或當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度以及響應(yīng)于電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
[0036]在一些示例實(shí)施例中，第一頻率可以與第二頻率不同。
[0037]在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的最大幅度將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一頻率。
[0038]在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)檢測到NFC讀取器時，可以基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的最大幅度以及響應(yīng)于電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
[0039]在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)檢測到NFC讀取器時，可以基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度以及響應(yīng)于電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的最大幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
[0040]在一些示例實(shí)施例中，當(dāng)檢測到NFC讀取器時，可以基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波餓由諧振單元產(chǎn)生的電壓的最大幅度以及響應(yīng)于電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的最大幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]根據(jù)以下結(jié)合附圖對示例實(shí)施例的詳細(xì)描述，以上和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并且更易于理解，其中:
[0042]圖1是示出了根據(jù)一些示例實(shí)施例的控制近場通信(NFC)設(shè)備的諧振頻率的方法的流程圖；
[0043]圖2是示出了檢測周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器的步驟的一個示例的流程圖；
[0044]圖3是示出了檢測NFC卡的步驟的圖；
[0045]圖4是示出了圖2的檢測NFC讀取器的步驟的圖；
[0046]圖5是示出了在圖1中當(dāng)檢測到NFC卡時將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率的步驟的一個示例的流程圖；
[0047]圖6是示出了在圖1中當(dāng)檢測到NFC讀取器時將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率的步驟的一個示例的流程圖；
[0048]圖7是示出了圖1的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法的效果的曲線；
[0049]圖8是示出了根據(jù)一些示例實(shí)施例的NFC設(shè)備的方框圖；
[0050]圖9是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的一個示例的方框圖；
[0051]圖10是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的功率產(chǎn)生單元的一個示例的方框圖；
[0052]圖11是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的功率產(chǎn)生單元的另一示例的方框圖；
[0053]圖12是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的調(diào)諧單元的一個示例的方框圖；
[0054]圖13是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的檢測單元的一個示例的方框圖；
[0055]圖14是示出了圖13的檢測單元中包括的感測單元的一個示例的方框圖；
[0056]圖15是示出了圖13的檢測單元中包括的感測單元的另一示例的方框圖；
[0057]圖16是示出了圖13的檢測單元中包括的掃描電壓產(chǎn)生單元的一個示例的方框圖；
[0058]圖17是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的另一示例的方框圖；
[0059]圖18是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的再一示例的方框圖；
[0060]圖19是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的又一示例的方框圖；以及
[0061]圖20是示出了根據(jù)一些示例實(shí)施例的電子系統(tǒng)的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施例。然而，實(shí)施例可以表現(xiàn)為很多不同的形式，并且不應(yīng)該被解釋為局限于這里闡釋的實(shí)施例。更確切而言，提出這些示例實(shí)施例以使得本公開充分和完整，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本公開的范圍。在附圖中為了清楚起見可以放大層和區(qū)域的厚度。
[0063]應(yīng)該理解，當(dāng)將一元件稱作在另一部件“上”、與另一部件“連接”、“電連接”或“耦接”時，該元件可以直接在該另一部件上、可以與該另一部件直接連接、電連接或耦接，或者可以存在中間部件。相反，當(dāng)將一部件稱作“直接”在另一部件“上”、與另一部件“直接連接”、“直接電連接”或“直接耦接”時，則不存在中間部件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出項(xiàng)的任意和所有組合。
[0064]應(yīng)該理解，盡管在這里可以使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分并不應(yīng)該受限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層和/或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層和/或部分相區(qū)分。例如，在不背離示例實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，可以將第一元件、部件、區(qū)域、層和/或部分稱作第二元件、部件、區(qū)域、層和/或部分。
[0065]諸如“之下”、“下”或“下部”、“之上”、“上部”之類的空間相對術(shù)語在這里可以用于方便地描述如圖所示的一個部件和/或特征相對于另一部件和/或特征或者其他部件和/或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解，空間相對術(shù)語旨在包含設(shè)備在使用或操作中除了圖中所示朝向之外的不同朝向。
[0066]本文使用的術(shù)語只是為了描述具體示例實(shí)施例的目的，而不是為了限制示例實(shí)施例。除非上下文中明確指出，否則這里使用的單數(shù)形式“一”、“一種(個)”和“該”還旨在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解，術(shù)語“包括”、“具有”和/或“包含”在本說明書中使用時表示存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。
[0067]這里可以參考截面圖來描述示例實(shí)施例，這些截面圖是理想化示例實(shí)施例(及其中間結(jié)構(gòu))的示意性圖示。因此，可以預(yù)見到例如由于制造技術(shù)和/或公差而導(dǎo)致的與圖示形狀的不同。因而，不應(yīng)該將示例實(shí)施例解釋為局限于這里所示的具體區(qū)域形狀，而應(yīng)包括例如由于制造而導(dǎo)致的形狀偏差。例如，圖示為矩形的注入?yún)^(qū)域通常具有圓滑或彎曲特征和/或在邊緣處具有漸變的注入濃度，而不是從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的二元變化。同樣地，通過注入形成的掩埋區(qū)域可能導(dǎo)致在掩埋區(qū)域和注入發(fā)生的表面之間的區(qū)域中存在一些注入。因此，附圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并非意欲示出器件區(qū)域的實(shí)際形狀，并且它們的形狀并非意欲限制示例實(shí)施例的范圍。
[0068]除非另外定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有示例實(shí)施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同意義。還應(yīng)該理解，術(shù)語，如常用字典中定義的術(shù)語，應(yīng)該被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域背景中的意義相一致的含義，而不應(yīng)解釋為理想化或過于刻板的含義，除非在此明確地如此定義。
[0069]現(xiàn)在參考附圖中示出的示例實(shí)施例，其中貫穿附圖相同的附圖標(biāo)記可以表示相同的部件。
[0070]圖1是示出了根據(jù)一些示例實(shí)施例的控制近場通信(NFC)設(shè)備的諧振頻率的方法的流程圖。
[0071]NFC設(shè)備包括:諧振單元，用于通過電磁波收發(fā)數(shù)據(jù)；以及NFC芯片，用于將輸出數(shù)據(jù)提供給諧振單元，并且從諧振單元接收輸入數(shù)據(jù)。諧振單元包括諧振電路，所述諧振電路包括具有電感部件的天線和諧振電容器。諧振電路的諧振頻率基于天線的電感和諧振電容器的電容來確定。NFC設(shè)備通過將諧振頻率與外部NFC設(shè)備的諧振頻率相匹配來執(zhí)行通信。
[0072]例如，NFC設(shè)備可以在NFC設(shè)備用作卡的卡模式下，基于從外部NFC讀取器提供的電磁波與外部NFC讀取器收發(fā)數(shù)據(jù)；并且可以在NFC設(shè)備用作讀取器的讀取器模式下，基于從NFC設(shè)備產(chǎn)生的電磁波與外部NFC卡收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0073]參考圖1，在根據(jù)示例實(shí)施例的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法中，在步驟SlOO中檢測周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器。
[0074]圖2是示出了檢測周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器的步驟SlOO的一個示例的流程圖。
