JP2002368830A - 信号受信部 - Google Patents
信号受信部Info
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- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 101100262292 Caenorhabditis elegans txdc-9 gene Proteins 0.000 description 1
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- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ等の非
接触式データキャリア装置との信号の交信を行なうため
のリーダライタ等の、無線通信装置における信号受信部
であって、正確にハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル
出力（ＬＯ）で振れる出力信号を作り出すことができる
信号受信部を提供する。 【解決手段】 受信信号に対し、包絡線検波を行なうた
めの包絡線検波回路と、包絡線検波を行なった後の信号
に対し、直流成分を除去するためのハイパスフィルタ
と、ハイパスフィルタにより直流成分が除去された信号
に対し、ＨＩとＬＯからなるデジタル出力信号を作り出
すシュミット回路からなる比較回路を備えたもので、受
信信号に対し、包絡線検波回路により包絡線検波を行な
った後、ハイパスフィルタにより、直流成分の除去を行
ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に
対し、シュミット回路からなる比較回路を用いて比較
し、ＨＩとＬＯからなるデジタル出力信号を作り出すも
のである。
接触式データキャリア装置との信号の交信を行なうため
のリーダライタ等の、無線通信装置における信号受信部
であって、正確にハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル
出力（ＬＯ）で振れる出力信号を作り出すことができる
信号受信部を提供する。 【解決手段】 受信信号に対し、包絡線検波を行なうた
めの包絡線検波回路と、包絡線検波を行なった後の信号
に対し、直流成分を除去するためのハイパスフィルタ
と、ハイパスフィルタにより直流成分が除去された信号
に対し、ＨＩとＬＯからなるデジタル出力信号を作り出
すシュミット回路からなる比較回路を備えたもので、受
信信号に対し、包絡線検波回路により包絡線検波を行な
った後、ハイパスフィルタにより、直流成分の除去を行
ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に
対し、シュミット回路からなる比較回路を用いて比較
し、ＨＩとＬＯからなるデジタル出力信号を作り出すも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信装置にお
ける信号受信部に関し、特に、ＩＣタグ用の、あるいは
ＩＣカード等の非接触カード用のリーダライタにおける
信号受信部に関する。
ける信号受信部に関し、特に、ＩＣタグ用の、あるいは
ＩＣカード等の非接触カード用のリーダライタにおける
信号受信部に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報の機密性の面からＩＣカードが次第
に普及されつつ中、近年では、読み書き装置（リーダラ
イタ）と接触せずに情報の授受を行う非接触型のＩＣカ
ードが提案されている。中でも、外部の読み書き装置と
の信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波
により行う方式のものが一般的である。一方、データを
搭載したＩＣを、アンテナコイルと接続した、シート状
ないし札状の非接触式のＩＣタグが、近年、種々提案さ
れ、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム
等に利用されるようになってきた。
に普及されつつ中、近年では、読み書き装置（リーダラ
イタ）と接触せずに情報の授受を行う非接触型のＩＣカ
ードが提案されている。中でも、外部の読み書き装置と
の信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波
により行う方式のものが一般的である。一方、データを
搭載したＩＣを、アンテナコイルと接続した、シート状
ないし札状の非接触式のＩＣタグが、近年、種々提案さ
れ、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム
等に利用されるようになってきた。
【０００３】最近では、データキャリアであるＩＣチッ
プの端子面上にアンテナを設けた、即ちコイルオンチッ
プ型の、半導体チップまたは半導体チップモジュールの
試験品が提供され、それを使用した非接触式ＩＣタグや
非接触式ＩＣカードが提案されている。このような非接
触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ等の非接触式データキ
ャリア装置では、外部リーダライタと信号交換用のブー
スターアンテナコイルを設け、且つ、これを一次コイル
（ブースターアンテナとも言う）として、これと電磁結
合するための二次コイルを設けたコイルオンチップ型の
データキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャ
リアモジュールとを備えて、非接触方式を実現する方法
が、通常となつている。尚、二次コイルを設けたデータ
キャリアモジュールとは、二次コイルとなる微細なコイ
ルを有し、これをデータキャリア部に直接接続している
モジュールの総称である。
プの端子面上にアンテナを設けた、即ちコイルオンチッ
