JP2002520933A - 内蔵型情報交換回路用アナログインタフェース - Google Patents

内蔵型情報交換回路用アナログインタフェース

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JP2002520933A JP2000559528A JP2000559528A JP2002520933A JP 2002520933 A JP2002520933 A JP 2002520933A JP 2000559528 A JP2000559528 A JP 2000559528A JP 2000559528 A JP2000559528 A JP 2000559528A JP 2002520933 A JP2002520933 A JP 2002520933A
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ビリオット・ジェラード
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コミツサリア タ レネルジー アトミーク
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Abstract

(57)【要約】 搬送波の振幅変調による情報交換回路用アナログインタフェースは、アンテナ（２２）の端子に接続されているインタフェース入力（１０２，１０４）と、情報交換回路の論理ユニット（２６）にその一方の出力が接続される復調器（１５０）と、情報交換回路に電源電圧を供給するための手段（１０６）とを備えている。本発明によれば、また、インタフェースは、復調器（１５０）の一方の入力および電源電圧を調整するための装置（１２０，１２２，１３２）に接続されている搬送波を整流および濾波する手段（１１６，１１８）を備えている。本発明は、とくに、物体または人間の識別および記憶に対する用途に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、内蔵型情報交換回路用のアナログインタフェースに関する。
【０００２】 （背景技術） 内蔵された情報交換回路は、物体、例えば、製造ライン上で加工される物体、
または携帯可能なデータ記憶カード上で使用され得る。内蔵型情報交換回路と固
定ステーションとの間の情報交換は、接触なしに誘導的（inductively）に行わ
れる。
【０００３】 情報交換回路およびこの情報交換回路が使用される物体は、通常、独立した電
源を備えていない。それらの作動に必要なエネルギは、固定ステーションから誘
導的に供給される。
【０００４】 結果として、本発明によるアナログインタフェースはデータ送信／受信機能お
よび使用される回路へ電力を供給するための機能を実施する。
【０００５】 本発明は、とくに、製造され、加工されまたは補完されるべき物体の識別およ
び選別に関する用途において、かつ携帯可能な「スマートカード」型の装置にお
いて使用される。
【０００６】 本発明の他の使用例は、輸送、製造監視および動物識別活動である。
【０００７】 （従来技術） 添付された図１は、機能的ブロックの形で、携帯可能な物体に使用されかつ固
定ステーションと連係する情報交換回路の主要構成要素を示している。
【０００８】 総括的な参照符号１０が付された固定ステーションは、移動物体に使用された
情報交換回路からの信号を受信し、かつ、この回路へ信号を送信することができ
るアンテナ２２を備えている。
【０００９】 情報交換回路は、搬送波の変調によって行われる。
【００１０】 総括的な参照符号２０は図示しない移動物体に使用された情報交換回路を示し
ている。この回路は、また、交換回路２０（送信モード）によって、または固定
ステーション１０（受信モード）によって変調され得る搬送波の送受信用アンテ
ナ２２を備えている。
【００１１】 回路２０用のアナログインタフェース２４はアンテナ２２に接続された入力／
出力２３およびマイクロプロセッサユニット等の論理処理ユニット２６によるデ
ータ信号の交換用の第１入力／出力２５を有している。論理ユニットは、交換さ
れるべきデータが記憶されるメモリ手段２８と連係する。
【００１２】 アナログインタフェースからの第２出力３０は、矢印３１で示されるように、
論理ユニット２６およびメモリ手段２８に電力供給エネルギを出力する。このエ
ネルギはアンテナ２２によって受信された誘導エネルギから出力される。
【００１３】 この説明の最後で参照している文献（１）には、受信時のオン／オフ型変調に
適合させられる情報交換回路用のアナログインタフェースが記載されている。イ
ンタフェースは、アンテナの端子に存在する信号から、データ、情報および回路
に必要な電源エネルギを取り出すように設計された２つの整流および調整ユニッ
トを含む。
【００１４】 この型のインタフェースは、受信された信号に付与された振幅範囲内で十分に
作動する。受信された信号が弱いときには、情報交換回路は不十分な電力供給に
よりもはや作動しない。
【００１５】 逆に、アンテナに印加された電界が非常に強いときには、非常に大きい電流が
整流および調整ユニットを通過する。したがって、これらのユニットの構成要素
は、これらのユニットが過電流の作用により破壊されることを防止するために非
常に大型にする必要がある。しかしながら、この制限は、情報交換回路の小型化
とほとんど合致しない。
【００１６】 また、説明の最後で参照している文献（２）には、搬送波の位相変調に基づく
情報交換回路用アナログインタフェースが説明されている。
【００１７】 記載されている装置は、受信された信号のレベルを調整するための手段を備え
、かつインタフェース構成要素中の過電圧および過電流に関連する困難を克服す
ることができる。
【００１８】 この型の装置の作動は、信号搬送波（位相変調された）の周波数が低い、１Ｍ
Ｈｚより少ないときに十分である。１０ＭＨｚより大きい搬送波周波数による使
用のために、文献（２）で提案された解決は、とくに復調に関して許容できない
電気消費を結果として生じ、かつ情報交換回路の内蔵の性質とほとんど合致しな
い。
【００１９】 （発明の開示） 本発明の目的は、上述された装置の制限を持たない情報交換回路用アナログイ
ンタフェースを提供することである。
【００２０】 とくに、第１の目的は、搬送波の振幅変調による情報交換回路用のこの型のイ
