專利名稱：半導(dǎo)體集成電路器件和使用它的非接觸式ic卡以及便攜式信息終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于半導(dǎo)體集成電路器件的電源電路技術(shù)，尤其涉及接收電磁波生成電源的半導(dǎo)體集成電路器件和使用了該半導(dǎo)體集成電路器件的非接觸式IC卡以及便攜式信息終端。
背景技術(shù)：
不帶有電池等電源，從通過天線接收的電磁波生成電源來進(jìn)行動(dòng)作的非接觸式的IC卡、IC標(biāo)簽正被越來越廣泛地應(yīng)用于交通、金融等領(lǐng)域。非接觸式IC卡接收對(duì)來自讀寫器(詢問器)的電磁波進(jìn)行調(diào)制后發(fā)送的數(shù)據(jù)，進(jìn)而，對(duì)接收的電磁波進(jìn)行調(diào)制后將數(shù)據(jù)發(fā)送到讀寫器(詢問器)(例如，參照日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2001-274339號(hào)公報(bào)和日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2000-348152號(hào)公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
圖1表示了通過非接觸式IC卡所具有的天線接收以電磁波的形式從讀寫器供給的電力，從天線的兩個(gè)端子輸出的電流-電壓特性VL。圖1示出天線的兩端的電壓依賴于流到與天線端子連接的負(fù)載的電流而發(fā)生變化，與具有輸出電阻Ro的電壓源Vo等效的情況。此時(shí)，上述電流-電壓特性的斜率，是上述輸出電阻Ro。
圖2表示整流平滑電路B1和串聯(lián)穩(wěn)壓器B2以及負(fù)載調(diào)制電路B3。整流平滑電路B1，由整流電路和平滑電容構(gòu)成，對(duì)輸入到天線端子LA和LB的信號(hào)進(jìn)行整流和平滑處理，向連接點(diǎn)N1與接地端子間輸出輸出電壓V1。
串聯(lián)穩(wěn)壓器B2，使連接點(diǎn)N1與輸出端子VDD之間的電壓發(fā)生變化，使得即使負(fù)載發(fā)生變動(dòng)、電源電流出現(xiàn)變化，輸出端子VDD的電壓也是一定的。在這種情況下，在將連接點(diǎn)N1與輸出端子VDD之間置換為電阻時(shí)，電阻值由流到此處的電流和連接點(diǎn)N1與輸出端子VDD之間的電壓決定。即，串聯(lián)穩(wěn)壓器B2，可以換稱為是通過使與連接點(diǎn)N1和輸出端子VDD串聯(lián)連接的等效電阻發(fā)生變化，來控制輸出到輸出端子VDD的電壓，使其變成預(yù)定的電壓的電路。例如，在輸出端子VDD將要超過預(yù)定的電壓水平時(shí)，與連接點(diǎn)N1和輸出端子VDD串聯(lián)連接的等效電阻的電阻值變大，連接點(diǎn)N1與輸出端子VDD的電位差變大。由此，進(jìn)行負(fù)反饋動(dòng)作使得輸出電壓VDD降低，輸出端子VDD的電壓被保持為預(yù)定的電壓。
用于從IC卡向讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)的負(fù)載調(diào)制電路B3，連接在天線端子LA與接地端子之間。負(fù)載調(diào)制電路B3，由控制信號(hào)S1控制，接通負(fù)載調(diào)制電路B3時(shí)，流過輸出電流I1，斷開負(fù)載調(diào)制電路B3時(shí)，不流過輸出電流。即，負(fù)載調(diào)制電路B3由控制信號(hào)S1控制，使流到負(fù)載調(diào)制電路B3的電流I1發(fā)生電流變化ΔI1。
在圖2中，在接通負(fù)載調(diào)制電路B3時(shí)、與在斷開負(fù)載調(diào)制電路B3時(shí)流到天線端子LA的電流Iall的電流變化ΔIall1如式(1)這樣。
ΔIall1＝ΔI1…(1)該電流變化給返回到讀寫器的電磁波帶來變化，由此，讀寫器從非接觸式IC卡接收數(shù)據(jù)。
同樣地，當(dāng)在流到輸出端子VDD的電流I2中，發(fā)生了與發(fā)送數(shù)據(jù)無關(guān)的電流變化ΔI2時(shí)，流到天線端子的電流變化ΔIall2如式(2)這樣。
ΔIall2＝ΔI2…(2)此時(shí)，在電流變化ΔIall2變得比上述讀寫器進(jìn)行接收所需要的電流變化大時(shí)，讀寫器將其作為數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。但是，這與非接觸式IC卡發(fā)送的數(shù)據(jù)無關(guān)，因此，變成讀寫器側(cè)接收了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。因而，在讀寫器側(cè)作為通信錯(cuò)誤被處理。
這樣的電流變化ΔI2，例如通過與電源端子VDD連接的CPU所代表的控制電路等的動(dòng)作來產(chǎn)生。
如以上這樣，在應(yīng)用了串聯(lián)穩(wěn)壓器的情況下，存在以下這樣的問題，即由于錯(cuò)誤地接收由安裝在非接觸式IC卡側(cè)的電路的動(dòng)作而產(chǎn)生的電流變化，在讀寫器與非接觸式IC卡之間進(jìn)行不需要的通信，結(jié)果造成通信質(zhì)量的劣化。
圖3表示整流平滑電路B1、并聯(lián)穩(wěn)壓器B4以及負(fù)載調(diào)制電路B3。整流平滑電路B1由整流電路和平滑電容構(gòu)成，對(duì)輸入到天線端子LA和LB的信號(hào)進(jìn)行整流和平滑處理，向輸出端子VDD與接地端子之間輸出輸出電壓VDD。
