专利名称：用于应答器接收路径中负载调节的电路装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于设置在应答器接收路径中的电路部分负载调节的电路装置，还涉及尤其用于无源和/或半无源应答器的信号检测的检测电路，还涉及应答器及用于运行应答器的方法。
本发明处于应答器的技术领域及尤其是用于识别用途的非接触式通信的领域。对于该所谓的RFID技术的一般背景可参考KlausFinkenzeller著的“RFID-Handbuch”，2002年第3更新版。
背景技术：
在无源及半无源应答器的情况下，一个由基台发射出的电磁信号被应答器接收及解调。无源应答器不具有自己的能源，由此在该应答器中用于对接收的电磁信号解调及解码所需的能量必需从电磁信号本身吸取。吸取来自电磁波的能量可通过天线线圈的感应或磁性地通过使用偶极天线来实现。
在现在使用的无源的125KHz系统中，在电磁近场中的能量接收是通过感应耦合来实现的。由此达到的能量作用范围在几厘米至约0.5米的范围中。为了实现更大的作用范围或用于数据传输的更高数据传输率，在RFID技术中使用的载波频率增大到UHF频段或微波段。对于这样高的载波频率典型使用偶极天线来作能量及数据信号的耦合馈入。在无源应答器的情况下借助这种偶极天线可实现至几米范围的作用距离。
在现在及将来的RFID系统中的目标是用无源应答器达到尽可能大的作用范围及同时达到尽可能高的数据传输率。大的作用范围尤其可通过提高基台的发射功率来实现。因为RFID系统产生并发射电磁波及由此可理解为无线电装置，一个国家的及欧洲的HF规章的基本边界条件在于，RFID系统不能干扰或影响其它的无线电业务。对于其它无线电业务所需要的考虑限制了用于RFID系统工作频率的选择及其发射功率的强度。基于这些国家的及欧洲的HF规章在相应频率上的最大发射功率受到很大限制。
图1表示一个被设置在一个应答器的接收路径中的、公知的检测电路(Detektorschaltung)1的概要电路框图。检测电路1包括一个输入侧的偶极天线2，用于接收一个被发射的高频载波信号XHF。通过该偶极天线2根据载波XHF的场强产生出一个高频信号V1，该信号被输入到连接在偶极天线2后面的整流器3。在整流器3的输出端之间设有一个信号电容器4。在该信号电容器4上降落一个电压U1，该电压由所接收并整流的信号V1导出及由此作为高频载波信号XHF场强的量度。在该信号电压U1中，一方面包括数据信息，该数据信息被调制地存在于高频载波信号XHF中。另一方面该信号电压U1还包括用于应答器能量供给的能量。为了信号电压U1的求值及由此获得数据信息还设有一个求值电路5。
在大多数RFID系统中，数据的传输使用脉冲间隔调制的信号。在这些系统中借助调幅的载波信号XHF在基台与应答器之间交换数字数据。各个数据位通过载波信号XHF的脉冲间隔调制来产生，其方式是基台中的发射机在一定时间间隔中“接通”电磁场并接着又“关断”它。如果应答器接收到这样调制的载波信号，则在应答器中在输入侧产生一个由载波XHF的场强导出的信号电压U1，该信号电压在发射侧电磁场被关断的这些时间位置上具有电压下凹部分。这种电压下凹部分以下也被称为“凹口”。现在数据信息处于两个这样的电压下凹部分之间的时间间隔中。因此该时间间隔的长度确定了相应数据位的位值。在此情况下例如可考虑第一时间间隔相应于逻辑“0”，以及比第一时间间隔长的第二时间间隔相应于逻辑“1”。在其中基台的发射机关断并由此不发射电磁载波信号的场间隙于是在一定程度构成两个彼此相继的数据位之间的间隔部分。
随着在识别中对可靠性要求的增长，在现代RFID系统中要求愈来愈高的数据传输率，以使得识别发生的相应时间保持尽可能短，以便在愈来愈短的时间间隔中在载波上调制传输大量信息包。因此在用低功率工作的RFID系统中尽管有限的发射功率仍要求愈来愈大的数据通信作用范围。为了能满足这个要求，应答器必需在很弱的电和/或磁场的情况下仍可从发射的载波信号XHF的场中吸取足够的能量。但这仅当应答器的整流器3要具有尽可能高的效率时才有可能。此外还必需能检测出很小的信号电压并可复现该电压。