プ型の、半導体チップまたは半導体チップモジュールの
試験品が提供され、それを使用した非接触式ＩＣタグや
非接触式ＩＣカードが提案されている。このような非接
触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ等の非接触式データキ
ャリア装置では、外部リーダライタと信号交換用のブー
スターアンテナコイルを設け、且つ、これを一次コイル
（ブースターアンテナとも言う）として、これと電磁結
合するための二次コイルを設けたコイルオンチップ型の
データキャリア用半導体チップあるいは他のデータキャ
リアモジュールとを備えて、非接触方式を実現する方法
が、通常となつている。尚、二次コイルを設けたデータ
キャリアモジュールとは、二次コイルとなる微細なコイ
ルを有し、これをデータキャリア部に直接接続している
モジュールの総称である。
【０００４】上記、非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタ
グ等の非接触式データキャリア装置との信号の交信は、
専用のリーダライタを用いて行なっていた。従来は、こ
れらリーダライタにおける信号受信部は、非接触式デー
タキャリア装置から無線通信により得られた信号に対
し、包絡線検波回路により包絡線検波を行なった後、ハ
イパスフィルタにより、直流成分の除去を行ない、得ら
れた信号を、更に、１度オペアンプによって増幅し、得
られた検波信号を、比較回路によりある基準電位と比較
し、デジタル出力信号をつくっていた。この場合、検波
信号に乗る数十ｍＶから数百ｍＶのノイズがあり、フィ
ルタリングの影響があり、直接比較することができなか
った。また、通常、基準電位をグランド電位とするが、
この場合、数十ｍＶのノイズが乗っており、正確に出力
信号を得ることができなかった。
グ等の非接触式データキャリア装置との信号の交信は、
専用のリーダライタを用いて行なっていた。従来は、こ
れらリーダライタにおける信号受信部は、非接触式デー
タキャリア装置から無線通信により得られた信号に対
し、包絡線検波回路により包絡線検波を行なった後、ハ
イパスフィルタにより、直流成分の除去を行ない、得ら
れた信号を、更に、１度オペアンプによって増幅し、得
られた検波信号を、比較回路によりある基準電位と比較
し、デジタル出力信号をつくっていた。この場合、検波
信号に乗る数十ｍＶから数百ｍＶのノイズがあり、フィ
ルタリングの影響があり、直接比較することができなか
った。また、通常、基準電位をグランド電位とするが、
この場合、数十ｍＶのノイズが乗っており、正確に出力
信号を得ることができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ等の非接触式デー
タキャリア装置との信号の交信を行なうためのリーダラ
イタにおける信号受信部は、検波信号に乗る数十ｍＶか
ら数百ｍＶのノイズの影響、基準電位をグランド電位と
する場合のノイズの影響を受けるため、正確な出力信号
を得ることができず、この対応が求められていた。本発
明は、これに対応するもので、非接触ＩＣカードや非接
触式ＩＣタグ等の非接触式データキャリア装置との信号
の交信を行なうためのリーダライタにおける信号受信部
であって、正確にハイレベル（ＨＩ）出力Ｖｃｃとロウ
レベル（ＬＯ）出力−Ｖｃｃで振れる出力信号を作り出
すことができる信号受信部を提供しようとするものであ
る。
非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ等の非接触式デー
タキャリア装置との信号の交信を行なうためのリーダラ
イタにおける信号受信部は、検波信号に乗る数十ｍＶか
ら数百ｍＶのノイズの影響、基準電位をグランド電位と
する場合のノイズの影響を受けるため、正確な出力信号
を得ることができず、この対応が求められていた。本発
明は、これに対応するもので、非接触ＩＣカードや非接
触式ＩＣタグ等の非接触式データキャリア装置との信号
の交信を行なうためのリーダライタにおける信号受信部
であって、正確にハイレベル（ＨＩ）出力Ｖｃｃとロウ
レベル（ＬＯ）出力−Ｖｃｃで振れる出力信号を作り出
すことができる信号受信部を提供しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の信号受信部は、
無線通信装置における信号受信部であって、受信信号に
対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波回路と、包
絡線検波を行なった後の信号に対し、直流成分を除去す
るためのハイパスフィルタと、ハイパスフィルタにより
直流成分が除去された信号に対し、ハイレベル出力（Ｈ
Ｉ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジタル出力信
号を作り出すシュミット回路（ヒステリシス・コンパレ
ータとも言う）からなる比較回路とを備えたもので、受
信信号に対し、包絡線検波回路により包絡線検波を行な
った後、ハイパスフィルタにより、直流成分の除去を行
ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に
対し、シュミット回路からなる比較回路を用いて比較
し、ハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）
からなるデジタル出力信号を作り出すものであることを
特徴とするものである。そして、上記において、シュミ
ット回路のヒステリシス電位幅は、そのオペアンプに付
随する２つのＲ１，Ｒ２抵抗によって設定されるもの
で、オペアンプ出力側の出力電圧Ｖｏを分割して、（非
反転入力側に正帰還し、）入力電圧を比較判定する電圧
値Ｖｆを（Ｖｏ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））として設定