并聯(lián)穩(wěn)壓器B4，通過使流到輸出端子VDD與接地端子之間的電流發(fā)生變化來進(jìn)行控制，使得輸出到輸出端子VDD的電壓，變成預(yù)定的電壓。例如，在輸出端子VDD將要超過預(yù)定的電壓水平時(shí)，流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流I3增加，與此相伴，流到天線端子LA的電流Iall增加。如圖1中所示的那樣，天線與具有輸出電阻Ro的電壓源等效，因此，伴隨著上述Iall的增加，天線端子LA的電位下降。由此，進(jìn)行負(fù)反饋動(dòng)作使得輸出電壓VDD下降，輸出端子VDD被保持在預(yù)定的電壓。
圖4表示發(fā)生了流到輸出端子VDD的電流I2的電流變化ΔI2時(shí)的各電流波形的一例。在圖4中，I2是流到輸出端子VDD的電流，I3是流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流，I4是流到輸出端子VDD的電流I2與流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流I3之和。
在流到輸出端子VDD的電流I2增大ΔI2時(shí)，進(jìn)行基于上述并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的負(fù)反饋動(dòng)作，結(jié)果是流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流I3減少ΔI2。反之，在流到輸出端子VDD的電流I2減少ΔI2時(shí)，通過同樣的負(fù)反饋動(dòng)作，流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流I3增加ΔI2。
由此，流到輸出端子VDD的電流I2的電流變化ΔI2與流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流I3的電流變化抵消，從而流到整流平滑電路B1的輸出端子的電流的沒有變化，結(jié)果是流到天線端子LA的電流Iall的也沒有變化。
整流平滑電路B1的輸入輸出間的內(nèi)部電阻、即端子LA與端子VDD之間的電阻一般非常低。因此，通過并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的動(dòng)作，整流平滑電路B1之前的輸入側(cè)的電流變化，受到與輸出側(cè)的電流變化同樣的控制。
即，即使在借助于控制信號(hào)S1負(fù)載調(diào)制電路B3產(chǎn)生的電流變化ΔI1中，電流變化ΔI1也與流到并聯(lián)穩(wěn)壓器B4的電流I3的電流變化抵消，流到天線端子LA的電流Iall的電流也沒有變化。
由此，在應(yīng)用了并聯(lián)穩(wěn)壓器的情況下，存在以下這樣的問題，即、即使負(fù)載調(diào)制電路B3發(fā)生電流變化I1，也由流到電壓控制電流源B6的電流I3所抵消，非接觸式IC卡整體的電流沒有變化。
本發(fā)明的目的在于，提供一種經(jīng)由天線進(jìn)行穩(wěn)定的發(fā)送的半導(dǎo)體集成電路器件和使用了該半導(dǎo)體集成電路器件的非接觸式IC卡以及便攜式信息終端。
如果對(duì)本申請(qǐng)中所公開的發(fā)明的有代表性的結(jié)構(gòu)的概要進(jìn)行簡(jiǎn)單的說明，則如以下這樣。即，一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于包括天線端子，與天線連接；電源電路，具有將從上述天線施加給上述天線端子的交流信號(hào)整流平滑而獲得直流電壓的整流平滑電路、使上述直流電壓穩(wěn)定的并聯(lián)穩(wěn)壓器和串聯(lián)穩(wěn)壓器；以及內(nèi)部電路，從上述電源電路供給上述直流電壓來進(jìn)行動(dòng)作，在向讀寫器發(fā)送時(shí)，上述串聯(lián)穩(wěn)壓器動(dòng)作，上述并聯(lián)穩(wěn)壓器停止，在向讀寫器發(fā)送時(shí)以外，上述并聯(lián)穩(wěn)壓器進(jìn)行動(dòng)作，上述串聯(lián)穩(wěn)壓器停止。


圖1是表示在接收了來自讀寫器的電磁波時(shí)的天線的電流-電壓特性的圖。
圖2是用于說明由整流平滑電路和串聯(lián)穩(wěn)壓器構(gòu)成的電源電路和負(fù)載調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是用于說明由整流平滑電路和并聯(lián)穩(wěn)壓器構(gòu)成的電源電路和負(fù)載調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示圖3的電源電路的動(dòng)作波形的一例的圖。
圖5是表示用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件和非接觸式IC卡的第1實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是用于說明第1實(shí)施例的非接觸式IC卡的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖7是用于說明第1實(shí)施例中安裝的電源電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖8是用于說明圖7的電源電路具有的串聯(lián)穩(wěn)壓器的電路圖。
圖9是用于說明圖7的電源電路具有的并聯(lián)穩(wěn)壓器的電路圖。