现代应答器必需不仅在存在载波信号强电场的近场中而且在电场有时被很强衰减的远场中均可工作。但当一个应答器无论工作在近场还是远场中时将产生以下问题，对此将借助图2来说明图2表示发射的高频载波信号XHF包络线的曲线及信号电压U1的曲线，其中后者应尽可能好地复现该包络线。在此情况下图2(a)表示应答器工作在远场的情况下的曲线图及图2(b)表示应答器工作在近场的情况下的曲线图。其中总是用a指示包络线或电压信号的凹口；用b指示高频载波信号XHF及用c指示复现该载波信号的信号电压U1。这里用c指示的实线曲线表示在小放电电流情况下的信号电压的特性曲线，及用c指示的虚线所示曲线表示在大放电电流情况下的相应信号电压特性曲线。在此情况下信号电压c应尽可能好地复现载波电压的曲线或它的包络线b，其中这里重要的是，起分隔部分作用的电压下凹a也很好地显现在信号电压c中。
对于工作在远场中的应答器，载波信号XHF的包络线b一方面具有小幅值及另一方面构成一个足够宽的凹口a(图2(a))。现在为了在信号电压U1这样小的电压幅值情况下还可检测到相应的电压下凹，应答器的检测器1典型地具有一个小的时间常数，以便很小的凹口也能被识别。为了实现小的时间常数，因此使用具有尽可能小电容量的电容器4。由此通过该电容器4提供的放电电流也很小。在远场中这样小的放电电流也足以使载波信号XHF的包络线b很好地复现。此外大的放电电流具有其缺点，即应答器需要很多的功率，这将总地导致数据通信的作用范围的下降。
但成问题的是对于工作在近场中的应答器的载波信号包络线b的复现(图2(b))。在近场中包络线b的幅值非常大，以致在单个凹口a的范围中包络线b的边沿被形成得非常陡。为了产生信号电压c现在需要很大的放电电流(见虚线表示的特性曲线)，以便能跟上包络线的快速变化。但是基于现有的小电容器4，由检测器仅能提供小的放电电流。这可直接导致电压下凹部分c根本不能或仅是附带地被复现。这是在于复现包络线b的信号电压c不再确定地下降到零，因为基于小的电容量仅存在很小的放电电流，这使得信号电压不能在为此所需的短时间中复现在凹口a的区域中很快变化的载波信号。因此当应答器工作在近场中的情况下电压下凹部分不再像这样地能被识别。这将直接导致在相应位信息检测时的错误，因此在该情况下必需考虑到误码率(BER＝Bit Error Rate)的增大。
为了避免该情况，在其中不仅在远场中而且在近场中也运行电磁信号的许多RFID系统中对于信号检测器使用很大的放电电流，这与应答器现在处于近场中还是远场中无关。但这具有严重的缺点，即由此数据通信的作用范围受到很大限制，因为在远场中现在也要消耗大的放电电流。
为了避免该情况，因此现有的系统通常被这样地设计，以使得在远场中的工作及在近场中的工作得到尽可能好的妥协。但对此同样要容忍诸如作用范围小，误码率高，能耗大的缺点。
这当然也是一种需要避免的状况。
发明内容
在该技术背景下本发明的任务在于，给出一种既可在远场中也可在近场中工作的应答器，它尽可能地对数据通信的作用范围无不利的影响和/或具有尽可能小的误码率。
根据本发明，该任务将通过分别具有下述特征的电路装置、用于信号检测的检测电路、应答器及用于运行该应答器的方法来解决。
根据本发明提出-用于设置在应答器的接收路径中的电路部分负载调节的电路装置，它具有一个输入路径，通过该输入路径可抽取第一电压信号；具有一个设置在输入路径中的电压传感器，用于测量第一电压信号；具有至少一个输出路径，通过它们可抽取放电电流；具有至少一个设在输入路径与输出路径之间的可控的辅助电流源，用于提供至少一个放电电流信号，所述可控的辅助电流源的控制侧与电压传感器的一个输出端这样地连接，即随着第一电压信号电压的增长放电电流信号的值成指数地增长。
