KR100659296B1

KR100659296B1 - 과전압 제어 리미터 및 이를 갖는 ｒｆｉｄ 태그

Info

Publication number: KR100659296B1
Application number: KR1020050130759A
Authority: KR
Inventors: 송일종; 민영훈; 윤철수; 심동식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-12-20
Also published as: EP1804198A2; JP4290720B2; US20070152827A1; JP2007179534A; EP1804198A3; US7482930B2

Abstract

제품의 수율을 향상시킬 수 있는 과전압 제어 리미터 및 이를 갖는 RFID 태그를 개시한다. 리미터는 제1 리미터부, 및 제1 리미터부와 직렬 연결된 제2 리미터부를 구비한다. 제2 리미터부는 제1 리미터부에 구비된 소자보다 문턱 전압이 낮은 리미트 다이오드를 구비한다. 따라서, 리미터는 과전압 입력시, 입력 전압을 최대한 강하시킬 수 있으므로, 과전압이 인가시 누설 전류를 최대한 증가할 수 있다. 이에 따라, RFID 태그는 과전압 때문에 RFID 구동부가 파손되는 것을 방지할 수 있고, RFID 리더기로부터 수신되는 구동 전력의 크기에 상관없이 정상적으로 동작할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

RFID 태그, 리미터, 쇼트키 배리어 다이오드

Description

과전압 제어 리미터 및 이를 갖는 ＲＦＩＤ 태그{Limiter of controlling overvoltage and RFID tag having the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 나타낸 블럭도이다.

도 2는 도 1에 도시된 리미터를 나타낸 회로도이다.

도 3은 도 2에 도시된 리미터의 전류-전압 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리미터를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : RFID 태그 110 : 안테나부

120 : RFID 구동부 130, 140 : 리미터

131 : 제1 리미터부 132, 133 : 스위칭부

134, 141 : 제2 리미터부

본 발명은 과전압 제어 리미터 및 이를 갖는 RFID(Radio frequency identification) 태그(Tag)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, RFID 리더기로부터 수신된 과전압을 제한하여 RFID 태그의 구동 소자들을 보호하는 과전압 제어 리미 터 및 이를 갖는 RFID 태그에 관한 것이다.

RFID 시스템은 무선 주파수를 이용한 자동인식(Automatic Identification and Data Capture : ADC) 기술이다. RFID 시스템은 RFID 리더기(Reader)와 RFID 태그 간의 상호 신호교환을 통해 이루어진다.

구체적으로, RFID 리더기는 특정 주파수대의 전자기파를 송출하고, RFID 태그는 각 RFID 태그를 식별하는 인증 정보 및 소정의 데이터를 저장한다. RFID 태그는 RFID 리더기의 자기장(Magnetic field) 또는 전자장(electrical field) 내에 위치하면, 저장된 인증 정보 및 데이터를 RFID 리더기로 전송한다. RFID 리더기는 RFID 리더기로부터 수신된 인증 정보를 이용하여 RFID 태그를 인증한다.

RFID 태그는 RFID 리더기로부터 수신된 전자기파를 통해 RFID 태그를 구동하기 위한 전력을 제공받는다. RFID 리더기로부터 RFID 태그로 입력되는 전력의 크기는 RFID 리더기와 RFID 태그 간의 거리에 대응하여 다르다. 특히, RFID 리더기와 RFID 태그 간의 거리가 가까울수록 RFID 리더기로부터 입력되는 전력의 크기가 커지기때문에, 과전압이 RFID 태그에 인가된다.

이러한 과전압이 RFID 태그에 인가되면, RFID 태그에 내장된 구동 소자들이 오동작 되거나, 또는 구동 소자들이 파손될 수도 있다.

이를 방지하기 위해 RFID 태그는 구동 소자들로 입력되는 입력 전압을 조절하는 리미터를 구비한다. 리미터는 입력 전압이 구동 소자들을 구동하는 기준 전압보다 낮으면 최대한의 전류가 구동 소자들에 제공되도록 하고, 입력 전압이 기준 전압보다 높으면 최소한의 전류가 구동 소자들에 제공되도록 한다.

리미터는 다수의 모스 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : 이하, MOSFET)를 구비하고, 다수의 MOSFET은 직렬 연결된다. 다수의 MOSFET은 입력 전압이 기준 전압보다 높으면 순차적으로 턴-온되고, 입력 전압이 기준 전압보다 낮으면 턴-오프된다. 즉, 리미터는 입력 전압이 기준 전압보다 낮으면, 누설 전류를 최소화하여 구동 소자들로 제공되는 입력 전류를 증가시키고, 입력 전압이 기준 전압보다 높으면, 누설 전류를 증가시켜 입력 전류를 감소시킨다. 이에 따라, RFID는 입력 전압의 크기에 관계없이 정상적으로 동작할 수 있다.

