JP4797991B2 - COMMUNICATION DEVICE, NON-CONTACT IC CARD WITH THE SAME, AND INFORMATION DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、非接触型ICカードに搭載可能な通信装置、それを搭載した非接触型ICカード、および携帯電話機等の情報機器に関するものである。 The present invention relates to a communication device that can be mounted on a non-contact type IC card, a non-contact type IC card on which the communication device is mounted, and an information device such as a mobile phone.
非接触型ICカードの開発、発展はめざましく、ICカード機能などはカードサイズから携帯機器に組み込まれるほどになっている。非接触型ICカードとしては、たとえば特許文献1,2に開示されている。
The development and development of contactless IC cards are remarkable, and IC card functions and the like have been incorporated into portable devices from the card size. Non-contact type IC cards are disclosed in
図1は、一般的な非接触型ICカード用R/W(リーダ/ライタ)装置のフロントエンド回路10の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
この非接触型ICカード用R/W装置のフロントエンド回路10の主要部は、図1に示すように、受信系回路11、送信系回路12、直列共振用キャパシタ13、R/Wアンテナ14などで構成されている。抵抗15は、(アンテナ)コイル16の内部抵抗である。
また、図1において、C1はキャパシタ13の容量を、R1は抵抗15の抵抗値を、L1はコイル16のインダクタンスをそれぞれ示している。As shown in FIG. 1, the main part of the front-
In FIG. 1, C1 indicates the capacitance of the
図1のR/W装置のフロントエンド回路10の動作について述べる。
データの送信時は、送信系回路12から変調波信号が出力され、アンテナ14と直列に接続されたキャパシタ13とアンテナ14を形成するコイル16に電流が流れ、アンテナ14から磁界が放射される。
一方、受信時は、送信系回路12からは一定のキャリア信号が出力されるが、カード側で負荷変調を行うことにより、受信系回路11で受信するキャリア信号は負荷変調がかかった信号を受信することができ、復調データを抽出することが可能となる。
データの送受信においては、キャパシタ13とコイル16で共振回路を形成する。この時、送信系回路12からみたインピーダンスが小さくなり(電流が多く流れ)、アンテナ14からの送信磁界が最も大きくなる。
すなわち、送受信時のフロントエンド回路10は、コイル16、キャパシタ13が直列接続された回路構成である。また、使用する信号のキャリア周波数はコイル16とキャパシタ13の共振周波数と一致するよう設定されていて、かつ、共振周波数で最もインピーダンスが低いことが基本的に理想である。The operation of the
At the time of data transmission, a modulated wave signal is output from the
On the other hand, a fixed carrier signal is output from the
In transmission / reception of data, a resonance circuit is formed by the
That is, the front-
ループアンテナを構成するコイル16は、その損失分を含む抵抗15で表され、キャパシタ13と直列共振回路を形成する。
その共振周波数f0は、次式のように表される。The
The resonance frequency f0 is expressed as follows.
[数1]
f0= 1/(2π*√(L1*C1)) ・・・(1)[Equation 1]
f0 = 1 / (2π * √ (L1 * C1)) (1)
このときのアンテナ回路のインピーダンスZは、次のようになり、抵抗15の抵抗値R1が小さい場合はアンテナに効率よく電流を流すことができ、発生磁界は最大となる。
The impedance Z of the antenna circuit at this time is as follows. When the resistance value R1 of the
[数2]
Z=R1+jωL1+1/(jωC1)
=R1 ・・・(2)[Equation 2]
Z = R1 + jωL1 + 1 / (jωC1)
= R1 (2)
次に、非接触型ICカードに用いられるフロントエンド回路について説明する。
図2は、非接触型ICカードに用いられるフロントエンド回路の主要部の構成を示す図である。Next, a front end circuit used for a non-contact type IC card will be described.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a main part of a front end circuit used for a non-contact type IC card.
非接触型ICカードに用いられるフロントエンド回路20の主要部は、図2に示すように、送信および受信系回路21、キャパシタ22、カードアンテナ23、抵抗24などで構成されている。
また、図2において、C2はキャパシタ22の容量を、R2は抵抗24の抵抗値を、L2はコイル25のインダクタンスをそれぞれ示している。As shown in FIG. 2, the main part of the front-
In FIG. 2, C2 represents the capacitance of the capacitor 22, R2 represents the resistance value of the
図2の回路においては、カード機能としては抵抗24とコイル25が直列接続され、この両端にキャパシタ22が並列接続され、使用する周波数に共振するよう設定されている。
また共振時、カードアンテナ23と並列接続されたキャパシタ22の合成回路のインピーダンスは最もインピーダンスが高くなっていることが基本的に理想である。
並列共振周波数f0は、次式で表される。In the circuit of FIG. 2, as a card function, a
It is basically ideal that the impedance of the combined circuit of the capacitor 22 connected in parallel with the
The parallel resonance frequency f0 is expressed by the following equation.
[数3]
f0=1/(2π*√(L2*C2)) ・・・(3)[Equation 3]
f0 = 1 / (2π * √ (L2 * C2)) (3)
このときのアンテナ回路のインピーダンスZは、次式で表される。 The impedance Z of the antenna circuit at this time is expressed by the following equation.
[数4]
Z=1/(1/(R2+jωL2)+(jωC2)) ・・・(4)[Equation 4]
Z = 1 / (1 / (R2 + jωL2) + (jωC2)) (4)
そして、R2が小さい場合(式4)で表されるインピーダンスZは、次のようになり、インピーダンスのピークで受信電圧が最大となる。 And the impedance Z represented by the case where R2 is small (Formula 4) is as follows, and the received voltage becomes maximum at the peak of the impedance.
[数5]
Z≒ ∞
Z ≒ ∞
以上のようにR/W(リーダ/ライタ)装置に最適な回路構成数と、カードに最適な回路構成が異なっているため、1つのフロントエンド回路で両機能を満たすためにはそれぞれに適したアンテナやフロントエンド回路を別々に用意する必要がある。
これは、フロントエンド部品、回路も多く、且つアンテナが複数あるため干渉が伴い、その対策も必要であるなど、設計の難度が高かった。またアンテナを1つにすると、R/W機能またはカード機能の特性のどちらかに偏ってしまい、両方の特性を満足することが困難であった。
近年、カード機能だけでなく、R/W機能が備わっていることも要求されるようになっているが、両機能を同時に満たすことは特性、コスト等において問題点をかかえ容易ではない。As described above, the optimal number of circuit configurations for the R / W (reader / writer) device and the optimal circuit configuration for the card are different, so each is suitable for satisfying both functions with a single front-end circuit. It is necessary to prepare the antenna and front end circuit separately.
This has a high degree of design difficulty because there are many front-end parts and circuits, and there are interferences due to multiple antennas, and countermeasures are required. Further, when one antenna is used, the characteristics are biased to either the R / W function or the card function, and it is difficult to satisfy both characteristics.
In recent years, not only a card function but also an R / W function has been required, but satisfying both functions at the same time has problems in characteristics, cost, etc., and is not easy.
