FM17550 硬件天线调试

【实例简介】
天线电感选择比TVDD发射电流大的标称值，封装选择尽量小，但不能0805小。 如FM17550，天线发射电流在100mA，可以选择MLF2012DR68KT,680nH,±10%，该电感电流达到150mA。如使用RC663，电感选择需要比250mA标称值大。 天线采用双端驱动，具有更好的驱动能力。对应天线区域内的元件，选择5%精度以内的，在使用低功耗侦测卡片（LPCD）功能时，天线区域内元件选择2%精度以内的。精度10%的元件会导致天线谐振频点偏差，如天线谐振电容在200pF,误差在±20pF,会使得谐振频率偏离±0.6MHz,导致读卡性能严重下降。在使用LPCD功能时，元件误差会导
广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 目录 读卡芯片选型 复旦微读卡芯片选型 读卡芯片选型 主推读卡芯片 电路设计 供电设计 供电电压 供电电流 供电滤波 通信接口设计 天线设计 天线功能模块 天线电路设计 天线元件精度 天线设计 程序设计 通信设计 字节读取方法 多张卡防冲突 卡片睡眠指令 卡指令延时问题 下通信字节超过长度问题 天线调试 网络分析仪调试 Q天线匹配 Q天线匹配 网络分析仪调试方法 示波器调试 天线测试点波形 小波器调试方法 多张卡天线调试 调制深度 低功耗侦测卡片 应用介绍 原理介绍 天线波形 功能调试 辐射超标 天线干扰外部通信线 免责声明 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 读卡芯片选型 读卡芯片选型主要根据芯片支持的协议、是否支持低功耗侦测卡片功能、是否能过金融 认证、芯片价格等。 芯片支持的协议: 和 卡 系列、 系列 系列、 卡系列等 下:身份证 等 的 系列、的 :包括读卡模式、卡模式、点对点通信模式。 在 基础上兼容 协议。 功能:芯片低功耗检测卡片功能。没有卡片靠近时,芯片处于低功耗状态,仪需 电流,就能完成卡片侦测,当卡片靠近时,芯片侦测到卡片,唤醒单片机读卡。 金融认证 标准 标准。 芯片价格:复旦微产品价格优于 在满足产品需求时,尽量推复旦微产品。但在 金融行业,产品更容易满足客户需求 复旦微读卡芯片选型 表复旦微读卡芯片 支持协议 驱动驱动 产品名称 封装兼容器件特点方式电流 单端 双端 双双双双双 端端端端端 双双双 端端端 双端 复旦微读卡芯片是复旦微电子公司设计的 下非接触读卡芯片,芯片设计简单, 功能稳定,性价比高,目前在市场上深受客户青睐。特别是在门禁、电水煤气表、于持机 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 和消费类产品中。 读卡芯片选型 支持协议 通信接口驱动 产品名称 供电 电流 电压 √√√√√ √ 是发起者之 读卡芯片具有功能强大,兼容协议多,驱动能力强, 工作稳定等特点。在金融支付行业 读卡芯片由丁高达 的驱动电流以及过金融 检测容易等特点,占据市场人部分份额。 主推读卡芯片 复旦微主推 这三个型号芯片 主要在门禁消费类游戏 电表水表等领域。 是 的裁剪版,符合 协议。如果客户只 需求 协议,不需要和功能,尽量推 ,这颗芯片更有价 格优势 可以用于机等金融行业。 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 电路设计 由于读卡芯片集成∫強大的内部电路,外部电路改计通常比较简单图,主要由以下几 部分组成:供电电路、通信接口电路、天线电路和振荡电路。振荡电路设计简单,通常只需 要一个 或者 晶体接两个电容即可。 PVDD2 PVDD DVDD AVDD TVDD 1 R MCU SPI2C/UART C2 FM17550 RX R1 R2 AVSS ND GND 电路设计 供电设计 读卡芯片供电电路主要包括模拟电源 、数字电源 、发射器电源 引脚电源 、测试引脚电源 供电电压 般情况全部电源采用一样的供电电压,但 供电电压由于需要提高发射功率 可能采用供电,保证更远的读卡距离。以 为例,芯片供电在 ,普通情 况下芯片引脚都接到,如果需要更好的读卡性能, 可以接到供电。但 和 直接的电气回路需要尽可能粗短 供电电流 芯片供电电流通常在几十到几百。要的能量消耗在发射器电路上。 系列芯片,天线发送电流在,属」功耗较小的。 