그러나, 일반적으로, MOSFET은 문턱 전압이 약 0.8V 이다. 따라서, 리미터는 MOSFET의 문턱 전압보다 낮은 전압은 제어할 수가 없고, 이로 인해, 리미터는 과전압 제어시, 누설 전류를 최소화하는 데 그 한계가 있다.

본 발명의 목적은 과전압에 대응하여 누설 전류를 최소화할 수 있는 과전압 제어 리미터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기한 과전압 제어 리미터를 구비하는 RFID 태그를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 과전압 제어 리미터는 제1 리미터부 및 제2 리미터부로 이루어진다.

제1 리미터부는 서로 직렬 연결되어 외부로부터 수신된 입력 전압의 크기에 대응하여 순차적으로 턴-온되는 다수의 제1 소자로 이루어진 제1 스위칭부, 및 상기 제1 스위칭부와 병렬 연결된 적어도 하나의 제2 스위칭부를 구비한다. 제2 리미터부는 상기 제1 스위칭부에 연결되고, 제1 소자의 문턱 전압보다 낮은 문턱 전압을 갖는 적어도 하나의 리미트 다이오드를 구비한다.

바람직하게는, 상기 리미트 다이오드는 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky barrier Diode)로 이루어진다.

또한, 바람직하게는, 상기 리미트 다이오드는 상기 제1 스위칭부에 순방향으로 직렬 연결된다.

한편, 상기 제2 리미터부는 다수의 리미트 다이오드를 포함할 수 있고, 상기 다수의 리미트 다이오드는 서로 직렬 연결된다.

한편, 바람직하게는, 제1 소자는 모스 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : MOSFET)로 형성된다.

바람직하게는, 상기 제2 스위칭부는 전류 특성이 상이한 한 쌍의 제2 소자가 직렬 연결되어 형성된다.

더욱 바람직하게는, 상기 한 쌍의 제2 소자는 모스 전계 효과 트랜지스터 및 PNP형 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor : BJT)로 이루어진다.

또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 RFID 태그는, 안테나부, RFID 구동부 및 리미터로 이루어진다.

안테나부는 입력 전압을 수신하여 출력한다. RFID 구동부는 상기 안테나부와 순방향으로 병렬 연결되어 상기 입력 전압을 수신하고, 상기 입력 전압에 대응하여 인증 정보를 생성하며, 생성된 인증 정보를 상기 안테나부에 제공한다. 리미터는 상기 안테나부와 순방향으로 병렬 연결되고, 상기 입력 전압의 크기에 대응하여 턴-온되어서 상기 RFID 구동부의 전류를 제어한다. 여기서, 상기 리미터는 제1 및 제2 리미터부들로 이루어진다. 제1 리미터부는 서로 직렬 연결되어 상기 안테나부로부터 수신된 상기 입력 전압의 크기에 대응하여 턴-온되는 다수의 제1 소자로 이루어진 제1 스위칭부, 및 상기 제1 스위칭부와 병렬 연결된 적어도 하나의 제2 스위칭부를 구비한다. 제2 리미터부는 상기 제1 스위칭부에 연결되고, 제1 소자의 문턱 전압보다 낮은 문턱 전압을 갖는 적어도 하나의 리미트 다이오드를 구비한다.

바람직하게는, 상기 리미터의 구동 전압은 상기 RFID 구동부의 구동 전압보다 크고, 상기 리미터는 상기 안테나로부터 출력된 입력 전압이 상기 RFID 구동부의 구동 전압보다 클 때 턴-온된다.

또한, 바람직하게는, 상기 리미트 다이오드는 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky barrier Diode)로 이루어진다.

여기서, 상기 리미트 다이오드는 상기 제1 스위칭부에 순방향으로 직렬 연결된다.

한편, 바람직하게는, 상기 제2 리미터부는 다수의 리미트 다이오드를 포함하고, 상기 다수의 리미트 다이오드는 서로 직렬 연결된다.