本発明は、アンテナ1つを共用可能で、しかもリーダ、ライタとして機能とカード機能との特性を十分に発揮することができる通信装置、それを備えた非接触型ICカード、および情報機器を提供することにある。 The present invention provides a communication device that can share one antenna and that can sufficiently exhibit the characteristics of the function and card function as a reader / writer, a non-contact type IC card having the same, and an information device There is to do.
本発明の第1の観点の通信装置は、第1および第2の出力端子を有し、第1モード時にキャリアを上記第1および第2の出力端子から出力する第1の送信回路と、ノードと、一端が上記ノードに接続され、他端が上記第1の送信回路の第2の出力端子に接続されたインダクタと、上記ノードと上記第1の送信回路の第1の出力端子との間に接続された少なくとも一つのキャパシタと、を含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、第2モード時の送信データを出力する第2の送信回路と、上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、上記アンテナ回路で受信したデータに対する受信処理を行う少なくとも一つの受信回路と、上記第1モード時には上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む直列共振回路として形成し、上記第2モード時には、上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む並列共振回路として形成する回路切り替え部と、を有する。 A communication apparatus according to a first aspect of the present invention includes a first transmission circuit having first and second output terminals and outputting a carrier from the first and second output terminals in a first mode, and a node And an inductor having one end connected to the node and the other end connected to the second output terminal of the first transmission circuit, and between the node and the first output terminal of the first transmission circuit. An antenna circuit including at least one capacitor connected to the second circuit, a second transmission circuit connected to the node of the antenna circuit and outputting transmission data in the second mode, and the node of the antenna circuit At least one receiving circuit connected to receive data received by the antenna circuit, and in the first mode, the antenna circuit is a series resonant circuit including the inductor and a capacitor. Formed, above the second mode, having a circuit switching portion which forms a parallel resonant circuit including the inductor and the capacitor of the antenna circuit.
本発明の第2の観点の非接触型ICカードは、第1および第2の出力端子を有し、リーダライタモード時にキャリアデータを上記第1および第2の出力端子から出力する第1の送信回路と、ノードと、一端が上記ノードに接続され、他端が上記第1の送信回路の第2の出力端子に接続されたインダクタと、上記ノードと上記第1の送信回路の第1の出力端子との間に接続された少なくとも一つのキャパシタと、を含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、カードモード時の送信データを負荷変調する第2の送信回路と、上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、上記アンテナ回路で受信したデータに対する受信処理を行う少なくとも一つの受信回路と、モード制御信号に応じて、上記リーダライタモード時には上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む直列共振回路として形成し、上記カードモード時には、上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む並列共振回路として形成する回路切り替え部と、メモリと、上記送信データを選択的に上記第1の送信回路または第2の送信回路に供給し、上記受信回路の受信データに対する所定の処理を行い、上記メモリのアクセス制御を行う制御部と、を有する。 The non-contact type IC card according to the second aspect of the present invention has first and second output terminals, and outputs first carrier data from the first and second output terminals in the reader / writer mode. A circuit; a node; an inductor having one end connected to the node; the other end connected to a second output terminal of the first transmission circuit; and a first output of the node and the first transmission circuit. An antenna circuit including at least one capacitor connected to the terminal; a second transmission circuit connected to the node of the antenna circuit and load-modulating transmission data in card mode; and the antenna circuit At least one receiving circuit connected to the node and performing reception processing on data received by the antenna circuit, and in the reader / writer mode according to a mode control signal, The antenna circuit is formed as a series resonant circuit including the inductor and capacitor, and in the card mode, the antenna circuit is formed as a parallel resonant circuit including the inductor and capacitor, a memory switching unit, and the transmission data are selected. And a control unit that supplies the first transmission circuit or the second transmission circuit, performs predetermined processing on the reception data of the reception circuit, and controls access to the memory.
本発明の第3の観点は、通信網との通信機能を有する情報機器であって、リーダライタ機能とカード機能を有する通信装置を有し、上記通信装置は、第1および第2の出力端子を有し、第1モード時にキャリアを上記第1および第2の出力端子から出力する第1の送信回路と、ノードと、一端が上記ノードに接続され、他端が上記第1の送信回路の第2の出力端子に接続されたインダクタと、上記ノードと上記第1の送信回路の第1の出力端子との間に接続された少なくとも一つのキャパシタと、を含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、第2モード時の送信データを出力する第2の送信回路と、上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、上記アンテナ回路で受信したデータに対する受信処理を行う少なくとも一つの受信回路と、上記第1モード時には上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む直列共振回路として形成し、上記第2モード時には、上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む並列共振回路として形成する回路切り替え部と、を有する。 A third aspect of the present invention is an information device having a communication function with a communication network, and includes a communication device having a reader / writer function and a card function, and the communication device includes first and second output terminals. A first transmission circuit for outputting a carrier from the first and second output terminals in the first mode, a node, one end of which is connected to the node, and the other end of the first transmission circuit. An antenna circuit including an inductor connected to a second output terminal; and at least one capacitor connected between the node and the first output terminal of the first transmission circuit; and A second transmission circuit connected to the node and outputting transmission data in the second mode; and at least one for receiving data received by the antenna circuit connected to the node of the antenna circuit. In the first mode, the antenna circuit is formed as a series resonant circuit including the inductor and a capacitor, and in the second mode, the antenna circuit is formed as a parallel resonant circuit including the inductor and the capacitor. A switching unit.
本発明によれば、アンテナがリーダライタ(R/W)用とカード用に分ける必要が無く1つで済む。その結果R/W用アンテナとカード用アンテナの干渉による問題も無くなる。アンテナが減るのでその周辺部品、回路も減り、設計も容易になり、コストを削減することができる。さらに、部品代、設計費が安価で、簡易な構成で高性能なフロントエンド回路が得られる。 According to the present invention, it is not necessary to separate the antenna for the reader / writer (R / W) and the card, and only one antenna is sufficient. As a result, problems due to interference between the R / W antenna and the card antenna are eliminated. Since the number of antennas is reduced, the number of peripheral parts and circuits is reduced, the design is facilitated, and costs can be reduced. Furthermore, a high-performance front-end circuit can be obtained with a simple configuration at low parts cost and design cost.
100・・・通信システム、110・・・携帯電話機、115・・・メモリ部、116・・・通信装置、117・・・制御部、120・・・非接触型ICカード、130・・・基地局、140・・・通信網、150・・・サーバ、200,200A〜200F・・・通信装置、210,210A〜210F・・・アンテナ回路、211・・・アンテナコイル、212,212−1,212−2、213・・・キャパシタ、214・・・スイッチ、215・・・高抵抗、ND210、ND211・・・ノード、A,B・・・端子、220,220A・・・送信系回路(第1の送信回路)、221,221A・・・第1の出力端子、222,222A・・・第2の出力端子、223・・・第1の送信バッファ、224・・・第2の送信バッファ、225・・・スイッチ、226・・・インバータ、227・・・入力端子、230・・・返信回路(第2の送信回路)、240・・・受信系回路、250・・・スイッチ、260・・・キャリア発生器、270・・・スイッチ、280,280A,280B・・・回路切り替え部、300,300A〜300F・・・非接触型ICカード、310・・・CPU(制御部)、320・・・メモリ。
DESCRIPTION OF
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は、本発明の実施形態に係る携帯情報機器としての携帯電話機が適用される通信システムの構成例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system to which a mobile phone as a portable information device according to an embodiment of the present invention is applied.
