JP2002319007A - 半導体集積回路とこれを搭載した非接触型情報媒体 - Google Patents

半導体集積回路とこれを搭載した非接触型情報媒体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データが重畳された搬送より駆動電源を得る
非接触型ICカード用半導体集積回路において、得られ
た電圧が過電圧状態とならず、また、通信距離の変化に
よらず安定してデータを復調することができる半導体集
積回路を提供する。 【解決手段】 リーダーライタ64から伝送される電波
66からを受信するICカードのアンテナコイル62か
ら電源を作り出す系統(整流回路80、電源回路81な
ど)と復調回路84への系統を別々に設けることによっ
て、電源電圧範囲を許容値以内とし、また復調回路入力
の変化率を通信距離の遠近によらず得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路お
よびこの半導体集積回路を搭載した非接触型情報媒体に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コイルの相互誘導現象を利用して
電波による電力の供給を行うとともにデータの送受信を
行うようにしたICカードなどの非接触型情報媒体が実
用段階に入っている。
【0003】非接触型情報媒体の一例としてのICカー
ドは、ICカードとの間で電波の送受信を行うリーダー
ライタとの間で通信が可能な距離によって大きく分け
て、密着型、近接型、近傍型などに分類されており、そ
れぞれについての標準規格も整いつつある。
【0004】特に、リーダーライタから0cm〜10c
m程度までの距離で用いることが可能な近接型のICカ
ードは、例えば定期券などの用途に用いるとすれば、駅
の改札口などで定期入れからICカードを取り出すこと
なく、リーダーライタとの非接触状態での情報のやり取
りに基づいて改札口のゲートの開閉制御を行うことも可
能となるなど、きわめて広い範囲で適用する可能性を有
するものである。
【0005】しがしながら、広い範囲で適用されるには
ICカードの小型軽量化が重要となり、適用範囲が広が
るほどICカードの取り扱いが乱雑になる場合も増加す
ると予想されるため、乱雑な取り扱いに対する故障のし
にくさなども考慮して、ICカードなどの非接触情報媒
体には、複雑な回路を小さい面積に収めた半導体集積回
路が搭載されるのが通常となっている。
【0006】以下、従来の半導体集積回路搭載の非接触
型ICカードに関する技術について図7〜図10を用い
て説明する。図7は従来の非接触型ICカードとリーダ
ーライタを示す。
【0007】非接触型ICカード60は、非接触型IC
カード用LSI61(以下、集積回路61と称す)とア
ンテナコイル62と同調容量63により構成されてい
る。集積回路61は、アナログ回路部70とロジック回
路部71とメモリ回路部72などにより構成している。
【0008】集積回路61のパッド90,91には、リ
ーダーライタ64に接続されたアンテナコイル65から
出る電波66の送受信を行うための前記アンテナコイル
62が接続されている。アンテナコイル62には同調容
量63が接続されている。アンテナコイル62は、リー
ダーライタ64からの電波を受け、アンテナコイル62
の両端(パッド90−パッド91の間)に交流電圧が発
生する。アンテナコイル62の両端に発生した交流電圧
は、アナログ回路部70に印加される。
【0009】アナログ回路部70は、整流回路80,電
源回路81,クロック発生回路82,復調回路83,変
調回路84などより構成されている。アナログ回路70
において、整流回路80および電源回路81によって、
ロジック回路部71を動作させるための電源電圧Lおよ
びメモリ回路部72を動作させるための電源電圧Hを発
生する。
【0010】クロック発生回路82は、アンテナコイル
62の両端に発生した交流電圧を入力信号としてクロッ
クを生成する。このクロックCLKはディジタル回路部
71およびメモリ回路部72を動作させる。
【0011】非接触型ICカード60とリーダーライタ
64の間で送受信されるデータは、電波(前記交流電
圧)に重畳して送受信されており、非接触型ICカード
60がリーダーライタ64からのデータを受信する場合
には、ICカードでは復調回路83で復調して復調信号
RXDATAを得、非接触型ICカード60がリーダー
ライタ64にデータを送信する場合には、送信信号TX
DATAを変調回路84で変調している。
【0012】このようにICカードとリーダーライタ6
4の間で送受信されるデータは、ロジック回路部71で
解釈され、アドレスやデータを指定してメモリ回路部7
2に蓄えられ、アドレスを指定して読み出される。
【0013】ここで図8および図9を用いて、アナログ
回路70の中の整流回路80、電源回路81と復調回路
