FR2967538A1

FR2967538A1 - Procede pour moduler l'impedance d'un circuit d'antenne

Info

Publication number: FR2967538A1
Application number: FR1059423A
Authority: FR
Inventors: Gilles Bas; Christophe Moreaux; Gary Seigneuret
Original assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Current assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-05-18
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: US20120119822A1; US8659347B2; US20140077869A1; US8896368B2; FR2967538B1

Abstract

L'invention concerne un transpondeur électromagnétique comprenant un circuit d'antenne (9) adapté à fournir des signaux à une pompe de charge (50), ladite pompe comprenant un premier transistor (55) relié à un premier condensateur (37) ce transpondeur comprenant en outre des moyens (59, 63, 61, 65) pour appliquer une tension alternant entre des première (VGD1) et seconde (VGD2) valeurs entre la grille et la borne de conduction côté premier condensateur du premier transistor.

Description

B10605 - 10-RO-303 1 PROCÉDÉ POUR MODULER L'IMPÉDANCE D'UN CIRCUIT D'ANTENNE

Domaine de l'invention La présente invention concerne des transpondeurs électromagnétiques, c'est-à-dire des émetteurs-récepteurs susceptibles d'être interrogés sans contact et à distance par un terminal de lecture et/ou d'écriture. Exposé de l'art antérieur Les systèmes de communication basés sur une modulation d'un champ électromagnétique généré par un terminal sont multiples. Cela va de la simple étiquette électronique servant d'antivol à des systèmes plus complexes dans lesquels le transpondeur devant communiquer avec le terminal dans le champ duquel il se trouve est équipé de fonctions de calcul ou de traitement d'information (porte monnaie électronique par exemple).

Les systèmes à transpondeurs électromagnétiques sont basés sur l'emploi de circuits oscillants comprenant un enroulement formant antenne, côté transpondeur et côté terminal. Les circuits d'antenne du transpondeur et du terminal sont destinés à être couplés lorsque le transpondeur entre dans le champ électromagnétique du terminal. Ces circuits sont généralement accordés sur une même fréquence correspondant à la fréquence d'excitation du circuit oscillant du terminal.

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2 On s'intéresse ici aux transpondeurs dits télé-alimentés, c'est-à-dire tirant du champ haute fréquence rayonné par le terminal une énergie électrique susceptible d'alimenter des circuits électroniques du transpondeur, par exemple une mémoire et/ou un microcontrôleur. Une pompe de charge comprenant un pont redresseur et un condensateur de stockage est reliée au circuit d'antenne du transpondeur. Lorsque le transpondeur est dans le champ rayonné par le terminal, les signaux électromagnétiques fournis pas le circuit d'antenne alimentent la pompe, et le condensateur se charge. Le condensateur joue le rôle d'un réservoir d'énergie pour fournir une tension d'alimentation continue aux circuits du transpondeur. Lorsque le transpondeur doit émettre des données vers le terminal, il module la charge qu'il constitue sur le champ électromagnétique rayonné par le terminal. On parle généralement de rétro-modulation. La rétro-modulation est réalisée à l'aide d'un interrupteur électronique, par exemple un transistor, connecté en parallèle du circuit d'antenne. Lorsque l'inter-rupteur est fermé, la pompe de charge est court-circuitée, et l'impédance du transpondeur chute. Ainsi, la majeure partie de la puissance reçue par l'antenne du transpondeur est réfléchie vers le terminal. La variation d'impédance du transpondeur se traduit par une variation de courant dans le circuit d'antenne du terminal. Cette variation est détectée par un démodulateur d'amplitude ou de phase du terminal. Un inconvénient de ce type de transpondeur réside dans le fait que lorsque l'interrupteur de rétro-modulation est fermé, la pompe de charge cesse d'être alimentée. Les périodes d'émission de données par le transpondeur sont donc des périodes critiques en ce qui concerne la production de l'énergie d'alimentation du transpondeur. Il serait souhaitable de pouvoir disposer d'un système de rétro-modulation permettant au transpondeur d'émettre des données sans interrompre la production de son énergie électrique d'alimentation.