이러한, 과전압 제어 리미터 및 이를 갖는 RFID 태그에 따르면, 제1 소자보다 문턱 전압이 낮은 리미트 다이오드로 구비함으로써, 리미터는 과전압이 인가되면 누설 전류를 최대한 증가시키고, 기준 전압보다 낮은 저전압이 인가되면 누설 전류를 최소화할 수 있다. 이에 따라, RFID 태그는 RFID 리더기로부터 과전압이 인가되어 RFID 구동부가 파손되거나 오동작하는 것을 방지할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 RFID 태그(100)는 안테나부(110), RFID 구동부(120) 및 리미터(130)를 포함한다.

구체적으로, 안테나부(110)는 RFID 리더기(미도시)와 무선으로 데이터를 송수신한다. 즉, 안테나부(110)는 RFID 리더기로부터 전자기파를 수신한다. 안테나부(110)는 전자기파를 통해 RFID 태그(100)를 구동하기 위한 구동 전력을 수신한다. 안테나부(110)는 구동 전력을 RFID 구동부(120)로 제공한다.

RFID 구동부(120)는 안테나부(110)와 전기적으로 연결되어 구동 전력을 수신한다. RFID 구동부(120)는 안테나부(110)와 병렬 연결되며, 구동 전력에 대응하여 RFID 태그(100)를 인증하는 인증 정보를 안테나부(110)에 제공한다. 안테나부(110)는 RFID 구동부(120)로부터 수신된 인증 정보를 RFID 리더기로 전송하고, RFID 리더기는 인증 정보를 이용하여 RFID 태그(100)를 인증한다. 도면에는 도시하지 않았으나, RFID 구동부(120)는 RFID 리더기와의 데이터 송수신을 제어하는 적어도 하나 이상의 구동 소자를 구비한다.

리미터(130)는 안테나부(110)와 RFID 구동부(120)와의 사이에 위치하고, 안테나부(110)와 병렬 연결된다. 리미터(130)는 안테나부(110)로부터 RFID 구동부 (120)로 입력되는 입력 전압(VIN)의 크기에 대응하여 RFID 구동부(120)의 입력 전류를 제어한다.

이하, 도면을 참조하여서 리미터(130)의 구성 및 리미터(130)에서 입력 전압에 따라 누설 전류를 제어하는 과정을 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1에 도시된 리미터를 나타낸 회로도이다.

도 2를 참조하면, 리미터(130)는 제1 리미터부(131) 및 제2 리미터부(134)를 포함한다.

구체적으로, 제1 리미터부(131)는 제1 스위칭부(132) 및 적어도 하나 이상의 제2 스위칭부(133)를 포함한다. 제1 스위칭부(132)는 다수의 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)로 이루어진다. 이 실시예에 있어서, 제1 스위칭부(132)는 6개의 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)를 구비하나, 메인 소자의 개수는 RFID 리더기의 인식 거리, 각 제1 소자의 문턱 전압, 및 누설 전류를 제어하는 기준 전압 즉, RFID 구동부(120)의 적정 구동 전압에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.

다수의 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)는 N채널 모스 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : 이하, MOSFET)로 이루어진다. MOSFET은 산화 절연층, 예컨대, 규소 이산화 절연층을 구비하는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor : FET)의 일종이다. MOSFET의 게이트는 반도체 내에 위치하는 전도 채널과 산화 절연층에 의해 분리되며, 입력 전하량을 충전시키거나 제거할 펄스 정도의 게이트 입력 전압을 필요로 한다. MOSFET은 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor : 이하, BJT)보다 낮은 전력으로 작 동할 수 있다.

다수의 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)는 직렬 연결되며, 순차적으로 위치한다. 각 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)는 게이트와 드레인이 연결된다. 따라서, 각 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 게이트 및 드레인은 동일한 전압이 제공되며, 이에 따라, 각 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)는 다이오드(Diode) 기능을 한다.

다수의 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)는 입력 전압(VIN)이 기준 전압보다 높으면 순차적으로 턴-온(Turn On)되고, 입력 전압(VIN)이 기준 전압보다 낮으면 턴-오프(Turn Off)된다.

다수의 제2 스위칭부(133)는 제1 스위칭부(132)와 순방향으로 병렬 연결된다. 이 실시예에 있어서, 다수의 제2 스위칭부(133)는 제1 내지 제4 서브 스위칭부(133a, 133b, 133c, 133d)로 이루어지나, 서브 스위칭부의 개수는 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 개수에 따라 증가되거나 감소 될 수도 있다.

다수의 제2 스위칭부(133)는 다수의 제2 소자(MN7, MN8, MN9, MN10, B1, B2, B3, B4)로 이루어진다. 여기서, 다수의 제2 소자(MN7, MN8, MN9, MN10, B1, B2, B3, B4)는 네 개의 MOSFET(MN7, MN8, MN9, MN10) 및 네 개의 BJT(B1, B2, B3, B4)로 이루어진다.

