JP2008035186A - Clock signal generation circuit - Google Patents
Clock signal generation circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008035186A JP2008035186A JP2006206045A JP2006206045A JP2008035186A JP 2008035186 A JP2008035186 A JP 2008035186A JP 2006206045 A JP2006206045 A JP 2006206045A JP 2006206045 A JP2006206045 A JP 2006206045A JP 2008035186 A JP2008035186 A JP 2008035186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- clock signal
- rectifying
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、外部から受信した電波等の信号からクロック信号を生成するためのクロック信号生成回路に関する。 The present invention relates to a clock signal generation circuit for generating a clock signal from a signal such as a radio wave received from the outside.
外部から受信した信号に基づいて回路を駆動する技術の1つとして、RFID(Radio Frequency Identification:無線周波数識別)が知られている。RFIDは、外部から供給される無線周波数(RF)の磁界又は電磁界を受けて動作し、外部との間で無線通信を行う。RFIDを利用したものとして、識別コードや各種の情報を格納するICタグ(パッシブタグ)が知られており、様々な産業で用いられている。パッシブタグにおいては、内部に電源が内蔵されておらず、外部から供給される磁界又は電磁界によってパッシブタグ内に電力が発生し、その電力によって情報の処理等が行われる。 RFID (Radio Frequency Identification) is known as one of techniques for driving a circuit based on a signal received from the outside. The RFID operates by receiving a radio frequency (RF) magnetic field or electromagnetic field supplied from the outside, and performs wireless communication with the outside. An IC tag (passive tag) that stores an identification code and various types of information is known as an RFID tag, and is used in various industries. The passive tag does not have a built-in power supply, and power is generated in the passive tag by a magnetic field or electromagnetic field supplied from the outside, and information processing or the like is performed by the power.
関連する技術として、下記の特許文献1には、1コイルにより信号を送受信する電磁結合式の送受信回路(IDタグ)において、その受信波から安定したクロック信号や電力を生成することが開示されている。このIDタグは、情報読取器との間で信号の授受を行う共振回路と、共振回路の出力端子を接地することにより共振回路の出力を変調する変調用トランジスタと、メモリから読み出した応答データに応じて変調時には2周期毎に半周期の間だけ変調用トランジスタをオンする変調制御信号を生成する変調回路とを備えている。このIDタグによれば、共振回路の出力の周波数を変化させることなく変調を行うことにより、安定したクロック信号を生成することができ、また、出力の一部分を間引くように変調しているので、リップルが小さく安定した電力を取り出すことができる。しかしながら、特許文献1には、ラジオ放送のような微弱な電波を利用してクロック信号を生成することに関しては開示されていない。
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、ラジオ放送のような微弱な電波を利用しても効率良くクロック信号を生成することが可能なクロック信号生成回路を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide a clock signal generation circuit capable of efficiently generating a clock signal even if weak radio waves such as radio broadcasting are used.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点に係るクロック信号生成回路は、外部から供給される電波を受信して電気信号に変換するアンテナと、可変容量コンデンサ及びコイルを含み、アンテナから出力される電気信号に対して同調動作を行うことにより所望の周波数を有する交流信号を抽出する共振回路と、シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有するダイオードとコンデンサとを含み、共振回路によって抽出される交流信号を整流及び平滑して電源電圧を生成する整流平滑回路と、シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成され、整流平滑回路によって生成される電源電圧が供給されたときに、共振回路によって抽出される交流信号をクロック信号に変換するロジック回路とを具備する。 In order to solve the above problems, a clock signal generation circuit according to a first aspect of the present invention includes an antenna that receives a radio wave supplied from the outside and converts it into an electrical signal, a variable capacitor, and a coil. A resonant circuit that extracts an AC signal having a desired frequency by performing a tuning operation on the output electrical signal, and a diode and a capacitor that have a forward voltage lower than that of a silicon diode, are extracted by the resonant circuit. A rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes an alternating current signal to generate a power supply voltage and a plurality of transistors formed on the silicon substrate, and when a power supply voltage generated by the rectifying / smoothing circuit is supplied, the resonance circuit And a logic circuit for converting the alternating current signal extracted by the method into a clock signal.
