无线识别装置中无源式应答器的设计
该电路不仅能够满足本设计的需要而且9014不易烧坏、工作也比较稳定，因此本设计中采用该方案
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无线识别装置中无源式应答器的设计
第三章 无线识别装置总体电路设计
对于无线识别装置本设计采用这样的设计思想：阅读器所需电能由单电源供电，首先振荡电路产生电能，经过放大电路放大后由线圈发射给应答器，应答器线圈接收到能量信号后对该信号进行放大整流为应答器的提供所需的工作电压，这样就实现了应答器的无源，然后应答器中有了电能后，PT2262读取拨码开关值并对其进行编码，编码信号经过ASK调制后由振荡电路发射出去，此时阅读器线圈感应到由无源式应答器发送来的编码信号通过检波电路检波之后发送给PT2272，PT2272对编码信号进行解码并在发光二极管上显示，二极管的显示与无源式应答器的拨码开关值相对应，这样就完成了无线识别。
本章主要介绍了无线识别装置的阅读器和应答器的总体电路设计。
3.1阅读器部分
如图3.1所示，电能由振荡电路产生经后续多级放大电路放大，通过耦合线圈发送出去；阅读器通过耦合线圈接收应答器发送的信号，信号经检波电路检波后送给PT2272串口接收，PT2272对编码信号进行解调后输出识别结果。振荡电路与检波电路是独立周期工作的，周期由555时钟电路产生，独立工作由继电器控制。
发光二极管演 PT2272 555时钟电路 单电源 振荡电路 放大电路 电磁能 耦合线圈 检波电路 继电器 信号
图3.1 阅读器组成方框图 Fig.3.1 Block diagram of readers
3.2无源式应答器部分
如图3.2所示，应答器通过耦合线圈谐振耦合获取能量，再经放大整流电路向储能电容充电获得系统工作所需电能；当电容电压经电压判断电路判断达到指定幅值时，应答器开始工作，PT2262读取拨码开关值，并通过串口发送编码信号，此时有源晶振产生载波信号，编码信号再经ASK调制，从耦合线圈辐射出去。
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无线识别装置中无源式应答器的设计
耦合线圈 信号 振荡电路 ASK调制 电磁能 放大整流电路 电能 PT2262 拨码开关 图3.2无源式应答器组成方框图
Fig.3.2 Block diagram of the passive pransponder
3.3无源式应答器总体电路图
无源式应答器电路，见图3.3
图3.3 无源式应答器电路图
Fig.3.3 The circuit of the passive pransponder
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第四章 无线识别装置各主要电路设计
4.1耦合线圈的匹配理论
耦合线圈的匹配主要采用磁场耦合，通过电感与电容发生LC谐振。在指定的频率下，可以通过改变电感大小或者电容大小，从而达到谐振频率。当两个线圈发生谐振并且靠得比较近时，其中一个线圈里的电流所产生的磁场在另一个线圈中产生感应电动势。
本设计中的耦合线圈根据大学生电子竞赛的要求采用直径约为0.5mm的漆包线密绕10圈形成直径为6.5cm的线圈，线圈总长2.14米，厚度为5mm。
由圆形线圈的电感计算公式： L?0.008rN2[2.303*lgrb?c?0.2235?0.726] （4-1） b?cr其中：N为线圈匝数；r为线圈的半径(cm)；b为线圈绕制的长度（cm）；c为线圈的厚度(cm)；耦合线圈1、2的电感计算值为14.1uH，实际测量两个线圈电感值都为11.2uH,可以看出电感线圈的计算值与实际值非常接近。
线圈与可变电容组成并联谐振回路，线圈电感为11.2uH,可变电容容量为5～25PF，根据谐振频率公式：
F?12?LC （4-2）
可得谐振频率为：21MHZ到9MHZ之间。对回路进行谐振频率测量得到谐振频率为11.4MHZ。 因而，阅读器采用11.0952MHZ有源晶振产生接近与谐振频率的能源载波频率。应答器也采用11.0952MHZ有源晶振作为载波频率。
4.2阅读器部分电路设计
本设计的题目是无源式应答器的设计，应答器要实现无源的过程是阅读器发射电路产生频率为11.0952MHz的信号，经过耦合线圈发送至应答器，应答器接收信号后经过无源式应答器的电源单元为应答器工作提供能量。阅读器发射电路由有源晶振单元和功率放大单元组成。在本节中将介绍阅读器中与实现无源式应答器功能相关的一部分电路设计。
4.2.1阅读器发射电路分析
1.阅读器有源晶振单元
阅读器和无源式应答器都采用有源晶振单元，不同的是阅读器的有源晶振单元供电是来外接电源，而无源式应答器的有源晶振单元则是由自身的电源单元供电，关于有源晶振单元将会在本章的无源式应答器电路设计部分详细介绍。
2.功率放大单元
如图4.1所示，Q1、R1、T1、C5组成缓冲级，增大信号的驱动能力，然后送给由L2、C10组成的二阶低通滤波器，滤除放大过程中产生的谐波。Q2、L1、R2组成功率放大级，Q2采用2SC2053，2053是高频中功率三极管，有较大的输出功率，而且能够承受较大的电流，综合
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功耗和作用距离等相关因素，可知2053是极佳的选择。经过2053功率放大后的信号再次经过一个由L3、C11组成的二阶低通滤波器，滤除功率放大过程中产生的谐波，以便使电路工作在最佳状态，最后，能量信号经电感线圈辐射出去，供给应答器使用。
这里需要指出，缓冲级和功率放大级采用的都是甲类放大电路的形式，所以比较容易产生谐波，所以需要不断的进行滤除高次谐波，使电路工作在最佳状态。而考虑到9014的静态工作点，则必须要使用中周即T1，如果没有中周，相当于9014没有供电，9014不会工作。
图4.1功率放大单元电路 Fig.4.1 Power amplifier module circuit
4.2.2电源单元
在阅读器设计中，有源晶振单元和PT2272解码芯片使用5V电源，功率放大单元采用8V供电，因此，使用三端集成稳压器LM7805为有源晶振单元和PT2272解码芯片提供5V电源，而功率放大单元所需的8V由外接电源直接供给，本着简洁实用的原则，电源电路如图4.2所示。
图4.2 阅读器电源单元电路 Fig.4.2 Power unit Circuit of reader
4.2.3 555时钟单元
555时钟单元在本设计中也起到了关键的作用，它控制着阅读器的工作状态，当555输
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