JP2001160122A - Non-contact ic card - Google Patents

Non-contact ic card

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JP2001160122A
JP2001160122A JP34319199A JP34319199A JP2001160122A JP 2001160122 A JP2001160122 A JP 2001160122A JP 34319199 A JP34319199 A JP 34319199A JP 34319199 A JP34319199 A JP 34319199A JP 2001160122 A JP2001160122 A JP 2001160122A
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JP
Japan
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card
power supply
supply voltage
contact
potential
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JP34319199A
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Japanese (ja)
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Hisataka Tsunoda
尚隆 角田
Shigeru Kadokawa
滋 門川
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Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the action of a non-contact IC card and to improve its reliability without bringing about its capability deterioration. SOLUTION: This non-contact IC card ICC which is provided with a card side antenna ANTC that is electromagnetically coupling with a reader/writer side antenna ANTR, a capacity means which is provided parallel with the antenna ANTC and constitutes a tuning circuit for a carrier together with the antenna ANTC and a bridge circuit BRGC which rectifies the carrier and generates a DC power supply voltage VCC and receives the supply of operation power by electromagnetic coupling, is provided with a plurality of capacities C1 to C3 which, e.g. are parallelly connected as the capacity means, receive the effective levels of corresponding voltage control signals CS1 to CS3 and are selectively made effective and also a power supply voltage control circuit VC which monitors the voltage VCC and selectively makes the signals CS1 to CS3 an effective level in accordance with its electric potential.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は非接触IC(集積
回路)カードに関し、例えば、アンテナを介する電磁結
合により電力供給を受ける非接触ICカードならびにそ
の動作の安定化及び信頼性向上に利用して特に有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact IC (integrated circuit) card, and more particularly to a non-contact IC card which is supplied with power by electromagnetic coupling via an antenna and to stabilize the operation and improve the reliability of the card. It concerns particularly effective technologies.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばメモリを含む所定の集積回路を搭
載し、書き込み・読み出し機能を持つ外部装置、つまり
リード・ライタとコネクタ等を介して直接電気的に結合
されることなくデータ授受を行う非接触ICカードがあ
る。これらの非接触ICカードは、リード・ライタ側の
アンテナ(又はコイル)と電磁結合されるカード側アン
テナを備え、このカード側アンテナを介してデータを授
受するとともに、そのキャリア(搬送波)をもとに動作
電源となる直流電源電圧を生成する。
2. Description of the Related Art For example, a non-volatile memory device which includes a predetermined integrated circuit including a memory and has a write / read function, that is, a device which transmits and receives data without being directly electrically connected to a read / writer via a connector or the like. There is a contact IC card. These non-contact IC cards have a card-side antenna that is electromagnetically coupled to an antenna (or a coil) on the read / writer side, transmit and receive data via the card-side antenna, and use the carrier (carrier wave) based on the data. A DC power supply voltage serving as an operation power supply is generated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者等は、この
発明に先立って、図9のような電源供給経路を有する非
接触ICカードを検討し、次の問題点に気付いた。すな
わち、この非接触ICカードは、リード・ライタR/W
に設けられたアンテナANTRと電磁結合されるカード
側アンテナANTCを備え、このカード側アンテナAN
TCは、寄生容量Csとともに、図10に示されるよう
な周波数特性の同調回路を構成する。リード・ライタR
/Wは、その周波数がfcとされるキャリアを介して非
接触ICカードにデータを伝送するととも、動作電力を
供給する。また、寄生容量Csを含む同調回路は、キャ
リアの周波数fcをその利得が最大となる同調周波数と
し、非接触ICカードに搭載される集積回路ICは、キ
ャリアとなる交流信号を整流して直流電源電圧VCCを
生成するブリッジ回路BRGCを含む。
Prior to the present invention, the present inventors have studied a non-contact IC card having a power supply path as shown in FIG. 9 and have noticed the following problems. That is, this non-contact IC card uses a read / writer R / W
And a card-side antenna ANTC that is electromagnetically coupled to an antenna ANTR provided on the card-side antenna ANTR.
The TC, together with the parasitic capacitance Cs, forms a tuning circuit having a frequency characteristic as shown in FIG. Read / Writer R
/ W transmits data to the non-contact IC card via a carrier whose frequency is fc and supplies operating power. The tuning circuit including the parasitic capacitance Cs sets the frequency fc of the carrier to the tuning frequency at which the gain is maximized, and the integrated circuit IC mounted on the non-contact IC card rectifies the AC signal serving as the carrier to rectify the DC power. Includes a bridge circuit BRGC that generates voltage VCC.

【0004】周知のように、非接触ICカードのカード
側アンテナANTCを含む同調回路の最大利得は、リー
ド・ライタ側アンテナANTR及びカード側アンテナA
NTC間の距離によって変化する。したがって、両アン
テナ間の距離が極端に短くなった場合、直流電源電圧V
CCの電位が必要以上に高くなり、場合によっては集積
回路ICの耐圧破壊や発熱による性能劣化を招くおそれ
がある。
As is well known, the maximum gain of the tuning circuit including the card antenna ANTC of the non-contact IC card is determined by the read / writer antenna ANTR and the card antenna A.
It changes with the distance between NTCs. Therefore, when the distance between both antennas becomes extremely short, the DC power supply voltage V
The potential of CC becomes unnecessarily high, and in some cases, there is a possibility that the performance of the integrated circuit IC is degraded due to breakdown voltage or heat generation.

【0005】これに対処するため、本願発明者等は、直
流電源電圧VCCの電位をモニタして、その電位が所定
値を超えたとき出力信号たる制御電圧Vmを選択的にハ
イレベルとする電源電圧制御回路VCと、制御電圧Vm
のハイレベルを受けて選択的にオン状態となり、電源電
圧供給点VCC及び回路の接地電位間にシャント電流を
流すNチャンネルMOSFETN1とを設け、直流電源
電圧VCCの電位を制御する方法を検討した。図12に
示されるように、電源電圧制御回路VCの入力電圧つま
り直流電源電圧VCCの電位が所定値Viを超えたと
き、MOSFETN1には比較的大きなシャント電流が
流される。これにより、ブリッジ回路BRGCの出力電
圧つまり直流電源電圧VCCの電位は、図11に示され
るように、所定値VCC0でクランプされ、必要以上に
高くなることはない。
To cope with this, the inventors of the present invention monitor the potential of the DC power supply voltage VCC and selectively set the control voltage Vm as an output signal to a high level when the potential exceeds a predetermined value. Voltage control circuit VC and control voltage Vm
The N-channel MOSFET N1, which is selectively turned on in response to the high level and flows a shunt current between the power supply voltage supply point VCC and the ground potential of the circuit, is provided, and a method of controlling the potential of the DC power supply voltage VCC was studied. As shown in FIG. 12, when the input voltage of power supply voltage control circuit VC, that is, the potential of DC power supply voltage VCC exceeds predetermined value Vi, a relatively large shunt current flows through MOSFET N1. Thus, the output voltage of the bridge circuit BRGC, that is, the potential of the DC power supply voltage VCC is clamped at the predetermined value VCC0 as shown in FIG. 11, and does not become higher than necessary.

【0006】しかし、非接触ICカードの薄型化が進
み、特に集積回路ICのラミネート処理が行われる場
合、MOSFETN1を介して流されるシャント電流に
より集積回路ICの発熱量が大きくなる。この結果、か
えって集積回路ICつまりは非接触ICカードの性能劣
化を招き、その信頼性が低下する。
However, when the thickness of the non-contact IC card is reduced, and particularly when the lamination process of the integrated circuit IC is performed, the amount of heat generated by the integrated circuit IC increases due to the shunt current flowing through the MOSFET N1. As a result, the performance of the integrated circuit IC, that is, the contactless IC card is rather deteriorated, and the reliability is reduced.

