CN1159237A - 电源稳压电路和带有电源稳压电路的数据载体 - Google Patents

电源稳压电路和带有电源稳压电路的数据载体 Download PDF

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Abstract

两个并联的稳压级，每一个包括一个晶体管(分别是T1和T2)。晶体管(T2)形成间接并联稳压级的一部分并直接对整流器作用。它能够占用相对大的电流并因此相对较慢。晶体管(T1)形成直接稳压级的部分并与保持电容并联操作。由于由晶体管(T2)提供的粗调只占用小的电流，因此具有很快的控制特性。由于晶体管(T2)提供的粗调，当HF信号被中断时，在天线端子(LA和LB)上的交变电压迅速消失。这意味着可以提高带暂停间隔调制的传输速率。静电放电还能由晶体管(T2)分路，因此，不需要附加的保护电路。

Description

电源稳压电路和带有电源 稳压电路的数据载体
本发明涉及电源稳压电路，供无接触、无源的感应数据载体所用，包括一个整流器、一个保持电容和一个并联地接到保持电容的直接并联稳压级；本发明还涉及一种具有一个天线和一个稳压电路的无接触、无源的感应数据载体。
用于在一个通常固定的数据写入/读出台和多个数据载体之间进行数据发送的数据发送系统是公知的。这种数据载体用作智能的移动数据载体，用于在该写入/读出台的近场内写入或读出数据。使用这种系统，在发送范围、数据发送的速度、集成化程度、存储容量和该数据载体的智能化水平等方面具有多样性，用于各种应用场合，例如存取控制、工业和商业物品的识别、防火和帐单的自动检测等等。在这一方面的另一个事例，是当车载数据载体通过收费站的写入/读出台时自动进行收费。
存在利用有源数据载体(具有自己的电源)的数据发送系统，但是也存在采用无源数据载体的数据发送系统，其载体通过对来自写入/读出台的RF信号的感应而被供电。经过适当的分频之后，RF信号的频率可被用作时钟信号，从而不必要发送自身的时钟信号。对于从写入/读出台到数据载体的数据发送，有可能将RF信号中断非常短暂的时间；随后根据中断的间隔而确定是发送＂0＂或＂1＂；这可以通过计算在两个中断之间的时钟脉冲的数目而由数据载体方便地确定。从数据载体到写入/读出台的发送可以利用该写入/读出台发送的RF信号的负载调制来实现。由于只利用单一的一个信号，因此可能将功率和时钟信号从写入/读出台发送的数据载体，并在两个方向上发送信息。这种系统已在奥地利专利395 224中公开。
传统的稳压电路包括整流器保持电容和并联到该保持电容的一个直流并联稳压级(例如以一个齐纳二极管的形式)，当此电路被用于对数据载体供电时，所遇到的问题是其要求相对长时间的RF信号的中断以便确保对由数据载体引起的中断的可靠的识别。如同本发明的内容所要讨论的那样，这种长时间的中断是必要的，因为事实上当RF信号被中断时，数据载体的供电是由保持电容专门供给的，结果，天线线圈不能以任何方式加载，从而因为谐振现象使其继续振荡一个延长的时间段。这种并联稳压级的另一个缺点是，当数据载体在相距非常短的距离馈送信息到写入/读出台时，该稳压级必须采用相当大的电流。所以，必然使得调节速度很低，从而使得稳压不能令人满意。
本发明的目的是避免上述的缺点，并提供一种数据载体，它能够检测RF信号的非常短的中断，从而能够提高从读出/写入台到数据载体的数据传送速度。本发明的另一个目的是提供一种能够供给更稳定的电压的一个稳压电路。而且，数据载体的可靠性得以增强，尤其是不受静电的影响。
根据本发明，这些目的是由在此提出的一种稳压电路实现的，其中附加提供了一个间接并联的稳压级，它与直接并联的稳压级解耦并具有比较高的电流负载能力，并因此具有比直接耦合的稳压级要慢的稳压过程。根据本发明，这些目的的实现还借助在此提出的一种数据载体，它带有上述构造的稳压电路。在天线端不用接附加的过压保护电路。
