Chip RFID LF EM4200 somente leitura: visão geral

Ficha técnica do EM4200

Resumo técnico do EM4200

Resumo do chip RFID LF EM4200

O EM4200 é um circuito integrado transponder RFID de baixa frequência e somente leitura, desenvolvido para produtos de identificação sem contato que precisam de um código serial estável, programado em fábrica, em vez de uma memória regravável pelo usuário. Opera na faixa LF de 100 kHz a 150 kHz e é normalmente utilizado em sistemas de aproximadamente 125 kHz. O chip recebe energia do campo eletromagnético gerado pela bobina da antena externa, dispensando bateria ou capacitor de alimentação externo no transponder final. Quando há energia de campo suficiente, o dispositivo transmite continuamente o código programado por modulação de carga.

Para fabricantes de meios de identificação LF, a principal vantagem do EM4200 é oferecer uma identificação somente leitura previsível e permanente. A ROM de 128 bits programada a laser armazena um código exclusivo durante a fabricação, com versões que permitem estruturas de dados de 64, 96 ou 128 bits. Por isso, o chip é indicado para transponders cuja identidade deve permanecer inalterada após a produção, como tags de identificação animal, identificadores para gestão de resíduos, credenciais de acesso, tokens industriais e tags para automação logística. Também foi projetado como substituto direto das famílias de circuitos integrados somente leitura EM4100, EM4102, EM4005 e EM4105, facilitando a compatibilidade com infraestruturas RFID LF já instaladas.

Principais características técnicas

Memória, frequência e opções de codificação

O EM4200 opera em uma faixa de frequência de 100 kHz a 150 kHz e oferece várias opções de codificação de dados utilizadas em sistemas RFID LF. As configurações disponíveis incluem codificação Manchester com 32 ou 64 ciclos de RF por bit, codificação Biphase com 32 ou 64 ciclos de RF por bit, PSK com 16 ciclos de RF por bit e subportadora RF/2, além de transmissão FSK2 com diferentes relações de subportadora para cada estado lógico. Essas opções permitem utilizar o circuito integrado em diferentes ambientes de leitura sem alterar a sua função básica de identificação somente leitura.

O chip integra os principais blocos analógicos necessários para a operação RFID passiva, incluindo retificador de onda completa, limitador de tensão, extrator de clock, sequenciador, matriz de memória, codificador de dados e modulador de dados. O limitador interno protege os terminais da bobina em campos de RF intensos, enquanto o extrator de clock gera o sinal lógico a partir do campo de radiofrequência. O EM4200 também pode ser fornecido com capacitor ressonante integrado de 0 pF, 75 pF ou 250 pF. Essa opção ajuda os projetistas de tags a simplificar a sintonia da antena e a reduzir a quantidade de componentes externos em transponders LF compactos.

Especificações elétricas e faixa ambiental

A faixa de temperatura de operação vai de -40°C a +85°C, atendendo a aplicações externas, logísticas, industriais e de identificação animal. A temperatura de armazenamento pode variar de -55°C a +125°C. A corrente máxima absoluta de entrada nos terminais COIL1 e COIL2 é especificada entre -30 mA e +30 mA, enquanto as condições normais de operação indicam uma corrente máxima de 10 mA na bobina. A tensão típica do limitador é de 8,0 V nas condições de teste indicadas, e a proteção contra descarga eletrostática entre os terminais da bobina é especificada em 2000 V de acordo com o método MIL-STD-883 citado na documentação.

Aplicações em produtos RFID LF somente leitura

Como o EM4200 armazena um número de identificação fixo, é especialmente indicado para projetos em que a base de dados, o controlador de acesso, a plataforma de gestão pecuária ou o software de automação precisa apenas associar um UID estável a uma pessoa, ativo, animal, recipiente ou etapa de processo. Na identificação animal, a versão ISO11785 FDX-B utiliza 128 bits de ROM e codificação Biphase com 32 ciclos de RF por bit. A estrutura da memória inclui cabeçalho, código de identificação, bits de detecção de erros CRC-CCITT e bits de extensão, atendendo ao formato de identificação exigido em sistemas de rastreamento animal.

Para fabricantes de Tags RFID para animais, o EM4200 pode ser integrado em brincos eletrônicos LF, transponders de vidro, bolus ruminais e outros formatos encapsulados nos quais o código é gravado durante a produção do chip e permanece inalterado durante todo o ciclo de vida do produto. Em controle de acesso, o chip pode ser utilizado em credenciais de identificação simples para sistemas legados de 125 kHz, incluindo cartões, tokens e chaveiros RFID. Em ambientes industriais, pode identificar ativos fixos, tokens de processo, recipientes reutilizáveis e etiquetas antifalsificação que não exigem funções de regravação.

Compatibilidade, encapsulamento e personalização

Compatibilidade com leitores e protocolos

O EM4200 foi desenvolvido para manter compatibilidade total com os protocolos de comunicação EM4100/4102 e EM4005/4105. Isso é importante em projetos que precisam preservar os leitores LF já instalados enquanto atualizam a disponibilidade ou o desempenho do chip. Ao combinar uma tag com leitores RFID LF, o comprador deve confirmar a codificação exata, o comprimento dos dados, a taxa de transmissão e o modo de modulação aceitos pelo firmware do leitor. Um leitor compatível com EM4100 Manchester 64 pode não reconhecer automaticamente todas as versões personalizadas do EM4200 se as configurações de protocolo não estiverem alinhadas.