[0075]參考圖2，如果接通NFC設(shè)備，可以交替重復(fù)執(zhí)行檢測NFC卡的步驟SllO和檢測NFC讀取器的步驟S120，直到檢測到NFC卡或NFC讀取器。[0076]根據(jù)一些示例實(shí)施例，為了檢測周圍是否存在NFC卡，通過諧振單元周期性地輻射具有標(biāo)準(zhǔn)電壓的載波。在輻射載波的同時，當(dāng)由諧振單元產(chǎn)生的電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓低第一閾值電壓或更多時，可以確定檢測到NFC卡。
[0077]圖3是示出了檢測NFC卡的步驟SllO的圖。
[0078]在圖3中，橫軸表示時間，縱軸表示由諧振單元產(chǎn)生的電壓。
[0079]如圖3所示，NFC設(shè)備可以通過諧振單元輻射具有標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs的載波，以便搜索NFC 卡。
[0080]當(dāng)在NFC設(shè)備周圍不存在NFC卡時，因?yàn)檩d波沒有從NFC卡反射，所以通過諧振單元輻射的載波不會返回，從而諧振單元的電壓可以基本上保持在標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs。
[0081]同時，當(dāng)在時間tl，NFC卡靠近NFC設(shè)備附近時，因?yàn)橥ㄟ^諧振單元輻射的載波被NFC卡反射并從NFC卡返回，所以諧振單元的電壓可以減小為小于標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs。
[0082]因此，通過諧振單元周期性地輻射具有標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs的載波。在輻射載波的同時，測量由諧振單元產(chǎn)生的電壓。當(dāng)測量的電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs之間的電壓差Vd等于或大于第一閾值電壓Vthl時，可以確定檢測到NFC卡。
[0083]根據(jù)一些示例實(shí)施例，為了檢測附近是否存在NFC讀取器，響應(yīng)于從外部接收的電磁波來周期性地測量由諧振單元產(chǎn)生的電壓。當(dāng)測量的電壓等于或大于第二閾值電壓時，可以確定檢測到NFC讀取器。
[0084]圖4是示出了圖2的檢測NFC讀取器的步驟S120的圖。
[0085]在圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示由諧振單元產(chǎn)生的電壓。
[0086]如圖4所示，當(dāng)在NFC設(shè)備附近不存在任何NFC讀取器時，因?yàn)椴淮嬖趶耐獠拷邮盏娜魏坞姶挪?，所以在諧振單元上感應(yīng)的電壓可能基本上為零。
[0087]當(dāng)靠近NFC讀取器的NFC設(shè)備在時間t2開始接收到從NFC讀取器輻射的載波時，在時間t2可以由諧振單元產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
[0088]當(dāng)NFC設(shè)備靠近NFC讀取器時，由諧振單元產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可以增加地越來越大。
[0089]當(dāng)在時間t3，NFC設(shè)備靠近到相距NFC讀取器的所需距離(可以是也可以不是預(yù)定的)內(nèi)時，在諧振單元上感應(yīng)的電壓可以增加到第二閾值電壓Vth2或更高的水平。
[0090]因此，當(dāng)響應(yīng)于從外部接收的電磁波而由諧振單元產(chǎn)生的電壓等于或大于第二閾值電壓Vth2時，可以確定檢測到NFC讀取器。
[0091]再次參考圖1，當(dāng)檢測到NFC卡時，通過諧振單元向NFC卡連續(xù)輻射載波。在步驟S200，在輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)。
[0092]圖5是示出了在圖1中當(dāng)檢測到NFC卡時將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率(或具有改進(jìn)性能的第一頻率)的步驟S200的一個示例的流程圖。
[0093]當(dāng)檢測到NFC卡時，NFC設(shè)備可以工作于讀取器模式。
[0094]參考圖5，當(dāng)檢測到NFC卡時，在步驟S210向NFC卡連續(xù)輻射載波。在輻射載波的同時，在步驟S220中在改變諧振單元的諧振頻率的同時重復(fù)地測量由諧振單元產(chǎn)生的第一電壓。
[0095]在一些示例實(shí)施例中，電容性負(fù)載可以與諧振單元相連，并且可以通過改變電容性負(fù)載的電容來改變諧振單元的諧振頻率。例如，可以在輻射載波的同時依次增加電容性負(fù)載的電容，并且可以針對電容性負(fù)載的每一電容來測量由諧振單元產(chǎn)生的第一電壓。
[0096]在一些示例實(shí)施例中，電容性負(fù)載可以連接在下述端子和地電壓之間，其中諧振單元通過所述端子輸出第一電壓。在一些示例實(shí)施例中，電容性負(fù)載可以連接在下述端子和地電壓之間，其中諧振單元通過所述端子從NFC芯片接收與載波相對應(yīng)的載波信號。
[0097]為了測量第一電壓，可以產(chǎn)生計(jì)數(shù)值并且可以產(chǎn)生掃描電壓，其中通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作來依次增加所述計(jì)數(shù)值，并且基于所述計(jì)數(shù)值依次增加所述掃描電壓。通過將第一電壓的幅度與掃描電壓的幅度進(jìn)行比較，可以將掃描電壓的幅度變得等于或大于第一電壓的幅度的時刻的計(jì)數(shù)值產(chǎn)生為數(shù)字值。因此，該數(shù)字值可以表示第一電壓的幅度。同時，可以通過調(diào)節(jié)基于計(jì)數(shù)值而依次增加的掃描電壓的增加速率，來控制將第一電壓的幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的精度。
[0098]然后，在步驟S230，基于第一電壓是測量的電壓中的最大電壓時的諧振頻率，來確定第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)。在步驟S240，可以將諧振單元的諧振頻率調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)。
[0099]在一些示例實(shí)施例中，通過將根據(jù)電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)字值最大時，可以將電容性負(fù)載的電容確定為第一最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第一電容)，然后可以將電容性負(fù)載的電容設(shè)置為第一最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第一電容)。在這種情況下，諧振單元的諧振頻率可以基本上等于由NFC設(shè)備產(chǎn)生的載波中包括的載波頻率。因此，因?yàn)橛芍C振單元產(chǎn)生最大電壓，所以可以在讀取器模式下將NFC設(shè)備的操作性能最大化。
[0100]在一些示例實(shí)施例中，通過將根據(jù)電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)字值最大時，可以將第一偏移電容與電容性負(fù)載的電容相加而獲得的值確定為第一最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第一電容)，然后可以將電容性負(fù)載的電容設(shè)置為第一最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第一電容)。第一偏移電容可以具有基于NFC芯片特性的所需值(可以是也可以不是預(yù)定的)。在這種情況下，諧振單元的諧振頻率可以與由NFC設(shè)備產(chǎn)生的載波中包括的載波頻率相差與第一偏移電容相對應(yīng)的第一偏移頻率。當(dāng)在諧振單元中產(chǎn)生最大電壓時，噪聲分量也可能增加。因此，在讀取器模式下，可以通過設(shè)置諧振單元的諧振頻率，使得根據(jù)NFC設(shè)備的噪聲消除特性，諧振頻率可以與載波頻率相差第一偏移頻率，來優(yōu)化NFC設(shè)備的操作性能。
[0101]同時，根據(jù)諸如溫度或濕度之類的外部環(huán)境以及諸如NFC設(shè)備和NFC卡之間的距離之類的操作環(huán)境，諧振頻率可以改變。因此，可以將諧振頻率周期性地調(diào)諧至第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)。
[0102]例如，參考圖1，在步驟SlOO檢測到NFC卡，并且在步驟S200將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)。然后，在步驟S400向NFC卡發(fā)送請求指令，并且可以在步驟S500和S600等待第一時間Tl以接收對于請求指令的響應(yīng)。當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)從NFC卡接收到對于請求指令的響應(yīng)時，在步驟S900，NFC設(shè)備可以開始與NFC卡收發(fā)數(shù)據(jù)。相反，當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)沒有從NFC卡接收到對于請求指令的響應(yīng)時，NFC設(shè)備可以使用例如計(jì)數(shù)“k”，重復(fù)地執(zhí)行步驟S200的操作，將諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)。
[0103]即使諧振頻率根據(jù)外部環(huán)境和操作環(huán)境而改變，將諧振頻率周期性地調(diào)諧至第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)，使得可以改進(jìn)NFC設(shè)備的操作性能。
[0104]再次參考圖1，在步驟S300，當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的量以及響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度中的至少一個，將諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)。
[0105]圖6是示出了在圖1中當(dāng)檢測到NFC讀取器時將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)的步驟S300的一個示例的流程圖。
[0106]當(dāng)檢測到NFC讀取器時，NFC設(shè)備可以工作于卡模式。
[0107]參考圖6，當(dāng)檢測到NFC讀取器時，在步驟S310，在諧振頻率改變的同時，NFC設(shè)備可以重復(fù)地測量響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的第二電壓以及內(nèi)部電流中選擇的一個。例如，當(dāng)電磁波相對較弱時，NFC設(shè)備可以重復(fù)地測量第二電壓。相反，當(dāng)電磁波相對較強(qiáng)時，NFC設(shè)備可以重復(fù)地測量內(nèi)部電流。在讀取器模式下諧振單元輸出第一電壓的端子可以與在卡模式下輸出第二電壓的端子相同。