また、本発明の第2の観点に係るクロック信号生成回路は、外部から供給される電波を受信して電気信号に変換する複数のアンテナと、複数組の可変容量コンデンサ及びコイルを含み、複数のアンテナから出力される電気信号に対して同調動作を行うことにより所望の周波数を有する複数の交流信号をそれぞれ抽出する複数の共振回路と、シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有する複数のダイオードと少なくとも1つのコンデンサとを含み、複数の共振回路によってそれぞれ抽出される複数の交流信号を整流及び平滑して電源電圧を生成する整流平滑回路と、シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成され、整流平滑回路によって生成される電源電圧が供給されたときに、複数の共振回路の内のいずれかによって抽出される交流信号をクロック信号に変換するロジック回路とを具備する。 The clock signal generation circuit according to the second aspect of the present invention includes a plurality of antennas that receive radio waves supplied from the outside and convert them into electrical signals, a plurality of sets of variable capacitors and coils, A plurality of resonance circuits that respectively extract a plurality of AC signals having a desired frequency by performing a tuning operation on an electric signal output from an antenna, a plurality of diodes having a forward voltage lower than that of a silicon diode, and at least A rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes a plurality of AC signals respectively extracted by a plurality of resonance circuits and generates a power supply voltage, and a plurality of transistors formed on a silicon substrate, When the power supply voltage generated by the smoothing circuit is supplied, it is extracted by one of the resonance circuits. An AC signal; and a logic circuit for converting the clock signal.
さらに、本発明の第3の観点に係るクロック信号生成回路は、1次側巻線及び2次側巻線を有し、1次側巻線が接続された他の機器の回路と交流的に結合した2次側巻線から交流信号を出力するトランスと、シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有するダイオードとコンデンサとを含み、トランスの2次側巻線から出力される交流信号を整流及び平滑して電源電圧を生成する整流平滑回路と、シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成され、整流平滑回路によって生成される電源電圧が供給されたときに、トランスの2次側巻線から出力される交流信号をクロック信号に変換するロジック回路とを具備する。 Furthermore, the clock signal generation circuit according to the third aspect of the present invention has a primary side winding and a secondary side winding, and is AC-connected to a circuit of another device to which the primary side winding is connected. A transformer that outputs an AC signal from the combined secondary winding, a diode having a forward voltage lower than that of a silicon diode, and a capacitor, and rectifies and smoothes the AC signal output from the secondary winding of the transformer. Output from the secondary winding of the transformer when the power supply voltage generated by the rectifying and smoothing circuit is supplied. And a logic circuit for converting the AC signal to be converted into a clock signal.
本発明の第3の観点に係るクロック信号生成回路において、整流平滑回路が、シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有する少なくとも1つのダイオードをさらに含み、トランスの2次側巻線から出力される交流信号を全波整流するようにしても良い。 In the clock signal generation circuit according to the third aspect of the present invention, the rectifying and smoothing circuit further includes at least one diode having a forward voltage lower than that of the silicon diode, and is output from the secondary winding of the transformer. The signal may be full-wave rectified.
また、以上において、ロジック回路が、交流信号を反転増幅するインバータ、又は、交流信号に同期して出力信号のレベルを反転するDフリップフロップを含むようにしても良いし、クロック信号を分周することにより、交流信号よりも低い周波数を有する第2のクロック信号を生成する分周回路、及び、分周回路によって生成される第2のクロック信号に基づいて計時動作を行う計時回路を含むようにしても良い。 In the above, the logic circuit may include an inverter that inverts and amplifies the AC signal, or a D flip-flop that inverts the level of the output signal in synchronization with the AC signal, or by dividing the clock signal. A frequency dividing circuit that generates a second clock signal having a frequency lower than that of the AC signal, and a time measuring circuit that performs a time measuring operation based on the second clock signal generated by the frequency dividing circuit may be included.
