MFRC522 - Demodulation

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Hallo Zusammen,

ich bräuchte bitte mal einen Tipp zur Eingangsstufe des MFRC522 13,56MHz 
RFID Chips:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/MFRC522.pdf
http://www.nxp.com/documents/application_note/AN077925.pdf

Zur Auswertung der Amplitudenmodulation hätte ich vor dem Hochpass (in 
der Simulation zwischen L1 und C9) eine Gleichrichterdiode erwartet.
Dann wäre die Signalrekonstruktion mittels Vergleich zwischen RX und 
Vmid trivial.
Die NXP-Appnotes (und damit auch die Evalboards) verzichten aber auf 
diese Diode.
Alles was ich im Datenblatt zur Eingangsstufe finden konnte, sind die 
beiden Klemmdioden zur Versorgungsspannung.

Frage: welche Innenbeschaltung erwartet Ihr im Chip und wie sieht das 
Demodulationsverfahren aus. Mir ist bis jetzt nur eine Zeitmessung 
eingefallen (z.B. V_Rx > V_Vmid ), aber das erscheint mir deutlich 
aufwändiger als die Lösung mit externer Diode.

Danke,
 marcus

[Hp M. (nachtmix)]

Marcus H. schrieb:
> welche Innenbeschaltung erwartet Ihr im Chip

Im Blockschaltbild ist ein I/Q-Mischer erkennbar.
Im Prinzip sind das zwei Synchrondemodulatoren, die das Eingangssignal 
mit einem zeitlichen Versatz von 90° abtasten.
Dadurch ist z.B. sichergestellt, dass z.B. der I-Kanal ein 
Ausgangssignal liefert, auch wenn der Q-Kanal immer nur die 
Nulldurchgänge des Eingangssignals abtastet.
Wenn die Abtastfrequenz nicht genau der Empfangsfrequnez entspricht 
ergeben  sich an beiden Kanälen phasenverschobene Schwebungen, die man 
wieder zusammenfügen kann.

Im echten Leben ist das natürlich ein bischen komplizierter, aber dafür 
man  erreicht mit dieser Technik z.B. eine Unterdrückung der 
Spiegelfrequenz von 27,12 MHz.

https://de.wikipedia.org/wiki/Synchrondemodulation

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Guten Tag Nachtmix,
Du machst Deinem Namen ja alle Ehre.

Vielen Dank für den Anschub. Der MFRC522 beherrscht NFC-Verfahren, bei 
denen die Synchrondemodulation Sinn macht.

Schönes Wochenende,
 marcus

[Bert 0. (maschinist)]

Hallo Marcus,

in Deiner Simulation ist die Amplitude an Rx schon ziemlich groß, da 
werden die ADCs bereits deutlich in Begrenzung geraten.

Schau Dir mal S.78, Fig. 24 des Datenblatts an, so sollte es am Rx Pin 
ausehen:
DC Offset 1,5V (aus Vmid) und 0,1V < Vpp < 4V, wobei auch 4Vpp nach 
meiner Erfahrung mit dem NXP PN512 schon mächtig viel ist.

Wenn Du sendeseitig Deine Antenne soweit abgestimmt hast, das Power 
Transfer, Modulation usw. OK sind und Du erste Leseergebnisse mit einem 
Tag bekommst, klemm einen niederkapazitiven, aktiven Tastkopf an Rx und 
schau Dir die Amplitude des Trägers an, ob sie im o.g. Bereich liegt.

Das führst Du jeweils mit verschiedenen Tags in verschiedenen Abständen 
durch, um sicher zu sein, daß auch bei belastetem Antennenkreis die 
RX-Amplitude nicht in die Begrenzung gerät.

Gruß... Bert

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Hi Bert,
danke für die Tipps. Mir ging es tatsächlich nur um den Demodulator - 
und da hat mir nachtmix schon ausreichend auf die Sprünge geholfen.

Auf dem bekannten RFID-RC522 sehe ich mit 16pF-Tastkopf
1,5V an Vmid und 1,34V..1,62V am Rx.

Aber weil Du die Simulation ansprichst:
Ich habe das Teil nach den verfügbaren Schaltplandaten nachgebaut und 
die L2 auf 0,5µH geschätzt. Die Werte aus der Simulation kann ich am 
echten Objekt bisher nicht nachvollziehen, vor allem die 
Spannungsüberhöhung auf Vout gegenüber V_C4.

Grüße,
 marcus

[Bert 0. (maschinist)]

Hallo Marcus,

OK, dann wird's ja werden.

Nur noch eine Anmerkung zu Deiner Simulation: Die DC Vorspannung darfst 
Du so nicht direkt aus V3 an Rx anlegen, die Dioden klippen dann ja 
Deine RX-Amplitude, sieht man auch schön in Deinem Screenshot.

Tatsächlich liefert der MFRC selbst die Vorspannung an VMid, in der 
Simulation mußt Du V3 also auch dort anlegen.




Gruß... Bert