圖10是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施例中安裝的電源電路的電路圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的第3實(shí)施例中安裝的電源電路的電路圖。
圖12是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施例中安裝的電源電路的電路圖。
圖13是用于說明本發(fā)明的第5實(shí)施例的便攜式電話的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖所示的幾個(gè)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件和使用了該半導(dǎo)體集成電路器件的非接觸式IC卡以及便攜式信息終端進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。另外，圖5～圖13中的相同的標(biāo)號(hào)，表示相同或者近似的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施例1)圖5表示本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件和非接觸式IC卡的第1實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。在圖5中，ICC為非接觸式IC卡，IC和L1分別為安裝在IC卡ICC上的半導(dǎo)體集成電路器件和天線。半導(dǎo)體集成電路器件IC，包括電源電路B5、內(nèi)部電路B8、以及用于連接天線L1的天線端子LA和LB。
圖6表示IC卡ICC的結(jié)構(gòu)。IC卡ICC通過樹脂成型的印刷布線基板25形成卡的形式。接收來自外部的讀寫器35的電磁波的天線L1，由印刷布線基板25的布線所形成的螺旋形線圈26構(gòu)成。半導(dǎo)體集成電路器件IC由1個(gè)IC芯片27構(gòu)成，安裝在印刷布線基板25上。作為天線L1的線圈26與IC芯片27連接。
本發(fā)明典型地應(yīng)用于在卡的表面不具有用于與外部進(jìn)行輸入輸出的端子的非接觸式IC卡。顯然，也可以應(yīng)用于具有用于與非接觸接口進(jìn)行輸入輸出的端子的雙模式(dual type)IC卡。圖6的半導(dǎo)體集成電路器件IC，沒有特殊的限制，通過公知的半導(dǎo)體集成電路器件的制造技術(shù)，形成在單晶硅等這樣的1個(gè)半導(dǎo)體基板上，構(gòu)成IC芯片27。
接收了來自讀寫器35的電磁波的天線L1，向天線端子LA和LB輸出高頻的交流信號(hào)。交流信號(hào)部分地根據(jù)信息信號(hào)(數(shù)據(jù))來調(diào)制。
在圖5中，電源電路B5由整流平滑電路B1、并聯(lián)穩(wěn)壓器B6、以及串聯(lián)穩(wěn)壓器B7構(gòu)成。整流平滑電路B1對(duì)天線L1接收的交流信號(hào)進(jìn)行整流和平滑處理。并聯(lián)穩(wěn)壓器B6進(jìn)行控制，使得整流平滑電路B1的輸出電壓不會(huì)大于或等于預(yù)定的電壓水平，串聯(lián)穩(wěn)壓器B7使輸出端子VDD穩(wěn)壓。并聯(lián)穩(wěn)壓器B6和串聯(lián)穩(wěn)壓器B7，根據(jù)從控制部B11輸入的控制信號(hào)S2和S3，控制上述電壓控制動(dòng)作。
電源電路B5的輸出電源電壓VDD，作為內(nèi)部電路B8的動(dòng)作電源電壓被提供給內(nèi)部電路B8。內(nèi)部電路B8由接收部B9、發(fā)送部B10、控制部B11、以及存儲(chǔ)器B12構(gòu)成。接收部B9，對(duì)由IC卡IC所具有的天線L1接收的根據(jù)信息信號(hào)進(jìn)行了調(diào)制的交流信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，將所獲得的數(shù)字信息信號(hào)提供給控制部B11。進(jìn)而，接收部B9還具有生成時(shí)鐘信號(hào)的功能。發(fā)送部B10，接收控制部B11生成的數(shù)字信息信號(hào)，根據(jù)該信息信號(hào)對(duì)天線L1接收到的交流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。在圖5中沒有示出，在發(fā)送部B10的輸出側(cè)配置進(jìn)行上述調(diào)制的負(fù)載調(diào)制電路。讀寫器35，接收來自天線L1的電磁波的反射通過上述調(diào)制而發(fā)生變化的情況，并且接收來自控制部B11的信息信號(hào)。
另外，將IC卡ICC與讀寫器35之間進(jìn)行的發(fā)送和接收，劃分為接收來自讀寫器35的已經(jīng)被調(diào)制的電磁波并接收數(shù)據(jù)的接收時(shí)、進(jìn)行接收無調(diào)制的電磁波并生成數(shù)據(jù)等的內(nèi)部處理的內(nèi)部處理時(shí)、以及將所生成的數(shù)據(jù)發(fā)送到讀寫器35的發(fā)送時(shí)。在本說明書中，將接收時(shí)和內(nèi)部處理時(shí)總稱為“發(fā)送時(shí)以外”。
圖7表示電源電路B8的基本電路結(jié)構(gòu)。在圖7中，整流平滑電路B 1與天線端子LA和LB連接，并聯(lián)穩(wěn)壓器B6與連接在整流平滑電路B1的輸出端子上的連接點(diǎn)N2連接，串聯(lián)穩(wěn)壓器B7連接在連接點(diǎn)N2與輸出電壓端子VDD之間。進(jìn)而，在圖7中，負(fù)載調(diào)制電路B3連接在天線端子LA與接地之間。