本発明によれば、シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成されるロジック回路と、シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有するダイオードを含む整流平滑回路とを用いることにより、ラジオ放送のような微弱な電波を利用しても効率良くクロック信号を生成することが可能なクロック信号生成回路を提供することができる。 According to the present invention, by using a logic circuit including a plurality of transistors formed on a silicon substrate and a rectifying / smoothing circuit including a diode having a forward voltage lower than that of a silicon diode, a radio broadcast It is possible to provide a clock signal generation circuit capable of efficiently generating a clock signal even if a weak radio wave is used.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るクロック信号生成回路を示す回路図である。図1に示すように、このクロック信号生成回路は、アンテナ10と、コンデンサC10と、共振回路20と、整流平滑回路30と、ロジック回路40とを含んでいる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a clock signal generation circuit according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the clock signal generation circuit includes an
本実施形態においては、ロジック回路40が、シリコン基板を用いた半導体集積回路(IC)内に形成されている。このICは、一般的な家庭用機器のコントローラに搭載されるものであり、該コントローラは、時刻を計測するための計時部と、設定情報を入力するための入力部と、設定情報を記憶するための記憶部と、家庭用機器の制御を行う制御部と、時刻や設定情報等を表示するための液晶表示パネルとを有しており、該ICには、計時部、記憶部、制御部、又は、液晶ドライバ等を内蔵することができる。記憶部と制御部とは、マイコンで構成しても良い。
In the present embodiment, the
アンテナ10としては、例えば、ループアンテナやバーアンテナを用いても良いし、AC100V電源ラインを利用しても良い。アンテナ10は、外部から供給されるAMラジオ放送等の電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換する。アンテナ10と共振回路20との間には、所定の周波数以上の周波数成分を通過させるコンデンサC10が接続されている。
As the
共振回路20は、可変容量コンデンサC11と、コイルL11とを含み、特定の周波数において共振する。可変容量コンデンサC11の容量値を変更することにより、共振周波数を調整することができる。このようにして、アンテナ10から出力される電気信号に対して同調を行うことにより、アンテナ10から出力される様々な周波数成分の内から、共振回路20の共振周波数によって特定される所望の周波数成分が抽出され、同調信号としてノードAに印加される。
The
整流平滑回路30は、ダイオードD10と、電界コンデンサC12とを含んでいる。ダイオードD10のアノードは、ノードAに接続され、ダイオードD10のカソードは、コンデンサC12の一端に接続されている。また、コンデンサC12の他端は、電源電位VSS(本実施形態においては、接地電位とする)に接続されている。ダイオードD10は、共振回路20によってノードAに印加される同調信号を整流し、電界コンデンサC12は、ダイオードD10から出力される脈流信号を平滑する。電界コンデンサC12によって平滑された電位は、ロジック回路40の電源電位VDDとして用いられ、ロジック回路40には電源電圧(VDD−VSS)が供給される。
The rectifying /
本実施形態においては、ダイオードD10として、シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有するゲルマニウムダイオードが用いられる。一般に、シリコンダイオードとゲルマニウムダイオードの順方向特性は、図2に示すように異なっており、シリコンダイオードのしきい電圧が約0.7Vであるのに対し、ゲルマニウムダイオードのしきい電圧は約0.1Vであり、シリコンダイオードのしきい電圧よりもかなり低い。従って、同じ振幅の同調信号を整流する場合に、シリコンダイオードよりもゲルマニウムダイオードの方が、高い電源電圧を生成することができる。あるいは、ダイオードD10として、シリコンダイオードよりも低いしきい電圧(約0.2V)を有するショットキーバリアダイオードを用いても良い。 In the present embodiment, a germanium diode having a forward voltage lower than that of a silicon diode is used as the diode D10. In general, the forward characteristics of a silicon diode and a germanium diode are different as shown in FIG. 2, and the threshold voltage of the silicon diode is about 0.7 V, while the threshold voltage of the silicon diode is about 0.7V. 1V, which is much lower than the threshold voltage of the silicon diode. Therefore, when a tuning signal having the same amplitude is rectified, a germanium diode can generate a higher power supply voltage than a silicon diode. Alternatively, a Schottky barrier diode having a threshold voltage (about 0.2 V) lower than that of the silicon diode may be used as the diode D10.
ロジック回路40は、ダイオードD11及びD12と、インバータを構成するPチャネルMOSトランジスタQP11及びNチャネルMOSトランジスタQN11とを含んでいる。トランジスタQP11のソースには、整流平滑回路30によって平滑化された電源電位VDDが供給され、トランジスタQN11のソースには、電源電位VSSが供給される。
ノードAに印加される同調信号は、インバータを構成するトランジスタQP11及びQN11のゲートに入力される。トランジスタQP11及びQN11は、ゲートに入力される同調信号を反転増幅することにより、同調信号を方形波のクロック信号に変換してドレインから出力する。出力されるクロック信号は、ICに内蔵されている後段のロジック回路、計時部、記憶部、制御部、又は、液晶ドライバ等において用いられる。 The tuning signal applied to the node A is input to the gates of the transistors QP11 and QN11 constituting the inverter. The transistors QP11 and QN11 invert and amplify the tuning signal input to the gate, thereby converting the tuning signal into a square wave clock signal and outputting it from the drain. The output clock signal is used in a subsequent logic circuit, timing unit, storage unit, control unit, or liquid crystal driver incorporated in the IC.
