CN201174659Y - 双界面智能卡电源管理电路 - Google Patents
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Abstract
双界面智能卡电源管理电路，涉及双界面智能卡通讯技术领域。本实用新型电源管理电路包括：分别用于对射频整流电源VDD_RF，接触输入电源VCC和内部电源VDD进行采样的三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3；分别用于对采样单元SAM1和SAM3的采样信号及采样单元SAM2和SAM3的采样信号进行比较放大的两个比较器单元COMP1和COMP2；对应于射频整流电源VDD_RF的MOS管MP1和对应于接触输入电源VCC的MOS管MP2。同现有技术相比，本实用新型可以保证双界面智能卡在接触/非接触各自单独工作模式以及接触/非接触两种模式同时上电时，都可以高效、可靠地得到内部电源VDD。
Description
技术领域
本实用新型涉及双界面智能卡通讯技术领域，特别是双界面智能卡在接触/非接触各自单独工作模式以及接触/非接触两种模式同时上电的电源管理电路。
背景技术
电源管理是实现接触/非接触双界面智能卡的关键技术之一。一个比较理想的双界面智能卡电源管理电路，需要满足以下条件：
1)在非接触单独工作模式时，关断接触输入电源VCC与内部电路的连接，使接触输入电源VCC处于悬空状态，避免由接触输入电源VCC引入不必要的漏电；同时，需要将射频整流电源VDD_RF以尽可能小的损耗传递到内部电路作为内部电路的直流电源。
2)在接触单独工作模式时，关断射频整流电源VDD_RF与内部电路的连接，避免由射频整流电源VDD_RF的钳位单元引入大的漏电流；同时，需要将接触输入电源VCC以尽可能小的损耗传递到内部电路作为直流电源。
3)在接触/非接触两种模式同时上电时，可以稳定、可靠地为内部电路提供直流电源，同时避免射频整流电源VDD_RF和接触输入电源VCC相互充放电。
现有技术中，未见报道有完全满足上述条件的电路，无法在接触/非接触各自单独工作模式下及接触/非接触两种模式同时上电的情况下都能实现直流电源的基本无电压损耗传递。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种双界面智能卡电源管理电路。它可以保证双界面智能卡在接触/非接触各自单独工作模式以及接触/非接触两种模式同时上电时，都可以高效、可靠地得到内部电源VDD。
为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现：
双界面智能卡电源管理电路，其结构特点是，该电路包括：
分别用于对射频整流电源VDD_RF，接触输入电源VCC和内部电源VDD进行采样的三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3；
分别用于对采样单元SAM1和SAM3的采样信号及采样单元SAM2和SAM3的采样信号进行比较放大的两个比较器单元COMP1和COMP2；
对应于射频整流电源VDD_RF的MOS管MP1和对应于接触输入电源VCC的MOS管MP2。
在上述双界面智能卡电源管理电路中，所述三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3采用完全相同的电路，其具体结构可以采用电阻分压式、电容分压式、MOS管分压式或者电阻和MOS管分压式电路的任一种。
在上述双界面智能卡电源管理电路中，所述比较器单元COMP1和比较器单元COMP2的输出分别用于控制MOS管MP1的栅极和MOS管MP2的栅极，MOS管MP1和MOS管MP2的衬底与内部电源VDD连接。
在上述双界面智能卡电源管理电路中，所述比较器单元COMP1和COMP2采用内部电源VDD作为电源。
本实用新型由于采用上述结构，无论在接触/非接触各自单独工作模式下，还是接触/非接触两种模式同时上电的情况下，都实现了直流电源的基本无电压损耗传递。这对优化非接触工作模式的工作距离有很大的现实意义，同时也利于接触工作模式输入电源范围的拓展。在所有工作模式下，本实用新型都避免了不必要的漏电，避免了射频整流电源VDD_RF和接触输入电源VCC的相互充放电。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图；
图2为本实用新型中采样单元采用电阻分压式的电路结构图；
图3为本实用新型中采样单元采用电容分压式的电路结构图；
图4为本实用新型中采样单元采用MOS管分压式的电路结构图；
图5为本实用新型中采样单元采用电阻和MOS管分压式的电路结构图；
图6为本实用新型的应用原理图。
具体实施方式
参看图1至图5，本实用新型电源管理电路包括：分别用于对射频整流电源VDD_RF，接触输入电源VCC和内部电源VDD进行采样的三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3；分别用于对采样单元SAM1和SAM3的采样信号及采样单元SAM2和SAM3的采样信号进行比较放大的两个比较器单元COMP1和COMP2；对应于射频整流电源VDD_RF的MOS管MP1和对应于接触输入电源VCC的MOS管MP2。三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3采用完全相同的电路，其具体结构可以采用电阻分压式、电容分压式、MOS管分压式或者电阻和MOS管分压式电路的任一种。比较器单元COMP1和比较器单元COMP2的输出分别用于控制MOS管MP1的栅极和MOS管MP2的栅极，MOS管MP1和MOS管MP2的衬底与内部电源VDD连接。比较器单元COMP1和COMP2采用内部电源VDD作为电源。