ンタフェースを提供することである。
【００２１】 また、他の目的は、１０ＭＨｚより大きい周波数の搬送波による高い周波数範
囲内で作動するよう適合されたかかるインタフェースを提供することである。
【００２２】 また、他の目的は、チップの形で極めて高度に集積され得る非常にエネルギ消
費の低いインタフェースを提供することである。
【００２３】 また、他の目的は、少数の構成要素でかつ大規模工業生産に適するかかるイン
タフェースを提供することである。
【００２４】 さらに、他の目的は、情報交換回路中でアンテナによって受信された誘導電界
の強さの大きな変化にもかかわらず、十分に作動することができるインタフェー
スを提供することである。
【００２５】 より詳細には、これらの目的を達成するような本発明の目的は、アンテナの端
子に接続されるように設計されたインタフェース入力、情報交換回路の論理ユニ
ットにその一方の出力が接続される復調器、および前記情報交換回路に電源電圧
を供給するための手段を備える搬送波の振幅変調による情報交換回路用アナログ
インタフェースである。
【００２６】 本発明によれば、また、インタフェースが、復調器の一方の入力および電源電
圧を調整するための装置に接続されている、搬送波を整流および濾波する手段を
備えている。
【００２７】 上述した特徴、とくに調整装置により、回路を過電流および過電圧から保護す
ることができる。インタフェースおよび論理ユニット構成要素を通過する唯一の
電流は、それらの作動に必要な最小の電流であり、そして構成要素は非常に小さ
く作られる。さらに、整流および濾波手段は、復調器および電源の調整のための
信号を処理するために共通に使用される。
【００２８】 さらに、インタフェースは、１０ＭＨｚより大きい搬送波周波数で作動可能で
ある。アンテナのすぐ後ろに配置された整流および濾波手段は、復調器および変
調回路に低い周波数の信号を供給するために使用され得る。信号処理は、その場
合に、過剰なエネルギ消費を引き起こすことなく処理可能である。
【００２９】 調整装置は、整流および濾波手段によって出力される整流された電圧に関連し
てアンテナインピーダンスを変更するための手段を備えることができる。
【００３０】 これらのインピーダンス変更手段は、アンテナを受信された誘導電界に対して
多少受容的にし、かつそれにより誘導電界の強さの変化によって発生され得る回
路中の電流または電圧変化を除去することを助けている。
【００３１】 アンテナインピーダンス変更手段の１つの特別な実施例によれば、これらの手
段はアンテナ端子に並列にインタフェースへの入力に接続される制御可能な負荷
を備えることができる。
【００３２】 制御可能な負荷は、例えば、電界効果トランジスタから出発して作られること
ができ、その場合、チャンネル端子（ソースおよびドレイン）が抵抗を介してア
ンテナ端子に接続される。
【００３３】 電源電圧調整装置は、また： 基準電圧源、並びに 整流および濾波手段によって出力される整流された電圧と基準電圧とを比較す
るための手段を備えている。比較手段は、整流された電圧と基準電圧との間の電
圧の差に関連してインピーダンス変更手段を制御するためにアンテナインピーダ
ンスを変更するための手段に印加される制御入力に接続されている。
【００３４】 整流および濾波手段は、また、比較手段を介して、復調器に接続され得るか、
および／または直接電気リンク（electrical link）を介して接続され得る。
【００３５】 例えば、比較手段は整流器に接続された正の入力、基準電圧源に接続された負
の入力およびインピーダンス変更手段に接続された制御出力を備えた増幅器を有
することができる。
【００３６】 比較手段増幅器は演算増幅器であってもよく、その非反転および反転入力が、
それぞれ正および負の入力を形成する。
【００３７】 また、比較手段は、負の入力を形成するグリッド、正の入力を形成する第１チ
ャンネル端子および出力を形成する第２チャンネル端子を備えた、電界効果トラ
ンジスタ、とくにＰＭＯＳ型トランジスタで作ることも可能である。
【００３８】 この発明の他の特徴および利点は添付図面の図を参照して以下の説明を読んだ
後に明瞭になる。この説明は例示の目的のみで示され、かつ方法を限定するもの
ではない。
【００３９】 （発明を実施するための最良の形態） 上述された図１の類推によって、図２の全体の参照番号２４は情報交換回路の
インタフェースを示している。この回路は、また、送受信アンテナ、論理処理ユ
ニットおよびメモリユニットを備えている。
【００４０】 さらに、図１の類推によって、アンテナ、論理ユニットおよびメモリは、それ
ぞれ、参照番号２２，２６および２８が付されている。論理ユニットおよびメモ
リは図２に示されてないが、括弧内のそれらの参照によって単に示される。
【００４１】 インタフェース２４への入力２３はアンテナ２２の端子に接続される２つの端
子１０２および１０４から構成される。
【００４２】 例えば、４つのダイオード１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄのブリッ
ジの形において略示される第１整流器１０６は、アンテナ入力端子１０２，１０
４に接続されている。他のあらゆる整流装置が使用され得る。
【００４３】 情報交換回路における種々の装置への、とくに論理ユニット２６およびメモリ
２８への電源電圧出力は第１整流器１０６の出力端子１０８，１１０から取られ
る。
【００４４】 第１出力端子１０８は、整流器１０６の２つのカソード１０６ｃ，１０６ｄに
よって形成され、整流器のアノードは入力端子１０２，１０４に接続されている
。第２出力端子１１０は２つのダイオード１０６ａ，１０６ｂのアノードによっ
て形成され、そのカソードは入力端子に接続されている。記載された例において
、第２出力端子１１０は接地端子を形成し、インタフェース２４において負の基
準である。
【００４５】 第２整流器１１６は、２つのダイオード１１６ａおよび１１６ｂを備えており
、そのアノードは、それぞれ、インタフェースの入力端子１０２および１０４に
接続される。第２整流器１１６からの出力は、フィルタコンデンサ１１８の第１
アーマチュアに共通して接続されるダイオード１１６ａおよび１１６ｂのカソー
ドから構成されている。
【００４６】 １つの変形例によれば、ダイオード１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１１６ａ
