JP2008005564A - Power supply control circuit - Google Patents

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亮一 杉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply control circuit which can supply a stabilized power supply voltage to the internal circuit even if a voltage of ground GND level is applied to a power supply terminal for contact communication when contact communication is stopped and noncontact communication is performed. <P>SOLUTION: Stabilized power is supplied to the internal circuit by detecting communication situation of contact communication/noncontact communication and power supply situation and disconnecting/connecting the power supply terminal for contact communication from/with the internal circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の電源を備えた内部回路に対し、安定した電源を供給する電源制御回路に関する。   The present invention relates to a power supply control circuit for supplying a stable power supply to an internal circuit having a plurality of power supplies.

携帯電話等において、挿入したメモリカードが、導通する金属端子同士を物理的に接触させた接触式通信(以下接触通信とする)を外部ホストと行いつつ、同時に別の外部ホストと電磁波を用いた非接触式通信(以下非接触通信とする)を実施するという、複数のインターフェースによる同時通信を実現する場合、メモリカードコントローラへの電源供給系統も複数存在する。   In a mobile phone or the like, the inserted memory card performs contact-type communication (hereinafter referred to as contact communication) in which the conductive metal terminals are in physical contact with an external host, and simultaneously uses an electromagnetic wave with another external host. In the case of realizing simultaneous communication using a plurality of interfaces for performing non-contact communication (hereinafter referred to as non-contact communication), there are a plurality of power supply systems to the memory card controller.

図2は従来のメモリカードコントローラの電源回路構成を示しており、接触端子11とアンテナ13、整流回路14、内部回路19から構成されている。接触端子11は接触通信時に電源電圧を印加される端子を示す。アンテナ13は非接触通信に対応したホストより発生される電磁波により、誘導起電力を発生する。整流回路14は前述の発生させた誘導起電力を整流する回路を示す。内部回路19はメモリカードコントローラとしてデータを処理する記憶演算回路を示し、この内部回路19に対し通信状態に左右されずに安定した電源電圧を供給することが必要である。   FIG. 2 shows a power supply circuit configuration of a conventional memory card controller, which includes a contact terminal 11, an antenna 13, a rectifier circuit 14, and an internal circuit 19. The contact terminal 11 is a terminal to which a power supply voltage is applied during contact communication. The antenna 13 generates an induced electromotive force by an electromagnetic wave generated from a host that supports non-contact communication. The rectifier circuit 14 is a circuit that rectifies the induced electromotive force generated as described above. The internal circuit 19 is a memory arithmetic circuit that processes data as a memory card controller, and it is necessary to supply a stable power supply voltage to the internal circuit 19 regardless of the communication state.

以上のように構成された電源回路について、その動作の概要を説明する。接触通信時には、接触端子11に印加された電圧が、電源電圧21として内部回路19に供給される。非接触通信時にはアンテナ13にて発生された誘導起電力を整流回路14にて整流する。図3はアンテナ13および整流回路14の具体的な構成例を示している。アンテナ13にて発生した誘導起電力(交流電圧)は図3におけるダイオード31によって、プラス成分の電圧に変換され、また平滑容量32によって平坦化される。この平坦化された電圧は、シャントレギュレータ33によって一定の電圧にクランプされ、図1の電源電圧21として出力され、内部回路19に供給される。   An outline of the operation of the power supply circuit configured as described above will be described. During contact communication, the voltage applied to the contact terminal 11 is supplied to the internal circuit 19 as the power supply voltage 21. At the time of non-contact communication, the induced electromotive force generated by the antenna 13 is rectified by the rectifier circuit 14. FIG. 3 shows a specific configuration example of the antenna 13 and the rectifier circuit 14. The induced electromotive force (alternating voltage) generated in the antenna 13 is converted into a positive component voltage by the diode 31 in FIG. 3 and is flattened by the smoothing capacitor 32. The flattened voltage is clamped to a constant voltage by the shunt regulator 33, output as the power supply voltage 21 in FIG. 1, and supplied to the internal circuit 19.

この際、接触通信を実施している状態で、非接触通信が開始され、その後非接触通信が実施されている状態のまま、接触通信が停止するという通信状況も想定される。前述の通信状態において内部回路へ供給される電源電圧は、接触端子11より供給されている状態から、非接触通信開始と同時に接触端子11および整流回路14の両者より供給される。さらに接触通信が停止した段階で、電源電圧は整流回路14からのみの供給となる。
この非接触通信が実施中で接触通信が停止という通信状態において、接触端子11に印加される電圧は任意の電圧となる。これは例えば接触通信を携帯電話と行う場合、電池切れによる接触通信停止を想定しているためである。
特開2000−123140号公報
At this time, a communication situation is also assumed in which contactless communication is started in a state in which contact communication is being performed, and then contact communication is stopped in a state in which contactless communication is being performed. The power supply voltage supplied to the internal circuit in the communication state described above is supplied from both the contact terminal 11 and the rectifier circuit 14 simultaneously with the start of non-contact communication from the state supplied from the contact terminal 11. Furthermore, when the contact communication is stopped, the power supply voltage is supplied only from the rectifier circuit 14.
In the communication state in which the non-contact communication is being performed and the contact communication is stopped, the voltage applied to the contact terminal 11 is an arbitrary voltage. This is because, for example, when contact communication is performed with a mobile phone, it is assumed that contact communication is stopped due to battery exhaustion.
JP 2000-123140 A

上記従来の構成においては、非接触通信時に接触通信が停止し、接触端子11に内部回路19が動作に必要な電圧以下の電源電圧(たとえば接地GNDレベル)が印加されている場合、整流回路14より供給されている電源電圧と接触端子11の電源電圧が衝突し、内部回路19に対して安定した電源電圧を供給することができない。   In the above conventional configuration, when contact communication is stopped during non-contact communication and a power supply voltage (for example, ground GND level) equal to or lower than a voltage required for the operation of the internal circuit 19 is applied to the contact terminal 11, the rectifier circuit 14. The power supply voltage supplied from the power supply and the power supply voltage of the contact terminal 11 collide with each other, and a stable power supply voltage cannot be supplied to the internal circuit 19.