【0007】この発明の目的は、その性能劣化をともな
うことなく非接触ICカードの動作を安定化し、その信
頼性を高めることにある。
An object of the present invention is to stabilize the operation of a non-contact IC card without deteriorating its performance and improve its reliability.

【0008】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
[0008] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、リード・ライタ側のアンテナ
と電磁結合されるカード側アンテナと、このカード側ア
ンテナと並列形態に設けられこれとともにキャリアに対
する同調回路を構成する容量手段と、キャリアを整流し
所定の直流電源電圧を生成する整流回路とを備え、電磁
結合によって動作電力の供給を受ける非接触ICカード
において、上記容量手段として、例えば並列結合される
複数の容量、又はバイアス電圧に応じてその静電容量値
が変化される可変容量ダイオードを設けるとともに、直
流電源電圧をモニタしその電位に応じて上記複数の容量
を選択的に有効とし、あるいは可変容量ダイオードの静
電容量値を変化させて、同調回路の同調周波数を変化さ
せる電源電圧制御回路を設ける。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application. That is, a card-side antenna electromagnetically coupled to a read / writer-side antenna, a capacitor provided in parallel with the card-side antenna and constituting a tuning circuit for the carrier, and a predetermined DC power supply And a rectifier circuit for generating a power supply. The non-contact IC card receives operation power by electromagnetic coupling. In addition to providing a variable capacitance diode that is changed, the DC power supply voltage is monitored and the plurality of capacitances are selectively enabled according to the potential, or the capacitance value of the variable capacitance diode is changed to tune the tuning circuit. A power supply voltage control circuit for changing a frequency is provided.

【0010】上記手段によれば、非接触ICカードに搭
載される集積回路の発熱量を増大させることなく、直流
電源電圧の電位を制御し、リード・ライタ及び非接触I
Cカード間の距離が極端に短くなった場合でも、その電
位が必要以上に高くなるのを防止できる。この結果、性
能劣化をともなうことなく、特に薄型化された非接触I
Cカードの動作を安定化し、その信頼性を高めることが
できる。
According to the above means, the potential of the DC power supply voltage is controlled without increasing the amount of heat generated by the integrated circuit mounted on the non-contact IC card, and the read / writer and the non-contact IC are controlled.
Even when the distance between the C cards becomes extremely short, it is possible to prevent the potential from becoming unnecessarily high. As a result, the non-contact I which has been particularly thinned without performance degradation
The operation of the C card can be stabilized, and its reliability can be improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
非接触ICカードの電源供給経路を説明するための第1
の実施例の接続図が示されている。また、図2には、図
1の非接触ICカードICCの集積回路ICに含まれる
電源電圧制御回路VCの一実施例の回路図が示されてい
る。さらに、図3及び図4には、図1の非接触ICカー
ドICCに設けられるカード側アンテナANTC、つま
りはこのカード側アンテナANTCを含む同調回路の第
1及び第2の実施例の周波数特性図がそれぞれ示され、
図5には、図1の非接触ICカードICCの一実施例の
電源電圧出力特性図が示されている。これらの図をもと
に、この実施例の非接触ICカードICCの特に電源供
給経路の構成及び動作ならびにその特徴について説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first power supply path for a non-contact IC card to which the present invention is applied.
The connection diagram of the embodiment is shown. FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the power supply voltage control circuit VC included in the integrated circuit IC of the non-contact IC card ICC in FIG. Further, FIGS. 3 and 4 show frequency characteristic diagrams of the card antenna ANTC provided in the non-contact IC card ICC of FIG. 1, that is, the first and second embodiments of the tuning circuit including the card antenna ANTC. Are shown respectively,
FIG. 5 shows a power supply voltage output characteristic diagram of one embodiment of the non-contact IC card ICC of FIG. With reference to these figures, the configuration and operation of the non-contact IC card ICC of this embodiment, particularly the power supply path, and the features thereof will be described.

【0012】なお、図1には、非接触ICカードICC
の外部装置として設けられるリード・ライタR/Wとそ
のリード・ライタ側アンテナANTRが併記される。ま
た、非接触ICカードICCに搭載される集積回路IC
は、図示されるブロックの他に、例えばメモリやマイク
ロコンピュータ等の機能ブロックを備えるが、本発明に
は直接関係ないため、その図示及び説明を割愛した。集
積回路ICの各ブロックを構成する回路素子は、特に制
限されないが、公知のMOSFET(金属酸化物半導体
型電界効果トランジスタ。この明細書では、MOSFE
Tをして絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総称とす
る)集積回路の製造技術により、単結晶シリコンのよう
な1個の半導体基板面上に形成される。また、この集積
回路ICは、所定の保護膜によってラミネート処理され
た後、非接触ICカードICCの基体となるカード面上
に搭載され、さらに被膜処理が施される。
FIG. 1 shows a non-contact IC card ICC.
A read / writer R / W provided as an external device and an antenna ANTR on the read / writer side are also shown. Also, an integrated circuit IC mounted on a non-contact IC card ICC
Includes functional blocks such as a memory and a microcomputer in addition to the illustrated blocks. However, since they are not directly related to the present invention, illustration and description thereof are omitted. The circuit elements constituting each block of the integrated circuit IC are not particularly limited, but are known MOSFETs (metal oxide semiconductor type field effect transistors; in this specification, MOSFE
It is formed on a single semiconductor substrate surface, such as single crystal silicon, by an integrated circuit manufacturing technique (T is a generic name of insulated gate field effect transistors). After being laminated with a predetermined protective film, the integrated circuit IC is mounted on a card surface serving as a base of the non-contact IC card ICC, and further subjected to a coating process.

【0013】図1において、本実施例の非接触ICカー
ドICCは、特に制限されないが、いわゆる密着型の非
接触ICカードとされ、例えば銅箔等を用いてカード面
上にコイル状に形成されるカード側アンテナANTC
と、所定の配線層を介してカード側アンテナANTCに
結合される集積回路ICとを備える。このうち、カード
側アンテナANTCには、カード側アンテナANTC自
体や関連する配線等に寄生する所定の寄生容量Csが並
列結合される。
In FIG. 1, the non-contact IC card ICC of the present embodiment is not particularly limited, but is a so-called close contact type non-contact IC card, and is formed in a coil shape on the card surface using, for example, copper foil. Card side antenna ANTC
And an integrated circuit IC coupled to the card-side antenna ANTC via a predetermined wiring layer. Among them, a predetermined parasitic capacitance Cs that is parasitic on the card-side antenna ANTC itself and related wirings is coupled in parallel to the card-side antenna ANTC.

【0014】一方、非接触ICカードの集積回路IC
は、4個のダイオードがブリッジ結合されてなるブリッ
ジ回路BRGC(整流回路)と、このブリッジ回路BR
GCと実質並列形態に設けられる送受信回路TSとを備
える。このうち、ブリッジ回路BRGCは、リード・ラ
イタR/Wのリード・ライタ側アンテナANTRから電
磁結合によって非接触ICカードICCのカード側アン
テナANTCに電力源として伝達される交流信号つまり
キャリアを整流して所定の直流電源電圧VCCを生成
し、集積回路ICの各機能ブロックに動作電源として供
給する。
On the other hand, an integrated circuit IC of a non-contact IC card
Is a bridge circuit BRGC (rectifying circuit) formed by bridge-connecting four diodes, and the bridge circuit BR
The transmission / reception circuit TS provided in a substantially parallel form with the GC. Among them, the bridge circuit BRGC rectifies an AC signal, that is, a carrier, transmitted as a power source from the read / writer antenna ANTR of the read / writer R / W to the card antenna ANTC of the non-contact IC card ICC by electromagnetic coupling. A predetermined DC power supply voltage VCC is generated and supplied to each functional block of the integrated circuit IC as operating power.

