【摘 要】
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随着物联网的发展，现代社会正朝着信息化、智能化的方向飞速发展，万物互联将会是社会发展的必然趋势。射频识别（RFID）技术作为物联网的一部分，以其无源和非接触两大独特优势，广泛应用在社会生活中的各个领域。作为二十一世纪十大核心技术之一，RFID技术的发展将会给未来社会带来重大的变革。
125kHz 波段 RFID 技术属于低频 RFID 系统，具有穿透性强、成本低等优点，在物流和图书管理、动物和身份识别等领域都具有广泛应用。本文对一款 125kHz波段的 RFID 基站读写芯片的模拟部分进行了设计
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随着物联网的发展，现代社会正朝着信息化、智能化的方向飞速发展，万物互联将会是社会发展的必然趋势。射频识别（RFID）技术作为物联网的一部分，以其无源和非接触两大独特优势，广泛应用在社会生活中的各个领域。作为二十一世纪十大核心技术之一，RFID技术的发展将会给未来社会带来重大的变革。
125kHz 波段 RFID 技术属于低频 RFID 系统，具有穿透性强、成本低等优点，在物流和图书管理、动物和身份识别等领域都具有广泛应用。本文对一款 125kHz波段的 RFID 基站读写芯片的模拟部分进行了设计研究。研究中分别对芯片模拟部分的频率合成器、带通滤波器、驱动、以及编码器等芯片主要模块进行了设计和仿真，并对设计的电路进行了版图设计和验证。其中，频率合成器采用的是电荷泵锁相环频率合成器，给定2M/4MHz输入晶振信号，输出16MHz时钟信号。设计的频率合成器输出频率稳定，最大频偏仅 1.125%，远低于参数设计指标的 6%。滤波器采用二阶有源带通滤波器，分别由低通和高通滤波器级联而成，信号带宽限制在60kHz~270kHz 范围之内。驱动采用全桥驱动方式驱动天线，并且为了增加驱动能力，电路在全桥驱动前面加了一级前置驱动。同时，驱动还具有诊断功能，可以判断天线是否短路。通过仿真，驱动最高驱动电流可以达到 230mA。对于编码模块，芯片采用单极性不归零（NRZ）编码，使得芯片和外部计算机可以有效地进行信息传递。此外，本文设计的芯片具有低功耗的特性，仿真结果表明，电荷泵锁相环频率合成器的功耗仅 6.995mW，包括带通滤波器、运放以及限幅器等模块在内的整个信号处理模块功耗为10.94mW，编码模块的功耗为3.995mW，达到低功耗的要求。
本文芯片的电路和版图设计均基于0.5μm CMOS工艺，其中，电路采用Cadence spectre工具进行设计和仿真，版图采用Cadence virtuoso工具进行设计和验证。通过对仿真结果进行分析，电路指标均达到芯片设计要求。
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