-检测电路，尤其是用于无源和/或半无源应答器的接收路径的检测电路，具有输入端，用于接收一个由高频电磁载波信号导出的信号；具有一个电路部分，用于一个信号电压的检测及求值，它具有一个连接在输入端后面的信号电容器及一个连接在信号电容器后面的求值电路，在该信号电容器上降落与载波信号的场强相关的信号电压，及求值电路用于信号电压的求值；其中设有一个用于负载调节的电路装置，在信号电压数值上超过一个预给定的阈值的情况下，由电路部分抽取放电电流。
-应答器，尤其是无源和/或半无源的应答器，具有一个设在应答器的第一及第二输入端之间的天线，用于接收一个高频电磁载波信号，以便对应答器供给能量及与一个发射台进行数据通信，具有一个连接在天线后面的接收路径，在该接收路径中设有一个解调电路，用于对一个被接收的、由载波信号导出的已调信号进行解调，其中解调电路具有一个根据本发明的检测电路。
-用于运行根据本发明的应答器的方法，设有第一运行模式，其中应答器在一个高频电磁载波信号的近场中工作，设有第二运行模式，其中应答器在一个高频电磁载波信号的远场中工作，其中在第一运行模式中通过电路部分和/或通过求值电路的放电电流，尤其在使用根据本发明的电路装置的情况下，随着信号电压的增长而增大。
作为本发明基础的构思在于对在近场中工作的应答器提供一个附加的放电电流，该放电电流适合于在近场工作中检测器内部的放电过程。以此方式，相应的电容在使用该放电电流的情况下可很快地充电或放电。作为载波信号的场曲线的量度的信号电压既在近场中也在远场中、并尤其在凹口的区域上可很好地复现载波信号。因此既对于近场也对于远场可很好地识别这些对于数据位的解调及解码来说是必需的凹口。
为此需要仅一个电压传感器及至少一个放电电流源。电压传感器测量作为高频载波信号场的量度的电压信号。辅助电流源根据该电压信号产生一个放电电流。
通过辅助电流源的适当构型，仅在应答器工作在近场区域中的情况下才产生一个放电电流，其中关于处于近场区域的识别由所测量的电压信号本身导出。
这将允许基于最佳的作用范围来设计应答器或用于这种应答器的检测电路。尽管应答器具有最佳的作用范围但仍可对于近场中工作具有最小的误码率。
通过对于电压传感器及辅助电流源使用简单的二极管及MOS晶体管可使根据本发明的用于负载调节的电路装置以既简单又节省位置的方式来实现。
本发明的有利结构及进一步构型可由参照附图的说明中得出。
典型地，辅助电流源被构成对于信号电容器或其它电路部分提供放电电流的电流阱(Stromsenke)。信号电容器的充电可有利地由电磁场本身或由它导出的被接收信号动态地进行。
在一个有利的构型中，电压传感器具有至少一个二极管，它相对一个在其上可抽取电压信号的输入端子以导通方向相连接。电压传感器的这些二极管可有利地被构成“晶体管二极管(Transistordioden)”。在此情况下，电压传感器的至少一个二极管有利地由电流镜电路的一个二极管构成并与电压传感器的其它二极管串联地连接。
在一个同样有利的构型中，电流阱具有至少一个电流镜电路。该电流镜电路的输入侧设置在输入路径中并在输出侧与电路装置的输出端子相连接。
特别有利的是，电流阱及电压传感器的晶体管被构成MOS晶体管、尤其是CMO晶体管。有利地，这样的MOS晶体管中的至少一些被构成MOS-二极管。尤其是构成晶体管二极管的MOSFETs相对传统的PN-二极管具有更小的温度依赖性。
在一个非常有利的构型中，电压传感器的至少一个二极管和/或电流阱的至少一个二极管被构成pn-二极管、MOS-二极管或肖特基二极管。
有利地，电压传感器具有三个彼此串联连接的二极管。该数目尤其为在给定的近场或远场上的电路装置的确定设计提供了一个最佳的二极管特性曲线。
由电流阱提供的放电电流的电流特性曲线能以简单的方式通过电流镜电路的晶体管的W/L比来调节。以此方式，该电路装置可通过面积关系的适当选择很好地调节到所需的作用范围上及由此适合应答器的所需应用。