図3に示す通信システム100は、携帯電話機110と、外部の非接触型ICカード120と、基地局130と、通信網140と、サーバ150とにより構成されている。
A
本実施形態の携帯電話機110は、たとえば非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵しており、搭載されたリーダライタ(R/W)機能は、外部の非接触型ICカード120からの応答(信号)を受信すると、この非接触型ICカード120との間で無線通信を行って、コネクションを確立させる。
非接触型ICカード120とのコネクションが確立すると、携帯電話機110は、所定の通信方式に従った無線通信により基地局130から通信網140を経由してサーバ150に接続し、非接触型ICカード120とサーバ150との通信を中継する。
両者の相互認証が成功すると、携帯電話機110に搭載されたリーダライタ機能は、サーバ150からの指示に従って、非接触型ICカード120に格納される情報を読出す処理や、非接触型ICカード120に新たな情報を書き込む処理を行う。The
When the connection with the non-contact type IC card 120 is established, the
If the mutual authentication is successful, the reader / writer function installed in the
図4は、本実施形態に係る携帯電話機の基本的な構成例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a basic configuration example of the mobile phone according to the present embodiment.
本携帯電話機110は、図4に示すように、通信網140を介してサーバ150との無線通信処理を行う無線通信部111、液晶表示デバイス(LCD)等により構成される表示部112、テンキー等の操作キーを含む操作部113、マイクロフォンやスピーカを有し音声入力処理または音声出力処理を行う音声処理部114、プログラムやメッセージデータ、アドレスデータ、ICカード用データ等を記憶するメモリ部115、非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を実現するためのフロントエンド回路部を形成する通信装置116、および携帯電話機110の全体的な機能制御や非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を実現するためのモード制御や送信データTD、受信データRDに対する所定の処理やそれに応じたメモリ部115へのアクセスを行う制御部(CPU)117を有する。
As shown in FIG. 4, the
無線通信部111、表示部112、操作部113、音声処理部114、メモリ部115、および制御部117により、通常の携帯電話としての電話部が構成される。
また、通信装置116、メモリ部115、および制御部117により非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を実現するカード機能部が構成される。
また、モードの指定、切り替え等は操作部114の操作に応じて制御部117の制御により行うように構成可能である。
この際、制御部117は、通信装置116に対してモード制御信号MD(Mode)と送信データTDを出力し、受信データRDを受けてメモリ部115への格納処理等を行う。メモリ部115は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。
なお、制御部117は、電話部とカードおよびカード機能部とで個別に設けるような構成にすることも可能である。
また、以下の説明において、リーダライタモードが第1モードに相当し、カードモードが第2モードに相当する。The
The
In addition, it is possible to configure the mode designation, switching, and the like under the control of the control unit 117 in accordance with the operation of the
At this time, the control unit 117 outputs a mode control signal MD (Mode) and transmission data TD to the
The control unit 117 may be configured to be provided separately for the telephone unit, the card, and the card function unit.
In the following description, the reader / writer mode corresponds to the first mode, and the card mode corresponds to the second mode.
図5は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の一構成例を示す図である。
なお、図5においては、図4の通信装置116を符号200を用いて表している。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a communication device incorporating a non-contact type IC card function and a reader / writer function mounted on the mobile phone according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the
図5の通信装置200は、アンテナ回路210、主としてリーダライタ機能用の第1の送信回路としての送信系回路220、カード機能用の第2の送信回路としての返信(カード)回路230、受信系回路240、スイッチ(SW10)250、周波数13.56MHzのキャリアを発生するキャリア発生器260、およびスイッチ270を有する。
5 includes an antenna circuit 210, a
アンテナ回路210は、ノードND210、アンテナコイル(インダクタ)211、およびキャパシタ212を有する。また、図5において、Caはキャパシタ212の容量を、L11はコイル211のインダクタンスをそれぞれ示している。
アンテナコイル211の一端がノードND210に接続され、キャパシタ212の第1電極(一端)がノードND210に接続され、第2電極(他端)が送信系回路220の第1の出力端子221に接続されている。また、アンテナコイル211の他端が送信系回路220の第2の出力端子222に接続されている。The antenna circuit 210 includes a node ND210, an antenna coil (inductor) 211, and a
One end of the
送信系回路220は、第1の出力端子221、第2の出力端子222、第1の送信バッファ223、第2の送信バッファ224、スイッチ(SW11)225、インバータ(INV)226、および入力端子227を有する。
The
第1の送信バッファ223は、pチャネルMOS(PMOS)トランジスタPT221、およびnチャネルMOS(NMOS)トランジスタNT221からなるCMOSバッファにより構成されている。
PMOSトランジスタPT221のソースが電源電位Vddに接続され、ドレインがNMOSトランジスタNT221のドレインに接続され、NMOSトランジスタNT221のソースが基準電位(接地電位)GNDに接続されている。
そして、PMOSトランジスタPT221とNMOSトランジスタNT221のゲート同士が接続され、その接続点により入力ノードND221が形成され、PMOSトランジスタPT221とNMOSトランジスタNT221のドレイン同士の接続点により出力ノードND222が形成され、この出力ノードND222が第1の出力端子221に接続されている。The
The source of the PMOS transistor PT221 is connected to the power supply potential Vdd, the drain is connected to the drain of the NMOS transistor NT221, and the source of the NMOS transistor NT221 is connected to the reference potential (ground potential) GND.
The gates of the PMOS transistor PT221 and the NMOS transistor NT221 are connected to each other, the input node ND221 is formed by the connection point, and the output node ND222 is formed by the connection point between the drains of the PMOS transistor PT221 and the NMOS transistor NT221. The node ND222 is connected to the
第2の送信バッファ224は、PMOSトランジスタPT222、およびNMOSトランジスタNT222からなるCMOSバッファにより構成されている。
PMOSトランジスタPT222のソースが電源電位Vddに接続され、ドレインがNMOSトランジスタNT222のドレインに接続され、NMOSトランジスタNT222のソースが基準電位(接地電位)GNDに接続されている。
そして、PMOSトランジスタPT222とNMOSトランジスタNT222のゲート同士が接続され、その接続点により入力ノードND223が形成され、PMOSトランジスタPT222とNMOSトランジスタNT222のドレイン同士の接続点により出力ノードND224が形成され、この出力ノードND224が第2の出力端子222に接続されている。The
The source of the PMOS transistor PT222 is connected to the power supply potential Vdd, the drain is connected to the drain of the NMOS transistor NT222, and the source of the NMOS transistor NT222 is connected to the reference potential (ground potential) GND.
