信號(hào)解調(diào)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及信號(hào)解調(diào)裝置和相關(guān)方法，更具體地，設(shè)及模擬近場(chǎng)通信(Near field communication, NFC)信號(hào)解調(diào)器和相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于標(biāo)準(zhǔn)的短程非接觸式連接技術(shù)，例如近場(chǎng)通信(Near field communication， NFC),使用磁場(chǎng)感應(yīng)使得近距離的電子設(shè)備之間能夠通信?；跓o(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)， NFC為驗(yàn)證安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖R(shí)別協(xié)議提供了媒介。NFC信號(hào)由ASK(幅移鍵控)進(jìn)行調(diào)制。為了 正確接收NFC信號(hào)的數(shù)據(jù)，應(yīng)首先提取NFC信號(hào)的包絡(luò)。換句話說(shuō)，應(yīng)準(zhǔn)確地檢測(cè)NFC信號(hào)的 包絡(luò)的上升沿和下降沿，W正確地解調(diào)NFC信號(hào)的數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字解調(diào)方案總是用于 解調(diào)NFC信號(hào)，因?yàn)閿?shù)字解調(diào)方案可W容易地處理NFC信號(hào)的各種調(diào)制方案。然而，數(shù)字解調(diào) 方案對(duì)于晶片(die)而言是昂貴的。運(yùn)是因?yàn)楸仨毷褂弥辽僖粋€(gè)高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)將 接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器總是占據(jù)晶片的大量面積。此外，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的大功 耗是現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)。因此，提供簡(jiǎn)化的、低成本且低功耗的解調(diào)方案來(lái)檢測(cè)NFC信 號(hào)的包絡(luò)是NFC領(lǐng)域中的緊迫問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的實(shí)施方式的目的之一是提供模擬NFC信號(hào)解調(diào)器和相關(guān)方法來(lái)解決上述 問(wèn)題。
[0004] 依據(jù)第一實(shí)施方式，披露了一種信號(hào)解調(diào)裝置。該信號(hào)解調(diào)裝置包括時(shí)鐘生成設(shè) 備和解調(diào)設(shè)備。時(shí)鐘生成設(shè)備被設(shè)置為根據(jù)輸入調(diào)制信號(hào)生成時(shí)鐘信號(hào)。解調(diào)設(shè)備被設(shè)置 為根據(jù)該時(shí)鐘信號(hào)對(duì)該輸入調(diào)制信號(hào)解調(diào)制W生成解調(diào)信號(hào)。其中，該時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)邊 緣基本上對(duì)齊該輸入調(diào)制信號(hào)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
[0005] 依據(jù)第二實(shí)施方式，披露了一種信號(hào)解調(diào)方法。該信號(hào)解調(diào)方法包括:根據(jù)輸入調(diào) 制信號(hào)生成時(shí)鐘信號(hào)；W及根據(jù)該時(shí)鐘信號(hào)對(duì)該輸入調(diào)制信號(hào)解調(diào)制W生成解調(diào)信號(hào)，其 中，該時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)邊緣基本上對(duì)齊該輸入調(diào)制信號(hào)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明的信號(hào)解調(diào)裝置及方法都不需要采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而提供了簡(jiǎn)單的、低 成本且低功耗的解調(diào)方案。
[0007] 在閱讀各個(gè)附圖中例示的優(yōu)選實(shí)施例的如下詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的運(yùn)些和其他 目的對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)無(wú)疑將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[000引圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示信號(hào)解調(diào)裝置的示意圖。
[0009] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示時(shí)鐘生成設(shè)備的示意圖。
[0010] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示時(shí)鐘信號(hào)、輸入調(diào)制信號(hào)和比較器的第二輸入 端上的信號(hào)的波形的時(shí)序圖。
[0011] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式例示解調(diào)設(shè)備的示意圖。
[0012] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示采樣保持電路、第一濾波器和第二濾波器的示 意圖。
[0013] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示輸入調(diào)制信號(hào)、包絡(luò)信號(hào)和信號(hào)的時(shí)序圖。
[0014] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示第二濾波信號(hào)、參考電壓和解調(diào)信號(hào)的時(shí)序圖。
[0015] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式例示解調(diào)設(shè)備的示意圖。
[0016] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示采樣保持電路、第一濾波器和第二濾波器的示 意圖。
[0017] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示第一濾波信號(hào)、第二濾波信號(hào)和解調(diào)信號(hào)的時(shí) 序圖。