电流阱可有利地产生放电电流，该放电电流随着所测量的电压信号的电压增长或多或少指数地增长。因此该电流阱产生具有近似于二极管特性曲线的放电电流。在由远场向近场过渡时由电流阱提供的放电电流连续地上升。以此方式可保证在远场中与近场中的工作之间非常平缓的连续过渡，因为在这两个区域之间不存在不连贯的过渡。因此，通过免除不连贯的过渡可避免不希望有的、复现的信号电压的失真。此外，由此也可实现更小的误码率。
有利的是，该电源电位是一个参考电位，尤其是参考地电位。
有利的是，设有施加在该用于负载调节的电路装置的一个输入端上的电压信号作为该信号电压的该预给定阈值的量度。
有利的是，该用于负载调节的电路装置的输入侧与该检测电路的输入端相连接；及该用于负载调节的电路装置的输出侧与该信号电容器和该求值电路之间的一个分支点相连接并产生一个用于该信号电容器的放电的放电电流。
有利的是，在该检测电路的该输入端与该信号电容器之间设有一个第一整流电路，用于对由该载波信号导出的信号进行整流。
有利的是，在该电路部分中设有一个RSSI放大器，该放大器包括该信号电容器。
有利的是，在该用于负载调节的电路装置的输入侧前连接有一个第二整流电路，尤其是一个多级的整流器。
有利的是，该第二整流电路具有比该第一整流电路或该具有该信号电容器的RSSI放大器大的时间常数。
有利的是，设有一个接收器，它被设计来用于接收一个构成HF信号的载波信号，尤其是接收一个具有100MHz至4.5GHz范围中的频率的HF信号。
有利的是，在所述第二运行模式中，对该求值电路和/或该检测电路几乎不输送放电电流。
以下将借助在附图中概要表示的示图中给出的实施例来详细描述本发明。附图表示图1应答器的一个公知的检测电路的概要电路框图；图2一个应答器工作在远场(a)及近场(b)情况下的高频载波信号的包络线的曲线图及由此导出的信号电压；图3根据本发明的用于应答器接收路径中负载调节的电路装置的概要电路框图；图4根据本发明的用于负载电流调节的电路装置的电路技术结构的电路图；图5根据本发明的电路装置的输入路径中的电流的电流-电压特性曲线；图6一个应答器工作在近场情况下的高频电磁载波信号的包络线的曲线图及由此导出的信号电压。
在附图的各示图中相同或功能相同的单元及信号-只要无另外的说明-均用相同的标号表示。
具体实施例方式
图3表示根据本发明的、用于-仅片断地表示出的-应答器的接收路径24中负载调节的检测电路10的概要电路框图。该应答器具有输入端子11，12。在本实施例中假定输入端子12被施加参考电位GND。在输入端子11，12之间设置了天线13，该天线用于接收由一个发送的高频载波信号XHF的(电磁)场中导出的信号V1。天线13可构成用于接收磁耦合馈入的载波信号XHF的偶极天线或构成用于接收感应耦合馈入的载波信号XHF螺旋天线。
在应答器的接收路径24中设有一个根据本发明的检测电路10。该检测电路10还具有一个模拟电路部分14，用于信号电压U1的检测及求值。电路部分14的输入侧与输入端子11，12相连接。因此对电路部分14的输入侧输入由高频载波信号XHF导出的信号V1。
在本实施例中电路部分14包括一个RSSI放大器15(RSSI＝接收信号强度指示器)，该放大器的输入侧与输入端子11相连接。与图1中的电路类似地，RSSI放大器15具有一个整流器及信号电容器(这两者未示出)。RSSI放大器15在输出侧提供一个模拟信号电压U1。在此情况下，模拟信号电压U1由信号V1及由此由高频载波信号XHF导出并理想地具有明显可识别的用于数据信息编码的电压下凹部分。
RSSI放大器15后面连接有一个求值电路16，由此对该求值电路输入模拟信号电压U1。求值电路16对包含在模拟信号电压U1中的数据信息求值并在输出侧产生一个数字信号Y，在该信号中发送的载波信号XHF的相应数据位以数字编码存在。
根据本发明还设有一用于负载电流调节的电路装置17。该电路装置17具有两个输入端18，19，它们与输入端子11，12相连接。在输入端子11与端子18之间还连接有一个整流电路20。因此对电路装置17通过输入端18输入由高频载波信号XHF或信号V1导出的、被整流并可能被滤波及被放大形式的信号V2。