83について説明する。図8に示すように、アンテナコ
イル62の両端に発生した交流電圧は、パッド90,9
1を介して直接に整流回路80に入力されている。整流
回路80は、ダイオード100,101から構成される
倍電圧整流回路となっている。
【0014】電源回路81は、シャント回路110と平
滑容量111,112から構成されており、シャント回
路110により電源電圧Hは所定の電圧にクランプされ
る。整流回路80の動作原理は図9に示す通りである。
【0015】図9(A)は非接触ICカードの通信に用
いられる搬送周波数13.56MHzでASK変調され
たデータをリーダーライタ64から送信している時のア
ンテナコイル62の両端に発生する交流電圧120(パ
ッド90を基準とした電圧:電圧121)を示す。
【0016】リーダーライタ64からはデジタルデータ
をASK変調を行い符号化方式NRZでデータを送信し
ている場合を考える。すなわち、リーダーライタ64
が”H”データを送信するときは、アンテナコイル両端
に交流電圧120は高いレベルとなり、リーダーライタ
64が”L”データを送信するときは、アンテナコイル
両端に交流電圧120は低いレベルとなる。
【0017】まず、アンテナコイル62両端に発生した
交流電圧120により、どのようにして電源電圧が発生
するかを考える。ここで、パッド90の端子電圧を基準
電圧121であると考えやすい。
【0018】整流回路80のダイオード100によって
マイナス成分電圧が端子VSS122を発生する。平滑
容量111によって電源電圧Lは平滑化される。また、
整流回路80のダイオード101によりプラス成分電圧
が電源電圧H(図9のレベル123)を発生し、平滑容
量112によって電源電圧Hは平滑化される。
【0019】ICカードは、リーダーライタ64との距
離が変化するため、リーダーライタ64から送出する電
波66が一定の場合でも、アンテナコイル62の両端
(パッド90−パッド91の間)に発生する交流電圧1
20は変化する。
【0020】すなわち、リーダーライタ64とICカー
ドが密接する場合、交流電圧120のレベルが増加し、
また、リーダーライタ64とICカードが離れる場合、
交流電圧120のレベルが低下する。
【0021】非接触ICカードの国際規格であるIS1
4443(近接型非接触ICカード:通信距離約10c
m程度の規格)の場合、リーダーライタ64のアンテナ
コイル66とICカードのアンテナコイルの形状にも依
存するが、ICカードが受信する電波66の強度は、1
0cmにくらべ密着状態では5倍から10倍変化して、
集積回路61の消費電力が電圧によらず一定であると仮
定すると、電源電圧は5倍から10倍に変化する。
【0022】すなわち、ICカードと、リーダーライタ
64との距離が10cmの場合、電源電圧Hが約4ボル
トであれば、ICカードとリーダーライタ64との距離
が距離0cmに近接すれば、電源電圧Hは20ボルト以
上となり内蔵する集積回路61が破壊する。
【0023】そこで電源電圧をシャント回路110でク
ランプし、集積回路61の消費電流を見かけ上大きくし
ている。図10にシャント回路110の電圧電流特性を
示す。
【0024】シャント回路110は電流電圧特性を決定
する最終段トランジスタをMOSトランジスタで形成し
ている場合、所定の閾値電圧以上で電圧の2乗関数で電
流を流す。また、バイポーラトランジスタで形成してい
る場合、所定の閾値電圧以上で電圧の指数関数で電流を
流す。図10の場合では、電源電圧Hが4ボルトではシ
ャント回路110では、ほとんど電流を消費せず、電源
電圧Hが、5ボルトで10mAの電流を消費する。
【0025】すなわち、シャント回路110に大きな電
流が流れる状況では、電流変化が生じても電源電圧の変
化は小さくなる特性を示している。図9(B)に通信が
行える遠距離での電源電圧の振る舞いを示す。
【0026】リーダーライタ64が”H”データを送信
するときは、電源電圧Hは高いレベル(約4ボルト)と
なり、”L”データを送信するときは、電源電圧Hは低
いレベル(約5ボルト)となる。
【0027】図9(C)に通信が行える近距離での電源
電圧の振る舞いを示す。リーダーライタ64が”H”デ
ータを送信するときは、電源電圧Hは高いレベル(約
5.3ボルト)となり、”L”データを送信するとき
は、電源電圧Hは低いレベル(約5.5ボルト)とな
る。
【0028】すなわち、シャント回路110は、電源電
圧Hが大きくなると電源電流を大きく流す(図10参
照)ため、電源電圧Hが高くなると、シャント回路11
0の電流を流す能力が増加し、電源電圧の変動を押さえ
込んでしまう。そのため、電源電圧Hの変動が小さくな
る。
【0029】従来のアナログ回路70では復調回路83
は電源電圧を入力し、電源電圧の変化率を検出するた
め、通信が行える近距離では電源の変化が小さくなり、