Na identificação animal ISO11785 FDX-B, a versão EM4200 utiliza uma estrutura definida de 128 bits. Nas versões Manchester 64 compatíveis com EM4100, a ROM de 64 bits inclui bits de cabeçalho, paridade de linha, paridade de coluna, 40 bits de dados e um bit de parada. Nas versões PSK 64, a organização da ROM é definida de acordo com os requisitos do cliente. Essas diferenças devem ser consideradas em projetos com leitores mistos, cartões de substituição, identificação animal ou migração de bases de dados provenientes de sistemas LF mais antigos.

Formatos de encapsulamento e fornecimento

O EM4200 está disponível tanto como circuito integrado encapsulado como em formatos baseados em die. A ficha técnica apresenta o encapsulamento plástico EMDFN-02 de dois terminais, wafer serrado em frame, die com bumps fornecido em fita blister e versões personalizadas. Para utilização do die, a documentação identifica o Pad 1 como Coil1, o Pad 2 como VSS e o Pad 3 como Coil2. Para fabricantes de tags LF personalizadas, o projeto final depende normalmente da geometria da antena, da versão do chip, do material de encapsulamento, da distância de leitura pretendida e da potência do leitor.

Ao selecionar o EM4200 para um produto RFID acabado, o comprador não deve considerar o chip isoladamente como garantia de desempenho. O alcance de leitura depende do projeto da bobina, do tamanho da tag, do material de suporte, da antena e da potência do leitor, do ambiente de instalação e da proximidade de metais ou líquidos. Antes da produção em massa, recomenda-se testar amostras no ambiente real de leitura e verificar o formato do UID, a estabilidade da comunicação e a compatibilidade com a base de dados.

Perguntas frequentes sobre o chip RFID EM4200

O EM4200 é um chip RFID somente leitura?

Sim. O EM4200 é um circuito integrado transponder RFID LF somente leitura. O código de identificação é armazenado em uma ROM programada a laser durante a fabricação, portanto o usuário não pode regravar o UID após a produção. Essa característica é útil em projetos que exigem uma identidade serial permanente para credenciais de acesso, identificação animal, tags logísticas ou tokens de identificação industrial.

Qual faixa de frequência é suportada pelo EM4200?

O EM4200 foi especificado para operar entre 100 kHz e 150 kHz. Em projetos RFID LF, é normalmente associado a sistemas de leitura de 125 kHz, mas o desempenho exato depende da versão do chip, da sintonia da bobina da antena, da configuração do leitor e da estrutura do produto. A frequência de operação deve ser validada com o leitor previsto antes da produção em grande escala.

O EM4200 pode substituir o EM4100 ou o EM4102?

O EM4200 foi desenvolvido para substituir diretamente os circuitos integrados somente leitura EM4100/4102 e EM4005/4105 ao nível do protocolo de comunicação. No entanto, a substituição não deve ser decidida apenas pelo nome do chip. O comprador precisa confirmar a codificação, o número de bits, os ciclos de RF por bit, o formato de saída do UID e o comportamento do firmware do leitor, especialmente quando o sistema utiliza software antigo de controle de acesso.

Quais opções de codificação estão disponíveis no EM4200?

A ficha técnica apresenta as opções Manchester, Biphase, PSK e FSK2. Manchester e Biphase permitem 32 ou 64 ciclos de RF por bit, PSK utiliza 16 ciclos de RF por bit com subportadora RF/2, e FSK2 utiliza diferentes frequências de subportadora para representar os estados lógicos. A opção correta depende do leitor e da norma utilizada na aplicação.

O EM4200 é indicado para identificação animal?

Sim. O EM4200 inclui uma implementação ISO11785 FDX-B para identificação animal. Nessa versão, o dispositivo utiliza 128 bits de ROM, codificação Biphase e uma taxa de 32 ciclos de RF por bit. A organização da memória inclui cabeçalho, código de identificação, bits de detecção de erros CRC e bits de extensão necessários para a estrutura de dados.

Quais formatos de fornecimento estão disponíveis para o EM4200?

A ficha técnica descreve opções de fornecimento como circuito integrado encapsulado e como die, incluindo EMDFN-02, wafer serrado em frame e die com bumps em fita blister. Também podem ser definidas versões personalizadas com codificação, comprimento de dados, capacitor ressonante e formato de fornecimento específicos. A melhor opção depende do processo de bonding utilizado pela fábrica e da construção final do transponder.

O que deve ser verificado antes de encomendar produtos com EM4200?

Antes da pedido, confirme o tipo de leitor, o protocolo esperado, o formato dos dados, o alcance de leitura necessário, o formato físico da tag, as condições ambientais e se o UID deve seguir a norma ISO11785 ou uma estrutura compatível com EM4100. Em produtos personalizados, recomenda-se fortemente testar amostras, pois o projeto da antena e o encapsulamento têm grande influência no desempenho final de leitura.