The gates of the PMOS transistor PT222 and the NMOS transistor NT222 are connected to each other, the input node ND223 is formed by the connection point, and the output node ND224 is formed from the connection point between the drains of the PMOS transistor PT222 and the NMOS transistor NT222.
スイッチ225は、固定接点aが送信バッファ223の入力ノードND221に接続され、作動接点bがインバータ226の出力端子に接続され、作動接点cが送信系回路220の入力端子227に接続されている。
スイッチ225は、制御部(CPU等)117によるモード制御信号MD(Mode)によりカードモード時とリーダライタ(R/W)モード時で切り換えられる。
カードモード時には固定接点aと作動接点cが接続され、リーダライタモード時には固定接点aと作動接点bが接続される。The
The
The fixed contact a and the operating contact c are connected in the card mode, and the fixed contact a and the operating contact b are connected in the reader / writer mode.
インバータ226の入力端子、第2の送信バッファ224の入力ノードND223、およびスイッチ225の作動接点cが入力端子227に接続されている。
An input terminal of the
そして、入力端子227はスイッチ270の固定接点aに接続されている。
スイッチ270は、具体的には、固定接点aが送信系回路220の入力端子227に接続され、作動接点bがキャリア発生器260の出力端子に接続され、作動接点cが電源電位Vddに接続されている。
スイッチ270は、制御部(CPU等)117によるモード制御信号MD(Mode)によりカードモード時とリーダライタ(R/W)モード時で切り換えられる。
カードモード時には固定接点aと作動接点cが接続され、リーダライタモード時には固定接点aと作動接点bが接続される。The
Specifically, in the
The
The fixed contact a and the operating contact c are connected in the card mode, and the fixed contact a and the operating contact b are connected in the reader / writer mode.
このような構成を有する送信系回路220において、カードモード時は、入力端子227がスイッチ270を介して電源電位Vddに接続されてハイ(Hi)レベルに固定されていることから、第1および第2の送信バッファ223,224のNMOSトランジスタNT221,NT222がオン状態に保持され、PMOSトランジスタPT221、PT222がオフ状態に保持される。
これにより、アンテナ回路210に接続される送信系回路220の第1および第2の出力端子221,222が接地電位に接続される。
したがって、アンテナ回路210は等価的に並列共振回路を形成することになる。In the
As a result, the first and
Therefore, the antenna circuit 210 equivalently forms a parallel resonant circuit.
リーダライタモード時は、スイッチ270、入力端子227を介してキャリア発生器260で発生された周波数13.56MHzのキャリアがHiレベルまたはロー(Lo)レベルで供給される。
キャリアがHiレベルの場合、インバータ226を介したキャリアにより第1の送信バッファ223ではPMOSトランジスタPT221がオン状態に保持され、NMOSトランジスタNT221がオフ状態に保持される。第2の送信バッファ224ではPMOSトランジスタPT222がオフ状態に保持され、NMOSトランジスタNT222がオン状態に保持される。
これにより、第1の出力端子221が電源電位Vddに接続され、第2の出力端子222が接地電位GNDに接続される。したがって、アンテナ回路210は直列共振回路を形成することになる。
キャリアがLoレベルの場合、インバータ226を介したキャリアにより第1の送信バッファ223ではPMOSトランジスタPT221がオフ状態に保持され、NMOSトランジスタNT221がオン状態に保持される。第2の送信バッファ224ではPMOSトランジスタPT222がオン状態に保持され、NMOSトランジスタNT222がオフ状態に保持される。
これにより、第1の出力端子221が接地電位GNDに接続され、第2の出力端子222が電源電位Vddに接続される。したがって、アンテナ回路210は直列共振回路を形成することになる。In the reader / writer mode, the carrier having a frequency of 13.56 MHz generated by the
When the carrier is at the Hi level, the PMOS transistor PT221 is held in the on state and the NMOS transistor NT221 is held in the off state in the
As a result, the
When the carrier is at the Lo level, the PMOS transistor PT221 is held in the OFF state and the NMOS transistor NT221 is held in the ON state in the
As a result, the
この場合、送信系回路220の送信バッファ223,224によるキャリアは、制御部117から転送され、スイッチ250を介して供給される送信データTDによって、ASK変調されて第1および第2の出力端子221,223からアンテナ回路210に出力される。
In this case, the carriers by the transmission buffers 223 and 224 of the
このように、図5の通信装置200においては、送信系回路220の第1および第2の送信バッファ223,224がアンテナ回路210の共振回路を並列共振回路または直列共振回路として形成する回路切り換え部280の機能を有している。
As described above, in the
また、図5の通信装置200は、リーダライタモード時に使用する送信バッファ223,224のNMOSのスイッチNT221,NT222を利用して、アンテナ回路210のキャパシタ212を接地するように構成されている。
すなわち、アンテナ回路210の図中の端子A,BはLSI内部の送信系回路220の送信バッファ223,224に接続されているので、リーダライタモード時は、送信バッファ223,224のオン(ON)抵抗を無視すれば、送信バッファ223,224はアンテナ回路210に対して0VとICの電源電圧Vddを交互に出力する。
また、上述したように、カードモード時はNMOSトランジスタNT221、NT222がONすることで、接地電位GNDに接地されることになる。
よって、リーダライタ(R/W)モードでも、カードモードでも、ICの端子電圧は0〜Vddまでの範囲に必ず収まることになり、低耐圧のプロセスでスイッチが内蔵できるという大きな特徴を持っている。5 is configured to ground the
That is, since the terminals A and B in the figure of the antenna circuit 210 are connected to the transmission buffers 223 and 224 of the
Further, as described above, in the card mode, the NMOS transistors NT221 and NT222 are turned on to be grounded to the ground potential GND.
Therefore, in both the reader / writer (R / W) mode and the card mode, the terminal voltage of the IC always falls within the range of 0 to Vdd, which has a great feature that the switch can be built in a low withstand voltage process. .