[0108]在一些示例實(shí)施例中，電容性負(fù)載可以與諧振單元相連，并且可以通過改變電容性負(fù)載的電容來改變諧振單元的諧振頻率。例如，可以在依次增加電容性負(fù)載的電容的同時，針對電容性負(fù)載的每一電容來測量響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流或者響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的第二電壓。
[0109]在一些示例實(shí)施例中，電容性負(fù)載可以連接在下述端子和地電壓之間，其中諧振單元通過所述端子輸出第二電壓。在一些示例實(shí)施例中，電容性負(fù)載可以連接在下述端子和地電壓之間，其中諧振單元通過所述端子從NFC芯片接收與載波相對應(yīng)的載波信號。
[0110]為了測量第二電壓或者內(nèi)部電流，可以產(chǎn)生計(jì)數(shù)值并且可以產(chǎn)生掃描電壓，其中通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作來依次增加所述計(jì)數(shù)值，并且基于所述計(jì)數(shù)值依次增加所述掃描電壓。將內(nèi)部電流轉(zhuǎn)換為直流電壓。選擇第二電壓或者該直流電壓。然后，通過將所選擇的電壓的幅度與掃描電壓的幅度進(jìn)行比較，可以將掃描電壓的幅度變得等于或大于所選擇的電壓的幅度的時刻的計(jì)數(shù)值產(chǎn)生為數(shù)字值。因此，該數(shù)字值可以表示所選擇的電壓的幅度。同時，可以通過調(diào)節(jié)基于計(jì)數(shù)值而依次增加的掃描電壓的增加速率，來控制將所選擇的電壓的幅度轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的精度。
[0111]然后在步驟S320，基于所選擇的電壓是測量的電壓中的最大電壓時的諧振頻率，來確定第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)。在步驟S330，可以將諧振單元的諧振頻率調(diào)節(jié)為第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)。
[0112]在一些示例實(shí)施例中，通過將根據(jù)電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)字值最大時，可以將電容性負(fù)載的電容確定為第二最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第二電容)，然后可以將電容性負(fù)載的電容設(shè)置為第二最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第二電容)。在這種情況下，諧振單元的諧振頻率可以基本上等于從NFC讀取器接收的載波中包括的載波頻率。因此，因?yàn)橛芍C振單元產(chǎn)生最大電壓，所以在卡模式下將NFC設(shè)備的操作性能最大化。
[0113]在一些示例實(shí)施例中，通過將根據(jù)電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，當(dāng)數(shù)字值最大時，可以將第二偏移電容與電容性負(fù)載的電容相加而獲得的值確定為第二最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第二電容)，然后可以將電容性負(fù)載的電容設(shè)置為第二最優(yōu)電容(或者具有改進(jìn)性能的第二電容)。第二偏移電容可以具有基于NFC芯片特性的所需值(可以是也可以不是預(yù)定的)。在這種情況下，諧振單元的諧振頻率與載波中包括的載波頻率之間可以存在與第二偏移電容相對應(yīng)的第二偏移頻率的差異。當(dāng)在諧振單元中產(chǎn)生最大電壓時，噪聲分量也可能增加。因此，在卡模式下，可以通過根據(jù)NFC設(shè)備的噪聲消除特性，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為與載波頻率相差第二偏移頻率，來優(yōu)化NFC設(shè)備的操作性能。
[0114]同時，根據(jù)諸如溫度或濕度之類的外部環(huán)境以及諸如NFC設(shè)備和NFC讀取器之間的距離之類的操作環(huán)境，諧振頻率可以改變。因此，可以將諧振頻率周期性地調(diào)諧至第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)。
[0115]例如，參考圖1，在步驟SlOO中檢測到NFC讀取器，并且在步驟S300將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)。NFC設(shè)備可以在步驟S700和S800等待第一時間Tl以從NFC讀取器接收請求指令。當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)從NFC讀取器接收到請求指令時，在步驟S900，NFC設(shè)備可以開始與NFC讀取器收發(fā)數(shù)據(jù)。相反，當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)沒有從NFC讀取器接收到請求指令時，NFC設(shè)備可以使用例如計(jì)數(shù)“k”，重復(fù)地執(zhí)行步驟S300的操作，將諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)。
[0116]即使諧振頻率根據(jù)外部環(huán)境和操作環(huán)境而改變，將諧振頻率周期性地調(diào)諧至第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)，使得可以改進(jìn)NFC設(shè)備的操作性能。
[0117]圖7是示出了圖1的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法的效果的曲線。
[0118]在圖7中，第一曲線A示出了在應(yīng)用如圖1所示的根據(jù)一些示例實(shí)施例的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法之前諧振單元的頻率特性，第二曲線B示出了在應(yīng)用如圖1所示的根據(jù)一些示例實(shí)施例的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法之后諧振單元的頻率特性。
[0119]參考第一曲線A，諧振頻率可以具有鐘形的頻率特性，其中諧振頻率fr為中心頻率。諧振單元可以在諧振頻率fr處具有最大增益MAX，并且可以具有帶寬BW以及作為截止頻率的第一頻率Π和第二頻率f2。
[0120]當(dāng)諧振頻率fr與載波中包括的載波頻率fc不同時，由諧振單元產(chǎn)生的電壓可以減小。具體地，如圖7所示，當(dāng)載波頻率fc在諧振單元的帶寬BW之外時，在諧振單元中對載波進(jìn)行濾波，使得不能執(zhí)行通信。
[0121]在一般NFC設(shè)備的情況下，由于在讀取器模式和卡模式下使用的元件之間的差異，讀取器模式和卡模式下的諧振頻率設(shè)置為彼此不同。因此，當(dāng)使得讀取器模式下的諧振頻率等于載波頻率時，卡模式下的諧振頻率與載波頻率不同。此外，當(dāng)使得卡模式下的諧振頻率等于載波頻率時，讀取器模式下的諧振頻率與載波頻率不同。
[0122]然而，根據(jù)圖1所示的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法，在讀取器模式和卡模式下在改變諧振頻率fr的同時，測量由諧振單元產(chǎn)生的電壓。然后，可以將測量的電壓最大時的諧振頻率設(shè)置為諧振單元的諧振頻率fr。另外，可以根據(jù)NFC設(shè)備的噪聲消除特性，將偏移頻率與測量的電壓最大時的諧振頻率相加而獲得的頻率設(shè)置為諧振單元的諧振頻率fr。因此，在讀取器模式和卡模式的每一個下，如第二曲線B那樣改變諧振單元的頻率特性，使得載波頻率fc處于諧振單元的帶寬BW中。
[0123]根據(jù)圖1所示的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法，因?yàn)榭梢栽谧x取器模式和卡模式下獨(dú)立地設(shè)置諧振頻率，所以即使在讀取器模式下要求的最優(yōu)諧振頻率(或者具有改進(jìn)性能的頻率)與在卡模式下要求的最優(yōu)諧振頻率(或者具有改進(jìn)性能的頻率)不同時，也可以將諧振頻率設(shè)置為每一種模式所要求的最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的頻率)。
[0124]另外，即使當(dāng)諧振頻率根據(jù)外部環(huán)境和操作環(huán)境的變化而改變時，周期性地調(diào)諧諧振頻率，以將由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度保持在所需水平(可以是也可以不是預(yù)定的)或更高，使得可以進(jìn)一步改進(jìn)NFC設(shè)備的操作性能。
[0125]圖8是示出了根據(jù)一些示例實(shí)施例的NFC設(shè)備的方框圖。
[0126]可以通過圖8的NFC設(shè)備執(zhí)行以上參考圖1至圖7描述的控制NFC設(shè)備的諧振頻率的方法。
[0127]圖8中所示的NFC設(shè)備10基于NFC方案執(zhí)行與外部設(shè)備的通信。在NFC設(shè)備10用作卡的卡模式中，NFC設(shè)備10可以基于從NFC讀取器提供的電磁波(EMW)與外部NFC讀取器收發(fā)數(shù)據(jù)。在NFC設(shè)備10用作讀取器的讀取器模式中，NFC設(shè)備10可以基于從NFC設(shè)備10提供的EMW與外部NFC卡收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0128]參考圖8，NFC設(shè)備10包括諧振單元100和NFC芯片200。
[0129]諧振單元100包括具有電感部件的天線和諧振電容器，并且響應(yīng)于電磁波產(chǎn)生場電壓Vf。
[0130]NFC芯片200基于場電壓Vf的幅度來檢測在NFC設(shè)備10周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器。當(dāng)NFC芯片檢測到NFC卡時，NFC芯片200基于場電壓Vf將諧振單元100的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)，并且按照讀取器模式操作。當(dāng)檢測到NFC讀取器時，NFC芯片200基于響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生的內(nèi)部電流以及場電壓Vf的幅度中的至少一個，將諧振單元100的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)，并且按照卡模式操作。
[0131]圖9是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的一個示例的方框圖。
[0132]參考圖9，NFC設(shè)備1a可以包括諧振單元100和NFC芯片200a。
[0133]NFC芯片200a可以通過第一功率端子LI和第二功率端子L2、第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2以及接收端子RX連接到諧振單元100。