在根据本发明的数据载体或电源稳压电路的构造中，还提供有一个间接的稳压级，它与直接并联的稳压级解耦并直接对整流器起作用。该间接并联稳压级用作粗调，它占用大电流但结果上很慢，即稳压速度慢。由于这种间接稳压级已经提供了粗调，所以直接稳压级只需要占用很小的电流，因而具有相当高的稳压速度；从而获得很好的稳定电源电压。这种间接稳压级另外的优点，在于它能在RF信号的中断期内加载天线线圈，使得振荡被强烈地阻尼，因此能够可靠地检测到非常短的中断。这种间接稳压级的另一个优点是能够被构成来应付很大的电流，因为快速的调节过程是不要求的，甚至是不希望的，所以它能够方便地耗散掉静电。由于不需要其它的保护手段，该数据载体对于静电放电的耗散十分不敏感，即能够实现很完好的ESD(静电放电)保护。根据本发明的电路的一个特别的优点是适于完整的和表面使用效率特别的单片集成。
本发明将参考附图作描述，其中：
图1是根据本发明的数据载体的电路图；和
图2是在图1的数据载体电路中一些给定点的电压随时间的变化情况。
图1示出了稳压电源的电路图。一个线圈接到端点LA和LB。由该线圈接收的RF信号加到该稳压电路。稳压电路包括整流网络1(二极管D1-D6)，最好是由MOS晶体管实现并形成来自所加交流电压UL的两个相互解耦的整流电压Ulast和Uvers，还包括一个用于平滑滤波实际输出电压Uvers的保持电容和一个稳压电路3。稳压电路3包括两个并联的稳压器，其中每一个都各自的分别的晶体管驱动器T1和T2，以及带有基准电压4的稳压放大级。两个稳压器都按照并联调节原理操作，即一旦供电电压Uvers超过从基准电压得出的允许值就启动该驱动晶体管。当驱动晶体管被启动时，即从供电电路提取电流，以便将供电电压衰减到允许值。包括驱动级T1的第一稳压电路具有快速的稳压特征，以使其能够迅速地消除交流电压幅度中的变化。这样，与保持电容有关，即使在天线的交变电压UL(见图2)中有快速的幅度变化的条件下，仍然能够获得非常稳定的供电电压。可是，由于速度的原因，驱动晶体管T1必须小，因此功率也不大，导致在有大的能量被耦合进来的时候不能耗散大的电流。这一任务是通过包含驱动晶体管T2的第二稳压级执行的。由于晶体管T2的尺寸和它的高驱动功率，第二稳压器的稳压过程很慢。T2并不直接对供电电压Uvers起作用；它只是通过利用自身的二极管网络，减少负载电压Ulast上交流电压的幅度来间接地减小这一电压。由于第二稳压器的这一惰性，所以在能量暂停的时候，负载电压Ulast要受到较强的波动，且通常是完全中断(见图2)；而且，在能量暂停期间，天线的交变电压UL被强烈地衰落，导致在能量的暂停期间的UL的振荡的快速消失(见图2)，这就自行导致快速的暂停识别，并因此实现从写入/读出台到数据载体的高速数据传送。然而，在能量暂停期间的供电电压Uvers只有不显著的下降(见图2)。两个并联的稳压级的电压限定作用，对于输入到集成电路片上的天线接线端LA和LB上的电压UL还具有直接的限定效果。从而实现对于天线接线端很好的过压保护效果，从而不需要另外的保护电路。
所描述的稳压电路结合了用于无接触数据载体系统的若干个十分有用的特征，例如高的ESD保护、用于暂停调制的高的数据发送速率和适于完整的和表面使用效率特别的单片集成。

Claims (2)

1.供无接触、无源的感应数据载体所用的电源稳压电路，包括一个整流器、一个保持电容和一个并联地接到保持电容的直接并联稳压级，其特征在于，还提供了一个间接并联的稳压级(晶体管T2)，它与直接并联的稳压级(晶体管T1)解耦(二极管D3，D4和D5，D6)并具有比较高的电流负载能力，因此具有比直接耦合的稳压级(晶体管T1)要慢的稳压过程。
2.一种具有一个天线和一个稳压电路的无接触、无源的感应数据载体，其特征在于，其稳压电路的构造已在权利要求1中公开。
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