および１１６ｂは、また、接合部として使用される電界効果トランジスタによっ
て置き換えられることもでき、そのチャンネルがチャンネルの端子の一方（ドレ
インまたはソース）に接続されている。さらに、外部接続抵抗がこれらのトラン
ジスタのグリッド、チャンネルおよびソース端子上で使用され得る。
【００４７】 フィルタコンデンサの第２アーマチュアは接地端子１１０に接続される。
【００４８】 整流されかつ濾波された電圧は、フィルタコンデンサ１１８の端子において利
用可能であり、その値はアンテナによって電圧出力に比例している。言い換えれ
ば、アンテナによって送られる誘導電界の強さに比例している。この電圧は以下
で単に「整流された電圧（rectified voltage）」という。
【００４９】 整流された電圧は、基準電圧源１２０の電源に使用される。基準電圧源は予め
定められかつ広い作動範囲内で、電源電圧から独立している一定出力電圧を出力
するために使用される。
【００５０】 整流された電圧は、また、増幅器１２２、例えば、演算増幅器に電力を供給す
るために使用される。
【００５１】 最後に、整流された電圧は、抵抗ブリッジ１２５ａ，１２５ｂを介して、増幅
器１２２の第１入力１２４（非反転）に印加される。増幅器１２２の第２（反転
）入力１２６は、基準電圧源１２０によって出力された基準電圧を受信する。増
幅器１２２は本質的に整流されかつ濾波された電圧を基準電圧と比較する手段を
形成している。
【００５２】 増幅器１２２からの出力１２８によって出力された信号は、整流された電圧と
基準電圧との間の差にほぼ比例する。この信号は、以下で「制御出力（control
output）」という。この制御出力は、制御可能な負荷１３２の制御端子１３０に
印加される。
【００５３】 制御可能な負荷１３２は、入力端子１０２，１０４に並列に、言い換えれば、
アンテナ端子に並列に接続される。この制御可能な負荷は、情報交換回路と交信
（communicating）している固定ステーションから受信された誘導電界の強さに
前記負荷を適合させるようにアンテナインピーダンスを変更するために使用され
る。
【００５４】 アンテナによって案内された誘導電界が増加する傾向があるとき、アンテナ２
２の端子１０２，１０４で利用可能な電圧も同様に増加する。結果として、出力
端子１０８，１１０で利用可能な出力電圧、およびコンデンサ１１８の端子で利
用可能な整流された電圧は、同様に、増加する傾向がある。その場合に、増幅器
は制御可能な負荷１３２に印加されかつそのインピーダンスを、結果としてアン
テナ２２および制御可能な負荷によって形成される組立品のインピーダンスを減
少する傾向がある制御電圧を出力する。このインピーダンスは単に「アンテナイ
ンピーダンス」と呼ばれる。
【００５５】 それゆえ、アンテナはより少なく「感応（sensitive）」しかつ出力電圧が調
整される。
【００５６】 逆に、アンテナによって案内される誘導電界の減少は、制御出力を介して、イ
ンピーダンスおよびアンテナ２２の感度を増大する制御可能な負荷に対する調整
をもたらす。
【００５７】 この原理によれば、固定ステーションによって出力された低い値の振幅変調が
制御出力に存在する。
【００５８】 アンテナインピーダンスの調整、並びに、その結果、第１および第２整流器１
０６，１１６によって出力された電流および電圧により、情報交換回路のインタ
フェースおよび残りの種々の構成要素は、受信された誘導電界に大きな変動があ
るとき発生する過電圧および過電流から保護される。そのうえ、調整がアンテナ
に直接加えられるので、構成要素の容量および大きさはこのように減少されるこ
とができかつ構成要素の一体化がより容易になされる。
【００５９】 搬送波上で最初に変調された情報信号を含む制御出力は、また、復調器１５０
の第１入力に印加され、復調器の出力は論理ユニット２６に接続される。復調器
は、搬送波上で最初にコード化された信号情報に対応する信号、好ましくは、デ
ジタル信号を論理ユニットに出力する。復調器の動作はそれ自体知られているの
で、ここでは詳細に説明しない。
【００６０】 制御出力を設定するために構成要素の作動範囲を超えて復調器の作動範囲を拡
大するために、復調器１５０の第２入力に、コンデンサ１１８の端子で利用可能
な整流されかつ濾波された電圧を直接接続することができる。この実施可能性は
、図において破線１２７によって示されている。
【００６１】 図２の参照符号４００および５００は、それぞれ、インタフェース上で使用さ
れ得るクロック信号発生器および変調器を示している。これらの装置は、説明の
残りで詳細に説明される。
【００６２】 接合ダイオードの周辺に作られた図２の整流装置１０６，１１６は、また、変
形例として、電界効果トランジスタの周辺に作られ得る。この実施例は図３に示
されている。
【００６３】 第１および第２電界効果トランジスタ２０６ａ，２０６ｂは、インタフェース
の入力端子１０２，１０４間にシリアルチャンネルを有している。同様に、第３
および第４電界効果トランジスタが入力端子間に直列に配置される。第１トラン
ジスタ２０６ａのグリッドは、第４トランジスタ２０６ｄのグリッドに接続され
、かつ抵抗器２０７ａを介して第１および第２トランジスタ間の共通の接続点１
１０に接続されている。第２トランジスタ２０６ｂのグリッドは、第３トランジ
スタ２０６ｃのグリッドに接続され、かつ抵抗器２０７ｂを介して第３および第
４トランジスタ間の接続点１０８に接続されている。接続点１０８および１１０
は、第１整流器からの出力端子を形成している。ＤＣ電源電圧は、情報交換回路
用のこれらの端子の間で利用可能である。
【００６４】 図４は、入力端子１０２，１０４に、言い換えれば、アンテナ端子に並列に接
続される制御可能な負荷の実施可能な１つの実施例を示している。
【００６５】 制御可能な負荷は、そのグリッドが図２に関連して記載された増幅器１２２に
接続される制御端子を形成する、ＮＭＯＳ型電界効果トランジスタを備えている
。トランジスタチャンネル１３４は、それぞれ、抵抗１３６および１３８を介し
て入力端子１０２および１０４に接続され、それらの抵抗の値は、好ましくは、
アンテナの所定のインピーダンスに等しくかつそれに適合される。これらの抵抗
はトランジスタ１３４に対する追加の保護を設け、それらは、高い電流がトラン