していることを特徴とするものである。そしてまた、上
記において、シュミット回路のオペアンプ出力側の出力
電圧Ｖｏを、さらにインバータまたはバッファに入れ、
その出力電圧波形を所定値で振れるように、整形してい
ることを特徴とするものである。また、上記において、
無線通信装置がＩＣタグ用の、あるいはＩＣカード等の
非接触カード用のリーダライタであることを特徴とする
ものである。
無線通信装置における信号受信部であって、受信信号に
対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波回路と、包
絡線検波を行なった後の信号に対し、直流成分を除去す
るためのハイパスフィルタと、ハイパスフィルタにより
直流成分が除去された信号に対し、ハイレベル出力（Ｈ
Ｉ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジタル出力信
号を作り出すシュミット回路（ヒステリシス・コンパレ
ータとも言う）からなる比較回路とを備えたもので、受
信信号に対し、包絡線検波回路により包絡線検波を行な
った後、ハイパスフィルタにより、直流成分の除去を行
ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に
対し、シュミット回路からなる比較回路を用いて比較
し、ハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）
からなるデジタル出力信号を作り出すものであることを
特徴とするものである。そして、上記において、シュミ
ット回路のヒステリシス電位幅は、そのオペアンプに付
随する２つのＲ１，Ｒ２抵抗によって設定されるもの
で、オペアンプ出力側の出力電圧Ｖｏを分割して、（非
反転入力側に正帰還し、）入力電圧を比較判定する電圧
値Ｖｆを（Ｖｏ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））として設定
していることを特徴とするものである。そしてまた、上
記において、シュミット回路のオペアンプ出力側の出力
電圧Ｖｏを、さらにインバータまたはバッファに入れ、
その出力電圧波形を所定値で振れるように、整形してい
ることを特徴とするものである。また、上記において、
無線通信装置がＩＣタグ用の、あるいはＩＣカード等の
非接触カード用のリーダライタであることを特徴とする
ものである。
【０００７】
【作用】本発明の信号受信部は、上記のような構成にす
ることによって、非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ
等の非接触式データキャリア装置との信号の交信を行な
うためのリーダライタにおける信号受信部であって、正
確にハイレベル出力（ＨＩ）Ｖｃｃとロウレベル出力
（ＬＯ）−Ｖｃｃで振れる出力信号を作り出すことがで
きる信号受信部の提供を可能としている。具体的には、
受信信号に対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波
回路と、包絡線検波を行なった後の信号に対し、直流成
分を除去するためのハイパスフィルタと、ハイパスフィ
ルタにより直流成分が除去された信号に対し、ハイレベ
ル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジ
タル出力信号を作り出すシュミット回路（ヒステリシス
・コンパレータ）からなる比較回路を備えたもので、受
信信号に対し、包絡線検波回路により包絡線検波を行な
った後、ハイパスフィルタにより、直流成分の除去を行
ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に
対し、シュミット回路（ヒステリシス・コンパレータ）
からなる比較回路を用いて比較し、ハイレベル出力（Ｈ
Ｉ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジタル出力信
号を作り出すものであることにより、これを達成してい
る。即ち、簡単には、比較回路として、シュミット回路
（ヒステリシスコンパレータ）を使用することにより、
検波信号を増幅せずに、精度良く出力のデジタル信号を
作成することができるものとしている。シュミット回路
のヒステリシス電位幅は、オペアンプに付随する２つの
Ｒ１，Ｒ２抵抗によって設定されるもので、出力側の出
力電圧Ｖｏを分割して、（非反転入力側に正帰還し、）
入力電圧を比較判定する電圧値Ｖｆを（Ｖｏ×Ｒ２）／
（Ｒ１＋Ｒ２））として設定している場合には、検波信
号が小さい場合においても、シュミット回路のヒステリ
シス電位幅を、期待する出力信号を得ることができるよ
うに設定できるものとしている。
ることによって、非接触ＩＣカードや非接触式ＩＣタグ
等の非接触式データキャリア装置との信号の交信を行な
うためのリーダライタにおける信号受信部であって、正
確にハイレベル出力（ＨＩ）Ｖｃｃとロウレベル出力
（ＬＯ）−Ｖｃｃで振れる出力信号を作り出すことがで
きる信号受信部の提供を可能としている。具体的には、
受信信号に対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波
回路と、包絡線検波を行なった後の信号に対し、直流成
分を除去するためのハイパスフィルタと、ハイパスフィ
ルタにより直流成分が除去された信号に対し、ハイレベ
ル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジ
タル出力信号を作り出すシュミット回路（ヒステリシス
・コンパレータ）からなる比較回路を備えたもので、受
信信号に対し、包絡線検波回路により包絡線検波を行な
った後、ハイパスフィルタにより、直流成分の除去を行
ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に