这里假定，RSSI放大器15具有尽可能小的时间常数及由此具有尽可能小的电容量。此外还假定，整流电路20具有尽可能高的时间常数及由此具有尽可能大的电容量。典型地，整流电路20具有多级的、尤其为5级的放大器。
用于负载电流调节的电路装置17还具有两个输出端21，22。第一输出端21与RSSI放大器15和求值电路16之间的一个分支点23相连接。第二输出端22与求值电路16的一个端子相连接。通过端子21，22可分别由电路部分14取得或向该电路部分14输入一个放电电流I1，I2。放电电流I1，I2可用于使RSSI放大器15中或求值电路16中的相应电容快速地放电。
以下将借助图4及5来详细描述检测电路10内的根据本发明的、用于负载电流调节的电路装置17的具体电路技术结构及其功能。图4借助一个电路表示根据本发明的、用于负载电流调节的电路装置。
该电路装置17具有一个输入路径30及一个输出路径31。输入路径30被设置在端子18，19之间。输出路径31与输出端子21及与用于参考电位GND的端子19相连接。在负载路径30中设有三个晶体管32-34，它们在其可控制区段上彼此串联地连接。在负载路径31中设有另一晶体管35。各与参考电位GND连接的晶体管34，35在输入路径30及输出路径31中构成一个电流镜36，其中输入侧晶体管34构成电流镜二极管。输入路径30中的两个其它的晶体管32，33构成晶体管二极管及相对输入端子18以导通方向连接。
附加地或变换地，可设置一个第二输出路径37，它与端子22相连接。在该输出路径37中设有MOS晶体管38，它的控制侧与晶体管34的控制端子相连接及由此它与该晶体管34形成另一电流镜39。
所有晶体管32-35，38均被构成MOSFET晶体管，其中电流镜36，39的晶体管34，35，38被构成NMOS晶体管及晶体管二极管32，33被构成PMOS晶体管。
两个PMOS晶体管32，33及连接成晶体管二极管的NMOS晶体管34一起构成一个电流传感器。具有两个NMOS晶体管34，35的电流镜36构成用于产生放电电流I1的第一电流阱，及具有两个NMOS晶体管34，38的电流镜39构成用于产生放电电流I2的第二电流阱。通过电流镜晶体管34，35或34，38的W/L比能以公知的方式合乎目标地调节各个放电电流I1，I2的值。放电电流I1，I2的值是在考虑面积关系的情况下各与从输入侧流过电流镜36，39的电流I0相关。该电流I0又与在输入端子18上馈入的电压信号V2或在输入端子18，19之间降落的电压U2＝V2-GND相关。该电压U2也是用于信号电压U1的量度，后者降落在信号电容器上及适于模拟它。
图5表示由电流传感器31，32测量的电流I0相对电压U2的电流-电压特性曲线。在此情况下输入电流I0以对数值表示在纵坐标上。流过两个PMOS-二极管32，33的电流I0以对数表示值随着增长的电压U2构成很大程度上线性增长的特性曲线。在表示电压U2的横坐标上给出了一个电压值V20。该电压值V20在本例中例如为1.5V，该电压值使远场FF与近场NF彼此分开，其中用U2＜V20定义远场FF及用U2＞V20定义近场NF。对于电压V20＝1.5V例如得到电流值I0＝500pA。因此在远场FF中电流值为I0＜500pA及在近场NF中电流值为I0＞500pA。
基于电流I0的对数表示，因此在远场FF中得到一个衰减的小电流I0，该电流与由电路部分14提供的检测电流相比小到可以忽略。相反地，在近场NF中很快地提供总是变大的、随着电压U2指数地增长的电流I0，该电流相对由电路部分14提供的检测电流明显地更大。因此在图5中所示的特性曲线在一定程度上代表二极管特性曲线。因此在远场FF中检测电流几乎仅由电路部分14本身提供，与此相反地，在近场NF中检测电流为了放电及由此为了复现模拟信号电压U1主要通过根据本发明的用于负载电流调节的电路装置17或其电流阱36，39提供。