【0015】また、送受信回路TSは、リード・ライタ
R/Wから例えばキャリアを周波数変調することにより
伝送されるデータを受信復調し、内部入力データDin
として集積回路ICの図示されない所定の機能ブロック
に伝達するとともに、これらの機能ブロックから内部出
力データDoutとして出力されるデータを、キャリア
を周波数変調することによりリード・ライタR/Wに伝
送する。
The transmitting / receiving circuit TS receives and demodulates data transmitted from the read / writer R / W, for example, by frequency-modulating a carrier, and receives the internal input data Din.
And transmits the data output as internal output data Dout from these functional blocks to the read / writer R / W by frequency modulating the carrier.

【0016】非接触ICカードICCは、さらに、直流
電源電圧VCCをモニタし、その電位に応じて出力信号
たる電圧制御信号CS1〜CS3を選択的に有効レベル
又は無効レベルとする電源電圧制御回路VCと、対応す
るスイッチ手段つまりスイッチS1〜S3を介してカー
ド側アンテナANTCと並列結合され、カード側アンテ
ナANTC及び寄生容量Csとともにキャリアに対する
同調回路を構成する3個の容量C1〜C3とを備える。
このうち、スイッチS1〜S3は、対応する電圧制御信
号CS1〜CS3が有効レベルとされることでそれぞれ
選択的にオン状態となり、対応する容量C1〜C3を選
択的に有効とする。
The non-contact IC card ICC further monitors the DC power supply voltage VCC, and selectively sets the voltage control signals CS1 to CS3 as output signals to an effective level or an invalid level according to the potential. And three capacitors C1 to C3, which are coupled in parallel with the card-side antenna ANTC via corresponding switch means, that is, switches S1 to S3, and constitute a tuning circuit for the carrier together with the card-side antenna ANTC and the parasitic capacitance Cs.
Of these switches, the switches S1 to S3 are selectively turned on when the corresponding voltage control signals CS1 to CS3 are set to the effective level, and selectively enable the corresponding capacitors C1 to C3.

【0017】この実施例において、電圧制御信号CS1
〜CS3は、後述するように、非接触ICカードICC
が初期状態、つまり直流電源電圧VCCの電位が所定値
より低いときすべてロウレベルの有効レベルとされ、そ
の電位が所定値を超えるごとに電圧制御信号CS3から
CS2ならびにCS1と順次ハイレベルの無効レベルと
される。また、スイッチS1〜S3は、いわゆるノーマ
リオン型のスイッチからなり、対応する電圧制御信号C
S1〜CS3がロウレベルの有効レベルとされることで
それぞれ選択的にオン状態となり、ハイレベルの無効レ
ベルとされることでそれぞれ選択的にオフ状態とされ
る。さらに、この非接触ICカードICCでは、3個の
スイッチS1〜S3がすべてオン状態にある初期状態を
タップaと称し、2個のスイッチS1及びS2がオン状
態にある状態をタップbと称し、スイッチS1のみがオ
ン状態にある状態をタップcと称する。
In this embodiment, the voltage control signal CS1
To CS3 are non-contact IC cards ICC as described later.
Are in the initial state, that is, when the potential of the DC power supply voltage VCC is lower than a predetermined value, all are set to the low-level valid level. Is done. Each of the switches S1 to S3 is a so-called normally-on switch, and a corresponding voltage control signal C
Each of S1 to CS3 is selectively turned on when the low level is set to the valid level, and is selectively turned off when each is set to the high level. Further, in this non-contact IC card ICC, an initial state in which all three switches S1 to S3 are on is referred to as a tap a, and a state in which two switches S1 and S2 are on is referred to as a tap b. A state where only the switch S1 is in the on state is referred to as a tap c.

【0018】言うまでもなく、カード側アンテナANT
Cに並列結合される容量手段としての合計静電容量値
は、スイッチS1〜S3がすべてオン状態にあるとき、
つまりタップaにおいて最大値となり、スイッチがすべ
てオフ状態とされるとき、つまりタップcにおいて最小
値となる。周知のように、カード側アンテナANTCの
インダクタンスをLとし、カード側アンテナANTCに
並列結合される容量手段の合計静電容量値をCとすると
き、同調回路の同調周波数ftは、 ft∝1/(LC)1/2 となり、合計静電容量値Cの1/2乗に反比例する。
Needless to say, the antenna ANT on the card side
The total capacitance value as the capacitance means coupled in parallel to C is such that when all the switches S1 to S3 are in the ON state,
That is, the value becomes the maximum value at the tap a, and becomes the minimum value when all the switches are turned off, that is, at the tap c. As is well known, when the inductance of the card-side antenna ANTC is L and the total capacitance value of the capacitance means coupled in parallel to the card-side antenna ANTC is C, the tuning frequency ft of the tuning circuit is ft∝1 / 1 / (LC) 1/2 , which is inversely proportional to the half of the total capacitance value C.

【0019】さらに、この実施例では、特に制限されな
いが、図3に示されるように、タップa、つまり3個の
容量C1〜C3がすべて有効とされ合計静電容量値Cが
最大値とされるときにおける同調回路の同調周波数ft
が、キャリア周波数fcと同じ周波数に設定される。ま
た、タップb、つまり2個の容量C1及びC2が有効と
され合計静電容量値Cが中間値とされるとき、同調周波
数ftは、キャリア周波数fcよりやや高くされ、タッ
プc、つまり容量C1のみが有効とされ合計静電容量値
Cが最小値とされるとき、同調周波数ftは最も高くさ
れる。これにより、同調回路の利得が制御され、結果的
に直流電源電圧VCCの電位が制御されるが、このこと
については、後で詳細に説明する。
Further, in this embodiment, although not particularly limited, as shown in FIG. 3, the tap a, that is, all three capacitors C1 to C3 are valid and the total capacitance value C is the maximum value. Tuning frequency ft of the tuning circuit when
Is set to the same frequency as the carrier frequency fc. When the tap b, that is, the two capacitors C1 and C2 are valid and the total capacitance value C is an intermediate value, the tuning frequency ft is slightly higher than the carrier frequency fc, and the tap c, that is, the capacitance C1 When only the total capacitance value C is set to the minimum value and only the effective value is set to the minimum value, the tuning frequency ft is set to the highest value. As a result, the gain of the tuning circuit is controlled, and as a result, the potential of the DC power supply voltage VCC is controlled. This will be described in detail later.

【0020】ここで、電源電圧制御回路VCは、特に制
限されないが、図2に示されるように、その非反転入力
端子+に直流電源電圧VCCを受け、その反転入力端子
−に所定の参照電圧VREFを受ける電圧比較回路CP
と、セットリセット型の3個のフリップフロップFF1
〜FF3とを含む。このうち、電圧比較回路CPの出力
信号は、アンド(AND)ゲートAG1の第2の入力端
子(この明細書では、各アンドゲートの入力端子を、図
の上から順に第1ないし第2あるいは第1ないし第3の
入力端子と称する。以下同様)に供給されるとともに、
論理反転された後、アンドゲートAG2の第1の入力端
子に供給される。これらのアンドゲートAG1及びAG
2の他方の入力端子には、集積回路ICの図示されない
制御論理回路から所定の内部クロック信号FCが共通に
供給される。
Here, the power supply voltage control circuit VC is not particularly limited, but, as shown in FIG. 2, receives a DC power supply voltage VCC at its non-inverting input terminal + and a predetermined reference voltage at its inverting input terminal-. Voltage comparison circuit CP receiving VREF
And three set-reset type flip-flops FF1
To FF3. Among them, the output signal of the voltage comparison circuit CP is supplied to the second input terminal of the AND (AG) gate AG1 (in this specification, the input terminal of each AND gate is connected to the first or second or first or second or 1 to 3 input terminals, the same applies hereinafter).
After the logical inversion, the signal is supplied to the first input terminal of the AND gate AG2. These AND gates AG1 and AG
A predetermined internal clock signal FC is commonly supplied to the other input terminal 2 from a control logic circuit (not shown) of the integrated circuit IC.