ダイオードD11及びD12は、IC内に形成される保護用のダイオードである。ダイオードD11のアノードは、電源電位VSSに接続され、ダイオードD11のカソードは、トランジスタQP11及びQN11のゲートに接続されている。また、ダイオードD12のアノードは、トランジスタQP11及びQN11のゲートに接続され、ダイオードD12のカソードは、電源電位VDDに接続されている。 The diodes D11 and D12 are protective diodes formed in the IC. The anode of the diode D11 is connected to the power supply potential V SS, the cathode of the diode D11 is connected to the gate of the transistor QP11 and QN11. The anode of the diode D12 is connected to the gates of the transistors QP11 and QN11, and the cathode of the diode D12 is connected to the power supply potential V DD .
静電気等によりトランジスタのゲートに高電圧が印加されると、ゲート絶縁膜の耐圧が低いので、トランジスタが破壊されてしまうおそれがある。そのような場合に、保護用のダイオードD11又はD12がオンとなることにより、該ダイオードがバイパス経路を形成して、高電圧保護回路としての役割を果たす。例えば、図1において、ICの入力端子(ノードA)に正の高電圧が印加された場合には、ダイオードD12がバイパス経路を形成して、トランジスタQP11及びQN11のゲート絶縁膜が高電圧から保護される。 When a high voltage is applied to the gate of the transistor due to static electricity or the like, the withstand voltage of the gate insulating film is low, so that the transistor may be destroyed. In such a case, when the protective diode D11 or D12 is turned on, the diode forms a bypass path and serves as a high voltage protection circuit. For example, in FIG. 1, when a positive high voltage is applied to the input terminal (node A) of the IC, the diode D12 forms a bypass path, and the gate insulating films of the transistors QP11 and QN11 are protected from the high voltage. Is done.
一方、ICの外部にある整流平滑回路30においては、ゲルマニウムダイオードD10が設けられている。ゲルマニウムダイオードのしきい電圧はシリコンダイオードのしきい電圧よりも低いので、ノードAに印加される同調信号は、保護用のダイオードD11又はD12を通過しないで、ゲルマニウムダイオードD10を通過する。
On the other hand, the rectifying / smoothing
図2に示すように、シリコンダイオードとゲルマニウムダイオードの順方向特性は異なっており、順方向電圧0.7V近傍を境に、ゲルマニウムダイオードの抵抗値とシリコンダイオードの抵抗値とが逆転する。順方向電圧が0V〜0.7V近傍においては、シリコンダイオードには、ほとんど電流が流れないので、シリコンダイオードの抵抗値は大きく、また、ゲルマニウムダイオードの抵抗値は小さい。既に説明したクロック信号生成回路の動作は、そのようなシリコンダイオードとゲルマニウムダイオードとの特性の違いを利用したものである。 As shown in FIG. 2, the forward characteristics of the silicon diode and the germanium diode are different, and the resistance value of the germanium diode and the resistance value of the silicon diode are reversed around the forward voltage of about 0.7V. When the forward voltage is in the vicinity of 0 V to 0.7 V, almost no current flows through the silicon diode, so the resistance value of the silicon diode is large and the resistance value of the germanium diode is small. The operation of the clock signal generation circuit already described utilizes the difference in characteristics between such a silicon diode and a germanium diode.
一方、順方向電圧が0.7V近傍を越えると、シリコンダイオードに急峻に電流が流れ始めるので、シリコンダイオードの抵抗値は小さく、また、ゲルマニウムダイオードの抵抗値は大きくなる。例えば、静電気等によって入力端子に高電圧が印加された場合には、ゲルマニウムダイオードとシリコンダイオードの特性の違いによって、シリコンダイオードD12が導通し、ゲルマニウムダイオードD10は導通しない。一般に、ゲルマニウムダイオードは、高電圧によって破壊され易い。しかしながら、図1に示すように、ゲルマニウムダイオードとシリコンダイオードとを併用して構成することによって、高電圧によってゲルマニウムダイオードが破壊されるのを防止することができる。 On the other hand, when the forward voltage exceeds about 0.7 V, a current starts to flow steeply through the silicon diode, so that the resistance value of the silicon diode is small and the resistance value of the germanium diode is large. For example, when a high voltage is applied to the input terminal due to static electricity or the like, the silicon diode D12 is turned on and the germanium diode D10 is not turned on due to the difference in characteristics between the germanium diode and the silicon diode. In general, germanium diodes are easily destroyed by a high voltage. However, as shown in FIG. 1, it is possible to prevent the germanium diode from being destroyed by a high voltage by using the germanium diode and the silicon diode in combination.