整流平滑電路B1，由整流電路和平滑電容構(gòu)成，對(duì)輸入到天線端子LA和LB的交流信號(hào)進(jìn)行整流和平滑處理，在連接點(diǎn)N2與接地端子之間獲得輸出電壓V2。
并聯(lián)穩(wěn)壓器B6，被控制信號(hào)S2控制是否可以進(jìn)行穩(wěn)壓動(dòng)作。并聯(lián)穩(wěn)壓器B6，在發(fā)送時(shí)以外可以進(jìn)行動(dòng)作，在這種情況下，通過使流到連接點(diǎn)N2與接地端子的電流發(fā)生變化，控制輸出電壓V2，使得輸出到連接點(diǎn)N2的電壓水平不會(huì)大于或等于預(yù)定的電壓，并聯(lián)穩(wěn)壓器B6，在發(fā)送時(shí)不可以進(jìn)行動(dòng)作，在這種情況下，停止上述穩(wěn)壓動(dòng)作。
串聯(lián)穩(wěn)壓器B7，被控制信號(hào)S3控制是否可以進(jìn)行穩(wěn)壓動(dòng)作。在發(fā)送時(shí)可以進(jìn)行動(dòng)作，在這種情況下，通過使與連接點(diǎn)N2和輸出端子VDD串聯(lián)連接的電阻發(fā)生變化而進(jìn)行控制，使得輸出到輸出端子VDD的電壓水平不會(huì)大于或等于預(yù)定的電壓，串聯(lián)穩(wěn)壓器B7，在發(fā)送時(shí)以外不可以進(jìn)行動(dòng)作，在這種情況下，停止上述穩(wěn)壓動(dòng)作。
在圖7中，在通過負(fù)載調(diào)制電路B3的接通、斷開向讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過禁止并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作、允許串聯(lián)穩(wěn)壓器B7的動(dòng)作，防止由負(fù)載調(diào)制電路B3造成的電流變化的抵消。反之，在不進(jìn)行基于負(fù)載調(diào)制電路B3的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，即停止了負(fù)載調(diào)制電路B3的接通斷開動(dòng)作的情況下，可以通過允許并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作，防止將IC卡IC內(nèi)的電流變化傳遞給讀寫器。此時(shí)，是否可以進(jìn)行串聯(lián)穩(wěn)壓器B7的動(dòng)作，通過電路結(jié)構(gòu)、串聯(lián)穩(wěn)壓器的檢測(cè)電壓水平、并聯(lián)穩(wěn)壓器的檢測(cè)電壓水平等來決定即可。
通過以上的動(dòng)作，就能夠利用容易地將IC卡內(nèi)的電流變化向讀寫器傳遞的串聯(lián)穩(wěn)壓器的電流變化傳遞特性的優(yōu)點(diǎn)、以及抵消IC卡內(nèi)的電流變化的并聯(lián)穩(wěn)壓器的電流變化傳遞特性的優(yōu)點(diǎn)。
圖8表示串聯(lián)穩(wěn)壓器B7的一例。串聯(lián)穩(wěn)壓器B7，由形成對(duì)應(yīng)于電源電壓VDD的電壓水平的變化的檢測(cè)電壓的電壓檢測(cè)電路B13、按照電壓檢測(cè)電路B13的檢測(cè)電壓使輸入端子IN1與輸出電子OUT1之間的等效的電阻成分發(fā)生變化的MOS晶體管M1、以及開關(guān)電路B21構(gòu)成。電壓檢測(cè)電路B13，由以下的電路構(gòu)成。在構(gòu)成電源端子VDD的輸出端子OUT1與接地端子之間設(shè)置有分壓電阻R2和R3。在這些分壓電阻R2和R3的連接點(diǎn)獲得的分壓電壓，被提供給運(yùn)算放大電路A1的非反相輸入(+)。在運(yùn)算放大電路A1的反相輸入端子(-)與接地端子之間設(shè)置有基準(zhǔn)電壓源Vref。對(duì)應(yīng)于分壓電壓與基準(zhǔn)電壓源Vref的差的運(yùn)算放大電路A1的輸出電壓，經(jīng)由開關(guān)電路21被施加給MOS晶體管M1的柵極，使MOS晶體管M1的等效電阻成分發(fā)生變化。開關(guān)電路21，由控制信號(hào)S3控制，在允許串聯(lián)穩(wěn)壓器B7動(dòng)作時(shí)，將MOS晶體管M1的柵極與運(yùn)算放大器電路A1連接，在不允許時(shí)，即在停止穩(wěn)壓動(dòng)作時(shí)，將MOS晶體管M1的柵極接地。柵極接地后的MOS晶體管M1成為近乎短路狀態(tài)，變成低電阻。另外，為了停止穩(wěn)壓動(dòng)作，也可以對(duì)上述柵極施加固定的電壓。
圖9表示并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的一例。由形成對(duì)應(yīng)于輸出端子OUT2的電壓水平的變化的檢測(cè)電壓的電壓檢測(cè)電路B13、按照電壓檢測(cè)電路B13的檢測(cè)電壓流過電流的電壓控制電流源B14、以及開關(guān)電路B22構(gòu)成。電壓檢測(cè)電路B13，與上述圖8中的相同，因此省略對(duì)其的說明。電壓控制電流源B14，簡(jiǎn)單地由MOS晶體管M2構(gòu)成。對(duì)應(yīng)于分壓電壓與基準(zhǔn)電壓源Vref的差的運(yùn)算放大電路A1的輸出電壓，經(jīng)由開關(guān)電路22被施加給MOS晶體管M2的柵極。MOS晶體管M2，根據(jù)運(yùn)算放大電路A1的輸出電壓使流到自身的電流發(fā)生變化。開關(guān)電路22，由控制信號(hào)S2控制，在允許串聯(lián)穩(wěn)壓器B7動(dòng)作時(shí)，將MOS晶體管M2的柵極與運(yùn)算放大電路A1連接，在不允許時(shí)，即在停止穩(wěn)壓動(dòng)作時(shí)，將MOS晶體管M2的柵極接地。柵極接地后的MOS晶體管M2變成截至狀態(tài)，不流過電流。為了停止穩(wěn)壓動(dòng)作，也可以向上述柵極施加固定的電壓。