復調信号RXDATAを発生することが困難となる。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】非接触型ICカード
は、通信距離が0〜2mmの密着型、通信距離が0〜1
0cmの近接型、通信距離が0〜70cmの近傍型、通
信距離が0〜10mのマイクロ波に大別される。通信距
離が長くなるほど技術的に困難になるが、密着型(通信
距離0〜2mm)では、既に広く普及している接触型I
Cカードと比べ特徴において大差なく、非接触型ICカ
ードのメリットを充分に出しているといえない。したが
って、接触型ICカードの次には、近接型の非接触型I
Cカード(通信距離0〜10cm)が普及していくと予
想される。
【0031】そこで、非接触型ICカード用の半導体集
積回路として求められる要件は、リーダーライタから0
cmから10cm程度の距離においても、内部のディジ
タル回路、不揮発性メモリが安定に動作するだけの電圧
を発生させ、復調信号を得ることである。
【0032】しかしながら、リーダーライタ64からI
Cカードが0cmと密着している近距離において、従来
の回路では、ロジック回路部71やメモリ回路部72へ
の電源電圧Hや電源電圧Lを規格以内の電圧(5ボルト
系のLSIならば5.5ボルト以下)を供給しなけれ
ば、すなわちシャント回路110の電流消費能力を強化
しなければ、半導体集積回路を保証できない。
【0033】しかしながら、シャント回路110の電流
消費能力を強化すると、電源電圧の微分波形(電源電圧
Hの変化率を検出する)により復調動作している復調回
路83は、電源変動が小さくなるために復調が困難とな
る。
【0034】逆にシャント回路110の能力を低下させ
ると、復調はできるが、アナログ回路部70の電圧が大
きくなり規格以下(5ボルト系のLSIの場合5.5ボ
ルト以下)の電圧にすることが困難になる。
【0035】本発明はICカードがリーダーライタに密
着している近距離においても安定な動作を期待できる半
導体集積回路を提供することを目的とする。
【0036】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、入力された受信信号を復調してデータを再生する復
調回路と、前記受信信号を整流して電源電圧を発生する
整流回路と、前記整流回路の出力側に接続されて前記電
源電圧が所定の電圧値以上に超えないようにするレギュ
レータとを含む半導体集積回路において、前記整流回路
の入力と前記復調回路の入力とを並列接続したことを特
徴とする。
【0037】この構成によると、アンテナコイルから電
源を作り出す系統と復調回路への系統を別々に設けるこ
とによって、復調回路入力の変化率を通信距離の遠近に
よらず得ることができ、この半導体集積回路を非接触型
情報媒体に使用することによって動作が安定したICカ
ードなどを得ることができる。
【0038】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の半導体集
積回路は、入力された受信信号を復調してデータを再生
する復調回路と、前記受信信号を整流して電源電圧を発
生する整流回路と、前記整流回路の出力側に接続されて
前記電源電圧が所定の電圧値以上に超えないようにする
レギュレータとを含む半導体集積回路において、前記整
流回路の入力と前記復調回路の入力とを並列接続したこ
とを特徴とする。
【0039】また、前記整流回路の入力と前記復調回路
の入力とを、抵抗を介して並列接続したことを特徴とす
る。また、前記抵抗がポリシリコンなどの配線により形
成された抵抗で構成されことを特徴とする。
【0040】また、前記復調回路の入力側に包絡線検波
回路を備えたことを特徴とする。また、前記整流回路が
電圧の異なる二系統の直流電力を並列出力する倍電圧整
流回路であり、前記包絡線検波回路の基準電位を前記倍
電圧整流回路の低電圧出力側に接続したことを特徴とす
る。
【0041】本発明の非接触型情報媒体は、デジタルデ
ータにより変調された搬送波を受信し、受信した搬送波
を整流して必要とする電力を賄い、受信した搬送波を復
調してメモリ回路部への前記デジタルデータに基づく書
き込みまたは読み出しを実行し、読み出しを実行した場
合には読み出したデータに基づいて搬送波を変調して出
力する非接触型情報媒体において、上記の半導体集積回
路を搭載したことを特徴とする。
【0042】以下、本発明の各実施の形態を図1〜図6
に基づいて説明する。 (実施の形態1)図1と図2は本発明の(実施の形態
1)の非接触型情報媒体としての非接触型ICカード6
0を示す。なお、従来例で示した図7と同一の構成には
同一の符号を付けて説明する。
【0043】従来例で示した図7では、復調回路83の
入力が整流回路80の出力側に接続されていたが、この
(実施の形態1)では整流回路80の入力側と復調回路
83の入力側とが並列接続されている。