[0134]諧振單元100可以包括:諧振電路，包括天線L和第一電容器Cl ;第一濾波器，包括第二電容器C2和第三電容器C3，諧振電路通過第二電容器C2和第三電容器C3分別連接到第一功率端子LI和第二功率端子L2 ;第二濾波器，包括第六電容器C6，諧振電路通過第六電容器C6連接到接收端子RX ；以及匹配單元，包括第四電容器C4和第五電容器C5，諧振電路通過第四電容器C4和第五電容器C5分別連接到第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2，并且執(zhí)行阻抗匹配。
[0135]圖9所示的諧振單元100的配置可以只是示例，并且根據(jù)一些示例實(shí)施例的諧振單元100的配置可以不限于上述配置，而是可以不同地修改。
[0136]NFC芯片200a可以在卡模式下通過第一功率端子LI和第二功率端子L2執(zhí)行發(fā)射操作和接收操作；并且可以在讀取器模式下通過第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2執(zhí)行發(fā)射操作，并且通過接收端子RX執(zhí)行接收操作。
[0137]根據(jù)一些示例實(shí)施例(例如圖9)的NFC設(shè)備1a中包括的NFC芯片200a可以通過第一功率端子LI和第二功率端子L2從諧振單元100接收場電壓Vf。[0138]NFC芯片200a可以包括功率產(chǎn)生單元211、第一解調(diào)制器213和第二解調(diào)制器241、第一調(diào)制器214和第二調(diào)制器242、中央處理單元(CPU) 220、功率開關(guān)PSW、存儲器230、振蕩器243、混頻器244、發(fā)射單元250、調(diào)諧單元260和檢測單元270。
[0139]功率產(chǎn)生單元211可以使用通過第一功率端子LI和第二功率端子L2從諧振單元100提供的電壓，來產(chǎn)生內(nèi)部電流Iint和具有所需電壓電平(可以是也可以不是預(yù)定的)的內(nèi)部電壓Vint。
[0140]圖10是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的功率產(chǎn)生單元的一個示例的方框圖。
[0141]參考圖10，功率產(chǎn)生單元211a可以包括整流器291、串聯(lián)調(diào)節(jié)器292、并聯(lián)調(diào)節(jié)器293和電流鏡294。
[0142]整流器291可以通過對經(jīng)第一功率端子LI和第二功率端子L2從諧振單元100提供的電壓進(jìn)行整流，來產(chǎn)生整流電壓。串聯(lián)調(diào)節(jié)器292可以與整流器291的輸出端子相連，并且并聯(lián)調(diào)節(jié)器293可以連接在串聯(lián)調(diào)節(jié)器292的輸出端子和地電壓GND之間。因此，串聯(lián)調(diào)節(jié)器292和并聯(lián)調(diào)節(jié)器293可以使用整流電壓，產(chǎn)生具有所需電壓電平(可以是也可以不是預(yù)定的)的內(nèi)部電壓Vint，該內(nèi)部電壓Vint可通過串聯(lián)調(diào)節(jié)器292的輸出端子而用于NFC芯片200a中。
[0143]電流鏡294可以產(chǎn)生強(qiáng)度與流過串聯(lián)調(diào)節(jié)器292的電流的強(qiáng)度成比例的內(nèi)部電流Iint0
[0144]圖11是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的功率產(chǎn)生單元的另一示例的方框圖。
[0145]參考圖11，功率產(chǎn)生單元211b可以包括整流器295、并聯(lián)調(diào)節(jié)器296和電流鏡297。
[0146]整流器295可以通過對經(jīng)第一功率端子LI和第二功率端子L2從諧振單元100提供的電壓進(jìn)行整流，來產(chǎn)生整流電壓。并聯(lián)調(diào)節(jié)器296可以連接在整流器295的輸出端子和地電壓GND之間。因此，并聯(lián)調(diào)節(jié)器296可以使用整流電壓，產(chǎn)生具有所需電壓電平(可以是也可以不是預(yù)定的)的內(nèi)部電壓Vint，該內(nèi)部電壓Vint可通過整流器295的輸出端子而用于NFC芯片200a中。
[0147]電流鏡297可以產(chǎn)生強(qiáng)度與流過并聯(lián)調(diào)節(jié)器296的電流的強(qiáng)度成比例的內(nèi)部電流Iint0
[0148]CPU220可以控制NFC芯片200a的總體操作。CPU220可以通過從諸如電池之類的電源單元接收電源電壓VDD來操作。另外，CPU220可以通過功率開關(guān)PSW從功率產(chǎn)生單元211接收內(nèi)部電壓Vint。當(dāng)電源電壓VDD具有所需電平(可以是也可以不是預(yù)定的)或更大時，CPU220可以使用電源電壓VDD操作，并且可以允許禁用功率控制信號PCS，使得可以關(guān)斷功率開關(guān)PSW。同時，當(dāng)電源電壓VDD具有所需電平(可以是也可以不是預(yù)定的)或更低時，CPU220允許使能功率控制信號PCS，使得接通功率開關(guān)PSW，因此CPU220可以通過使用從功率產(chǎn)生單元211提供的內(nèi)部電壓Vint來操作。
[0149]當(dāng)在卡模式下執(zhí)行接收操作時，第一解調(diào)制器213可以對通過第一功率端子LI和第二功率端子L2從諧振單元100提供的信號進(jìn)行解調(diào)制，以產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)，并且可以將輸入數(shù)據(jù)提供給CPU220。CPU220可以將輸入數(shù)據(jù)存儲在存儲器230中。
[0150]當(dāng)在卡模式下執(zhí)行發(fā)射操作時，CPU220可以從存儲器230讀出輸出數(shù)據(jù)，以將輸出數(shù)據(jù)提供給第一調(diào)制器214。第一調(diào)制器214可以對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，以向第一功率端子LI和第二功率端子L2提供調(diào)制的信號。例如，第一調(diào)制器214可以執(zhí)行針對輸出數(shù)據(jù)的負(fù)載調(diào)制，以產(chǎn)生調(diào)制的信號。
[0151]當(dāng)在讀取器模式下執(zhí)行接收操作時，第二解調(diào)制器241可以對通過接收端子RX從諧振單元100提供的信號進(jìn)行解調(diào)制，以產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)，并且可以將輸入數(shù)據(jù)提供給CPU220。CPU220可以將輸入數(shù)據(jù)存儲在存儲器230中。
[0152]當(dāng)在讀取器模式下執(zhí)行發(fā)射操作時，CPU220可以從存儲器230讀出輸出數(shù)據(jù)，以將輸出數(shù)據(jù)提供給第二調(diào)制器242。第二調(diào)制器242可以對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生調(diào)制的信號。此外，振蕩器243可以產(chǎn)生頻率與載波頻率(例如，13.56MHz)相對應(yīng)的載波信號Cff,并且混頻器244可以將載波信號CW和調(diào)制的信號相混合以產(chǎn)生發(fā)射信號。
[0153]在讀取器模式下，發(fā)射單元250可以通過第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2將從混頻器244提供的發(fā)射信號提供給諧振單元100，并且諧振單元100可以輻射與發(fā)射信號相對應(yīng)的電磁波EMW。例如，發(fā)射單元250連接在電源電壓VDD和地電壓GND之間。在讀取器模式下，發(fā)射單元250可以基于發(fā)射信號，允許第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2通過上拉負(fù)載連接到電源電壓VDD或者通過下拉負(fù)載連接到地電壓GND，使得可以將發(fā)射信號通過第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2提供給諧振單元100。
[0154]同時，在檢測周圍是否存在NFC卡的階段以及在讀取器模式下沒有發(fā)射輸出數(shù)據(jù)的階段期間，因?yàn)镃PU220沒有將輸出數(shù)據(jù)提供給第二調(diào)制器242，所以由發(fā)射單元250通過第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2提供的發(fā)射信號可以與載波信號CW基本上相同。
[0155]調(diào)諧單元260可以將電容性負(fù)載通過第一功率端子LI和第二功率端子L2連接到諧振單元100，該電容性負(fù)載具有與從CPU220提供的調(diào)諧控制信號TCS相對應(yīng)的電容。 [0156]圖12是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的調(diào)諧單元的一個示例的方框圖。
[0157]參考圖12，調(diào)諧單元260可以包括第(1-1)至第(l_n)電容器Cl-1、C1-2、...和 Cl-n，第(1-1)至第(1-η)開關(guān) SW1-1、SW1_2、…和 SWl_n，第(2-1)至第(2_n)電容器C2-l、C2-2、…和 C2-n，以及第(2-1)至第(2_n)開關(guān) SW2_1、SW2_2、…和 SW2_n，其中“η”是大于等于2的整數(shù)。
[0158]第(1-1)至第(1-η)開關(guān)SW1-1、SW1-2、…和SWl-η可以分別與第(1-1)至第(1-η)電容器 Cl-l、Cl-2、…和 Cl-n 串聯(lián)連接。第(2-1)至第(2_n)開關(guān) SW2-1、SW2_2、...和SW2-n可以分別與第(2-1)至第(2-n)電容器C2_1、C2_2、…和C2_n串聯(lián)連接。第(1_1)至第(1-η)電容器 Cl-l、Cl-2、…和 Cl-n 以及第(1-1)至第(1-η)開關(guān) SW1_1、SW1_2、...和SWl-n可以并聯(lián)連接在第一功率端子LI和地電壓GND之間。第(2_1)至第(2_n)電容器C2-l、C2-2、…和C2-n以及第(2-1)至第(2-n)開關(guān)SW2_1、SW2_2、…和SW2_n可以并聯(lián)連接在第二功率端子L2和地電壓GND之間。
[0159]從CPU220提供的調(diào)諧控制信號TCS可以是n_比特信號。調(diào)諧控制信號TCS中包括的每一個比特可以控制第(1-1)至第(1-η)開關(guān)SW1-1、SW1-2、…和SWl_n以及第(2-1)至第(2-n)開關(guān)SW2-1、SW2-2、…和SW2_n。例如，調(diào)諧控制信號TCS的第一比特TCS[1]可以控制第(1-1)開關(guān)SWl-1和第(2-1)開關(guān)SW2-1。調(diào)諧控制信號TCS的第二比特TCS[2]可以控制第(1-2)開關(guān)SW1-2和第(2-2)開關(guān)SW2-2。調(diào)諧控制信號TCS的第η比特TCS[n]可以控制第(1-η)開關(guān)SWl_n和第(2_n)開關(guān)SW2_n。
[0160]如上所述，因?yàn)榛谡{(diào)諧控制信號TCS來確定調(diào)諧單元260的電容性負(fù)載的電容(所述電容性負(fù)載連接在第一功率端子LI和地電壓GND之間以及第二功率端子L2和地電壓GND之間)，所以諧振單元100的諧振頻率可以通過改變調(diào)諧控制信號TCS而改變。