以上，根據(jù)本實(shí)施例，通過在負(fù)載調(diào)制電路B3進(jìn)行動(dòng)作的發(fā)送時(shí)，使并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作停止，便能夠在從非接觸式IC卡至讀寫器的通信中，進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)發(fā)送。
作為并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的變形例，更簡(jiǎn)單地可以用齊納二極管來代替。在這種情況下，不連接電壓檢測(cè)電路B13，整流電壓由齊納二極管具有的齊納電壓限制。是否允許齊納二極管動(dòng)作，通過與齊納二極管串聯(lián)連接的開關(guān)的接通、斷開來進(jìn)行控制。
此外，在上述說明中，是在IC卡ICC的印刷布線基板25上形成天線L1，也可以將天線做成更小的線圈，將其形成在作為半導(dǎo)體集成電路器件而構(gòu)成的IC芯片上。這樣形成有天線的IC芯片作為IC標(biāo)簽(tag)發(fā)揮作用。
進(jìn)而，雖然在上述說明中，天線都是線圈狀的，但也可以與此不同，構(gòu)成如以下這樣的電子裝置，即天線是例如形成在小紙片等上的薄且細(xì)長(zhǎng)的帶狀金屬圖形，在天線上連接半導(dǎo)體集成電路器件IC的天線端子LA、LB，由此而形成響應(yīng)器的電子裝置。
(實(shí)施例2)圖10表示在圖7的電源電路中用1個(gè)晶體管進(jìn)行整流和串聯(lián)穩(wěn)壓器的電壓控制的第2實(shí)施例。在圖10中，包括用于與IC卡ICC具有的天線連接的天線端子LA和LB，由MOS晶體管M3、M4、M5、M6、M7、M8；電阻R4、R5；平滑用的電容C1；以及串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15，構(gòu)成上述日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2001-274339號(hào)公報(bào)所公開的電源電路。在本實(shí)施例的電源電路中，在上述的基礎(chǔ)之上還連接有并聯(lián)穩(wěn)壓器B6。在天線端子LA的交流電壓為正時(shí)，MOS晶體管M8導(dǎo)通，MOS晶體管M7截止，MOS晶體管M3被施加交流電壓的正電壓部分，天線端子LB接地。天線端子LA的交流電壓為負(fù)時(shí)，MOS晶體管M7導(dǎo)通，MOS晶體管M8截止，MOS晶體管M5被施加交流電壓的正電壓部分，天線端子LA接地。MOS晶體管M3和M5中，電流分別從天線端子LA和LB僅向電源端子VDD這一個(gè)方向流動(dòng)，并且，該電流由施加在各自柵極的電壓控制。即，兩個(gè)晶體管進(jìn)行整流和串聯(lián)穩(wěn)壓器的電壓控制這兩個(gè)動(dòng)作。
串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15，由電壓檢測(cè)電路B13、電壓控制電流源B14、以及開關(guān)電路B21構(gòu)成，由控制信號(hào)S3控制是否可以進(jìn)行動(dòng)作?？刂齐娏麟娐稡15的輸出電流，分別經(jīng)由MOS晶體管M4和M6，流到電阻R4、R5，分別生成施加給MOS晶體管M3和M5的柵極的控制電壓。
并聯(lián)穩(wěn)壓器B6，由電壓檢測(cè)電路B13、電壓控制電流源B14、以及開關(guān)電路22構(gòu)成，由控制信號(hào)S2控制是否可以進(jìn)行動(dòng)作。
而且，在天線端子LB與接地端子之間，連接由控制信號(hào)S1控制的負(fù)載調(diào)制電路B3。
在允許串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15的動(dòng)作、禁止并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作的發(fā)送時(shí)的情況下，在計(jì)算由流到負(fù)載調(diào)制電路B3的電流I1的電流變化ΔI1所造成的流到天線端子LA的電流Iall的電流變化ΔIall3時(shí)，如式(1)這樣。其中，設(shè)定電阻R4與R5的電阻值相等。
ΔIall3＝ΔI1×R4/(R4+Ro)…(1)此外，在禁止串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15的動(dòng)作，允許并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作的發(fā)送時(shí)以外的情況下，在計(jì)算由流到輸出端子VDD的電流I2的電流變化ΔI2所造成的流到天線端子的電流變化ΔIall4時(shí)，如式(2)這樣。