返信回路230は、カードモード時において、制御部117においてメモリ部115から読み出された返信データを負荷変調し、アンテナ回路210のノードND210に印加する。
In the card mode, the
受信系回路240は、カード機能使用(カードモード)時の受信回路とリーダライタ機能使用(リーダライタモード)時の受信回路として兼用されている。
受信系回路240は、カード機能時とリーダライタ機能時において受信した情報を復調して、制御部117に受信データRDを出力する。The
The
スイッチ250は、固定接点aがCPU等の制御部117の送信データTDの供給ラインに接続され、作動接点cが返信(カード)回路230の入力に接続され、作動接点bが送信系回路220の入力端子227に接続されている。
スイッチ250は、制御部117によるモード制御信号MD(Mode)によりカードモード時とリーダライタ(R/W)モード時で切り換えられる。
カード機能を使用するカードモード時において、スイッチ250はモード制御信号MDにより固定接点aが一方の作動接点cとの接続に切り換えられて、送信データ(返信データ)TDが返信(カード)回路230に入力され、返信(カード)回路230で負荷変調されてアンテナ回路210に印加される。
一方、リーダライタ機能を使用するリーダライタモード時において、スイッチ250はモード制御信号MDにより固定接点aが他方の作動接点bとの接続に切り換えられて、送信データTDが送信系回路220に供給される。
送信データ(TinA)は送信系回路220を経由してアンテナ回路210から送出される。In the
The
In the card mode using the card function, the
On the other hand, in the reader / writer mode using the reader / writer function, the
Transmission data (TinA) is transmitted from the antenna circuit 210 via the
このように、本実施形態においては、アンテナ回路210を形成するアンテナコイル211とキャパシタ212はカードモードとリーダライタモードのいずれのモードにおいても使用される。
一般的には、カード機能専用の共振回路とリーダライタ機能専用の共振回路は2個で構成されるが、本実施形態においては、共振回路を回路切り換え部280で切り換えることによりアンテナコイル211とキャパシタ212でカード機能時の並列共振回路とリーダライタ機能時の直列共振回路を実現している。As described above, in this embodiment, the
In general, the resonant circuit dedicated to the card function and the resonant circuit dedicated to the reader / writer function are configured by two. In this embodiment, the
図5は、リーダライタ(R/W)装置として動作させたときの送信系回路220の送信バッファを利用した場合について示してあり、2つの送信バッファ(Buff)を同相で制御する例である。この場合、CMOSバッファのNMOS側をそれぞれONすることで並列共振回路を実現した例である。
以下、通信装置200の動作を、送信系回路220の動作を中心に説明する。FIG. 5 shows a case where the transmission buffer of the
Hereinafter, the operation of the
カードモード時、モード制御信号MDにより送信系回路220のスイッチ225の固定接点aが作動接点cと接続される。このとき、通信装置200のスイッチ250は、モード制御信号MDにより固定接点aと作動接点cとが接続される。
このとき、送信系回路220の入力端子227はスイッチ270を介して電源電位Vddに接続されている。すなわち、入力端子227はHi(ハイ)レベルに固定されており、このHiレベルの信号がスイッチ225の端子cから端子aを介して、第1の送信バッファ223のNMOSトランジスタNT211のゲートに供給され、NMOSトランジスタNT221はON状態になる。このとき、CMOSバッファを構成するPMOSトランジスタPT221のゲート電位は高いのでOFF状態になる。
一方、Hiレベルの信号が第2の送信バッファ224のNMOSトランジスタNT222のゲートに供給され、ON動作状態となる。CMOSインバータを構成するPMOSトランジスタPT222のゲートはハイレベルであるのでOFF状態となる。
その結果、送信バッファ223のNMOSトランジスタNT221はONしているので、ON抵抗はあるがキャパシタ212の第2電極側端子Aが等価的に接地されている。
また,アンテナコイル211の他方の端子も送信バッファ224のNMOSトランジスタNT222がONしているので、ON抵抗は存在するが、等価的に接地される。
したがって、キャパシタ212の第2電極側端子Aとアンテナコイル211の他方側の端子Bが交流的に接続されていることになり、その結果、並列共振回路が形成される。In the card mode, the fixed contact a of the
At this time, the
On the other hand, the Hi level signal is supplied to the gate of the NMOS transistor NT222 of the
As a result, since the NMOS transistor NT221 of the
Further, since the NMOS transistor NT222 of the
Therefore, the second electrode side terminal A of the
キャパシタ212とアンテナコイル211で並列共振回路が形成されると、その共振回路で外部からの信号が抽出されて、受信系回路240に供給される。一方、返信(カード)回路230でデータ処理され信号(負荷変調された信号)が重畳されたキャリアは上述の並列共振回路で共振し、アンテナ回路210のアンテナコイル211を介して外部へ送出される。
このように、カードモードのとき、送信系回路220の送信バッファ223,224のNMOSトランジスタNT221、NT222でアンテナ回路210の端子A,Bを接地させて並列共振回路を形成して、この並列共振回路のインピーダンスをハイインピーダンスの状態で電波の受信を行っている。When a parallel resonance circuit is formed by the
As described above, in the card mode, the terminals A and B of the antenna circuit 210 are grounded by the NMOS transistors NT221 and NT222 of the transmission buffers 223 and 224 of the
次に、リーダライタ(R/W)モード時の動作について説明する。 Next, the operation in the reader / writer (R / W) mode will be described.
リーダライタモード時には、モード制御信号MDにより送信系回路220のスイッチ225の固定接点aが作動接点bと接続される。このとき、通信装置200のスイッチ250は、モード制御信号MDにより固定接点aと作動接点bとが接続される。その結果、制御部117から転送されたASK変調を行うために送信データTDが送信系回路220に供給される。
また、スイッチ270は、モード制御信号MDにより固定接点aと作動接点bとが接続される。したがって、キャリア発生器260で発生されるキャリアが送信系回路220の入力端子227に入力される。In the reader / writer mode, the fixed contact a of the
The
いま、送信系回路220の入力端子227にHi(ハイ)レベルのキャリアが供給されたとする。このHiレベルのキャリアがインバータ226に入力され、その出力はLo(ロー)レベルとなり、送信バッファ223のPMOSトランジスタPT221のゲートに供給されて、PMOSトランジスタPT221はON状態となる。一方、送信バッファ223のNMOSトランジスタNT221のゲートはLoレベルであるのでOFF状態となる。
また、送信バッファ224のNMOSトランジスタNT222のゲートはHiレベルであるので、NMOSトランジスタNT222はON状態となり、PMOSトランジスタPT222はOFF状態となる。
この結果、電源から送信バッファ223のPMOSトランジスタPT221のソース−ドレインを経由して、直列共振回路を構成するキャパシタ212とアンテナコイル211、さらに送信バッファ224のNMOSトランジスタNT222のドレイン−ソース、GNDと高周波電流が流れる。このとき、アンテナコイル211に流れるHiレベルの高周波電流(信号)で誘起された電波が放射され、ASK変調された信号が外部の非接触型ICカードなどに送信される。Assume that a Hi (high) level carrier is supplied to the
Further, since the gate of the NMOS transistor NT222 of the
As a result, the
次に、入力端子227にLo(ロー)レベルのキャリアが供給されたとする。このLoレベルのキャリアがインバータ226に入力され、その出力はHi(ハイ)レベルとなり、送信バッファ223のPMOSトランジスタPT221のゲートに供給されると、PMOSトランジスタPT221はOFF状態となる。一方、送信バッファ223のNMOSトランジスタNT221のゲートはHiレベルであるのでON状態となる。
また、送信バッファ224のNMOSトランジスタNT222のゲートはLoレベルであるので、NMOSトランジスタNT222はOFF状態となり、PMOSトランジスタPT222はON状態となる。
この結果、電源から送信バッファ224のPMOSトランジスタPT222のソース−ドレインを経由して、アンテナコイル211、キャパシタ212、さらに送信バッファ223のNMOSトランジスタNT221のドレイン−ソース、GNDと高周波電流が流れる。このとき、アンテナコイル211に流れるLoレベルの高周波電流(信号)で誘起された電波が放射され、ASK変調された信号が外部の非接触型ICカードなどに送信される。Next, it is assumed that a Lo (low) level carrier is supplied to the
Further, since the gate of the NMOS transistor NT222 of the
As a result, a high-frequency current flows from the power source via the source-drain of the PMOS transistor PT222 of the
受信動作は、送信系回路220の出力端子221,222に対してキャパシタ212とアンテナコイル211が直列に接続され、電波をキャパシタ212とアンテナコイル21で直列共振させて信号が抽出され、受信系回路240に供給される。
このように、リーダライタ(R/W)モードのとき、送信バッファ223,224を形成するCMOSインバータ回路のMOSトランジスタをキャリアで切り換え、共振回路の構成を直列共振回路に設定するようにしている。In the reception operation, the
Thus, in the reader / writer (R / W) mode, the MOS transistors of the CMOS inverter circuit forming the transmission buffers 223 and 224 are switched by the carrier, and the configuration of the resonance circuit is set to a series resonance circuit.