[0161]再次參考圖9，檢測單元270連接到第一功率端子LI和第二功率端子L2。檢測單元270可以基于從CPU220提供的控制信號，將從功率產(chǎn)生單元211提供的內(nèi)部電流Iint以及通過第一功率端子LI和第二功率端子L2接收的場電壓Vf之一轉(zhuǎn)換為數(shù)字值DV，并且可以將數(shù)字值DV提供給CPU220。
[0162]圖13是示出了圖9的NFC設(shè)備中包括的檢測單元的一個示例的方框圖。
[0163]參考圖13，檢測單元270可以包括感測單元271、電流-電壓轉(zhuǎn)換單元272、計(jì)數(shù)單元273、掃描電壓產(chǎn)生單元275、復(fù)用器276、比較器277和鎖存單元279。
[0164]感測單元271可以將通過第一功率端子LI和第二功率端子L2提供的場電壓轉(zhuǎn)換為第一 DC電壓VDCl。例如，感測單元271可以產(chǎn)生與場電壓Vf的幅度以及從CPU220提供的增益信號GNS成比例的第一直流(DC)電壓VDCl。
[0165]在檢測周圍是否存在NFC卡的階段期間以及在讀取器模式下，發(fā)射單元250將包括載波信號CW的發(fā)射信號通過第一發(fā)射端子TXl和TX2提供給諧振單元100。相反，在檢測周圍是否存在NFC讀取器的階段期間以及在卡模式下，發(fā)射單元250不產(chǎn)生發(fā)射信號。因此，在檢測周圍是否存在NFC卡的階段期間以及在讀取器模式下提供給感測單元271的場電壓Vf的幅度可以比在檢測周圍是否存在NFC讀取器的階段期間以及在卡模式下提供給感測單元271的場電壓Vf的幅度相對較大。因此，CPU220在檢測周圍是否存在NFC卡的階段期間以及在讀取器模式下，將具有第一值的增益信號GNS提供給感測單元271，并且在檢測周圍是否存在NFC讀取器的階段期間以及在卡模式下，將具有比第一值大的第二值的增益信號GNS提供給感測單元271，使得感測單元271可以產(chǎn)生幅度在所需范圍(可以是也可以不是預(yù)定的)內(nèi)的第一 DC電壓VDC1，無論操作模式如何。
[0166]圖14是示出了圖13的檢測單元中包括的感測單元的一個示例的方框圖。
[0167]參考圖14，感測單元271a可以包括整流器電路、第一電阻器Rl和第一可變電阻器RV1，所述整流器電路包括第一二極管Dl和第二二極管D2。
[0168]第一二極管Dl可以連接在第一功率端子LI和第一節(jié)點(diǎn)NI之間。第二二極管D2可以連接在第二功率端子L2和第一節(jié)點(diǎn)NI之間。因此，整流器電路可以對場電壓Vf進(jìn)行整流，以向第一節(jié)點(diǎn)NI輸出整流的電壓。
[0169]第一電阻器Rl可以連接在第一節(jié)點(diǎn)NI和第二節(jié)點(diǎn)N2之間，并且第一可變電阻器RVl可以連接在第二節(jié)點(diǎn)N2和地電壓GND之間。第一可變電阻器RVl可以具有大小與增益信號GNS相對應(yīng)的電阻值。
[0170]因?yàn)榈谝浑娮杵鱎l和第一可變電阻器RVl用作分壓電路，用于對整流的電壓進(jìn)行分壓，所以感測單元271a可以基于增益信號GNS將場電壓Vf轉(zhuǎn)換為第一 DC電壓VDCl，并且可以通過第二節(jié)點(diǎn)N2輸出第一 DC電壓VDCl。
[0171]圖15是示出了圖13的檢測單元中包括的感測單元的另一示例的方框圖。
[0172]參考圖15，感測單元27Ib可以包括整流器電路和可變電流源IV，所述整流器電路包括第一二極管Dl和第二二極管D2。
[0173]第一二極管Dl可以連接在第一功率端子LI和第一節(jié)點(diǎn)NI之間，第二二極管D2可以連接在第二功率端子L2和第一節(jié)點(diǎn)NI之間。因此，整流器電路可以對場電壓Vf進(jìn)行整流，以向第一節(jié)點(diǎn)NI輸出整流的電壓。
[0174]可變電流源IV可以連接在第一節(jié)點(diǎn)NI和地電壓GND之間?？勺冸娏髟碔V可以產(chǎn)生強(qiáng)度與增益信號GNS相對應(yīng)的電流。
[0175]因?yàn)檎鞯碾妷旱姆瓤梢愿鶕?jù)由可變電流源IV產(chǎn)生的電流的強(qiáng)度而改變，所以感測單元271b可以基于增益信號GNS將場電壓Vf轉(zhuǎn)換為第一 DC電壓VDCl，以通過第一節(jié)點(diǎn)NI輸出第一 DC電壓VDCl。
[0176]再次參考圖13，電流-電壓轉(zhuǎn)換單元272可以將從功率產(chǎn)生單元211提供的內(nèi)部電流Iint轉(zhuǎn)換為第二 DC電壓VDC2。例如，電流-電壓轉(zhuǎn)換單元272可以產(chǎn)生與內(nèi)部電流Iint的強(qiáng)度以及從CPU220提供的增益信號GNS成比例的第二 DC電壓VDC2。如上所述，CPU220在檢測周圍是否存在NFC卡的階段期間以及在讀取器模式下將具有第一值的增益信號GNS提供給電流-電壓轉(zhuǎn)換單元272，并且在檢測周圍是否存在NFC讀取器的階段期間以及在卡模式下將具有比第一值大的第二值的增益信號GNS提供給電流-電壓轉(zhuǎn)換單元272，使得電流-電壓轉(zhuǎn)換單元272可以產(chǎn)生幅度在所需范圍(可以是也可以不是預(yù)定的)內(nèi)的第二 DC電壓VDC2，無論操作模式如何。
[0177]復(fù)用器276可以響應(yīng)于從CPU220提供的選擇信號SS，輸出第一 DC電壓VDCl和第二 DC電壓VDC2之一。例如，當(dāng)選擇信號SS具有第一邏輯電平時，復(fù)用器276可以輸出第一 DC電壓VDC1。當(dāng)選擇信號SS具有第二邏輯電平時，復(fù)用器276可以輸出第二 DC電壓VDC2。在一些示例實(shí)施例中，CPU220在讀取器模式下可以輸出具有第一邏輯電平的選擇信號SS，并且在卡模式下可以基于從NFC讀取器接收的電磁波的強(qiáng)度來確定選擇信號SS的邏輯電平。在一些示例實(shí)施例中，CPU220可以基于用戶選擇來確定選擇信號SS的邏輯電平。
[0178]計(jì)數(shù)單元273可以通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作來產(chǎn)生計(jì)數(shù)值CNT，并且可以響應(yīng)于從CPU220提供的復(fù)位信號RST來將計(jì)數(shù)值CNT復(fù)位。
[0179]掃描電壓產(chǎn)生單元275可以產(chǎn)生基于計(jì)數(shù)值CNT而逐漸增加的掃描電壓VSCAN。
[0180]圖16是示出了圖13的檢測單元中包括的掃描電壓產(chǎn)生單元的一個示例的方框圖。
[0181]參考圖16，掃描電壓產(chǎn)生單元275可以包括參考電壓發(fā)生器REF_GEN、第二電阻器R2和第二可變電阻器RV2。
[0182]參考電壓發(fā)生器REF_GEN可以產(chǎn)生具有所需幅度(可以是也可以不是預(yù)定的)的參考電壓VREF。
[0183]第二電阻器R2可以連接在參考電壓發(fā)生器REF_GEN和第三節(jié)點(diǎn)N3之間，并且第二可變電阻器RV2可以連接在第三節(jié)點(diǎn)N3和地電壓GND之間。第二可變電阻器RV2可以具有與計(jì)數(shù)值CNT相對應(yīng)的電阻值。
[0184]因?yàn)榈诙娮杵鱎2和第二可變電阻器RV2用作分壓電路，用于對參考電壓VREF進(jìn)行分壓，所以掃描電壓產(chǎn)生單元275可以產(chǎn)生幅度與計(jì)數(shù)值CNT成比例的掃描電壓VSCAN,以通過第三節(jié)點(diǎn)N3輸出掃描電壓VSCAN。
[0185]另外，因?yàn)閽呙桦妷寒a(chǎn)生單元275控制與計(jì)數(shù)值CNT成比例的第二可變電阻器RV2的電阻值的增加速率，所以檢測單元270可以控制將通過第一功率端子LI和第二功率端子L2接收的場電壓Vf或者通過功率產(chǎn)生單元211提供的內(nèi)部電流Iint轉(zhuǎn)換為數(shù)字值DV的精度。[0186]再次參考圖13，通過將復(fù)用器276的輸出電壓與從掃描電壓產(chǎn)生單元275提供的掃描電壓VSCAN進(jìn)行比較，比較器277可以輸出比較信號CMP，該比較信號CMP在復(fù)用器276的輸出電壓大于掃描電壓VSCAN時具有第一邏輯電平，或者在復(fù)用器276的輸出電壓小于掃描電壓VSCAN時具有第二邏輯電平。
[0187]因?yàn)閷呙桦妷篤SCAN增加得越來越大，所以在比較器277正在輸出第一邏輯電平的比較信號CMP的同時，當(dāng)掃描電壓VSCAN的幅度大于或等于復(fù)用器276的輸出電壓的幅度時，比較器277可以允許比較信號CMP從第一邏輯電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙壿嬰娖健?br> [0188]鎖存單元279可以接收計(jì)數(shù)值CNT和比較信號CMP，響應(yīng)于比較信號CMP的轉(zhuǎn)變來鎖存計(jì)數(shù)值CNT，并且輸出鎖存的計(jì)數(shù)值CNT作為數(shù)字值DV。
[0189]再次參考圖9，CPU220可以通過將數(shù)字值DV與第一閾值電壓Vthl進(jìn)行比較來檢測NFC卡，并且可以通過將數(shù)字值DV與第二閾值電壓Vth2進(jìn)行比較來檢測NFC讀取器。另外，在讀取器模式下，CPU220可以基于數(shù)字值DV產(chǎn)生與第一最優(yōu)頻率(或具有改進(jìn)性能的第一頻率)相對應(yīng)的調(diào)諧控制信號TCS，并且可以將調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260。此外，在卡模式下，CPU220可以基于數(shù)字值DV產(chǎn)生與第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)相對應(yīng)的調(diào)諧控制信號TCS，并且可以將調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元 260。
[0190]下文中，將參考圖9詳細(xì)描述NFC設(shè)備1a的操作。
[0191]如果接通NFC設(shè)備10a，NFC設(shè)備1a可以重復(fù)地交替執(zhí)行檢測NFC卡的操作和檢測NFC讀取器的操作，直到檢測到NFC卡或NFC讀取器。
[0192]發(fā)射單元250可以將具有標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs的載波信號CW周期性地提供給諧振單元100，以便檢測NFC卡，并且諧振單元100可以周期性地輻射與載波信號CW相對應(yīng)的載波。在輻射載波同時，CPU220可以輸出具有第一邏輯電平的選擇信號SS，并且檢測單元270可以接收在第一功率端子LI和第二功率端子L2處產(chǎn)生的場電壓Vf，以產(chǎn)生數(shù)字值DV。
[0193]如圖3所示，當(dāng)在NFC設(shè)備1a周圍不存在NFC卡時，因?yàn)檩d波沒有從NFC卡反射，所以通過諧振單元100輻射的載波不會返回，從而在第一功率端子LI和第二功率端子L2處產(chǎn)生的場電壓Vf可以與標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs基本上相等。然而，當(dāng)在時間tl，NFC卡靠近NFC設(shè)備1a周圍時，因?yàn)檩d波由于被NFC卡反射而從NFC卡返回，所以在第一功率端子LI和第二功率端子L2處產(chǎn)生的場電壓Vf可以小于標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs。
[0194]因此，當(dāng)與數(shù)字值DV相對應(yīng)的電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓Vs小第一閾值電壓Vthl或更多時，CPU220可以確定檢測到NFC卡。