【0021】電圧比較回路CPは、その非反転入力端子
+に供給される直流電源電圧VCCの電位と、その反転
入力端子−に供給される参照電圧VREFの電位とを比
較して、直流電源電圧VCCの電位が参照電圧VREF
より高いときその出力信号をハイレベルとし、逆に直流
電源電圧VCCの電位が参照電圧VREFより低いとき
ロウレベルとする。また、内部クロック信号FCは、例
えば所定の周期で、しかも充分に短い期間だけ繰り返し
ハイレベルとされる。
The voltage comparison circuit CP compares the potential of the DC power supply voltage VCC supplied to the non-inverting input terminal + thereof with the potential of the reference voltage VREF supplied to the inverting input terminal thereof thereof. VCC potential is the reference voltage VREF
When the voltage is higher, the output signal is set to a high level, and when the potential of the DC power supply voltage VCC is lower than the reference voltage VREF, the output signal is set to a low level. Further, the internal clock signal FC is repeatedly set to the high level at a predetermined cycle and for a sufficiently short period, for example.

【0022】この結果、アンドゲートAG1の出力信号
たるセットイネーブル信号SEは、電圧比較回路CPの
出力信号がハイレベルとされかつ内部クロック信号FC
がハイレベルとされるとき、言い換えるならば直流電源
電圧VCCの電位が参照電圧VREFより高くなったこ
とを条件に内部クロック信号FCに同期して選択的にハ
イレベルとされるものとなる。また、アンドゲートAG
2の出力信号たるリセットイネーブル信号REは、電圧
比較回路CPの出力信号がロウレベルとされかつ内部ク
ロック信号FCがハイレベルとされるとき、言い換える
ならば直流電源電圧VCCの電位が参照電圧VREFよ
り低くなったことを条件に内部クロック信号FCに同期
して選択的にハイレベルとされるものとなる。
As a result, the set enable signal SE, which is the output signal of the AND gate AG1, is set such that the output signal of the voltage comparison circuit CP is at a high level and the internal clock signal FC
Is at a high level, in other words, selectively at a high level in synchronization with the internal clock signal FC on condition that the potential of the DC power supply voltage VCC becomes higher than the reference voltage VREF. Also, And Gate AG
The reset enable signal RE, which is the output signal of No. 2, is provided when the output signal of the voltage comparison circuit CP is at a low level and the internal clock signal FC is at a high level, in other words, the potential of the DC power supply voltage VCC is lower than the reference voltage VREF. On the condition that this has occurred, the signal is selectively set to the high level in synchronization with the internal clock signal FC.

【0023】一方、フリップフロップFF1のセット入
力端子Sには、アンドゲートAG3の出力信号が供給さ
れ、そのリセット入力端子Rには、アンドゲートAG4
の出力信号が供給される。また、フリップフロップFF
2のセット入力端子Sには、アンドゲートAG5の出力
信号が供給され、そのリセット入力端子Rには、アンド
ゲートAG6の出力信号が供給される。さらに、フリッ
プフロップFF3のセット入力端子Sには、アンドゲー
トAG7の出力信号が供給され、そのリセット入力端子
Rには、アンドゲートAG8の出力信号が供給される。
フリップフロップFF1の非反転出力信号Qは、前記電
圧制御信号CS1としてスイッチS1に供給され、フリ
ップフロップFF2及びFF3の非反転出力信号Qは、
電圧制御信号CS2及びCS3としてスイッチS2及び
S3に供給される。
On the other hand, the set input terminal S of the flip-flop FF1 is supplied with the output signal of the AND gate AG3, and the reset input terminal R thereof is connected to the AND gate AG4.
Are supplied. Also, flip-flop FF
The output signal of the AND gate AG5 is supplied to the set input terminal S2, and the output signal of the AND gate AG6 is supplied to the reset input terminal R. Further, an output signal of the AND gate AG7 is supplied to a set input terminal S of the flip-flop FF3, and an output signal of the AND gate AG8 is supplied to a reset input terminal R thereof.
The non-inverted output signal Q of the flip-flop FF1 is supplied to the switch S1 as the voltage control signal CS1, and the non-inverted output signal Q of the flip-flops FF2 and FF3 is
It is supplied to switches S2 and S3 as voltage control signals CS2 and CS3.

【0024】アンドゲートAG3,AG5ならびにAG
7の第1の入力端子には、アンドゲートAG1の出力信
号たるセットイネーブル信号SEが共通に供給され、ア
ンドゲートAG4,AG6ならびにAG8の第1の入力
端子には、アンドゲートAG2の出力信号たるリセット
イネーブル信号REが共通に供給される。
AND gates AG3, AG5 and AG
7, a set enable signal SE, which is an output signal of the AND gate AG1, is commonly supplied to the first input terminal. The first input terminals of the AND gates AG4, AG6, and AG8 are output signals of the AND gate AG2. The reset enable signal RE is commonly supplied.

【0025】フリップフロップFF1に対応して設けら
れるアンドゲートAG3の第2の入力端子には、その非
反転出力信号Qの反転信号つまりその反転出力信号が供
給される。また、アンドゲートAG4の第2の入力端子
には、フリップフロップFF1の非反転出力信号Qが供
給され、その第3の入力端子には、後段のフリップフロ
ップFF2の反転出力信号が供給される。
A second input terminal of the AND gate AG3 provided corresponding to the flip-flop FF1 is supplied with an inverted signal of the non-inverted output signal Q, that is, an inverted output signal thereof. The non-inverted output signal Q of the flip-flop FF1 is supplied to the second input terminal of the AND gate AG4, and the inverted output signal of the flip-flop FF2 at the subsequent stage is supplied to the third input terminal.

【0026】これにより、フリップフロップFF1は、
それがリセット状態にあり、かつセットイネーブル信号
SEがハイレベルであることを条件に、言い換えるなら
ば、フリップフロップFF1〜FF3がすべてリセット
状態にあり、かつ直流電源電圧VCCの電位が最初に参
照電圧VREFより高くとなったことを条件に、内部ク
ロック信号FCに同期してセット状態とされる。また、
フリップフロップFF1は、それがセット状態にあり、
かつ次段のフリップフロップFF2がすでにリセット状
態にあり、しかもリセットイネーブル信号REがハイレ
ベルであることを条件に、言い換えるならば、このフリ
ップフロップFF1のみがセット状態にあり、かつ直流
電源電圧VCCの電位が参照電圧VREFより低くなっ
たことを条件に、内部クロック信号FCに同期してリセ
ット状態とされる。
As a result, the flip-flop FF1 becomes
On condition that it is in the reset state and the set enable signal SE is at the high level, in other words, all the flip-flops FF1 to FF3 are in the reset state, and the potential of the DC power supply voltage VCC is first set to the reference voltage. On the condition that the voltage becomes higher than VREF, it is set in synchronization with the internal clock signal FC. Also,
Flip-flop FF1 is in the set state,
In addition, on condition that the flip-flop FF2 of the next stage is already in the reset state and the reset enable signal RE is at the high level, in other words, only this flip-flop FF1 is in the set state and the DC power supply voltage VCC The reset state is set in synchronization with the internal clock signal FC, provided that the potential has become lower than the reference voltage VREF.