通过相应的电流镜36，39与晶体管34，35或34，38的面积关系相关地产生出一个相应的由电流I0“镜像”形成的放电电流I1，I2，这些电流具有与图5大致类似的特性曲线。根据本发明的用于负载电流调节的电路装置17的另一优点在于还有的其它电路单元-它们例如设计用于远场及由此电流很小-在近场中现在也可提供高得多的电流。因此其功能及可靠性以更有利的方式被扩大。这可通过根据本发明的电路装置17的扩展，例如通过设置另外的电流镜(图4中虚线所示)来实现。
电压值V20及由此用于远场FF及近场NF的范围的确定可视应用情况而不同。对于远场及近场的确定例如可使用最大作用范围。最大作用范围尤其与应答器的接收灵敏度相关，并表明理论上可能的、其中可这样确定地识别出载波信号及其中具有的凹口部分的最大作用范围。这当然与发射机的发射功率和/或载波信号的频率相关。近场例如可表示为这样的电压值，即其值小于50％的最大作用范围。在此情况下远场的电压值处于50％的最大作用范围以上。
图6表示一个应答器工作在近场情况下的高频电磁载波信号的包络线的曲线图及由此导出的信号电压。
借助根据本发明的、用于负载电流调节的电路17当应答器工作在近场情况下载波信号XHF的包络线b被最佳地复现。这之所以可能，是因为在近场中提供了一个附加的放电电流I1，I2，它由电路部分14或求值电路16吸取放电电流及因此可在一个凹口a的区域中很快地及有效地复现包络线b的很陡的下降或上升。此外，由此保证了在一个凹口a的区域中信号电压U1下降到0V或至少相对接近地达到0V，由此可实现一个相应凹口a的很高识别率及由此很小的误比特率(BER)。
二极管32，33，34可构成为PN-二极管或MOS-二极管。有利地可典型使用连接成二极管电路的MOS-晶体管，因为MOS-二极管相对PN-二极管具有较小的温度相关性及由此优于PN-二极管。
虽然以上借助了一个优选实施例描述了本发明，但本发明不被限制在该实施例上，而可用多种方法及方式改变。
尤其是本发明不被限制在图3，4中所给出的电路技术的方案上。可以理解，通过那里给出的电路结构的适当改变可得到任意多其它的电路变型，而不偏离本发明的基本原理。此外，尤其对于晶体管通过导电类型N对P的替换及相反地替换或通过所使用的元件的数目、类型及设计的变化可给出任意多的其它电路变型。还可理解，可取代使用PN-二极管或MOS-二极管，它们的功能也可通过具有整流功能的其它元件来实现。
本发明也不被限制在所给出数字说明上，这些数字说明仅是为了更好地理解本发明而示范地给出的，故以下的保护范围不应受到其限制。
参考标号表1检波电路2耦极天线3整流电路4信号电容器5求值电路10 检波电路11，12 输入端子
13 天线14 用于信号电压检测及求值的电路部分15 RSSI放大器16 求值电路17 负载电流调节电路18，19 用于电流调节的电路的输入端20 整流器21，22 用于电流调节的电路的输出端23 分支点24 接收电路30 输入路径31 输出路径32，33 (PMOS-)晶体管，二极管34 (NMOS-)晶体管，二极管35 (NMOS-)晶体管36 第一电流镜37 输入路径38 (NMOS-)晶体管39 第二电流镜GND 参考地电位FF 远场NF 近场I0 输入电流I1，I2 放电电流U1 信号电压U2 电压
V1，V2 信号，电位V20电压值XHF高频载波信号Y 输入信号a 电压下陷，凹口b 高频载波XHF的包络线c 模拟信号电压d MOS-二极管的特性曲线e PN-二极管的特性曲线
权利要求