上記課題を解決するために、請求項1の発明が講じた解決手段は、外部から電圧を印加される接触端子と、前記接触端子と同電位の第1の電源電圧を検出する電圧検出回路と、電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、前記誘導起電力を整流する整流回路と、前記整流回路の動作状態を検出する整流動作検出回路と、前記第1の電源電圧と前記整流回路から発生する第2の電源電圧を分離する電源分離回路と、前記電圧検出回路の出力と前記整流動作検出回路の出力から前記電源分離回路の状態を制御する状態制御回路と、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。   In order to solve the above-mentioned problem, the solution provided by the invention of claim 1 includes a contact terminal to which a voltage is applied from the outside, and a voltage detection circuit for detecting a first power supply voltage having the same potential as the contact terminal. Generated from an antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves, a rectifier circuit that rectifies the induced electromotive force, a rectification operation detection circuit that detects an operating state of the rectifier circuit, and the first power supply voltage and the rectifier circuit A power supply separation circuit that separates the second power supply voltage, and a state control circuit that controls the state of the power supply separation circuit from the output of the voltage detection circuit and the output of the rectification operation detection circuit. Power supply control circuit.

また請求項2の発明が講じた解決手段は、請求項1において、前記第1の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a solution means comprising a power supply control circuit according to the first aspect, further comprising a resistor for connecting the first power supply voltage and the ground GND level.

また請求項3の発明が講じた解決手段は、外部から電圧を印加される接触端子と、前記接触端子と同電位の第1の電源電圧を検出する電圧検出回路と、前記第1の電源電圧を変化させ第3の電源電圧を出力する電源電圧調整回路と、電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、前記誘導起電力を整流する整流回路と、前記整流回路の動作状態を検出する整流動作検出回路と、前記第3の電源電圧と前記整流回路から発生する第2の電源電圧を分離する電源分離回路と、前記電圧検出回路の出力と前記整流動作検出回路の出力から前記電源分離回路の状態を制御する状態制御回路と、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a solving means comprising: a contact terminal to which a voltage is applied from the outside; a voltage detection circuit for detecting a first power supply voltage having the same potential as the contact terminal; and the first power supply voltage. Power supply voltage adjustment circuit that changes the power supply voltage and outputs a third power supply voltage, an antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves, a rectifier circuit that rectifies the induced electromotive force, and a rectifying operation that detects the operating state of the rectifier circuit A detection circuit; a power supply separation circuit that separates the third power supply voltage and the second power supply voltage generated from the rectifier circuit; an output of the voltage detection circuit and an output of the rectification operation detection circuit; A power control circuit including a state control circuit for controlling the state.

また請求項4の発明が講じた解決手段は、請求項3において、前記第1の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a solution provided by a power supply control circuit according to the third aspect, further comprising a resistor for connecting the first power supply voltage and the ground GND level.

また請求項5の発明が講じた解決手段は、請求項3において、前記第3の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a solution provided by a power supply control circuit according to the third aspect, further comprising a resistor for connecting the third power supply voltage and the ground GND level.

また請求項6の発明が講じた解決手段は、外部から電圧を印加される接触端子と、
電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、前記誘導起電力を整流し第5の電源電圧を出力する整流回路と、前記接触端子と同電位である第4の電源電圧と第5の電源電圧を接続するダイオードを備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。
The solution provided by the invention of claim 6 is a contact terminal to which a voltage is applied from the outside,
An antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves, a rectifier circuit that rectifies the induced electromotive force and outputs a fifth power supply voltage, and a fourth power supply voltage and a fifth power supply voltage that have the same potential as the contact terminal. The power supply control circuit includes a diode to be connected.

また請求項7の発明が講じた解決手段は、外部から電圧を印加される接触端子と、
前記接触端子と同電位である第6の電源電圧を変化させ第7の電源電圧を出力する電源電圧調整回路と、電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、前記誘導起電力を整流し前記第7の電源電圧を出力する整流回路と、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。
A solution provided by the invention of claim 7 is a contact terminal to which a voltage is applied from the outside,
A power supply voltage adjusting circuit that outputs a seventh power supply voltage by changing a sixth power supply voltage that has the same potential as the contact terminal, an antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves, rectifies the induced electromotive force, and And a rectifier circuit that outputs the power supply voltage 7.

また請求項8の発明が講じた解決手段は、請求項7において、前記第6の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路によって構成されている。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a solution provided by a power supply control circuit according to the seventh aspect, further comprising a resistor for connecting the sixth power supply voltage and the ground GND level.