B10605 - 10-RO-303 Résumé Ainsi, un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un système de rétro-modulation palliant au moins en partie certains des inconvénients des solutions existantes. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un tel système permettant de ne pas interrompre la production d'énergie d'alimentation dans le transpondeur pendant les périodes de rétro-modulation.

Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un tel système permettant de maximiser la quantité d'énergie produite pendant les périodes de rétro-modulation. Un autre objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un tel système ne conduisant pas à une augmentation significative de la surface de silicium occupée par le transpondeur et/ou du prix de revient du transpondeur. Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un transpondeur électromagnétique comprenant un circuit d'antenne adapté à fournir des signaux à une pompe de charge, ladite pompe comprenant un premier transistor relié à un premier condensateur, ce transpondeur comprenant en outre des moyens pour appliquer une tension alternant entre des première et seconde valeurs entre la grille et la borne de conduction côté premier condensateur du premier transistor. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la première valeur est choisie pour maximiser la conductivité du premier transistor et la seconde valeur est choisie pour limiter la conductivité du premier transistor.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la seconde valeur est telle que, lorsque le transpondeur se trouve en présence du champ électromagnétique rayonné par un terminal correspondant, la résistivité du premier transistor soit augmentée, sans pour autant que le passage du courant dans ce transistor ne soit interrompu. 3 B10605 - 10-RO-303

4 Selon un mode de réalisation de la présente invention, la pompe de charge comprend en outre un second condensateur entre une première borne d'antenne et un noeud commun, et un second transistor de redressement relié en direct entre une seconde borne d'antenne et ledit noeud, et le premier transistor est un transistor de redressement relié en direct entre ledit noeud et une première électrode du premier condensateur, la seconde électrode du premier condensateur étant reliée à la seconde borne d'antenne.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier transistor est un transistor MOS à canal P et le second transistor est un transistor MOS à canal N, les sources des premier et second transistors étant reliées audit noeud commun.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la seconde valeur est supérieure à la première valeur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens d'application d'une tension comprennent des première et seconde sources de courant, et des moyens de commutation pour connecter alternativement les première et seconde sources entre la grille et le drain du premier transistor. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé pour moduler, dans un transpondeur électromagnétique, l'impédance d'un circuit d'antenne fournissant des signaux à une pompe de charge, ladite pompe comprenant un premier transistor relié à un premier condensateur, dans lequel une tension alternant entre des première et seconde valeurs est appliquée entre la grille et la borne de conduction côté premier condensateur du premier transistor.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la première valeur est choisie pour maximiser la conductivité du premier transistor et la seconde valeur est choisie pour limiter la conductivité du premier transistor. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 35 la seconde valeur est inférieure à la première valeur.

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Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif 5 en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est un schéma bloc simplifié d'un terminal et d'un transpondeur d'un système de communication à transpondeur électromagnétique ; la figure 2 est un chronogramme représentant de façon schématique un exemple d'évolution du signal électromagnétique vu par le terminal de la figure 1 en présence du transpondeur associé ; la figure 3 est un schéma électrique simplifié d'un exemple de transpondeur électromagnétique ; la figure 4 est un schéma électrique simplifié d'un autre exemple de transpondeur électromagnétique ; la figure 5 est un schéma électrique simplifié d'un mode de réalisation d'un transpondeur électromagnétique ; et la figure 6 est un schéma électrique plus détaillé d'une variante de réalisation du transpondeur électromagnétique de la figure 5. Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. De plus, seuls les éléments utiles à la compréhension de l'invention ont été représentés et seront décrits. En particulier, les fonctions susceptibles d'être mises en oeuvre par un transpondeur, autres que la rétro-modulation et la production d'énergie électrique d'alimentation, n'ont pas été détaillées, l'invention étant compatible avec toute fonction usuelle d'un système de communication à transpondeur électromagnétique. La figure 1 est un schéma bloc d'un système de communication à transpondeur électromagnétique, comprenant un terminal 1 (TERMINAL) et un transpondeur 3 (TRANS) susceptible B10605 - 10-RO-303