【0044】詳しくは、図2に示すように、集積回路6
1のパッド91には、整流回路80の入力であるダイオ
ード100のアノードとダイオード101のカソードと
の接続点が接続され、この接続点にさらに復調回路83
の入力側が接続されている。
【0045】復調回路83の入力側は、復調回路83の
専用のダイオード1と平滑容量2とで構成される包絡線
検波回路85を介して整流回路80の入力に接続された
パッド91に接続されている。
【0046】リーダーライタ64からの送信電波の包絡
線信号を、ダイオード1を経由し、平滑容量2で取り出
し、復調回路83の直接入力となっている。このように
構成したため、ICカード60が近距離で動作しても安
定動作するように、レギュレータとしてのシャント回路
110で電源電圧が大きくならないように電源電圧Hの
電圧上限を押さえ込んでも、整流用のダイオード101
の電流供給能力を抑えれば電源電圧範囲を許容値以内に
することができ、しかも、復調回路83の入力電圧の変
動率を小さくすることなく復調回路83に入力できる。
すなわち、ICカードが近距離から遠距離まで安定し
て、動作することが可能となる。
【0047】なお、この(実施の形態1)では倍電圧整
流回路について説明を行ったが、全波整流回路や半波整
流回路でも同様に有効である。 (実施の形態2)図3は本発明の(実施の形態2)を示
し、図2の別の具体例を表している。
【0048】本発明の(実施の形態1)と本発明の(実
施の形態2)における非接触型ICカード60を比較す
ると、集積回路61のパッド91から抵抗3を経由して
ダイオード1に入力している点である。
【0049】また、パッド91とダイオード100のカ
ソードの間にも抵抗4が介装されている。(実施の形態
1)では、ICカードが近距離で動作する場合、電源電
圧が大きくならないように、シャント回路110で電源
電圧Hの電圧上限を押さえ込み、整流用のダイオード1
01の電流供給能力を抑えており、ダイオードには電源
電圧(5.5ボルト以下)とダイオードでの降下した電
圧分(2ボルト〜5ボルト程度で、通常のダイオードの
閾値電圧約0.7ボルトより大きな値になる)が印加す
ることになる。
【0050】すなわち、整流回路80のダイオード10
0,101に過大な電圧が印加されることにとなる。ダ
イオードは半導体内部では、PN接合や、MOSトラン
ジスタにより形成されるため、過大な電圧が印加すると
接合部分でブレークダウンを引き起こし、内部回路の誤
動作や、ひいては半導体デバイスの破壊を引き起こす。
【0051】そこでこの(実施の形態2)では、整流回
路80の内部のダイオードなどにアンテナコイル62を
直接接続せずに、抵抗4および抵抗3を介して接続す
る。抵抗3,4は半導体製造時にゲート電極を形成する
ポリシリコン配線などを用いるため製造コストを増加さ
せずに形成できる。
【0052】ICカードが近距離で動作する場合、電源
電圧が大きくならないように、シャント回路110で電
源電圧Hの電圧上限を押さえ込む。そのため、シャント
回路110で電源電流が多く消費するため抵抗4に流れ
る電流が大きくなり、抵抗4での電圧降下が大きくな
る。
【0053】電源電流は約10mA程度流れるため、抵
抗4の抵抗値は500Ωに設定すると5ボルトの電圧降
下が生じる。抵抗を挿入することにより整流回路80の
内部のダイオード100,101に印加される電圧は5
ボルト低くすることができ、過大な電圧の印加を防ぐこ
とができる。
【0054】また、復調回路83への入力部にも抵抗3
を挿入することにより、過電圧を防ぐことができる。そ
して、シャント回路110の特性により電源電流が大き
く流れる状況であっても、抵抗4により電圧降下が生じ
るため、復調回路83に入力する包絡線の電圧変化は大
きくなり、復調回路の動作も安定する。
【0055】ICカードが遠距離で動作する場合、シャ
ント回路110ではほとんど電流を流さなくなり、ロジ
ック回路71やメモリ回路72で消費する電流のみとな
るため(約0.5mA程度)、抵抗4の抵抗値は500
Ωに設定すると0.3ボルト程度の電圧降下が生じるだ
けとなり、抵抗を挿入する前の回路の動作と等しくな
る。
【0056】(実施の形態3)図4と図5は本発明の
(実施の形態3)を示し、図3の別の具体例を表してい
る。
【0057】本発明の(実施の形態2)と本発明の(実
施の形態3)における非接触型ICカードの半導体集積
回路を比較すると、復調回路83の入力に逆向きのダイ
オード5と平滑容量6が併設している点である。
【0058】復調回路83の動作を説明する。リーダー
ライタ64から送信される電波を集積回路61のアンテ
ナコイル62により受信し、アンテナコイル両端に発生
した交流電圧120の包絡線検波した電圧を復調回路8
3に入力することによる復調データRXDATAを生成
する。
【0059】図5(a)は非接触ICカードの通信に良