図6および図7は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の第2の構成例を示す図であって、図6はリーダライタモード時の構成を示し、図7はカードモード時の構成を示している。 6 and 7 are diagrams showing a second configuration example of a communication device incorporating a non-contact type IC card function and a reader / writer function mounted on the mobile phone according to the embodiment of the present invention. Shows the configuration in the reader / writer mode, and FIG. 7 shows the configuration in the card mode.
図6および図7の通信装置200Aが図5の通信装置200と基本的に異なる点は、回路切り換え部280Aをアンテナ回路210Aの端子Aと端子B間にスイッチ281を配置し、スイッチをモード制御信号MDによりON,OFFするように構成したことにある。
また、送信系回路220Aは正相と逆相の出力端子221A、222Aを有する。
また、この場合も、リーダライタ(R/W)モードでも、カードモードでも、ICの端子電圧は0〜Vddまでの範囲に必ず収まることになり、低耐圧のプロセスでスイッチが内蔵できるという大きな特徴を持っている。6 and 7 basically differs from
In addition, the
Also in this case, the IC terminal voltage always falls within the range of 0 to Vdd in both the reader / writer (R / W) mode and the card mode, and the switch can be built in a low withstand voltage process. have.
リーダライタ(R/W)モードの時は、モード制御信号MDによりスイッチ250および270を固定接点aと固定接点bとを接続させて送信データ、並びに、キャリアを送信系回路220Aに入力させ、かつ、回路切り換え部280Aのスイッチ281をOFFに設定して、アンテナ回路210Aを直列共振回路となるようにしている。
アンテナ回路210Aを直列共振回路とすることにより、送信、受信に使用するキャリアの周波数、たとえば13.56MHzでインピーダンスがゼロとなり、アンテナコイル211に流れる電流が最大となり、受信、送信距離が伸び、また読み出し/書き込みの効率が向上する。In the reader / writer (R / W) mode, the
By using the
上述した共振回路を切り換えるスイッチ281としては、MOSFETなどのトランジスタ、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、メカスイッチなどがある。
Examples of the above-described
外部カードに対して受信時(リードモード)、たとえば外部の非接触カードからの負荷変調信号がアンテナコイル211において誘起され、その誘起された信号が受信系回路240に供給され、データ復調、データの保存などが行われる。
一方、送信時(ライトモード)、変調回路においてキャリアが記録データで変調され、その変調されたキャリアが送信系回路220Aを介して、アンテナ回路210のキャパシタ212およびアンテナコイル211の直列共振回路に供給される。そして、アンテナコイル211を介してキャリアが放射され、外部の非接触型ICカードなどに出力される。
このときアンテナ回路210を構成するキャパシタ212とアンテナコイル211は使用周波数において、直列共振状態で、そのインピーダンスはゼロであり、アンテナコイル211に流れる電流は最大となる。その結果、送信効率は上がり、また電波の到達距離は延びる。When receiving an external card (read mode), for example, a load modulation signal from an external non-contact card is induced in the
On the other hand, at the time of transmission (write mode), the carrier is modulated with recording data in the modulation circuit, and the modulated carrier is supplied to the
At this time, the
カードモード時、送信系回路220Aの正相と逆相のそれぞれの出力端子221A,222AはHiZ(ハイインピーダンス)に設定されていて、アンテナ回路210Aに影響を及ぼさないように設定されている。なお、送信系回路220Aの出力端子221A,222Aは同相のLoZ(ローインピーダンス)に設定されるように構成することも可能である。
すなわち、カードモード時になると、制御部117からモード制御信号MDが供給され、回路切り換え部280Aのスイッチ281がONになり、送信系回路220Aの出力の正相と逆相の出力端子221Aと222Aとの間がショートされる。
その結果、アンテナ回路210Aにおいて、キャパシタ212とアンテナコイル212で並列共振回路を構成する。またこれと並行して、スイッチ250が固定端子aと作動接点cとの接続に切り換えられ、返信(カード)回路220に送信データ(返信データ)TDが供給される。In the card mode, the
That is, in the card mode, a mode control signal MD is supplied from the control unit 117, the
As a result, in the
このような構成において、たとえば外部のリーダライタ装置から送信された信号はアンテナコイル211とキャパシタ212の並列共振回路で共振し、そこで抽出された信号は受信系回路240に入力される。このとき、送信系回路220Aの出力端子221Aと222Aはショートされているので、送信系回路220Aからは信号は出力されないし、または送信系回路220Aの動作を停止するようにしている。
受信系回路240において、復調回路で同上の受信した磁界からリーダライタ装置の送信信号(情報)を抽出し、デコードしてCPU等の制御部117に出力される。
この制御部117においては、デコードされたデータが処理され、またメモリ部115へデータの記憶または読み出しが行われ、あるいはメモリ部115から読み出されたデータがエンコードされる。
この送信データは、リーダライタ装置からのキャリア信号に対して、返信回路230にて負荷変調が行われる。In such a configuration, for example, a signal transmitted from an external reader / writer device resonates in the parallel resonance circuit of the
In the
In the control unit 117, the decoded data is processed, data is stored in or read from the
The transmission data is subjected to load modulation by the
このように、本例においては、カードとして使用する場合、図7に示したように、回路切り換え部280Aのスイッチ281をONし、アンテナコイル211とキャパシタ212が並列接続の回路構成となり、それと同時にフロントエンドを比較的高インピーダンスになるようにし、より遠距離においてもカード機能を満たせるようにしている。
Thus, in this example, when used as a card, as shown in FIG. 7, the
なお、受信系回路240は、カードモード専用の受信系回路とリーダライタモード時の専用の受信系回路を別々に構成することもできる。
The
図8は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の第3の構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a third configuration example of a communication device incorporating a non-contact type IC card function and a reader / writer function mounted on the mobile phone according to the embodiment of the present invention.