ΔIall4＝0…(2)在圖10中，在通過負(fù)載調(diào)制電路B3的接通、斷開向讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過禁止并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作、允許串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15的動(dòng)作，防止由負(fù)載調(diào)制電路B3造成的電流變化的抵消。反之，在不進(jìn)行基于負(fù)載調(diào)制電路B3的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，可以通過允許并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的動(dòng)作、禁止串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15的動(dòng)作，防止將IC卡內(nèi)的電流變化傳遞給讀寫器。
這樣，不需要分離整流平滑電路和串聯(lián)穩(wěn)壓器，就可以將本發(fā)明應(yīng)用于具有作為上述日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_2001-274339號(hào)公報(bào)所記載的串聯(lián)穩(wěn)壓器的功能的整流平滑電路。
(實(shí)施例3)圖11表示在圖10的電源電路中，并聯(lián)穩(wěn)壓器與串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路共用電壓檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)的第3實(shí)施例。
在圖11中，穩(wěn)壓方式控制電路B16，具有作為圖10中的串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15的功能、和作為圖10中的并聯(lián)穩(wěn)壓器B6的功能。在穩(wěn)壓方式控制電路B16中，共用包含在圖10的串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15中的電壓檢測(cè)電路B13、和包含在圖10的并聯(lián)穩(wěn)壓器B6中的電壓檢測(cè)電路B13。而且，在穩(wěn)壓方式控制電路B16中，共用包含在圖10的串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15中的電壓控制電流源B14、和包含在圖10的并聯(lián)穩(wěn)壓器B6中的電壓控制電流源B14，并用MOS晶體管M9來置換。
MOS晶體管M10由控制信號(hào)S2控制導(dǎo)通、截止，作為開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作。MOS晶體管M11由控制信號(hào)S3控制導(dǎo)通、截止，作為開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作。因此，在MOS晶體管M10導(dǎo)通，MOS晶體管M11截止時(shí)(發(fā)送時(shí)以外)，流到MOS晶體管M9的電流，流到電源端子VDD，進(jìn)行并聯(lián)穩(wěn)壓器的動(dòng)作。反之，在MOS晶體管M10截止，MOS晶體管M11導(dǎo)通時(shí)(發(fā)送時(shí))，流到MOS晶體管M9的電流，流到電阻R4和R5，進(jìn)行串聯(lián)穩(wěn)壓器的動(dòng)作。由此，能夠簡(jiǎn)化電路，并實(shí)現(xiàn)與圖10同樣的功能。
(實(shí)施例4)圖12表示在圖10的電源電路中，并聯(lián)穩(wěn)壓器與串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路共用電壓檢測(cè)電路的第4實(shí)施例。
與圖11同樣地，在圖12中，穩(wěn)壓方式控制電路B16，也具有作為圖10中的串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15的功能、和作為圖10中的并聯(lián)穩(wěn)壓器B7的功能。在穩(wěn)壓方式控制電路B16中，共用包含在圖10的串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15中的電壓檢測(cè)電路B13、和包含在圖10的并聯(lián)穩(wěn)壓器B6中的電壓檢測(cè)電路B13。
而且，穩(wěn)壓方式控制電路B16，包括作為包含在圖10的串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路B15中的電壓控制電流源B14進(jìn)行動(dòng)作的MOS晶體管M13、和作為包含在圖10的并聯(lián)穩(wěn)壓器B7中的電壓控制電流源B14進(jìn)行動(dòng)作的MOS晶體管M12，還包括選擇將電壓檢測(cè)電路B13的檢測(cè)電壓提供給MOS晶體管M12和MOS晶體管M13中哪一個(gè)的選擇電路B17。
選擇電路B17，根據(jù)施加的控制信號(hào)S2，在允許并聯(lián)穩(wěn)壓器B7動(dòng)作時(shí)(發(fā)送時(shí)以外)，將運(yùn)算放大電路A1的輸出電壓提供給MOS晶體管M12的柵極，在不允許并聯(lián)穩(wěn)壓器B7動(dòng)作時(shí)(發(fā)送時(shí))，將MOS晶體管M12的柵極接地連接。并且，選擇電路B17，根據(jù)所施加的控制信號(hào)S3，在允許串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路系統(tǒng)的MOS晶體管M13動(dòng)作時(shí)(發(fā)送時(shí))，將運(yùn)算放大電路A1的輸出電壓提供給MOS晶體管M13的柵極，在不允許MOS晶體管M13動(dòng)作時(shí)(發(fā)送時(shí)以外)，將MOS晶體管M13的柵極接地連接。這樣，選擇電路B17使MOS晶體管M12和M13中任一者進(jìn)行動(dòng)作。