[0018] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示信號(hào)解調(diào)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 在說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱(chēng)特定的元件。本領(lǐng)域一般 技術(shù)人員應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱(chēng)呼同一元件。本說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利 要求并不W名稱(chēng)的差異來(lái)作為區(qū)別元件的方式，而是W元件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)別的 基準(zhǔn)。在通篇說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"是開(kāi)放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成 "包含但不限定于"。此外，"禪接"一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此， 若文中描述第一裝置電性連接于第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接于該第二裝置， 或通過(guò)其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
[0020] 請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示信號(hào)解調(diào)裝置100的示意圖。信號(hào)解 調(diào)裝置100可W是用于解調(diào)近場(chǎng)通信(Near field communication,NFC)信號(hào)的解調(diào)器。NFC 信號(hào)可W是具有13.56Mhz載波頻率的幅度調(diào)制信號(hào)。NFC信號(hào)的數(shù)據(jù)速率可W從106Kb/s變 化到6.78Mb/s，調(diào)制指數(shù)可W從10%變化到100%。信號(hào)解調(diào)裝置100包括時(shí)鐘生成設(shè)備102 和解調(diào)設(shè)備104。時(shí)鐘生成設(shè)備102被設(shè)置為接收輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN。輸入調(diào)制信號(hào)M0D_ IN可W由天線(未示出）接收，天線被設(shè)置為從NFC設(shè)備或NFC主機(jī)接收無(wú)線NFC信號(hào)。時(shí)鐘生 成設(shè)備102被設(shè)置為根據(jù)輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN生成時(shí)鐘信號(hào)CKS。解調(diào)設(shè)備104禪接到時(shí)鐘 生成設(shè)備102。解調(diào)設(shè)備104被設(shè)置為接收時(shí)鐘信號(hào)CKS和輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN，并根據(jù)時(shí)鐘 信號(hào)CKS對(duì)輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN進(jìn)行解調(diào)W生成解調(diào)信號(hào)DEM0D_0UT。
[0021] 根據(jù)此實(shí)施方式，時(shí)鐘信號(hào)CKS的信號(hào)邊緣基本上對(duì)齊輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的轉(zhuǎn) 折點(diǎn)，其中該信號(hào)邊緣可W是時(shí)鐘信號(hào)CKS的上升沿或下降沿，輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的轉(zhuǎn)折 點(diǎn)可W是峰值(例如，最大電壓)或波谷值(例如，最低電壓）。應(yīng)該注意，時(shí)鐘信號(hào)CKS的信號(hào) 邊緣可W準(zhǔn)確地定位在輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或者只是接近輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN 的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
[0022] 請(qǐng)參照?qǐng)D2,圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示時(shí)鐘生成設(shè)備102的示意圖。時(shí)鐘生 成設(shè)備102包括比較器1022、第一晶體管1024、第二晶體管1026、電阻器1028和電容器1030。 比較器1022具有用于接收輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的第一輸入端Nl(例如，負(fù)輸入端）。第一晶 體管1024具有用于接收輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的第一連接端（例如，源極）、禪接到比較器 1022的第二輸入端N2(例如，正輸入端）的第二連接端(例如，漏極），W及禪接到比較器1022 的輸出端N3的控制端。第一晶體管1024可W是P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。第二晶體管1026具有禪接 到比較器1022的輸出端N3的控制端，W及禪接到參考電壓（即接地電壓GND)的第一連接端 (例如，源端）。電阻器1028的阻值為Rc。電阻器1028的第一端禪接到第二晶體管1026的第二 連接端(例如，漏極)N4,第二端禪接到第一晶體管1024的第二連接端（即，N2)。第二晶體管 1026可W是N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。電容器1030的電容值為Cc。電容器1030的第一端禪接到第一 晶體管1024的第二連接端（即，N2)，第二端禪接到參考電壓，即接地電壓GND。根據(jù)此實(shí)施方 式，時(shí)鐘信號(hào)CKS是比較器1022的輸出端N3上的信號(hào)。
[0023] 為了例示時(shí)鐘生成設(shè)備102的操作，提供了圖3。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式例示 時(shí)鐘信號(hào)CKS、輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN和比較器1022的第二輸入端N2上的信號(hào)PKC的波形的時(shí) 序圖。當(dāng)輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN被發(fā)送到時(shí)鐘生成設(shè)備102時(shí)，比較器1022比較第一輸入端Nl 和第二輸入端N2上的電壓。假設(shè)在時(shí)間tl之前，第一輸入端Nl上的電壓低于第二輸入端N2 上的電壓。因此，比較器1022的輸出端N3上的電壓在時(shí)間tl之前是高電壓電平VDD。當(dāng)輸出 端N3上的電壓是高電壓電平V孤時(shí)，第一晶體管1024截止和第二晶體管1026導(dǎo)通。運(yùn)是因?yàn)?在此實(shí)施方式中第一晶體管1024是P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，第二晶體管1026是N型場(chǎng)效應(yīng)晶體 管。因此，電容器1030(即，第二輸入端N2)上的電荷由電阻器1028放電，從而第二輸入端N2 上的電壓（即，信號(hào)PKC)在時(shí)間tl之前逐漸降低。
[0024] 接著，輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的電壓在時(shí)間tl與信號(hào)PKC的電壓相遇，并且之后，比 較器1022將輸出端N3上的電壓從高電壓電平VDD切換為低電壓電平（例如，GND)。當(dāng)輸出端 N3上的電壓是低電壓電平GND時(shí)，第一晶體管1024導(dǎo)通和第二晶體管1026截止。因此，第一 晶體管1024在時(shí)間tl后對(duì)電容器1030充電，從而第二輸入端N2上的電壓（即，信號(hào)PKC)跟隨 輸入調(diào)制信號(hào)M0D_IN的電壓