JP2011040890A - Noncontact type information terminal - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncontact type information terminal generating a negative power voltage based on electromagnetic waves received via an antenna, and appropriately driving a mounted depression type FET. <P>SOLUTION: A radio tag device Tag has an internal circuit formed with depression type FETs, is thereby configured to extract a negative voltage along with a positive voltage from energy of a magnetic field generated by a reader/writer, and appropriately drives each depression type FET based on the extracted positive and negative voltages. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディプレッション型電解効果FETを用いた非接触式情報端末装置に関する。   The present invention relates to a non-contact type information terminal device using a depletion type field effect FET.

近年、工場における部品の自動搬送システム、小売店での物品管理、あるいは図書館での蔵書管理等に、部品や本など他の物品との識別を行うための情報を有し、かつ、非接触式のインタフェースを持つタグ、いわゆる、無線タグ装置(以下、「RFID(Radio Frequency IDentification)」タグ装置ともいう。)が一般的に普及され始めている。   In recent years, it has information for identifying parts and books and other non-contact type in automatic parts transportation system in factories, article management in retail stores, library collection management in libraries, etc. The so-called wireless tag device (hereinafter also referred to as “RFID (Radio Frequency IDentification)” tag device) has started to be widely used.

また、会社や研究所の入り口や駅の改札口などにおいては、個人情報を記録した非接触式のインタフェースを持つIDカード、いわゆる、IC(Integrated Circuit)カード(以下、「非接触型ICカード」という。)を用いて人の出入りを管理するシステムもその利便性から導入が進んでいる。   In addition, ID cards having a non-contact interface that records personal information, so-called IC (Integrated Circuit) cards (hereinafter referred to as “non-contact IC cards”) are used at the entrances of companies and laboratories and ticket gates of stations. The system that manages the entrance and exit of people using the system is also being introduced for convenience.

そして、これらの無線タグおよび非接触型ICカードは、無線通信を利用して読み書き装置(以下、「リーダ・ライタ」という。)と通信可能になっており、ネットワーク社会の進展に伴い、あらゆる分野にて今後ますます発展していくものと考えられている。   These wireless tags and non-contact type IC cards can communicate with a read / write device (hereinafter referred to as “reader / writer”) using wireless communication. It is thought that it will develop further in the future.

このような、非接触型ICカードや無線タグなどの磁界を用いてリーダ・ライタとのデータの送受信を非接触にて行う情報端末装置(以下、「非接触式情報端末装置」という。)は,装置自体に電源を有していない。   Such an information terminal device (hereinafter referred to as “non-contact information terminal device”) that performs non-contact data transmission / reception with a reader / writer using a magnetic field such as a non-contact type IC card or a wireless tag. The device itself does not have a power supply.

このため、リーダ・ライタが備える送受信アンテナの送信コイルに電流を流すことによって磁界を発生させ、当該磁界が非接触型ICカードやRFIDタグ装置が備える送受信アンテナとしての受信コイルを通過するときに、磁束に応じて発生される誘起電圧を電源として駆動するようになっている。   For this reason, when a magnetic field is generated by passing a current through a transmission coil of a transmission / reception antenna provided in the reader / writer, and the magnetic field passes through a reception coil as a transmission / reception antenna provided in a non-contact type IC card or RFID tag device, The induced voltage generated according to the magnetic flux is driven as a power source.

すなわち,非接触型ICカードやRFIDタグは、リーダ・ライタの送信コイルから送られる磁界のエネルギーを受信コイルで受けて、駆動に必要な電力を得るようになっている(例えば、特許文献1)。   That is, a non-contact type IC card or RFID tag receives the energy of a magnetic field transmitted from a transmission coil of a reader / writer by a reception coil and obtains electric power necessary for driving (for example, Patent Document 1). .

特許第3940014号公報Japanese Patent No. 3940144

このような非接触式情報端末装置は、利便性や拡張性の観点から、小型化、高度化および各種の処理の高速化が求められているとともに、その低価格化も要求されており、これらの要求は、この非接触式情報端末装置を構成する各種の電子回路にも求められている。   Such non-contact type information terminal devices are required to be downsized, sophisticated, and various types of processing speeded up from the viewpoint of convenience and expandability, and the price reduction is also required. This request is also required for various electronic circuits constituting the non-contact type information terminal device.

特に、非接触式情報端末装置に用いられる半導体電子回路としては、簡易に製造できるとともに優良な出力特性を有するものが望まれており、例えば、ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor:電界効果トランジスタ)や酸化膜TFTによって構成されたものが望まれている。   In particular, semiconductor electronic circuits used in non-contact information terminal devices are desired to be easily manufactured and have excellent output characteristics. For example, polysilicon TFTs (Thin Film Transistors) and What was comprised by the oxide film TFT is desired.

しかしながら、これらのTFTは、0Vから電源電圧VDDの最大電圧の間の電圧がそのゲートに印加されることによって駆動するために、ヒステリシスやバイヤスストレスの影響によって、外部電圧が印可されるゲートのしきい値電圧がマイナスになる場合がある。 However, since these TFTs are driven by applying a voltage between 0 V and the maximum voltage of the power supply voltage V DD to the gate, the TFTs of the gate to which an external voltage is applied due to the influence of hysteresis or bias stress. The threshold voltage may be negative.

そして、これらのTFTは、ゲートのしきい値電圧がマイナスになると、最小電圧である0Vが印加された場合であってもTFTが駆動することとなり、すなわち、常にTFTがオン状態となり、正常な出力特性を得ることができなくなる。   When the threshold voltage of the gate becomes negative, these TFTs are driven even when a minimum voltage of 0 V is applied. That is, the TFTs are always turned on, and are normal. The output characteristics cannot be obtained.

また、エンハンス型のFETにおけるゲート絶縁膜がスパッタなどによって低温にて生成されている場合に、このゲート絶縁膜の膜質の電圧特性が低下するとともに、印刷などによってさらに低温によって酸化膜TFTを生成する場合には、正電圧における良好な出力特性を得ることはさらに難しい。   In addition, when the gate insulating film in the enhanced FET is generated at a low temperature by sputtering or the like, the voltage characteristic of the film quality of the gate insulating film is lowered, and an oxide film TFT is generated at a lower temperature by printing or the like. In some cases, it is more difficult to obtain good output characteristics at positive voltage.

このようなTFTを的確に駆動させる方法としては、ゲートに印可する入力電圧をマイナス側にレベルシフトさせてTFTを的確に駆動させる必要があるが、このためには、マイナスの電源(負電源)をこれらのTFTを有する半導体電子回路に供給する必要がある。   As a method of accurately driving such a TFT, it is necessary to shift the level of the input voltage applied to the gate to the minus side to accurately drive the TFT. For this purpose, a negative power source (negative power source) is required. Must be supplied to a semiconductor electronic circuit having these TFTs.

すなわち、このようなTFTを用いた半導体電子回路を搭載した非接触式情報端末装置においては、正常に動作させるために、各半導体電子回路に供給するためのマイナスの電源(負電源)を取得する必要がある。   That is, in a non-contact type information terminal device equipped with a semiconductor electronic circuit using such a TFT, a negative power source (negative power source) to be supplied to each semiconductor electronic circuit is acquired in order to operate normally. There is a need.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ディプレッション型FETを用いた電子回路を用いることによって簡易に製造することができるとともに、アンテナを介して受信した電磁波に基づいて負電源電圧を発生させて当該搭載されたディプレション型FETを的確に駆動させることができる非接触式情報端末装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to easily manufacture an electronic circuit using a depletion type FET and to detect electromagnetic waves received via an antenna. An object of the present invention is to provide a non-contact information terminal device that can generate a negative power supply voltage on the basis thereof and accurately drive the mounted depletion type FET.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、磁界を用いて読み書き装置とのデータの送受信を非接触にて行う非接触式情報端末装置であって、前記読み書き装置によって発生された磁界に応じて誘起電圧を発生するアンテナ回路と、前記発生された誘起電圧に基づいて直流電源電圧を抽出する整流回路と、所定の情報が記憶される記憶手段であって、前記整流回路から出力された直流電源電圧に基づいて動作する記憶手段と、を備え、前記整流回路が、前記発生された誘起電圧に基づいて正電源として直流正電圧を抽出するための半波整流を行うディプレッション型の第1トランジスタと、前記発生された誘起電圧に基づいて負電源として直流負電圧を抽出するための半波整流を行うディプレッション型の第2トランジスタと、第1トランジスタとグランドの間に接続され、平滑化用に用いられる第1平滑コンデンサと、第2トランジスタとグランドの間に接続され、平滑化用に用いられる第2平滑コンデンサと、を備える構成を有している。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a non-contact information terminal device that performs non-contact transmission / reception of data with a read / write device using a magnetic field, and is generated by the read / write device. An antenna circuit that generates an induced voltage in response to a magnetic field, a rectifier circuit that extracts a DC power supply voltage based on the generated induced voltage, and storage means for storing predetermined information, which is output from the rectifier circuit A depletion-type rectifier that performs half-wave rectification for extracting a DC positive voltage as a positive power source based on the generated induced voltage, and storage means that operates based on the generated DC power source voltage. A first transistor, a depletion-type second transistor that performs half-wave rectification to extract a DC negative voltage as a negative power source based on the generated induced voltage, A first smoothing capacitor connected between the transistor and ground and used for smoothing; and a second smoothing capacitor connected between the second transistor and ground and used for smoothing. ing.

この構成により、請求項1に記載の発明は、直流正電圧とともに直流負電圧を共振回路に生じた誘起電圧から生成することができるので、当該直流負電圧によって装置全体を駆動することができる。   With this configuration, the invention according to claim 1 can generate the DC negative voltage together with the DC positive voltage from the induced voltage generated in the resonance circuit, so that the entire apparatus can be driven by the DC negative voltage.

したがって、請求項1に記載の発明は、各内部回路にディプレッション型トランジスタを用いることができるので、各内部回路が印刷などによって低温で生成された場合であっても高速駆動が可能でかつ良好な出力特性を得ることができるとともに、装置内の全てのトランジスタをディプレッション型トランジスタによって構成させれば装置自体を簡易に製造することができる。   Therefore, the invention according to claim 1 can use a depletion type transistor for each internal circuit. Therefore, even when each internal circuit is generated at a low temperature by printing or the like, high speed driving is possible and good. Output characteristics can be obtained, and if all the transistors in the device are constituted by depletion type transistors, the device itself can be easily manufactured.

また、請求項1に記載の発明は、トランジスタがディプレッション型であり、その駆動可能電圧が広くなるので、誘起電圧から読み書き装置から送信された信号を効率的に得ることができるとともに、直流正電圧および直流負電圧を効率的に生成することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the transistor is a depletion type and its drivable voltage becomes wide, a signal transmitted from the read / write device can be efficiently obtained from the induced voltage, and a direct current positive voltage can be obtained. And a negative DC voltage can be generated efficiently.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の非接触式情報端末装置において、前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタを含め当該非接触式情報端末装置に用いられる全てのトランジスタがn型のトランジスタにて構成されている。   According to a second aspect of the present invention, in the noncontact information terminal device according to the first aspect, all the transistors used in the noncontact information terminal device including the first transistor and the second transistor are provided. It is composed of an n-type transistor.

この構成により、請求項2に記載の発明は、製造時に単一のプロセスによってトランジスタを生成することができるので、さらに装置自体を簡易に製造することができる。   With this configuration, the invention according to claim 2 can generate a transistor by a single process at the time of manufacturing, and thus the device itself can be manufactured more easily.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の非接触式情報端末装置において、電圧増幅回路を有し、前記整流回路にて生成された直流正電圧を定電圧に変換する第1定電圧出力回路と、電圧増幅回路を有し、前記整流回路にて生成された直流負電圧を定電圧に変換する第2定電圧出力回路と、を備える構成を有している。   The invention according to claim 3 is the non-contact information terminal device according to claim 1 or 2, further comprising a voltage amplification circuit, which converts the DC positive voltage generated by the rectifier circuit into a constant voltage. And a second constant voltage output circuit that has a voltage amplifier circuit and converts a DC negative voltage generated by the rectifier circuit into a constant voltage.