本発明は前記構成を取ることにより、接触通信が停止し非接触通信が実施されているとき、接触通信用電源端子に接地GNDレベルの電圧が印加されていても、内部回路に対して安定した電源電圧を供給することができる。   According to the present invention, when the contact communication is stopped and the non-contact communication is performed, the present invention is stable with respect to the internal circuit even when a ground GND level voltage is applied to the contact communication power supply terminal. A power supply voltage can be supplied.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかわる電源制御回路の構成図である。図1の接触端子11は外部より電圧を印加される端子を示し、印加された電圧は第1の電源電圧16を介して電源分離回路1Aに電源電圧を供給する。電圧検出回路12は前述の第1の電源電圧16の電圧が一定レベル以上になったことを検出する検出回路を示している。一方、アンテナ13は非接触通信に対応したホストより発生される電磁波により、誘導起電力を発生する。整流回路14は前述の発生させた誘導起電力を整流し、第2の電源電圧17を介して、内部回路19に電源電圧を供給する。整流動作検出回路15は前述の整流回路14が整流動作を実施していることを検出する回路を示す。状態制御回路18は電圧検出回路12より発生した電圧検出信号1Bと、整流動作検出回路15より発生した動作検出信号1Cとを用いて、電源分離回路1Aを制御する回路を示す。電源分離回路1Aは状態制御回路18からの電源分離回路制御信号1Dを受けて第1の電源電圧16と第2の電源電圧17の分離・導通を行う回路を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a power supply control circuit according to the first embodiment of the present invention. 1 indicates a terminal to which a voltage is applied from the outside, and the applied voltage supplies a power supply voltage to the power supply separation circuit 1A via the first power supply voltage 16. The voltage detection circuit 12 is a detection circuit that detects that the voltage of the first power supply voltage 16 has exceeded a certain level. On the other hand, the antenna 13 generates an induced electromotive force by an electromagnetic wave generated from a host corresponding to non-contact communication. The rectifier circuit 14 rectifies the generated induced electromotive force and supplies a power supply voltage to the internal circuit 19 via the second power supply voltage 17. The rectification operation detection circuit 15 is a circuit that detects that the rectification circuit 14 is performing the rectification operation. The state control circuit 18 is a circuit that controls the power supply separation circuit 1A using the voltage detection signal 1B generated from the voltage detection circuit 12 and the operation detection signal 1C generated from the rectification operation detection circuit 15. The power supply isolation circuit 1A is a circuit that receives the power supply isolation circuit control signal 1D from the state control circuit 18 and separates and conducts the first power supply voltage 16 and the second power supply voltage 17.

以上の構成を成す電源制御回路の動作を以下に説明する。まず、接触端子11より電源電圧が印加される接触通信が実施され、非接触通信が停止している状態について動作説明をする。   The operation of the power supply control circuit having the above configuration will be described below. First, an operation will be described for a state in which contact communication to which a power supply voltage is applied from the contact terminal 11 is performed and non-contact communication is stopped.

接触通信開始時に、図示されていない外部接触通信対応ホストより電源電圧が接触端子11に印加され、前述の電源電圧は接触端子11を介して第1の電源電圧16に伝播、電源分離回路1Aに印加される。一方、非接触通信は行われていないため、アンテナ13に対して電磁波は発生しておらず、誘導起電力は発生しない。これにより、図3に示すダイオード31がアンテナ13への逆流を停止し、整流回路14から第2の電源電圧17に対する出力はフローティングとなる。このような状態における電源分離回路1Aの動作を説明する。図5は電源分離回路1Aの回路内部を示している。第1の電源電圧16および第2の電源電圧17をソース・ドレインとし、基板電圧を第2の電源電圧17としたPMOSトランジスタ51と、第1の電源電圧16と電源分離回路制御信号1Dを入力し、出力を前述のPMOSトランジスタ51ゲートに接続したNAND52によって構成されている。図2における第1の電源電圧が徐々に上昇していき、PMOSトランジスタ51のソース・基板間のPN接合閾値以上に電圧が上昇した際、第1の電源電圧16はPMOSトランジスタ51のソース・基板を介して第2の電源電圧17に伝播する。これにより、第1の電源電圧16の上昇に伴い、第2の電源電圧17をもって動作する演算素子が正常に動作し始める。   At the start of contact communication, a power supply voltage is applied to the contact terminal 11 from an external contact communication compatible host (not shown), and the power supply voltage is propagated to the first power supply voltage 16 via the contact terminal 11 to the power supply separation circuit 1A. Applied. On the other hand, since non-contact communication is not performed, no electromagnetic wave is generated with respect to the antenna 13, and no induced electromotive force is generated. As a result, the diode 31 shown in FIG. 3 stops the backflow to the antenna 13, and the output from the rectifier circuit 14 to the second power supply voltage 17 becomes floating. The operation of the power supply separation circuit 1A in such a state will be described. FIG. 5 shows the inside of the power supply separation circuit 1A. The PMOS transistor 51 having the first power supply voltage 16 and the second power supply voltage 17 as the source / drain and the substrate voltage as the second power supply voltage 17, and the first power supply voltage 16 and the power supply separation circuit control signal 1D are input. The output is constituted by a NAND 52 whose output is connected to the gate of the PMOS transistor 51 described above. When the first power supply voltage in FIG. 2 gradually increases and rises above the PN junction threshold between the source and the substrate of the PMOS transistor 51, the first power supply voltage 16 is the source and substrate of the PMOS transistor 51. And propagates to the second power supply voltage 17. Thereby, as the first power supply voltage 16 increases, the arithmetic element operating with the second power supply voltage 17 starts to operate normally.

この時、図1の電圧検出回路12は第1の電源電圧16が一定レベル以上になった時点より”H”を電圧検出信号1Bとして出力する。一定レベル以下になっている場合は”L”を出力する。前述の一定レベルは内部回路19が正常動作可能な電源電圧レベルとする。   At this time, the voltage detection circuit 12 of FIG. 1 outputs “H” as the voltage detection signal 1B from the time when the first power supply voltage 16 becomes equal to or higher than a certain level. When the level is below a certain level, “L” is output. The aforementioned constant level is a power supply voltage level at which the internal circuit 19 can operate normally.

一方、非接触通信は行われていないため、アンテナ13に対して電磁波は発生しておらず、誘導起電力は発生しない。これにより、整流動作検出回路15は整流回路14が動作していないことを受けて、”L”を整流動作検出信号1Cとして出力し、状態制御回路18に伝播させる。   On the other hand, since non-contact communication is not performed, no electromagnetic wave is generated with respect to the antenna 13, and no induced electromotive force is generated. As a result, the rectification operation detection circuit 15 outputs “L” as the rectification operation detection signal 1C and propagates it to the state control circuit 18 in response to the fact that the rectification circuit 14 is not operating.