ジスタを通過するときにドレインおよびソース電圧を減少する。
【００６６】 簡単化された変形例において、抵抗は省略されかつ単に導線（conducting lin
e）によって置き換えられてもよい。
【００６７】 図５は、演算増幅器を利用しない図２に示された装置の変形例を形成する、整
流されかつ濾波された電圧を基準電圧と比較する手段を形成する実施可能な１つ
の方法を示している。
【００６８】 図５に示した比較装置は、そのグリッドが、図示しない基準電圧源１２０の出
力に接続されるＰＭＯＳ型電界効果トランジスタ３００を備えている。
【００６９】 トランジスタ３００のソース３０４は、ソース抵抗器３０６を介して、図示さ
れない第２整流器１１６およびコンデンサ１１８からの整流された電圧出力を受
信する。
【００７０】 トランジスタ３００のドレイン３０８は、図示されない制御可能な負荷１３２
および図示されない復調器１５０に接続されている。ドレインは、また、抵抗器
３１０を介して接地端子１１０に接続されている。この装置は制限された利得を
有しかつ低消費の魅力ある周波数性能を付与することができ、開ループにおいて
作動する。
【００７１】 図６は、情報交換回路に使用され得るクロック信号発生器４００の実施例を示
している。クロック発生器は、本質的に、電源端子１０８，１１０（図示されな
い第１整流器からの出力端子）間で直列に、それぞれＰＭＯＳおよびＮＭＯＳ型
の２つの電界効果トランジスタ４０２，４０４から作られた論理インバータで構
成されている。
【００７２】 トランジスタ４０２および４０４のグリッドは、入力端子の１つ１０２に、言
い換えれば、アンテナ端子の１つに共通して接続される。クロック発生器からの
出力は、トランジスタ４０２，４０４間の接続点４０６を介して作られている。
この接続点は、情報交換回路中の、図示されない論理ユニット２６に接続されて
いる。
【００７３】 図７は、論理処理ユニットによって発せられる信号に関連して、アンテナによ
って固定ステーションに発せられた搬送波を変調するためにインタフェース上で
使用され得る変調器５００の特別な実施例を示している。
【００７４】 変調器は、インタフェースの入力端子の１つ１０４、すなわち、アンテナ端子
と接地端子１１０との間に直列にかつこの順で接続されたＮＭＯＳ型の第１およ
び第２電界効果トランジスタ５０２，５０４を備えている。第１トランジスタ５
０２のグリッド５０６は、また、インタフェースの入力端子１０４に接続されて
いる。第２トランジスタ５０４のグリッド５０８は、発せられるための変調信号
を印加する、図示されない論理処理ユニット２６に接続されている。
【００７５】 理解され得ることは、変調器が、アンテナ端子の１つに単に接続されるという
意味において非対称型であるということである。この特別な特徴は、負荷が電源
電圧調整装置上の変調の衝撃（impact）を最小にしながら変調され得ることを意
味している。
【００７６】 しかしながら、さらに、２つのアンテナに接続された対称の変調器を備えたイ
ンタフェースの実施例を検討することも可能である。
【００７７】 好ましくは、クロック信号発生器４００および変調器５００は、この変調器５
００へのクロック信号発生器４００の影響を減少するためにアンテナの異なるピ
ンに接続される。しかしながら、作動に関するいかなる好ましくない作用を有す
ることなく同一の接続ピンを使用することも可能である。
【００７８】 上述されたインタフェースと同様なインタフェースは、非常に少数の構成要素
により作られかつ非常に大規模な集積に適している。また、空間の大きな節約が
、電圧調整装置および復調器入力に関して、第２整流器、フィルタコンデンサ１
１８および増幅器１２２等の多数の装置を共通に配置することにより、上述され
たように得られる。
【００７９】 参考文献 （１）国際特許出願第ＷＯ９６／３８８０５号 （２）ヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０７０６１５１号
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるインタフェースが適用され得る情報交換回路における主要装置を
示す機能的なブロック図の形で示す図である。
【図２】 本発明によるインタフェースの実施例を示す簡単化された概略図である。
【図３】 本発明によるインタフェース用の電源電圧を供給するための整流手段の特別な
実施例を示す概略図である。
【図４】 本発明によるインタフェースに使用され得るアンテナインピーダンスを変更す
るための制御可能な手段の特別な実施例を示す概略図である。
【図５】 本発明によるインタフェースに使用されることが可能である比較増幅器の特別
かつ好都合な実施例の概略図である。
【図６】 本発明によるインタフェースに使用され得るクロック信号発生器の特別な実施
例を示す概略図である。
【図７】 本発明によるインタフェースにおいて使用できる変調器の特別な実施例を示す
概略図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月６日（２０００．６．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、内蔵型情報交換回路用のアナログインタフェースに関する。
【０００２】 （背景技術） 内蔵された情報交換回路は、物体、例えば、製造ライン上で加工される物体、
または携帯可能なデータ記憶カード上で使用され得る。内蔵型情報交換回路と固
定ステーションとの間の情報交換は、接触なしに誘導的（inductively）に行わ
れる。
【０００３】 情報交換回路およびこの情報交換回路が使用される物体は、通常、独立した電
源を備えていない。それらの作動に必要なエネルギは、固定ステーションから誘
導的に供給される。
【０００４】 結果として、本発明によるアナログインタフェースはデータ送信／受信機能お
よび使用される回路へ電力を供給するための機能を実施する。
【０００５】 本発明は、とくに、製造され、加工されまたは補完されるべき物体の識別およ
び選別に関する用途において、かつ携帯可能な「スマートカード」型の装置にお
いて使用される。
【０００６】 本発明の他の使用例は、輸送、製造監視および動物識別活動である。
【０００７】 （従来技術） 添付された図１は、機能的ブロックの形で、携帯可能な物体に使用されかつ固
