JP4901284B2 - 半導体集積回路装置及びそれを用いた非接触型電子装置 - Google Patents
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Description
(式1)は、等価回路B0における出力抵抗R0が、図3に示した出力電圧抑制特性の傾きR1に比べて極めて大きい場合、右辺の係数がゼロに近似されることから、負荷変調回路B2の出力電流I1は減衰され、アンテナ端子LAの電流変化ΔI2が小さくなることを示しており、図3で示した電流変化ΔI2aとΔI2bの関係と同等である。
図4は、本発明の実施の形態1による半導体集積回路装置及び非接触型電子装置の基本構成を示すブロック図である。
図9は、本発明の実施の形態2による半導体集積回路装置に搭載される電源回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態2では、前記図6の実施の形態1における電源回路の変形例が示されている。
図10は、本発明の実施の形態3に係る半導体集積回路装置に搭載される電源回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態3では、前記図6の実施の形態1の変形例が示されている。
図11は、本発明の実施の形態4に係る半導体集積回路装置に搭載される電源回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態4では、前記図10の実施の形態3における電源回路の変形例が示されている。
図12は、本発明の実施の形態5に係る半導体集積回路装置に搭載される電源回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態5では、前記図11の実施の形態4の変形例が示されている。
図13は、本発明の実施の形態6に係る半導体集積回路装置に搭載される電源回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態6では、前記図9を例に、負荷変調機能(送信回路B8)を付加した電源回路が示されている。
図15は、本発明の実施の形態7に係る半導体集積回路装置に搭載される電源回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態7では、前記図6の抵抗R5の変形例が示されている。
B0 等価回路
B1,B5,B15,B16,B17,B18,B19 電源回路
B2 負荷変調回路
B3 非接触型電子装置
B4 半導体集積回路装置
B6,B31 内部回路
B7 受信回路
B8 送信回路
B9 制御部
B10 メモリ
B11 プリント基板
B12 コイル
B13 ICチップ
B14 リーダ・ライタ
B20 電流制限回路
C0 共振容量
C1 電源間容量
D1,D2 ダイオード
E0 電圧源
L0 アンテナ
LA,LB アンテナ端子
M1〜M18 MOSトランジスタ
OUT 出力端子
R3〜R12 抵抗
TX 制御信号
VDD 電源電圧
Claims (16)
- アンテナが接続される第1及び第2のアンテナ端子と、
前記第1及び第2のアンテナ端子間の信号の整流及び電圧制御を行う電源回路と、
前記第1及び第2のアンテナ端子間の信号の変調を行う負荷変調回路と
を有し、
前記電源回路は、第1の電圧制御回路と第1の電圧検出回路とを有し、
前記第1の電圧制御回路は、第1の入力端子と第1の出力端子とを具備し、
ゲート端子とドレイン端子との間に第1の抵抗と第2の抵抗とが直列接続された第1のMOSトランジスタが、前記第1の入力端子と前記第1の出力端子との間に接続され、
前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点とグランド端子との間に、ゲート端子が前記第1の入力端子に接続された第2のMOSトランジスタと、第3のMOSトランジスタとが直列接続され、
前記第1のMOSトランジスタのゲート端子と前記グランド端子との間に、ゲート端子が前記第1の入力端子に接続された第4のMOSトランジスタと、電流制限回路と、第5のMOSトランジスタとが直列接続され、
前記第3のMOSトランジスタのゲート端子及び前記第5のMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の電圧検出回路の出力端子に接続され、
前記電流制限回路は、前記第5のMOSトランジスタのドレイン端子−ソース端子間を流れる電流を制限することで、前記第2の抵抗に発生し得る電圧を制限し、
前記第1の電圧制御回路の第1の入力端子は前記第1のアンテナ端子に接続され、
前記第1の電圧制御回路の第1の出力端子は電源端子に接続され、
前記第1の電圧検出回路は、前記電源端子と前記グランド端子との間に発生する電源電圧に応じた電圧を出力する
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記電源回路の出力電圧が所定の電圧に達して電圧抑制動作が働いている領域における前記第1及び第2のアンテナ端子間の電流−電圧特性は、第1の電流領域における電圧変化勾配が、前記第1の電流領域よりも高電流の第2の電流領域における電圧変化勾配よりも大きい
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記負荷変調回路は、前記電源回路の出力電圧が所定の電圧に達して電圧抑制動作が働いている領域における前記第1及び第2のアンテナ端子間の電流−電圧特性を、第1の電流領域における電圧変化勾配が、前記第1の電流領域よりも高電流の第2の電流領域における電圧変化勾配よりも大きい第1の特性か、前記第1の電流領域における電圧変化勾配と前記第2の電流領域における電圧変化勾配とが等しい第2の特性か、のいずれかに切り換える機能を有する
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記電源回路は、さらに、第2の電圧制御回路と、第1の整流素子と、第2の整流素子とを有し、
前記第2の電圧制御回路は、第2の入力端子と第2の出力端子を具備し、
前記第2の電圧制御回路の第2の入力端子は前記第2のアンテナ端子に接続され、
前記第2の電圧制御回路の第2の出力端子は前記電源端子に接続され、
前記第1のアンテナ端子と前記グランド端子の間に前記第1の整流素子が接続され、
前記第2のアンテナ端子と前記グランド端子の間に前記第2の整流素子が接続されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記電流制限回路は、第5の抵抗である