6 de communiquer avec le terminal 1. Le terminal 1 peut prendre différentes formes, par exemple une borne de validation de titres de transport, un ordinateur portable, un boîtier électronique de démarrage d'un véhicule automobile, etc. Le transpondeur 3 peut de la même façon prendre différentes formes, par exemple une carte à puce, un titre de transport électronique, un terminal de télécommunication (GSM, PDA, etc), une étiquette électronique, etc. Le terminal 1 est muni d'une antenne 5 couplée à un circuit oscillant (non représenté) capable de générer un champ électromagnétique 7, par exemple un champ haute fréquence, c'est-à-dire de l'ordre de 100 MHz à 100 GHz. Le terminal 1 peut comprendre divers éléments n'apparaissant pas sur la figure 1, par exemple un modulateur, un démodulateur, une boucle de régulation de fréquence, un microprocesseur de traitement de données communiquant avec différents circuits d'entrée/sortie (clavier, écran), etc. Les éléments du terminal 1 tirent l'énergie nécessaire à leur fonctionnement d'un circuit d'alimentation (non représenté), raccordé par exemple à un réseau de distribution électrique ou à une batterie. Le transpondeur 3, apte à coopérer avec le terminal 1, est muni d'un circuit d'antenne 9, accordé sur le circuit oscillant du terminal 1, et adapté à capter le champ électromagnétique 25 est par exempleémis par le terminal. Le circuit d'antenne 9 un circuit oscillant accordé sur la même fréquence de résonnance Dans cet exemple, outre 3 comprend une pompe démodulation 12 (DEM), que le circuit oscillant du terminal 1. le circuit d'antenne 9, le transpondeur de charge 11 (CP), un circuit de et un circuit de modulation ou rétro- 30 modulation 13 (MOD), permettant des communications sans contact avec le terminal 1. Le transpondeur 3 comprend également une unité de contrôle 14 (MCU), par exemple un microcontrôleur, et une ou plusieurs mémoires non volatiles 15 (MEM) ou volatiles, permettant de mémoriser et/ou traiter des données, par exemple 35 des données d'identification.

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7 Le circuit d'antenne 9 forme un dipôle comprenant deux bornes conductrices, respectivement 9a et 9b. En présence du champ électromagnétique émis par le terminal, les bornes 9a et 9b fournissent des signaux alternatifs en opposition de phase.

Ces signaux, généralement de faible amplitude, par exemple de quelques dizaines à quelques centaines de millivolts, alimentent la pompe de charge 11, conduisant au chargement d'un condensateur réservoir (non visible sur la figure). La pompe de charge fournit une tension continue VDD, par exemple de l'ordre de quelques Volts, assurant l'alimentation électrique des circuits du transpondeur et notamment du démodulateur 12, du microcontrôleur 14 et de la mémoire 15. Le démodulateur 12 extrait les données éventuellement émises par le terminal 1 des signaux fournis par le circuit d'antenne 9. Le microcontrôleur 14 accède à ces données et/ou à la mémoire 15, et fournit au circuit de modulation 13 des données à émettre en retour vers le terminal 1. Le circuit de modulation 13 comprend un interrupteur (non visible sur la figure), disposé entre les bornes 9a et 9b du circuit d'antenne 9, et commandé par le microcontrôleur 14. Lorsque l'interrupteur est ouvert, le transpondeur 3, et plus particulièrement la pompe de charge 11, absorbe l'essentiel de la puissance incidente émise par le terminal 1 et captée par le circuit d'antenne 9. En revanche, lorsque l'interrupteur est fermé, la pompe de charge 11 est court-circuitée et l'impédance du transpondeur chute fortement. Il en résulte qu'une partie de la puissance incidente émise par le terminal 1 est réfléchie par le transpondeur. La variation d'impédance, et donc de coefficient de réflexion du transpondeur, se traduit par une variation de courant dans le circuit d'antenne du terminal. Cette variation est susceptible d'être détectée par un démodulateur du terminal. La figure 2 est un chronogramme représentant de façon schématique l'évolution de la puissance incidente Pi du signal électromagnétique vu par le terminal de la figure 1 en présence B10605 - 10-RO-303

