125KHz只讀型非接觸式ID芯片TK4100
文章出處：http://hz-huyue.com 作者： 人氣： 發表時間：2011年09月18日
芯片描述：
TK4100 是為在射頻感應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動，并且經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部調制器影響, 轉變為電流型開關調制，以便向讀卡機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據率的基本選擇項。如每 bit的數據率可為載波頻率的64 、32 和 16 倍周期，其數據能作為 Manchester (曼徹斯特)、Biphase (雙相) 或PSK (相位調制) 調制格式來編碼。芯片在多晶硅片聯結狀態時施行激光燒寫編程，以便在每塊芯片上存儲唯一的代碼。連續的輸出數據字符串包含 9 個‘1’bits 的引導頭，40 bits 的數據，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，芯片內整合有一個與外部線圈并聯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內存組織；
● 具有一些數據傳送速率及譯碼選擇項；
● 在芯片緩沖區上具有寬的動態范圍；
● 芯片上具電量/電壓限制器；
● 芯片上具全波整流變換器；
● 使用一個調制深度大的低阻抗調制驅動器；
● 非常小的芯片尺方便移植應用；
● 芯片內部整合有 480PF 諧振電容；
● 芯片內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：
當采用曼徹斯特調制編碼(典型方式，RF 周期與數據位周期的比率為 RF/64)時，只要 TK 4100 芯片的外部線圈兩端產生的 AC 感應電壓≥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℃。
數據格式：
TK4100 全部的數據位為64 bit，它包含9個開始位（其值均為‘1’）、40個數據位（8個廠商信息位＋32個數據位）、14個行列校驗位（10個行校驗＋4個列校驗）和1個結束停止位。TK4100 在向讀卡機或 PC 機傳送信息時，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個數據位。其中 15 個校驗以及結束位用以跟蹤包含廠商信息在內的40位數據，見表1。例如 TK4100 芯片中各個位的二進制值如表 2 所示，則各數據位對應的值見表 3 所列。那么，從讀卡機(或電腦)的RS232接口獲得 ASCII 代碼的10個數將是：38 34 43 32 41 36 45 31 39 35，即該芯片的十位 16 進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，采用掐頭留尾、分段相加、高低倒置等多種轉換方式，將其轉換為人們易于理解的十進制代碼。例如：將上述16進制序列號的低6位印刷為8位10進制代碼，即取‘A6E195’轉換為‘10936665’；又如：將上述 16 進制序列號取其低 6 位，并將其分為前兩位＋后4位的微根格式：‘A6’＋‘E195’再分別轉換為兩段 5 位的 10 進制數，段間以小數點或豆號隔開，即印刷卡號為：‘00166，57749’。
典型應用：
▲ 身份識別卡；▲ 動物感應應答識別； ▲ 只讀存儲的序列號鑒別；▲ 自動化物流管理識別； ▲ 工業產品應答識別等。
由 TK 4100 芯片制作的各種應用卡類見上圖所示，由于該芯片體積小，容易封裝和方便移植，甚至可以嵌入產品內，其使用范圍或涉及的應用領域非常寬廣。例如：人員的身份識別、或物品的信息管理、名酒的瓶蓋內置標簽、液化氣容器安全標簽、動物(如信鴿腳黃辯識標簽)識別、酒店門禁卡、校園卡、工礦企業管理卡…等，凡是可以使用唯一序列號來標識物件的主要屬性，都可以使用它！需要說明的是：該芯片內部完全整合了高達 480 PF 的諧振電容，因此，外部的感應天線的電感量可以大幅度減小，天線線圈的匝數可以成倍減少，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簽卡或體態輕盈方便攜帶的匙扣卡。