定ステーションと連係する情報交換回路の主要構成要素を示している。
【０００８】 総括的な参照符号１０が付された固定ステーションは、移動物体に使用された
情報交換回路からの信号を受信し、かつ、この回路へ信号を送信することができ
るアンテナ２２を備えている。
【０００９】 情報交換回路は、搬送波の変調によって行われる。
【００１０】 総括的な参照符号２０は図示しない移動物体に使用された情報交換回路を示し
ている。この回路は、また、交換回路２０（送信モード）によって、または固定
ステーション１０（受信モード）によって変調され得る搬送波の送受信用アンテ
ナ２２を備えている。
【００１１】 回路２０用のアナログインタフェース２４はアンテナ２２に接続された入力／
出力２３およびマイクロプロセッサユニット等の論理処理ユニット２６によるデ
ータ信号の交換用の第１入力／出力２５を有している。論理ユニットは、交換さ
れるべきデータが記憶されるメモリ手段２８と連係する。
【００１２】 アナログインタフェースからの第２出力３０は、矢印３１で示されるように、
論理ユニット２６およびメモリ手段２８に電力供給エネルギを出力する。このエ
ネルギはアンテナ２２によって受信された誘導エネルギから出力される。
【００１３】 この説明の最後で参照している文献（１）には、受信時のオン／オフ型変調に
適合させられる情報交換回路用のアナログインタフェースが記載されている。イ
ンタフェースは、アンテナの端子に存在する信号から、データ、情報および回路
に必要な電源エネルギを取り出すように設計された２つの整流および調整ユニッ
トを含む。
【００１４】 この型のインタフェースは、受信された信号に付与された振幅範囲内で十分に
作動する。受信された信号が弱いときには、情報交換回路は不十分な電力供給に
よりもはや作動しない。
【００１５】 逆に、アンテナに印加された電界が非常に強いときには、非常に大きい電流が
整流および調整ユニットを通過する。したがって、これらのユニットの構成要素
は、これらのユニットが過電流の作用により破壊されることを防止するために非
常に大型にする必要がある。しかしながら、この制限は、情報交換回路の小型化
とほとんど合致しない。
【００１６】 また、説明の最後で参照している文献（２）には、搬送波の位相変調に基づく
情報交換回路用アナログインタフェースが説明されている。
【００１７】 記載されている装置は、受信された信号のレベルを調整するための手段を備え
、かつインタフェース構成要素中の過電圧および過電流に関連する困難を克服す
ることができる。
【００１８】 この型の装置の作動は、信号搬送波（位相変調された）の周波数が低い、１Ｍ
Ｈｚより少ないときに十分である。１０ＭＨｚより大きい搬送波周波数による使
用のために、文献（２）で提案された解決は、とくに復調に関して許容できない
電気消費を結果として生じ、かつ情報交換回路の内蔵の性質とほとんど合致しな
い。
【００１９】 最後に、文献（３）は、電源手線圧を出力するようになされた整流器を備えた
、振幅変調によるデータ送信装置を説明している。
【００２０】 （発明の開示） 本発明の目的は、上述された装置の制限を持たない情報交換回路用アナログイ
ンタフェースを提供することである。
【００２１】 とくに、第１の目的は、搬送波の振幅変調による情報交換回路用のこの型のイ
ンタフェースを提供することである。
【００２２】 また、他の目的は、１０ＭＨｚより大きい周波数の搬送波による高い周波数範
囲内で作動するよう適合されたかかるインタフェースを提供することである。
【００２３】 また、他の目的は、チップの形で極めて高度に集積され得る非常にエネルギ消
費の低いインタフェースを提供することである。
【００２４】 また、他の目的は、少数の構成要素でかつ大規模工業生産に適するかかるイン
タフェースを提供することである。
【００２５】 さらに、他の目的は、情報交換回路中でアンテナによって受信された誘導電界
の強さの大きな変化にもかかわらず、十分に作動することができるインタフェー
スを提供することである。
【００２６】 より詳細には、これらの目的を達成するような本発明の目的は、アンテナの端
子に接続されるように設計されたインタフェース入力、情報交換回路の論理ユニ
ットにその一方の出力が接続される復調器、および前記情報交換回路に電源電圧
を供給するための手段を備える搬送波の振幅変調による情報交換回路用アナログ
インタフェースである。
【００２７】 本発明によれば、また、インタフェースが、復調器の一方の入力および電源電
圧を調整するための装置に接続されている、搬送波を整流および濾波する手段を
備えている。
【００２８】 上述した特徴、とくに調整装置により、回路を過電流および過電圧から保護す
ることができる。インタフェースおよび論理ユニット構成要素を通過する唯一の
電流は、それらの作動に必要な最小の電流であり、そして構成要素は非常に小さ
く作られる。さらに、整流および濾波手段は、復調器および電源の調整のための
信号を処理するために共通に使用される。
【００２９】 さらに、インタフェースは、１０ＭＨｚより大きい搬送波周波数で作動可能で
ある。アンテナのすぐ後ろに配置された整流および濾波手段は、復調器および変
調回路に低い周波数の信号を供給するために使用され得る。信号処理は、その場
合に、過剰なエネルギ消費を引き起こすことなく処理可能である。
【００３０】 調整装置は、整流および濾波手段によって出力される整流された電圧に関連し
てアンテナインピーダンスを変更するための手段を備えることができる。
【００３１】 これらのインピーダンス変更手段は、アンテナを受信された誘導電界に対して
多少受容的にし、かつそれにより誘導電界の強さの変化によって発生され得る回
路中の電流または電圧変化を除去することを助けている。
【００３２】 アンテナインピーダンス変更手段の１つの特別な実施例によれば、これらの手
段はアンテナ端子に並列にインタフェースへの入力に接続される制御可能な負荷
を備えることができる。
【００３３】 制御可能な負荷は、例えば、電界効果トランジスタから出発して作られること
ができ、その場合、チャンネル端子（ソースおよびドレイン）が抵抗を介してア
ンテナ端子に接続される。
【００３４】 電源電圧調整装置は、また： 基準電圧源、並びに 整流および濾波手段によって出力される整流された電圧と基準電圧とを比較す
るための手段を備えている。比較手段は、整流された電圧と基準電圧との間の電