【0027】次に、フリップフロップFF2に対応して
設けられるアンドゲートAG5の第2の入力端子には、
前段のフリップフロップFF1の非反転出力信号Qが供
給され、その第3の入力端子には、フリップフロップF
F2自体の反転出力信号が供給される。また、アンドゲ
ートAG6の第2の入力端子には、フリップフロップF
F2の非反転出力信号Qが供給され、その第3の入力端
子には、後段のフリップフロップFF3の反転出力信号
が供給される。
Next, the second input terminal of the AND gate AG5 provided corresponding to the flip-flop FF2 is
The non-inverted output signal Q of the preceding flip-flop FF1 is supplied, and the flip-flop F
An inverted output signal of F2 itself is supplied. A flip-flop F is connected to a second input terminal of the AND gate AG6.
The non-inverted output signal Q of F2 is supplied, and its third input terminal is supplied with the inverted output signal of the subsequent flip-flop FF3.

【0028】これにより、フリップフロップFF2は、
それがリセット状態にあり、かつ前段のフリップフロッ
プFF1がすでにセット状態にあり、しかもセットイネ
ーブル信号SEがハイレベルであることを条件に、つま
りはフリップフロップFF1のみがセット状態にあり、
かつ直流電源電圧VCCの電位が再び参照電圧VREF
より高くなったことを条件に、内部クロック信号FCに
同期してセット状態とされる。また、それがセット状態
にあり、かつ後段のフリップフロップFF3がすでにリ
セット状態にあり、しかもリセットイネーブル信号RE
がハイレベルであることを条件に、つまりはフリップフ
ロップFF1及びFF2がセット状態にあり、かつ直流
電源電圧VCCの電位が再び参照電圧VREFより低く
なったことを条件に、内部クロック信号FCに同期して
リセット状態とされる。
Thus, the flip-flop FF2 becomes
On condition that it is in the reset state, the preceding flip-flop FF1 is already in the set state, and the set enable signal SE is at the high level, that is, only the flip-flop FF1 is in the set state,
And the potential of the DC power supply voltage VCC is again changed to the reference voltage VREF.
On the condition that it becomes higher, it is set in synchronization with the internal clock signal FC. Also, it is in the set state, the flip-flop FF3 at the subsequent stage is already in the reset state, and the reset enable signal RE
Is high level, that is, on the condition that the flip-flops FF1 and FF2 are in the set state and the potential of the DC power supply voltage VCC is lower than the reference voltage VREF again. To be reset.

【0029】さらに、フリップフロップFF3に対応し
て設けられるアンドゲートAG7の第2の入力端子に
は、前段のフリップフロップFF2の非反転出力信号Q
が供給され、その第3の入力端子には、フリップフロッ
プFF3自体の反転出力信号が供給される。また、アン
ドゲートAG8の第2の入力端子には、フリップフロッ
プFF3の非反転出力信号Qが供給される。
Further, the second input terminal of the AND gate AG7 provided corresponding to the flip-flop FF3 is connected to the non-inverted output signal Q of the preceding flip-flop FF2.
And an inverted output signal of the flip-flop FF3 itself is supplied to a third input terminal thereof. The non-inverted output signal Q of the flip-flop FF3 is supplied to a second input terminal of the AND gate AG8.

【0030】これにより、フリップフロップFF3は、
それがリセット状態にあり、かつ前段のフリップフロッ
プFF2がすでにセット状態にあり、しかもセットイネ
ーブル信号SEがハイレベルであることを条件に、すな
わち、すでに2個のフリップフロップFF1及びFF2
がセット状態にあり、かつ直流電源電圧VCCの電位が
再び参照電圧VREFより高くなったことを条件に、内
部クロック信号FCに同期してセット状態とされる。ま
た、フリップフロップFF3は、それがリセット状態に
あり、かつリセットイネーブル信号REがハイレベルで
あることを条件に、すなわち、すべてのフリップフロッ
プFF1〜FF3がセット状態にあり、かつ直流電源電
圧VCCの電位が最初に参照電圧VREFより低くなっ
たことを条件に、内部クロック信号FCに同期してリセ
ット状態とされる。
As a result, the flip-flop FF3 becomes
It is in the reset state, the previous flip-flop FF2 is already in the set state, and the set enable signal SE is at the high level, that is, the two flip-flops FF1 and FF2 have already been set.
Are set in synchronization with the internal clock signal FC on condition that the DC power supply voltage VCC becomes higher than the reference voltage VREF again. The flip-flop FF3 is in a reset state and the reset enable signal RE is at a high level, that is, all the flip-flops FF1 to FF3 are in a set state and the DC power supply voltage VCC is low. The reset state is established in synchronization with the internal clock signal FC, provided that the potential first becomes lower than the reference voltage VREF.

【0031】これらのことから、電源電圧制御回路VC
の出力信号たる電圧制御信号CS1〜CS3は、直流電
源電圧VCCの電位が参照電圧VREFより低い初期状
態にありフリップフロップFF1〜FF3がすべてリセ
ット状態にあるとき、すべてロウレベルの有効レベルと
され、以後、直流電源電圧VCCの電位が参照電圧VR
EFより高くなるごとに、フリップフロップFF1から
FF2ならびにFF3の順にセット状態へと移行する。
また、フリップフロップFF1〜FF3がすべてセット
状態となった後は、逆に直流電源電圧VCCの電位が参
照電圧VREFより低くなるごとに、フリップフロップ
FF3からFF2ならびにFF1の順にリセット状態へ
移行する。このようなフリップフロップFF1〜FF3
のセット状態又はリセット状態への移行方向が、そのす
べてがリセット状態又はセット状態にない中間的状態で
も逆向きになりうることは言うまでもない。
From these, the power supply voltage control circuit VC
The voltage control signals CS1 to CS3, which are the output signals of the above, are all set to the effective level of the low level when the potential of the DC power supply voltage VCC is in the initial state lower than the reference voltage VREF and all the flip-flops FF1 to FF3 are in the reset state. , The potential of the DC power supply voltage VCC is equal to the reference voltage VR.
Every time it becomes higher than EF, the flip-flop FF1 shifts to the set state in the order of FF2 and FF3.
After the flip-flops FF1 to FF3 are all set, the flip-flop FF3 shifts to the reset state in the order of FF2 and FF1 each time the potential of the DC power supply voltage VCC becomes lower than the reference voltage VREF. Such flip-flops FF1 to FF3
It is needless to say that the direction of transition to the set state or the reset state can be reversed even in an intermediate state in which all of them are not in the reset state or the set state.

【0032】図3に示したように、フリップフロップF
F1〜FF3がすべてリセット状態にあり電圧制御信号
CS1〜CS3がすべてロウレベルの有効レベルとされ
るとき、カード側アンテナANTCを含む同調回路はタ
ップaにあり、その同調周波数ftはキャリア周波数f
cと同一の周波数とされる。このため、同調回路の利得
は最大値Gaとなり、直流電源電圧VCCの電位は、図
5に示されるように、入力電圧つまりキャリアにより電
力の大きさに比例して高くなる。
As shown in FIG. 3, the flip-flop F
When F1 to FF3 are all in the reset state and the voltage control signals CS1 to CS3 are all at the low effective level, the tuning circuit including the card-side antenna ANTC is at the tap a, and the tuning frequency ft is the carrier frequency f
The frequency is the same as c. For this reason, the gain of the tuning circuit becomes the maximum value Ga, and the potential of the DC power supply voltage VCC increases in proportion to the magnitude of the power due to the input voltage, that is, the carrier, as shown in FIG.