因此，穩(wěn)壓方式控制電路B16，在選擇電路17向MOS晶體管M12提供了電壓檢測(cè)電路B13的檢測(cè)電壓時(shí)，作為并聯(lián)穩(wěn)壓器進(jìn)行動(dòng)作；在選擇電路B17向MOS晶體管B13提供了電壓檢測(cè)電路B13的檢測(cè)電壓時(shí)，作為串聯(lián)穩(wěn)壓器控制電路進(jìn)行動(dòng)作。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)與圖10同樣的功能。
在圖11中，MOS晶體管M9、M10、M11需要流過大的電流，因此需要使MOS晶體管的柵極寬度變大，在芯片上的使用面積大。但是，在圖12中，需要流過大的電流的是MOS晶體管M12和M13。因而，與圖11的情況相比，能夠使在芯片上的使用面積變小。
(實(shí)施例5)圖13表示內(nèi)置了實(shí)施例1～實(shí)施例4的非接觸式IC卡中的任一者的本發(fā)明的便攜式信息終端的第5實(shí)施例。在圖13中，31是作為便攜式信息終端的便攜式電話，32是便攜式電話30的折疊式殼體，33是設(shè)置于殼體32的主體的內(nèi)側(cè)表面的輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置，34是在配置于殼體32的內(nèi)部輸入裝置33的背面?zhèn)鹊姆墙佑|式IC卡。在圖13中沒有進(jìn)行圖示，在殼體32的蓋的內(nèi)側(cè)表面配置有顯示裝置。而且，在殼體32的蓋的內(nèi)部設(shè)置有用于通過聲音或者數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的發(fā)送接收電路和數(shù)據(jù)處理電路。輸入到數(shù)據(jù)處理電路的數(shù)據(jù)顯示在上述顯示裝置上。
IC卡34，具有輸出數(shù)據(jù)的端子和輸入電源電壓的端子，經(jīng)由這些端子與數(shù)據(jù)處理電路連接。IC卡34的內(nèi)部電路的數(shù)據(jù)，通過輸入裝置33的操作顯示在上述顯示裝置上。
此外，當(dāng)IC卡34放置在讀寫器35的附近時(shí)，與是否接通了便攜式電話31的電源無關(guān)地，與讀寫器35之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。另外，IC卡34也可以以可拆裝的方式內(nèi)置在便攜式電話31內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)施例，即使不經(jīng)由讀寫器，也能夠獲知IC卡34擁有的數(shù)據(jù)。能夠提高IC卡34的方便性。
另外，雖然在本實(shí)施例中，IC卡34內(nèi)置于便攜式電話31中，但也可以內(nèi)置于所有掌中式個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本式個(gè)人計(jì)算機(jī)等其他便攜式信息終端。
以上，根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明者實(shí)施的發(fā)明進(jìn)行了具體說明，顯然本申請(qǐng)發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離其中心思想的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種各樣的變更。例如，控制是否可以進(jìn)行并聯(lián)穩(wěn)壓器的動(dòng)作的控制信號(hào)、和控制是否可以進(jìn)行串聯(lián)穩(wěn)壓器的動(dòng)作的控制信號(hào)，也可以通過1個(gè)控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。
而且，在圖5的非接觸式IC卡中，也可以由多個(gè)半導(dǎo)體集成電路器件來構(gòu)成電源電路、接收部、發(fā)送部、控制部、以及存儲(chǔ)器。本發(fā)明可以廣泛地應(yīng)用于將交流電壓整流和平滑生成內(nèi)部電源電壓的半導(dǎo)體集成電路器件和非接觸式IC卡。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式，在包括串聯(lián)穩(wěn)壓器和并聯(lián)穩(wěn)壓器的電源電路中，在發(fā)送時(shí)并聯(lián)穩(wěn)壓器的動(dòng)作停止，因此，能夠從非接觸式IC卡向讀寫器發(fā)送穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
本申請(qǐng)發(fā)明適用于IC卡等，可以廣泛地應(yīng)用于交通、金融、運(yùn)輸、商業(yè)等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于包括天線端子，與天線連接；電源電路，具有將從上述天線施加給上述天線端子的交流信號(hào)整流平滑獲得直流電壓的整流平滑電路、使上述直流電壓穩(wěn)定的并聯(lián)穩(wěn)壓器和串聯(lián)穩(wěn)壓器；以及內(nèi)部電路，從上述電源電路供給上述直流電壓來進(jìn)行動(dòng)作，在向讀寫器發(fā)送時(shí)，上述串聯(lián)穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓動(dòng)作，上述并聯(lián)穩(wěn)壓器停止穩(wěn)壓動(dòng)作，在向上述讀寫器發(fā)送時(shí)以外，上述并聯(lián)穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓動(dòng)作，上述串聯(lián)穩(wěn)壓器停止穩(wěn)壓動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于還包括與上述天線端子連接的負(fù)載調(diào)制電路，根據(jù)流過上述負(fù)載調(diào)制電路的電流的有無，進(jìn)行向上述讀寫器的發(fā)送。