圧の差に関連してインピーダンス変更手段を制御するためにアンテナインピーダ
ンスを変更するための手段に印加される制御入力に接続されている。
【００３５】 整流および濾波手段は、また、比較手段を介して、復調器に接続され得るか、
および／または直接電気リンク（electrical link）を介して接続され得る。
【００３６】 例えば、比較手段は整流器に接続された正の入力、基準電圧源に接続された負
の入力およびインピーダンス変更手段に接続された制御出力を備えた増幅器を有
することができる。
【００３７】 比較手段増幅器は演算増幅器であってもよく、その非反転および反転入力が、
それぞれ正および負の入力を形成する。
【００３８】 また、比較手段は、負の入力を形成するグリッド、正の入力を形成する第１チ
ャンネル端子および出力を形成する第２チャンネル端子を備えた、電界効果トラ
ンジスタ、とくにＰＭＯＳ型トランジスタで作ることも可能である。
【００３９】 この発明の他の特徴および利点は添付図面の図を参照して以下の説明を読んだ
後に明瞭になる。この説明は例示の目的のみで示され、かつ方法を限定するもの
ではない。
【００４０】 （発明を実施するための最良の形態） 上述された図１の類推によって、図２の全体の参照番号２４は情報交換回路の
インタフェースを示している。この回路は、また、送受信アンテナ、論理処理ユ
ニットおよびメモリユニットを備えている。
【００４１】 さらに、図１の類推によって、アンテナ、論理ユニットおよびメモリは、それ
ぞれ、参照番号２２，２６および２８が付されている。論理ユニットおよびメモ
リは図２に示されてないが、括弧内のそれらの参照によって単に示される。
【００４２】 インタフェース２４への入力２３はアンテナ２２の端子に接続される２つの端
子１０２および１０４から構成される。
【００４３】 例えば、４つのダイオード１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄのブリッ
ジの形において略示される第１整流器１０６は、アンテナ入力端子１０２，１０
４に接続されている。他のあらゆる整流装置が使用され得る。
【００４４】 情報交換回路における種々の装置への、とくに論理ユニット２６およびメモリ
２８への電源電圧出力は第１整流器１０６の出力端子１０８，１１０から取られ
る。
【００４５】 第１出力端子１０８は、整流器１０６の２つのカソード１０６ｃ，１０６ｄに
よって形成され、整流器のアノードは入力端子１０２，１０４に接続されている
。第２出力端子１１０は２つのダイオード１０６ａ，１０６ｂのアノードによっ
て形成され、そのカソードは入力端子に接続されている。記載された例において
、第２出力端子１１０は接地端子を形成し、インタフェース２４において負の基
準である。
【００４６】 第２整流器１１６は、２つのダイオード１１６ａおよび１１６ｂを備えており
、そのアノードは、それぞれ、インタフェースの入力端子１０２および１０４に
接続される。第２整流器１１６からの出力は、フィルタコンデンサ１１８の第１
アーマチュアに共通して接続されるダイオード１１６ａおよび１１６ｂのカソー
ドから構成されている。
【００４７】 １つの変形例によれば、ダイオード１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１１６ａ
および１１６ｂは、また、接合部として使用される電界効果トランジスタによっ
て置き換えられることもでき、そのチャンネルがチャンネルの端子の一方（ドレ
インまたはソース）に接続されている。さらに、外部接続抵抗がこれらのトラン
ジスタのグリッド、チャンネルおよびソース端子上で使用され得る。
【００４８】 フィルタコンデンサの第２アーマチュアは接地端子１１０に接続される。
【００４９】 整流されかつ濾波された電圧は、フィルタコンデンサ１１８の端子において利
用可能であり、その値はアンテナによって電圧出力に比例している。言い換えれ
ば、アンテナによって送られる誘導電界の強さに比例している。この電圧は以下
で単に「整流された電圧（rectified voltage）」という。
【００５０】 整流された電圧は、基準電圧源１２０の電源に使用される。基準電圧源は予め
定められかつ広い作動範囲内で、電源電圧から独立している一定出力電圧を出力
するために使用される。
【００５１】 整流された電圧は、また、増幅器１２２、例えば、演算増幅器に電力を供給す
るために使用される。
【００５２】 最後に、整流された電圧は、抵抗ブリッジ１２５ａ，１２５ｂを介して、増幅
器１２２の第１入力１２４（非反転）に印加される。増幅器１２２の第２（反転
）入力１２６は、基準電圧源１２０によって出力された基準電圧を受信する。増
幅器１２２は本質的に整流されかつ濾波された電圧を基準電圧と比較する手段を
形成している。
【００５３】 増幅器１２２からの出力１２８によって出力された信号は、整流された電圧と
基準電圧との間の差にほぼ比例する。この信号は、以下で「制御出力（control
output）」という。この制御出力は、制御可能な負荷１３２の制御端子１３０に
印加される。
【００５４】 制御可能な負荷１３２は、入力端子１０２，１０４に並列に、言い換えれば、
アンテナ端子に並列に接続される。この制御可能な負荷は、情報交換回路と交信
（communicating）している固定ステーションから受信された誘導電界の強さに
前記負荷を適合させるようにアンテナインピーダンスを変更するために使用され
る。
【００５５】 アンテナによって案内された誘導電界が増加する傾向があるとき、アンテナ２
２の端子１０２，１０４で利用可能な電圧も同様に増加する。結果として、出力
端子１０８，１１０で利用可能な出力電圧、およびコンデンサ１１８の端子で利
用可能な整流された電圧は、同様に、増加する傾向がある。その場合に、増幅器
は制御可能な負荷１３２に印加されかつそのインピーダンスを、結果としてアン
テナ２２および制御可能な負荷によって形成される組立品のインピーダンスを減
少する傾向がある制御電圧を出力する。このインピーダンスは単に「アンテナイ
ンピーダンス」と呼ばれる。
【００５６】 それゆえ、アンテナはより少なく「感応（sensitive）」しかつ出力電圧が調
整される。
【００５７】 逆に、アンテナによって案内される誘導電界の減少は、制御出力を介して、イ
ンピーダンスおよびアンテナ２２の感度を増大する制御可能な負荷に対する調整