図8の通信装置200Bが図6および図7の通信装置200Aと異なる点は、回路切り換え部280Bを、アンテナ回路210Bの端子Aと端子B間にスイッチ281を配置するかわりに、端子Aと端子Bの各々をモード制御信号MDにより接地電位に選択的に接続するスイッチ282,283を設けたことにある。
The communication device 200B of FIG. 8 is different from the
このような構成において、リーダライタモード時は、モード制御信号MDにより回路切り換え部280Bのスイッチ282,283をOFF(オープン)にセットした状態で、各回路が動作する。このとき、アンテナ回路210Bにおいては直列共振回路が形成される。
送信時は送信系回路220Aに送信データおよびキャリアが入力される。送信系回路220A(変調回路)によりキャリアが送信データでASK変調され、この変調信号されたキャリアはアンテナ回路210Bのキャパシタ212とアンテナコイル211で直列共振して、アンテナコイル211を介して送出される。
一方、受信時において、送信系回路220Aは一定のキャリアを出力し、外部の非接触型ICカードから負荷変調された信号が受信系回路240に供給される。
それ以後の基本動作は図6、図7と同様であるので詳細な説明は省略する。
このように、リーダライタ装置として機能するときは、アンテナ回路210Bの共振回路に接続されたスイッチ282,283を切り換え、この場合はオープン状態にさせて、直列共振回路を構成するようにしている。In such a configuration, in the reader / writer mode, each circuit operates with the
At the time of transmission, transmission data and a carrier are input to the
On the other hand, at the time of reception, the
Subsequent basic operations are the same as those shown in FIGS. 6 and 7, and a detailed description thereof will be omitted.
In this way, when functioning as a reader / writer device, the
次に、カードモードとして動作する時の通信装置200Bの動作について述べる。
カードモード時には、モード制御信号MDにより、回路切り換え部280Bのスイッチ282,283がONにセットされて、送信系回路220Aの正相出力(端子)221Aを接地電位GNDに接続し、またこれと並行して逆相出力(端子)222Aも接地電位GNDに接続する。
その結果、アンテナ回路210Bのキャパシタ212とアンテナコイル211のそれぞれの一端A,Bは接地され、等価的に並列共振回路が形成される。
そして、キャパシタ212とアンテナコイル211の共通接続点であるノードND210がカード受信用の受信系回路240に接続され、カード機能として動作するように設定される。Next, the operation of the communication device 200B when operating in the card mode will be described.
In the card mode, the
As a result, one end A and B of the
Then, a node ND210, which is a common connection point between the
外部のリーダライタ装置などから信号が供給されると、アンテナコイル211で信号が誘起され、キャパシタ212とアンテナコイル211の並列共振回路で共振周波数の信号が抽出され、その信号が受信系回路240に入力される。それ以降の動作は上述したことと同じであるのでここでは省略する。
一方、返信時は、スイッチ250がモード制御信号MDにより固定接点aと作動接点cとの接続に切り換えられ、返信回路230に送信データが供給され、リーダライタ装置からのキャリアに対して負荷変調が行われる。
このように、カード装置として機能するときは、回路切り換え部280Bの共振回路に接続されたスイッチ282,283を切り換え、この場合はショートさせて、並列共振回路を構成するようにしている。When a signal is supplied from an external reader / writer device or the like, a signal is induced in the
On the other hand, at the time of reply, the
As described above, when functioning as a card device, the
なお、今までの説明はスイッチのON抵抗が0Ωの場合であるが、実際はある程度のON抵抗を持っている。そのため、スイッチのON抵抗が大きい場合は、アンテナコイルと直列に入り、カードモード時の受信効率をさげてしまう。図1のR1の抵抗が大きい場合と同等となる。
そのため、下記のようにアンテナコイル211と並列のキャパシタ213と直列のキャパシタ212を組み合わせて用いることが可能である。Although the description so far is for the case where the ON resistance of the switch is 0Ω, it actually has a certain ON resistance. Therefore, when the ON resistance of the switch is large, the switch enters in series with the antenna coil and reduces the reception efficiency in the card mode. This is equivalent to the case where the resistance of R1 in FIG. 1 is large.
Therefore, it is possible to use a combination of the
図9は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の第4の構成例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a fourth configuration example of a communication device incorporating a non-contact type IC card function and a reader / writer function mounted on a mobile phone according to an embodiment of the present invention.
図9の通信装置200Cが図6および図7の通信装置200Aと異なる点は、アンテナ回路210Cにおいて、アンテナコイル211に対して容量Cbのキャパシタ213を並列に接続したことにある。
The communication device 200C of FIG. 9 is different from the
図6,図7に示した通信装置200Aのアンテナ回路210Aにおいては、アンテナコイル211に並列に接続されるキャパシタ213が設けられていない。
図9の通信装置200Cにおいては、キャパシタ213の容量Cbとキャパシタ212の容量Caの調整することにより、共振周波数において、アンテナコイル211に直列にON抵抗があってもカード機能とリーダライタ機能を満足するようにしている。In the
In the communication device 200C of FIG. 9, by adjusting the capacitance Cb of the
アンテナ回路210C以外は図6、図7と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
送信系回路210Aの正相出力端子221Aがキャパシタ212の一方の端子Aに接続され、逆相端子222Aはアンテナコイル211の他方側の端子Bとキャパシタ213の一方の端子(第1電極)に接続される。また、キャパシタ213の他方の端子(第2電極)は、ノードND210に接続されている
ここで、受信系回路240はリーダライタまたはカード用のいずれであってもよいが、便宜的にカード用受信系回路として説明する。
送信系回路220Aの正相出力端子221Aと逆相端子222A間に回路切り換え部280Aのスイッチ281が接続され、リーダライタモード、カードモードに応じてスイッチ271がON/OFFされ、アンテナ回路210Cが並列共振回路または直列共振回路のいずれかに設定されるように構成されている。Except for the antenna circuit 210C, it is the same as FIG. 6 and FIG.