【0033】直流電源電圧VCCの電位が上昇し、最初
に参照電圧VREFを超えると、上記のように、まず電
源電圧制御回路VCのフリップフロップFF1がセット
状態となり、その非反転出力信号Qたる電圧制御信号C
S1がハイレベルの無効レベルとなる。このため、スイ
ッチS1がオフ状態となり、カード側アンテナANTC
を含む同調回路はタップbに移行し、その同調周波数f
tは、図3から明らかなように、タップaの場合よりも
所定値だけ高くなる。このため、同調回路のキャリア周
波数fcにおける利得は、タップaにおける最大値Ga
より所定値だけ低いGbとなり、キャリアを整流して得
られる直流電源電圧VCCの電位は、図5に示されるよ
うに、相応する分だけ直線状に低くなる。
When the potential of the DC power supply voltage VCC rises and first exceeds the reference voltage VREF, as described above, first, the flip-flop FF1 of the power supply voltage control circuit VC is set to the set state, and the voltage as the non-inverted output signal Q Control signal C
S1 becomes a high-level invalid level. As a result, the switch S1 is turned off, and the card-side antenna ANTC
Tuned to tap b and its tuning frequency f
As is clear from FIG. 3, t becomes higher by a predetermined value than in the case of tap a. Therefore, the gain of the tuning circuit at the carrier frequency fc is the maximum value Ga at the tap a.
Gb becomes lower by a predetermined value, and the potential of the DC power supply voltage VCC obtained by rectifying the carrier decreases linearly by a corresponding amount as shown in FIG.

【0034】以下、直流電源電圧VCCの電位が再度上
昇し、参照電圧VREFを超えるごとに、上記のような
動作が繰り返され、カード側アンテナANTCを含む同
調回路はタップbからタップcへと移行し、キャリアに
より与えられる電力に相応したタップで移行が停止す
る。そして、直流電源電圧VCCの電位が参照電圧VR
EFより低くなると、同調回路は、タップcからタップ
bならびにタップaへと上記とは逆向きに移行し、所定
のタップで移行を停止する。
Thereafter, each time the potential of the DC power supply voltage VCC rises again and exceeds the reference voltage VREF, the above operation is repeated, and the tuning circuit including the card-side antenna ANTC shifts from tap b to tap c. Then, the transition stops at a tap corresponding to the power provided by the carrier. Then, the potential of the DC power supply voltage VCC is changed to the reference voltage VR.
When it becomes lower than EF, the tuning circuit shifts from tap c to tap b and tap a in the opposite direction to the above, and stops the shift at a predetermined tap.

【0035】以上の結果、直流電源電圧VCCの電位
は、図5から明らかなように、ステップ状に変化される
ものとなり、その平均電位は、参照電圧VREFより所
定値だけ低い電位VCC0に設定される。また、このよ
うな電位制御は、カード側アンテナANTCを含む同調
回路の同調周波数ftを制御して行われることから、新
しい電力消費をともなわず、発熱もない。このため、リ
ード・ライタR/W及び非接触ICカードICC間の距
離が極端に短くなった場合でも、その電位が必要以上に
高くなるのを防止でき、これによって性能劣化をともな
うことなく、非接触ICカードの動作を安定化し、その
信頼性を高めることができる。
As a result, the potential of the DC power supply voltage VCC changes stepwise as is apparent from FIG. 5, and the average potential is set to the potential VCC0 lower than the reference voltage VREF by a predetermined value. You. In addition, since such a potential control is performed by controlling the tuning frequency ft of the tuning circuit including the card-side antenna ANTC, no new power is consumed and no heat is generated. For this reason, even when the distance between the read / writer R / W and the non-contact IC card ICC becomes extremely short, it is possible to prevent the potential from becoming unnecessarily high. The operation of the contact IC card can be stabilized and its reliability can be improved.

【0036】なお、上記実施例では、タップaにおける
同調周波数ftをキャリア周波数fcとし、ノーマリオ
ン型のスイッチS1〜S3を順にオフ状態とすることよ
り、その同調周波数ftがキャリア周波数fcより高い
タップb及びタップcへとタップ切り換えを行う方法を
とっているが、このタップ切り換えは、図4に示される
ように、スイッチS1〜S3をノーマリオフ型のスイッ
チに置き換え、これらのスイッチを順にオン状態とする
ことによって、その同調周波数ftをキャリア周波数f
cとするタップaからその同調周波数ftがキャリア周
波数fcより低いタップa及びタップcへと切り換える
方法をとってもよい。
In the above embodiment, the tuning frequency ft at the tap a is set to the carrier frequency fc, and the normally-on type switches S1 to S3 are sequentially turned off, so that the tuning frequency ft is higher than the carrier frequency fc. The tap is switched to the tap b and the tap c. In this tap switching, as shown in FIG. 4, the switches S1 to S3 are replaced with normally-off switches, and these switches are sequentially turned on. By doing so, the tuning frequency ft is changed to the carrier frequency f
A method of switching from the tap a to be c to the tap a and the tap c whose tuning frequency ft is lower than the carrier frequency fc may be adopted.

【0037】図6には、この発明が適用された非接触I
CカードICCの電源供給経路を説明するための第2の
実施例の接続図が示されている。また、図7には、図6
の非接触ICカードICCに設けられるカード側アンテ
ナANTC、つまりはこのカード側アンテナANTCを
含む同調回路の一実施例の周波数特性図が示され、図5
には、図6の非接触ICカードICCの一実施例の電源
電圧出力特性図が示されている。なお、この実施例は、
前記図1ないし図5の実施例を基本的に踏襲するもので
あるため、これと異なる部分についてのみ説明を追加す
る。
FIG. 6 shows a non-contact I to which the present invention is applied.
The connection diagram of the second embodiment for explaining the power supply path of the C card ICC is shown. FIG. 7 shows FIG.
FIG. 5 shows a frequency characteristic diagram of one embodiment of a card-side antenna ANTC provided in the non-contact IC card ICC, that is, a tuning circuit including the card-side antenna ANTC.
6 shows a power supply voltage output characteristic diagram of one embodiment of the non-contact IC card ICC of FIG. In this example,
Since the embodiment basically follows the embodiment of FIG. 1 to FIG. 5, only the different parts will be described.

【0038】図6において、この実施例の非接触ICカ
ードICCの集積回路ICは、前記図1の容量C1〜C
3ならびにスイッチS1〜S3に代えて、その静電容量
値が電源電圧制御回路VCの出力電圧たるバイアス電圧
Vsの電位に従ってリニアに変化される1個の可変容量
ダイオードCvを含む。また、電源電圧制御回路VCか
ら出力されるバイアス電圧Vsの電位は、ブリッジ回路
BRGCから出力される直流電源電圧VCCの電位に応
じてリニアに変化し、カード側アンテナANTC及び可
変容量ダイオードCvを含む同調回路の同調周波数ft
は、図7に示されるように、キャリア周波数fcをその
同調周波数ftとするタップdから、キャリア周波数f
cより所定値だけ高い周波数をその同調周波数ftとす
るタップeとの間でやはりリニアに変化するものとな
る。
In FIG. 6, the integrated circuit IC of the contactless IC card ICC of this embodiment is the same as the capacitors C1 to C of FIG.
3 and one variable capacitance diode Cv whose capacitance value changes linearly in accordance with the potential of the bias voltage Vs, which is the output voltage of the power supply voltage control circuit VC, in place of the switches S1 to S3. The potential of the bias voltage Vs output from the power supply voltage control circuit VC linearly changes according to the potential of the DC power supply voltage VCC output from the bridge circuit BRGC, and includes the card-side antenna ANTC and the variable capacitance diode Cv. Tuning frequency ft of the tuning circuit
Is, as shown in FIG. 7, from a tap d having the carrier frequency fc as its tuning frequency ft, the carrier frequency f
It also changes linearly between a tap e having a frequency higher than c by a predetermined value as its tuning frequency ft.