この構成により、請求項3に記載の発明は、直流正電圧とともに直流負電圧においても安定した電圧を内部回路に提供することができるので、トランジスタなどの内部回路の各素子における耐圧を超過させることをなくそれらの破損を防止することができるとともに、安定化される直流正電圧および直流負電圧に合わせて各回路を生成することができる。   With this configuration, the invention according to claim 3 can provide the internal circuit with a stable voltage in the DC negative voltage as well as the DC positive voltage, so that the breakdown voltage in each element of the internal circuit such as a transistor is exceeded. The circuit can be generated in accordance with the DC positive voltage and the DC negative voltage to be stabilized.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか一項に記載の非接触式情報端末装置において、前記各電圧増幅回路が、複数の第3トランジスタおよび拡散抵抗器から構成され、前記整流回路から出力された直流正電圧および直流負電圧の電圧レベルの差を増幅して出力する差動増幅回路と、前記差動増幅回路から出力された電圧の電圧レベルを増幅して出力する出力増幅回路と、を備え、前記差動増幅回路および出力増幅回路に設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型であるとともに、前記出力増幅回路が、一以上の第4トランジスタから構成され、前記差動増幅回路から出力された電圧の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路ユニットと、一以上の第5トランジスタから構成され、前記レベルシフトされた電圧の電圧レベルを反転増幅する増幅回路ユニットと、を有し、前記差動増幅されて、かつ、レベルシフトされた電圧が前記増幅回路ユニットの少なくとも一の前記第5トランジスタのゲートに入力される構成を有している。   According to a fourth aspect of the present invention, in the non-contact information terminal device according to any one of the first to third aspects, each voltage amplifier circuit includes a plurality of third transistors and diffusion resistors. A differential amplifying circuit for amplifying and outputting a voltage level difference between a DC positive voltage and a DC negative voltage output from the rectifier circuit; and amplifying the voltage level of the voltage output from the differential amplifying circuit. An output amplifier circuit for outputting, and all of the transistors provided in the differential amplifier circuit and the output amplifier circuit are depletion type, and the output amplifier circuit is composed of one or more fourth transistors, The level shift circuit unit that shifts the voltage level of the voltage output from the differential amplifier circuit, and one or more fifth transistors, are level-shifted. An amplification circuit unit that inverts and amplifies the voltage level of the voltage, and the differentially amplified and level-shifted voltage is input to the gate of at least one fifth transistor of the amplification circuit unit. It has a configuration.

この構成により、請求項4に記載の発明は、出力増幅回路における増幅回路ユニットのトランジスタのゲートにレベルシフトされた電圧を印加することができるので、増幅回路ユニットにおけるトランジスタをディプレッション型で構成することが可能となり、第1定電圧出力回路および第2定電圧出力回路をディプレッション型トランジスタにて構成することができる。   With this configuration, the invention according to claim 4 can apply a level-shifted voltage to the gate of the transistor of the amplifier circuit unit in the output amplifier circuit, so that the transistor in the amplifier circuit unit is configured as a depletion type. Thus, the first constant voltage output circuit and the second constant voltage output circuit can be configured by depletion type transistors.

したがって、請求項4に記載の発明は、第1定電圧出力回路および第2定電圧出力回路にディプレッション型トランジスタを用いることができるので、装置内の全てのトランジスタをディプレッション型トランジスタによって構成させることが可能となる。   Therefore, in the invention described in claim 4, since the depletion type transistors can be used for the first constant voltage output circuit and the second constant voltage output circuit, all the transistors in the device can be constituted by the depletion type transistors. It becomes possible.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一項に記載の非接触式情報端末装置において、前記整流回路から出力された電圧を用いて前記記憶手段の制御する制御手段を更に備え、前記制御手段が、一以上の第6トランジスタから構成され、前記整流回路から出力された電圧レベルをシフトするレベルシフト回路ユニットと、一以上の第7トランジスタから構成され、レベルシフトされた電圧を用いて所定の論理演算を実行する電子回路ユニットと、を備え、前記レベルシフト回路ユニットおよび前記電子回路ユニットに設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型であるとともに、前記レベルシフトされた電圧が前記電子回路ユニットの少なくとも一の前記第7トランジスタのゲートに入力される構成を有している。   According to a fifth aspect of the present invention, in the contactless information terminal device according to any one of the first to fourth aspects, the storage unit is controlled using the voltage output from the rectifier circuit. And the control means is composed of one or more sixth transistors, and is composed of a level shift circuit unit for shifting the voltage level output from the rectifier circuit, and one or more seventh transistors. And an electronic circuit unit that performs a predetermined logical operation using the measured voltage, and the level shift circuit unit and all of the transistors provided in the electronic circuit unit are depletion type and are level-shifted A voltage input to the gate of at least one seventh transistor of the electronic circuit unit. That.

この構成により、請求項5に記載の発明は、ディプレッション型のトランジスタを有する制御回路においても直流正電圧とともに直流負電圧によって駆動することができるので、印刷などによって低温で生成された場合であっても高速駆動が可能でかつ良好な出力特性を得ることができる。   With this configuration, the invention described in claim 5 can be driven by a DC negative voltage together with a DC positive voltage even in a control circuit having a depletion type transistor. However, high-speed driving is possible and good output characteristics can be obtained.

また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至4の何れか一項に記載の非接触式情報端末装置において、前記アンテナ回路が、前記誘起電圧を発生させるアンテナコイルと、前記アンテナコイルと共振回路を構成する共振用コンデンサと、前記アンテナコイルおよび前記共振用コンデンサによって形成される共振回路に並列に接続され、前記読み書き装置を基準とした当該非接触式情報端末装置の負荷の値を変化させる負荷変調に用いられる負荷変調用コンデンサおよびスイッチングトランジスタと、前記スイッチングトランジスタを制御するための電圧レベルをシフトさせるレベルシフト回路ユニットと、を有し、前記スイッチングトランジスタがディプレッション型である構成を有している。   According to a sixth aspect of the present invention, in the contactless information terminal device according to any one of the first to fourth aspects, the antenna circuit generates the induced voltage, and the antenna coil And the resonance capacitor constituting the resonance circuit, and the resonance circuit formed by the antenna coil and the resonance capacitor are connected in parallel, and the load value of the contactless information terminal device with respect to the read / write device is determined. A load modulation capacitor and a switching transistor used for load modulation to be changed, and a level shift circuit unit that shifts a voltage level for controlling the switching transistor, wherein the switching transistor is a depletion type. is doing.

この構成により、請求項6に記載の発明は、アンテナ回路におけるディプレッション型のスイッチングトランジスタに、当該トランジスタが適切に駆動する範囲にある制御するための電圧を入力することができるので、当該ディプレッション型のスイッチングトランジスタを的確に駆動することができる。   With this configuration, the invention according to claim 6 can input a voltage for controlling the depletion type switching transistor in the antenna circuit within a range in which the transistor is appropriately driven. The switching transistor can be driven accurately.

したがって、請求項6に記載の発明は、当該スイッチングトランジスタにおける負荷変調用コンデンサの共振用コンデンサとの並列接続の切り換えを行うことができるので、読み書き装置を基準としたアンテナ回路の負荷(インピーダンス)を的確に変化させることができる。   Therefore, according to the sixth aspect of the present invention, since the parallel connection of the load modulation capacitor and the resonance capacitor in the switching transistor can be switched, the load (impedance) of the antenna circuit with reference to the read / write device can be reduced. It can be changed accurately.

この結果、請求項6に記載の発明は、アンテナ回路のインピーダンスの変化に伴って負荷変調における変調度を大きくすることができるので、的確に所定のデータを読み書き装置に送信することができる。   As a result, according to the sixth aspect of the present invention, the degree of modulation in load modulation can be increased as the impedance of the antenna circuit changes, so that predetermined data can be accurately transmitted to the read / write device.

本発明は、各内部回路にディプレッション型トランジスタを用いた電子回路を用いることができるので、各内部回路が印刷などによって低温で生成された場合であっても高速駆動が可能でかつ良好な出力特性を得ることができるとともに、装置自体を簡易に製造することができる。   Since the present invention can use an electronic circuit using a depletion type transistor for each internal circuit, even if each internal circuit is generated at a low temperature by printing or the like, it can be driven at high speed and has good output characteristics. And the device itself can be easily manufactured.

本発明に係る無線タグ装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the wireless tag apparatus which concerns on this invention. 一般的なインバータ回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a general inverter circuit. 一般的なインバータ回路について説明するための図であり、(a)は、一般的なインバータ回路の入力電圧VIN−ドレイン電流Iの特性を示すグラフ、および、(b)は、一般的なインバータ回路における電圧の出力特性を示すグラフである。It is a figure for demonstrating a general inverter circuit, (a) is a graph which shows the characteristic of the input voltage VIN -drain current ID of a general inverter circuit, and (b) is general It is a graph which shows the output characteristic of the voltage in an inverter circuit. 本発明の課題を説明するための図であり、(a)は、ゲート電圧のしきい値シフトした場合の一般的なインバータ回路の入力電圧VIN−ドレイン電流Iの特性を示すグラフ、および、(b)は、そのときの一般的なインバータ回路における電圧の出力特性を示すグラフである。It is a figure for demonstrating the subject of this invention, (a) is a graph which shows the characteristic of the input voltage VIN -drain current ID of the general inverter circuit at the time of the threshold value shift of a gate voltage, and (B) is a graph which shows the output characteristic of the voltage in the general inverter circuit at that time. 一実施形態における第1レギュレータ(第2レギュレータ)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st regulator (2nd regulator) in one Embodiment. 一実施形態におけるオペアンプの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the operational amplifier in one Embodiment. 一実施形態における制御回路(インバータ回路)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit (inverter circuit) in one Embodiment. 一実施形態における制御回路(NAND回路)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit (NAND circuit) in one Embodiment. 一実施形態における制御回路(NOR回路)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit (NOR circuit) in one Embodiment.

以下、本願の実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings.

なお、以下に説明する実施形態は、無線通信を利用してリーダ・ライタと通信をし、当該リーダ・ライタによって所定の情報の読み書きが行われる無線タグ装置に本発明の非接触式情報端末装置を適用した場合の実施形態である。   In the embodiment described below, the non-contact information terminal device of the present invention is used in a wireless tag device that communicates with a reader / writer using wireless communication and reads / writes predetermined information by the reader / writer. It is an embodiment in the case of applying.

まず、図1〜図4の各図を用いて本実施形態の無線タグ装置の概略構成とその原理について説明する。   First, the schematic configuration and principle of the wireless tag device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

なお、図1は、本実施形態における無線タグ装置の構成を示すブロック図であり、一般的なインバータ回路の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the wireless tag device according to the present embodiment, and is a block diagram illustrating a configuration of a general inverter circuit.

また、図3は、一般的なインバータ回路について説明するための図であり、(a)は、一般的なインバータ回路の入力電圧VIN−ドレイン電流Iの特性を示すグラフ、および、(b)は、一般的なインバータ回路における電圧の出力特性を示すグラフである。 FIG. 3 is a diagram for explaining a general inverter circuit. FIG. 3A is a graph showing characteristics of the input voltage V IN −drain current ID of the general inverter circuit, and (b) ) Is a graph showing voltage output characteristics in a general inverter circuit.

またさらに、図4は、本発明の課題を説明するための図であり、(a)は、ゲート電圧のしきい値シフトした場合の一般的なインバータ回路の入力電圧VIN−ドレイン電流Iの特性を示すグラフ、および、(b)は、そのときの一般的なインバータ回路における電圧の出力特性を示すグラフである。 FIG. 4 is a diagram for explaining the problem of the present invention. FIG. 4A is a diagram illustrating an input voltage V IN −drain current I D of a general inverter circuit when the threshold voltage of the gate voltage is shifted. (B) is a graph which shows the output characteristic of the voltage in the general inverter circuit at that time.

図1に示す本実施形態の無線タグ装置Tagは、近距離無線通信(Near Field Comunication)を行う端末装置であって、当該無線タグ装置Tagに記憶された識別情報その他の情報の読み書きを行うリーダ・ライタ(図示しない)と通信を行うようになっている。   The RFID tag device Tag of the present embodiment shown in FIG. 1 is a terminal device that performs near field communication, and a reader that reads and writes identification information and other information stored in the RFID tag device Tag.・ Communicates with a writer (not shown).

また、この無線タグ装置Tagは、リーダ・ライタにて発生された磁界を介して信号(情報)の授受を行うとともに、装置自体に電源を有していないため、このリーダ・ライタにて発生された磁界のエネルギーを電力に変換して電源として用いるようになっている。   In addition, this RFID tag device Tag transmits and receives signals (information) via a magnetic field generated by the reader / writer, and the device itself does not have a power source, so it is generated by this reader / writer. The energy of the magnetic field converted into electric power is used as a power source.

特に、本実施形態の無線タグ装置Tagは、後述するように、内部回路をディプレッション型TFTによって構成しているため、リーダ・ライタにて発生された磁界のエネルギーから正電圧とともに負電圧も抽出するようになっており、抽出された正負の電圧に基づいて各ディプレッション型TFTを的確に駆動させている。   In particular, the RFID tag device Tag according to the present embodiment, as will be described later, has an internal circuit configured by a depletion type TFT, and therefore extracts a negative voltage as well as a positive voltage from the energy of the magnetic field generated by the reader / writer. In this way, each depletion type TFT is accurately driven based on the extracted positive and negative voltages.

具体的には、本実施形態の無線タグ装置Tagは、図1に示すように、リーダ・ライタにて発生された磁界に基づいて誘起電圧を発生させるアンテナ回路(受信回路を含む)Antと、発生された誘起電圧を整流し、正電圧とともに負電圧を抽出する整流回路Recと、整流された正電圧を安定化する第1レギュレータReg1と、整流された負電圧を安定化する第2レギュレータReg2と、を有している。   Specifically, as shown in FIG. 1, the RFID tag device Tag of this embodiment includes an antenna circuit (including a receiving circuit) Ant that generates an induced voltage based on a magnetic field generated by a reader / writer, A rectifier circuit Rec that rectifies the generated induced voltage and extracts a negative voltage together with the positive voltage, a first regulator Reg1 that stabilizes the rectified positive voltage, and a second regulator Reg2 that stabilizes the rectified negative voltage. And have.