状態制御回路18は電圧検出信号1Bおよび整流動作検出信号1Cを受けて、演算を行い、電源分離回路制御信号1Dとして電源分離回路1Aに信号を出力する。図4は状態制御回路18の具体的な回路例を示している。前記状況より、図4において整流動作検出信号1Cが”L”、電圧検出信号1Bが”H”、第1の電源電圧16は”H”となっており、また第2の電源電圧17が演算素子が動作する電圧に達していることから、電源分離回路制御信号1Dは”H”に固定される。   The state control circuit 18 receives the voltage detection signal 1B and the rectification operation detection signal 1C, performs calculation, and outputs a signal to the power supply separation circuit 1A as the power supply separation circuit control signal 1D. FIG. 4 shows a specific circuit example of the state control circuit 18. From the above situation, in FIG. 4, the rectification operation detection signal 1C is “L”, the voltage detection signal 1B is “H”, the first power supply voltage 16 is “H”, and the second power supply voltage 17 is calculated. Since the voltage at which the element operates is reached, the power supply separation circuit control signal 1D is fixed to “H”.

前記電源分離回路制御信号1Dを受けて、図5におけるゲート制御信号52は”H”となり、PMOSトランジスタ51のソース・ドレインが導通状態となる。これにより、第1の電源電圧16は第2の電源電圧17と完全に導通状態となり、図1における接触端子11に印加された電圧は内部回路19に安定して供給されることが可能となる。   In response to the power supply separation circuit control signal 1D, the gate control signal 52 in FIG. 5 becomes “H”, and the source / drain of the PMOS transistor 51 becomes conductive. As a result, the first power supply voltage 16 becomes completely conductive with the second power supply voltage 17, and the voltage applied to the contact terminal 11 in FIG. 1 can be stably supplied to the internal circuit 19. .

次に、接触通信が継続された状態で、非接触通信が開始された状況における電源制御回路の動作を説明する。   Next, the operation of the power supply control circuit in a state where contactless communication is started while contact communication is continued will be described.

図示していない非接触通信に対応したホストより発信された電磁波により、アンテナ13にて誘導起電力が発生し、整流回路14を介して、第2の電源電圧17に電圧が供給される。アンテナ13および整流回路14の動作については従来の技術に記載されている通りであるため、ここでは記述しない。整流回路14が動作していることを受け、整流動作検出回路15より整流動作検出信号1Cとして”H”が状態制御回路18に入力される。これに対し、接触通信も継続して行われていることから、電圧検出回路12において変化はなく、電圧検出信号1Bは依然”H”のままとなる。図4に示す状態制御回路18においては、電圧検出信号1Bが”H”であることから、電源分離回路1Aに出力される電源分離回路制御信号1Dは”H”のままであり、電源分離回路1Aにおいて、第1の電源電圧16と第2の電源電圧17は同通状態のままとなる。   An induced electromotive force is generated in the antenna 13 by an electromagnetic wave transmitted from a host corresponding to non-contact communication (not shown), and the voltage is supplied to the second power supply voltage 17 via the rectifier circuit 14. Since the operations of the antenna 13 and the rectifier circuit 14 are as described in the prior art, they are not described here. In response to the operation of the rectifier circuit 14, “H” is input from the rectifier operation detection circuit 15 to the state control circuit 18 as the rectifier operation detection signal 1 </ b> C. On the other hand, since the contact communication is continuously performed, there is no change in the voltage detection circuit 12, and the voltage detection signal 1B remains “H”. In the state control circuit 18 shown in FIG. 4, since the voltage detection signal 1B is “H”, the power supply separation circuit control signal 1D output to the power supply separation circuit 1A remains “H”. In 1A, the first power supply voltage 16 and the second power supply voltage 17 remain in the same state.

次に、前述の接触通信および非接触通信が実施されている状態から、接触通信が停止し、非接触通信のみ継続される状況における電源制御回路の動作について説明する。   Next, the operation of the power supply control circuit in a situation where the contact communication is stopped and only the non-contact communication is continued from the state where the contact communication and the non-contact communication are performed will be described.

接触通信が停止することにより、図示されていない接触通信に対応した外部ホストからの電源供給が停止し、図1の接触端子11へ印加される電源電圧はフローティングもしくは接地GNDレベルとなる。   When the contact communication is stopped, the power supply from the external host corresponding to the contact communication (not shown) is stopped, and the power supply voltage applied to the contact terminal 11 in FIG. 1 becomes a floating or ground GND level.

従来の技術においては、図2において接触端子11が接地GNDレベルに印加される場合、アンテナ13および整流回路14より供給される電源電圧21と、接触端子11に印加される接地GNDレベルとで衝突を起こし、内部回路19に対して安定した電源を供給することが不可能となる。   In the prior art, when the contact terminal 11 is applied to the ground GND level in FIG. 2, there is a collision between the power supply voltage 21 supplied from the antenna 13 and the rectifier circuit 14 and the ground GND level applied to the contact terminal 11. It becomes impossible to supply a stable power to the internal circuit 19.

これに対し本第一の実施例においては、以下の動作をすることにより、前述の課題を回避することができる。   On the other hand, in the first embodiment, the above-described problems can be avoided by performing the following operations.

接触端子11に印加される電源電圧が低下することにより、第1の電源電圧16もそれに準じて低下する。この電源電圧の低下を電圧検出回路12が検知し、電圧検出信号1Bを”L”に変化させる。この際、電圧検出回路12が検知する電圧レベルは内部回路19が動作可能な電圧レベルに設定する。   As the power supply voltage applied to the contact terminal 11 decreases, the first power supply voltage 16 also decreases accordingly. The voltage detection circuit 12 detects this drop in the power supply voltage, and changes the voltage detection signal 1B to “L”. At this time, the voltage level detected by the voltage detection circuit 12 is set to a voltage level at which the internal circuit 19 can operate.