8 du transpondeur 3. Lorsque l'interrupteur de rétro-modulation du transpondeur 3 est ouvert, une partie de la puissance émise par le terminal 1 est absorbée par le transpondeur 3, et notamment par la pompe de charge 11. La puissance incidente Pi vue par le terminal 1 est alors à un premier niveau P1. Lorsque l'interrupteur de rétro-modulation du transpondeur 3 est fermé, une grande partie de la puissance captée par le circuit oscillant du transpondeur 3 est réfléchie vers le terminal. La puissance incidente Pi vue par le terminal 1 est alors à un second niveau P2 supérieur au niveau P1. La figure 3 est un schéma électrique simplifié d'un exemple de transpondeur électromagnétique du type décrit en relation avec la figure 1. Le schéma de la figure 3 représente notamment de façon plus détaillée la pompe de charge 11 et le bloc de rétro-modulation 13. Sur cette figure, les circuits du transpondeur destinés à être alimentés électriquement par la pompe de charge 11, par exemple un démodulateur, un micro-contrôleur, et une mémoire, sont symbolisés par une impédance équivalente 30.

La pompe de charge 11 comprend un condensateur 31 entre la première borne 9a du circuit d'antenne 9 et un noeud commun A. Deux diodes 33 et 35 sont connectées en direct, respectivement entre la borne 9b du circuit d'antenne 9 et le noeud A, et entre le noeud A et un noeud OUT de sortie de l'étage. Un condensateur 37 formant une capacité réservoir est prévu entre le noeud OUT et la borne 9b. Lorsque le transpondeur est en présence du champ électromagnétique rayonné par le terminal, les signaux d'antenne fournis par les bornes 9a et 9b sont redressés et le condensateur 37 se charge. Une tension continue VDD s'établit aux bornes du condensateur 37, permettant d'alimenter les circuits du transpondeur. Bien que cela n'apparaisse pas sur la figure, la pompe de charge 11 peut comprendre plusieurs étages successifs. En particulier, on pourra avoir, outre l'étage courant représenté sur la figure 3, un étage suivant comprenant . un premier B10605 - 10-RO-303

9 condensateur entre la borne 9a et un noeud commun ; une première diode en direct entre le noeud OUT de sortie de l'étage courant et le noeud commun de l'étage suivant ; une seconde diode en direct entre le noeud commun de l'étage suivant et un noeud de sortie de l'étage suivant ; et un second condensateur entre le noeud de sortie de l'étage suivant et la borne 9b. Plusieurs étages successifs interconnectés de cette façon pourront être prévus. Dans ce cas, lorsque le transpondeur est en présence du champ électromagnétique rayonné par le terminal, la tension d'alimentation VDD s'établit aux bornes du condensateur réservoir du dernier étage, c'est-à-dire entre le noeud de sortie du dernier étage et la borne 9b. Le bloc de rétro-modulation 13 est essentiellement constitué par un interrupteur électronique 39, par exemple un transistor MOS, connecté entre les bornes 9a et 9b du circuit d'antenne et commandé par un signal SR. Comme cela a été mentionné ci-dessus, un inconvénient de ce type de transpondeur réside dans le fait que, pendant les périodes d'émission de données par le transpondeur, lorsque l'interrupteur de rétro-modulation 39 est fermé, la pompe de charge 11 cesse d'être alimentée et le condensateur 37 se décharge. Lorsque la tension VDD descend en dessous d'un certain seuil, les circuits du transpondeur ne peuvent plus fonctionner. Les périodes d'émission de données doivent donc être de courte durée. En outre, plus le transpondeur est éloigné du terminal, plus les signaux d'antenne fournis par les bornes 9a et 9b sont faibles, et plus la charge du condensateur 37 est lente. Ainsi, les périodes d'émission de données par le transpondeur sont d'autant plus critiques que le transpondeur est éloigné du terminal. La figure 4 est un schéma électrique simplifié représentant un autre exemple de transpondeur électromagnétique. Le transpondeur de la figure 4 reprend les mêmes éléments que le transpondeur de la figure 3, et comprend en outre un second circuit d'antenne 9' similaire au circuit 9. Le circuit 9' est B10605 - 10-RO-303