また、本実施形態の無線タグ装置Tagは、負荷変調によって所定のデータをリーダ・ライタに送信する送信回路SCと、所定のデータが記憶されるメモリ回路Memと、受信した磁界に基づいてリーダ・ライタが送信した信号を取り出す検波回路Dtcと、取り出された信号に基づいて各部を制御する制御回路Cntと、を有している。   Also, the RFID tag device Tag of this embodiment includes a transmission circuit SC that transmits predetermined data to a reader / writer by load modulation, a memory circuit Mem that stores predetermined data, and a reader / writer based on a received magnetic field. A detection circuit Dtc that extracts a signal transmitted from the writer and a control circuit Cnt that controls each unit based on the extracted signal are provided.

なお、例えば、本実施形態のアンテナ回路Antおよび送信回路SCは、本発明のアンテナ回路を構成し、整流回路Recは、本発明の整流回路を構成する。   For example, the antenna circuit Ant and the transmission circuit SC of the present embodiment constitute the antenna circuit of the present invention, and the rectifier circuit Rec constitutes the rectifier circuit of the present invention.

また、例えば、本実施形態のメモリ回路Memは、本発明の記憶手段を構成し、第1レギュレータReg1および第2レギュレータReg2は、本発明の第1定電圧出力回路および第2定電圧出力回路を構成する。   Further, for example, the memory circuit Mem of the present embodiment constitutes the storage means of the present invention, and the first regulator Reg1 and the second regulator Reg2 include the first constant voltage output circuit and the second constant voltage output circuit of the present invention. Constitute.

本実施形態の無線タグ装置Tagは、上述したように、第1レギュレータReg1、第2レギュレータReg2、送信回路SCおよび制御回路Cntなどの各内部回路を構成するTFTに、エンハンス型より簡易に製造可能で、かつ、良好な駆動特性を有し、低温にて作製された場合であってもその特性が低下しないディプレション型のTFTを用いるようになっている。   As described above, the RFID tag device Tag of this embodiment can be manufactured more easily than the enhanced type in the TFTs constituting the internal circuits such as the first regulator Reg1, the second regulator Reg2, the transmission circuit SC, and the control circuit Cnt. In addition, a depletion type TFT that has good driving characteristics and does not deteriorate even when manufactured at a low temperature is used.

しかしながら、ディプレッション型FETは、ゲート電圧のしきい値がマイナスになるので、たとえ、ゲートに的確に入力電圧が印加されたとしても電圧のかけ方によっては、当該FETにおいて良好な出力特性を得ることができない。   However, since the depletion type FET has a negative gate voltage threshold value, even if an input voltage is accurately applied to the gate, depending on how the voltage is applied, good output characteristics can be obtained in the FET. I can't.

通常、図2に示すインバータ回路において、図3(a)に示すように、FETのゲートにプラスの入力電圧が印加され、当該FETのゲートのしきい値電圧がプラス側に存在する場合には(すなわち、エンハンス型FETの場合には)、このインバータ回路は、図3(b)に示すような出力特性を有することになる。   Normally, in the inverter circuit shown in FIG. 2, when a positive input voltage is applied to the gate of the FET and the threshold voltage of the gate of the FET exists on the positive side, as shown in FIG. (In other words, in the case of an enhanced FET), this inverter circuit has output characteristics as shown in FIG.

しかしながら、このようなインバータ回路において、入力電圧が印加されるトランジスタのゲートのしきい値電圧がマイナス側にシフトされるディプレッション型トランジスタにて構成された場合には、図4(a)に示すように、プラスの入力電圧が入力されたとしても、FETのゲートにおけるスイッチング動作が適切に可動しなくなるので、このインバータ回路は、図4(b)に示すような出力特性を有することになり、的確に駆動しているとは言えない。   However, in such an inverter circuit, when it is constituted by a depletion type transistor in which the threshold voltage of the gate of the transistor to which the input voltage is applied is shifted to the negative side, as shown in FIG. In addition, even if a positive input voltage is input, the switching operation at the gate of the FET does not move properly, so that this inverter circuit has an output characteristic as shown in FIG. It cannot be said that it is driving.

そこで、本実施形態の無線タグ装置Tagは、各内部回路において、ディプレッション型FETを用いるために、当該ディプレッション型FETが配設される前段に、当該ディプレッション型FETのゲートのしきい値電圧に合わせてマイナス側にシフトさせるレベルシフト回路ユニットを備えるようになっている。   Accordingly, since the RFID tag device Tag of this embodiment uses a depletion type FET in each internal circuit, it is adjusted to the threshold voltage of the gate of the depletion type FET before the depletion type FET is disposed. And a level shift circuit unit for shifting to the minus side.

そして、本実施形態の無線タグ装置Tagは、各レベルシフト回路ユニットを的確に駆動させるために、当該各レベルシフト回路ユニットの駆動に必要な正電圧および負電圧を第1レギュレータReg1および第2レギュレータReg2によって生成するようになっている。   The wireless tag device Tag of the present embodiment uses the first regulator Reg1 and the second regulator to apply positive and negative voltages necessary for driving each level shift circuit unit to drive each level shift circuit unit accurately. It is generated by Reg2.

このような構成を有することによって、本実施形態の無線タグ装置Tagは、各FETが印刷などによって低温で生成された場合であっても高速駆動が可能でかつ良好な出力特性を得ることができるとともに、装置内のFETをディプレッション型FETによって構成し、装置自体を簡易に製造することができるようになっている。   By having such a configuration, the RFID tag device Tag according to the present embodiment can be driven at high speed and obtain good output characteristics even when each FET is generated at a low temperature by printing or the like. At the same time, the FET in the device is constituted by a depletion type FET, and the device itself can be easily manufactured.

次に、上述した図1を用いて本実施形態の無線タグ装置Tagの具体的な構成とその動作について説明する。   Next, a specific configuration and operation of the RFID tag device Tag according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

アンテナ回路(本実施形態においては受信回路を含む)Antは、リーダ・ライタから発生された磁界、すなわち、リーダ・ライタから送信された搬送波を受信するようになっており、電磁誘導により交流の誘起電圧を発生させ、当該発生された誘起電圧を整流回路Recおよび検波回路Dtcにそれぞれ出力するようになっている。   An antenna circuit (including a receiving circuit in this embodiment) Ant receives a magnetic field generated from a reader / writer, that is, a carrier wave transmitted from the reader / writer, and induces alternating current by electromagnetic induction. A voltage is generated, and the generated induced voltage is output to the rectifier circuit Rec and the detector circuit Dtc, respectively.

特に、このアンテナ回路Antは、アンテナコイルA10と、当該アンテナコイルA10と並列に接続された共振用コンデンサC10と、を有し、予め設定された特定の周波数(例えば、13.56MHz)に発生される誘起電圧の出力が最大となる、すなわち、共振するようになっている。   In particular, the antenna circuit Ant has an antenna coil A10 and a resonance capacitor C10 connected in parallel with the antenna coil A10, and is generated at a preset specific frequency (for example, 13.56 MHz). The output of the induced voltage is maximized, that is, resonates.

整流回路Recは、アンテナ回路Antの後段に接続されており、アンテナ回路Antにて発生された誘起電圧に基づいてプラスおよびマイナスの半波整流を行うことによって直流正電圧および直流負電圧を抽出し、当該抽出した直流正電圧および直流負電圧をメモリ回路Memおよび制御回路Cntに出力するようになっている。   The rectifier circuit Rec is connected to the subsequent stage of the antenna circuit Ant, and extracts a positive DC voltage and a negative DC voltage by performing positive and negative half-wave rectification based on the induced voltage generated in the antenna circuit Ant. The extracted DC positive voltage and DC negative voltage are output to the memory circuit Mem and the control circuit Cnt.

具体的には、本実施形態の整流回路Recは、同一プロセスにて作製可能な2つのディプレッションタイプのn型TFTと、2つの平滑コンデンサによって構成されている。   Specifically, the rectifier circuit Rec of the present embodiment is configured by two depletion type n-type TFTs that can be manufactured by the same process and two smoothing capacitors.

例えば、本実施形態の整流回路Recは、直流正電圧を抽出するための整流回路用第1n型FET51と、直流正電圧を抽出する際に用いられる平滑化用の整流回路用第1平滑コンデンサC20と、直流負電圧を抽出するための整流回路用第2n型FET52と、直流正電圧を抽出する際に用いられる平滑化用の整流回路用第2平滑コンデンサC30と、有している。   For example, the rectifier circuit Rec of the present embodiment includes a first rectifier circuit n-type FET 51 for extracting a DC positive voltage, and a smoothing rectifier circuit first smoothing capacitor C20 used for extracting the DC positive voltage. And a second rectifier circuit n-type FET 52 for extracting a DC negative voltage, and a smoothing rectifier circuit second smoothing capacitor C30 used for extracting a DC positive voltage.

整流回路用第1n型FET51は、ディプレッションタイプのn型FETであって、例えば、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The first n-type FET 51 for the rectifier circuit is a depletion type n-type FET, and is composed of, for example, a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor.

また、この整流回路用第1n型FET51は、アンテナ回路Antの一端に接続され、電圧が印加されるゲートと、当該ゲートと短絡接続されてこのゲートとともにアンテナ回路Antの一端に接続されるドレインと、整流回路用第1平滑コンデンサC20の一端に接続されるとともに正電圧を第1レギュレータReg1に出力する端子に接続されるソースと、とから構成される。   The first rectifier circuit first n-type FET 51 is connected to one end of the antenna circuit Ant, a gate to which a voltage is applied, and a drain that is short-circuited to the gate and connected to one end of the antenna circuit Ant together with the gate. And a source connected to one end of the first smoothing capacitor C20 for the rectifier circuit and connected to a terminal for outputting a positive voltage to the first regulator Reg1.

整流回路用第1平滑コンデンサC20は、整流回路用第1n型FET51のソースとグランドの間に接続され、第1レギュレータReg1に出力される整流された正電圧を平滑化するようになっている。   The first smoothing capacitor C20 for the rectifier circuit is connected between the source of the first n-type FET 51 for the rectifier circuit and the ground, and smoothes the rectified positive voltage output to the first regulator Reg1.

整流回路用第2n型FET52は、整流回路用第1n型FET51と同様に、ディプレッションタイプのn型FETであって、例えば、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The rectifier circuit second n-type FET 52 is a depletion-type n-type FET, similar to the rectifier circuit first n-type FET 51, and is composed of, for example, a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor.

また、この整流回路用第2n型FET52は、整流回路用第2平滑コンデンサC30の一端に接続されるとともに負電圧を整流回路用第2レギュレータReg2に出力する端子に接続されるゲートと、整流回路用第1n型FET51のドレインとともにアンテナ回路Antの一端に接続されるドレインと、当該ゲートと短絡接続されてこのゲートとともに整流回路用第2平滑コンデンサC30の一端と第2レギュレータReg2に出力する端子に接続されるソースと、とから構成される。   The rectifier circuit second n-type FET 52 is connected to one end of the rectifier circuit second smoothing capacitor C30 and connected to a terminal that outputs a negative voltage to the rectifier circuit second regulator Reg2, and a rectifier circuit. A drain connected to one end of the antenna circuit Ant together with the drain of the first n-type FET 51, and a terminal short-circuited to the gate and output to the second regulator Reg2 together with one end of the second smoothing capacitor C30 for the rectifier circuit. And a connected source.

整流回路用第2平滑コンデンサC30は、整流回路用第2n型FET52のソースとグランドの間に接続され、第2レギュレータReg2に出力される整流された負電圧を平滑化するようになっている。   The second smoothing capacitor C30 for rectifier circuit is connected between the source of the second n-type FET 52 for rectifier circuit and the ground, and smoothes the rectified negative voltage output to the second regulator Reg2.

第1レギュレータReg1は、整流回路Recにて整流された正電圧が入力される外部入力端子TIと、当該整流回路Recにて整流された負電圧が入力されるVSS端子と、を有している。 The first regulator Reg1 is a an external input terminal TI to the positive voltage rectified by the rectifier circuit Rec is input, and the V SS terminal negative voltage rectified by the rectifier circuit Rec is input, the Yes.

また、この第1レギュレータReg1は、電源電圧VSSとしての負電圧を利用しつつ、入力された正電圧を安定化させてメモリ回路Memおよび制御回路Cntに出力するようになっている。 Further, the first regulator Reg1, while utilizing the negative voltage as the power supply voltage V SS, thereby stabilizing the positive voltage input and outputs to the memory circuit Mem and a control circuit Cnt.

なお、本実施形態における第1レギュレータReg1の詳細については、第2レギュレータReg2の詳細とともに後述する。   Details of the first regulator Reg1 in this embodiment will be described later together with details of the second regulator Reg2.

