125kHz RFID 門禁讀卡設計：EM4100 / EM4200 標籤與 EM4095 讀卡 AFE
一個 125kHz 感應門禁系統由唯讀標籤（EM4100/EM4200）、讀卡類比前端（EM4095）與解碼用 MCU 組成。本文說明系統如何運作、EM4100 與 EM4200 的差別、EM4095 做什麼，以及何時要升級到讀寫型 EM4305。
一個 125kHz 感應門禁系統怎麼運作
125kHz 屬於低頻（LF）被動式 RFID：讀卡端用 EM4095 這類類比前端產生 125kHz 載波、推動天線 LC 共振電路，輻射磁場為卡片供電。卡片（EM4100/EM4200）靠磁場整流取得電力、從場中取得時脈，再用負載調變（切換內部調變電晶體）把儲存的卡號送回去——讀卡端偵測到載波上的微小振幅變化，做 AM 解調，把還原出的位元流送給 MCU，由 MCU 做 Manchester/Bi-phase 解碼、比對標頭與同位元，取得卡號。讀取距離取決於天線尺寸與 Q 值、LC 調諧是否準確、場強，以及卡片本身的共振電容與線圈。
EM4100 vs EM4200：唯讀標籤
EM4100 是 125kHz（規格 100~150kHz）唯讀標籤 IC，內含 64-bit 雷射燒錄的唯一碼，支援 Manchester、Bi-phase 或 PSK 編碼、每位元 64/32/16 個載波週期；片上整合 74pF 共振電容、整流橋與限壓電路，外部只需一個線圈。EM4200 是 EM Micro 為「直接取代 EM4100/4102、EM4005/4105」而設計的後繼唯讀晶片，協定完全相容（既有 EM4100 讀卡機可直接讀），但記憶體為 128-bit 雷射 ROM（可選 64/96/128 bit）、片上共振電容更大（75/210/250pF 可選），官方說明其讀取距離較 EM4100 更佳。兩者都是唯讀、不能改寫，因此卡號可被複製——安全要求高的場合要留意。
EM4095 讀卡 AFE：做什麼、不做什麼
EM4095 是讀卡端的類比前端（AFE），不是標籤。它用內建 PLL 自動鎖定天線共振頻率產生 100~150kHz 載波（不需外部石英晶體）、用橋式驅動器直接推天線，並對標籤回傳的負載調變做 AM 解調，把還原的位元流從 DEMOD_OUT 腳送出。它本身不解 Manchester、不認卡號——解碼與卡號比對由外接 MCU 完成。幾個關鍵腳位：DEMOD_OUT（解調後的位元流給 MCU）、MOD（調變輸入；讀唯讀卡時接 VSS 維持固定場，寫 EM4305 類標籤時用它做 100% AM）、SHD（睡眠/啟動，上電時須為高以初始化）、RDY/CLK（PLL 鎖定就緒、提供與載波同步的時脈）。EM4095 同時支援唯讀（EM4100/EM4200）與讀寫（EM4305 類）標籤。
唯讀還是讀寫？何時要 EM4305
若卡片只需固定 ID、追求最低成本，用唯讀的 EM4100，或距離與碼長更好的 EM4200。若需要現場改寫資料、密碼保護、或把卡當電子錢包扣值，就要選讀寫型 EM4205/EM4305：512-bit EEPROM（16 字 × 32 bit）、32-bit 密碼讀寫保護、可逐字設定唯讀鎖定、出廠 32-bit 唯一 UID、符合 ISO 11784/11785、資料保存 10 年、寫入 10 萬次。EM4305 與 EM4205 的差別在於 EM4305 有加大的凸塊焊墊、便於線圈/天線直接連接。安全要求高時別只用唯讀卡（ID 容易被複製），改用具密碼與可寫保護的 EM4305。讀寫卡同樣可用 EM4095 讀卡 AFE，差別只在用 MOD 腳做 100% AM 對標籤下指令。
文中提及的產品
EM4100 125kHz 唯讀 RFID 標籤晶片
EM4100 是 EM Microelectronics 經典 125kHz 唯讀低頻 RFID 標籤晶片，內含 64-bit 雷射燒錄的唯一 ID（不可現場改寫），支援 Manchester／Biphase／PSK 編碼與 RF/64、RF/32、RF/16 資料率。全被動式，內建 74pF 諧振電容、整流與限壓，廣泛用於門禁卡、鑰匙扣與資產識別。
EM4200 125kHz 唯讀 RFID 標籤晶片（EM4100 相容）
EM4200 是 EM Microelectronics 的 125kHz 唯讀低頻 RFID 轉發器，內含 128-bit ROM，協定與 EM4100/4102（及 EM4005/4105）相容，可直接替換並提供更佳的讀取距離。支援 Manchester／Biphase／PSK 調變與 RF/32、RF/64 資料率。全被動式，常用於門禁卡、動物識別與資產追蹤。
EM4095 125kHz RFID 讀寫前端 IC
EM4095 是 EM Microelectronics 的 125kHz RFID 讀寫器（base station）類比前端，直接驅動天線並處理 AM 調變/解調。內建 PLL 自適應天線諧振、免外接石英，以簡單介面（MOD / DEMOD_OUT / RDY_CLK）連接 MCU，4.1~5.5V 供電、SO16 封裝。常用於門禁、動物識別與防盜（immobilizer）應用。
EM4305 125kHz RFID 讀寫晶片
EM4305 是 125kHz 低頻 RFID 讀寫式應答器 IC，透過感應線圈供電，支援 ASK/FSK/PSK 調製，可讀可寫 512-bit EEPROM 記憶體，廣泛用於門禁卡、員工識別卡、動物識別及工業追蹤。