本实用新型工作在非接触单独工作模式时，为整个电路提供直流电源的射频整流电源VDD_RF必然大于内部电源VDD。由于采样单元SAM1和SAM2采用完全相同的电路结构，在正比例采样的情况下，射频整流采样电压VRF_SAM和内部电源采样电压VDD_SAM，必然有VRF_SAM＞VDD_SAM。于是MOS管MP1导通，射频整流电源VDD_RF和VDD直接连接。只要MOS管MP1的宽长比(W/L)足够大，导通电阻足够小，就可以保证VDD与VDD_RF的电位差很小，从而基本实现射频整流电源的无电压损耗传递。同时，由于没有外加接触输入电源，必然有VDD＞VCC，采样单元SAM2和SAM3也采用完全相同的电路结构，内部电源采样电压VDD_SAM和接触输入采样电压VCC_SAM有VDD_SAM＞VCC_SAM，于是MOS管MP2关断，接触输入电源端口VCC处于悬空状态。此时，即使VCC对地短路，也不会对内部电源VDD引入电流损耗。
本实用新型工作在接触单独工作模式的情况与非接触单独工作模式的情况很类似，比较器单元COMP2控制MOS管MP2导通，由接触输入电源VCC提供内部电源VDD。只要MP2的导通电阻足够小，可以保证VDD与VCC的电位差很小，基本实现接触输入电源的无电压损耗传递。同时，比较器单元COMP1控制MOS管MP1关断，射频整流电源VDD_RF与内部电源VDD的连接被切断，射频整流电源的钳位单元不会对内部电源VDD造成电流损耗。
本实用新型工作在接触/非接触两种模式同时上电时，如果射频整流电源VDD_RF大于接触输入电源VCC，则比较器单元COMP1控制MOS管MP1导通。内部电源VDD由VDD_RF提供，可以有VDD≈VDD_RF＞VCC。因此MOS管MP2关断，不会形成VDD到VCC的放电通路。反之，如果接触输入电源VCC大于射频整流电源VDD_RF，则MOS管MP2导通，VDD≈VCC＞VDD_RF。因此MOS管MP1关断，VDD到VDD_RF也没有放电通路。
需要说明的是，为了保证电源管理电路在射频整流电源VDD_RF或接触输入电源VCC比较低时就能进入正常工作状态，本实用新型中的MOS管MP1和MP2衬底直接连接到内部电源VDD。实际上，如果对启动电压要求不高，或者另外设计了启动电路，则MP1和MP2的衬底还可以有其它接法。
参看图6，将本实用新型电源管理电路的射频整流电源VDD_RF端与射频整流模块连接，接触输入电源VCC端与电源IO连接，内部电源VDD端与内部电路连接，即可实现对双界面智能卡在接触/非接触各自单独工作模式以及接触/非接触两种模式同时上电的电源管理。
Claims (4)
1、双界面智能卡电源管理电路，其特征在于，该电路包括：
分别用于对射频整流电源VDD_RF，接触输入电源VCC和内部电源VDD进行采样的三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3；
分别用于对采样单元SAM1和SAM3的采样信号及采样单元SAM2和SAM3的采样信号进行比较放大的两个比较器单元COMP1和COMP2；
对应于射频整流电源VDD_RF的MOS管MP1和对应于接触输入电源VCC的MOS管MP2。
2、如权利要求1所述的双界面智能卡电源管理电路，其特征在于，所述三个采样单元SAM1，SAM2和SAM3采用完全相同的电路，其具体结构可以采用电阻分压式、电容分压式、MOS管分压式或者电阻和MOS管分压式电路的任一种。
3、如权利要求1或2所述的双界面智能卡电源管理电路，其特征在于，所述比较器单元COMP1和比较器单元COMP2的输出分别用于控制MOS管MP1的栅极和MOS管MP2的栅极，MOS管MP1和MOS管MP2的衬底与内部电源VDD连接。
4、如权利要求3所述的双界面智能卡电源管理电路，其特征在于，所述比较器单元COMP1和COMP2采用内部电源VDD作为电源。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101533479B (zh) * | 2008-03-11 | 2011-09-28 | 北京同方微电子有限公司 | 一种双界面智能卡电源管理电路 |
| CN102609022A (zh) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 双界面卡的电源管理电路及方法 |
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2008
- 2008-03-11 CN CNU2008200792890U patent/CN201174659Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN102609022B (zh) * | 2011-01-24 | 2015-01-07 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 双界面卡的电源管理电路及方法 |
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