第2レギュレータReg2は、整流回路Recにて整流された負電圧が入力される外部入力端子TIと、当該整流回路Recにて整流された正電圧が入力されるVSS端子と、を有している。 The second regulator Reg2 is a an external input terminal TI to the negative voltage rectified by the rectifier circuit Rec is input, a V SS terminal positive voltage rectified by the rectifier circuit Rec is input, the Yes.

また、この第2レギュレータReg2は、電源電圧VSSとしての正電圧を利用しつつ、入力された負電圧を安定化させてメモリ回路Memおよび制御回路Cntに出力するようになっている。 Further, the second regulator Reg2, while utilizing the positive voltage as a power supply voltage V SS, thereby stabilizing the negative voltage input and outputs to the memory circuit Mem and a control circuit Cnt.

なお、本実施形態における第2レギュレータReg2の詳細については、上述したように、第1レギュレータReg1の詳細とともに後述する。   Note that details of the second regulator Reg2 in the present embodiment will be described later together with details of the first regulator Reg1, as described above.

検波回路Dtcには、アンテナ回路Antから出力された誘起電圧が入力されるようになっており、この検波回路Dtcは、入力された誘起電圧からリーダ・ライタによって送信された送信データを抽出するようになっている。また、この検波回路Dtcは、抽出された送信データを制御回路Cntに出力するようになっている。   The induced voltage output from the antenna circuit Ant is input to the detection circuit Dtc. The detection circuit Dtc extracts transmission data transmitted by the reader / writer from the input induced voltage. It has become. The detection circuit Dtc outputs the extracted transmission data to the control circuit Cnt.

送信回路SCは、制御回路Cntの制御に基づいて、アンテナ回路Antのインピーダンスを変化させて当該アンテナ回路Antにおける反磁界を発生させることによってリーダ・ライタに情報を伝達する負荷変調を制御するようになっている。   Based on the control of the control circuit Cnt, the transmission circuit SC changes the impedance of the antenna circuit Ant to generate a demagnetizing field in the antenna circuit Ant so as to control load modulation for transmitting information to the reader / writer. It has become.

具体的には、本実施形態の送信回路SCは、インピーダンスを変化させるための負荷変調用コンデンサC40と、インピーダンスの変化を切り換えるスイッチングFETと、制御回路Cntからの制御の下、スイッチングFET53のゲートに印加される電圧のレベルシフトを行う送信回路用レベルシフト回路ユニット54から構成される。   Specifically, the transmission circuit SC of this embodiment includes a load modulation capacitor C40 for changing the impedance, a switching FET for switching the impedance change, and a gate of the switching FET 53 under the control of the control circuit Cnt. It is composed of a level shift circuit unit 54 for a transmission circuit that performs level shift of an applied voltage.

なお、本実施形態における送信回路SCの構成とその動作の詳細については、後述する。   Details of the configuration and operation of the transmission circuit SC in this embodiment will be described later.

メモリ回路Memには、マスクROM(Read Only Memory)などの他の無線タグ装置Tagと識別される識別情報その他の読み取り専用の情報が予め記憶されているとともに、EEPEROM(Electrically Erasable Programmble Read Only Memory)やFeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)などのリーダ・ライタとの通信に基づいて読み書きされる所定の情報が記憶されるようになっている。   The memory circuit Mem stores in advance identification information such as a mask ROM (Read Only Memory) such as a mask tag (Read Only Memory) and other read-only information, as well as an EEPEROM (Electrically Erasable Read Only Memory). And predetermined information that is read and written based on communication with a reader / writer such as FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory).

また、このメモリ回路Memは、記制御回路Cntの制御の下、所定の情報が読み出しまたは書き込みされるように構成される。   The memory circuit Mem is configured such that predetermined information is read or written under the control of the control circuit Cnt.

なお、本実施形態のメモリ回路Memには、読み取り専用の情報と読み書きされる所定の情報とが記憶されるようになっているが、いずれかの情報のみ記憶されるようにしてもよい。   In the memory circuit Mem of this embodiment, read-only information and predetermined information to be read and written are stored, but only one of the information may be stored.

制御回路Cntは、メモリ回路MemとバスBによって接続され、検波回路Dtcによって取得された情報に基づいてメモリ回路Memおよび送信回路SCを制御するようになっており、例えば、メモリ回路Memへの情報の書き込みまたはメモリ回路Memからの情報の読み出し、送信回路SCを介してメモリ回路Memから読み出した情報の送信、および、それらに伴う種々の制御を行うようになっている。   The control circuit Cnt is connected to the memory circuit Mem via the bus B, and controls the memory circuit Mem and the transmission circuit SC based on the information acquired by the detection circuit Dtc. For example, information to the memory circuit Mem Or reading information from the memory circuit Mem, transmitting information read from the memory circuit Mem via the transmission circuit SC, and various controls associated therewith.

また、この制御回路Cntは、例えば、インバータ回路、NAND回路またはNOR回路などの種々の論理回路によって構成されるとともに、無線タグ装置Tagの機能に沿った回路を構成するようになっている。   The control circuit Cnt is constituted by various logic circuits such as an inverter circuit, a NAND circuit, or a NOR circuit, and constitutes a circuit according to the function of the RFID tag device Tag.

そして、この制御回路Cntは、第1レギュレータReg1および第2レギュレータReg2から出力された正電圧および負電圧を用いてインバータ回路、NAND回路またはNOR回路などの種々の論理回路を駆動するようになっている。   The control circuit Cnt drives various logic circuits such as an inverter circuit, a NAND circuit, and a NOR circuit using the positive voltage and the negative voltage output from the first regulator Reg1 and the second regulator Reg2. Yes.

なお、本実施形態における制御回路Cntを構成する種々の論理回路の詳細について後述する。   Details of various logic circuits constituting the control circuit Cnt in the present embodiment will be described later.

次に、図5を用いて本実施形態における第1レギュレータReg1と第2レギュレータReg2の詳細について説明する。   Next, details of the first regulator Reg1 and the second regulator Reg2 in the present embodiment will be described with reference to FIG.

なお、図5は、本実施形態における第1レギュレータReg1と第2レギュレータReg2の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the first regulator Reg1 and the second regulator Reg2 in the present embodiment.

本実施形態の第1レギュレータReg1は、図5に示すように、オペアンプOPと、定電圧出力を行うために入力された直流正電圧の出力を制御するための出力制御用n型FET310と、オペアンプOPへ入力するため電圧を調整するための入力電圧調整用n型FET320と、オペアンプOPへ入力するため電圧を調整するための入力電圧調整用抵抗器330と、出力する電圧の調整を行う出力調整用コンデンサ340と、から構成される。   As shown in FIG. 5, the first regulator Reg1 of the present embodiment includes an operational amplifier OP, an output control n-type FET 310 for controlling the output of a positive DC voltage input to perform constant voltage output, and an operational amplifier. An input voltage adjusting n-type FET 320 for adjusting the voltage for input to the OP, an input voltage adjusting resistor 330 for adjusting the voltage for input to the operational amplifier OP, and an output adjustment for adjusting the output voltage Capacitor 340.

オペアンプOPは、第1の入力電圧(例えば、基準電圧)が入力される第1入力端子T10−1と、第2の入力電圧(例えば、出力変動のモニタリング電圧)が入力される第2入力端子T10−2と、プラスの電源電圧VDDが入力されるVDD端子と、マイナスの電源電圧VSSが入力されるVSS端子と、グランドに接地されるグランド端子と、増幅した電圧を出力する出力端子T20と、の5端子を有している。 The operational amplifier OP includes a first input terminal T10-1 to which a first input voltage (for example, a reference voltage) is input, and a second input terminal to which a second input voltage (for example, a monitoring voltage for output fluctuation) is input. and T10-2, outputs a V DD terminal to the positive supply voltage V DD is input, a V SS terminal a negative supply voltage V SS is input, a ground terminal that is grounded, the amplified voltage The output terminal T20 has five terminals.

第1入力端子T10−1には、入力電圧調整用第1抵抗器を介して外部入力端子TIに接続されるようになっており、第1入力端子T10−1は、入力電圧調整用第2抵抗器を介して外部出力端子TOに接続されるようになっている。   The first input terminal T10-1 is connected to the external input terminal TI via an input voltage adjusting first resistor, and the first input terminal T10-1 is connected to an input voltage adjusting second resistor. It is connected to the external output terminal TO through a resistor.

また、VDD端子には、外部入力端子TIが接続されるとともに、このVSS端子には、外部からの電源電圧VSSが印加されるようになっている。 An external input terminal TI is connected to the V DD terminal, and an external power supply voltage VSS is applied to the V SS terminal.

なお、本実施形態における第1レギュレータReg1に用いられるオペアンプの詳細については後述する。   The details of the operational amplifier used in the first regulator Reg1 in this embodiment will be described later.

出力制御用n型FET310は、オペアンプOPを構成する各ディプレッション型FETと同一プロセスにて作製可能なディプレッションタイプのn型のFETであって、オペアンプOPの出力電圧が印加されるゲートと、外部入力端子TIに接続されるドレインと、外部出力端子TOに接続されるソースと、とから構成される。   The output control n-type FET 310 is a depletion-type n-type FET that can be manufactured by the same process as each depletion type FET constituting the operational amplifier OP, and includes a gate to which the output voltage of the operational amplifier OP is applied, and an external input. The drain is connected to the terminal TI and the source is connected to the external output terminal TO.

例えば、本実施形態の入力電圧調整用n型FET320は、オペアンプOPを構成する各ディプレッション型FETと同一プロセスにて作製可能なディプレッションタイプのn型のFETであって、30mmの幅と、7.1μmの長さを有するチャンネルを備えている。   For example, the input voltage adjusting n-type FET 320 of the present embodiment is a depletion type n-type FET that can be manufactured by the same process as each depletion type FET constituting the operational amplifier OP, and has a width of 30 mm. A channel having a length of 1 μm is provided.

入力電圧調整用n型FET320は、外部入力端子TIと接続されるゲートと、入力電圧調整用第1抵抗器を介して外部入力端子TIおよびゲートに接続されるドレインと、グランドに接地されるソースと、から構成される。   The input voltage adjusting n-type FET 320 includes a gate connected to the external input terminal TI, a drain connected to the external input terminal TI and the gate via the input voltage adjusting first resistor, and a source grounded to the ground. And.

例えば、本実施形態の入力電圧調整用n型FET320は、ディプレッションタイプのn型のFETであって、50μmの幅と、20μmの長さを有するチャンネルを備えている。   For example, the input voltage adjusting n-type FET 320 of this embodiment is a depletion-type n-type FET, and includes a channel having a width of 50 μm and a length of 20 μm.

入力電圧調整用第1抵抗器330−1は、オペアンプOPを構成する各拡散抵抗器と同一プロセスにて作製可能なn型拡散抵抗器であって、外部入力端子TIと入力電圧調整用n型FET320の間に直列に接続されており、例えば、200kΩの抵抗値を有している。   The input voltage adjusting first resistor 330-1 is an n-type diffusion resistor that can be manufactured by the same process as each of the diffusion resistors constituting the operational amplifier OP, and includes an external input terminal TI and an input voltage adjusting n-type. The FETs 320 are connected in series and have a resistance value of 200 kΩ, for example.

入力電圧調整用第2抵抗器330−2および入力電圧調整用第3抵抗器330−3は、オペアンプOPを構成する各拡散抵抗器と同一プロセスにて作製可能なn型拡散抵抗器であって、出力制御用n型FET310のドレインとグランド端子との間に直列に接続され、入力電圧調整用第2抵抗器330−2と入力電圧調整用第3抵抗器330−3とが接続された接続点がオペアンプOPの第2入力端子T10−2に接続されるようになっている。   The second resistor 330-2 for adjusting input voltage and the third resistor 330-3 for adjusting input voltage are n-type diffused resistors that can be manufactured by the same process as each diffused resistor constituting the operational amplifier OP. The connection is made in series between the drain of the output control n-type FET 310 and the ground terminal, and the input voltage adjusting second resistor 330-2 and the input voltage adjusting third resistor 330-3 are connected. The point is connected to the second input terminal T10-2 of the operational amplifier OP.

例えば、本実施形態の入力電圧調整用第2抵抗器330−2は、300kΩの抵抗値を有するとともに、入力電圧調整用第3抵抗器330−3は、500kΩの抵抗値を有している。   For example, the second resistor 330-2 for input voltage adjustment of the present embodiment has a resistance value of 300 kΩ, and the third resistor 330-3 for input voltage adjustment has a resistance value of 500 kΩ.

出力調整用コンデンサ340は、例えば、100pFの容量を有し、外部出力端子TOとグランドとの間に直列に接続されており、外部出力端子TOから出力される電圧を調整するための平滑コンデンサとして用いられるようになっている。   The output adjustment capacitor 340 has, for example, a capacity of 100 pF, is connected in series between the external output terminal TO and the ground, and serves as a smoothing capacitor for adjusting the voltage output from the external output terminal TO. It has come to be used.