一方、非接触通信は継続しているため、整流動作検出信号1Cは”H”のままである。この電圧検出信号1Bが”L”、整流動作検出信号1Cが”H”であることで、図4に示す状態制御回路18において、電源分離回路制御信号1Dが”L”に変化する。この電源分離回路制御信号1Dが”L”に変化したことにより、図5に示す電源分離回路1Aにおけるゲート制御信号53が”H”となり、PMOSトランジスタ51によって第1の電源電圧16と第2の電源電圧17が分離される。   On the other hand, since the non-contact communication is continued, the rectification operation detection signal 1C remains “H”. When the voltage detection signal 1B is “L” and the rectification operation detection signal 1C is “H”, the power supply separation circuit control signal 1D is changed to “L” in the state control circuit 18 shown in FIG. Since the power supply separation circuit control signal 1D changes to “L”, the gate control signal 53 in the power supply separation circuit 1A shown in FIG. 5 becomes “H”, and the PMOS transistor 51 causes the first power supply voltage 16 and the second power supply voltage 16 to be changed. The power supply voltage 17 is separated.

以上のように第1の電源電圧16と第2の電源電圧17が分離されることにより、接触端子11に印加される電圧が接地GNDレベルとなった場合でも、第1の電源電圧16第2の電源電圧17が衝突を起こすことなく、整流回路14より安定した電源電圧を内部回路19に供給することができる。   As described above, when the first power supply voltage 16 and the second power supply voltage 17 are separated, even when the voltage applied to the contact terminal 11 becomes the ground GND level, the first power supply voltage 16 second Thus, a stable power supply voltage can be supplied to the internal circuit 19 from the rectifier circuit 14 without causing the power supply voltage 17 to collide.

次に非接触通信および接触通信が停止しており、電源電圧が供給されていない状態から非接触通信が開始した状況における電源制御回路の動作について説明する。   Next, the operation of the power supply control circuit in a state where the noncontact communication and the contact communication are stopped and the noncontact communication is started from the state where the power supply voltage is not supplied will be described.

図示していない非接触通信に対応したホストより発信された電磁波により、アンテナ13にて誘導起電力が発生し、整流回路14を介して、第2の電源電圧17に電圧が供給される。アンテナ13および整流回路14の動作については従来の技術に記載されている通りであるため、ここでは記述しない。この際、第1の電源電圧16は接触通信が開始されていないため、フローティング状態、もしくは接地GNDレベルとなっている。このような状態で第2の電源電圧17が上昇するが、図5のPMOSトランジスタ51においては、第1の電源電圧16であるソースに対し、第2の電源電圧17である基盤およびドレインへは導通しない。これにより、第2の電源電圧17はこれにより駆動する演算回路が正常に動作するまで上昇する。第2の電源電圧17が演算回路の正常動作可能なレベルまで上昇した時点で、図2における第1の電源電圧16は接地GNDレベル付近であるため、ゲート制御信号53は”H”レベルとなり、PMOSトランジスタ51において第1の電源電圧16と第2の電源電圧17が分離される。   An induced electromotive force is generated in the antenna 13 by an electromagnetic wave transmitted from a host corresponding to non-contact communication (not shown), and the voltage is supplied to the second power supply voltage 17 via the rectifier circuit 14. Since the operations of the antenna 13 and the rectifier circuit 14 are as described in the prior art, they are not described here. At this time, the first power supply voltage 16 is in the floating state or the ground GND level because contact communication has not started. In this state, the second power supply voltage 17 rises. In the PMOS transistor 51 of FIG. 5, the source that is the first power supply voltage 16 is not connected to the base and the drain that are the second power supply voltage 17. Not conducting. As a result, the second power supply voltage 17 rises until the arithmetic circuit driven thereby operates normally. When the second power supply voltage 17 rises to a level at which the arithmetic circuit can operate normally, since the first power supply voltage 16 in FIG. 2 is near the ground GND level, the gate control signal 53 becomes the “H” level. In the PMOS transistor 51, the first power supply voltage 16 and the second power supply voltage 17 are separated.

以上のような動作により、第2の電源電圧17は第1の電源電圧16と衝突することなく、内部回路19に対し安定した電源電圧を供給することができる。   By the operation as described above, the second power supply voltage 17 can supply a stable power supply voltage to the internal circuit 19 without colliding with the first power supply voltage 16.

好ましくは、図6に示すように、第1の電源電圧16に接地GNDレベルに接続した抵抗を付与する。この抵抗は内部回路19が正常に動作する程度の電流を流す抵抗とする。これにより、接触通信が実施されていない状態で、接触端子11がフローティング状態であったとしても、第1の電源電圧16を接地GNDレベルに確実に設定することができ、電源分離回路1Aの誤動作を防ぐことができる。   Preferably, as shown in FIG. 6, a resistance connected to the ground GND level is applied to the first power supply voltage 16. This resistor is a resistor that allows a current to flow so that the internal circuit 19 operates normally. As a result, even when the contact communication is not performed and the contact terminal 11 is in the floating state, the first power supply voltage 16 can be reliably set to the ground GND level, and the power supply isolation circuit 1A malfunctions. Can be prevented.

また、好ましくは、図7の電源制御回路に示す通り、接触端子11と第1の電源電圧16の間にレギュレータ71を挿入する。さらに電圧検出回路12が検出する電圧を、図7おける第3の電源電圧72とする。さらに、接触端子11に印加する電圧、つまり第3の電源電圧72を内部回路19が正常に動作する電圧より高く設定し、レギュレータ71によって第3の電源電圧72を降圧し、第2の電源電圧16に印加する構成とする。このような構成において、電圧検出回路12が検出する電圧レベルを、第3の電源電圧72以下かつ第2の電源電圧以上に設定する。例えば第3の電源電圧72が3.3Vであり、第2の電源電圧16が1.8Vであった場合、電圧検出回路12の検出レベルを2Vに設定する。   Preferably, a regulator 71 is inserted between the contact terminal 11 and the first power supply voltage 16 as shown in the power supply control circuit of FIG. Further, the voltage detected by the voltage detection circuit 12 is a third power supply voltage 72 in FIG. Further, the voltage applied to the contact terminal 11, that is, the third power supply voltage 72 is set higher than the voltage at which the internal circuit 19 operates normally, the regulator 71 reduces the third power supply voltage 72, and the second power supply voltage 16 is applied. In such a configuration, the voltage level detected by the voltage detection circuit 12 is set to be equal to or lower than the third power supply voltage 72 and equal to or higher than the second power supply voltage. For example, when the third power supply voltage 72 is 3.3V and the second power supply voltage 16 is 1.8V, the detection level of the voltage detection circuit 12 is set to 2V.