10 par exemple accordé sur la même fréquence de résonnance que le circuit 9. En présence du champ magnétique rayonné par le terminal, il fournit des signaux d'antenne sur des bornes 9a' et 9b'. Ces signaux alimentent une pompe de charge 11', similaire à la pompe 11 associée au circuit 9. La pompe 11' comprend un condensateur 31' et des diodes 33' et 35' formant un pont redresseur, et un condensateur 37' formant une capacité réservoir. Le condensateur 37' est connecté en parallèle du condensateur 37 et contribue à produire la tension d'alimentation VDD. A la différence du circuit d'antenne 9, le circuit d'antenne 9' n'est pas associé à un interrupteur de rétro-modulation. Ainsi, pendant les périodes d'émission de données par le transpondeur, seule la pompe de charge 11 associée au circuit d'antenne 9 est court-circuitée. La pompe 11' continue à produire de l'énergie électrique. Ceci permet de maintenir la tension VDD à un niveau suffisant pour alimenter les circuits du transpondeur. Un tel transpondeur peut émettre plus longtemps et/ou à plus grande distance du terminal que les transpondeurs du type décrit en relation avec la figure 1.

Toutefois, la prévision de deux circuits d'antenne et de deux pompes de charge entraîne une augmentation significative de l'encombrement et du prix de revient du transpondeur. La figure 5 est un schéma électrique simplifié d'un mode de réalisation d'un transpondeur électromagnétique capable de continuer à produire de l'énergie électrique d'alimentation lorsqu'il émet des données. Le schéma de la figure 5 reprend des éléments du schéma de la figure 3. En particulier, le transpondeur de la figure 5 comprend un circuit d'antenne 9, formant un dipôle apte à fournir des signaux d'antenne sur des bornes 9a et 9b. Une pompe de charge 50 est connectée aux bornes 9a et 9b du circuit d'antenne. La pompe 50 diffère de la pompe 11 de la figure 3 uniquement par le fait que les diodes de redressement 33 et 35 de la figure 3 sont remplacées par des transistors MOS 53 et 55 dont la borne de conduction côté condensateur 37 (ou drain (D) ) B10605 - 10-RO-303

11 et la grille (G) sont reliés. Dans l'exemple représenté, le transistor 53 est un transistor MOS à canal N et le transistor 55 est un transistor MOS à canal P. Les transistors 53 et 55 se comportent comme des redresseurs, c'est-à-dire que le transistor 53 n'est passant que pour des courants positifs dans le sens borne 9b - noeud A, et que le transistor 55 n'est passant que pour des courants positifs dans le sens noeud A - noeud OUT. La source et le drain du transistor 53 sont respectivement reliés au noeud A et à la borne d'antenne 9b, et la source et le drain du transistor 55 sont respectivement reliés au noeud A et au noeud OUT. Les modes de réalisation décrits ne se restreignent toutefois pas à cette configuration particulière. Plus généralement, on choisira les transistors 53 et 55 de façon qu'en fonctionnement normal, le transistor 53 soit passant uniquement pour des courants positifs entre la borne 9b et le noeud A, et le transistor 55 soit passant uniquement pour des courants positifs entre le noeud A et le noeud OUT. Les condensateurs 31 et 37 sont respectivement disposés entre la borne d'antenne 9a et le noeud A et entre la borne d'antenne 9b et le noeud OUT. Sur la figure 5, les circuits électroniques adaptés à être alimentés électriquement par la pompe de charge 50, par exemple un démodulateur, un microcontrôleur, et une mémoire, sont symbolisés par une impédance équivalente 30 connectée aux bornes du condensateur 37. Une source de tension 59, ou source de polarisation, en série avec un interrupteur 61, est prévue pour appliquer une première tension VGD1 entre la grille et le drain du transistor 55 lorsque le transpondeur est dans le champ du terminal. La valeur de la tension VGD1 est choisie pour maximiser la conductivité du transistor de redressement 55, c'est-à-dire pour annuler ou minimiser sa tension de seuil. Une autre source de tension 63, ou source de 35 polarisation, en série avec un interrupteur 65, est prévue en B10605 - 10-RO-303