각 서브 스위칭부(133a, 133b, 133c, 133d)는 직렬 연결된 하나의 MOSFET(MN7, MN8, MN9, MN10) 및 하나의 BJT 소자(B1, B2, B3, B4)로 이루어진다.

구체적으로, 제1 서브 스위칭부(133a)의 MOSFET(MN7)은 두 번째 위치하는 제 1 소자(MN2)와 병렬 연결되고, 제2 서브 스위칭부(133b)의 MOSFET(MN8)은 세 번째 위치하는 제1 소자(MN3)와 병렬 연결된다. 제3 서브 스위칭부(133c)의 MOSFET(MN9)은 네 번째 위치하는 제1 소자(MN4)와 병렬 연결되고, 제4 서브 스위칭부(133d)의 MOSFET(MN10)은 다섯 번째 위치하는 제1 소자(MN5)와 병렬 연결된다.

이에 따라, 다수의 서브 스위칭부(133a, 133b, 133c, 133d)에 구비된 각 MOSFET(MN7, MN8, MN9, MN10)의 게이트들은 제2 스위칭부(132)와 연결된 제1 소자들(MN2, MN3, MN4, MN5)로부터 게이트 전압이 인가된다. 즉, 제1 서브 스위칭부(133a)의 MOSFET(MN7)은 두 번째 제1 소자(MN2)로부터 게이트 전압이 인가되고, 제2 서브 스위칭부(133b)의 MOSFET(MN8)은 세 번째 제1 소자(MN3)로부터 게이트 전압이 인가된다. 제3 서브 스위칭부(133c)의 MOSFET(MN9)은 네 번째 제1 소자(MN4)로부터 게이트 전압이 인가되고, 제4 서브 스위칭부(133d)의 MOSFET(MN10)은 다섯 번째 제1 소자(MN5)로부터 게이트 전압이 인가된다.

각 BJT(B1, B2, B3, B4)의 에미터에는 대응하는 각 MOSFET(MN7, MN8, MN9, MN10)의 드레인 전압이 인가된다.

제1 스위칭부(132)와 각 서브 스위칭부(133a, 133b, 133c, 133d) 간의 동작 관계는 동일하므로, 제1 스위칭부(132)와 제1 서브 스위칭부(133a) 간의 동작 관계를 일례로 하여 설명한다.

두 번째 제1 소자(MN2)가 턴-온되면, 제1 서브 스위칭부(133a)의 MOSFET(MN7)이 턴-온되고, 이에 따라, 제1 서브 스위칭부(133a)의 BJT(B1)가 턴-온된다. 여기서, 다수의 제2 스위칭부(133)의 BJT들(B1, B2, B3, B4)의 전류 특성은 베이스-에미터간의 전압에 대해 지수함수적으로 변화한다. 이에 따라, 리미터(130)는 지수 함수의 특성을 이용하여 입력 전압이 기준 전압보다 낮으면 누설 전류를 감소시키고, 입력 전압이 기준 전압보다 높으면, 누설 전류를 급격히 증가시킬 수 있다.

예컨대, 기준 전압이 5V이고, 각 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압이 0.8V일 때, 입력 전압(VIN)이 0.8V 이상 1.6V 미만이면, 제1 스위칭부(132)의 첫번째 제1 소자(MN1)만이 턴-온된다. 다수의 제2 스위칭부(133)의 MOSFET들(MN7, MN8, MN9, MN10)은 문턱 전압이 0.8V 이하라도 입력 전압(VIN)이 게이트가 아닌 소오스에 제공되기 때문에, 턴-온되지 않는다. 반대로, 입력 전압(VIN)이 5V 이상이면, 제1 소자들(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6) 및 제2 소자들(MN7, MN8, MN9, MN10, B1, B2, B3, B4)의 모두 턴-온된다. 따라서, 입력 전압(VIN)은 제1 스위칭(132) 및 다수의 제2 스위칭부(133)을 통과하면서 누설 전류가 급격하게 증가되고, 이에 따라, RFID 구동부(120)(도 2 참조)의 입력 전류가 급격하게 감소한다.

제1 소자들(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)은 기준 전압 이상의 입력 전압(VIN)이 입력되면, 순차적으로 입력 전압의 레벨을 강하한다. 그러나, 제1 스위칭부(132)에 의해 강하된 입력 전압의 레벨이 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압보다 낮을 경우, 더 이상 입력 전압을 강하시킬 수 없다. 따라서, 과전압 입력시 누설 전류를 증가시키는데 그 한계가 있다.

