信號解調(diào)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及信號解調(diào)裝置和相關(guān)方法，更具體地，設(shè)及模擬近場通信(Near field communication, NFC)信號解調(diào)器和相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于標準的短程非接觸式連接技術(shù)，例如近場通信(Near field communication， NFC),使用磁場感應使得近距離的電子設(shè)備之間能夠通信?；跓o線射頻識別(RFID)技術(shù)， NFC為驗證安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖R別協(xié)議提供了媒介。NFC信號由ASK(幅移鍵控)進行調(diào)制。為了 正確接收NFC信號的數(shù)據(jù)，應首先提取NFC信號的包絡(luò)。換句話說，應準確地檢測NFC信號的 包絡(luò)的上升沿和下降沿，W正確地解調(diào)NFC信號的數(shù)據(jù)。一般來說，數(shù)字解調(diào)方案總是用于 解調(diào)NFC信號，因為數(shù)字解調(diào)方案可W容易地處理NFC信號的各種調(diào)制方案。然而，數(shù)字解調(diào) 方案對于晶片(die)而言是昂貴的。運是因為必須使用至少一個高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器來將 接收信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，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)的另一個缺點。因此，提供簡化的、低成本且低功耗的解調(diào)方案來檢測NFC信 號的包絡(luò)是NFC領(lǐng)域中的緊迫問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的實施方式的目的之一是提供模擬NFC信號解調(diào)器和相關(guān)方法來解決上述 問題。
[0004] 依據(jù)第一實施方式，披露了一種信號解調(diào)裝置。該信號解調(diào)裝置包括時鐘生成設(shè) 備和解調(diào)設(shè)備。時鐘生成設(shè)備被設(shè)置為根據(jù)輸入調(diào)制信號生成時鐘信號。解調(diào)設(shè)備被設(shè)置 為根據(jù)該時鐘信號對該輸入調(diào)制信號解調(diào)制W生成解調(diào)信號。其中，該時鐘信號的信號邊 緣基本上對齊該輸入調(diào)制信號的轉(zhuǎn)折點。
[0005] 依據(jù)第二實施方式，披露了一種信號解調(diào)方法。該信號解調(diào)方法包括:根據(jù)輸入調(diào) 制信號生成時鐘信號；W及根據(jù)該時鐘信號對該輸入調(diào)制信號解調(diào)制W生成解調(diào)信號，其 中，該時鐘信號的信號邊緣基本上對齊該輸入調(diào)制信號的轉(zhuǎn)折點。
[0006] 本發(fā)明的信號解調(diào)裝置及方法都不需要采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而提供了簡單的、低 成本且低功耗的解調(diào)方案。
[0007] 在閱讀各個附圖中例示的優(yōu)選實施例的如下詳細描述之后，本發(fā)明的運些和其他 目的對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說無疑將變得顯而易見。
【附圖說明】
[000引圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示信號解調(diào)裝置的示意圖。
[0009] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示時鐘生成設(shè)備的示意圖。
[0010] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示時鐘信號、輸入調(diào)制信號和比較器的第二輸入 端上的信號的波形的時序圖。
[0011] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式例示解調(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)明的實施方式例示輸入調(diào)制信號、包絡(luò)信號和信號的時序圖。
[0014] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示第二濾波信號、參考電壓和解調(diào)信號的時序圖。
[0015] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式例示解調(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)明的實施方式例示第一濾波信號、第二濾波信號和解調(diào)信號的時 序圖。
[0018] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示信號解調(diào)方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] 在說明書及后續(xù)的權(quán)利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領(lǐng)域一般 技術(shù)人員應可理解，制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及后續(xù)的權(quán)利 要求并不W名稱的差異來作為區(qū)別元件的方式，而是W元件在功能上的差異來作為區(qū)別的 基準。在通篇說明書及后續(xù)的權(quán)利要求當中所提及的"包含"是開放式的用語，故應解釋成 "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， 或通過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
[0020] 請參照圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示信號解調(diào)裝置100的示意圖。信號解 調(diào)裝置100可W是用于解調(diào)近場通信(Near field communication,NFC)信號的解調(diào)器。NFC 信號可W是具有13.56Mhz載波頻率的幅度調(diào)制信號。NFC信號的數(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%。信號解調(diào)裝置100包括時鐘生成設(shè)備102 和解調(diào)設(shè)備104。時鐘生成設(shè)備102被設(shè)置為接收輸入調(diào)制信號M0D_IN。輸入調(diào)制信號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主機接收無線NFC信號。時鐘生 成設(shè)備102被設(shè)置為根據(jù)輸入調(diào)制信號M0D_IN生成時鐘信號CKS。解調(diào)設(shè)備104禪接到時鐘 生成設(shè)備102。解調(diào)設(shè)備104被設(shè)置為接收時鐘信號CKS和輸入調(diào)制信號M0D_IN，并根據(jù)時鐘 信號CKS對輸入調(diào)制信號M0D_IN進行解調(diào)W生成解調(diào)信號DEM0D_0UT。
[0021] 根據(jù)此實施方式，時鐘信號CKS的信號邊緣基本上對齊輸入調(diào)制信號M0D_IN的轉(zhuǎn) 折點，其中該信號邊緣可W是時鐘信號CKS的上升沿或下降沿，輸入調(diào)制信號M0D_IN的轉(zhuǎn)折 點可W是峰值(例如，最大電壓)或波谷值(例如，最低電壓）。應該注意，時鐘信號CKS的信號 邊緣可W準確地定位在輸入調(diào)制信號M0D_IN的轉(zhuǎn)折點或者只是接近輸入調(diào)制信號M0D_IN 的轉(zhuǎn)折點。
[0022] 請參照圖2,圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示時鐘生成設(shè)備102的示意圖。時鐘生 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M0D_IN的第一輸入端Nl(例如，負輸入端）。第一晶 體管1024具有用于接收輸入調(diào)制信號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型場效應晶體管。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型場效應晶體管。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)此實施方 式，時鐘信號CKS是比較器1022的輸出端N3上的信號。
[0023] 為了例示時鐘生成設(shè)備102的操作，提供了圖3。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式例示 時鐘信號CKS、輸入調(diào)制信號M0D_IN和比較器1022的第二輸入端N2上的信號PKC的波形的時 序圖。當輸入調(diào)制信號M0D_IN被發(fā)送到時鐘生成設(shè)備102時，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上的電壓在時間tl之前是高電壓電平VDD。當輸出 端N3上的電壓是高電壓電平V孤時，第一晶體管1024截止和第二晶體管1026導通。運是因為 在此實施方式中第一晶體管1024是P型場效應晶體管，第二晶體管1026是N型場效應晶體 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PKC)在時間tl之前逐漸降低。
[0024] 接著，輸入調(diào)制信號M0D_IN的電壓在時間tl與信號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)。當輸出端 N3上的電壓是低電壓電平GND時，第一晶體管1024導通和第二晶體管1026截止。因此，第一 晶體管1024在時間tl后對電容器1030充電，從而第二輸入端N2上的電壓（即，信號PKC)跟隨 輸入調(diào)制信號M0D_IN的電壓