このICが搭載されるコントローラに有線で接続される家庭用機器は、AC100V電源が供給されて動作するので、AC100V電源に基づいて得られた直流電源電圧がコントローラにも供給される。従って、通常は、AC100V電源に基づいて得られた直流電源電圧によってICを動作させることができる。その場合には、AC100V電源に基づいて得られた直流電源電圧を、逆流防止用のダイオードを介して、ロジック回路40に供給するようにしても良い。
A household device connected by wire to a controller on which this IC is mounted operates by being supplied with an AC 100V power supply, so that a DC power supply voltage obtained based on the AC 100V power supply is also supplied to the controller. Therefore, normally, the IC can be operated by a DC power supply voltage obtained based on an AC100V power supply. In that case, a DC power supply voltage obtained based on an AC 100V power supply may be supplied to the
災害等によってAC100V電源が供給されなくなった場合においても、ICに内蔵されているロジック回路40及び/又はその他の回路には、整流平滑回路30によって生成される電源電圧が供給される。これにより、AC100V電源が遮断されてもICの最小限の動作を維持することができるので、計時動作を継続したり、設定情報を保持したり、又は、時刻やその他の情報を表示したりすることが可能となる。
Even when the AC 100V power supply is not supplied due to a disaster or the like, the power supply voltage generated by the rectifying and smoothing
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態に係るクロック信号生成回路を示す回路図である。第2の実施形態に係るクロック信号生成回路のロジック回路40においては、図1に示すインバータの替わりに、DフリップフロップFF1が設けられている。その他の構成に関しては、第1の実施形態と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a clock signal generation circuit according to the second embodiment of the present invention. In the
図3に示すように、共振回路20によってノードAに印加される同調信号が、ロジック回路40におけるフリップフロップFF1のクロック信号入力端子CKに入力される。また、フリップフロップFF1の反転出力端子Qバーから出力される信号がデータ入力端子Dに入力され、非反転出力端子Qから出力される信号がクロック信号として用いられる。
As shown in FIG. 3, the tuning signal applied to the node A by the
フリップフロップFF1は、クロック信号入力端子CKに入力される同調信号に同期して、データ入力端子Dに入力されている信号を非反転出力端子Qから出力すると共に、データ入力端子Dに入力されている信号を反転して反転出力端子Qバーから出力する。反転出力端子Qバーから出力される信号は、再び、データ入力端子Dに入力されるので、同調信号の電位がローレベルからハイレベルに変化する度に、非反転出力端子Q及び反転出力端子Qバーから出力される信号のレベルが反転することになる。このようにして、クロック信号入力端子CKに入力される同調信号が、方形波のクロック信号に変換される。その際に、クロック信号の周波数は、同調信号の周波数の半分となる。 The flip-flop FF1 outputs the signal input to the data input terminal D from the non-inverted output terminal Q and the input to the data input terminal D in synchronization with the tuning signal input to the clock signal input terminal CK. The output signal is inverted and output from the inverted output terminal Q bar. Since the signal output from the inverting output terminal Q is input again to the data input terminal D, each time the potential of the tuning signal changes from low level to high level, the non-inverting output terminal Q and the inverting output terminal Q The level of the signal output from the bar is inverted. In this way, the tuning signal input to the clock signal input terminal CK is converted into a square wave clock signal. At that time, the frequency of the clock signal is half the frequency of the tuning signal.
なお、フリップフロップFF1から出力されるクロック信号の初期状態を決定するために、フリップフロップFF1のセット端子又はリセット端子(図示せず)に制御信号を供給するようにしても良い。 Note that a control signal may be supplied to a set terminal or a reset terminal (not shown) of the flip-flop FF1 in order to determine an initial state of the clock signal output from the flip-flop FF1.