12 parallèle de la source 59 et de l'interrupteur 61, pour appliquer une seconde tension VGD2 entre la grille et le drain du transistor 55. La valeur de la tension VGD2 est choisie pour limiter le passage du courant dans le transistor 55, c'est-à- dire pour augmenter la résistance drain-source du transistor 55 sans toutefois interrompre le passage du courant dans ce transistor. En pratique, dans cet exemple, la tension VGD2 est inférieure à la tension VGD1. On pourra aussi appliquer une tension VGD2 supérieure à la tension VGD1 pour favoriser le courant inverse drain-source du transistor et ainsi limiter le passage du courant du noeud A vers le noeud OUT. Dans les deux cas, il en résulte que le rendement de la pompe de charge est impacté, permettant une rétro-modulation. Par le jeu des commutateurs 61 et 65, on peut choisir de connecter l'une ou l'autre des sources de tension 59 et 63 entre la grille et le drain du transistor 55. Dans cet exemple, les commutateurs 61 et 65 sont commandés par un même signal SR, de façon qu'ils ne puissent ni être tous deux ouverts ni être tous deux fermés.

Dans l'exemple représenté, une source de tension 57 est également prévue entre la grille et le drain du transistor 53, pour annuler ou minimiser la tension de seuil de ce transistor. A la différence du transpondeur de la figure 3, le transpondeur de la figure 5 ne comprend pas d'interrupteur de rétro-modulation entre les bornes d'antenne 9a et 9b. On propose ici un mode de rétro-modulation consistant à faire varier l'impédance du transpondeur en faisant alterner la tension grille-drain du transistor 55 entre les deux valeurs VGD1 et VGD2. Lorsque les interrupteurs 61 et 65 sont respectivement fermé et ouvert, la tension VGD1 est appliquée entre la grille et le drain du transistor 55. Ainsi, les transistors 53 et 55 se comportent sensiblement comme des diodes à faible tension de seuil, connectées en direct respectivement entre la borne 9b et B10605 - 10-RO-303

13 le noeud A et entre le noeud A et le noeud OUT. Les signaux d'antenne fournis par les bornes 9a et 9b sont redressés et le condensateur 37 se charge. Il s'établit aux bornes du condensateur 37 une tension continue VDD, assurant l'alimen- tation électrique des circuits du transpondeur. Lorsque les interrupteurs 61 et 65 sont respectivement ouvert et fermé, la tension VGD2 est appliquée entre la grille et le drain du transistor 55. Le transistor 55 devient plus résistif, entraînant une augmentation de l'impédance aux bornes du circuit d'antenne 9 du transpondeur. Ainsi, la charge que constitue le transpondeur sur le champ rayonné par le terminal augmente. La variation d'impédance du transpondeur se traduit par une variation de courant dans le circuit d'antenne du terminal. Cette variation est susceptible d'être détectée par un démodulateur d'amplitude ou de phase du terminal. Toutefois, la tension VGD2 est choisie telle que le passage du courant entre le noeud A et le noeud OUT ne soit pas interrompu. Ainsi, les transistors 53 et 55 se comportent toujours comme des redresseurs et le condensateur 37 continue à se charger.

Le transpondeur proposé peut donc émettre des données sans interrompre la production de son énergie électrique d'alimentation. Un autre avantage du mode de rétro-modulation proposé est que sa mise en oeuvre n'implique pas d'augmentation significative de l'encombrement et du prix de revient du transpondeur. Bien que cela n'apparaisse pas sur la figure 5, la pompe de charge 50 pourra comprendre plusieurs étages de pompage successifs, interconnectés de la façon décrite en relation avec la figure 3. Dans ce cas, on pourra choisir d'appliquer la rétro-modulation sur l'un ou sur plusieurs des étages de pompage. On peut également choisir d'appliquer la rétro-modulation sur le transistor 53 plutôt que sur le transistor 55, ou bien sur les deux à la fois.

