JP2003288548A - Contactless ic card reader/writer - Google Patents

Contactless ic card reader/writer

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JP2003288548A
JP2003288548A JP2002089697A JP2002089697A JP2003288548A JP 2003288548 A JP2003288548 A JP 2003288548A JP 2002089697 A JP2002089697 A JP 2002089697A JP 2002089697 A JP2002089697 A JP 2002089697A JP 2003288548 A JP2003288548 A JP 2003288548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
transistor
card
amplifier
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002089697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Tawara
康弘 俵
Noriyuki Kodama
典之 児玉
Chiharu Arai
千春 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
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Publication of JP2003288548A publication Critical patent/JP2003288548A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce a transmit data signal of an IC card 2 always correctly. <P>SOLUTION: The contactless IC card reader/writer obtains a receive data signal corresponding to the transmit data signal through the stages of: writing information to the IC card 2 through an antenna 3 without contacting and receiving a signal outputted as a radio wave from the IC card; rectifying the received signal by a rectifying circuit 6; detecting its envelope by a detection circuit 7; amplifying the detection signal by an amplifier 8a; and binarizing the amplified detection signal outputted from the amplifier. The amplifier 8a comprises an amplifier circuit 15 which includes a 1st transistor T<SB>r1</SB>applied with the detection signal at its base terminal and amplifies the detection signal and a 2nd transistor T<SB>r2</SB>for temperature compensation of the same type with the 1st transistor which is interposed between the base terminal of the 1st transistor T<SB>r1</SB>and the ground and has its collector terminal connected to the base terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、装着されたICカ
ードに対して非接触で各種情報(データ)の読み書きを
実施する非接触ICカードリーダライタ装置に係わり、
特に、アンテナで受信した信号からICカードの送信デ
ータ信号を得る非接触ICカードリーダライタ装置に関
する。 【0002】 【従来の技術】装着されたICカードに対して非接触で
各種情報(データ)の読み書きを実施する非接触ICカ
ードリーダライタ装置は、例えば、図5に示すように構
成されている。 【0003】すなわち、この非接触ICカードリーダラ
イタ装置は、この非接触ICカードリーダライタ装置全
体の動作を制御するコンピュータからなる制御部1と、
この非接触ICカードリーダライタ装置に装着されたI
Cカード2に対してアンテナ3を介して各種情報(デー
タ)を書込んだり読取指令を送信する書込部4と、IC
カード2からアンテナ3を介して各種情報(データ)を
読取る読取部5とで構成されている。なお、アンテナ3
は送受信共用のアンテナである。すなわち、制御部1の
制御に基づいて送信と受信とは異なる時間帯で実施され
る。 【0004】このような非接触ICカードリーダライタ
装置において、先ず、制御部1がICカード2に対して
各種情報(データ)を書込む場合を説明する。制御部1
がICカード2に書込むべきデジタルデータを書込部4
へ送出する。書込部4は、入力したデジタルデータをシ
リアルの書込データ信号に変換し、さらに搬送波信号に
この書込データ信号を重畳させて書込信号とし、アンテ
ナ3を介して電波出力する。 【0005】ICカード2は、自己のアンテナを介して
書込信号を受信すると、受信した書込信号を元の書込デ
ータ信号に復調して、この書込データ信号のデータを内
部の記憶素子に書込む。 【0006】次に、非接触ICカードリーダライタ装置
の制御部1がICカード2に記憶されている各種情報
(データ)を読取る場合を説明する。制御部1は、書込
部4及びアンテナ3を介して、ICカード2に対して記
憶された情報(データ)の読取指令を送出する。する
と、ICカード2は、自己内の記憶素子から指定された
情報(データ)を読出して図6に示す複数のパルス波形