く用いられる搬送周波数13.56MHzでASK変調
されたデータをリーダーライタ64から送信している時
のアンテナコイル両端に発生する交流電圧120(パッ
ド90を基準とした電圧レベル121)を示す。リーダ
ーライタ64からはデジタルデータをASK変調し符号
化方式NRZでデータを送信している場合を考える。す
なわち、リーダーライタ64が”H”データを送信する
ときは、アンテナコイル両端に交流電圧120は高いレ
ベルとなり、リーダーライタ64が”L”データを送信
するときは、アンテナコイル両端に交流電圧120は低
いレベルとなる。
【0060】電源電圧を生成する動作を考える。ここで
は、復調信号レベルが得にくい、リーダーライタ64と
集積回路61が近距離である場合を考える。整流回路8
0のダイオード100によってマイナス成分電圧が信号
VSS122を発生する。平滑容量111によって電源
電圧Lは平滑化される。また、整流回路80のダイオー
ド101により、プラス成分電圧が電源電圧H(レベル
123)を発生し、平滑容量112によって電源電圧H
は平滑化される。
【0061】リーダーライタ64と集積回路61が近距
離の場合、電源電圧が上昇し過ぎないようにクランプ用
にシャント回路110を搭載している。このため、電源
電圧の変化は小さくなり、復調が困難になる。
【0062】そこで、(実施の形態2)で説明したよう
に抵抗4を挿入し、シャント回路110による電源電圧
の押さえ込みの影響を少なくして、復調回路83への入
力の変化率を大きくする対策を施している。
【0063】図5(a)に示すように、抵抗4を挿入す
ることにより、復調回路83に入力する電圧は大きくな
る。すなわち、従来の復調回路入力は電源電圧Hの変動
のみが入力していたが、抵抗を挿入することにより、高
電圧側の信号は信号7となり、低電圧側の信号は信号6
となる。
【0064】本発明の(実施の形態2)では、復調回路
83への入力は、高電圧側の信号7のみの入力であった
が、より一層、リーダーライタ64と集積回路61が近
距離の場合に復調回路83の動作を安定するために、復
調回路83の入力に双方向のダイオード1,5と電圧平
滑容量2,6を併設した。
【0065】図5(b)は信号122(VSS)を基準
にした場合の各信号電圧を示す。信号7B、信号6Bは
信号122(VSS)を基準にした信号である。本発明
の(実施の形態2)での復調回路入力信号レベルは7B
の電圧変化を使用したが、本発明の(実施の形態3)に
示す回路構成をとることにより、復調回路入力信号レベ
ルは7Bと6Bとの両方の信号変化分を使用することが
でき入力信号変化成分が大きくすることができる。
【0066】(実施の形態4)図6は本発明の(実施の
形態4)を示す。(実施の形態3)を示す図4では復調
回路83の入力部の電圧平滑容量2,6の基準電位がV
SSであったが、この(実施の形態4)を示す図6では
電圧平滑容量2,6の基準電位が電源電圧Lに変更され
ている点が異なっている。
【0067】図5(b)に示すように、プラス成分電圧
123とマイナス成分電圧122は、非対称な変化を示
している。このため、通信距離の変化により、プラス成
分電圧123とマイナス成分電圧122の電圧変化が変
わり、受信感度が変化する。
【0068】前記集積回路61の内部の動作は、図5
(a)で示すように電源電圧L(121)を基準とし
て、動作している。そのため、復調回路83の入力部電
圧(プラス成分電圧123とマイナス成分電圧122)
の変化の対称性を改善するために、基準電圧をVSSか
ら電源電圧Lに変更する。
【0069】この対策により、通信距離の変化に対する
プラス成分電圧123とマイナス成分電圧122の変化
が対称となり、安定した通信特性を得ることができる。
【0070】
【発明の効果】以上のように本発明の半導体集積回路と
これを搭載した非接触型情報媒体は、復調回路への入力
が電源電圧発生回路と並列に構成されているため、電源
電圧の制御と復調感度の確保を同時に満足することがで
き、大幅な回路規模を必要とせずに半導体集積回路全体
を安定に動作させることができる。この半導体集積回路
を用いることにより、近接型(通信距離0〜10cm)
の非接触型ICカードを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の(実施の形態1)の半導体集積回路を
搭載した非接触型情報媒体のブロック図
【図2】同実施の形態の電圧発生回路と復調回路の構成
【図3】本発明の(実施の形態2)の電圧発生回路と復
調回路の構成図
【図4】本発明の(実施の形態3)の電圧発生回路と復
調回路の構成図
【図5】同実施の形態の復調回路への入力波形図
【図6】本発明の(実施の形態4)の電圧発生回路と復
調回路の構成図
【図7】従来の非接触型ICカードとリーダーライタと
のブロック図