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図4は、本発明の第3の実施形態に係るクロック信号生成回路を示す回路図である。第3の実施形態に係るクロック信号生成回路のロジック回路40においては、図1に示すインバータに加えて、分周回路50及び計時回路60が設けられている。その他の構成に関しては、第1の実施形態と同様である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a clock signal generation circuit according to the third embodiment of the present invention. In the
本実施形態においては、トランジスタQP11及びQN11によって構成されるインバータから出力されるクロック信号が、分周回路50に入力される。例えば、アンテナ10によってAMラジオ放送の電波を受信し、同調信号が1MHzの周波数を有する場合には、トランジスタQP11及びQN11のドレインから出力される1MHzの周波数を有するクロック信号が、分周回路50に入力される。
In the present embodiment, the clock signal output from the inverter constituted by the transistors QP11 and QN11 is input to the
分周回路50は、例えば、図3に示すように接続されたフリップフロップを複数直列に接続することによって構成され、入力されたクロック信号を分周することにより、計時動作に適した周波数を有する第2のクロック信号を生成する。分周回路50によって生成される第2のクロック信号は、後段の計時回路60に供給される。計時回路60は、第2のクロック信号に同期してカウント値をインクリメントすることにより、現在時刻を求めることができる。求められた現在時刻は、ICに内蔵されている液晶ドライバによって、液晶表示パネルに表示される。
The
図4に示すように、アンテナ10によって受信した電波に基づいて生成したクロック信号を、分周回路50を介して計時回路60に供給することによって、計時回路60において、クロック信号を生成するために用いられる水晶等のデバイスを不要として、コストを低減することができる。
As shown in FIG. 4, the clock signal generated based on the radio wave received by the
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図5は、本発明の第4の実施形態に係るクロック信号生成回路を示す回路図である。第4の実施形態においては、複数のアンテナ〜複数の共振回路が用いられる。一例として、図5に示すように、このクロック信号生成回路は、2つのアンテナ10及び11と、2つのコンデンサC10及びC20と、2つの共振回路20及び21と、整流平滑回路70と、ロジック回路40とを含んでいる。アンテナ10、コンデンサC10、共振回路20、及び、ロジック回路40は、図1に示す第1の実施形態におけるのと同様である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a clock signal generation circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a plurality of antennas to a plurality of resonance circuits are used. As an example, as shown in FIG. 5, the clock signal generation circuit includes two
アンテナ11は、アンテナ10と同じタイプでも良いし、異なるタイプでも良い。共振回路21は、可変容量コンデンサC21と、コイルL21とを含み、特定の周波数において共振する。共振回路21の共振周波数は、共振回路20の共振周波数と同じ周波数となるように調整しても良いし、異なる周波数となるように調整しても良い。
The antenna 11 may be the same type as the
整流平滑回路70は、ゲルマニウムダイオードD10及びD20と、電界コンデンサC12とを含んでいる。ダイオードD20のアノードは、共振回路21に接続され、ダイオードD20のカソードは、ダイオードD10のカソードと共に、コンデンサC12の一端に接続されている。これらのダイオードD10及びD20による整流動作と、コンデンサC12による平滑動作とは、図1を参照しながら説明したのと同様である。
The rectifying / smoothing
本実施形態においては、ゲルマニウムダイオードD10から出力される脈流信号とゲルマニウムダイオードD20から出力される脈流信号とが加算された信号が、コンデンサC12によって平滑される。従って、図1に示すクロック信号生成回路よりも、迅速にコンデンサC12を充電してクロック信号を出力することができる。なお、ロジック回路40において、図3に示すのと同様にインバータの替わりにフリップフロップを用いたり、また、図4に示すのと同様にインバータの後段に分周回路50や計時回路60を接続する構成としても良い。
In the present embodiment, a signal obtained by adding the pulsating flow signal output from the germanium diode D10 and the pulsating flow signal output from the germanium diode D20 is smoothed by the capacitor C12. Therefore, the capacitor C12 can be charged more quickly and the clock signal can be output than the clock signal generation circuit shown in FIG. In the
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第5の実施形態に係るクロック信号生成回路を示す回路図である。図6に示すように、このクロック信号生成回路は、外部の交流信号源に接続される入力端子P1及びP2と、トランス80と、整流平滑回路90と、ロジック回路40とを含んでいる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a clock signal generation circuit according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, this clock signal generation circuit includes input terminals P1 and P2 connected to an external AC signal source, a
トランス80は、コアに回巻された1次側巻線81と2次側巻線82とを有している。整流平滑回路90は、ダイオードD31〜D34と、コンデンサC12とを含んでいる。ダイオードD31〜D34は、ダイオードブリッジを構成しており、トランスの2次側巻線82に発生する交流信号を全波整流する。
The
本実施形態においては、第1〜4の実施形態においてアンテナとコンデンサと共振回路とによって構成されていた部分が、トランス80によって構成されている。ICが搭載されているコントローラには、外部の交流信号源が接続されており、この交流信号源から供給される交流信号が、クロック信号生成回路の入力端子P1及びP2に入力される。
In the present embodiment, the portion constituted by the antenna, the capacitor, and the resonance circuit in the first to fourth embodiments is constituted by the
図6において、交流信号源と整流平滑回路90及びロジック回路40との間のトランス80を介する接続は、一般に非接触電力伝送と言われる接続形態であって、交流信号源とロジック回路40及び整流平滑回路30とは、電磁的に結合しているが、物理的には絶縁された状態となっている。
In FIG. 6, the connection between the AC signal source and the rectifying / smoothing
交流信号源から供給される交流信号がトランスの1次側巻線81に印加されると、電磁結合によって、トランスの2次側巻線82に交流電圧が誘起される。その誘起された交流電圧は、ダイオードD31〜D34及びコンデンサC12によって整流及び平滑され、電源電圧としてロジック回路40に供給される。
When an AC signal supplied from an AC signal source is applied to the primary winding 81 of the transformer, an AC voltage is induced in the secondary winding 82 of the transformer by electromagnetic coupling. The induced AC voltage is rectified and smoothed by the diodes D31 to D34 and the capacitor C12 and supplied to the