11を含む送信データ信号aを作成して、高周波の搬送
波信号をこの送信データ信号aで振幅変調して送信信号
bとして、自己のアンテナを介して電波放出する。 【0007】非接触ICカードリーダライタ装置側のア
ンテナ3は、この電波出力された送信信号bを受信して
受信信号cとして読取部5の整流回路6へ送出する。整
流回路6は入力された受信信号cを半波整流して整流信
号dとして次の検波回路7へ送出する。検波回路7は、
入力された整流信号dを包絡線検波して、検波信号eと
して次の増幅器8へ送出する。増幅器8は検波回路7か
ら入力された検波信号eを増幅して新たな検波信号fと
して出力する。 【0008】前述したように、受信信号cは複数のパル
ス波形11が含まれる送信データ信号aで振幅変調され
ているので、この受信信号cの整流信号dを包絡線検波
してさらに増幅した検波信号fには、図6に示すよう
に、送信データ信号aの各パルス波形10に対応する複
数の波形12が含まれる。 【0009】増幅器8から出力された増幅後の検波信号
fは、比較回路9の一方の入力端子に印加される。比較
回路9の他方の入力端子にはしきい値電圧Thが印加さ
れている。比較回路9は、一方の入力端子に印加されて
いる検波信号fの信号レベルと他方の入力端子に印加さ
れているしきい値電圧Thの信号レベルとの大小比較を
実施し、比較結果を図6に示す2値化された受信データ
信号gとして出力する。 【0010】しきい値電圧Thは、増幅後の検波信号f
の各波形12のほぼ中間位置のレベルに設定されている
ので、2値化された受信データ信号gには、図示するよ
うに、ICカード2の送信データ信号aの各パルス波形
11の位置に対応する位置にパルス波形13が存在す
る。 【0011】比較回路9から出力された複数のパルス波
形13を含む受信データ信号gはデコーダ10へ入力さ
れる。デコーダ10は、入力されたパルスパターン信号
である受信データ信号gを読取データに変換して制御部
1へ送出する。したがって、制御部1はICカード2に
記憶された情報(データ)を読取ることができる。 【0012】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示す非接触ICカードリーダライタ装置においてもまだ
解消すべき次のような課題があった。 【0013】受信部5に組込まれた増幅器8は一般的に
1個のトランジスタと複数の抵抗とで構成された簡単な
回路構成を有する。すなわち、図示するように、検波回
路7から出力された検波信号eは、入力抵抗R1を介し
てnpn型のトランジスタTrのベース端子に印加され
る。トランジスタTrのベース端子には、直流制御電圧
Vccを一対の抵抗R2、R3で分圧したバイアス電圧が印
加されている。さらに、トランジスタTrのコレクタ端
子はコレクタ抵抗R4を介して直流制御電圧Vccの電圧
源に接続され、トランジスタTrのエミッタ端子はエミ
ッタ抵抗R5を介して接地されている。そして、コレク
タ端子から増幅された検波信号fが取出されて、次の比
較回路9へ送出される。 【0014】このような簡単な回路構成を有する増幅器
8から出力される検波信号fの信号レベルは、この非接
触ICカードリーダライタ装置が設置された環境の温度
(周囲温度)に応じて大きく変動する。 【0015】図7(a)は、例えば、周囲温度がほほ室
温である25℃の場合における増幅後の検波信号fの信
号レベルを示し、図7(b)は、例えば、周囲温度が4
0℃に上昇した場合における増幅後の検波信号fの信号
レベルを示す。 【0016】ICカード2から無線出力される送信信号
bの信号レベル(振幅値)は元々非常に低い。したがっ
て、この送信信号bをアンテナ3で受信した受信信号
c、及びこの受信信号cを半波整流して包絡線検波した
検波信号eの信号レベルも低い。よって、増幅器8に入
力される検波信号eに含まれるの信号レベルも低い。こ
のように、微弱信号である検波信号eを増幅器8で大き
く増幅すると、増幅された検波信号fの信号レベルは、
周囲温度の変化に応じて大きく変動する。 【0017】増幅された検波信号fに含まれる各波形1
2の振幅は信号レベルに比較して小さいので、例えば、
図7(a)に示すように、周囲温度が25℃の条件で、
しきい値電圧Thを各波形12のほぼ中心位置に設定し
たとしても、図7(b)に示すように、周囲温度が40
℃まで上昇すると、増幅された検波信号fの信号レベル
が大きく低下し、しきい値電圧Thが各波形12のほぼ
中心位置から大きく外れる。 【0018】このように、しきい値電圧Thが各波形1
2のほぼ中心位置から大きく外れると、比較回路9に
て、この検波信号fをしきい値電圧Thで2値化処理を
実施しても、この比較回路9で2値化された受信データ
信号gには、各波形12に対応したパルス波形13が全
く含まれなく、ICカード2の送信データ信号aを正確
に再現できなくなる。その結果、制御部1は、ICカー
ド2に記憶された情報(データ)を正確に読出すことが
できない。 【0019】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、たとえ、周囲温度が変化したとしても、I
Cカードの送信データ信号に正確に対応した受信データ
信号を再生でき、もって、ICカードに記憶された情報
を精度良く読取ることができる非接触ICカードリーダ
ライタ装置を提供することを目的とする。 【0020】 【課題を解決するための手段】本発明は、装着されたI
Cカードに対してアンテナを介して非接触に情報を書込
むと共に、装着されたICカードから電波出力された、
送信データ信号を搬送波に重畳させた信号をアンテナを
介して受信し、この受信した信号を整流回路で整流し、
この整流回路から出力された整流信号を検波回路で包絡
線検波し、この検波回路から出力された検波信号を増幅
器で増幅して、この増幅器から出力された増幅後の検波
信号を2値化して送信データ信号に対応する受信データ
信号を得る非接触ICカードリーダライタ装置に適用さ
れる。 【0021】そして、上記課題を解消するために、本発
明の非接触ICカードリーダライタ装置においては、増
幅器を、ベース端子に検波回路から出力された検波信号
が印加された第1のトランジスタを含む当該検波信号を
増幅する増幅回路と、第1のトランジスタのベース端子
と接地間に介挿され、ベース端子にコレクタ端子が接続
された、第1のトランジスタと同一型の温度補償用の第
2のトランジスタとを備えている。 【0022】このように構成された非接触ICカードリ
ーダライタ装置において、たとえ周囲温度が変化したと