[0195]當(dāng)檢測到NFC卡時，NFC設(shè)備1a可以工作于讀取器模式。發(fā)射單元250可以將載波信號CW連續(xù)地提供給諧振單元100，并且可以連續(xù)地輻射與載波信號CW相對應(yīng)的載波。CPU220可以將值依次增加的調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260，并且可以基于調(diào)諧控制信號TCS依次增加與諧振單元100相連的電容性負(fù)載的電容。另外，無論何時調(diào)諧控制信號TCS的值在CPU220的控制下改變，檢測單元270都可以接收場電壓Vf以產(chǎn)生數(shù)字值DV0
[0196]在一些示例實(shí)施例中，CPU220可將根據(jù)調(diào)諧控制信號TCS的每一個值產(chǎn)生的數(shù)字值DV彼此進(jìn)行比較，并且可以將具有當(dāng)數(shù)字值DV最大時的值的調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260。在這種情況下，諧振單元100的諧振頻率可以基本上等于載波信號CW中包括的載波頻率。因此，由于由諧振單元100產(chǎn)生最大電壓，所以可以在讀取器模式下將NFC設(shè)備1a的操作性能最大化。
[0197]在一些示例實(shí)施例中，CPU220可以將根據(jù)調(diào)諧控制信號TCS的每一個值產(chǎn)生的數(shù)字值DV彼此進(jìn)行比較，并且可以將具有通過第一偏移與數(shù)字值DV最大時的值相加而獲得的值的調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260。在這種情況下，諧振單元100的諧振頻率可以與載波信號CW中包括的載波頻率相差與第一偏移相對應(yīng)的第一偏移頻率。當(dāng)由諧振單元100產(chǎn)生最大電壓時，噪聲分量也可能增加。因此，在讀取器模式下，可以根據(jù)NFC設(shè)備1a的噪聲消除特性，通過將諧振單元100的諧振頻率設(shè)置為與載波頻率相差第一偏移頻率，來優(yōu)化NFC設(shè)備1a的操作性能。
[0198]然后，NFC設(shè)備1a可以通過發(fā)射單元250向NFC卡發(fā)射請求指令，并且可以等待第一時間來接收對于請求指令的響應(yīng)。當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)從NFC卡接收到對于請求指令的響應(yīng)時，NFC設(shè)備1a可以開始與NFC卡收發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)沒有從NFC卡接收到對于請求指令的響應(yīng)時，NFC設(shè)備1a可以重復(fù)執(zhí)行上述操作，使得NFC設(shè)備1a可以調(diào)諧諧振單元100的諧振頻率。
[0199]如上所述，即使諧振單元100的諧振頻率可能根據(jù)諸如溫度或濕度之類的外部環(huán)境以及諸如NFC設(shè)備1a和NFC卡之間的距離之類的操作環(huán)境而改變，可以周期性地調(diào)諧諧振頻率，使得可以改進(jìn)NFC設(shè)備1a的操作性能。
[0200]同時，當(dāng)關(guān)斷發(fā)射單元250以便檢測NFC讀取器并且諧振單元100從外部接收到電磁波時，可以響應(yīng)于電磁波在第一功率端子LI和第二功率端子L2處產(chǎn)生場電壓Vf。CPU220可以輸出具有第一邏輯電平的選擇信號SS，并且檢測單元270可以從第一功率端子LI和第二功率端子L2接收場電壓Vf以產(chǎn)生數(shù)字值DV。
[0201]如圖4所示，當(dāng)在NFC設(shè)備1a周圍不存在NFC讀取器時，因?yàn)榛旧喜淮嬖趶耐獠拷邮盏娜魏坞姶挪ǎ杂芍C振單元100產(chǎn)生的場電壓Vf可能基本上為零。然而，當(dāng)靠近NFC讀取器的NFC設(shè)備1a在時間t2開始接收到從NFC讀取器輻射的載波時，諧振單元100可以響應(yīng)于載波產(chǎn)生場電壓Vf。當(dāng)NFC設(shè)備1a靠近NFC讀取器時，由諧振單元100產(chǎn)生的場電壓Vf可以增加得越來越大。當(dāng)在時間t3，NFC設(shè)備1a靠近到相距NFC讀取器的所需距離(可以是也可以不是預(yù)定的)內(nèi)時，由諧振單元100產(chǎn)生的場電壓Vf可以增加至第二閾值電壓Vth2或更高的水平。
[0202]因此，當(dāng)與數(shù)字值DV相對應(yīng)的電壓等于或大于第二閾值電壓Vth2時，CPU220可以確定檢測到NFC讀取器。
[0203]當(dāng)檢測到NFC讀取器時，NFC設(shè)備1a可以工作于卡模式。CPU220可以將值依次增加的調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260，并且可以基于調(diào)諧控制信號TCS依次增加與諧振單元100相連的電容性負(fù)載的電容。另外，無論何時調(diào)諧控制信號TCS的值在CPU220的控制下改變，檢測單元270都可以接收場電壓Vf或者內(nèi)部電流Iint以產(chǎn)生數(shù)字值DV。
[0204]在一些示例實(shí)施例中，CPU220可以將根據(jù)調(diào)諧控制信號TCS的每一個值而產(chǎn)生的數(shù)字值DV彼此進(jìn)行比較，并且可以將具有數(shù)字值DV最大時的值的調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260。在這種情況下，諧振單元100的諧振頻率可以基本上等于從NFC讀取器接收的載波信號CW中包括的載波頻率。因此，因?yàn)橛芍C振單元100產(chǎn)生最大電壓，所以可以在卡模式下將NFC設(shè)備1a的操作性能最大化。[0205]在一些示例實(shí)施例中，CPU220可以將根據(jù)調(diào)諧控制信號TCS的每一個值而產(chǎn)生的數(shù)字值DV彼此進(jìn)行比較，并且可以將具有通過第二偏移與數(shù)字值DV最大時的值相加而獲得的值的調(diào)諧控制信號TCS提供給調(diào)諧單元260。在這種情況下，諧振單元100的諧振頻率可以與載波中包括的載波頻率相差與第二偏移相對應(yīng)的第二偏移頻率。當(dāng)由諧振單元100產(chǎn)生最大電壓時，噪聲分量也可能增加。因此，在卡模式下，可以根據(jù)NFC設(shè)備1a的噪聲消除特性，通過將諧振單元100的諧振頻率設(shè)置為與載波頻率相差第二偏移頻率，來優(yōu)化NFC設(shè)備1a的操作性能。
[0206]然后，NFC設(shè)備1a可以等待第一時間以從NFC設(shè)備接收請求指令。當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)從NFC讀取器接收到請求指令時，NFC設(shè)備1a可以開始與NFC讀取器收發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)在第一時間Tl內(nèi)沒有從NFC讀取器接收到請求指令時，NFC設(shè)備1a可以重復(fù)執(zhí)行上述操作，使得NFC設(shè)備1a可以調(diào)諧諧振單元100的諧振頻率。
[0207]如上所述，即使諧振單元100的諧振頻率可能根據(jù)諸如溫度或濕度之類的外部環(huán)境以及諸如NFC設(shè)備1a和NFC讀取器之間的距離之類的操作環(huán)境而改變，可以周期性地調(diào)諧諧振頻率，使得可以改進(jìn)NFC設(shè)備1a的操作性能。
[0208]如上所述，因?yàn)镹FC設(shè)備1a可以針對讀取器模式和卡模式獨(dú)立地設(shè)置諧振頻率，所以即使在讀取器模式下要求的最優(yōu)諧振頻率(或者具有改進(jìn)性能的頻率)與在卡模式下要求的最優(yōu)諧振頻率不同，也可以將NFC設(shè)備1a分別設(shè)置為讀取器模式和卡模式所要求的最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的頻率)。
[0209]圖17是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的另一示例的方框圖。
[0210]參考圖17，NFC設(shè)備1b可以包括諧振單元100和NFC芯片200b。
[0211]圖17的NFC設(shè)備1b與圖9的NFC設(shè)備1a類似，不同之處在于圖17的NFC設(shè)備1b包括調(diào)諧單元265而不是調(diào)諧單元260。
[0212]調(diào)諧單元265可以通過第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2將電容性負(fù)載(具有與從CPU220提供的調(diào)諧控制信號TCS相對應(yīng)的電容)連接到諧振單元100。也就是說，圖9的NFC設(shè)備1a中包括的調(diào)諧單元260將電容性負(fù)載連接在第一功率端子LI和地電壓GND之間以及第二功率端子L2和地電壓GND之間。與此相反，圖17的NFC設(shè)備1b中包括的調(diào)諧單元265將電容性負(fù)載連接在第一發(fā)射端子TXl和地電壓GND之間以及第二發(fā)射端子TX2和地電壓GND之間。
[0213]與利用第一功率端子LI和第二功率端子L2相同，因?yàn)榈谝话l(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2也與諧振單元100相連，所以調(diào)諧單元265可以按照與調(diào)諧單元260同樣的方式改變諧振單元100的諧振頻率。
[0214]因此，因?yàn)閳D17的NFC設(shè)備1b的操作與圖9的NFC設(shè)備1a的操作基本上相同，所以省略了關(guān)于圖17的NFC設(shè)備1b的詳細(xì)描述。
[0215]圖18是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的再一示例的方框圖
[0216]參考圖18，NFC設(shè)備1c可以包括諧振單元100和NFC芯片200c。
[0217]圖18的NFC設(shè)備1c與圖9的NFC設(shè)備1a類似，不同之處在于圖18的NFC設(shè)備1c包括檢測單元275而不是檢測單元270。
[0218]檢測單元275連接到第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2。檢測單元275可以基于從CPU220提供的控制信號GNS、RST和SS將通過第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2接收的場電壓Vf以及從功率產(chǎn)生單元211提供的內(nèi)部電流Iint之一轉(zhuǎn)換為數(shù)字值DV，并且可以將該數(shù)字值DV提供給CPU220。也就是說，盡管圖9的NFC設(shè)備1a中包括的檢測單元270可以接收第一功率端子LI和第二功率端子L2的電壓作為場電壓Vf，圖18的NFC設(shè)備1c中包括的檢測單元275可以接收第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2的電壓作為場電壓Vf。
[0219]與利用第一功率端子LI和第二功率端子L2相同，因?yàn)榈谝话l(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2也與諧振單元100相連，所以第一發(fā)射端子TXl和第二發(fā)射端子TX2的電壓可以與第一功率端子LI和第二功率端子L2的電壓基本上相等或類似。