このような構成において、接触通信が停止した瞬間、第3の電源電圧72は電圧が低下し始めるが、内部回路19に電圧を印加する第2の電源電圧16はまだ低下しない。この段階で、電圧検出回路12は接触通信が停止することを検出し、電源分離回路1Aにおいて第2の電源電圧17と第1の電源電圧を分離することで、内部回路19に供給する電圧低下を防ぐ事が可能となる。   In such a configuration, at the moment when the contact communication is stopped, the third power supply voltage 72 starts to decrease, but the second power supply voltage 16 that applies the voltage to the internal circuit 19 does not decrease yet. At this stage, the voltage detection circuit 12 detects that the contact communication is stopped, and the power supply separation circuit 1A separates the second power supply voltage 17 and the first power supply voltage, thereby reducing the voltage supplied to the internal circuit 19. Can be prevented.

この際、図8の電源制御回路に示す通り、第1の電源電圧16に接地GNDレベルに接続した抵抗81を付与する。この抵抗81は内部回路19が正常に動作する程度の電流を流す抵抗とする。これにより、接触通信が実施されていない状態で、接触端子11がフローティング状態であったとしても、第1の電源電圧16を接地GNDレベルに確実に設定することができ、レギュレータ71の誤動作を防ぐことができる。   At this time, a resistor 81 connected to the ground GND level is applied to the first power supply voltage 16 as shown in the power supply control circuit of FIG. The resistor 81 is a resistor that flows a current that allows the internal circuit 19 to operate normally. As a result, even when the contact communication is not performed and the contact terminal 11 is in a floating state, the first power supply voltage 16 can be reliably set to the ground GND level, and malfunction of the regulator 71 can be prevented. be able to.

また、さらに図9の電源制御回路に示す通り、第3の電源電圧72に抵抗91を付与する。この抵抗91は内部回路19が正常に動作する程度の電流を流す抵抗とする。これにより、接触通信が実施されていない状態で、レギュレータ71が停止し、回路の構成によって出力がフローティングになる場合でも、第3の電源電圧72を確実に接地GNDレベルに設定することができ、電源分離回路1Aおよび状態制御回路18の誤動作を防ぐことができる。   Further, as shown in the power supply control circuit of FIG. 9, a resistor 91 is added to the third power supply voltage 72. The resistor 91 is a resistor that flows a current that allows the internal circuit 19 to operate normally. As a result, the third power supply voltage 72 can be reliably set to the ground GND level even when the regulator 71 is stopped in a state in which contact communication is not performed and the output becomes floating depending on the circuit configuration. It is possible to prevent malfunction of the power supply separation circuit 1A and the state control circuit 18.

(実施の形態2)
図10は、本発明の第2の実施形態にかかわる電源制御回路の構成図である。図10の接触端子11は外部より電圧を印加される端子を示し、第4の電源電圧103を介してダイオード101に接続する。ダイオード101の出力は第5の電源電圧102として内部回路82に接続する。アンテナ13および整流回路14の構成については、従来例と同様であり、その出力を第5の電源電圧82に接続する。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a configuration diagram of a power supply control circuit according to the second embodiment of the present invention. A contact terminal 11 in FIG. 10 is a terminal to which a voltage is applied from the outside, and is connected to the diode 101 via the fourth power supply voltage 103. The output of the diode 101 is connected to the internal circuit 82 as the fifth power supply voltage 102. About the structure of the antenna 13 and the rectifier circuit 14, it is the same as that of a prior art example, The output is connected to the 5th power supply voltage 82. FIG.

このような構成において、従来の技術では内部回路19に安定した電源電圧を供給できない、接触通信が停止し非接触通信が継続されている状況における電源制御回路動作について説明する。   In such a configuration, the power control circuit operation in a situation where the conventional technology cannot supply a stable power supply voltage to the internal circuit 19 and contact communication is stopped and non-contact communication is continued will be described.

接触通信が停止しているため、接触端子11に印加される電源電圧は接地GNDレベルもしくは印加されないフローティング状態となる。これにより、ダイオード101に入力される第4の電源電圧103は電源電圧は接地GNDレベルかそれに近い電圧となる。これに対し、非接触通信は実施されているため、アンテナ13および整流回路14により第5の電源電圧102には内部回路19が動作可能な電源電圧が供給される。   Since the contact communication is stopped, the power supply voltage applied to the contact terminal 11 is at the ground GND level or in a floating state where it is not applied. As a result, the power supply voltage of the fourth power supply voltage 103 input to the diode 101 is at or near the ground GND level. On the other hand, since non-contact communication is performed, the power supply voltage that allows the internal circuit 19 to operate is supplied to the fifth power supply voltage 102 by the antenna 13 and the rectifier circuit 14.

この際、ダイオード101により、第5の電源電圧102に印加されている電源電圧は、第4の電源電圧103に流れ込むことはない。これにより、安定した電源電圧を内部回路19に供給することができる。   At this time, the power supply voltage applied to the fifth power supply voltage 102 by the diode 101 does not flow into the fourth power supply voltage 103. Thereby, a stable power supply voltage can be supplied to the internal circuit 19.