1.用于设置在一个应答器(10)的一个接收路径(24)中的电路部分负载调节的电路装置(17)，-具有一个输入路径(30)，通过该输入路径可抽取一个第一电压信号(V2，U2)，-具有一个设置在该输入路径(30)中的电压传感器(32-34)，用于测量该第一电压信号(V2，U2)，-具有至少一个输出路径(31，37)，通过它们可抽取一个放电电流信号(I1，I2)，-具有至少一个设在该输入路径(30)与该输出路径(31，37)之间的可控的辅助电流源(36，39)，用于提供所述至少一个这放电电流信号(I1，I2)，所述可控的辅助电流源的控制侧与该电压传感器(32-34)的一个输出端这样地连接，即随着该第一电压信号(V2，U2)电压的增长该放电电流信号(I1，I2)的值成指数地增长。
2.根据权利要求1的电路装置，其特征在于该辅助电流源被构成用于提供该放电电流的电流阱。
3.根据以上权利要求中一项的电路装置，其特征在于该输入路径(30)被设置在用于馈入一个输入电位(V2)的一个第一输入端子(18)与一个具有一个电源电位(GND)的第二端子(19)之间及所述至少一个输出路径(31，37)分别与该电路装置(17)的一个输出端子(21，22)相连接，通过该输出端子可各抽取一个放电电流信号(I1，I2)。
4.根据权利要求3的电路装置，其特征在于该电压传感器(32-34)具有至少一个第一二极管(32-34)，它相对该第一输入端子(18)以导通方向相连接。
5.根据以上权利要求中一项的电路装置，其特征在于该辅助电流源(36，39)具有至少一个电流镜电路(36，39)，该电流镜电路的输入侧设置在该输入路径(30)中及在输出侧各与该电路装置(17)的一个输出端子(21，22)相连接。
6.根据权利要求5的电路装置，其特征在于该电压传感器(32-34)的至少一个第二二极管(34)由该电流镜电路(36，39)的一个二极管(34)构成及与该电压传感器(32-34)的其它二极管(32，33)串联地连接。
7.根据以上权利要求中一项的电路装置，其特征在于该电压传感器(32-34)的这些二极管(32-34)中的至少一个和/或该辅助电流源(36，39)的这些二极管(34)中的至少一个被构成pn-二极管、MOS-二极管或肖特基二极管。
8.根据以上权利要求中一项的电路装置，其特征在于该电压传感(32-34)具有三个被设置成彼此串联连接的二极管(32-34)。
9.根据以上权利要求中一项的电路装置，其特征在于该电压传感器(32-34)的这些晶体管(32-35，38)和/或该辅助电流源(34，35，38)的这些晶体管被构成MOSFET晶体管、尤其是CMOS晶体管。
10.根据以上权利要求中一项的电路装置，其特征在于该电源电位(GND)是一个参考电位，尤其是参考地电位(GND)。
11.检测电路(10)，尤其是用于一个无源和/或半无源应答器(10)的一个接收路径(24)的检测电路，-具有一个输入端(11，12)，用于接收一个由高频电磁载波信号(XHF)导出的信号(V1)，-具有一个电路部分(14)，用于一个信号电压(U1)的检测及求值，该电路部分(14)具有一个连接在该输入端(11，12)后面的信号电容器(4)及一个连接在该信号电容器(4)后面的求值电路(16)，在该信号电容器(4)上降落与该载波信号(XHF)的场强相关的所述信号电压(U1)，及该求值电路(16)用于该信号电压(U1)的求值，其特征在于设有一个用于负载调节的电路装置(17)，它在该信号电压(U1)数值上超过一个预给定的阈值(V20)的情况下由该电路部分(14)抽取一个放电电流(I1，I2)。
12.根据权利要求11的检测电路，其特征在于设有根据权利要求1至10中一项的电路装置(17)作为用于负载调节的电路装置(17)。
13.根据权利要求11或12的检测电路，其特征在于设有施加在该用于负载调节的电路装置(17)的一个输入端(18，19)上的电压信号(V2，U2)作为该信号电压(U1)的该预给定阈值(V20)的量度。
14.根据权利要求11至13中一项的检测电路，其特征在于该用于负载调节的电路装置(17)的输入侧与该检测电路(10)的输入端(11，12)相连接；及该用于负载调节的电路装置(17)的输出侧与该信号电容器(4)和该求值电路(16)之间的一个分支点(23)相连接并产生一个用于该信号电容器的放电的放电电流(I1)。