本実施形態の第2レギュレータReg2は、入力電圧として負電圧を用いるとともに、電源電圧VSSに正電圧を用いる点を除きその他の構成は、第1レギュレータReg1と同様の構成を有している。 The second regulator Reg2 of this embodiment, a negative voltage with used as an input voltage, other configurations except for using a positive voltage to the power supply voltage V SS has the same configuration as the first regulator Reg1.

すなわち、第2レギュレータReg2のオペアンプOPは、第1の電圧が入力される第1入力端子T10−1と、第2の電圧が入力される第2入力端子T10−2と、マイナスの電源電圧VDDが入力されるVDD端子と、プラスの電源電圧VSSが入力されるVSS端子と、グランドに接地されるグランド端子と、増幅した電圧を出力する出力端子T20と、の5端子を有している。 That is, the operational amplifier OP of the second regulator Reg2 includes a first input terminal T10-1 to which a first voltage is input, a second input terminal T10-2 to which a second voltage is input, and a negative power supply voltage V. Yes and V DD terminal DD is input, and V SS terminal positive supply voltage V SS is input, a ground terminal that is grounded, an output terminal T20 for outputting the amplified voltage, a fifth terminal of the is doing.

なお、本実施形態における第2レギュレータReg2の他の構成は、第1レギュレータReg1と同一なので、その説明を省略する。   In addition, since the other structure of 2nd regulator Reg2 in this embodiment is the same as 1st regulator Reg1, the description is abbreviate | omitted.

次に、図6を用いて本実施形態の第1レギュレータReg1および第2レギュレータReg2に用いられるオペアンプの詳細について説明する。   Next, details of the operational amplifiers used in the first regulator Reg1 and the second regulator Reg2 of this embodiment will be described with reference to FIG.

なお、図6は、本実施形態におけるオペアンプOPの構成を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the operational amplifier OP in the present embodiment.

本実施形態のオペアンプOPは、図6に示すように、複数のディプレッション型FETおよび拡散抵抗器から構成され、入力された2つの入力電圧の差を増幅する差動増幅回路210と、当該オペアンプOPにバイアス電源供給を行うバイアス回路220と、位相補償用コンデンサ230と、差動増幅回路210によって差動増幅された入力電圧の電圧レベルをさらに増幅して外部に出力するソース接地増幅回路240と、から構成される。   As shown in FIG. 6, the operational amplifier OP of the present embodiment is composed of a plurality of depletion type FETs and diffusion resistors, and a differential amplifier circuit 210 that amplifies the difference between two input voltages that are input, and the operational amplifier OP. A bias circuit 220 for supplying a bias power, a phase compensation capacitor 230, a source ground amplifier circuit 240 for further amplifying the voltage level of the input voltage differentially amplified by the differential amplifier circuit 210 and outputting the same to the outside, Consists of

特に、本実施形態のオペアンプOPは、差動増幅回路210とともにソース接地増幅回路240も複数のディプレッション型FETによって構成するようになっている。   In particular, in the operational amplifier OP of the present embodiment, the common source amplifier circuit 240 as well as the differential amplifier circuit 210 are configured by a plurality of depletion type FETs.

そして、本実施形態のソース接地増幅回路240は、差動増幅回路210から出力された電圧の電圧レベルをシフトするオペアンプ用レベルシフト回路ユニット250と、レベルシフトされた電圧の電圧レベルを反転増幅する増幅回路ユニット260とを有している。   The common-source amplifier circuit 240 of the present embodiment inverts and amplifies the voltage level of the operational amplifier level shift circuit unit 250 that shifts the voltage level of the voltage output from the differential amplifier circuit 210 and the level-shifted voltage. And an amplifier circuit unit 260.

すなわち、本実施形態のオペアンプOPは、上述したように、ディプレッション型FETを用いるために、当該増幅回路ユニット260への入力電圧をゲートのしきい値電圧に合わせてマイナス側にシフトさせるオペアンプ用レベルシフト回路ユニット250を備え、当該増幅回路ユニット260をディプレッション型FETにて構成して高速に駆動可能で、かつ、良好な出力特性を有するオペアンプOPを提供するようになっている。   That is, since the operational amplifier OP of this embodiment uses a depletion type FET as described above, the operational amplifier level shifts the input voltage to the amplification circuit unit 260 to the negative side in accordance with the threshold voltage of the gate. The operational amplifier OP is provided with a shift circuit unit 250, the amplification circuit unit 260 is composed of a depletion type FET, and can be driven at high speed, and has good output characteristics.

具体的には、差動増幅回路210は、2つのディプレッション型の入力用n型FET、212と、出力調整用の第1拡散抵抗器213と、電流源として機能する電流源用n型FETと、から構成される。   Specifically, the differential amplifier circuit 210 includes two depletion-type input n-type FETs 212, an output adjusting first diffusion resistor 213, and a current source n-type FET that functions as a current source. Is composed of.

第1n型FET211は、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The first n-type FET 211 is a depletion type FET, and is composed of a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor.

また、この第1n型FET211は、第1の入力電圧が印加される第1入力端子T10−1に接続されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるドレインと、第2n型FET212のソースとともに電流源用n型FET214にされるソースと、とから構成される。 The first n-type FET 211 has a gate connected to the first input terminal T10-1 to which the first input voltage is applied, a drain connected to the power supply voltage V DD , and a source of the second n-type FET 212. And a source to be the n-type FET 214 for current source.

第2n型FET212は、第1n型FET211と同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成され、第1n型FET211とカレントミラーを構成するようになっている。   Similar to the first n-type FET 211, the second n-type FET 212 is a depletion type FET, and is composed of a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor, and forms a current mirror with the first n-type FET 211. Yes.

また、この第2n型FET212は、第2の入力電圧が印加される第2入力端子T10−2に接続されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるドレインと、第1n型FET211のソースとともに電流源用n型FET214にされるソースと、とから構成される。 The second n-type FET 212 has a gate connected to the second input terminal T10-2 to which the second input voltage is applied, a drain connected to the power supply voltage V DD , and a source of the first n-type FET 211. And a source to be the n-type FET 214 for current source.

第1拡散抵抗器213は、n型の拡散抵抗器であって、各n型FETと同一プロセスにて作製可能になっている。また、この第1拡散抵抗器213は、電源電圧VDDと第2n型FET212のドレインと接続されている。 The first diffusion resistor 213 is an n-type diffusion resistor and can be manufactured by the same process as each n-type FET. The first diffusion resistor 213 is connected to the power supply voltage V DD and the drain of the second n-type FET 212.

なお、差動増幅回路210の出力端は、第1拡散抵抗器213と第2n型FET212のドレインの間に構成されている。   The output terminal of the differential amplifier circuit 210 is configured between the first diffusion resistor 213 and the drain of the second n-type FET 212.

電流源用n型FET214は、第1n型FET211および第2n型FET212と同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成され、バイアス用n型FET121とカレントミラーを構成するようになっている。   Similar to the first n-type FET 211 and the second n-type FET 212, the current-source n-type FET 214 is a depletion type FET, and is configured by a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor. A mirror is configured.

また、この電流源用n型FET214は、電源電圧VDDに後述する第2拡散抵抗器222を介して接続されるゲートと、第1n型FET211および第2n型FET212のソースに接続されるドレインと、グラウンドに接地されるソースと、とから構成される。 The n-type FET 214 for current source has a gate connected to the power supply voltage V DD via a second diffusion resistor 222, which will be described later, and a drain connected to the sources of the first n-type FET 211 and the second n-type FET 212. And a source grounded to the ground.

本実施形態のバイアス回路220は、差動増幅回路210とカレントミラーに構成されており、第2拡散抵抗器222と、バイアス用n型FET121と、から構成される。   The bias circuit 220 of the present embodiment is configured as a differential amplifier circuit 210 and a current mirror, and includes a second diffusion resistor 222 and a bias n-type FET 121.

なお、本実施形態のバイアス回路220は、電流源用n型FET214と連動してリファレンス電圧を(電源電圧VDD/2)の中間電位より差動増幅回路210における第1n型FET211および第2n型FET212のしきい値電圧値分だけ差し引いた値を用いるようになっている。 Note that the bias circuit 220 of the present embodiment operates in conjunction with the current source n-type FET 214 to set the reference voltage to the first n-type FET 211 and the second n-type in the differential amplifier circuit 210 from the intermediate potential of (power supply voltage V DD / 2). A value obtained by subtracting the threshold voltage value of the FET 212 is used.

これにより、ディプレッション型の第1n型FET211および第2n型FET212を飽和領域にて動作させることができるので、各FETの能力を最大限に生かすことができるようになっている。   Thus, the depletion type first n-type FET 211 and second n-type FET 212 can be operated in the saturation region, so that the capability of each FET can be utilized to the maximum.

第2拡散抵抗器222は、第1拡散抵抗器213と同様に、n型の拡散抵抗器であって、各n型FETと同一プロセスにて作製可能になっている。また、この第1拡散抵抗器213は、電源電圧VDDとバイアス用n型FET121のドレインと接続されている。 Similar to the first diffusion resistor 213, the second diffusion resistor 222 is an n-type diffusion resistor, and can be manufactured by the same process as each n-type FET. The first diffusion resistor 213 is connected to the power supply voltage V DD and the drain of the bias n-type FET 121.

バイアス用n型FET121は、第1n型FET211および第2n型FET212と同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   Like the first n-type FET 211 and the second n-type FET 212, the bias n-type FET 121 is a depletion type FET, and is configured by a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor.

このバイアス用n型FET221は、第2拡散抵抗器222および電流源用n型FET214接続されるゲートと、ゲート短絡接続するとともに第2拡散抵抗器222とに接続されるドレインと、グラウンドに接地されるソースと、とから構成される。   The bias n-type FET 221 is grounded to the gate connected to the second diffusion resistor 222 and the current source n-type FET 214, the gate short-circuited and connected to the second diffusion resistor 222, and ground. Source.

本実施形態の位相補償用コンデンサ230は、差動増幅回路210ユニットの出力端とグランド間に接続され、当該オペアンプOPの発振を抑制するために用いられている。   The phase compensation capacitor 230 of the present embodiment is connected between the output terminal of the differential amplifier circuit 210 unit and the ground, and is used to suppress oscillation of the operational amplifier OP.

本実施形態のソース接地増幅回路240は、2つのディプレッション型FETから構成され、入力電圧の電圧レベルをマイナス方向にシフトするオペアンプ用レベルシフト回路ユニット250と、2つのディプレッション型FETから構成され、レベルシフトされた電圧の電圧レベルを反転増幅させる増幅回路ユニット260と、から構成される。   The common-source amplifier circuit 240 of this embodiment is composed of two depletion type FETs, and is composed of an operational amplifier level shift circuit unit 250 that shifts the voltage level of the input voltage in the negative direction, and two depletion type FETs. And an amplification circuit unit 260 that inverts and amplifies the voltage level of the shifted voltage.

オペアンプ用レベルシフト回路ユニット250は、図1に示すように、差動増幅回路210から出力された電圧のレベルをマイナス方向にシフトさせて、増幅回路ユニット260に出力するようになっている。   As shown in FIG. 1, the operational amplifier level shift circuit unit 250 shifts the level of the voltage output from the differential amplifier circuit 210 in the negative direction and outputs it to the amplifier circuit unit 260.

また、このオペアンプ用レベルシフト回路ユニット250は、差動増幅回路210およびバイアス回路220を構成する各ディプレッション型FETと同一プロセスにて作製可能な第3n型FET251および第4n型FET252の2つのn型FETと、電源電圧VDDを調整するための複数の印加電圧調整用拡散抵抗器R1、R2と、から構成される。 In addition, the operational amplifier level shift circuit unit 250 includes two n-type FETs 251 and 252 that can be manufactured in the same process as the depletion-type FETs constituting the differential amplifier circuit 210 and the bias circuit 220. The FET includes a plurality of applied voltage adjusting diffusion resistors R1 and R2 for adjusting the power supply voltage V DD .

第3n型FET251は、差動増幅回路210およびバイアス回路220を構成する各ディプレッション型FETと同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The third n-type FET 251 is a depletion type FET, similar to each depletion type FET constituting the differential amplifier circuit 210 and the bias circuit 220, and is constituted by a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor.

また、この第3n型FET251は、差動増幅回路210の出力端に接続され、当該差同族回路から出力された電圧が印加されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるドレインと、第2n型FET212のゲートおよびドレインに接続されるとともに、オペアンプ用レベルシフト回路ユニット250の出力端に接続されるソースと、とから構成される。 The third n-type FET 251 is connected to the output terminal of the differential amplifier circuit 210, to which a voltage output from the differential family circuit is applied, a drain connected to the power supply voltage V DD , and a second n And a source connected to the output terminal of the operational amplifier level shift circuit unit 250 while being connected to the gate and drain of the type FET 212.

第4n型FET252は、差動増幅回路210およびバイアス回路220を構成する各ディプレッション型FETと同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The fourth n-type FET 252 is a depletion type FET, similar to each depletion type FET constituting the differential amplifier circuit 210 and the bias circuit 220, and is constituted by a polysilicon TFT, an oxide TFT or an organic transistor.