しても、増幅後の検波信号からICカードの送信データ
信号に正確に対応する送信データ信号が得られる理由を
説明する。 【0023】一般に、増幅すべき信号がベース端子に入
力される1個のトランジスタを含む増幅回路において
は、周囲温度が変化した場合、増幅率αが変化するの
で、出力される検波信号全体の信号レベル(直流成分)
と検波信号に含まれる波形(交流成分)とが変動する。
さらに、周囲温度が変化した場合、増幅率αが変化する
のみならず、入力信号のトランジスタの増幅特性に対す
るバイアス点が変動する。このバイアス点が変化するこ
とに起因して、出力される検波信号全体の信号レベル
(直流成分)が変動する。 【0024】すまわち、トランジスタのベース端子に印
加されている検波信号の信号レベルが変化する。例え
ば、周囲温度が上昇すると、増幅器の出力の信号レベル
(直流成分)が低下する。 【0025】そこで、本発明においては、第1のトラン
ジスタのベース端子と接地間に、ベース端子にコレクタ
端子が接続された、第1のトランジスタと同一型の温度
補償用の第2のトランジスタを介挿している。 【0026】ベース端子がコレクタ端子に接続された第
2のトランジスタにおいては、この第2のトランジスタ
の特性はダイオードの特性に近似する。したがって、こ
の第2のトランジスタのコレクタ・エミッタ間抵抗は温
度が上昇すると低下する。その結果、ベース端子の接地
に対する電位が低下して、第1のトランジスタのベース
電流が減少して、増幅器出力の信号レベル(直流成分)
の低下を打消す。 【0027】よって、たとえ周囲温度が変化したとして
も、増幅器から出力される検波信号の信号レベルはほと
んど変化しないので、この増幅された検波信号を例えば
予め定められたしきい値を用いて2値化すると、ICカ
ードの送信データ信号に正確に対応する送信データ信号
が得られる。 【0028】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図1は実施形態に係る非接触ICカ
ードリーダライタ装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図5に示す従来の非接触ICカードリーダライタ装
置と同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細
説明を省略する。 【0029】この実施形態の非接触ICカードリーダラ
イタ装置においは、検波回路7から出力されえた検波信
号eに所定の正(+)方向のバイアス電圧VBを印加し
て、出力されえた検波信号eの信号レベル(直流成分)
を上昇して、正(+)側成分のみを有する検波信号e1
に変換するバイアス回路14が設けられている。 【0030】さらに、この正(+)側成分のみを有する
検波信号e1を増幅する増幅回路8a内において、検波
回路7から出力され、バイアス回路14で正(+)側成
分のみを有する信号に変換された検波信号e1は、入力
抵抗R8を介してnpn型の第1のトランジスタTr1の
ベース端子に印加される。 【0031】第1のトランジスタTr1のベース端子に
は、直流制御電圧Vccを出力する電圧源からバイアス抵
抗R6を介してバイアス電圧が印加されている。さら
に、第1のトランジスタTr1のコレクタ端子はコレクタ
抵抗R4を介して直流制御電圧Vccを出力する電圧源に
接続され、第1のトランジスタTr1のエミッタ端子はエ
ミッタ抵抗R5を介して接地されている。そして、第1
のトランジスタTr1のコレクタ端子から増幅された検波
信号f1が取出されて、次の比較回路9へ送出される。 【0032】したがって、第1のトランジスタTr1、抵
抗R8、R6、R4、R5は、入力された検波信号e1を増
幅する増幅回路15を構成する。 【0033】この増幅回路15における第1のトランジ
スタTr1のベース端子に温度補償用の第2のトランジス
タTr2のコレクタ端子が接続されている。この温度補償
用の第2のトランジスタTr2は、第1のトランジスタT
r1と同一型で、かつ同一仕様のnpn型のトランジスタ
である。この第2のトランジスタTr2のベース端子はコ
レクタ端子に接続されている。さらに、この第2のトラ
ンジスタTr2のエミッタ端子は抵抗R7を介して接地さ
れている。 【0034】その他の構成は図5に示した従来の非接触
ICカードリーダライタ装置とほぼ同じである。 【0035】次に、このように構成された実施形態の非
接触ICカードリーダライタ装置の動作を説明する。 【0036】非接触ICカードリーダライタ装置の制御
部1がICカード2に対して各種情報(データ)を書込
む動作は、先に説明した、図5に示した従来の非接触I
Cカードリーダライタ装置における書込動作と同じであ
るので説明を省略する。 【0037】次に、非接触ICカードリーダライタ装置
の制御部1がICカード2に記憶されている各種情報
(データ)を読取る場合を説明する。制御部1は、書込
部4及びアンテナ3を介して、ICカード2に対して、
記憶された情報(データ)の読取指令を送出する。する
と、ICカード2は、自己内の記憶素子から指定された
情報(データ)を読出して図2に示す複数のパルス波形
11を含む送信データ信号aを作成して、高周波の搬送
波信号をこの送信データ信号aで振幅変調して送信信号
bとして、自己のアンテナを介して電波放出する。 【0038】非接触ICカードリーダライタ装置側のア
ンテナ3は、この電波出力された送信信号bを受信して
受信信号cとして読取部5の図示極性に接続されたダイ
オード6aからなる整流回路6へ送出する。整流回路6
は、入力された受信信号cを図2に示すように半波整流
して、負(―)側成分のみを有する整流信号dとして次
の検波回路7へ送出する。検波回路7は入力された整流
信号dを包絡線検波して負(―)側成分のみを有する検
波信号eとして出力する。この検波回路7から出力され
た検波信号eは、バイアス回路17にて、正(+)方向
にバイアス電圧VBが印加され、正(+)側成分のみを
有する検波信号e1に変換される。 【0039】前述したように、受信信号cは複数のパル
ス波形11が含まれる送信データ信号aで振幅変調され
ているので、受信信号cの整流信号dを包絡線検波する
と、この検波信号eには、図2に示すように、送信デー
タ信号aの各パルス波形11に対応する複数の波形12
が含まれる。したがって、バイアス電圧VBが印加さ
れ、正(+)側成分のみを有する検波信号e1にも各パ
ルス波形11に対応する複数の波形12が含まれる。 【0040】この検波信号e1は前述した増幅器8aに