(実施の形態3)
図11は、本発明の第3の実施形態にかかわる電源制御回路の構成図である。図11のクロック入力端子111は、図示されていない外部ホスト、もしくは内部で発生したクロック波形信号を入力される端子を示す。このクロック入力端子111に入力されたクロック波形信号は、クロック112を介してチャージポンプ114に入力される。接触端子11は従来と同様、図示されていない外部ホストから電源電圧を印加される端子であり、第6の電源電圧113に印加された電源電圧を伝播する。第6の電源電圧113はチャージポンプ114に入力される。クロック112および第6の電源電圧113を入力されたチャージポンプ114は、その出力を第7の電源電圧115として内部回路19に接続する。アンテナ13および整流回路14の構成については、従来例と同様であり、その出力を第7の電源電圧115に接続する。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is a configuration diagram of a power supply control circuit according to the third embodiment of the present invention. A clock input terminal 111 in FIG. 11 is an external host (not shown) or a terminal to which an internally generated clock waveform signal is input. The clock waveform signal input to the clock input terminal 111 is input to the charge pump 114 via the clock 112. The contact terminal 11 is a terminal to which a power supply voltage is applied from an external host (not shown) as in the conventional case, and propagates the power supply voltage applied to the sixth power supply voltage 113. The sixth power supply voltage 113 is input to the charge pump 114. The charge pump 114 to which the clock 112 and the sixth power supply voltage 113 are input connects the output to the internal circuit 19 as the seventh power supply voltage 115. About the structure of the antenna 13 and the rectifier circuit 14, it is the same as that of a prior art example, The output is connected to the 7th power supply voltage 115. FIG.

以上の構成を成す電源制御回路の動作を以下に説明する。接触通信が開始されると、図11における接触端子11に対して図示していない外部ホストより電源電圧が印加される。この印加された電源電圧は第6の電源電圧113として、チャージポンプ114に印加される。一方クロック入力端子111より入力されるクロック波形信号はクロック112としてチャージポンプ114に入力される。   The operation of the power supply control circuit having the above configuration will be described below. When the contact communication is started, a power supply voltage is applied from an external host (not shown) to the contact terminal 11 in FIG. The applied power supply voltage is applied to the charge pump 114 as the sixth power supply voltage 113. On the other hand, the clock waveform signal input from the clock input terminal 111 is input to the charge pump 114 as the clock 112.

図12はチャージポンプ114の回路例を示しており、クロック112より供給されるクロック波形信号により、第6の電源電圧113より上昇した電圧が第7の電源電圧115に印加される。印加された第7の電源電圧115は図11の内部回路19に電源電圧を供給する。   FIG. 12 shows a circuit example of the charge pump 114, and a voltage higher than the sixth power supply voltage 113 is applied to the seventh power supply voltage 115 by the clock waveform signal supplied from the clock 112. The applied seventh power supply voltage 115 supplies the power supply voltage to the internal circuit 19 of FIG.

一方、非接触通信が開始された場合は、図示していない非接触通信に対応したホストより発信された電磁波により、図11におけるアンテナ13にて誘導起電力が発生し、整流回路14を介して、第7の電源電圧115に電圧が供給される。アンテナ13および整流回路14の動作については従来の技術に記載されている通りであるため、ここでは記述しない。供給された第7の電源電圧115は内部回路19に電源電圧を供給する。   On the other hand, when non-contact communication is started, an induced electromotive force is generated in the antenna 13 in FIG. 11 due to an electromagnetic wave transmitted from a host corresponding to non-contact communication (not shown), A voltage is supplied to the seventh power supply voltage 115. Since the operations of the antenna 13 and the rectifier circuit 14 are as described in the prior art, they are not described here. The supplied seventh power supply voltage 115 supplies a power supply voltage to the internal circuit 19.

この非接触通信が実施されている際に、接触通信が停止している場合、接触端子11は接地GNDレベルかそれに近い電位となり、従来の技術では接触端子11と同電位である第6の電源電圧113と第7の電源電圧115で電圧レベルの衝突を起こし、内部回路19に対し安定した電源電圧を供給できなかった。   When the contact communication is stopped when the non-contact communication is being performed, the contact terminal 11 is at the ground GND level or a potential close thereto, and in the related art, a sixth power source having the same potential as the contact terminal 11 is used. A voltage level collision occurred between the voltage 113 and the seventh power supply voltage 115, and a stable power supply voltage could not be supplied to the internal circuit 19.

これに対し、本第3の実施例においては、チャージポンプ114を第6の電源電圧113と第7の電源電圧115の間に挿入しており、図12の第7の電源電圧が接続されているNMOSトランジスタにより電圧レベルの衝突を避けられ、内部回路19に対して安定した電源電圧を供給することができる。   On the other hand, in the third embodiment, the charge pump 114 is inserted between the sixth power supply voltage 113 and the seventh power supply voltage 115, and the seventh power supply voltage in FIG. A voltage level collision can be avoided by the NMOS transistor, and a stable power supply voltage can be supplied to the internal circuit 19.

好ましくは、図13に示すように、第6の電源電圧113に接地GNDレベルに接続した抵抗131を付与する。この抵抗は内部回路19が正常に動作する程度の電流を流す抵抗とする。これにより、接触通信が実施されていない状態で、接触端子11がフローティング状態であったとしても、第6の電源電圧113を接地GNDレベルに確実に設定することができ、チャージポンプ114の誤動作を防ぐことができる。   Preferably, as shown in FIG. 13, a resistor 131 connected to the ground GND level is applied to the sixth power supply voltage 113. This resistor is a resistor that allows a current to flow so that the internal circuit 19 operates normally. Accordingly, even when the contact communication is not performed and the contact terminal 11 is in the floating state, the sixth power supply voltage 113 can be reliably set to the ground GND level, and the malfunction of the charge pump 114 can be prevented. Can be prevented.

本発明における電源制御回路は複数の通信インターフェースを持つICカード等に対して有効である。   The power supply control circuit in the present invention is effective for an IC card having a plurality of communication interfaces.