また、この第4n型FET252は、電源電圧VDDに第2拡散抵抗器222を介して接続されるゲートと、第3n型FET251のソースおよびオペアンプ用レベルシフト回路ユニット250における出力端に接続されるドレインと、電源電圧VSSに接続されるソースと、から構成される。 The fourth n-type FET 252 is connected to the gate connected to the power supply voltage V DD via the second diffusion resistor 222, the source of the third n-type FET 251 and the output terminal of the operational amplifier level shift circuit unit 250. a drain, a source connected to the power supply voltage V SS, composed.

複数の印加電圧調整用拡散抵抗器Rは、第1拡散抵抗器213および第2拡散抵抗器222と同様に、n型の拡散抵抗器であって、各n型FETと同一プロセスにて作製可能になっている。   The plurality of diffusion resistors R for adjusting the applied voltage are n-type diffusion resistors, similar to the first diffusion resistor 213 and the second diffusion resistor 222, and can be manufactured in the same process as each n-type FET. It has become.

例えば、本実施形態の印加電圧調整用拡散抵抗器Rは、2つの拡散抵抗器R1、R2であって、これらの拡散抵抗器R1、R2は、直列に電源電圧VSSと第4n型FET252のソースと接続されている。また、一の拡散抵抗器R1の第1端点と他の拡散抵抗器R2の第2端点が接続されるとともに、一の拡散抵抗器R1の第2端点と他の拡散抵抗器R2の第1端点が接続されており、一の拡散抵抗器R1の第2端点と他の拡散抵抗器R2の第1端点には電源電圧VSSが接続されている。 For example, the diffusion resistor R applied voltage adjustment of this embodiment is a two diffusion resistors R1, R2, these diffusion resistors R1, R2 are in series power supply voltage V SS and the 4n-type FET252 Connected with the source. Further, the first end point of one diffusion resistor R1 and the second end point of another diffusion resistor R2 are connected, and the second end point of one diffusion resistor R1 and the first end point of another diffusion resistor R2 are connected. Are connected, and a power supply voltage VSS is connected to a second end point of one diffusion resistor R1 and a first end point of another diffusion resistor R2.

そして、オペアンプOPの生成後に、オペアンプ用レベルシフト回路ユニット250の特性に基づいて、拡散抵抗器R1、R2の接続を変更して電源電圧VSSを調整、すなわち、抵抗器を間引くことによって電源電圧VSSを調整するようになっている。 Then, after the generation of the operational amplifier OP, based on the characteristics of the operational amplifier for level shifting circuit unit 250, adjusts the power supply voltage V SS by changing the connection of the diffusion resistors R1, R2, i.e., the power supply voltage by thinning out the resistor V SS is adjusted.

本実施形態の増幅回路ユニット260は、オペアンプ用レベルシフト回路ユニット250から出力された電圧の電圧レベルを反転増幅させて出力端子T20に出力するようになっている。   The amplifier circuit unit 260 of this embodiment is configured to invert and amplify the voltage level of the voltage output from the operational amplifier level shift circuit unit 250 and output it to the output terminal T20.

そして、この増幅回路ユニット260は、差動増幅回路210およびバイアス回路220を構成する各ディプレッション型FETと同一プロセスにて作製可能な第5n型FET261および第3拡散抵抗器262から構成される。   The amplifier circuit unit 260 includes a fifth n-type FET 261 and a third diffusion resistor 262 that can be manufactured by the same process as the depletion type FETs constituting the differential amplifier circuit 210 and the bias circuit 220.

第5n型FET261は、差動増幅回路210およびバイアス回路220を構成する各ディプレッション型FETと同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The fifth n-type FET 261 is a depletion type FET, similar to each depletion type FET constituting the differential amplifier circuit 210 and the bias circuit 220, and is constituted by a polysilicon TFT, an oxide TFT or an organic transistor.

また、この第5n型FET261は、オペアンプ用レベルシフト回路ユニット250から出力された電圧が印加されるゲートと、増幅回路ユニット260における出力端子T20に接続されるドレインと、グランドに接地されるソースから構成される。   The fifth n-type FET 261 includes a gate to which the voltage output from the operational amplifier level shift circuit unit 250 is applied, a drain connected to the output terminal T20 in the amplifier circuit unit 260, and a source grounded to the ground. Composed.

第3拡散抵抗器262は、第1拡散抵抗器213および第2拡散抵抗器222と同様に、n型の拡散抵抗器であって、各n型FETと同一プロセスにて作製可能になっている。   The third diffusion resistor 262 is an n-type diffusion resistor, like the first diffusion resistor 213 and the second diffusion resistor 222, and can be manufactured by the same process as each n-type FET. .

また、この第3拡散抵抗器262は、電源電圧VDDと第5n型FET261のドレインと接続され、増幅回路ユニット260の出力を調整するようになっている。 The third diffusion resistor 262 is connected to the power supply voltage V DD and the drain of the fifth n-type FET 261 to adjust the output of the amplifier circuit unit 260.

次に、上述の図1を用いて本実施形態における送信回路SCの構成とその動作の詳細について説明する。   Next, the configuration and operation of the transmission circuit SC in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態の送信回路SCは、上述したように、インピーダンスを変化させるための負荷変調用コンデンサC40と、インピーダンスの変化を切り換えるスイッチングFET53と、制御回路Cntからの制御の下、スイッチングFET53のゲートに印加される電圧のレベルシフトを行う送信回路用レベルシフト回路ユニット54から構成される。   As described above, the transmission circuit SC of the present embodiment has the load modulation capacitor C40 for changing the impedance, the switching FET 53 for switching the impedance change, and the gate of the switching FET 53 under the control of the control circuit Cnt. It is composed of a level shift circuit unit 54 for a transmission circuit that performs level shift of an applied voltage.

この送信回路SCは、スイッチングFET53にディプレッション型のFETを用いている。したがって、上述したように、このスイッチングFET53を的確に駆動させるために、送信回路用レベルシフト回路ユニット54をその前段に設けている。   This transmission circuit SC uses a depletion type FET for the switching FET 53. Therefore, as described above, in order to drive the switching FET 53 accurately, the transmission circuit level shift circuit unit 54 is provided in the preceding stage.

負荷変調用コンデンサC40は、スイッチングFET53とともにアンテナ回路AntのアンテナコイルA10および共振用コンデンサC10と並列に接続されており、アンテナ回路Antの一端に接続された第1端子と、スイッチングFET53のドレインに接続される第2端子とを有している。   The load modulation capacitor C40 is connected in parallel with the antenna coil A10 of the antenna circuit Ant and the resonance capacitor C10 together with the switching FET 53, and is connected to the first terminal connected to one end of the antenna circuit Ant and the drain of the switching FET 53. And a second terminal.

そして、この負荷変調用コンデンサC40は、スイッチングFET53の駆動に伴ってアンテナ回路Antのインピーダンスを変化させるために用いられている。   The load modulation capacitor C40 is used to change the impedance of the antenna circuit Ant as the switching FET 53 is driven.

スイッチングFET53は、他の内部回路におけるディプレッション型FETと同一プロセスにて作製可能に、ディプレッションタイプのn型のFETによって構成されており、各ディプレッション型FETと同様に、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成される。   The switching FET 53 is configured by a depletion type n-type FET so that it can be manufactured by the same process as a depletion type FET in other internal circuits. Like each depletion type FET, a polysilicon TFT, an oxide TFT or It is composed of organic transistors.

また、このスイッチングFET53は、送信回路用レベルシフト回路ユニット54から出力された電圧が印加されるゲートと、負荷変調用コンデンサC40の第1端子に接続されるドレインと、アンテナ回路Antの他端とともにグランドに接地されるソースから構成される。   The switching FET 53 has a gate to which the voltage output from the transmission circuit level shift circuit unit 54 is applied, a drain connected to the first terminal of the load modulation capacitor C40, and the other end of the antenna circuit Ant. Consists of a source grounded to ground.

送信回路用レベルシフト回路ユニット54は、制御回路Cntから出力された電圧の電圧レベルをマイナス側にレベルシフトするようになっており、上述のオペアンプ用レベルシフト回路ユニット250と同様に、他のディプレッション型FETと同一プロセスにて作製可能な2つのn型FETと、電源電圧VSSを調整するための複数の印加電圧調整用拡散抵抗器R1、R2と、から構成される。 The transmission circuit level shift circuit unit 54 shifts the voltage level of the voltage output from the control circuit Cnt to the minus side. Similarly to the operational amplifier level shift circuit unit 250, other depletions are provided. and two n-type FET can prepare in type FET and the same process, a plurality of the applied voltage adjusting diffusion resistors R1, R2 for adjusting the power supply voltage V SS, composed.

なお、本実施形態の送信回路用レベルシフト回路ユニット54は、オペアンプ用レベルシフト回路ユニット250と同一であるため、その詳細の説明は省略する。   Note that the transmission circuit level shift circuit unit 54 of the present embodiment is the same as the operational amplifier level shift circuit unit 250, and therefore detailed description thereof is omitted.

次に、図7〜図9の各図を用いて本実施形態における制御回路Cntを構成する種々の論理回路の詳細について説明する。   Next, details of various logic circuits constituting the control circuit Cnt in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

なお、図7は、本実施形態におけるインバータ回路の構成を示すブロック図であり、図8は、本実施形態におけるNAND回路の構成を示すブロック図である。また、図9は、本実施形態におけるNORの構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the inverter circuit in the present embodiment, and FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the NAND circuit in the present embodiment. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the NOR in this embodiment.

本実施形態の制御回路Cntは、上述のように、インバータ回路、NAND回路またはNOR回路などの種々の論理回路によって構成するとともに、無線タグ装置Tagの機能に沿った回路を構成するようになっている。   As described above, the control circuit Cnt of the present embodiment is configured by various logic circuits such as an inverter circuit, a NAND circuit, or a NOR circuit, and also configures a circuit according to the function of the RFID tag device Tag. Yes.

ここでは、例示としてインバータ回路、NAND回路またはNOR回路について説明するが、制御回路Cntの構成する回路はこれらに限らない。   Here, an inverter circuit, a NAND circuit, or a NOR circuit will be described as an example, but the circuit constituting the control circuit Cnt is not limited thereto.

(インバータ回路)
まず、図7を用いて本実施形態のレベルシフト回路ユニット110とインバータ回路ユニット120からなるインバータ回路100−1について説明する。
(Inverter circuit)
First, the inverter circuit 100-1 including the level shift circuit unit 110 and the inverter circuit unit 120 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態のインバータ回路100−1は、図7に示すように、2つのディプレッション型FETから構成され、入力電圧の電圧レベルをマイナス方向にシフトするレベルシフト回路ユニット110と、2つのディプレッション型FETから構成され、レベルシフトされた入力電圧を用いて論理出力を反転させるインバータ回路ユニット120と、を備えている。   As shown in FIG. 7, the inverter circuit 100-1 according to the present embodiment is composed of two depletion type FETs, and includes a level shift circuit unit 110 that shifts the voltage level of the input voltage in the negative direction, and two depletion type FETs. And an inverter circuit unit 120 that inverts the logic output using the level-shifted input voltage.

レベルシフト回路ユニット110は、図7に示すように、入力端子10を介して入力された入力電圧の電圧レベルをマイナス方向にシフトさせて、インバータ回路ユニット120に出力するようになっている。   As shown in FIG. 7, the level shift circuit unit 110 shifts the voltage level of the input voltage input via the input terminal 10 in the negative direction and outputs the result to the inverter circuit unit 120.

また、このレベルシフト回路ユニット110は、同一プロセスにて作製可能な第1n型FET111および第2n型FET112の2つのn型FETから構成される。   The level shift circuit unit 110 includes two n-type FETs, a first n-type FET 111 and a second n-type FET 112, which can be manufactured by the same process.

第1n型FET111は、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成され、例えば、100μmの幅と、10μmの長さを有するチャンネルを備えている。   The first n-type FET 111 is a depletion type FET, and is constituted by a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor, and includes a channel having a width of 100 μm and a length of 10 μm, for example.

また、この第1n型FET111は、入力端子10に接続され、入力電圧が印加されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるドレインと、第2n型FET112のゲートおよびドレインに接続されるとともに、レベルシフト回路ユニット110における出力端(すなわち、インバータ回路ユニット120の入力端)に接続されるソースと、とから構成される。 The first n-type FET 111 is connected to the input terminal 10, connected to the gate to which the input voltage is applied, the drain connected to the power supply voltage V DD , the gate and the drain of the second n-type FET 112, and And a source connected to the output terminal of the level shift circuit unit 110 (that is, the input terminal of the inverter circuit unit 120).

なお、本実施形態においては、この電源電圧VDDは、予め定められた所定の電圧値を有し、例えば、第1n型FET111のドレインには+10Vの電圧が印加されるようになっている。 In the present embodiment, the power supply voltage V DD has a predetermined voltage value determined in advance. For example, a voltage of +10 V is applied to the drain of the first n-type FET 111.