【0039】この結果、直流電源電圧VCCの電位は、
図8に示されるように、一旦その目標電位VCC0に達
した後は、この目標電位VCC0から余り離れることな
く制御されるため、直流電源電圧VCCの電位を安定化
し、そのドリフトを抑制しつつ、前記図1ないし図5の
実施例と同様な作用効果を得、非接触ICカードICC
の動作をさらに安定化し、その信頼性をさらに高めるこ
とができる。
As a result, the potential of the DC power supply voltage VCC becomes
As shown in FIG. 8, once the potential reaches the target potential VCC0, the control is performed without leaving the target potential VCC0, so that the potential of the DC power supply voltage VCC is stabilized, and the drift is suppressed. The same operation and effect as those of the embodiment shown in FIGS.
Can be further stabilized, and its reliability can be further improved.

【0040】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)リード・ライタ側のアンテナと電磁結合されるカ
ード側アンテナと、このカード側アンテナと並列形態に
設けられ、これとともにキャリアに対する同調回路を構
成する容量手段と、キャリアを整流し所定の直流電源電
圧を生成する整流回路とを備え、電磁結合によって動作
電力の供給を受ける非接触ICカードにおいて、上記容
量手段として、例えば並列結合される複数の容量、又は
バイアス電圧に応じてその静電容量値が変化される可変
容量ダイオードを設けるとともに、直流電源電圧をモニ
タしその電位に応じて上記複数の容量を選択的に有効と
し、あるいは可変容量ダイオードの静電容量値を変化さ
せて、同調回路の同調周波数を変化させる電源電圧制御
回路を設けることで、非接触ICカードに搭載される集
積回路の発熱量を増大させることなく、直流電源電圧の
電位を制御することができるという効果が得られる。
The operation and effect obtained from the above embodiment are as follows. (1) a card-side antenna electromagnetically coupled to a read / writer-side antenna, a capacitor provided in parallel with the card-side antenna and constituting a tuning circuit for the carrier, And a rectifier circuit for generating a DC power supply voltage, wherein the non-contact IC card receives operating power by electromagnetic coupling. By providing a variable capacitance diode whose capacitance value is changed, monitoring the DC power supply voltage and selectively enabling the plurality of capacitances according to the potential, or changing the capacitance value of the variable capacitance diode, An integrated circuit mounted on a non-contact IC card by providing a power supply voltage control circuit for changing the tuning frequency of the tuning circuit Thus, the effect that the potential of the DC power supply voltage can be controlled without increasing the amount of heat generated by the DC power supply can be obtained.

【0041】(2)上記(1)項により、リード・ライ
タ及び非接触ICカード間の距離が極端に短くなった場
合でも、その電位が必要以上に高くなるのを防止するこ
とができるという効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、性能劣化をと
もなうことなく、特に薄型化された非接触ICカードの
動作を安定化し、その信頼性を高めることができるとい
う効果が得られる。
(2) According to the above item (1), even when the distance between the read / writer and the non-contact IC card becomes extremely short, the potential can be prevented from becoming unnecessarily high. Is obtained. (3) According to the above items (1) and (2), it is possible to obtain an effect of stabilizing the operation of a non-contact IC card which is particularly thin and improving its reliability without deteriorating performance. .

【0042】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、容量C1〜C3に対応して設けられ
るスイッチS1〜S3は、当初からオン状態となるべく
制御されるノーマリオフ型のスイッチに置き換えること
ができる。また、容量C1〜C3は、それぞれが並列結
合された複数の容量に置き換えることができるし、これ
らの容量及びスイッチの設置数も、任意にすることが設
定できる。電圧制御信号CS1〜CS3の有効レベル
は、スイッチの種類やその制御形態に応じて任意に設定
できるし、非接触ICカードICCの具体的構成は、種
々の実施形態をとりうる。このことは、図6についても
同様である。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, there is. For example, in FIG. 1, the switches S1 to S3 provided corresponding to the capacitors C1 to C3 can be replaced with normally-off switches that are controlled to be turned on from the beginning. The capacitors C1 to C3 can be replaced with a plurality of capacitors each of which is coupled in parallel, and the number of these capacitors and the number of switches can be set arbitrarily. The effective levels of the voltage control signals CS1 to CS3 can be arbitrarily set according to the type of switch and the control form thereof, and the specific configuration of the non-contact IC card ICC can take various embodiments. This is the same for FIG.

【0043】図2において、電源電圧制御回路VCの具
体的構成は、その論理条件が変わらない限り、種々の実
施形態をとりうるし、フリップフロップFF1〜FF3
の制御形態についても同様である。
In FIG. 2, the specific configuration of the power supply voltage control circuit VC can take various embodiments as long as its logical condition does not change.
The same applies to the control mode.

【0044】図3及び図4ならびに図5において、各タ
ップにおける周波数特性ならびに直流電源電圧VCCの
出力特性はほんの一例であって、本発明の主旨に何ら影
響を与えない。このことは、図7及び図8についても同
様である。
In FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5, the frequency characteristics at each tap and the output characteristics of DC power supply voltage VCC are merely examples, and do not affect the gist of the present invention. This is the same for FIGS. 7 and 8.

【0045】図6において、非接触ICカードICCの
集積回路ICは、可変容量ダイオードCvに代えて、そ
の静電容量値をリニアに制御可能な他の可変容量手段に
置き換えることができる。
In FIG. 6, the integrated circuit IC of the non-contact IC card ICC can be replaced with another variable capacitance means capable of linearly controlling the capacitance value, instead of the variable capacitance diode Cv.

【0046】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である密着
型の非接触ICカードに適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、例えば、近接型の
非接触ICカードや遠距離型の非接触ICカードにも適
用できる。この発明は、少なくとも電波を含む電磁結合
により動作電力を伝達する非接触ICカードに広く適用
できる。
In the above description, the case where the invention made mainly by the present inventor is applied to a close contact type non-contact IC card which is a field of application as the background has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a proximity type non-contact IC card and a long distance type non-contact IC card. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a non-contact IC card that transmits operating power by electromagnetic coupling including at least radio waves.

【0047】[0047]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、リード・ライタ側のアンテ
ナと電磁結合されるカード側アンテナと、カード側アン
テナと並列形態に設けられこれとともにキャリアに対す
る同調回路を構成する容量手段と、キャリアを整流し所
定の直流電源電圧を生成する整流回路とを備え、電磁結
合によって動作電力の供給を受ける非接触ICカードに
おいて、上記容量手段として、例えば並列結合される複
数の容量、又はバイアス電圧に応じてその静電容量値が
変化される可変容量ダイオードを設けるとともに、直流
電源電圧をモニタしその電位に応じて上記複数の容量を
選択的に有効とし、又は可変容量ダイオードの静電容量
値を変化させて、同調回路の同調周波数を変化させる電
源電圧制御回路を設ける。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a card-side antenna that is electromagnetically coupled to the read / writer-side antenna, a capacitance means that is provided in parallel with the card-side antenna and forms a tuning circuit for the carrier, and rectifies the carrier to generate a predetermined DC power supply voltage. A non-contact IC card which is supplied with operating power by electromagnetic coupling, for example, a plurality of capacitances coupled in parallel, or a capacitance value thereof changes according to a bias voltage. A variable capacitance diode is provided, and the DC power supply voltage is monitored and the plurality of capacitances are selectively enabled according to the potential, or the capacitance value of the variable capacitance diode is changed to adjust the tuning frequency of the tuning circuit. And a power supply voltage control circuit for changing the power supply voltage.