15.根据权利要求11至14中一项的检测电路，其特征在于该用于负载调节的电路装置(17)的输入侧与该检测电路(10)的该输入端(11，12)相连接；及该用于负载调节的电路装置(17)的输出侧与该求值电路(16)相连接并产生一个用于该求值电路(16)的放电的放电电流(I2)。
16.根据权利要求11至15中一项的检测电路，其特征在于在该检测电路(10)的该输入端(11，12)与该信号电容器(4)之间设有一个第一整流电路(3)，用于对由该载波信号(XHF)导出的信号(V1)进行整流。
17.根据权利要求11至16中一项的检测电路，其特征在于在该电路部分(14)中设有一个RSSI放大器(15)，该放大器包括该信号电容器(4)。
18.根据权利要求11至17中一项的检测电路，其特征在于在该用于负载调节的电路装置(17)的输入侧前连接有一个第二整流电路(20)，尤其是一个多级的整流器(20)。
19.根据权利要求16至18中一项的检测电路，其特征在于该第二整流电路(20)具有比该第一整流电路(15)或该具有该信号电容器(4)的RSSI放大器(15)大的时间常数。
20.应答器，尤其是无源和/或半无源的应答器，-具有一个设置在该应答器的一个第一及一个第二输入端(11，12)之间的天线(13)，用于接收一个高频电磁载波信号(XHF)，以便对该应答器供给能量及与一个发射台进行数据通信，-具有一个连接在该天线(13)后面的接收路径(24)，在该接收路径中设有一个解调电路，用于对一个被接收的、由该载波信号(XHF)导出的已调信号(V1)进行解调，其特征在于该解调电路具有一个根据权利要求11至19中一项的检测电路(10)。
21.根据权利要求20的应答器，其特征在于该天线(13)被构成用于接收及发送高频电磁载波信号(XHF)的偶极天线。
22.根据权利要求20或21的应答器，其特征在于设有一个接收器，它被设计来用于接收一个构成HF信号的载波信号(XHF)，尤其是接收一个具有100MHz至4.5GHz范围中的频率的HF信号。
23.用于运行根据权利要求20至22中一项的应答器的方法，-设有一个第一运行模式，其中该应答器在一个高频电磁载波信号(XHF)的近场中工作，-设有一个第二运行模式，其中该应答器在该高频电磁载波信号(XHF)的远场中工作，其特征在于在所述第一运行模式中通过该电路部分(14)和/或通过求值该电路(16)的放电电流(I1，I2)，尤其在使用根据权利要求1至10中一项的用于负载电流调节的电路装置(17)的情况下，随着信号电压(U1，U2)的增长而增大。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于该放电电流(I1，I2)在所述第一运行模式中随着信号电压(U1，U2)的增长指数地增大。
25.根据权利要求23或24的方法，其特征在于在所述第二运行模式中，对该求值电路(16)和/或该检测电路(14)几乎不输送放电电流(I1，I2)。
全文摘要
本发明涉及用于设置在应答器的接收路径中的电路部分负载调节的电路装置，它具有一个输入路径，通过该输入路径可抽取第一电压信号，具有一个设置在输入路径中的电压传感器，用于测量第一电压信号，具有至少一个输出路径，通过它们可抽取放电电流，具有至少一个设在输入路径与输出路径之间的可控的辅助电流源，用于提供至少一个放电电流信号，这些可控的辅助电流源的控制侧与电压传感器的一个输出端这样地连接，即随着第一电压信号电压的增大放电电流信号的值成指数地增大。本发明还涉及检测电路，应答器及用于运行应答器的方法。
文档编号G06K19/07GK1671065SQ20051005511
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者马丁·菲舍尔 申请人:Atmel德国有限公司