[0220]因此，因?yàn)閳D18的NFC設(shè)備1c的操作與圖9的NFC設(shè)備1a的操作基本上相同，所以省略了關(guān)于圖18的NFC設(shè)備1c的詳細(xì)描述。
[0221]圖19是示出了圖8中所示的NFC設(shè)備的又一示例的方框圖。
[0222]參考圖19，NFC設(shè)備1d可以包括諧振單元100和NFC芯片200d。
[0223]圖19的NFC設(shè)備1d與圖9的NFC設(shè)備1a類似，不同之處在于圖19的NFC設(shè)備1d包括調(diào)諧單元265和檢測單元275而不是調(diào)諧單元260和檢測單元270。
[0224]調(diào)諧單元265與圖17的NFC設(shè)備1b中包括的調(diào)諧單元265相同，且檢測單元275與圖18的NFC設(shè)備1c中包括的檢測單元275相同。
[0225]因此，因?yàn)閳D19的NFC設(shè)備1d的操作與圖9的NFC設(shè)備1a的操作基本上相同，所以省略了關(guān)于圖19的NFC設(shè)備1d的詳細(xì)描述。
[0226]圖20是示出了根據(jù)一些示例實(shí)施例的電子系統(tǒng)的方框圖。
[0227]參考圖20，電子系統(tǒng)1000包括應(yīng)用處理器(Al)) 1100、NFC設(shè)備1200、存儲設(shè)備1300、用戶接口 1400和電源1500。在一些示例實(shí)施例中，電子系統(tǒng)1000可以是移動電話、智能電話、個人數(shù)字助手(PDA)、便攜多媒體播放器(PMP)、數(shù)碼相機(jī)、音樂播放器、便攜游戲機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、膝上型計(jì)算機(jī)等等。
[0228]應(yīng)用處理器1100可以控制電子系統(tǒng)1000的總體操作。應(yīng)用處理器1100可以執(zhí)行諸如網(wǎng)頁瀏覽器、游戲應(yīng)用程序、視頻播放器等的應(yīng)用程序。在一些示例實(shí)施例中，應(yīng)用處理器1100可以包括單核或多核。例如，應(yīng)用處理器1100可以是多核處理器，例如雙核處理器、四核處理器、六核處理器等等。應(yīng)用處理器1100可以包括內(nèi)部或外部高速緩存存儲器。
[0229]存儲設(shè)備1300可以存儲電子系統(tǒng)1000的操作所需的數(shù)據(jù)。例如，存儲設(shè)備1300可以存儲用于引導(dǎo)電子系統(tǒng)1000的引導(dǎo)鏡像、要輸出至外部設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)以及從外部設(shè)備接收的輸入數(shù)據(jù)。例如，存儲設(shè)備1300可以是電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存、相變隨機(jī)存取存儲器(PRAM)、電阻隨機(jī)存取存儲器(RRAM)、納米浮柵存儲器(NFGM)、聚合物隨機(jī)存取存儲器(PoRAM)、磁隨機(jī)存取存儲器(MRAM)、鐵電隨機(jī)存取存儲器(FRAM)
坐坐寸寸ο
[0230]NFC設(shè)備1200可以通過NFC將存儲設(shè)備1300中存儲的輸出數(shù)據(jù)提供給外部設(shè)備，并可以通過NFC將從外部設(shè)備接收的輸入數(shù)據(jù)存儲在存儲設(shè)備1300中。NFC設(shè)備1200可以包括諧振單元1210和NFC芯片1220。諧振單元1210可以響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生場電壓。NFC芯片1220可以基于場電壓的幅度來檢測周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器。NFC芯片1220可以在檢測到NFC卡時，基于場電壓的幅度以第一最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第一頻率)設(shè)置諧振單元的諧振頻率，并且工作于讀取器模式。NFC芯片1220可以在檢測到NFC讀取器時，基于場電壓的幅度和響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個以第二最優(yōu)頻率(或者具有改進(jìn)性能的第二頻率)來設(shè)置諧振單元的諧振頻率，并且工作于卡模式。NFC設(shè)備1200可以用圖8的NFC設(shè)備10來實(shí)現(xiàn)。NFC設(shè)備10的結(jié)構(gòu)和操作如以上參考圖8至圖19所述。因此，將省略NFC設(shè)備1200的詳細(xì)描述。
[0231]用戶接口 1400可以包括至少一個輸入設(shè)備和至少一個輸出設(shè)備，輸入設(shè)備例如鍵區(qū)、觸摸屏等等，輸出設(shè)備例如揚(yáng)聲器、顯示設(shè)備等等。電源1500可以向電子系統(tǒng)1000供應(yīng)電源電壓。
[0232]在一些示例實(shí)施例中，電子系統(tǒng)1000還可以包括圖像處理器和/或存儲裝置，例如存儲卡、固態(tài)驅(qū)動器(SSD)、硬盤驅(qū)動器(HDD)、CD-ROM等等。
[0233]在一些示例實(shí)施例中，電子系統(tǒng)1000和/或電子系統(tǒng)1000的部件可以按照各種形式封裝，例如層疊封裝(PoP)、球柵陣列(BGA)、芯片規(guī)模封裝(CSP)、塑料引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插封裝(roiP)、窩伏爾組件中管芯、晶片形式管芯、板上芯片(C0B)、陶瓷雙列直插封裝(CERDIP)、塑料公制四方扁平封裝(MQFP)、薄型四方扁平封裝(TQFP)、小外形IC(SOIC)、收縮小外形封裝(SSOP)、薄型小外形封裝(TSOP)、系統(tǒng)級封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級制造封裝(WFP)或者晶片級處理疊層封裝(WSP)。
[0234]盡管已經(jīng)具體地示出和描述了示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種控制近場通信NFC設(shè)備的諧振頻率的方法，所述NFC設(shè)備包括通過電磁波收發(fā)數(shù)據(jù)的諧振單元以及NFC芯片，所述方法包括: 檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器； 當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率；以及 當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓幅度以及響應(yīng)于所述電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率包括: 通過諧振單元向NFC卡連續(xù)福射載波； 在載波的輻射期間改變諧振頻率的同時，重復(fù)測量由諧振單元產(chǎn)生的第一電壓；基于當(dāng)?shù)谝浑妷鹤兂蓽y量的電壓中的最大電壓時獲得的諧振頻率來確定第一最優(yōu)頻率；以及 將諧振頻率調(diào)節(jié)至第一最優(yōu)頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在改變諧振頻率的同時重復(fù)測量第一電壓包括: 依次增加與諧振單元相連的電容性負(fù)載的電容；以及 針對電容性負(fù)載的每一電 容來測量第一電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中測量第一電壓包括: 通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作來產(chǎn)生計(jì)數(shù)值； 產(chǎn)生基于計(jì)數(shù)值依次增加的掃描電壓； 將第一電壓的幅度與掃描電壓的幅度進(jìn)行比較；以及 產(chǎn)生在掃描電壓的幅度變得大于或等于第一電壓的幅度時獲得的計(jì)數(shù)值作為數(shù)字值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中基于當(dāng)?shù)谝浑妷鹤兂蓽y量的電壓中的最大電壓時獲得的諧振頻率來確定第一最優(yōu)頻率包括: 通過將針對電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值進(jìn)行比較，將在數(shù)字值最大時獲得的電容性負(fù)載的電容確定為第一最優(yōu)電容；以及其中將諧振頻率調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)頻率包括: 將電容性負(fù)載的電容設(shè)置為第一最優(yōu)電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中基于當(dāng)?shù)谝浑妷鹤兂蓽y量的電壓中的最大電壓時獲得的諧振頻率來確定第一最優(yōu)頻率包括: 將通過第一偏移電容與在針對電容性負(fù)載的每一電容而產(chǎn)生的數(shù)字值中數(shù)字值最大時獲得的電容性負(fù)載的電容相加而獲得的值確定為第一最優(yōu)電容；以及其中將諧振頻率調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)頻率包括: 將電容性負(fù)載的電容調(diào)節(jié)為第一最優(yōu)電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率包括: 在改變諧振頻率的同時，重復(fù)測量從響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的第二電壓以及內(nèi)部電流中選擇的一項(xiàng)； 基于當(dāng)所選擇的項(xiàng)最大時獲得的諧振頻率來確定第二最優(yōu)頻率；以及 將諧振頻率調(diào)節(jié)為第二最優(yōu)頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器包括； 在通過諧振單元周期性地輻射具有標(biāo)準(zhǔn)電壓的載波的同時由諧振單元產(chǎn)生的電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓低第一閾值電壓或更多時，確定檢測到NFC卡；以及 當(dāng)響應(yīng)于從NFC設(shè)備外部接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生并且周期性地測量的電壓大于或等于第二閾值電壓時，確定檢測到NFC讀取器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，重復(fù)交替執(zhí)行檢測到NFC卡的確定和檢測到NFC讀取器的確定，直到檢測到NFC卡或NFC讀取器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 向NFC卡發(fā)射請求指令；以及 當(dāng)在第一時間段期間沒有從NFC卡接收到對于請求指令的響應(yīng)時，重復(fù)執(zhí)行將諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 當(dāng)在第一時間段期間沒有從NFC讀取器接收到請求指令時，重復(fù)執(zhí)行將諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率。