【図8】同従来例の電圧発生回路と復調回路の構成図
【図9】同従来例の電源電圧発生の動作原理を説明する
入出力波形図
【図10】同従来例のシャント回路の特性図
【符号の説明】
4,3 抵抗 60 非接触ICカード 61 集積回路(非接触型ICカード用LSI) 72 メモリ回路部 80 整流回路 83 復調回路 85 包絡線検波回路 100,101 倍電圧整流回路 110 シャント回路(レギュレータ) L 倍電圧整流回路の低電圧出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C005 MA25 MA31 NA19 SA30 TA22 5B035 BB09 CA12 CA23 5B058 CA15 CA23

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力された受信信号を復調してデータを再
    生する復調回路と、 前記受信信号を整流して電源電圧を発生する整流回路
    と、 前記整流回路の出力側に接続されて前記電源電圧が所定
    の電圧値以上に超えないようにするレギュレータとを含
    む半導体集積回路において、 前記整流回路の入力と前記復調回路の入力とを並列接続
    した半導体集積回路。
  2. 【請求項2】前記整流回路の入力と前記復調回路の入力
    とを、抵抗を介して並列接続した請求項1記載の半導体
    集積回路。
  3. 【請求項3】前記抵抗がポリシリコンなどの配線により
    形成された抵抗で構成される請求項2に記載の半導体集
    積回路。
  4. 【請求項4】前記復調回路の入力側に包絡線検波回路を
    備えた請求項1から請求項3の何れかに記載の半導体集
    積回路。
  5. 【請求項5】前記整流回路が電圧の異なる二系統の直流
    電力を並列出力する倍電圧整流回路であり、前記包絡線
    検波回路の基準電位を前記倍電圧整流回路の低電圧出力
    側に接続した請求項4記載の半導体集積回路。
  6. 【請求項6】請求項1〜請求項5のいずれかに記載の半
    導体集積回路を搭載し、デジタルデータにより変調され
    た搬送波を受信し、受信した搬送波を前記半導体集積回
    路によって、整流して必要とする電力を賄い、受信した
    搬送波を復調してメモリ回路部への前記デジタルデータ
    に基づく書き込みまたは読み出しを実行し、読み出しを
    実行した場合には読み出したデータに基づいて搬送波を
    変調して出力する非接触型情報媒体。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071843A3 (en) * 2004-01-15 2005-09-15 Organicid Inc Non-quasistatic phase lock loop frequency divider circuit
WO2006126728A1 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2007006464A (ja) * 2005-05-27 2007-01-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2007027642A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Ricoh Co Ltd 半導体装置及び半導体装置のテスト方法
JP2007134683A (ja) * 2005-10-12 2007-05-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
WO2008078661A1 (en) * 2006-12-25 2008-07-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US7750403B2 (en) 2006-06-30 2010-07-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8018341B2 (en) 2005-05-19 2011-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and wireless communication system using the same
US8198936B2 (en) 2009-04-16 2012-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8243863B2 (en) 2008-09-19 2012-08-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