入力される。増幅器8aは、入力された検波信号e1を増
幅して新たな検波信号f1として出力する。 【0041】増幅器8aから出力された増幅後の検波信
号f1は、比較回路9の一方の入力端子に印加される。
比較回路9の他方の入力端子にはしきい値電圧Thが印
加されている。比較回路9は、一方の入力端子に印加さ
れている検波信号f1の信号レベルと他方の入力端子に
印加されているしきい値電圧Thの信号レベルとの大小
比較を実施し、比較結果を図2に示す2値化された受信
データ信号g1として出力する。 【0042】しきい値電圧Thは、増幅後の検波信号f1
の各波形12のほぼ中間位置のレベルに設定されている
ので、2値化された受信データ信号g1には、図示する
ように、ICカード2の送信データ信号aの各パルス波
形11の位置に対応する位置にパルス波形13が存在す
る。 【0043】比較回路9から出力された複数のパルス波
形13を含む受信データ信号g1はデコーダ10へ入力
される。デコーダ10は、入力されたパルスパターン信
号である受信データ信号g1を読取データに変換して制
御部1へ送出する。したがって、制御部1はICカード
2に記憶された情報(データ)を読出すことができる。 【0044】次に、このように構成された非接触ICカ
ードリーダライタ装置において、制御部1が、たとえ周
囲温度が変動したとしても、ICカード2に記憶された
情報(データ)を正確に読出すことができる理由を図
3、図4を用いて説明する。 【0045】読取部5に組込まれた増幅器8aにおい
て、前述したように、第2のトランジスタTr2におい
て、図3に示すように、ベース端子にコレクタ端子が接
続された状態においては、この第2のトランジスタTr2
におけるコレクタ端子とエミッタ端子間の特性はダイオ
ード16の特性に近似する。 【0046】図4は、第2のトランジスタTr2における
コレクタ端子がベース端子に接続された状態におけるコ
レクタ端子(ベース端子)とエミッタ端子間電圧V
BEと、コレクタ・エミッタ間に流れる電流I(コレクタ
電流)との関係を示す図である。周囲温度が上昇する
と、電流Iは流れ易くなる。すなわち、第2のトランジ
スタTr2におけるコレクタ端子とエミッタ端子との間の
抵抗は低下する。 【0047】なお、図4において、第2のトランジスタ
Tr2の特性に加えて、一般的なダイオード16の印加電
圧Vに対する両端子間に流れる電流Iの特性を実線で示
す。 【0048】このように、第1のトランジスタTr1を含
む増幅回路15と温度補償用の第2のトランジスタTr2
とが組込まれた増幅器8aにおいて、周囲温度が上昇す
ると、第1のトランジスタTr1の増幅率が上昇する。そ
の結果、入力された検波信号e1の信号レベル(直流成
分)が低下する。 【0049】しかし、周囲温度が上昇すると、第2のト
ランジスタTr2のコレクタ端子とエミッタ端子との間の
抵抗が低下するので、第1のトランジスタTr1における
ベース端子の接地に対する電位が低下して、第1のトラ
ンジスタTr1のベース電流が減少し、増幅器8aから出
力される検波信号f1の信号レベル(直流成分)の低下
を打消す。 【0050】よって、たとえ周囲温度が変化したとして
も、増幅回路15における第1のトランジスタTr1の増
幅特性に対するバイアス点はほとんど変化しないので、
増幅器8aから出力される増幅後の検波信号f1の信号
レベル(直流成分)はほとんど変化しない。 【0051】その結果、増幅後の検波信号f1に含まれ
る波形12の中間位置の信号レベルとしきい値電圧Th
の信号レベルとが大幅に離れることはないので、比較回
路9で2値化された受信データ信号g1は、ICカード
2における送信データ信号aに常に正確に対応する。よ
つて、この受信データ信号g1をデコーダ10でデコー
ドした読取データが入力される制御部1はICカード2
に記憶された情報(データ)を正確に読出すことができ
る。 【0052】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。実施形態装置においては、第1、第
2のトランジスタTr1、Tr2としてnpn型のトランジ
スタを採用したが、pnp型のトランジスタを採用する
ことも可能である。この場合、第2のトランジスタTr2
において、エミッタ端子をベース端子に接続する必要が
ある。 【0053】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触I
Cカードリーダライタ装置においては、アンテナの受信
信号を整流して検波して増幅する場合における増幅器に
温度補償用の第2のトランジスタを組込んでいる。 【0054】したがって、たとえ、周囲温度が変動した
としても、ICカードの送信データ信号に正確に対応し
た受信データ信号を再生でき、ICカードに記憶された
情報を精度良く読取ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact IC card reader / writer which reads and writes various information (data) on a mounted IC card in a non-contact manner. Involved
In particular, the present invention relates to a non-contact IC card reader / writer for obtaining a transmission data signal of an IC card from a signal received by an antenna. 2. Description of the Related Art A non-contact IC card reader / writer for reading and writing various information (data) on a mounted IC card in a non-contact manner is configured as shown in FIG. 5, for example. . That is, the non-contact IC card reader / writer comprises a control unit 1 comprising a computer for controlling the operation of the whole non-contact IC card reader / writer.