また、第2n型FET112は、第1n型FET111と同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成され、例えば、100μmの幅と、10μmの長さを有するチャンネルを備えている。   The second n-type FET 112 is a depletion-type FET, like the first n-type FET 111, and is composed of a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor, and has a width of 100 μm and a length of 10 μm, for example. With a channel.

そして、この第2n型FET112は、第1n型FETのソースに接続され、レベルシフト回路ユニット110における出力端に接続されるゲートと、当該ゲートおよび第1n型FET111のソースと短絡接続されるドレインと、マイナスの電源電圧VSSに接続されるソースと、から構成される。 The second n-type FET 112 is connected to the source of the first n-type FET, connected to the output terminal of the level shift circuit unit 110, and the drain connected to the gate and the source of the first n-type FET 111 in a short circuit. source and consists of which is connected to the negative supply voltage V SS.

本実施形態のインバータ回路ユニット120は、レベルシフト回路ユニット110から出力された電圧に基づいて入力端子10から入力された入力電圧に基づく論理出力を反転させて出力端子20に出力するようになっている。   The inverter circuit unit 120 of the present embodiment inverts the logic output based on the input voltage input from the input terminal 10 based on the voltage output from the level shift circuit unit 110 and outputs the result to the output terminal 20. Yes.

また、このインバータ回路ユニット120は、レベル回路ユニットにおける第1n型FET111および第2n型FET112と同一プロセスにて作製可能な第3n型FET121および第4n型FET122の2つのn型FETから構成される。   The inverter circuit unit 120 includes two n-type FETs, a third n-type FET 121 and a fourth n-type FET 122, which can be manufactured by the same process as the first n-type FET 111 and the second n-type FET 112 in the level circuit unit.

第3n型FET121は、第1n型FET111および第2n型FET112と同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成され、例えば、100μmの幅と、10μmの長さを有するチャンネルを備えている。   The third n-type FET 121 is a depletion type FET, similar to the first n-type FET 111 and the second n-type FET 112, and is composed of a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor, and has a width of 100 μm and a thickness of 10 μm, for example. A channel having a length is provided.

また、この第3n型FET121は、レベルシフト回路ユニット110から出力された電圧が印加されるゲートと、出力端子20に接続されるドレインと、グランドに接地されるソースと、から構成される。   The third n-type FET 121 includes a gate to which the voltage output from the level shift circuit unit 110 is applied, a drain connected to the output terminal 20, and a source grounded to the ground.

第4n型FET122は、第1n型FET111、第2n型FET112および第3n型FET121と同様に、ディプレッションタイプのFETであって、ポリシリコンTFT、酸化物TFTまたは有機トランジスタによって構成され、例えば、100μmの幅と、10μmの長さを有するチャンネルを備えている。   Similar to the first n-type FET 111, the second n-type FET 112, and the third n-type FET 121, the fourth n-type FET 122 is a depletion type FET, and is configured by a polysilicon TFT, an oxide TFT, or an organic transistor, and has a thickness of 100 μm, for example. A channel having a width and a length of 10 μm is provided.

また、この第4n型FET122は、出力端子20に接続されるゲートと、電源電圧VDDに接続されるドレインと、ゲートに短絡接続され、当該ゲートとともに出力端子20に接続されるソースと、から構成される。 The fourth n-type FET 122 includes a gate connected to the output terminal 20, a drain connected to the power supply voltage V DD , a short-circuit connected to the gate, and a source connected to the output terminal 20 together with the gate. Composed.

(NAND回路)
次に、図8を用いて本実施形態のNAND回路100−2について説明する。
(NAND circuit)
Next, the NAND circuit 100-2 of this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態のNAND回路100−2は、図8に示すように、例えば3入力1出力の否定論理積出力を行うデジタル回路であって、各入力に設けられた第1レベルシフト回路ユニット110−1、第2レベルシフト回路ユニット110−2および第3レベルシフト回路ユニット110−3と、レベルがシフトされた各入力電圧に基づいて否定論理積出力の演算を行うNAND回路ユニット130と、から構成される。   As shown in FIG. 8, the NAND circuit 100-2 of the present embodiment is a digital circuit that performs, for example, a NAND operation of three inputs and one output, and is a first level shift circuit unit 110- provided at each input. 1 and a second level shift circuit unit 110-2 and a third level shift circuit unit 110-3, and a NAND circuit unit 130 that performs a NAND operation based on each input voltage whose level has been shifted. Is done.

各第1、第2および第3レベルシフト回路ユニット110は、上記インバータ回路100−1と同様に、第1入力端子10−1、第2入力端子10−2および第3入力端子10−3のそれぞれを介して入力された各入力電圧の入力レベルをマイナス側にシフトさせてNAND回路ユニット130に出力するようになっている。   Each of the first, second, and third level shift circuit units 110 has a first input terminal 10-1, a second input terminal 10-2, and a third input terminal 10-3 in the same manner as the inverter circuit 100-1. The input level of each input voltage input via each is shifted to the minus side and output to the NAND circuit unit 130.

また、各第1、第2および第3レベルシフト回路ユニット110は、上記インバータ回路100−1と同様に、それぞれ、同一プロセスにて作製可能な第1n型FET111および第2n型FET112の2つのn型FETから構成される。   Each of the first, second, and third level shift circuit units 110 includes two n-types of a first n-type FET 111 and a second n-type FET 112 that can be manufactured by the same process, similarly to the inverter circuit 100-1. Type FET.

NAND回路ユニット130は、第1、第2および第3レベルシフト回路ユニット110から出力された各電圧に基づいて3入力の入力電圧に基づく否定論理和の演算結果を出力端子20に出力するようになっている。   The NAND circuit unit 130 outputs, to the output terminal 20, an operation result of the negative OR based on the input voltage of three inputs based on each voltage output from the first, second, and third level shift circuit units 110. It has become.

また、NAND回路ユニット130は、各入力に対応した3個の第3n型FET121と、電源電圧VDDの負荷を調整するための単一の第4n型FET122と、を有している。 The NAND circuit unit 130 includes three third n-type FETs 121 corresponding to the respective inputs, and a single fourth n-type FET 122 for adjusting the load of the power supply voltage V DD .

各第3n型FET121は、第4n型FET122のソースとグラウンド基準電位との間に直列に配設されている。   Each third n-type FET 121 is arranged in series between the source of the fourth n-type FET 122 and the ground reference potential.

また、この各第3n型FET121は、各レベルシフト回路ユニット110の出力にそれぞれ接続されるゲートを有し、各レベルシフト回路ユニット110から出力された出力電圧に基づいて対応するドレイン−ソース間を通電するようになっている。   Each of the third n-type FETs 121 has a gate connected to the output of each level shift circuit unit 110, and the corresponding drain-source is connected based on the output voltage output from each level shift circuit unit 110. Energized.

第4n型FET122は、ゲートと、当該ゲートと短絡接続されるとともに出力端子20および一の第3n型FET121のドレインに接続されるソースと、電源電圧VDDが基準電圧として印加されるドレインと、を有し、この電源電圧VDDの電圧の負荷を調整するために用いられている。 The fourth n-type FET 122 has a gate, a source that is short-circuited to the gate and connected to the output terminal 20 and the drain of one third n-type FET 121, a drain to which the power supply voltage V DD is applied as a reference voltage, And is used to adjust the load of the power supply voltage V DD .

(NOR回路)
次に、図9を用いて本実施形態のNOR回路100−3について説明する。
(NOR circuit)
Next, the NOR circuit 100-3 of this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態のNOR回路100−3は、図9に示すように、例えば3入力1出力の否定論理和出力を行うデジタル回路であって、各入力に設けられた第1レベルシフト回路ユニット110−1、第2レベルシフト回路ユニット110−2および第3レベルシフト回路ユニット110−3と、レベルがシフトされた入力電圧に基づいて否定論理積出力の演算を行うNOR回路ユニット140と、から構成される。   As shown in FIG. 9, the NOR circuit 100-3 of the present embodiment is a digital circuit that performs a negative OR output of, for example, three inputs and one output, and is a first level shift circuit unit 110- provided at each input. 1, a second level shift circuit unit 110-2 and a third level shift circuit unit 110-3, and a NOR circuit unit 140 that performs a NAND operation based on the input voltage whose level is shifted. The

各第1、第2および第3レベルシフト回路ユニット110は、上記インバータ回路100−1と同様に、第1入力端子10−1、第2入力端子10−2および第3入力端子10−3のそれぞれを介して入力された各入力電圧の入力レベルをマイナス側にシフトさせてNOR回路ユニット140に出力するようになっている。   Each of the first, second, and third level shift circuit units 110 has a first input terminal 10-1, a second input terminal 10-2, and a third input terminal 10-3 in the same manner as the inverter circuit 100-1. The input level of each input voltage input via each is shifted to the negative side and output to the NOR circuit unit 140.

また、各第1、第2および第3レベルシフト回路ユニット110は、上記インバータ回路100−1と同様に、それぞれ、同一プロセスにて作製可能な第1n型FET111および第2n型FET112の2つのn型FETから構成される。   Each of the first, second, and third level shift circuit units 110 includes two n-types of a first n-type FET 111 and a second n-type FET 112 that can be manufactured by the same process, similarly to the inverter circuit 100-1. Type FET.

NOR回路ユニット140は、第1、第2および第3レベルシフト回路ユニット110から出力された各電圧に基づいて3入力の入力電圧に基づく否定論理積の演算結果を出力端子20に出力するようになっている。   The NOR circuit unit 140 outputs, to the output terminal 20, an operation result of the negative logical product based on the input voltage of three inputs based on each voltage output from the first, second, and third level shift circuit units 110. It has become.

また、このNOR回路ユニット140は、各入力に対応した3個の第3n型FET121と、電源電圧VDDの負荷を調整するための単一の第4n型FET122と、を有している。 The NOR circuit unit 140 includes three third n-type FETs 121 corresponding to the respective inputs and a single fourth n-type FET 122 for adjusting the load of the power supply voltage V DD .

各第3n型FET121は、第4n型FET122のソースとグラウンド基準電位との間に並列に配設されている。   Each third n-type FET 121 is disposed in parallel between the source of the fourth n-type FET 122 and the ground reference potential.

また、この各第3n型FET121は、各レベルシフト回路ユニット110の出力にそれぞれ接続されるゲートを有し、各レベルシフト回路ユニット110から出力された出力電圧に基づいて出力端子20とグラインド接地間を短絡するようになっている。   Each of the third n-type FETs 121 has a gate connected to the output of each level shift circuit unit 110. Based on the output voltage output from each level shift circuit unit 110, the third n-type FET 121 is connected between the output terminal 20 and the grind ground. Are to be short-circuited.

また、第4n型FET122は、ゲートと、当該ゲートと短絡接続されるとともに出力端子20および各第3n型FET121のドレインに接続されるソースと、電源電圧VDDが基準電圧として印加されるドレインと、を有し、この電源電圧VDDの電圧の負荷を調整するために用いられている。 The fourth n-type FET 122 includes a gate, a source that is short-circuited to the gate and connected to the output terminal 20 and the drain of each third n-type FET 121, and a drain to which the power supply voltage V DD is applied as a reference voltage. , And is used to adjust the load of the power supply voltage V DD .

以上のように、本実施形態の無線タグ装置Tagは、直流正電圧とともに直流負電圧をアンテナコイルA10に生じた誘起電圧から生成することができるので、当該直流負電圧によって装置全体を駆動することができる。   As described above, the RFID tag device Tag according to the present embodiment can generate a DC negative voltage together with a DC positive voltage from an induced voltage generated in the antenna coil A10. Therefore, the entire device is driven by the DC negative voltage. Can do.

したがって、本実施形態の無線タグ装置Tagは、各内部回路にディプレッション型FETを用いることにより、印刷などによって低温で生成された場合であっても高速駆動が可能でかつ良好な出力特性を得ることができるとともに、装置自体を簡易に製造することができる。   Therefore, the RFID tag device Tag of the present embodiment uses a depletion type FET for each internal circuit, so that it can be driven at high speed even when it is generated at a low temperature by printing or the like and obtains good output characteristics. And the device itself can be easily manufactured.

特に、本実施形態の無線タグ装置Tagは、各内部回路におけるFETをディプレッションタイプのn型にて構成することができるので、製造時に単一のプロセスによってFETを生成することができる。   In particular, the RFID tag device Tag of the present embodiment can configure the FET in each internal circuit as a depletion type n-type, and therefore can generate the FET by a single process at the time of manufacture.

また、本実施形態の無線タグ装置Tagは、直流正電圧とともに直流負電圧においても安定した電圧を各内部回路に提供することができるので、FETなどの内部回路の各素子における耐圧を超過させることをなくそれらの破損を防止することができるとともに、安定化される直流正電圧および直流負電圧に合わせて各回路を生成することができるので、装置の製造プロセスも簡単になる。   Further, since the RFID tag device Tag according to the present embodiment can provide each internal circuit with a stable voltage in the DC negative voltage as well as the DC positive voltage, the breakdown voltage in each element of the internal circuit such as the FET is exceeded. Can be prevented from being damaged, and each circuit can be generated in accordance with the stabilized DC positive voltage and DC negative voltage, which simplifies the device manufacturing process.