本実施形態において利用される交流信号源は、クロック信号を生成するために十分な周波数安定度を有しているものであれば、いかなる交流信号源であっても良い。例えば、コンピュータネットワーク通信に用いられるネットワークケーブル上で伝送されている搬送波等を利用することができる。その場合には、コンピュータとネットワークケーブルとのインターフェース部分において、ケーブルに印加されているノイズからコンピュータを絶縁し保護するために一般的に用いられているパルストランスを、図6に示すトランス80として用いても良い。
The AC signal source used in the present embodiment may be any AC signal source as long as it has sufficient frequency stability to generate a clock signal. For example, a carrier wave transmitted over a network cable used for computer network communication can be used. In that case, a pulse transformer generally used to insulate and protect the computer from noise applied to the cable at the interface between the computer and the network cable is used as the
図6においては、全波整流を行うためにダイオードD31〜D34を含む整流平滑回路90が示されているが、図1に示す第1の実施形態と同様に、半波整流を行う1つのダイオードを含む整流平滑回路を用いるようにしても良い。
In FIG. 6, a rectifying / smoothing
10、11 アンテナ、 20、21 共振回路、 30、70、90 整流平滑回路、 40 ロジック回路、 50 分周回路、 60 計時回路、 80 トランス、 81 1次側巻線、 82 2次側巻線、 C10〜C21 コンデンサ、 L11、L21 コイル、 D10〜D34 ダイオード、 QN11 NチャネルMOSトランジスタ、 QP11 PチャネルMOSトランジスタ、 FF1 Dフリップフロップ 10, 11 Antenna, 20, 21 Resonant circuit, 30, 70, 90 Rectifier smoothing circuit, 40 Logic circuit, 50 Divider circuit, 60 Clock circuit, 80 Transformer, 81 Primary winding, 82 Secondary winding, C10 to C21 capacitor, L11, L21 coil, D10 to D34 diode, QN11 N channel MOS transistor, QP11 P channel MOS transistor, FF1 D flip-flop
Claims (6)
可変容量コンデンサ及びコイルを含み、前記アンテナから出力される電気信号に対して同調動作を行うことにより所望の周波数を有する交流信号を抽出する共振回路と、
シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有するダイオードとコンデンサとを含み、前記共振回路によって抽出される交流信号を整流及び平滑して電源電圧を生成する整流平滑回路と、
シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成され、前記整流平滑回路によって生成される電源電圧が供給されたときに、前記共振回路によって抽出される交流信号をクロック信号に変換するロジック回路と、
を具備するクロック信号生成回路。 An antenna that receives radio waves supplied from outside and converts them into electrical signals;
A resonance circuit that includes a variable capacitor and a coil, and extracts an AC signal having a desired frequency by performing a tuning operation on the electric signal output from the antenna;
A rectifying / smoothing circuit including a diode having a forward voltage lower than that of a silicon diode and a capacitor, and rectifying and smoothing an AC signal extracted by the resonance circuit to generate a power supply voltage;
A logic circuit that includes a plurality of transistors formed on a silicon substrate and converts an AC signal extracted by the resonance circuit into a clock signal when a power supply voltage generated by the rectifying and smoothing circuit is supplied;
A clock signal generation circuit comprising:
複数組の可変容量コンデンサ及びコイルを含み、前記複数のアンテナから出力される電気信号に対して同調動作を行うことにより所望の周波数を有する複数の交流信号をそれぞれ抽出する複数の共振回路と、
シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有する複数のダイオードと少なくとも1つのコンデンサとを含み、前記複数の共振回路によってそれぞれ抽出される複数の交流信号を整流及び平滑して電源電圧を生成する整流平滑回路と、
シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成され、前記整流平滑回路によって生成される電源電圧が供給されたときに、前記複数の共振回路の内のいずれかによって抽出される交流信号をクロック信号に変換するロジック回路と、
を具備するクロック信号生成回路。 A plurality of antennas that receive radio waves supplied from outside and convert them into electrical signals;
A plurality of resonant circuits including a plurality of sets of variable capacitors and coils, respectively, for extracting a plurality of AC signals having desired frequencies by performing a tuning operation on the electrical signals output from the plurality of antennas;
A rectifying / smoothing circuit including a plurality of diodes having a forward voltage lower than that of a silicon diode and at least one capacitor, and rectifying and smoothing a plurality of AC signals respectively extracted by the plurality of resonance circuits to generate a power supply voltage When,
An AC signal extracted by one of the plurality of resonance circuits is used as a clock signal when a power supply voltage generated by the rectifying and smoothing circuit is supplied, which is composed of a plurality of transistors formed on a silicon substrate. Logic circuit to convert,
A clock signal generation circuit comprising:
シリコンダイオードよりも低い順方向電圧を有するダイオードとコンデンサとを含み、前記トランスの2次側巻線から出力される交流信号を整流及び平滑して電源電圧を生成する整流平滑回路と、