3.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于包括天線端子，與天線連接；電源電路，具有將從上述天線施加給上述天線端子的交流信號(hào)整流平滑獲得直流電壓的整流平滑電路、和使上述直流電壓穩(wěn)定的穩(wěn)壓器；以及內(nèi)部電路，由上述電源電路供給上述直流電壓來進(jìn)行動(dòng)作，上述穩(wěn)壓器，在向讀寫器發(fā)送時(shí)作為串聯(lián)穩(wěn)壓器進(jìn)行動(dòng)作，在向上述讀寫器發(fā)送時(shí)以外作為并聯(lián)穩(wěn)壓器進(jìn)行動(dòng)作。
4.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于包括2端子的天線端子，用于輸入來自天線的交流信號(hào)；整流平滑電路，將輸入到上述天線端子的交流信號(hào)整流平滑輸出電源電壓；穩(wěn)壓器，使上述電源電壓的電壓穩(wěn)定，向電源端子輸出穩(wěn)定的電源電壓；以及內(nèi)部電路，包括連接在上述天線端子的一個(gè)端子與接地端子之間的負(fù)載調(diào)制電路，上述穩(wěn)壓器，在上述負(fù)載調(diào)制電路正在動(dòng)作時(shí)，控制上述整流平滑電路與上述電源端子之間的電壓；在上述負(fù)載調(diào)制電路停止動(dòng)作時(shí)，控制流過上述電源端子與接地端子之間的電流。
5.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于包括2端子的天線端子，用于輸入來自天線的交流信號(hào)；電源電路，將輸入到上述天線端子的交流信號(hào)整流平滑輸出電源電壓，進(jìn)而使上述電源電壓的電壓穩(wěn)定，向電源端子輸出穩(wěn)定的電源電壓；以及內(nèi)部電路，包括生成控制上述電源電路的穩(wěn)壓動(dòng)作的控制信號(hào)的控制電路，上述電源電路，在向讀寫器發(fā)送時(shí)，被上述控制信號(hào)控制，使上述整流平滑電路與上述電源端子之間的電壓發(fā)生變化；在向讀寫器發(fā)送時(shí)以外，被上述控制信號(hào)控制，使流過上述電源端子與接地端子之間的電流發(fā)生變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或者5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于上述天線由線圈構(gòu)成，還包括由上述線圈構(gòu)成的上述天線。
7.一種IC卡，其特征在于包括構(gòu)成天線的線圈；和與由上述線圈構(gòu)成的上述天線連接的權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體集成電路器件。
8.一種便攜式信息終端，其特征在于包括處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理電路；顯示上述數(shù)據(jù)處理電路輸入輸出的數(shù)據(jù)的顯示裝置；用于向上述數(shù)據(jù)處理電路輸入數(shù)據(jù)的輸入裝置；以及權(quán)利要求7所述的IC卡，上述顯示裝置與上述1C卡電連接，上述IC卡具有的數(shù)據(jù)顯示在上述顯示裝置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜式信息終端，其特征在于還包括用于使用聲音或者數(shù)據(jù)進(jìn)行通信的發(fā)送接收電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的便攜式信息終端，其特征在于上述便攜式信息終端為便攜式電話。
全文摘要
本發(fā)明提供一種經(jīng)由天線進(jìn)行穩(wěn)定的發(fā)送的半導(dǎo)體集成電路器件和使用它的非接觸式IC卡以及便攜式信息終端。半導(dǎo)體集成電路器件，包括天線端子(LA)、(LB)，天線(L1)連接；電源電路(B5)，具有將從天線施加給天線端子的交流信號(hào)整流平滑獲得直流電壓的整流平滑電路(B1)、使直流電壓穩(wěn)定的并聯(lián)穩(wěn)壓器(B6)和串聯(lián)穩(wěn)壓器(B7)；內(nèi)部電路(B8)，從電源電路供給直流電壓來進(jìn)行動(dòng)作。在向讀寫器發(fā)送時(shí)，串聯(lián)穩(wěn)壓器動(dòng)作，并聯(lián)穩(wěn)壓器停止；在向讀寫器發(fā)送時(shí)以外，并聯(lián)穩(wěn)壓器動(dòng)作，串聯(lián)穩(wěn)壓器停止。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1886879SQ20048003527
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者渡邊一希, 松下一浩, 洼田勝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技