対し、シュミット回路（ヒステリシス・コンパレータ）
からなる比較回路を用いて比較し、ハイレベル出力（Ｈ
Ｉ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジタル出力信
号を作り出すものであることにより、これを達成してい
る。即ち、簡単には、比較回路として、シュミット回路
（ヒステリシスコンパレータ）を使用することにより、
検波信号を増幅せずに、精度良く出力のデジタル信号を
作成することができるものとしている。シュミット回路
のヒステリシス電位幅は、オペアンプに付随する２つの
Ｒ１，Ｒ２抵抗によって設定されるもので、出力側の出
力電圧Ｖｏを分割して、（非反転入力側に正帰還し、）
入力電圧を比較判定する電圧値Ｖｆを（Ｖｏ×Ｒ２）／
（Ｒ１＋Ｒ２））として設定している場合には、検波信
号が小さい場合においても、シュミット回路のヒステリ
シス電位幅を、期待する出力信号を得ることができるよ
うに設定できるものとしている。
【０００８】また、シュミット回路のオペアンプ出力側
の出力電圧Ｖｏを、さらにインバータまたはバッファに
入れ、その出力電圧波形を所定値で振れるように、整形
していることにより、より精度の良い波形を得ることを
可能としている。インバータまたはバッファの電源電位
を、それぞれ、所定の値（例えばＶｃｃとＧＮＤ）とす
ることにより、その出力信号の出力電圧を、ハイレベル
出力（ＨＩ）Ｖｃｃ、ロウレベル出力（ＬＯ）−Ｖｃｃ
のほぼ正確な電圧波形として得ることができる。
の出力電圧Ｖｏを、さらにインバータまたはバッファに
入れ、その出力電圧波形を所定値で振れるように、整形
していることにより、より精度の良い波形を得ることを
可能としている。インバータまたはバッファの電源電位
を、それぞれ、所定の値（例えばＶｃｃとＧＮＤ）とす
ることにより、その出力信号の出力電圧を、ハイレベル
出力（ＨＩ）Ｖｃｃ、ロウレベル出力（ＬＯ）−Ｖｃｃ
のほぼ正確な電圧波形として得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例を図に基づ
いて説明する。図１（ａ）は本発明の信号受信部の実施
の形態の第１の例の概略構成図で、図１（ｂ）はその各
部の出力電圧波形の１例を示した図で、図１（ｃ）は図
１（ａ）に示す信号受信部を用いたＩＣタグ用リーダラ
イタの構成とその使用法を説明するための概略図で、図
２は本発明の信号受信部の実施の形態の第２の例の概略
構成図で、図３（ａ）はシュミット回路の１例で、図３
（ｂ）はそのヒステリシス動作を説明するための入力と
出力の関係図で、図４は図４（ａ）の波形入力に対する
コンパレータ出力（図４（ｂ））とシュミット回路出力
（図４（ｃ））の違いを示した図である。図１〜図４
中、１００はＩＣタグ用のリーダライタ、１１０は信号
受信部、１１１は包絡線検波回路、１１２はハイパスフ
ィルタ、１１３はシュミット回路、１１３ａはオペアン
プ、１１１Ｓ，１１２Ｓ，１１３Ｓは出力信号電圧波
形、１２０は信号送信部、１３０はデジタル制御部、１
４０はメモリ、１５０はＩＣタグ、１７０は電磁波であ
る。また、Ｖｉ０は受信信号電圧（単に受信信号あるい
は入力電圧とも言う）、Ｖｉ１は検波信号電圧（単に検
波信号あるいはシュミット回路入力電圧とも言う）、Ｖ
ｏはシュミット回路出力電圧、Ｖｏ１はインバータ出力
電圧、Ｖｃｃは電圧、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１
は抵抗、Ｃ１１、Ｃ２１はコンデンサ、Ｄ１１はダイオ
ード、Ｉ１１はインバータである。
いて説明する。図１（ａ）は本発明の信号受信部の実施
の形態の第１の例の概略構成図で、図１（ｂ）はその各
部の出力電圧波形の１例を示した図で、図１（ｃ）は図
１（ａ）に示す信号受信部を用いたＩＣタグ用リーダラ
イタの構成とその使用法を説明するための概略図で、図
２は本発明の信号受信部の実施の形態の第２の例の概略
構成図で、図３（ａ）はシュミット回路の１例で、図３
（ｂ）はそのヒステリシス動作を説明するための入力と
出力の関係図で、図４は図４（ａ）の波形入力に対する
コンパレータ出力（図４（ｂ））とシュミット回路出力
（図４（ｃ））の違いを示した図である。図１〜図４
中、１００はＩＣタグ用のリーダライタ、１１０は信号
受信部、１１１は包絡線検波回路、１１２はハイパスフ
ィルタ、１１３はシュミット回路、１１３ａはオペアン
プ、１１１Ｓ，１１２Ｓ，１１３Ｓは出力信号電圧波
形、１２０は信号送信部、１３０はデジタル制御部、１
４０はメモリ、１５０はＩＣタグ、１７０は電磁波であ
る。また、Ｖｉ０は受信信号電圧（単に受信信号あるい
は入力電圧とも言う）、Ｖｉ１は検波信号電圧（単に検
波信号あるいはシュミット回路入力電圧とも言う）、Ｖ
ｏはシュミット回路出力電圧、Ｖｏ１はインバータ出力
電圧、Ｖｃｃは電圧、Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１
は抵抗、Ｃ１１、Ｃ２１はコンデンサ、Ｄ１１はダイオ
ード、Ｉ１１はインバータである。
【００１０】本発明の信号受信部の実施の形態の第１の
例を図１に基づいて説明する。本例の信号受信部１１０
は、図１（ｃ）に示すような、ＩＣタグ１５０と電磁波
１７０を介して信号を交信するためのＩＣタグ用のリー
ダライタ１００に用いられる信号受信部で、受信信号に
対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波回路１１１
と、包絡線検波を行なった後の信号に対し、直流成分を
除去するためのハイパスフィルタ１１２と、ハイパスフ
ィルタ１１２により直流成分が除去された信号に対し、
ハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）から
なるデジタル出力信号を作り出すシュミット回路（ヒス
テリシス・コンパレータとも言う）１１３からなる比較