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記電流制限回路は、直列接続された第5の抵抗と第10のMOSトランジスタから成り、
前記第10のMOSトランジスタは、前記負荷変調回路を兼ねる
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記第2の抵抗の抵抗値は、前記第1の抵抗の抵抗値よりも大きい
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - アンテナが接続される第1及び第2のアンテナ端子と、
前記第1及び第2のアンテナ端子間の信号の整流及び電圧制御を行う電源回路と、
前記第1及び第2のアンテナ端子間の信号の変調を行う負荷変調回路と
を有し、
前記電源回路は、第3の電圧制御回路と第1の電圧検出回路とから構成され、
前記第3の電圧制御回路は、第3の入力端子と第3の出力端子とを具備し、
ゲート端子とドレイン端子との間に第3の抵抗が接続された第6のMOSトランジスタが、前記第3の入力端子と前記第3の出力端子との間に接続され、
前記第3の出力端子とグランド端子との間に、第7のMOSトランジスタが接続され、
前記第6のMOSトランジスタのゲート端子とグランド端子との間に、ゲート端子が前記第3の入力端子に接続された第8のMOSトランジスタと、電流制限回路と、第9のMOSトランジスタとが直列接続され、
前記第7のMOSトランジスタのゲート端子及び前記第9のMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の電圧検出回路の出力端子に接続され、
前記第3の電圧制御回路の前記第3の入力端子は前記第1のアンテナ端子に接続され、
前記第3の電圧制御回路の前記第3の出力端子と電源端子との間に第4の抵抗が接続され、
前記電流制限回路は、前記第9のMOSトランジスタのドレイン端子−ソース端子間を流れる電流を制限することで、前記第3の抵抗に発生し得る電圧を制限し、
前記第1の電圧検出回路は、前記電源端子と前記グランド端子との間に発生する電源電圧に応じた電圧を出力する
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項8記載の半導体集積回路装置において、
前記電源回路は、さらに、第4の電圧制御回路と、第1の整流素子と、第2の整流素子とを有し、
前記第4の電圧制御回路は、第4の入力端子と第4の出力端子を具備し、
前記第4の電圧制御回路の第4の入力端子は前記第2のアンテナ端子に接続され、
前記第4の電圧制御回路の第4の出力端子は前記第3の出力端子に接続され、
前記第1のアンテナ端子と前記グランド端子の間に前記第1の整流素子が接続され、
前記第2のアンテナ端子と前記グランド端子の間に前記第2の整流素子が接続されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項8記載の半導体集積回路装置において、
前記電流制限回路は、第5の抵抗である
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項8記載の半導体集積回路装置において、
前記電流制限回路は、直列接続された第5の抵抗と第10のMOSトランジスタから成り、
前記第10のMOSトランジスタは、前記負荷変調回路を兼ねる
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - アンテナが接続される第1及び第2のアンテナ端子と、
前記第1及び第2のアンテナ端子間の信号の整流及び電圧制御を行う電源回路と、
前記第1及び第2のアンテナ端子間の信号の変調を行う負荷変調回路と
を有し、
前記電源回路は、第3の電圧制御回路と第1の電圧検出回路とから構成され、
前記第3の電圧制御回路は、第3の入力端子と第3の出力端子とを具備し、
ゲート端子とドレイン端子との間に第3の抵抗が接続された第6のMOSトランジスタが、前記第3の入力端子と前記第3の出力端子との間に接続され、
前記第3の出力端子とグランド端子との間に、第7のMOSトランジスタが接続され、
前記第6のMOSトランジスタのゲート端子とグランド端子との間に、ゲート端子が前記第6のMOSトランジスタのドレイン端子に接続された第8のMOSトランジスタと、電流制限回路と、第9のMOSトランジスタとが直列接続され、
前記第7のMOSトランジスタのゲート端子及び前記第9のMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の電圧検出回路の出力端子に接続され、
前記第3の電圧制御回路の前記第3の入力端子は前記第1のアンテナ端子に接続され、
前記第3の電圧制御回路の前記第3の入力端子と電源端子との間に第4の抵抗が接続され、
前記電流制限回路は、前記第9のMOSトランジスタのドレイン端子−ソース端子間を流れる電流を制限することで、前記第3の抵抗に発生し得る電圧を制限し、
前記第1の電圧検出回路は、前記電源端子と前記グランド端子との間に発生する電源電圧に応じた電圧を出力する
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項12記載の半導体集積回路装置において、
前記電源回路は、さらに、第4の電圧制御回路と、第1の整流素子と、第2の整流素子とを有し、
前記第4の電圧制御回路は、第4の入力端子と第4の出力端子を具備し、
前記第4の電圧制御回路の第4の入力端子は前記第2のアンテナ端子に接続され、
前記第4の電圧制御回路の第4の出力端子は前記第3の出力端子に接続され、
前記第1のアンテナ端子と前記グランド端子の間に前記第1の整流素子が接続され、
前記第2のアンテナ端子と前記グランド端子の間に前記第2の整流素子が接続されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項12記載の半導体集積回路装置において、
前記電流制限回路は、第5の抵抗である
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項12記載の半導体集積回路装置において、
前記電流制限回路は、直列接続された第5の抵抗と第10のMOSトランジスタから成り、
前記第10のMOSトランジスタは、前記負荷変調回路を兼ねる
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1〜15のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置と、
前記第1及び第2のアンテナ端子に接続されるアンテナと
を有することを特徴とする非接触型電子装置。
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