KR101301928B1 (ko) * 2005-10-12 2013-09-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003296683A (ja) * 2002-04-04 2003-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非接触icカード
JP4197417B2 (ja) * 2002-09-11 2008-12-17 パナソニック株式会社 半導体集積回路及び非接触型情報媒体
JP2004303174A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Seiko Epson Corp 非接触タグ用の電子回路及び非接触タグ
JP4279766B2 (ja) * 2004-10-19 2009-06-17 株式会社ルネサステクノロジ レギュレータ内蔵送受信機を有する半導体装置およびモジュール
DE102005009820A1 (de) * 2005-03-01 2006-09-07 Polyic Gmbh & Co. Kg Elektronikbaugruppe mit organischen Logik-Schaltelementen
US7912439B2 (en) * 2005-11-25 2011-03-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and operating method thereof
US7684781B2 (en) * 2005-11-25 2010-03-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Semiconductor device
WO2007072345A2 (en) * 2005-12-20 2007-06-28 Nxp B.V. Circuit and data carrier with radio frequency interface
DE102006062598B4 (de) 2006-12-29 2018-09-27 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg ASK-Demodulator
KR100919570B1 (ko) * 2007-08-31 2009-10-01 주식회사 하이닉스반도체 불휘발성 강유전체 메모리를 포함하는 rfid 장치
US8086200B2 (en) * 2007-10-24 2011-12-27 Biotronik Crm Patent Ag Radio communications system designed for a low-power receiver
US8428528B2 (en) * 2007-10-24 2013-04-23 Biotronik Crm Patent Ag Radio communications system designed for a low-power receiver
SI22900A (sl) 2008-10-30 2010-04-30 Vinko Kunc Postopek in vezje za oddajanje in sprejemanje radijskih valov z isto anteno na nihajni krog
SK288555B6 (sk) * 2009-11-14 2018-05-02 Smk Corporation Spôsob a systém na prenos dát z transpondera do čítačky, najmä pri platobných aplikáciách s mobilným komunikačným zariadením
JP5519367B2 (ja) * 2010-03-29 2014-06-11 パナソニック株式会社 受電装置及び電力伝送システム
KR102372835B1 (ko) 2014-11-12 2022-03-10 삼성전자주식회사 근거리 무선 통신을 위한 복조기, 근거리 무선 통신 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
US11276258B2 (en) * 2020-06-15 2022-03-15 Delphian Systems, LLC Enhanced security for contactless access card system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2095268T3 (es) * 1991-04-23 1997-02-16 Siemens Ag Instalacion para la transmision de datos y energia sin contacto.