回路を備えたものである。尚、図１（ｃ）に示すリーダ
ライタ１００の場合、信号をコイルＬ０、コンデンサＣ
０を有する共振回路部を備えており、共振回路部からの
信号受信部１１０への入力を、信号受信部１１０への受
信信号（図１（ａ）のＶｉ０に相当）としている。
例を図１に基づいて説明する。本例の信号受信部１１０
は、図１（ｃ）に示すような、ＩＣタグ１５０と電磁波
１７０を介して信号を交信するためのＩＣタグ用のリー
ダライタ１００に用いられる信号受信部で、受信信号に
対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波回路１１１
と、包絡線検波を行なった後の信号に対し、直流成分を
除去するためのハイパスフィルタ１１２と、ハイパスフ
ィルタ１１２により直流成分が除去された信号に対し、
ハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）から
なるデジタル出力信号を作り出すシュミット回路（ヒス
テリシス・コンパレータとも言う）１１３からなる比較
回路を備えたものである。尚、図１（ｃ）に示すリーダ
ライタ１００の場合、信号をコイルＬ０、コンデンサＣ
０を有する共振回路部を備えており、共振回路部からの
信号受信部１１０への入力を、信号受信部１１０への受
信信号（図１（ａ）のＶｉ０に相当）としている。
【００１１】そして、搬送波（高周波で、通常、１３．
５ＭＨｚ等）に信号分を乗せた受信信号Ｖｉ０に対し、
包絡線検波回路１１１により包絡線検波を行なった後、
ハイパスフィルタ１１２により、直流成分の除去を行な
い、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号Ｖｉ
１に対し、シュミット回路（ヒステリシス・コンパレー
タ）１１３からなる比較回路を用いて比較し、ハイレベ
ル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジ
タル出力信号を作り出すものである。包絡線検波回路１
１１は、ダイオードＤ１１にて半波整流された信号をコ
ンデンサＣ１１と抵抗Ｒ３１からなる平滑回路を通し、
例えば図１（ｂ）（イ）に示すような平滑化された包絡
線波形の電圧波形を得る。ハイパスフィルタ１１２は、
コンデンサＣ２１、Ｒ４１からなり、直流分の除去を行
なうもので、図１（ｂ）（イ）に示す電圧波形入力に対
し、図１（ｂ）（ロ）に示す電圧波形を得る。シュミッ
ト回路（ヒステリシス・コンパレータ）１１３は、オペ
アンプ１１３ａ、抵抗Ｒ１、Ｒ２を備え、且つオエアン
プの動作電圧を＋Ｖｃｃ、−Ｖｃｃとするものであり、
図１（ｂ）（ロ）に示す電圧波形入力に対し、図１
（ｂ）（ハ）に示す電圧波形を得る。
５ＭＨｚ等）に信号分を乗せた受信信号Ｖｉ０に対し、
包絡線検波回路１１１により包絡線検波を行なった後、
ハイパスフィルタ１１２により、直流成分の除去を行な
い、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号Ｖｉ
１に対し、シュミット回路（ヒステリシス・コンパレー
タ）１１３からなる比較回路を用いて比較し、ハイレベ
ル出力（ＨＩ）とロウレベル出力（ＬＯ）からなるデジ
タル出力信号を作り出すものである。包絡線検波回路１
１１は、ダイオードＤ１１にて半波整流された信号をコ
ンデンサＣ１１と抵抗Ｒ３１からなる平滑回路を通し、
例えば図１（ｂ）（イ）に示すような平滑化された包絡
線波形の電圧波形を得る。ハイパスフィルタ１１２は、
コンデンサＣ２１、Ｒ４１からなり、直流分の除去を行
なうもので、図１（ｂ）（イ）に示す電圧波形入力に対
し、図１（ｂ）（ロ）に示す電圧波形を得る。シュミッ
ト回路（ヒステリシス・コンパレータ）１１３は、オペ
アンプ１１３ａ、抵抗Ｒ１、Ｒ２を備え、且つオエアン
プの動作電圧を＋Ｖｃｃ、−Ｖｃｃとするものであり、
図１（ｂ）（ロ）に示す電圧波形入力に対し、図１
（ｂ）（ハ）に示す電圧波形を得る。
【００１２】シュミット回路１１３は入力電圧が上昇す
るときと、下降するときのしきい値電圧が異なるもの
で、これにより、入力電圧と出力電圧とがヒステリシス
ループを描く。ここで、図３（ａ）に示すシュミット回
路を用いて、シュミット回路の動作を簡単に説明してお
く。図３（ａ）でＶｒｅｆ＝０とした場合が、図１
（ａ）のシュミット回路１１３に相当するもので、ここ
では簡単のため、以下、Ｖｒｅｆ＝０として話を進め
る。シュミット回路のオペアンプ１１３ａに付随する２
つのＲ１，Ｒ２の２つ抵抗によって、オペアンプ出力側
の出力電圧Ｖｏを分割して、非反転入力側に正帰還し、
入力電圧Ｖｉ１を比較判定する電圧値（Ｖｆと言ってお
く）を（Ｖｏ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））として設定し
ている。オペアンプ出力側の出力電圧ＶｏがＶｃｃであ
る場合は、オペアンプ入力電圧Ｖｉ１がＶｆ＝（＋Ｖｃ
ｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））以上になると、出力電圧
は、−Ｖｃｃとなり、オペアンプ出力側の出力電圧Ｖｏ
が−Ｖｃｃである場合は、オペアンプ入力電圧Ｖｉ１が
Ｖｆ＝（−Ｖｃｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））以下にな
ると、出力電圧は、＋Ｖｃｃとなる。これより、上側の
しきい値Ｖｕは（＋Ｖｃｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））
となり、下側のしきい値Ｖｌは（−Ｖｃｃ×Ｒ２）／
（Ｒ１＋Ｒ２））となる。これより、入力電圧Ｖｉと出
力電圧Ｖｏとの関係は図３（ｂ）に示すようなヒステリ
シス曲線で表される。図３（ｂ）中、太線矢印はＶｉ
が増加時に場合で、太線矢印はＶｉが減少時の場合で