The IC attached to this non-contact IC card reader / writer
A writing unit 4 for writing various information (data) and transmitting a read command to the C card 2 via the antenna 3;
The reading unit 5 reads various information (data) from the card 2 via the antenna 3. The antenna 3
Is an antenna shared for transmission and reception. That is, transmission and reception are performed in different time zones based on the control of the control unit 1. [0004] In such a non-contact IC card reader / writer, first, a case where the control unit 1 writes various information (data) to the IC card 2 will be described. Control unit 1
Writes digital data to be written to the IC card 2 in the writing unit 4
Send to The writing section 4 converts the input digital data into a serial write data signal, and further superimposes the write data signal on the carrier signal to form a write signal, and outputs the write signal via the antenna 3. When the IC card 2 receives a write signal via its own antenna, the IC card 2 demodulates the received write signal into an original write data signal and converts the data of the write data signal into an internal storage element. Write to. Next, a case where the control unit 1 of the non-contact IC card reader / writer reads various information (data) stored in the IC card 2 will be described. The control unit 1 sends an instruction to read the stored information (data) to the IC card 2 via the writing unit 4 and the antenna 3. Then, the IC card 2 reads the designated information (data) from the storage element in the IC card 2 to create a transmission data signal a including the plurality of pulse waveforms 11 shown in FIG. 6, and transmits the high-frequency carrier signal to the transmission data signal a. The signal is amplitude-modulated by the data signal a and emitted as a transmission signal b via its own antenna. [0007] The antenna 3 of the non-contact IC card reader / writer side receives the transmission signal b output as a radio wave and sends it to the rectifier circuit 6 of the reading unit 5 as a reception signal c. The rectification circuit 6 rectifies the input received signal c by half-wave and sends it to the next detection circuit 7 as a rectified signal d. The detection circuit 7
The input rectified signal d is subjected to envelope detection and sent to the next amplifier 8 as a detected signal e. The amplifier 8 amplifies the detection signal e input from the detection circuit 7 and outputs it as a new detection signal f. As described above, since the received signal c is amplitude-modulated by the transmission data signal a including the plurality of pulse waveforms 11, the rectified signal d of the received signal c is detected by envelope detection and further amplified. As shown in FIG. 6, the signal f includes a plurality of waveforms 12 corresponding to the respective pulse waveforms 10 of the transmission data signal a. The amplified detection signal f output from the amplifier 8 is applied to one input terminal of a comparison circuit 9. The threshold voltage Th is applied to the other input terminal of the comparison circuit 9. The comparison circuit 9 compares the signal level of the detection signal f applied to one input terminal with the signal level of the threshold voltage Th applied to the other input terminal, and compares the comparison result. 6 is output as a binarized reception data signal g. The threshold voltage Th is equal to the amplitude of the amplified detection signal f.
Is set at a level substantially at the intermediate position of each of the waveforms 12, the binarized reception data signal g includes, as shown, the position of each pulse waveform 11 of the transmission data signal a of the IC card 2. The pulse waveform 13 exists at the corresponding position. The received data signal g including the plurality of pulse waveforms 13 output from the comparison circuit 9 is input to a decoder 10. The decoder 10 converts the input received data signal g, which is a pulse pattern signal, into read data and sends it to the control unit 1. Therefore, the control unit 1 can read information (data) stored in the IC card 2. [0012] However, the non-contact IC card reader / writer shown in FIG. 5 has the following problems to be solved. The amplifier 8 incorporated in the receiving section 5 generally has a simple circuit configuration including one transistor and a plurality of resistors. That is, as illustrated, the detection signal e which is output from the detection circuit 7 is applied to the base terminal of an npn transistor Tr through an input resistor R 1. A bias voltage obtained by dividing a DC control voltage Vcc by a pair of resistors R2 and R3 is applied to a base terminal of the transistor Tr. Further, the collector terminal of the transistor Tr is connected to a voltage source of direct current control voltage Vcc via a collector resistor R 4, the emitter terminal of the transistor Tr is grounded through the emitter resistor R 5. Then, the amplified detection signal f is taken out from the collector terminal and sent to the next comparison circuit 9. The signal level of the detection signal f output from the amplifier 8 having such a simple circuit configuration largely fluctuates according to the temperature (ambient temperature) of the environment in which the non-contact IC card reader / writer is installed. I do. FIG. 7A shows the signal level of the amplified detection signal f when the ambient temperature is, for example, about 25 ° C., which is about room temperature. FIG.
The signal level of the amplified detection signal f when the temperature rises to 0 ° C. is shown. The signal level (amplitude value) of the transmission signal b wirelessly output from the IC card 2 is originally very low. Therefore, the signal level of the reception signal c obtained by receiving the transmission signal b by the antenna 3 and the signal level of the detection signal e obtained by subjecting the reception signal c to half-wave rectification and envelope detection are also low. Therefore, the signal level included in the detection signal e input to the amplifier 8 is also low. As described above, when the detection signal e, which is a weak signal, is greatly amplified by the amplifier 8, the signal level of the amplified detection signal f becomes
It fluctuates greatly with changes in ambient temperature. Each waveform 1 contained in the amplified detection signal f
2 is smaller than the signal level, so for example,
As shown in FIG. 7A, under the condition that the ambient temperature is 25 ° C.,
Even if the threshold voltage Th is set at a substantially central position of each waveform 12, as shown in FIG.