さらに、本実施形態の無線タグ装置Tagは、送信回路SCにおけるディプレッション型のスイッチングFET53に、当該トランジスタが適切に駆動する範囲にある制御するための電圧を入力することができるので、当該ディプレッション型のスイッチングFET53を的確に駆動することができる。   Further, the RFID tag device Tag of the present embodiment can input a voltage for control within a range in which the transistor is appropriately driven to the depletion type switching FET 53 in the transmission circuit SC. The switching FET 53 can be driven accurately.

そして、本実施形態の当該スイッチングトランジスタにおける負荷変調用コンデンサC40の共振用コンデンサC10との並列接続の切り換えを行うことができるので、リーダ・ライタを基準としたデータ送受信回路の負荷(インピーダンス)を的確に変化させることができる。   Further, since the parallel connection of the load modulation capacitor C40 and the resonance capacitor C10 in the switching transistor of the present embodiment can be switched, the load (impedance) of the data transmission / reception circuit based on the reader / writer can be accurately determined. Can be changed.

したがって、本実施形態の無線タグ装置Tagは、送信回路SCのインピーダンスの変化に伴って負荷変調における変調度を大きくすることができるので、的確に所定のデータをリーダ・ライタに送信することができるとともに、ディプレッション型のスイッチングFET53によってその駆動可能電圧が広くなるので、誘起電圧からリーダ・ライタリーダ・ライタから送信された信号を効率的に得ることができるとともに、直流正電圧および直流負電圧を効率的に生成することができる。   Accordingly, the RFID tag device Tag according to the present embodiment can increase the degree of modulation in the load modulation in accordance with the change in the impedance of the transmission circuit SC, and therefore can accurately transmit predetermined data to the reader / writer. At the same time, the depletion type switching FET 53 widens the driveable voltage, so that the signal transmitted from the reader / writer reader / writer can be efficiently obtained from the induced voltage, and the DC positive voltage and DC negative voltage can be efficiently obtained. Can be generated automatically.

Tag … 無線タグ装置
Ant … アンテナ回路
Rec … 整流回路
Reg1 … 第1レギュレータ
Reg2 … 第2レギュレータ
Mem … メモリ回路
Cnt … 制御回路
B … バス
A10 … アンテナコイル
C10 … 共振用コンデンサ
C20 … (整流回路用)第1平滑コンデンサ
C30 … (整流回路用)第2平滑コンデンサ
C40 … 負荷変調用コンデンサ
R1、R2 … 印加電圧調整用拡散抵抗器
TI … 外部入力端子
TO … 外部出力端子
T10 … 入力端子
T20 … 出力端子
OP … オペアンプ
10 … 入力端子
20 … 出力端子
51 … (整流回路用)第1n型FET
52 … (整流回路用)第2n型FET
53 … スイッチングFET
54 … (送信回路用)レベルシフト回路ユニット
100−1 … インバータ回路
100−2 … NAND回路
100−3 … NOR回路
110 … レベルシフト回路ユニット
111 … 第1n型FET
112 … 第2n型FET
120 … インバータ回路
121 … 第3n型FET
122 … 第4n型FET
130 … NAND回路ユニット
140 … NOR回路ユニット
210 … 差動増幅回路
211 … 第1n型FET
212 … 第2n型FET
213 … 第1拡散抵抗器
214 … 電流源用n型FET
220 … バイアス回路
221 … バイアス用n型FET
222 … 第2拡散抵抗器
230 … 位相補償用コンデンサ
240 … ソース接地増幅回路
250 … オペアンプ用レベルシフト回路ユニット
251 … 第3n型FET
252 … 第4n型FET
260 … 増幅回路ユニット
261 … 第5n型FET
262 … 第3拡散抵抗器
300 … レギュレータ
310 … 出力制御用n型FET
320 … 入力電圧調整用n型FET
330 … 入力電圧調整用抵抗器
340 … 出力調整用コンデン
Tag ... RFID tag device Ant ... Antenna circuit Rec ... Rectifier circuit Reg1 ... First regulator Reg2 ... Second regulator Mem ... Memory circuit
Cnt ... control circuit B ... bus A10 ... antenna coil C10 ... resonance capacitor C20 ... (for rectifier circuit) first smoothing capacitor C30 ... (for rectifier circuit) second smoothing capacitor C40 ... load modulation capacitors R1, R2 ... applied voltage Diffusion resistor for adjustment TI ... External input terminal TO ... External output terminal T10 ... Input terminal T20 ... Output terminal OP ... Operational amplifier 10 ... Input terminal 20 ... Output terminal 51 ... (for rectifier circuit) 1st n-type FET
52 ... (for rectifier circuit) 2nd n-type FET
53… Switching FET
54 ... (for transmission circuit) level shift circuit unit 100-1 ... inverter circuit 100-2 ... NAND circuit 100-3 ... NOR circuit 110 ... level shift circuit unit 111 ... first n-type FET
112 ... 2nd n-type FET
120: Inverter circuit 121: Third n-type FET
122… 4th n-type FET
130 ... NAND circuit unit 140 ... NOR circuit unit 210 ... Differential amplifier circuit 211 ... First n-type FET
212 ... 2nd n-type FET
213: First diffusion resistor 214: n-type FET for current source
220 ... Bias circuit 221 ... Bias n-type FET
222 ... second diffusion resistor 230 ... phase compensation capacitor 240 ... common source amplifier circuit 250 ... operational amplifier level shift circuit unit 251 ... third n-type FET
252 ... 4th n-type FET
260 ... Amplifier circuit unit 261 ... 5th n-type FET
262 ... Third diffusion resistor 300 ... Regulator 310 ... Output control n-type FET
320 ... n-type FET for input voltage adjustment
330 ... Input voltage adjusting resistor 340 ... Output adjusting capacitor

Claims (6)

磁界を用いて読み書き装置とのデータの送受信を非接触にて行う非接触式情報端末装置であって、
前記読み書き装置によって発生された磁界に応じて誘起電圧を発生するアンテナ回路と、
前記発生された誘起電圧に基づいて直流電源電圧を抽出する整流回路と、
所定の情報が記憶される記憶手段であって、前記整流回路から出力された直流電源電圧に基づいて動作する記憶手段と、
を備え、
前記整流回路が、
前記発生された誘起電圧に基づいて正電源として直流正電圧を抽出するための半波整流を行うディプレッション型の第1トランジスタと、
前記発生された誘起電圧に基づいて負電源として直流負電圧を抽出するための半波整流を行うディプレッション型の第2トランジスタと、
第1トランジスタとグランドの間に接続され、平滑化用に用いられる第1平滑コンデンサと、
第2トランジスタとグランドの間に接続され、平滑化用に用いられる第2平滑コンデンサと、
を備えることを特徴とする非接触式情報端末装置。
A non-contact information terminal device that performs transmission and reception of data with a read / write device using a magnetic field in a non-contact manner,
An antenna circuit for generating an induced voltage in response to a magnetic field generated by the read / write device;
A rectifier circuit that extracts a DC power supply voltage based on the generated induced voltage;
Storage means for storing predetermined information, the storage means operating based on the DC power supply voltage output from the rectifier circuit;
With
The rectifier circuit is
A depletion-type first transistor that performs half-wave rectification to extract a positive DC voltage as a positive power source based on the generated induced voltage;
A depletion-type second transistor that performs half-wave rectification to extract a DC negative voltage as a negative power source based on the generated induced voltage;
A first smoothing capacitor connected between the first transistor and ground and used for smoothing;
A second smoothing capacitor connected between the second transistor and ground and used for smoothing;
A non-contact information terminal device comprising:
請求項1に記載の非接触式情報端末装置において、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタを含め当該非接触式情報端末装置に用いられる全てのトランジスタがn型のトランジスタにて構成されていることを特徴とする非接触式情報端末装置。
In the non-contact information terminal device according to claim 1,
All the transistors used for the non-contact information terminal device including the first transistor and the second transistor are constituted by n-type transistors.
請求項1または2に記載の非接触式情報端末装置において、
電圧増幅回路を有し、前記整流回路にて生成された直流正電圧を定電圧に変換する第1定電圧出力回路と、
電圧増幅回路を有し、前記整流回路にて生成された直流負電圧を定電圧に変換する第2定電圧出力回路と、
を備えることを特徴とする非接触式情報端末装置。
In the non-contact information terminal device according to claim 1 or 2,
A first constant voltage output circuit that has a voltage amplification circuit and converts the positive DC voltage generated by the rectifier circuit into a constant voltage;
A second constant voltage output circuit having a voltage amplification circuit and converting a DC negative voltage generated by the rectifier circuit to a constant voltage;
A non-contact information terminal device comprising:
請求項3に記載の非接触式情報端末装置において、
前記各電圧増幅回路が、
複数の第3トランジスタおよび拡散抵抗器から構成され、前記整流回路から出力された直流正電圧および直流負電圧の電圧レベルの差を増幅して出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路から出力された電圧の電圧レベルを増幅して出力する出力増幅回路と、
を備え、
前記差動増幅回路および出力増幅回路に設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型であるとともに、
前記出力増幅回路が、
一以上の第4トランジスタから構成され、前記差動増幅回路から出力された電圧の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路ユニットと、
一以上の第5トランジスタから構成され、前記レベルシフトされた電圧の電圧レベルを反転増幅する増幅回路ユニットと、を有し、
前記差動増幅されて、かつ、レベルシフトされた電圧が前記増幅回路ユニットの少なくとも一の前記第5トランジスタのゲートに入力されることを特徴とする非接触式情報端末装置。
In the non-contact information terminal device according to claim 3,
Each of the voltage amplification circuits is
A differential amplifier circuit configured by a plurality of third transistors and a diffusion resistor, and amplifying and outputting a voltage level difference between a DC positive voltage and a DC negative voltage output from the rectifier circuit;
An output amplifier circuit that amplifies and outputs the voltage level of the voltage output from the differential amplifier circuit;
With
All of the transistors provided in the differential amplifier circuit and the output amplifier circuit are depletion type,
The output amplifier circuit is
A level shift circuit unit configured by one or more fourth transistors and configured to shift a voltage level of a voltage output from the differential amplifier circuit;
An amplification circuit unit that includes one or more fifth transistors and inverts and amplifies the voltage level of the level-shifted voltage;
The non-contact type information terminal device, wherein the differentially amplified and level-shifted voltage is input to a gate of at least one fifth transistor of the amplifier circuit unit.
請求項1乃至3の何れか一項に記載の非接触式情報端末装置において、
前記整流回路から出力された直流電源電圧に基づいて動作する記憶手段を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段が、
一以上の第6トランジスタから構成され、前記整流回路から出力された電圧レベルをシフトするレベルシフト回路ユニットと、
一以上の第7トランジスタから構成され、レベルシフトされた電圧を用いて所定の論理演算を実行する電子回路ユニットと、
を備え、
前記レベルシフト回路ユニットおよび前記電子回路ユニットに設けられた前記トランジスタのすべてがディプレッション型であるとともに、前記レベルシフトされた電圧が前記電子回路ユニットの少なくとも一の前記第7トランジスタのゲートに入力されることを特徴とする非接触式情報端末装置。
In the non-contact information terminal device according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising control means for controlling storage means operating based on the DC power supply voltage output from the rectifier circuit;
The control means is
A level shift circuit unit configured by one or more sixth transistors to shift the voltage level output from the rectifier circuit;
An electronic circuit unit that includes one or more seventh transistors and that performs a predetermined logical operation using a level-shifted voltage;
With
All of the transistors provided in the level shift circuit unit and the electronic circuit unit are depletion type, and the level shifted voltage is input to the gate of at least one seventh transistor of the electronic circuit unit. A non-contact type information terminal device.
請求項1乃至4の何れか一項に記載の非接触式情報端末装置において、
前記アンテナ回路が、
前記誘起電圧を発生させるアンテナコイルと、
前記アンテナコイルと共振回路を構成する共振用コンデンサと、
前記アンテナコイルおよび前記共振用コンデンサによって形成される共振回路に並列に接続され、前記読み書き装置を基準とした当該非接触式情報端末装置の負荷の値を変化させる負荷変調に用いられる負荷変調用コンデンサおよびスイッチングトランジスタと、
前記スイッチングトランジスタを制御するための電圧レベルをシフトさせるレベルシフト回路ユニットと、
を有し、
前記スイッチングトランジスタがディプレッション型であることを特徴とする非接触式情報端末装置。
In the non-contact information terminal device according to any one of claims 1 to 4,
The antenna circuit is
An antenna coil for generating the induced voltage;
A resonant capacitor constituting a resonant circuit with the antenna coil;
A load modulation capacitor connected in parallel to a resonance circuit formed by the antenna coil and the resonance capacitor and used for load modulation for changing a load value of the non-contact information terminal device based on the read / write device And a switching transistor,
A level shift circuit unit for shifting a voltage level for controlling the switching transistor;
Have
The contactless information terminal device, wherein the switching transistor is a depletion type.
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