JPH08167012A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Toshiba Corp データ記憶媒体
JPH0981701A (ja) * 1995-09-19 1997-03-28 Toshiba Corp 非接触式情報記録媒体および非接触式情報伝送方法
FR2751148B1 (fr) 1996-07-12 1998-09-18 Inside Technologies Demodulateur d'un signal alternatif module en amplitude recu dans une bobine par induction electromagnetique
JPH10240889A (ja) 1997-02-27 1998-09-11 Kokusai Electric Co Ltd 非接触icカード
JP3646472B2 (ja) 1997-05-19 2005-05-11 株式会社日立製作所 非接触型icカードおよび送受信回路
JPH1166248A (ja) * 1997-08-12 1999-03-09 Mitsubishi Electric Corp 非接触型icカード
US5942977A (en) 1997-08-13 1999-08-24 Ludwig Kipp Radio transponder
JP3892563B2 (ja) 1998-01-22 2007-03-14 株式会社東芝 情報記憶媒体
JP4212659B2 (ja) * 1998-05-05 2009-01-21 エヌエックスピー ビー ヴィ 整流器手段および改良された電圧制限手段を有するデータキャリア
PE104399A1 (es) 1998-05-06 2000-01-08 Ferreyros Enrique Pareja Un dispositivo para activar o desactivar cualquier otro dispositivo conectado a el
JP3425118B2 (ja) 1999-06-02 2003-07-07 松下電器産業株式会社 半導体集積回路、当該半導体集積回路を搭載した非接触型情報媒体、及び半導体集積回路の駆動方法
JP4822588B2 (ja) 2001-02-08 2011-11-24 富士通セミコンダクター株式会社 情報処理装置および情報処理デバイス

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005071843A3 (en) * 2004-01-15 2005-09-15 Organicid Inc Non-quasistatic phase lock loop frequency divider circuit
US6989697B2 (en) 2004-01-15 2006-01-24 Organicid, Inc. Non-quasistatic phase lock loop frequency divider circuit
US8305216B2 (en) 2005-05-19 2012-11-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and wireless communication system using the same
US8018341B2 (en) 2005-05-19 2011-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and wireless communication system using the same
US7978787B2 (en) 2005-05-27 2011-07-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2007006464A (ja) * 2005-05-27 2007-01-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
WO2006126728A1 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2007027642A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Ricoh Co Ltd 半導体装置及び半導体装置のテスト方法
JP2007134683A (ja) * 2005-10-12 2007-05-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
KR101301928B1 (ko) * 2005-10-12 2013-09-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
US7750403B2 (en) 2006-06-30 2010-07-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2008078661A1 (en) * 2006-12-25 2008-07-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US7877068B2 (en) 2006-12-25 2011-01-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8243863B2 (en) 2008-09-19 2012-08-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8198936B2 (en) 2009-04-16 2012-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

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