をもたらす。
【００５８】 この原理によれば、固定ステーションによって出力された低い値の振幅変調が
制御出力に存在する。
【００５９】 アンテナインピーダンスの調整、並びに、その結果、第１および第２整流器１
０６，１１６によって出力された電流および電圧により、情報交換回路のインタ
フェースおよび残りの種々の構成要素は、受信された誘導電界に大きな変動があ
るとき発生する過電圧および過電流から保護される。そのうえ、調整がアンテナ
に直接加えられるので、構成要素の容量および大きさはこのように減少されるこ
とができかつ構成要素の一体化がより容易になされる。
【００６０】 搬送波上で最初に変調された情報信号を含む制御出力は、また、復調器１５０
の第１入力に印加され、復調器の出力は論理ユニット２６に接続される。復調器
は、搬送波上で最初にコード化された信号情報に対応する信号、好ましくは、デ
ジタル信号を論理ユニットに出力する。復調器の動作はそれ自体知られているの
で、ここでは詳細に説明しない。
【００６１】 制御出力を設定するために構成要素の作動範囲を超えて復調器の作動範囲を拡
大するために、復調器１５０の第２入力に、コンデンサ１１８の端子で利用可能
な整流されかつ濾波された電圧を直接接続することができる。この実施可能性は
、図において破線１２７によって示されている。
【００６２】 図２の参照符号４００および５００は、それぞれ、インタフェース上で使用さ
れ得るクロック信号発生器および変調器を示している。これらの装置は、説明の
残りで詳細に説明される。
【００６３】 接合ダイオードの周辺に作られた図２の整流装置１０６，１１６は、また、変
形例として、電界効果トランジスタの周辺に作られ得る。この実施例は図３に示
されている。
【００６４】 第１および第２電界効果トランジスタ２０６ａ，２０６ｂは、インタフェース
の入力端子１０２，１０４間にシリアルチャンネルを有している。同様に、第３
および第４電界効果トランジスタが入力端子間に直列に配置される。第１トラン
ジスタ２０６ａのグリッドは、第４トランジスタ２０６ｄのグリッドに接続され
、かつ抵抗器２０７ａを介して第１および第２トランジスタ間の共通の接続点１
１０に接続されている。第２トランジスタ２０６ｂのグリッドは、第３トランジ
スタ２０６ｃのグリッドに接続され、かつ抵抗器２０７ｂを介して第３および第
４トランジスタ間の接続点１０８に接続されている。接続点１０８および１１０
は、第１整流器からの出力端子を形成している。ＤＣ電源電圧は、情報交換回路
用のこれらの端子の間で利用可能である。
【００６５】 図４は、入力端子１０２，１０４に、言い換えれば、アンテナ端子に並列に接
続される制御可能な負荷の実施可能な１つの実施例を示している。
【００６６】 制御可能な負荷は、そのグリッドが図２に関連して記載された増幅器１２２に
接続される制御端子を形成する、ＮＭＯＳ型電界効果トランジスタを備えている
。トランジスタチャンネル１３４は、それぞれ、抵抗１３６および１３８を介し
て入力端子１０２および１０４に接続され、それらの抵抗の値は、好ましくは、
アンテナの所定のインピーダンスに等しくかつそれに適合される。これらの抵抗
はトランジスタ１３４に対する追加の保護を設け、それらは、高い電流がトラン
ジスタを通過するときにドレインおよびソース電圧を減少する。
【００６７】 簡単化された変形例において、抵抗は省略されかつ単に導線（conducting lin
e）によって置き換えられてもよい。
【００６８】 図５は、演算増幅器を利用しない図２に示された装置の変形例を形成する、整
流されかつ濾波された電圧を基準電圧と比較する手段を形成する実施可能な１つ
の方法を示している。
【００６９】 図５に示した比較装置は、そのグリッドが、図示しない基準電圧源１２０の出
力に接続されるＰＭＯＳ型電界効果トランジスタ３００を備えている。
【００７０】 トランジスタ３００のソース３０４は、ソース抵抗器３０６を介して、図示さ
れない第２整流器１１６およびコンデンサ１１８からの整流された電圧出力を受
信する。
【００７１】 トランジスタ３００のドレイン３０８は、図示されない制御可能な負荷１３２
および図示されない復調器１５０に接続されている。ドレインは、また、抵抗器
３１０を介して接地端子１１０に接続されている。この装置は制限された利得を
有しかつ低消費の魅力ある周波数性能を付与することができ、開ループにおいて
作動する。
【００７２】 図６は、情報交換回路に使用され得るクロック信号発生器４００の実施例を示
している。クロック発生器は、本質的に、電源端子１０８，１１０（図示されな
い第１整流器からの出力端子）間で直列に、それぞれＰＭＯＳおよびＮＭＯＳ型
の２つの電界効果トランジスタ４０２，４０４から作られた論理インバータで構
成されている。
【００７３】 トランジスタ４０２および４０４のグリッドは、入力端子の１つ１０２に、言
い換えれば、アンテナ端子の１つに共通して接続される。クロック発生器からの
出力は、トランジスタ４０２，４０４間の接続点４０６を介して作られている。
この接続点は、情報交換回路中の、図示されない論理ユニット２６に接続されて
いる。
【００７４】 図７は、論理処理ユニットによって発せられる信号に関連して、アンテナによ
って固定ステーションに発せられた搬送波を変調するためにインタフェース上で
使用され得る変調器５００の特別な実施例を示している。
【００７５】 変調器は、インタフェースの入力端子の１つ１０４、すなわち、アンテナ端子
と接地端子１１０との間に直列にかつこの順で接続されたＮＭＯＳ型の第１およ
び第２電界効果トランジスタ５０２，５０４を備えている。第１トランジスタ５
０２のグリッド５０６は、また、インタフェースの入力端子１０４に接続されて
いる。第２トランジスタ５０４のグリッド５０８は、発せられるための変調信号
を印加する、図示されない論理処理ユニット２６に接続されている。
【００７６】 理解され得ることは、変調器が、アンテナ端子の１つに単に接続されるという
意味において非対称型であるということである。この特別な特徴は、負荷が電源
電圧調整装置上の変調の衝撃（impact）を最小にしながら変調され得ることを意
味している。
【００７７】 しかしながら、さらに、２つのアンテナに接続された対称の変調器を備えたイ
ンタフェースの実施例を検討することも可能である。