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14 La figure 6 est un schéma électrique plus détaillé du transpondeur électromagnétique de la figure 5, illustrant un exemple de réalisation des sources de tension 57, 59 et 63. La source 57 comprend un transistor MOS à canal P 71 en série avec un transistor MOS à canal N 72, entre la grille et le drain du transistor 53. La source du transistor 71 est connectée à la grille du transistor 53, et les drains des transistors 72 et 53 sont reliés ensemble. La source et le drain des transistors 71 et 72 sont communs. Les grilles des transistors 71 et 72 sont reliées au drain du transistor 53. Un condensateur 73 est relié entre la borne d'antenne 9a et le noeud commun entre les transistors 71 et 72, et un condensateur 74 est relié entre la grille et le drain du transistor 53. La source de tension 59 comprend un transistor MOS à canal N 75 en série avec un transistor MOS à canal P 76. Le drain du transistor 75 est relié à la grille du transistor 55 et les sources des transistors 75 et 76 sont communes. Les grilles des transistors 55, 75 et 76 sont reliées ensemble. Un condensateur 77 est relié entre la borne d'antenne 9a et le noeud commun entre les transistors 75 et 76, et un condensateur 78 est relié entre la grille et le drain du transistor 55. L'interrupteur 61 comprend un transistor MOS à canal P dont la source est connectée au drain du transistor 76 et dont le drain est relié au noeud OUT. La grille du transistor 61 est reliée à une borne de commande susceptible de recevoir le signal de rétro-modulation SR. La source de tension 63 comprend les mêmes transistors et condensateurs que la source de tension 59, et comprend en outre deux transistors MOS à canal N en série, respectivement 79 et 80. Le drain du transistor 79 et la source du transistor 80 sont communs, et le drain du transistor 80 est connecté au noeud OUT. Les grilles des transistors 79 et 80 sont également reliées au noeud OUT. L'interrupteur 65 comprend un transistor MOS à canal N 35 dont le drain est relié à la source du transistor 79 et dont la B10605 - 10-RO-303

15 source est reliée au drain du transistor 76. La grille du transistor 65 est reliée à la même borne de commande que la grille du transistor 61, susceptible de recevoir le signal de rétro-modulation SR. Selon un exemple de réalisation du circuit de la figure 6, les caractéristiques des transistors et condensateurs représentés sont les suivantes : les transistors 71, 72, 75 et 76 ont une largeur de grille W = 0,3 pm et une longueur de grille L = 0,18 pm ; les transistors 53, 55, 61 et 65 ont une largeur de grille W = 15 pm et une longueur de grille L = 0,18 pm ; les transistors 79 et 80 ont une largeur de grille W = 1,5 dam et une longueur de grille W = 1,5 dam ; les condensateurs 31, 37 ont une capacité de 1 pF ; et 15 les condensateurs 73, 74, 77 et 78 ont une capacité de 200 fF. Bien que cela n'apparaisse pas sur la figure, le transpondeur de la figure 6 pourra comprendre plusieurs étages de pompage successifs, par exemple trois étages identiques à 20 l'étage représenté et décrit. On notera que sur les figures 5 et 6, les positions des sources et des drains des transistors ont été données à titre indicatif seulement. En fonctionnement, du fait des différences de potentiel s'établissant dans le circuit, les 25 positions des sources et des drains de certains transistors sont inversées. A titre d'exemple, en fonctionnement, le noeud A reçoit une tension alternative. Si la tension de grille du transistor 55 est fixe, le noeud A peut donc alternativement être la source ou le drain du transistor 55. Toutefois, les 30 transistors 53 et 55 sont montés en redresseurs et ne permettent le passage du courant que dans le sens borne 9b - noeud A et noeud A - noeud OUT, de façon que le condensateur 37 ne se décharge pas. De façon générale, on prévoit ici d'appliquer des tensions de polarisation permettant de maximiser le courant 35 direct positif borne 9b - noeud A - noeud OUT en l'absence de 10 B10605 - 10-RO-303

16 rétro-modulation, et, pendant les périodes de rétro-modulation, de limiter ce courant, par exemple en augmentant la résistance interne du transistor, ou en favorisant le courant inverse dans l'un et/ou l'autre des transistors.