제2 리미터부(134)는 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압때문에 더 이상 강하되지 못한 입력 전압을 강하하여, 과전압에서의 누설 전류를 최대한 증가시킨다.

구체적으로, 제2 리미터부(134)는 제1 스위칭부(132)와 순방향으로 직렬 연결된다. 제2 리미터부(134)는 제1 스위칭부(132)의 마지막 제1 소자(MN6)와 직렬 연결되며, 리미트 다이오드(SD1)로 이루어진다. 리미트 다이오드(SD1)는 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압보다 낮은 문턱 전압을 가지며, 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky barrier Diode)로 형성된다. 쇼트키 배리어 다이오드는 금속과 반도체의 접촉면에 생기는 정류작용을 이용하는 다이오드로서, 문턱 전압이 약 0.2V 정도이다.

리미트 다이오드(SD1)는 제1 스위칭부(132)에 의해 강하된 입력 전압을 수신하여 강하한다. 특히, 리미트 다이오드(SD1)는 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)보다 문턱 전압이 낮기 때문에, 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압보다 낮은 전압이 인가되더라도 0.2V보다 높은 전압이 인가되면 턴-온된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 C-V 라인(G1)은 제1 리미터부(131)의 전류-전압간의 관계를 나타내며, 제2 C-V 라인(G2)은 리미터(130)의 이상적인 전류-전압 간의 관계를 나타낸다.

제1 C-V 라인(G1)을 살펴보면, 입력 전압(VIN)이 기준 전압보다 낮으면, 전류가 발생하지 않다가 입력 전압(VIN)이 기준 전압보다 높아질수록 전류가 점차 증가한다. 바람직하게는, 제2 C-V 라인(G2)과 같이 입력 전압(VIN)이 기준 전압 이하에서는 전류가 발생하지 않다가 기준 전압 이상에서 급격하게 증가해야한다.

그러나, 제1 리미터부(131)는 강하된 입력 전압이 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압보다 낮게 되면 더 이상 강하시킬 수 없기 때문에, 제1 C-V 라인(G1)의 기울기가 제2 C-V 라인(G2)의 기울기보다 낮다.

제2 리미터부(134)의 리미트 다이오드(SD1)는 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)보다 문턱 전압이 낮기 때문에, 과전압시, 입력 전압(VIN)을 최대한 강하시킬 수 있다. 따라서, 제2 리미터부(134)는 제1 스위칭부(132)에 의해 강하된 입력 전압의 레벨을 더욱 강하시킬 수 있다. 이에 따라, 리미터(130)는 입력 전압(VIN)이 기준 전압보다 높은 전압이 인가되면, 누설 전류를 최대한 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 리미터(130)는 전류-전압의 관계가 제2 C-V 라인(G2)에 가깝게 나타난다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 리미터(140)는 제2 리미터부(141)를 제외하고는 도 2에 도시된 리미터(130)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 리미터(140)에 대한 구체적인 설명에 있어서, 도 2에 도시된 리미터(130)의 구성 요소와 동일한 기능을 하는 구성 요소는 참조 번호를 병기하고, 그에 대한 중복된 설명은 생략한다.

리미터(140)는 제1 리미터부(131) 및 제2 리미터부(132)를 포함한다. 제2 리미터부(132)는 제1 리미터부(131)의 제1 스위칭부(132)와 순방향으로 직렬 연결된다. 제2 리미터부(141)는 다수의 리미트 다이오드(SD_1, SD_2, ... , SD_N)를 포함한다. 다수의 리미트 다이오드(SD_1, SD_2, ... , SD_N)는 직렬 연결되며, 제1 소 자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압보다 낮은 문턱 전압을 갖는다. 여기서, 다수의 리미트 다이오드(SD_1, SD_2, ..., SD_N)는 쇼트키 배리어 다이오드로 이루어진다.

다수의 리미트 다이오드(SD_1, SD_2, ... , SD_N)는 제1 스위칭부(132)에 의해 강하된 입력 전압을 수신하여 강하한다. 특히, 다수의 리미트 다이오드(SD_1, SD_2, ... , SD_N)는 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)보다 문턱 전압이 낮기 때문에, 제1 소자(MN1, MN2, MN3, MN4, MN5, MN6)의 문턱 전압보다 낮은 전압이 인가되더라도 0.2V보다 높은 전압이 인가되면 턴-온된다. 따라서, 제2 리미터부(141)는 제1 스위칭부(132)에 의해 강하된 입력 전압(VIN)의 레벨을 더욱 강하시킬 수 있다. 여기서, 제2 리미터부(141)는 리미트 다이오드(SD_1, SD_2, ... , SD_N)의 개수가 증가할수록 입력 전압(VIN)을 더욱 많이 강하시킬 수 있다.