ある。ヒステリシス電位幅は、ＶU −ＶL で、結局、２
（＋Ｖｃｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））となる。即ち、
シュミット回路１１３のヒステリシス電位幅は、オペア
ンプに付随する２つのＲ１，Ｒ２の２つ抵抗によって設
定される。尚、Ｖｒｅｆは、上側のしきい値ＶU 、下側
のしきい値ＶL の中心電位で、Ｖｒｅｆを０とせず所定
の値にすることにより、上側のしきい値ＶU 、下側のし
きい値ＶL の中心を所望の電位に設定できる。
るときと、下降するときのしきい値電圧が異なるもの
で、これにより、入力電圧と出力電圧とがヒステリシス
ループを描く。ここで、図３（ａ）に示すシュミット回
路を用いて、シュミット回路の動作を簡単に説明してお
く。図３（ａ）でＶｒｅｆ＝０とした場合が、図１
（ａ）のシュミット回路１１３に相当するもので、ここ
では簡単のため、以下、Ｖｒｅｆ＝０として話を進め
る。シュミット回路のオペアンプ１１３ａに付随する２
つのＲ１，Ｒ２の２つ抵抗によって、オペアンプ出力側
の出力電圧Ｖｏを分割して、非反転入力側に正帰還し、
入力電圧Ｖｉ１を比較判定する電圧値（Ｖｆと言ってお
く）を（Ｖｏ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））として設定し
ている。オペアンプ出力側の出力電圧ＶｏがＶｃｃであ
る場合は、オペアンプ入力電圧Ｖｉ１がＶｆ＝（＋Ｖｃ
ｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））以上になると、出力電圧
は、−Ｖｃｃとなり、オペアンプ出力側の出力電圧Ｖｏ
が−Ｖｃｃである場合は、オペアンプ入力電圧Ｖｉ１が
Ｖｆ＝（−Ｖｃｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））以下にな
ると、出力電圧は、＋Ｖｃｃとなる。これより、上側の
しきい値Ｖｕは（＋Ｖｃｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））
となり、下側のしきい値Ｖｌは（−Ｖｃｃ×Ｒ２）／
（Ｒ１＋Ｒ２））となる。これより、入力電圧Ｖｉと出
力電圧Ｖｏとの関係は図３（ｂ）に示すようなヒステリ
シス曲線で表される。図３（ｂ）中、太線矢印はＶｉ
が増加時に場合で、太線矢印はＶｉが減少時の場合で
ある。ヒステリシス電位幅は、ＶU −ＶL で、結局、２
（＋Ｖｃｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））となる。即ち、
シュミット回路１１３のヒステリシス電位幅は、オペア
ンプに付随する２つのＲ１，Ｒ２の２つ抵抗によって設
定される。尚、Ｖｒｅｆは、上側のしきい値ＶU 、下側
のしきい値ＶL の中心電位で、Ｖｒｅｆを０とせず所定
の値にすることにより、上側のしきい値ＶU 、下側のし
きい値ＶL の中心を所望の電位に設定できる。
【００１３】入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの関係が図
３（ｂ）に示すような特性持つ場合、例えば、図４
（ａ）に示すような波形の電圧がオペアンプ１１３ａ
（図３（ａ）に入力されると、単にしきい値での比較で
出力電圧を決める通常のコンパレータでは、図４（ｂ）
のような波形の出力電圧が得られるが、図３（ａ）に示
すシュミット回路では、図３（ｃ）のような波形の出力
電圧が得られる。図４（ａ）のＡ１部のようにノイズが
乗っている場合、通常のコンパレータでは、単にしきい
値での比較で出力電圧を決める通常のコンパレータで
は、図４（ｂ）のＡ２部のように、ノイズにより出力波
形に変形部が生じてしまうのに対し、図３（ａ）に示す
シュミット回路では、ノイズの影響を受けず出力を得る
ことができる。
３（ｂ）に示すような特性持つ場合、例えば、図４
（ａ）に示すような波形の電圧がオペアンプ１１３ａ
（図３（ａ）に入力されると、単にしきい値での比較で
出力電圧を決める通常のコンパレータでは、図４（ｂ）
のような波形の出力電圧が得られるが、図３（ａ）に示
すシュミット回路では、図３（ｃ）のような波形の出力
電圧が得られる。図４（ａ）のＡ１部のようにノイズが
乗っている場合、通常のコンパレータでは、単にしきい
値での比較で出力電圧を決める通常のコンパレータで
は、図４（ｂ）のＡ２部のように、ノイズにより出力波
形に変形部が生じてしまうのに対し、図３（ａ）に示す
シュミット回路では、ノイズの影響を受けず出力を得る
ことができる。
【００１４】本発明の信号受信部の実施の形態の第２の
例は、図２に示すもので、第１の例の出力Ｖｏ側に更に
インバータＩ１１を接続し、これを出力としたものであ
る。インバータＩ１１の動作電圧はＶｃｃで、これによ
り波形が更に成形される。インバータＩ１１を接続した
こと以外は、第１の例と同じで、第１の例の出力電圧の
波形を反転した波形の出力電圧が得られる。尚、変形例
としては、同様の目的で、インバータＩ１１に代え、他
のバッファを用いても良い。
例は、図２に示すもので、第１の例の出力Ｖｏ側に更に
インバータＩ１１を接続し、これを出力としたものであ
る。インバータＩ１１の動作電圧はＶｃｃで、これによ
り波形が更に成形される。インバータＩ１１を接続した
こと以外は、第１の例と同じで、第１の例の出力電圧の
波形を反転した波形の出力電圧が得られる。尚、変形例
としては、同様の目的で、インバータＩ１１に代え、他
のバッファを用いても良い。
【００１５】このように、第１の例、第２の例やその変
形例とも、比較回路として、シュミット回路（ヒステリ
シスコンパレータ）を使用することにより、検波信号を
増幅せずに、精度良く出力のデジタル信号を作成するこ
とができるものとしている。
形例とも、比較回路として、シュミット回路（ヒステリ
シスコンパレータ）を使用することにより、検波信号を