【００７８】 好ましくは、クロック信号発生器４００および変調器５００は、この変調器５
００へのクロック信号発生器４００の影響を減少するためにアンテナの異なるピ
ンに接続される。しかしながら、作動に関するいかなる好ましくない作用を有す
ることなく同一の接続ピンを使用することも可能である。
【００７９】 上述されたインタフェースと同様なインタフェースは、非常に少数の構成要素
により作られかつ非常に大規模な集積に適している。また、空間の大きな節約が
、電圧調整装置および復調器入力に関して、第２整流器、フィルタコンデンサ１
１８および増幅器１２２等の多数の装置を共通に配置することにより、上述され
たように得られる。
【００８０】 参考文献 （１）国際特許出願第ＷＯ９６／３８８０５号 （２）ヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０７０６１５１号 （３）ヨーロッパ特許出願第ＥＰ−Ａ−０７６４９２０号
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アンテナ（２２）の端子に接続されているインタフェース入
    力（１０２，１０４）と、 情報交換回路の論理ユニット（２６）にその一方の出力が接続されている復調
    器（１５０）と、 前記情報交換回路に電源電圧を供給するための手段（１０６）と、 を備える搬送波の振幅変調による情報交換回路用アナログインタフェースであっ
    て、 前記インタフェースが、復調器（１５０）の一方の入力および前記電源電圧を
    調整するための装置（１２０，１２２，１３２）に接続されている搬送波を整流
    および濾波する手段（１１６，１１８）を有することを特徴とする情報交換回路
    用アナログインタフェース。
  2. 【請求項２】 前記調整装置が、前記整流および濾波手段（１１６，１１８
    ）によって出力される整流された電圧に関連して前記アンテナのインピーダンス
    を変更するための手段（１３２）を備えることを特徴とする請求項１に記載の情
    報交換回路用アナログインタフェース。
  3. 【請求項３】 前記アンテナのインピーダンスを変更するための手段（１３
    ２）が、前記アンテナ（２２）の端子に並列に前記インタフェース入力（１０２
    ，１０４）に接続されている制御可能な負荷を備えることを特徴とする請求項２
    に記載の情報交換回路用アナログインタフェース。
  4. 【請求項４】 前記制御可能な負荷が、電界効果トランジスタ（１３４）を
    備え、 そのチャンネル端子（ソースおよびドレイン）が、抵抗（１３６，１３８）を
    介してアンテナ端子に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の情報交
    換回路用アナログインタフェース。
  5. 【請求項５】 前記抵抗（１３６，１３８）の値がほぼ等しいことを特徴と
    する請求項４に記載の情報交換回路用アナログインタフェース。
  6. 【請求項６】 前記調整装置が、 基準電圧源（１２０）と、 前記整流および濾波手段（１１６，１１８）によって出力される前記整流され
    た電圧と前記基準電圧とを比較するための手段と、を備え、 前記比較手段が、前記整流された電圧と前記基準電圧との間の電圧の差に関連
    して前記インピーダンス変更手段を制御するために前記アンテナインピーダンス
    を変更するための手段（１３２）に印加される制御入力（１３０）に接続されて
    いることを特徴とする請求項２に記載の情報交換回路用アナログインタフェース
    。
  7. 【請求項７】 前記比較手段が、前記整流手段に接続された正の入力（１２
    ４）、前記基準電圧（１２０）源に接続された負の入力（１２６）、および前記
    インピーダンス変更手段（１３２）に接続された制御出力（１２８）を有する増
    幅器（１２２）を備えることを特徴とする請求項６に記載の情報交換回路用アナ
    ログインタフェース。
  8. 【請求項８】 前記整流および濾波手段が、前記比較手段を介して前記復調
    器に接続され、前記増幅器出力（１２８）が前記復調器入力（１５０）に接続さ
    れていることを特徴とする請求項７に記載の情報交換回路用アナログインタフェ
    ース。
  9. 【請求項９】 前記増幅器（１２２）が、その非反転および反転入力が、そ
    れぞれ正および負の入力を形成する演算増幅器であることを特徴とする請求項７
    に記載の情報交換回路用アナログインタフェース。
  10. 【請求項１０】 前記復調器が前記整流および濾波手段に直接接続される入
    力を有することを特徴とする請求項１に記載の情報交換回路用アナログインタフ
    ェース。
  11. 【請求項１１】 前記比較手段が、負の入力を形成するグリッド（３０２）
    、正の入力を形成する第１チャンネル端子（３０４）、および出力を形成する第
    ２チャンネル端子（３０８）を有する電界効果トランジスタ（３００）、とくに
    ＰＭＯＳ型トランジスタを備えることを特徴とする請求項６に記載の情報交換回
    路用アナログインタフェース。
  12. 【請求項１２】 前記アンテナ（２２）の前記端子の１つ（１０２）に接続
    される入力および前記論理ユニット（２６）に接続される１つの出力を有するク
    ロック信号発生器（４００）を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報交
    換回路用アナログインタフェース。
  13. 【請求項１３】 前記論理ユニット（２６）に接続される１つの入力および
    前記アンテナ端子の１つ（１０４）に接続される１つの出力を有する変調器（５
    ００）を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報交換回路用アナログイン
    タフェース。
  14. 【請求項１４】 前記搬送波の周波数が１０メガヘルツより大きいことを特
    徴とする請求項１に記載の情報交換回路用アナログインタフェース。
  15. 【請求項１５】 前記請求項のいずれか１項に記載のインタフェースを備え
    る情報交換回路。
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