When the temperature rises to ° C., the signal level of the amplified detection signal f greatly decreases, and the threshold voltage Th greatly deviates from substantially the center position of each waveform 12. As described above, when the threshold voltage Th is equal to the waveform 1
If the detection signal f is greatly deviated from the center position of the detection signal 2 by the threshold voltage Th, the reception data signal binarized by the comparison circuit 9 is obtained. Since g does not include the pulse waveform 13 corresponding to each waveform 12 at all, the transmission data signal a of the IC card 2 cannot be accurately reproduced. As a result, the control unit 1 cannot accurately read the information (data) stored in the IC card 2. The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the ambient temperature changes, I
It is an object of the present invention to provide a non-contact IC card reader / writer device capable of reproducing a received data signal accurately corresponding to a transmitted data signal of a C card and thereby reading information stored in the IC card with high accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a
Information was written to the C card via an antenna in a non-contact manner, and radio waves were output from the attached IC card.
A signal obtained by superimposing a transmission data signal on a carrier wave is received via an antenna, and the received signal is rectified by a rectifier circuit,
The rectified signal output from the rectifier circuit is subjected to envelope detection by a detector circuit, the detected signal output from the detector circuit is amplified by an amplifier, and the amplified detected signal output from the amplifier is binarized. The present invention is applied to a non-contact IC card reader / writer for obtaining a reception data signal corresponding to a transmission data signal. In order to solve the above problem, in the non-contact IC card reader / writer device of the present invention, the amplifier includes a first transistor having a base terminal to which a detection signal output from the detection circuit is applied. An amplifier circuit for amplifying the detection signal, a second transistor for temperature compensation of the same type as the first transistor, which is interposed between the base terminal of the first transistor and the ground and has a collector terminal connected to the base terminal; And a transistor. In the non-contact IC card reader / writer configured as described above, even if the ambient temperature changes, a transmission data signal accurately corresponding to the transmission data signal of the IC card can be obtained from the amplified detection signal. Explain why. Generally, in an amplifier circuit including a single transistor into which a signal to be amplified is input to a base terminal, when the ambient temperature changes, the amplification factor α changes. Level (DC component)
And the waveform (AC component) included in the detection signal fluctuates.
Further, when the ambient temperature changes, not only the amplification factor α changes, but also the bias point of the input signal with respect to the amplification characteristics of the transistor changes. Due to the change of the bias point, the signal level (DC component) of the entire output detection signal changes. That is, the signal level of the detection signal applied to the base terminal of the transistor changes. For example, when the ambient temperature increases, the signal level (DC component) of the output of the amplifier decreases. Therefore, in the present invention, a second transistor for temperature compensation of the same type as the first transistor is connected between the base terminal of the first transistor and the ground, and the collector terminal is connected to the base terminal. It is inserted. In the second transistor having the base terminal connected to the collector terminal, the characteristics of the second transistor are similar to the characteristics of a diode. Therefore, the collector-emitter resistance of the second transistor decreases as the temperature rises. As a result, the potential of the base terminal with respect to the ground decreases, the base current of the first transistor decreases, and the signal level of the amplifier output (DC component)
Counteract the decline in Therefore, even if the ambient temperature changes, the signal level of the detection signal output from the amplifier hardly changes. Therefore, the amplified detection signal is converted into a binary signal using a predetermined threshold value, for example. Thus, a transmission data signal that exactly corresponds to the transmission data signal of the IC card can be obtained. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a non-contact IC card reader / writer according to the embodiment. The same portions as those of the conventional non-contact IC card reader / writer device shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of overlapping portions will be omitted. In the non-contact IC card reader / writer device of this embodiment, a predetermined positive (+) bias voltage V B is applied to the detection signal e output from the detection circuit 7 to output the detection signal. e signal level (DC component)
And the detection signal e 1 having only the positive (+) side component
Is provided. Furthermore, in the positive (+) side component only within the amplification circuit 8a for amplifying a detection signal e 1 having the output from the detection circuit 7, the signal having only positive (+) side component bias circuit 14 converted detection signal e 1 is applied to the base terminal of the first transistor Tr1 of the npn type via an input resistor R 8. [0031] The base terminal of the first transistors Tr1, bias voltage is applied through a bias resistor R 6 from a voltage source for outputting a DC control voltage Vcc. Further, the collector terminal of the first transistor Tr1 is connected to a voltage source for outputting a DC control voltage Vcc via a collector resistor R 4, the emitter terminal of the first transistor Tr1 is grounded via an emitter resistor R 5 I have. And the first
Detection signal f 1 which is amplified from the collector terminal of the transistor Tr1 is taken out of, are sent to the next comparison circuit 9. [0032] Therefore, the first transistors Tr1, resistors R 8, R 6, R 4 , R 5 constitute an amplifier circuit 15 for amplifying a detection signal e 1 input. In the amplifier circuit 15, the collector terminal of the second transistor Tr2 for temperature compensation is connected to the base terminal of the first transistor Tr1. The second transistor Tr2 for temperature compensation is a first transistor T2.
This is an npn-type transistor having the same type and the same specifications as r1. The base terminal of the second transistor Tr2 is connected to the collector terminal. Moreover, it is grounded emitter terminal of the second transistor Tr2 through a resistor R 7. The other structure is almost the same as the conventional non-contact IC card reader / writer shown in FIG. Next, the operation of the non-contact IC card reader / writer of the embodiment configured as described above will be described. The operation of the control unit 1 of the non-contact IC card reader / writer device to write various information (data) to the IC card 2 is the same as that of the conventional non-contact IC card shown in FIG.