増幅せずに、精度良く出力のデジタル信号を作成するこ
とができるものとしている。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上記のように、無線通信装置
における信号受信部であって、比較回路として、シュミ
ット回路（ヒステリシスコンパレータ）を使用すること
により、検波信号を増幅せずに、精度良く出力のデジタ
ル信号を作成することができる信号受信部の提供を可能
とした。即ち、包絡線検波回路とハイパスフィルタ後の
信号を直接シュミット回路に入れることにより、シュミ
ット回路のヒステリシスの特徴を使い、数十ｍＶから数
百ｍＶのノイズおよびフィルタルングの影響、また、基
礎電位となるグランドのノイズの影響を受けることな
く、正確にハイレベル出力（ＨＩ）Ｖｃｃとロウレベル
出力（ＬＯ）−Ｖｃｃで振れるデジタル出力信号をつく
り出すことを可能にした。特に、非接触ＩＣカードや非
接触式ＩＣタグ等の非接触式データキャリア装置との信
号の交信を行なうためのリーダライタにおける信号受信
部であって、正確にハイレベル出力（ＨＩ）Ｖｃｃとロ
ウレベル出力（ＬＯ）−Ｖｃｃで振れる出力信号を作り
出すことができる信号受信部の提供を可能とした。
における信号受信部であって、比較回路として、シュミ
ット回路（ヒステリシスコンパレータ）を使用すること
により、検波信号を増幅せずに、精度良く出力のデジタ
ル信号を作成することができる信号受信部の提供を可能
とした。即ち、包絡線検波回路とハイパスフィルタ後の
信号を直接シュミット回路に入れることにより、シュミ
ット回路のヒステリシスの特徴を使い、数十ｍＶから数
百ｍＶのノイズおよびフィルタルングの影響、また、基
礎電位となるグランドのノイズの影響を受けることな
く、正確にハイレベル出力（ＨＩ）Ｖｃｃとロウレベル
出力（ＬＯ）−Ｖｃｃで振れるデジタル出力信号をつく
り出すことを可能にした。特に、非接触ＩＣカードや非
接触式ＩＣタグ等の非接触式データキャリア装置との信
号の交信を行なうためのリーダライタにおける信号受信
部であって、正確にハイレベル出力（ＨＩ）Ｖｃｃとロ
ウレベル出力（ＬＯ）−Ｖｃｃで振れる出力信号を作り
出すことができる信号受信部の提供を可能とした。
【図１】図１（ａ）は本発明の信号受信部の実施の形態
の第１の例の概略構成図で、図１（ｂ）はその各部の出
力電圧波形の１例を示した図で、図１（ｃ）は図１
（ａ）に示す信号受信部を用いたＩＣタグ用リーダライ
タの構成とその使用法を説明するための概略図である。
の第１の例の概略構成図で、図１（ｂ）はその各部の出
力電圧波形の１例を示した図で、図１（ｃ）は図１
（ａ）に示す信号受信部を用いたＩＣタグ用リーダライ
タの構成とその使用法を説明するための概略図である。
【図２】本発明の信号受信部の実施の形態の第２の例の
概略構成図
概略構成図
【図３】図３（ａ）はシュミット回路の１例で、図３
（ｂ）はそのヒステリシス動作を説明するための入力と
出力の関係図である。
（ｂ）はそのヒステリシス動作を説明するための入力と
出力の関係図である。
【図４】図４（ａ）の波形入力に対するコンパレータ出
力（図４（ｂ））とシュミット回路出力（図４（ｃ））
の違いを示した図である。
力（図４（ｂ））とシュミット回路出力（図４（ｃ））
の違いを示した図である。
１００ ＩＣタグ用のリーダライタ １１０ 信号受信部 １１１ 包絡線検波回路 １１２ ハイパスフィルタ １１３ シュミット回路 １１３ａ オペアンプ １１１Ｓ，１１２Ｓ，１１３Ｓ 出力信号電圧波形 １２０ 信号送信部 １３０ デジタル制御部 １４０ メモリ １５０ ＩＣタグ １７０ 電磁波 Ｖｉ０ 受信信号電圧（単に受信信号ある
いは入力電圧とも言う） Ｖｉ１ 検波信号電圧（単に検波信号ある
いはシュミット回路入力電圧とも言う） Ｖｏ シュミット回路出力電圧 Ｖｏ１ インバータ出力電圧 Ｖｃｃ 電圧 Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１ 抵抗 Ｃ１１、Ｃ２１ コンデンサ Ｄ１１ ダイオード Ｉ１１ インバータ
いは入力電圧とも言う） Ｖｉ１ 検波信号電圧（単に検波信号ある
いはシュミット回路入力電圧とも言う） Ｖｏ シュミット回路出力電圧 Ｖｏ１ インバータ出力電圧 Ｖｃｃ 電圧 Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１ 抵抗 Ｃ１１、Ｃ２１ コンデンサ Ｄ１１ ダイオード Ｉ１１ インバータ
Claims (4)
- 【請求項１】 無線通信装置における信号受信部であっ
て、受信信号に対し、包絡線検波を行なうための包絡線
検波回路と、包絡線検波を行なった後の信号に対し、直
流成分を除去するためのハイパスフィルタと、ハイパス
フィルタにより直流成分が除去された信号に対し、ハイ
レベル（ＨＩ）出力とロウレベル出力（ＬＯ）からなる
デジタル出力信号を作り出すシュミット回路（ヒステリ
シス・コンパレータとも言う）からなる比較回路とを備
えたもので、受信信号に対し、包絡線検波回路により包
絡線検波を行なった後、ハイパスフィルタにより、直流
成分の除去を行ない、得られたグランド電位を中心に振
れる検波信号に対し、シュミット回路からなる比較回路
を用いて比較し、ハイレベル出力（ＨＩ）とロウレベル
出力（ＬＯ）からなるデジタル出力信号を作り出すもの
であることを特徴とする信号受信部。 - 【請求項２】 請求項１において、シュミット回路のヒ
ステリシス電位幅は、そのオペアンプに付随する２つの
Ｒ１，Ｒ２の２つ抵抗によって設定されるもので、オペ
アンプ出力側の出力電圧Ｖｏを分割して、（非反転入力
側に正帰還し、）入力電圧を比較判定する電圧値Ｖｆを
（Ｖｏ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））として設定している
ことを特徴とする信号受信部。 - 【請求項３】 請求項１ないし２において、シュミット
