基于TRF7960ATB的NFC RFID收发器参考设计

NFC/HF RFID技术应用越来越广泛，如公交、银行、物流和零售领域。将NFC和HF RFID标签贴在携带疫苗瓶的运输包装盒或托盘上，当嵌入塑料按钮时，可以贴在实际疫苗瓶的封口上，从而可以跟踪货物并核实生产地。本收发器设计基于TRF7960ATB RF前端芯片，可用于PEPS BLE卫星模块、RKE卫星模块、PEPS钥匙卡、RKE钥匙卡，以及HVAC网关等。

方案特点

NFC和HF RFID运行在13.56MHz频段上，支持不同标准和读取范围。NFC标签读取范围接近几厘米，可用标准NFC手机读取，而HF RFID标签允许使用远程读取器实现高达1.5m的邻近读取范围。方案模块采用SPU通讯方式，支持TRF7960A Direct Mode 2(默认)、Direct Mode 1、Direct Mode 0模式，用户可访问和完全控制TRF7960A的EN2和EN线，以开发超低功耗的NFC/HF RFID系统。

基于TRF7960的RFID收发器功能框图

该方案采用了一个TPS6122升压转换器，将+3.3VDC电压升高到+5VDC，为TRF7960A提供高达+23dBm电源。模块采用了一个4Ω-50Ω阻抗匹配电路，与50Ω天线电路进行调配。该天线电路包括1个板上4圈线圈，以及串联、并联的电阻器、电容器等被动元件组成。

基于TRF7960的RFID收发器电路图

模块主芯片TRF7960支持ISO/IEC 14443A/B、ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18000-3，系统只需1个13.56MHz晶振就能工作，有助于降低终端读卡器产品的BOM表成本。

芯齐齐BOM分析

最为低成本RFID模组，本方案基本BOM元器件总数39个。由于组件很少，读卡器IC耗电、占用的空间也很少，因此可以解决敏感度和噪声衰减问题。

芯齐齐BOM分析显示，TRF7960是来自TI的高频(13.56MHz)多标准RFID阅读器IC产品系列之一，采用超小32-pin QFN封装。该芯片具有宽泛的操作电压(2.7～5.5V)，适用于安全访问控制、产品认证以及非接触支付系统等应用。

基于TRF7960的RFID收发器BOM表

TPS612是TI公司的DC/DC升压转换器, 最大输出5.13V, 最大输出400mA, 最大输入5.5V，最高开关频率2000kHz。该器件采用SC-70封装，尺寸2.15x1.4x1mm。

作为高频低功耗应用，方案电路元件应首选NP0电容器，特别是前端部分应全部采用NP0元件，在电路设计及PCB布线时应尽量减少辅线长度，特别是射频前端，让元器件保持紧凑、射频输出前端最好保持畅通的输出。

基于TRF7960的RFID收发器原型

其他注意事项如下：

(1)去耦电容要靠近芯片，特别是10nF的电容，这样对高频信号进行有效的滤波。

(2)放置2个电感事应成90°排列，以减少2个电感之间的耦合。

(3)尽量减少布线地的回路，要求接地的过孔尽量靠近元器件或者IC的接地端。

(4)尽量避免在射频线路中通过数字信号。

(5)数字地和模拟地最好安排在不同的地方，最好之间通过磁珠或电感进行连接。

(6)保证芯片中间的部分足够接地，可以在电路板上打9个孔，让芯片充分接地和散热。

审核编辑：汤梓红