【2017年整理】RFID实验.ppt

RFID实验; ;; RFID实验系统的工作过程是：接通阅读器电源后，高频振荡器产生13.56MHz方波信号，经功率放大器放大后输送到天线线圈，在阅读器的天线线圈周围会产生高频强电磁场。当应答器线圈靠近阅读器线圈时，一部分磁力线穿过应答器的天线线圈，通过电磁感应，在应答器的天线线圈上产生一个高频交流电压，该电压经过应答器的整流电路整流后再由稳压电路进行稳压输出直流电压作为应答器单片机的工作电源，实现能量传送。; 应答器单片机在通电之后进入正常工作状态，会不停的通过输出端口向外发送数字编码信号。单片机发送的有高低电平变化的数字编码信号到达开关电路后，开关电路由于输入信号高低电平的变化就会相应的在接通和关断两个状态进行改变。开关电路高低电平的变化会影响应答器电路的品质因素和复变阻抗的大小。通过这些应答器电路参数的改变，???反作用于阅读器天线的电压变化，实现ASK调制（负载调制）。; 在阅读器中，由检波电路将经过ASK调制的高频载波进行包络捡波，并将高频成分滤掉后将包络还原为应答器单片机所发送的数字编码信号送给阅读器上的解码单片机。解码单片机收到信号后控制与之相连的数码管显示电路将该应答器所传送的信息通过数码管显示出来，实现信息传送。;RFID实验; 2.1 振荡器 振荡器是用于产生周期性振荡信号的电路。对于振荡器的输出信号，应该由以下指标来衡量：一是频率，即频率的准确度与稳定度；二是振幅，即振幅的大小与稳定性；三是波形及波形的失真；四是输出功率，要求该振荡器能带动一定的负载。按照选频网络性质分为LC振荡器和RC振荡器。 ; 2.1.1 电感三点式振荡器 这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、中间抽头和尾端三个端点，其交流通路分别与放大电路的集电极、发射极(地)和基极相连，反馈信号取自电感L2上的电压，称为电感反馈式振荡电路。 ; （1） 电感三点式振荡器电路振荡频率： 考虑L1、L2间的互感，电路的振荡频率可近似表示为: (2-1) （2） 电感三点式振荡器电路特点： 工作频率范围为几百KHz～几MHz； 反馈信号取自于L2， 其对f0的高次谐波的阻抗较大，因而引起振荡回路的谐波分量增大，使输出波形不理想。; 2.1.2 电容三点式振荡器 电容三点式振荡电路，又称考毕兹振荡电路。如图2-2所示。Q是三极管，其结构与电感三点式振荡电路相似,只是将电感、电容互换了位置。 ; 电容 C1、C2 和电感 L 构成正反馈选频网络，反馈信号取自电容 C2 两端，故称为电容三点式振荡电路，也称电容反馈式振荡电路。反馈信号与输入端电压同相，满足振荡的相位平衡条件，LC谐振回路Q值足够高的条件下，电路的振荡频率近似等于回路的谐振频率。 计算公式如下： 其中: ; 电容三点式振荡器电路的特点是振荡频率可做得较高,一般可达到100MHz以上,由于C2对高次谐波阻抗小,使反馈电压中的高次谐波成分较小,因而振荡波形较好。 另外当振荡频率较高时，C1,C2的值很小，三极管的级间电容就会对频率的产生影响。; 2.1.3 晶体振荡器 晶体振荡器是振荡频率受石英晶体控制的振荡器。晶体振荡器的特点是：? （1） 物理、化学性能非常稳定； （2） 具有正压电效应和逆压电效应。 石英晶体振荡器的选频特性非常好，它有一个极为稳定的串联谐振频率，而且等效品质因数很高。只有频率等于晶体谐振频率的信号最容易通过，而其他频率的信号均会被晶体所衰减。 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.; 本实验系统采用的石英晶体与门电路构成的多谐振荡器。多谐振荡器是一种自激振荡电路，该电路接通电源后无需外触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲和方波。由于多谐振荡器的在工作过程中不存在稳定状态，故又称为无稳态电路。与非门作为一个开关倒向器件，可用于构成各种脉冲波形的的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容的充放电，当输入电压达到与非门的阀值电压VT时，门的输出状态即发生变化。因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。; 13.56MHz载波信号产生模块; 电路中选用了13