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125KHz只讀型非接觸式ID芯片TK4100

文章出處:http://www.nyfzw.net 作者:   人氣: 發(fā)表時間:2011年09月18日

[文章內(nèi)容簡介]:TK4100 是為在射頻感應(yīng)卡片上廣為使用的一種 CMOS 集成電路微芯片。TK4100 芯片電路以被放在一個交變磁場上的外部天線線圈為電能驅(qū)動,并且經(jīng)由線圈終端之一從該磁場得到它的時鐘頻率

芯片描述:

TK4100 是為在射頻感應(yīng)卡片上廣為使用的一種 CMOS 集成電路微芯片。TK4100 芯片電路以被放在一個交變磁場上的外部天線線圈為電能驅(qū)動,并且經(jīng)由線圈終端之一從該磁場得到它的時鐘頻率。另一線圈終端受芯片內(nèi)部調(diào)制器影響, 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍烷_關(guān)調(diào)制,以便向讀卡機(jī)傳送包含制造商予先程序排列的 64 bit 信息和命令。TK4100全部兼容 礒M 公司的EM4100 芯片格式。

TK 4100 有一些被用來定義代碼類型和數(shù)據(jù)率的基本選擇項。如每 bit的數(shù)據(jù)率可為載波頻率的64 、32 和 16 倍周期,其數(shù)據(jù)能作為 Manchester (曼徹斯特)、Biphase (雙相) 或PSK (相位調(diào)制) 調(diào)制格式來編碼。芯片在多晶硅片聯(lián)結(jié)狀態(tài)時施行激光燒寫編程,以便在每塊芯片上存儲唯一的代碼。連續(xù)的輸出數(shù)據(jù)字符串包含 9 個‘1’bits 的引導(dǎo)頭,40 bits 的數(shù)據(jù),14 bits 奇偶校驗以及 1 bit停止位。由于邏輯控制中心低微電量的消耗,無需提供緩沖電容。僅芯片運行的能量需要靠外部天線線圈獲得,芯片內(nèi)整合有一個與外部線圈并聯(lián)的電容可獲得諧振能量吸收。

簡要特征:

● 由激光編程燒寫的64 bits內(nèi)存組織;
● 具有一些數(shù)據(jù)傳送速率及譯碼選擇項;
● 在芯片緩沖區(qū)上具有寬的動態(tài)范圍;
● 芯片上具電量/電壓限制器;
● 芯片上具全波整流變換器;
● 使用一個調(diào)制深度大的低阻抗調(diào)制驅(qū)動器;
● 非常小的芯片尺方便移植應(yīng)用;
● 芯片內(nèi)部整合有 480PF 諧振電容;
● 芯片內(nèi)部整合有儲能緩沖電容;
● 工作頻率范圍 100- 150KHz,典型值125KHz;
● 非常低下的電量消耗。

操作條件:

當(dāng)采用曼徹斯特調(diào)制編碼(典型方式,RF 周期與數(shù)據(jù)位周期的比率為 RF/64)時,只要 TK 4100 芯片的外部線圈兩端產(chǎn)生的 AC 感應(yīng)電壓≥3.5Vpp,線圈時鐘頻率約為 125KHz 時,芯片上電啟動,工作溫度為-40~+85℃。

數(shù)據(jù)格式:

TK4100 全部的數(shù)據(jù)位為64 bit,它包含9個開始位(其值均為‘1’)、40個數(shù)據(jù)位(8個廠商信息位+32個數(shù)據(jù)位)、14個行列校驗位(10個行校驗+4個列校驗)和1個結(jié)束停止位。TK4100 在向讀卡機(jī)或 PC 機(jī)傳送信息時,首先傳送 9 個開始位,接著傳送 8 個芯片廠商信息或版本代碼,然后再傳送32個數(shù)據(jù)位。其中 15 個校驗以及結(jié)束位用以跟蹤包含廠商信息在內(nèi)的40位數(shù)據(jù),見表1。例如 TK4100 芯片中各個位的二進(jìn)制值如表 2 所示,則各數(shù)據(jù)位對應(yīng)的值見表 3 所列。那么,從讀卡機(jī)(或電腦)的RS232接口獲得 ASCII 代碼的10個數(shù)將是:38 34 43 32 41 36 45 31 39 35,即該芯片的十位 16 進(jìn)制唯一序列號代碼是 84C2A6E195。該卡的序列號代碼在卡面印制卡號時,又以這串序列號代碼為依據(jù),采用掐頭留尾、分段相加、高低倒置等多種轉(zhuǎn)換方式,將其轉(zhuǎn)換為人們易于理解的十進(jìn)制代碼。例如:將上述16進(jìn)制序列號的低6位印刷為8位10進(jìn)制代碼,即取‘A6E195’轉(zhuǎn)換為‘10936665’;又如:將上述 16 進(jìn)制序列號取其低 6 位,并將其分為前兩位+后4位的微根格式:‘A6’+‘E195’再分別轉(zhuǎn)換為兩段 5 位的 10 進(jìn)制數(shù),段間以小數(shù)點或豆號隔開,即印刷卡號為:‘00166,57749’。



典型應(yīng)用:

▲ 身份識別卡;▲ 動物感應(yīng)應(yīng)答識別; ▲ 只讀存儲的序列號鑒別;▲ 自動化物流管理識別; ▲ 工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)答識別等。

由 TK 4100 芯片制作的各種應(yīng)用卡類見上圖所示,由于該芯片體積小,容易封裝和方便移植,甚至可以嵌入產(chǎn)品內(nèi),其使用范圍或涉及的應(yīng)用領(lǐng)域非常寬廣。例如:人員的身份識別、或物品的信息管理、名酒的瓶蓋內(nèi)置標(biāo)簽、液化氣容器安全標(biāo)簽、動物(如信鴿腳黃辯識標(biāo)簽)識別、酒店門禁卡、校園卡、工礦企業(yè)管理卡…等,凡是可以使用唯一序列號來標(biāo)識物件的主要屬性,都可以使用它!需要說明的是:該芯片內(nèi)部完全整合了高達(dá) 480 PF 的諧振電容,因此,外部的感應(yīng)天線的電感量可以大幅度減小,天線線圈的匝數(shù)可以成倍減少,這意味著在125 KHz 的只讀ID卡系列中,使用 TK4100 芯片可以制造出非常輕小超薄的標(biāo)簽卡或體態(tài)輕盈方便攜帶的匙扣卡。

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