【0048】これにより、非接触ICカードに搭載され
る集積回路の発熱量を増大させることなく、直流電源電
圧の電位を制御し、リード・ライタ及び非接触ICカー
ド間の距離が極端に短くなった場合でも、その電位が必
要以上に高くなるのを防止することができる。この結
果、性能劣化をともなうことなく、特に薄型化された非
接触ICカードの動作を安定化し、その信頼性を高める
ことができる。
As a result, the potential of the DC power supply voltage is controlled without increasing the heat generation of the integrated circuit mounted on the non-contact IC card, and the distance between the read / writer and the non-contact IC card becomes extremely short. In this case, the potential can be prevented from becoming unnecessarily high. As a result, it is possible to stabilize the operation of the particularly thin contactless IC card without deteriorating the performance and to enhance the reliability thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明が適用された非接触ICカードの電源
供給経路を説明するための第1の実施例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment for describing a power supply path of a non-contact IC card to which the present invention is applied.

【図2】図1の非接触ICカードの集積回路に含まれる
電源電圧制御回路の一実施例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of a power supply voltage control circuit included in the integrated circuit of the contactless IC card of FIG.

【図3】図1の非接触ICカードのカード側アンテナを
含む同調回路の一実施例を示す周波数特性図である。
FIG. 3 is a frequency characteristic diagram showing one embodiment of a tuning circuit including a card side antenna of the non-contact IC card of FIG. 1;

【図4】図1の非接触ICカードのカード側アンテナを
含む同調回路の一実施例を示す周波数特性図である。
FIG. 4 is a frequency characteristic diagram showing one embodiment of a tuning circuit including a card side antenna of the non-contact IC card of FIG. 1;

【図5】図1の非接触ICカードの一実施例を示す電源
電圧出力特性図である。
FIG. 5 is a power supply voltage output characteristic diagram showing one embodiment of the non-contact IC card of FIG. 1;

【図6】この発明が適用された非接触ICカードの電源
供給経路を説明するための第2の実施例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment for describing a power supply path of a non-contact IC card to which the present invention is applied.

【図7】図6の非接触ICカードのカード側アンテナを
含む同調回路の一実施例を示す周波数特性図である。
7 is a frequency characteristic diagram showing one embodiment of a tuning circuit including a card side antenna of the non-contact IC card of FIG. 6;

【図8】図6の非接触ICカードの一実施例を示す電源
電圧出力特性図である。
FIG. 8 is a power voltage output characteristic diagram showing one embodiment of the non-contact IC card of FIG. 6;

【図9】この発明に先立って本願発明者等が検討した非
接触ICカードの電源供給経路を説明するための一例を
示す接続図である。
FIG. 9 is a connection diagram showing an example for describing a power supply path of a non-contact IC card studied by the present inventors prior to the present invention.

【図10】図9の非接触ICカードのカード側アンテナ
を含む同調回路の一例を示す周波数特性図である。
10 is a frequency characteristic diagram illustrating an example of a tuning circuit including a card-side antenna of the non-contact IC card of FIG. 9;

【図11】図9の非接触ICカードの一例を示す電源電
圧出力特性図である。
FIG. 11 is a power voltage output characteristic diagram showing an example of the non-contact IC card of FIG. 9;

【図12】図9の非接触ICカードの一例を示すシャン
ト電流特性図である。
FIG. 12 is a shunt current characteristic diagram showing an example of the non-contact IC card of FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R/W…リード・ライタ、ICC…非接触ICカード、
IC…集積回路、ANTR…リード・ライタ側アンテ
ナ、ANTC…カード側アンテナ、Cs…寄生容量、C
1〜C3…容量、S1〜S3…スイッチ、BRGC…ブ
リッジ回路、VCC…直流電源電圧、VC…電源電圧制
御回路、CS1〜CS3…電圧制御信号、TS…送受信
回路、Din…内部入力データ、Dout…内部出力デ
ータ。CP…電圧比較回路、VREF…参照電圧、FC
…内部クロック信号、AG1〜AG8…アンド(AN
D)ゲート、SE…セットイネーブル信号、RE…リセ
ットイネーブル信号、FF1〜FF3…フリップフロッ
プ。Ga〜Gf…利得、fc…キャリア周波数。VCC
0…目標電圧、Va〜Vc,Ve,Vi…入力電圧電
位。Cv…可変容量ダイオード、Vs…バイアス電圧。
N1…NチャンネルMOSFET、Vm…制御電圧。
R / W: read / writer, ICC: non-contact IC card,
IC: integrated circuit, ANTR: read / writer antenna, ANTC: card antenna, Cs: parasitic capacitance, C
1 to C3: capacitance, S1 to S3: switch, BRGC: bridge circuit, VCC: DC power supply voltage, VC: power supply voltage control circuit, CS1 to CS3: voltage control signal, TS: transmission / reception circuit, Din: internal input data, Dout ... Internal output data. CP: voltage comparison circuit, VREF: reference voltage, FC
... internal clock signals, AG1 to AG8 ... AND (AN
D) Gate, SE: set enable signal, RE: reset enable signal, FF1 to FF3: flip-flop. Ga to Gf: gain, fc: carrier frequency. VCC
0: target voltage, Va to Vc, Ve, Vi: input voltage potential. Cv: variable capacitance diode; Vs: bias voltage.
N1 ... N-channel MOSFET, Vm ... control voltage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門川 滋 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 2C005 MA39 MA40 NA08 QA15 5B035 BB09 CA12 CA23  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shigeru Kadokawa 5-2-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo F-term in Hitachi Cho SII Systems Co., Ltd. (reference) 2C005 MA39 MA40 NA08 QA15 5B035 BB09 CA12 CA23

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部装置のアンテナと電磁結合されるこ
とで、電力源となる交流信号を受けるカード側アンテナ
と、 上記カード側アンテナに並列形態に設けられ、該カード
側アンテナとともに上記交流信号に対する同調回路を構
成する容量手段と、 上記交流信号を整流し、所定の直流電源電圧を生成する
整流回路と、 上記直流電源電圧をモニタしその電位に応じて上記容量
手段の静電容量値を変化させることで、上記直流電源電
圧の電位を制御する電源電圧制御回路とを具備すること
を特徴とする非接触ICカード。
1. A card-side antenna that receives an AC signal serving as a power source by being electromagnetically coupled to an antenna of an external device, and is provided in parallel with the card-side antenna. A capacitance means constituting a tuning circuit; a rectifier circuit for rectifying the AC signal to generate a predetermined DC power supply voltage; monitoring the DC power supply voltage and changing a capacitance value of the capacitance means according to the potential; And a power supply voltage control circuit for controlling the potential of the DC power supply voltage.
【請求項2】 請求項1において、 上記容量手段は、対応するスイッチ手段を介して互いに
並列結合され、上記電源電圧制御回路から出力される電
圧制御信号の対応するビットが有効レベルとされ対応す
る上記スイッチ手段がオン状態とされることで選択的に
有効とされる複数の容量を含むものであることを特徴と
する非接触ICカード。
2. The capacitor according to claim 1, wherein said capacitance means are coupled in parallel with each other via corresponding switch means, and a corresponding bit of a voltage control signal output from said power supply voltage control circuit is set to an effective level. A non-contact IC card comprising a plurality of capacitors selectively enabled by turning on the switch means.
【請求項3】 請求項1において、 上記容量手段は、その静電容量値が上記電源電圧制御回
路から出力されるバイアス電圧の電位に従って選択的に
変化される可変容量ダイオードを含むものであることを
特徴とする非接触ICカード。
3. The device according to claim 1, wherein the capacitance means includes a variable capacitance diode whose capacitance value is selectively changed according to a potential of a bias voltage output from the power supply voltage control circuit. Contactless IC card.
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