シリコン基板に形成された複数のトランジスタによって構成され、前記整流平滑回路によって生成される電源電圧が供給されたときに、前記トランスの2次側巻線から出力される交流信号をクロック信号に変換するロジック回路と、
を具備するクロック信号生成回路。 A transformer having a primary side winding and a secondary side winding and outputting an AC signal from a secondary side winding that is AC-coupled to a circuit of another device to which the primary side winding is connected;
A rectifying and smoothing circuit that includes a diode having a forward voltage lower than that of a silicon diode and a capacitor, rectifies and smoothes an AC signal output from the secondary side winding of the transformer, and generates a power supply voltage;
An AC signal output from the secondary winding of the transformer is converted into a clock signal when a power supply voltage generated by the rectifying and smoothing circuit is supplied, which is constituted by a plurality of transistors formed on a silicon substrate. Logic circuit;
A clock signal generation circuit comprising:
The logic circuit divides the clock signal to generate a second clock signal having a frequency lower than that of the AC signal, and a second clock generated by the frequency divider circuit The clock signal generation circuit according to claim 1, further comprising a timing circuit that performs a timing operation based on the signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006206045A JP2008035186A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Clock signal generation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006206045A JP2008035186A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Clock signal generation circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008035186A true JP2008035186A (en) | 2008-02-14 |
Family
ID=39124150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006206045A Withdrawn JP2008035186A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Clock signal generation circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008035186A (en) |
-
2006
- 2006-07-28 JP JP2006206045A patent/JP2008035186A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10348130B2 (en) | Power harvesting for RFID/NFC-applications | |
EP1852804B1 (en) | Rectifier circuit radio communication device | |
US7479886B2 (en) | Antenna capacitance for energy storage | |
US7777630B2 (en) | Methods and systems of RFID tags using RFID circuits and antennas having unmatched frequency ranges | |
US8292185B2 (en) | Circuits for preventing overvoltage conditions on antenna terminals and method | |
JP5780894B2 (en) | Contactless power supply system | |
JP2008085818A (en) | Rectifier circuit, and wireless communication equipment using this | |
JP2006238398A (en) | Radio communications apparatus and mobile terminal apparatus | |
JP2001238372A (en) | Power transmission system, electromagnetic field generator, and electromagnetic field receiver | |
US10608471B2 (en) | Multimode wireless power receiver circuit | |
US8364077B2 (en) | Semiconductor device and position detecting method using the semiconductor device | |
Dagan et al. | A low-power low-cost 24 GHz RFID tag with a C-flash based embedded memory | |
US20070139198A1 (en) | RFID tag capable of limiting over-voltage and method for controlling over-voltage thereof | |
JP2010074950A (en) | Commutation controller, full-wave rectifier, electric power receiver, electronic apparatus, and contactless power transmission system | |
JPH11510597A (en) | Radio frequency interface device for transponder | |
JP2006115579A (en) | Semiconductor integrated circuit device, noncontact electronic equipment, and portable information terminal | |
JP5479185B2 (en) | Semiconductor device and non-contact data carrier | |
JP2008035186A (en) | Clock signal generation circuit | |
JP4498242B2 (en) | Electronics | |
EP1508871B1 (en) | Data communication device | |
JP2002152080A (en) | Tag and semiconductor integrated circuit used for the same | |
US8159844B2 (en) | Full-wave rectifying device | |
JP2010259206A (en) | Voltage doubler rectifier circuit and contactless ic card using the same | |
US20070096923A1 (en) | Voltage multiplier for radio frequency identification tags | |
Rabén et al. | A CMOS front-end for RFID transponders using multiple coil antennas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091006 |