等读卡芯片都在 可以达到 选择供电芯片时,供电电流可以对应选择 供电滤波 读卡芯片天线 的正弦波信号会干扰电源,为了减少传导干扰,可以在天线发 送电源处设计π型滤波器图。一般情况下都不添加。 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 100n「=10100pF PVDD2 PVDD DVDD JAVDD ITVDD 1 Rq MCU SP/I2C/UART C1 FM17550 RX PVSS TVSS GND GND GND 冬 电源滤波器设计 通信接口设计 片通信接口通常都支持 但 和 只支持接口。在 支持 的情况下,需要对通过芯片的和引脚进行通信方式 选择。为了使得产品升级方便以后使用 等多协议芯片,也可以在 对应的 和引脚通过Ω电阻接地和接电源。 通信方式选择 引脚标号引脚名称 注:通常情况下使用接口,在要求可靠性高情况下使用和 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 天线设计 天线功能模块 读卡器天线主要分为四部分组成 滤波、匹配电路、天线和接收电路 滤波电路主要用于滤去高于 的衍生谐波,由和组成的低通滤波器 滤波器截止频率设计在 以上。这里推荐 电感和电容或者卩电感和 电容。这两组组合使得匹配网终既不偏感性也不偏容性,设计合理。 匹配电路用于调节发射负载和谐振频率。电路由电容和组成。射频电路发射功 率一般受芯片内阻抗和外阻抗景响,当芯片内阻抗和外阻抗一致时,发射功率最人。是 负载电容,天线电感量越大,取值越小。电容是谐振电容,通常设计由两个电容并 联。取值和天线电感量直接相关,使得谐振频率在 天线设计由值电阻通常Ω或者Q和印制线路组成。 接收电路由 和 组成,其中 和组成分压 电路,使得端接收正弦波幅度电压在 之间 EMC滤波「匹配电路1天线 TVSS L 1 FM17550 R1 接收电路 VMID 图天线电路框图 天线电路设计 天线电路设计中,在滤波电路处和匹配电路处都并联两个方便调试 滤泼电路元件匹配公式: 2TVLC 计算可以得出但 时,滤波电路频点在 满足滤波需求 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 TX1 150F 10150pF 27pF 0150 F09 RanH FM17550 02F使用5%精度以内元件 2.7ko 图天线电路 天线元件精度 天线电感选择比 发射电流大的标称值,封装选择尽量小,但不能 如 人线发射电流在 ,可以选择 + 该电感电 流达到 。如使用 ,电感选择需要匕 标称值大。 大线采用双端驱动,具有更好的驱动能力。对应大线区域内的元件,选择精度以内 的,在使用低功耗侦测卡片()功能时,天线区域内元件选择精度以内的。精度 的元件会导致天线谐振频点偏差,如天线谐振电容在 误差在±会使得谐振 频率偏离± 导致读卡性能严重下降。在使用 功能时,元件误差会导致误触发 读卡或者卡片侦测不到,产品一致性难以保证 天线设计 长 过孔 宽 线宽 发射1发射 图天线设计方式 天线设计如图,通过在面画多个圈的方式完成根据需要读卡距离远近 可以将天线画成不同圈数,不同大小的。天线越大,读卡距离越远。当天线面积达到 ×以后,再增大天线,读卡距离没有明显提∫。天线线宽选择 。为了减小 辐射干扰,需要将走线转角处画成圆弧。 表描述了天线大小和读卡距离的关系,通常情况下使用×或者 天线读卡性能较好。 广州周立功单片机科技有限公司 读卡芯片 技术文档 表天线大小和读卡距离关系 线圈大小线宽 圈数 卡距离身份证 卡 X× FM175xXDemo 160222RevB PN:1.14.24.0075 板天线 图是 板的线。大线在×域内由 的线画了 圈。画天线时需要注意一下几点: 元件摆放不可过于密集,否则将来调试动电烙铁不方便 两只电感应该用以上的封装,以保证有足够的电流通过 ●两只电感摆放不可靠近,以免互相干扰(互感效应) ●对线圈部分,不可敷饲,否则会引起磁场涡流效应造成能量严重损耗 ●要注意线圈范围内不可有大面积的金属元件、金属物体、金属镀膜 天线区域内和犬线边缘禁止将信号、电源和地线画成圈或者半圆。 ●天线欧姆或者欧娂电阻不是直接接地图,必须接到天线上,天线中心抽头接 地图天线电路。 天线线宽必须在 范围内。 天线大」×不能多」圈,小」×不能少于圈。 天线绕线方式是相对的,不是同向 【实例截图】
【核心代码】