Since this is the same as the writing operation in the C card reader / writer device, the description is omitted. Next, a case where the control unit 1 of the non-contact IC card reader / writer reads various information (data) stored in the IC card 2 will be described. The control unit 1 controls the IC card 2 via the writing unit 4 and the antenna 3
A command to read the stored information (data) is transmitted. Then, the IC card 2 reads the designated information (data) from the storage element in the IC card 2 and creates a transmission data signal a including the plurality of pulse waveforms 11 shown in FIG. The signal is amplitude-modulated by the data signal a and emitted as a transmission signal b via its own antenna. The antenna 3 of the non-contact IC card reader / writer side receives the transmission signal b output as a radio wave and sends it as a reception signal c to the rectification circuit 6 composed of the diode 6a connected to the illustrated polarity of the reading unit 5. Send out. Rectifier circuit 6
Performs half-wave rectification on the input received signal c as shown in FIG. 2 and sends it to the next detection circuit 7 as a rectified signal d having only a negative (-) component. The detection circuit 7 performs envelope detection on the input rectified signal d and outputs the detected signal as a detection signal e having only a negative (-) side component. Detection signal e output from the detection circuit 7, in the bias circuit 17, a positive (+) direction bias voltage V B is applied to and converted into the detection signal e 1 having only positive (+) side component . As described above, since the reception signal c is amplitude-modulated with the transmission data signal a including the plurality of pulse waveforms 11, when the rectified signal d of the reception signal c is envelope-detected, this detection signal e Are a plurality of waveforms 12 corresponding to each pulse waveform 11 of the transmission data signal a, as shown in FIG.
Is included. Therefore, the detection signal e 1 having only the positive (+) component to which the bias voltage V B is applied also includes a plurality of waveforms 12 corresponding to the respective pulse waveforms 11. The detection signal e 1 is input to the amplifier 8a. Amplifier 8a amplifies the detection signal e 1 which is input and output as a new detection signal f 1. The amplified detection signal f 1 output from the amplifier 8a is applied to one input terminal of the comparison circuit 9.
The threshold voltage Th is applied to the other input terminal of the comparison circuit 9. Comparator circuit 9, conducted a comparison between the signal level of the threshold voltage Th, which is applied to one of the signal level and the other input terminal of the detection signal f 1 which is applied to the input terminal, the comparison result and outputs it as reception data signal g 1 binarized shown in FIG. The threshold voltage Th is equal to the amplified detection signal f 1.
Is set at a level substantially at the intermediate position of each of the waveforms 12, the binarized reception data signal g 1 includes the position of each pulse waveform 11 of the transmission data signal a of the IC card 2 as shown in FIG. There is a pulse waveform 13 at a position corresponding to. The received data signal g 1 including the plurality of pulse waveforms 13 output from the comparison circuit 9 is input to the decoder 10. The decoder 10 converts the received data signal g 1, which is the input pulse pattern signal, into read data and sends it to the control unit 1. Therefore, control unit 1 can read information (data) stored in IC card 2. Next, in the non-contact IC card reader / writer configured as described above, the control unit 1 accurately reads information (data) stored in the IC card 2 even if the ambient temperature fluctuates. The reason why the information can be output will be described with reference to FIGS. In the amplifier 8a incorporated in the reading section 5, as described above, when the collector terminal is connected to the base terminal of the second transistor Tr2 as shown in FIG. Transistor Tr2
The characteristics between the collector terminal and the emitter terminal in FIG. FIG. 4 shows a voltage V between the collector terminal (base terminal) and the emitter terminal when the collector terminal of the second transistor Tr2 is connected to the base terminal.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between BE and a current I (collector current) flowing between a collector and an emitter. As the ambient temperature increases, the current I flows more easily. That is, the resistance between the collector terminal and the emitter terminal of the second transistor Tr2 decreases. In FIG. 4, in addition to the characteristic of the second transistor Tr2, the characteristic of the current I flowing between both terminals with respect to the applied voltage V of the general diode 16 is shown by a solid line. As described above, the amplifier circuit 15 including the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 for temperature compensation are used.
When the ambient temperature rises in the amplifier 8a in which is incorporated, the amplification factor of the first transistor Tr1 rises. As a result, the input detection signal e 1 of the signal level (DC component) is decreased. However, when the ambient temperature increases, the resistance between the collector terminal and the emitter terminal of the second transistor Tr2 decreases, and the potential of the base terminal of the first transistor Tr1 with respect to the ground decreases. 1 of the base current of the transistor Tr1 is reduced to cancel the decrease of the signal level of the detection signal f 1 output from the amplifier 8a (DC component). Therefore, even if the ambient temperature changes, the bias point for the amplification characteristic of the first transistor Tr1 in the amplifier circuit 15 hardly changes.