Des modes de réalisation particuliers du transpondeur proposé ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux pompes de charge du type décrit en relation avec les figures 5 et 6. En outre, dans le cas d'une pompe de charge du type décrit en relation avec les figures 5 et 6, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas au choix du transistor 55 pour appliquer la rétro-modulation. Plus généralement, on pourra utiliser tout type de pompe de charge comprenant au moins un transistor de redressement, et appliquer la rétro-modulation en faisant varier la tension grille-drain d'un ou plusieurs transistors de la pompe de charge. En outre, on a décrit ci-dessus un mode de réalisation consistant à faire alterner la tension grille-drain d'un transistor de redressement entre deux valeurs. On pourra également choisir de faire varier cette tension entre plus de deux valeurs. On pourra par exemple adapter la tension appliquée en fonction du niveau de charge du condensateur réservoir de la pompe de charge. On pourra notamment prévoir d'augmenter la conductivité du transistor de redressement si le niveau de la tension VDD descend en dessous d'un seuil critique, par exemple en raison de l'éloignement entre le transpondeur et le terminal. On pourra notamment prévoir une source de tension 63 variable, commandée par un détecteur mesurant la tension aux bornes du condensateur réservoir 37 de façon à optimiser le compromis entre la visibilité du transpondeur et la production de son énergie électrique d'alimentation.

Claims

REVENDICATIONS1. Transpondeur électromagnétique comprenant un circuit d'antenne (9) adapté à fournir des signaux à une pompe de charge (50), ladite pompe comprenant un premier transistor (55) relié à un premier condensateur (37), ce transpondeur comprenant en outre des moyens (59, 63, 61, 65) pour appliquer une tension alternant entre des première (VGD1) et seconde (VGD2) valeurs entre la grille et la borne de conduction côté premier condensateur du premier transistor.
2. Transpondeur selon la revendication 1, dans lequel la première valeur (VGD1) est choisie pour maximiser la conductivité du premier transistor et la seconde valeur (VGD2) est choisie pour limiter la conductivité du premier transistor.
3. Transpondeur selon la revendication 2, dans lequel la seconde valeur (VGD2) est telle que, lorsque le transpondeur se trouve en présence du champ électromagnétique rayonné par un terminal correspondant, la résistivité du premier transistor (55) soit augmentée, sans pour autant que le passage du courant dans ce transistor ne soit interrompu.
4. Transpondeur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dans lequel la pompe de charge comprend en outre un second condensateur (31) entre une première borne d'antenne (9a) et un noeud commun (A), et un second transistor (53) de redressement relié en direct entre une seconde borne d'antenne (9b) et ledit noeud (A), et dans lequel le premier transistor (55) est un transistor de redressement relié en direct entre ledit noeud (A) et une première électrode du premier condensateur (37), la seconde électrode du premier condensateur étant reliée à la seconde borne d'antenne (9b).
5. Transpondeur selon la revendication 4, dans lequel le premier transistor (55) est un transistor MOS à canal P et dans lequel le second transistor (53) est un transistor MOS à canal N, les sources des premier et second transistors étant reliées audit noeud commun (A).B10605 - 10-RO-303 18
6. Transpondeur selon la revendication 5, dans lequel la seconde valeur (VGD2) est supérieure à la première valeur (VGD1).
7. Transpondeur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, dans lequel lesdits moyens comprennent des première (59) et seconde (63) sources de courant, et des moyens de commutation (61, 65) pour connecter alternativement les première et seconde sources entre la grille et le drain du premier transistor (55).
8. Procédé pour moduler, dans un transpondeur électromagnétique, l'impédance d'un circuit d'antenne (9) fournissant des signaux à une pompe de charge (50), ladite pompe comprenant un premier transistor (55) relié à un premier condensateur (37), dans lequel une tension alternant entre des première (VGD1) et seconde (VGD2) valeurs est appliquée entre la grille et la borne de conduction côté premier condensateur du premier transistor.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la première valeur (VGD1) est choisie pour maximiser la conductivité du premier transistor (55) et la seconde valeur (VGD2) est choisie pour limiter la conductivité du premier transistor.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel la seconde valeur (VGD2) est inférieure à la première valeur (VGD1).