12.—種近場通信 NFC設(shè)備，包括: 諧振單元，配置為響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生場電壓；以及 NFC芯片，配置為基于場電壓的幅度來檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或者NFC讀取器，配置為在檢測到NFC卡時基于場電壓的幅度將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率，并工作于讀取器模式，并且配置為在檢測到NFC讀取器時基于場電壓的幅度以及響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個來將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率，并工作于卡模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的NFC設(shè)備，其中所述NFC芯片包括: 發(fā)射單元，配置為通過發(fā)射端子向諧振單元提供載波信號； 功率產(chǎn)生單元，配置為使用從諧振單元提供的電壓來產(chǎn)生所述內(nèi)部電流和具有所需電壓電平的內(nèi)部電壓； 檢測單元，配置為將場電壓的幅度和內(nèi)部電流的幅度之一轉(zhuǎn)換為數(shù)字值； 調(diào)諧單元，配置為將具有與調(diào)諧控制信號相對應(yīng)電容的電容性負(fù)載連接到諧振單元；以及 中央處理單元CPU，配置為控制發(fā)射單元、檢測單元和調(diào)諧單元，以基于數(shù)字值和第一閾值電壓來檢測NFC卡，基于數(shù)字值和第二閾值電壓來檢測NFC讀取器，在讀取器模式下基于數(shù)字值來產(chǎn)生與第一最優(yōu)頻率相對應(yīng)的調(diào)諧控制信號，以及在卡模式下基于數(shù)字值來產(chǎn)生與第二最優(yōu)頻率相對應(yīng)的調(diào)諧控制信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中調(diào)諧單元還配置為將電容性負(fù)載連接在從諧振單元接收場電壓的端子和地電壓之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中諧振單元還配置為將電容性負(fù)載連接在發(fā)射端子和地電壓之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中發(fā)射單元還配置為在檢測NFC卡的同時將載波信號周期性地提供給諧振單元，其中檢測單元還配置為在諧振單元輻射與載波信號相對應(yīng)的載波的同時，從諧振單元接收場電壓以產(chǎn)生數(shù)字值，以及 其中CPU還配置為當(dāng)與數(shù)字值相對應(yīng)的電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓低第一閾值電壓或更多時，確定檢測到NFC卡。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中檢測單元還配置為在檢測NFC讀取器的同時，從諧振單元接收場電壓以產(chǎn)生數(shù)字值，以及 CPU還配置為當(dāng)與數(shù)字值相對應(yīng)的電壓大于或等于第二閾值電壓時，確定檢測到NFC讀取器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中發(fā)射單元還配置為當(dāng)檢測到NFC卡時將載波信號連續(xù)地提供給諧振單元， 其中CPU還配置為產(chǎn)生具有依次增加的值的調(diào)諧控制信號， 其中調(diào)諧單元還配置為基于調(diào)諧控制信號依次增加電容性負(fù)載的電容， 其中檢測單元還配置為當(dāng)調(diào)諧控制信號的值增加時基于場電壓而產(chǎn)生數(shù)字值，以及其中CPU還配置為將針對調(diào)諧控制信號的每一個值而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，并且向調(diào)諧單元提供具有在數(shù)字值最大時的調(diào)諧控制信號的值的調(diào)諧控制信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中CPU還配置為當(dāng)檢測到NFC讀取器時產(chǎn)生具有依次增加的值的調(diào)諧控制信號， 其中調(diào)諧單元還配置為基于調(diào)諧控制信號依次增加電容性負(fù)載的電容， 其中檢測單元還配置為當(dāng)調(diào)諧控制信號的值增加時基于場電壓和內(nèi)部電流之一而產(chǎn)生數(shù)字值，以及 其中CPU還配置為將針對調(diào)諧控制信號的每一個值而產(chǎn)生的數(shù)字值彼此進(jìn)行比較，并且向調(diào)諧單元提供具有在數(shù)字值最大時的調(diào)諧控制信號的值的調(diào)諧控制信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的NFC設(shè)備，其中檢測單元包括: 感測單元，配置為產(chǎn)生與場電壓的幅度和增益信號成比例的第一直流DC電壓； 電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，配置為產(chǎn)生與內(nèi)部電流的幅度和增益信號成比例的第二 DC電壓； 復(fù)用器，配置為響應(yīng)于選擇信號來輸出第一 DC電壓和第二 DC電壓之一； 計(jì)數(shù)單元，配置為通過執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作來產(chǎn)生計(jì)數(shù)值； 掃描電壓產(chǎn)生單元，配置為產(chǎn)生基于計(jì)數(shù)值而依次增加的掃描電壓； 比較器，配置為當(dāng)復(fù)用器的輸出電壓大于掃描電壓時產(chǎn)生具有第一邏輯電平的比較信號，當(dāng)復(fù)用器的輸出電壓小于掃描電壓時產(chǎn)生具有第二邏輯電平的比較信號；以及鎖存單元，配置為響應(yīng)于比較信號的轉(zhuǎn)變將計(jì)數(shù)值存儲為數(shù)字值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的NFC設(shè)備，其中CPU還配置為在檢測NFC卡的階段期間以及在讀取器模式下，向感測單元提供具有第一值的增益信號，以及 其中CPU還配置為在檢測NFC讀取器的階段期間以及在卡模式下，向感測單元提供具有第二值的增益信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的NFC設(shè)備，其中感測單元包括: 整流器電路，配置為對場電壓進(jìn)行整流以向第一節(jié)點(diǎn)輸出整流的場電壓； 第一電阻器，連接在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間；以及第一可變電阻器，連接在第二節(jié)點(diǎn)和地電壓之間，并且具有大小與增益信號相對應(yīng)的電阻值； 其中感測單元還配置為通過第二節(jié)點(diǎn)輸出第一 DC電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的NFC設(shè)備，其中感測單元包括: 整流器電路，配置為對場電壓進(jìn)行整流以向第一節(jié)點(diǎn)輸出整流的場電壓；以及 可變電流源，連接在第一節(jié)點(diǎn)和地電壓之間，以產(chǎn)生幅度與增益信號相對應(yīng)的電流； 其中感測單元還配置為通過第一節(jié)點(diǎn)輸出第一 DC電壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的NFC設(shè)備，其中掃描電壓產(chǎn)生單元包括: 參考電壓發(fā)生器，配置為產(chǎn)生參考電壓； 第二電阻器，連接在參考電壓發(fā)生器和第三節(jié)點(diǎn)之間；以及 第二可變電阻器，連接在第三節(jié)點(diǎn)和地電壓之間； 其中掃描電壓產(chǎn)生單元通過第三節(jié)點(diǎn)輸出掃描電壓。
25.—種電子系統(tǒng),包括: 存儲單元，配置為存儲數(shù)據(jù)； 近場通信NFC設(shè)備，配置為通過NFC發(fā)射存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)，以及將從NFC設(shè)備外部接收的數(shù)據(jù)存儲在存儲 單元中；以及 應(yīng)用處理器，配置為控制NFC設(shè)備和存儲單元的操作； 其中NFC設(shè)備包括: 諧振單元，配置為響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生場電壓；以及 NFC芯片，配置為基于場電壓的幅度來檢測在NFC設(shè)備周圍是否存在NFC卡或NFC讀取器，配置為在檢測到NFC卡時基于場電壓的幅度來將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一最優(yōu)頻率，并工作于讀取器模式，并且配置為在檢測到NFC讀取器時基于場電壓的幅度以及響應(yīng)于電磁波而產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個來將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二最優(yōu)頻率，并工作于卡模式。
26.—種控制近場通信NFC設(shè)備的諧振頻率的方法，所述NFC設(shè)備包括通過電磁波收發(fā)數(shù)據(jù)的諧振單元以及NFC芯片，所述方法包括: 檢測在NFC設(shè)備的通信范圍內(nèi)是否存在NFC卡或NFC讀取器； 當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一頻率；以及 當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度以及響應(yīng)于所述電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中第一頻率與第二頻率不同。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中當(dāng)檢測到NFC卡時，在通過諧振單元向NFC卡輻射載波的同時，基于由諧振單元產(chǎn)生的電壓的最大幅度，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第一頻率。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的最大幅度以及響應(yīng)于所述電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中當(dāng)檢測到NFC讀取器時，基于響應(yīng)于從NFC讀取器接收的電磁波由諧振單元產(chǎn)生的電壓的幅度以及響應(yīng)于所述電磁波由NFC芯片產(chǎn)生的內(nèi)部電流的最大幅度中的至少一個，將諧振單元的諧振頻率設(shè)置為第二頻率。
【文檔編號】H04B5/00GK104038254SQ201410080667
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】趙鐘弼, 宋壹種, 李珉雨 申請人:三星電子株式會社