Detection signal f 1 of the signal level of the amplified output from the amplifier 8a (DC component) hardly changes. As a result, the signal level at the intermediate position of the waveform 12 included in the amplified detection signal f 1 and the threshold voltage Th
The signal level of the received data signal g 1 binarized by the comparison circuit 9 always accurately corresponds to the transmitted data signal a of the IC card 2. Yotsute, control unit 1 read data decoded by the decoder 10 of the received data signal g 1 is input IC card 2
Can be accurately read out. The present invention is not limited to the above embodiment. In the device of the embodiment, npn-type transistors are used as the first and second transistors Tr1 and Tr2, but pnp-type transistors can also be used. In this case, the second transistor Tr2
, It is necessary to connect the emitter terminal to the base terminal. As described above, the non-contact I of the present invention
In a C card reader / writer device, a second transistor for temperature compensation is incorporated in an amplifier when a signal received by an antenna is rectified, detected, and amplified. Therefore, even if the ambient temperature fluctuates, it is possible to reproduce a received data signal that exactly corresponds to the transmitted data signal of the IC card, and to read the information stored in the IC card with high accuracy.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態に係わる非接触ICカード
リーダライタ装置の概略構成を示すブロック図 【図2】同実施形態の非接触ICカードリーダライタ装
置における全体動作を示すタイムチャート 【図3】同実施形態の非接触ICカードリーダライタ装
置に組込まれた増幅器の主要部の詳細回路図 【図4】同増幅器に組込まれたコレクタ端子とベース端
子とが接続された状態における第2のトランジスタの特
性を示す図 【図5】従来の非接触ICカードリーダライタ装置の概
略構成を示すブロック図 【図6】同従来の非接触ICカードリーダライタ装置の
概略構成における全体動作を示すタイムチャート 【図7】同従来の非接触ICカードリーダライタ装置の
問題点を説明するためのタイムチャート 【符号の説明】 1…制御部 2…ICカード 3…アンテナ 4…書込部 5…読取部 6…整流回路 7…検波回路 8a…増幅器 9…比較回路 10…デコーダ 11、13…パルス波形 14…バイアス回路 15…増幅回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a non-contact IC card reader / writer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall view of the non-contact IC card reader / writer of the embodiment. FIG. 3 is a detailed circuit diagram of a main part of an amplifier incorporated in the non-contact IC card reader / writer device of the embodiment. FIG. 4 shows a connection between a collector terminal and a base terminal incorporated in the amplifier. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional non-contact IC card reader / writer device. FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional non-contact IC card reader / writer device. FIG. 7 is a time chart illustrating the problems of the conventional non-contact IC card reader / writer device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control part 2 ... IC card 3 ... Antenna 4 ... Writing part 5 ... Reading part 6 ... Rectifier circuit 7 ... Detection circuit 8a ... Amplifier 9 ... Comparison circuit 10 ... Decoder 11, 13 ... Pulse waveform 14 ... Bias circuit 15 ... Amplifier circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 千春 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 Fターム(参考) 2C005 MA24 NA08 TA22 TA40 5B058 CA15 CA23 KA02 KA24 KA40 5J090 AA01 CA02 CN01 FA08 FN06 FN12 HA02 HA19 HA25 KA00 KA12 KA17 KA51 KA55 MA21 SA00 TA02 TA06 5J500 AA01 AC02 AF08 AH02 AH19 AH25 AK00 AK12 AK17 AK51 AK55 AM21 AS00 AT02 AT06 NC01 NF06 NF12    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Chiharu Arai             Henri 5-10-27 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo             Tsu Co., Ltd. F term (reference) 2C005 MA24 NA08 TA22 TA40                 5B058 CA15 CA23 KA02 KA24 KA40                 5J090 AA01 CA02 CN01 FA08 FN06                       FN12 HA02 HA19 HA25 KA00                       KA12 KA17 KA51 KA55 MA21                       SA00 TA02 TA06                 5J500 AA01 AC02 AF08 AH02 AH19                       AH25 AK00 AK12 AK17 AK51                       AK55 AM21 AS00 AT02 AT06                       NC01 NF06 NF12

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 装着されたICカード(2)に対してア
ンテナ(3)を介して非接触に情報を書込むと共に、前
記装着されたICカードから電波出力された、送信デー
タ信号を搬送波に重畳させた信号を前記アンテナを介し
て受信し、この受信した信号を整流回路(6)で整流
し、この整流回路から出力された整流信号を検波回路
(7)で包絡線検波し、この検波回路から出力された検
波信号を増幅器(8a)で増幅して、この増幅器から出
力された増幅後の検波信号を2値化して前記送信データ
信号に対応する受信データ信号を得る非接触ICカード
リーダライタ装置において、 前記増幅器(8a)は、 ベース端子に前記検波回路から出力された検波信号が印
加された第1のトランジスタ(Tr1)を含む当該検波信
号を増幅する増幅回路(15)と、 前記第1のトランジスタのベース端子と接地間に介挿さ
れ、ベース端子にコレクタ端子が接続された、前記第1
のトランジスタと同一型の温度補償用の第2のトランジ
スタ(Tr2)とを備えたことを特徴とする非接触ICカ
ードリーダライタ装置。
Claims 1. An information is written to an attached IC card (2) in a non-contact manner via an antenna (3), and a radio wave output from the attached IC card is provided. A signal obtained by superimposing a transmission data signal on a carrier wave is received via the antenna, the received signal is rectified by a rectifier circuit (6), and the rectified signal output from the rectifier circuit is enveloped by a detector circuit (7). Line detection, the detection signal output from the detection circuit is amplified by an amplifier (8a), the amplified detection signal output from the amplifier is binarized, and a reception data signal corresponding to the transmission data signal is converted to a binary signal. In the obtained non-contact IC card reader / writer device, the amplifier (8a) converts the detection signal including the first transistor (Tr1) having a base terminal to which a detection signal output from the detection circuit is applied. Width amplifying circuit (15), said base terminal of the first transistor and interposed between ground and the collector terminal connected to a base terminal, said first
A non-contact IC card reader / writer, comprising: a second transistor (Tr2) for compensating temperature;
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