이와 같이, 리미터(140)는 제1 및 제2 리미터부(131, 141)를 구비함으로써, 과전압이 인가되면 누설 전류를 최대한 증가시키고, 기준 전압보다 낮은 저전압이 인가되면 누설 전류를 최소화할 수 있다. 이에 따라, RFID 태그(100)(도 1 참조)는 RFID 리더기로부터 수신되는 구동 전력의 크기에 상관없이 정상적으로 동작할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, RFID 태그의 리미터는 제1 리미터부, 및 제1 리미터부에 구비된 소자보다 문턱 전압이 낮은 리미트 다이오드로 이루어진 제2 리미터부를 구비한다. 이에 따라, 리미터는 과전압이 인가되면 누설 전류를 최대한 증가 시키고, 기준 전압보다 낮은 저전압이 인가되면 누설 전류를 최소화할 수 있다. 따라서, RFID 태그는 과전압 때문에 RFID 구동부가 파손되는 것을 방지할 수 있고, RFID 리더기로부터 수신되는 구동 전력의 크기에 상관없이 정상적으로 동작할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

서로 직렬 연결되어 외부로부터 수신된 입력 전압의 크기에 대응하여 순차적으로 턴-온되는 다수의 제1 소자로 이루어진 제1 스위칭부, 및 상기 제1 스위칭부와 병렬 연결된 적어도 하나의 제2 스위칭부를 구비하는 제1 리미터부; 및

상기 제1 스위칭부에 연결되고, 제1 소자의 문턱 전압보다 낮은 문턱 전압을 갖는 적어도 하나의 리미트 다이오드를 구비하는 제2 리미터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
제1항에 있어서, 상기 리미트 다이오드는 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky barrier Diode)인 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
제1항에 있어서, 상기 리미트 다이오드는 상기 제1 스위칭부에 순방향으로 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
제1항에 있어서, 상기 제2 리미터부는 다수의 리미트 다이오드를 포함하고,

상기 다수의 리미트 다이오드는 서로 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
제1항에 있어서, 제1 소자는 모스 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor : MOSFET)로 형성된 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭부는 전류 특성이 상이한 한 쌍의 제2 소자가 직렬 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
제6항에 있어서, 상기 한 쌍의 제2 소자는 모스 전계 효과 트랜지스터 및 바이폴라 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor : BJT)로 이루어진 것을 특징으로 하는 과전압 제어 리미터.
입력 전압을 수신하여 출력하는 안테나부;

상기 안테나부와 순방향으로 병렬 연결되어 상기 입력 전압을 수신하고, 상기 입력 전압에 대응하여 인증 정보를 생성하며, 생성된 인증 정보를 상기 안테나부에 제공하는 RFID 구동부; 및

상기 안테나부와 순방향으로 병렬 연결되고, 상기 입력 전압의 크기에 대응하여 턴-온되는 리미터를 포함하고,

상기 리미터는,

서로 직렬 연결되어 상기 안테나부로부터 수신된 상기 입력 전압의 크기에 대응하여 턴-온되는 다수의 제1 소자로 이루어진 제1 스위칭부, 및 상기 제1 스위칭부와 병렬 연결된 적어도 하나의 제2 스위칭부를 구비하는 제1 리미터부; 및

상기 제1 스위칭부에 연결되고, 제1 소자의 문턱 전압보다 낮은 문턱 전압을 갖는 적어도 하나의 리미트 다이오드를 구비하는 제2 리미터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제8항에 있어서,

상기 리미터의 구동 전압은 상기 RFID 구동부의 구동 전압보다 크고, 상기 리미터는 상기 안테나로부터 출력된 입력 전압이 상기 RFID 구동부의 구동 전압보다 클 때 턴-온되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제1항에 있어서,

상기 리미트 다이오드는 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky barrier Diode)인 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제8항에 있어서, 상기 리미트 다이오드는 상기 제1 스위칭부에 순방향으로 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제8항에 있어서, 상기 제2 리미터부는 다수의 리미트 다이오드를 포함하고,

상기 다수의 리미트 다이오드는 서로 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 RFID 태그.