回路のオペアンプ出力側の出力電圧Ｖｏを、さらにイン
バータまたはバッファに入れ、その出力電圧波形を所定
値で振れるように、整形していることを特徴とする信号
受信部。 - 【請求項４】 請求項１ないし３において、無線通信装
置がＩＣタグ用の、あるいはＩＣカード等の非接触カー
ド用のリーダライタであることを特徴とする信号受信
部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173478A JP2002368830A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 信号受信部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173478A JP2002368830A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 信号受信部 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002368830A true JP2002368830A (ja) | 2002-12-20 |
Family
ID=19014922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001173478A Pending JP2002368830A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 信号受信部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002368830A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006114845A1 (ja) * | 2005-04-08 | 2006-11-02 | Fujitsu Limited | 送受信に同一搬送波を用いる無線装置 |
| WO2006117834A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-09 | Renesas Technology Corp. | 半導体装置及びicカード |
| WO2008080758A1 (de) * | 2006-12-29 | 2008-07-10 | Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg | Ask-demodulator |
| US7969218B2 (en) | 2006-07-19 | 2011-06-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Receiver for reducing intersymbol interference of a channel and compensating for signal gain loss, and method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5371557A (en) * | 1976-12-08 | 1978-06-26 | Nec Corp | Am demodulating circuit |
| JPH02215251A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路 |
| JPH06290316A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 非接触ｉｃカード |
| JPH0888625A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-04-02 | Anritsu Corp | 位相調整回路 |
| JP2000138621A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Hitachi Maxell Ltd | 非接触情報媒体を利用する通信システム及びかかる通信システムに使用される通信補助装置 |
| JP2000354074A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Denso Corp | 受信装置 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173478A patent/JP2002368830A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| WO2006117834A1 (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-09 | Renesas Technology Corp. | 半導体装置及びicカード |
| US7969218B2 (en) | 2006-07-19 | 2011-06-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Receiver for reducing intersymbol interference of a channel and compensating for signal gain loss, and method thereof |
| WO2008080758A1 (de) * | 2006-12-29 | 2008-07-10 | Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg | Ask-demodulator |
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