本発明の実施の形態1を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing Embodiment 1 of this invention 従来の電源制御回路を示す図Diagram showing a conventional power supply control circuit 図1における整流回路14の内部回路図Internal circuit diagram of the rectifier circuit 14 in FIG. 図1における状態制御回路18の内部回路図Internal circuit diagram of the state control circuit 18 in FIG. 図1における電源分離回路1Aの内部回路図Internal circuit diagram of the power supply separation circuit 1A in FIG. 本発明の実施の形態1を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の別例を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing another example of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の別例を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing another example of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1の別例を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing another example of Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing Embodiment 3 of this invention 図11におけるチャージポンプ114の内部回路図11 is an internal circuit diagram of the charge pump 114 in FIG. 本発明の実施の形態3の別例を表す電源制御回路を示す図The figure which shows the power supply control circuit showing another example of Embodiment 3 of this invention

符号の説明Explanation of symbols

11 接触端子
12 電圧検出回路
13 アンテナ
14 整流回路
15 整流動作検出回路
18 状態制御回路
19 内部回路
20 電源分離回路
61 抵抗
71 レギュレータ
81 抵抗
91 抵抗
101 ダイオード
114 チャージポンプ


DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Contact terminal 12 Voltage detection circuit 13 Antenna 14 Rectification circuit 15 Rectification operation detection circuit 18 State control circuit 19 Internal circuit 20 Power supply separation circuit 61 Resistance 71 Regulator 81 Resistance 91 Resistance 101 Diode 114 Charge pump


Claims (8)

外部から電圧を印加される接触端子と、
前記接触端子と同電位の第1の電源電圧を検出する電圧検出回路と、
電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、
前記誘導起電力を整流する整流回路と、
前記整流回路の動作状態を検出する整流動作検出回路と、
前記第1の電源電圧と前記整流回路から発生する第2の電源電圧を分離する電源分離回路と、
前記電圧検出回路の出力と前記整流動作検出回路の出力から前記電源分離回路の状態を制御する状態制御回路と、
を備えたことを特徴とする電源制御回路。
A contact terminal to which a voltage is applied from the outside;
A voltage detection circuit for detecting a first power supply voltage having the same potential as the contact terminal;
An antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves;
A rectifier circuit for rectifying the induced electromotive force;
A rectification operation detection circuit for detecting an operation state of the rectification circuit;
A power supply separation circuit that separates the first power supply voltage and the second power supply voltage generated from the rectifier circuit;
A state control circuit for controlling the state of the power supply separation circuit from the output of the voltage detection circuit and the output of the rectification operation detection circuit;
A power supply control circuit comprising:
請求項1において、前記第1の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路。 The power supply control circuit according to claim 1, further comprising a resistor that connects the first power supply voltage and a ground GND level. 外部から電圧を印加される接触端子と、
前記接触端子と同電位の第1の電源電圧を検出する電圧検出回路と、
前記第1の電源電圧を変化させ第3の電源電圧を出力する電源電圧調整回路と、
電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、
前記誘導起電力を整流する整流回路と、
前記整流回路の動作状態を検出する整流動作検出回路と、
前記第3の電源電圧と前記整流回路から発生する第2の電源電圧を分離する電源分離回路と、
前記電圧検出回路の出力と前記整流動作検出回路の出力から前記電源分離回路の状態を制御する状態制御回路と、
を備えたことを特徴とする電源制御回路。
A contact terminal to which a voltage is applied from the outside;
A voltage detection circuit for detecting a first power supply voltage having the same potential as the contact terminal;
A power supply voltage adjusting circuit for changing the first power supply voltage and outputting a third power supply voltage;
An antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves;
A rectifier circuit for rectifying the induced electromotive force;
A rectification operation detection circuit for detecting an operation state of the rectification circuit;
A power supply separation circuit for separating the third power supply voltage and a second power supply voltage generated from the rectifier circuit;
A state control circuit for controlling the state of the power supply separation circuit from the output of the voltage detection circuit and the output of the rectification operation detection circuit;
A power supply control circuit comprising:
請求項3において、前記第1の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路。 4. The power supply control circuit according to claim 3, further comprising a resistor that connects the first power supply voltage and a ground GND level. 請求項3において、前記第3の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路。 4. The power supply control circuit according to claim 3, further comprising a resistor for connecting the third power supply voltage and a ground GND level. 外部から電圧を印加される接触端子と、
電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、
前記誘導起電力を整流し第5の電源電圧を出力する整流回路と、
前記接触端子と同電位である第4の電源電圧と第5の電源電圧を接続するダイオードと、
を備えたことを特徴とする電源制御回路。
A contact terminal to which a voltage is applied from the outside;
An antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves;
A rectifier circuit that rectifies the induced electromotive force and outputs a fifth power supply voltage;
A diode connecting the fourth power supply voltage and the fifth power supply voltage, which have the same potential as the contact terminal;
A power supply control circuit comprising:
外部から電圧を印加される接触端子と、
前記接触端子と同電位である第6の電源電圧を変化させ第7の電源電圧を出力する電源電圧調整回路と、
電磁波により誘導起電力を発生するアンテナと、
前記誘導起電力を整流し前記第7の電源電圧を出力する整流回路と、
を備えたことを特徴とする電源制御回路。
A contact terminal to which a voltage is applied from the outside;
A power supply voltage adjusting circuit for changing a sixth power supply voltage having the same potential as the contact terminal and outputting a seventh power supply voltage;
An antenna that generates an induced electromotive force by electromagnetic waves;
A rectifier circuit that rectifies the induced electromotive force and outputs the seventh power supply voltage;
A power supply control circuit comprising:
請求項7において、前記第6の電源電圧と接地GNDレベルを接続する抵抗、を備えたことを特徴とする電源制御回路。 8. The power supply control circuit according to claim 7, further comprising a resistor that connects the sixth power supply voltage and a ground GND level.
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