The positive
The
リーダライタモードのとき、モード制御信号MDよりスイッチ281はOFFに設定され、アンテナ回路210Cにおいては直列共振回路が形成される。
キャリアは送信系回路220Aを経由して、アンテナ回路210Cのキャパシタ212とアンテナコイル211、さらにキャパシタ213に流れ、アンテナコイル211から電波として送出され、読み出し動作が行われる。
一方、アンテナコイル211から入力された信号は、直列共振回路を構成するアンテナコイル211、キャパシタ213とキャパシタ212で抽出され、この抽出された信号は受信系回路240に供給され、受信動作が行われる。
またカードモードのとき、スイッチ281はON状態に設定され、キャパシタ212、キャパシタ213とアンテナコイル211で並列共振回路が形成される。この並列共振回路を用いてカードの受信系回路240とデータの授受が行われる。この動作は図6、図7、図8などで説明した動作と同じであるので詳細な説明は省略する。In the reader / writer mode, the
The carrier flows through the
On the other hand, the signal input from the
In the card mode, the
次に、カードモードとリーダライタモード時におけるアンテナコイル211を含むアンテナ回路210Cの入力インピーダンスについて述べる。
Next, the input impedance of the antenna circuit 210C including the
以下示す図10と図11はカードモードとリーダライタモード時のインピーダンス特性を示したものであり、キャパシタ212,213の容量の加算値、(Ca+Cb)が一定となる条件において、それぞれの値を変化させてインピーダンスを計算した。
FIG. 10 and FIG. 11 below show the impedance characteristics in the card mode and the reader / writer mode, and each value changes under the condition that the added value of the
まず、カードモードのとき、スイッチ281はONに設定され、並列共振回路が形成される。
今スイッチ281にON抵抗が存在するとして、その回路のインピーダンスについてシミュレーションした結果の相対値を図10に示す。図10の横軸にキャパシタ212,213の容量CaとCbを変化させたときの容量値、縦軸に任意目盛りのインピーダンスZを示す。First, in the card mode, the
FIG. 10 shows a relative value as a result of simulation of the impedance of the circuit assuming that the
図10において、キャパシタ213の容量Cbを小さくしキャパシタ212の容量Caを大きくすると一般にインピーダンスZが小さくなり、カードモードには向かない。
これと反対に、キャパシタ212の容量Caを小さくし、キャパシタ213の容量Cbを大きくするとインピーダンスZは大きくなり、カードモードには適しているが、スイッチのON抵抗が大きいとインピーダンスが下がってしまい、受信効率が下がってしまう。ON抵抗が大きい場合には、容量CaとCbの値が大きくインピーダンスに影響することがわかる。In FIG. 10, when the capacitance Cb of the
On the contrary, if the capacitance Ca of the
次に、リーダライタモードの時のインピーダンスの変化について述べる。
このとき、スイッチ281はOFF状態に設定してあり、キャパシタ212の容量Caとキャパシタ213の容量Cbを調整してインピーダンスの調整を行う。
図9に示すキャパシタ212,213の容量CaとCbを調整してON抵抗を変化させたデータに対する直列共振回路のインピーダンスZについてシミュレーションを行った。そのシミュレーションした結果の相対値を図11に示す。
図11において、横軸はキャパシタ212,213の容量CaとCbを変化させたときの値を示し、縦軸は任意目盛で、直列共振回路のインピーダンスZの値を示す。Next, changes in impedance in the reader / writer mode will be described.
At this time, the
A simulation was performed with respect to the impedance Z of the series resonance circuit for data in which the capacitances Ca and Cb of the
In FIG. 11, the horizontal axis indicates values when the capacitances Ca and Cb of the
シミュレーションの結果、直列共振回路において、キャパシタ213の容量Cbが小さく、キャパシタ212の容量Caが大きい場合、インピーダンスZは小さく、リーダライタモードに適しているが、スイッチ281のON抵抗が大きくなるとインピーダンスが大きくなり、リーダライタの送信効率が下がってしまう。
キャパシタ213の容量Cbが大きくかつキャパシタ212の容量Caが小さくなるに伴いインピーダンスが大きくなり、ある範囲を超えると急激にインピーダンスZが大きくなり、リーダライタには適していない。
この結果から、図11の直列共振回路のインピーダンスZが小さく、かつ図10の並列共振回路のインピーダンスZが大きい範囲を選択する必要があるが、スイッチ281のON抵抗によって影響するため、カードとリーダライタの性能を見ながら最適なCaとCbの値を選択する必要がある。As a result of the simulation, in the series resonance circuit, when the capacitance Cb of the
As the capacitance Cb of the
From this result, it is necessary to select a range in which the impedance Z of the series resonant circuit of FIG. 11 is small and the impedance Z of the parallel resonant circuit of FIG. 10 is large. It is necessary to select the optimum Ca and Cb values while looking at the performance of the writer.
すなわち、上述した図10と図11のシミュレーション結果は、カードモードとリーダライタモードのインピーダンス特性を示したものであり、カードモード時はキャパシタ213の容量Cbが大きいほうがON抵抗の影響を受けにくく、インピーダンスも高くなっているのに対して、リーダライタモード時はキャパシタ213の容量Cbが小さいほうが、インピーダンスが小さく有利な結果となっている。
そのため、両機能を満足するために最適なキャパシタ212,213の容量CaとCbを設定する必要がある。また、ON抵抗を小さくすれば、カードモード時にキャパシタ213を削除することも可能となる。That is, the simulation results of FIG. 10 and FIG. 11 described above show the impedance characteristics of the card mode and the reader / writer mode. In the card mode, the larger the capacitance Cb of the
Therefore, it is necessary to set the optimal capacitances Ca and Cb of the
図12は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の第5の構成例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing a fifth configuration example of a communication device incorporating a non-contact type IC card function and a reader / writer function mounted on a mobile phone according to an embodiment of the present invention.
図12の通信装置200Dが図9の通信装置200Cと異なる点は、ノードND210と端子Aとの間に、1つのキャパシタ212を接続する代わりに、2つのキャパシタ212−1と212−2を直列に接続し、両キャパシタ212−1と212−2との接続ノードND211と端子Aとの間にモード制御信号MDでON/OFFされるスイッチ214を接続し、かつ、ノードND211を高抵抗215を介して電源電位Vddに接続したことにある。
このような構成にすることにより、図9の通信装置200Cでは、カード機能時も同調周波数が高くなってしまうために、本通信装置200Dではカードモード時とリーダライタ機能時とで同調周波数を切り換えて、カードモード時とリーダライタモード時の特性が同等となるようにしている。
図12の通信装置200Dにおいては、カードモード時には、直列キャパシタ212−1と212−2のうち、キャパシタ212−2をスイッチ214でバイパスし、同調に寄与しないように構成されている。The communication device 200D of FIG. 12 is different from the communication device 200C of FIG. 9 in that two capacitors 212-1 and 212-2 are connected in series instead of connecting one
With this configuration, the communication device 200C of FIG. 9 has a high tuning frequency even when the card function is used. Therefore, the communication device 200D switches the tuning frequency between the card mode and the reader / writer function. Thus, the characteristics in the card mode and the reader / writer mode are made equal.
In the communication device 200D of FIG. 12, in the card mode, the capacitor 212-2 of the series capacitors 212-1 and 212-2 is bypassed by the
簡単に動作を説明する。
カードモード時に、モード制御信号MDによりスイッチ214と回路切り替え部280Aのスイッチ281がONに設定される。
したがって、アンテナ回路210Dにおいては、アンテナコイル211と、キャパシタ212−1,213により並列共振回路が形成される。同調に寄与するのは、直列キャパシタ212−1と212−2のうちキャパシタ212−1のみとなる。The operation will be briefly described.
In the card mode, the
Therefore, in the antenna circuit 210D, a parallel resonant circuit is formed by the
リーダライタモード時には、モード制御信号MDによりスイッチ214と回路切り替え部280Aのスイッチ281がOFFに設定される。
この場合、容量Ct1のキャパシタ212−1と容量Ct2のキャパシタ212−2の直列容量Ctとなる。そして、アンテナコイル211と、キャパシタ212−1,212−2,213により直列の共振回路が形成される。
この場合、ノードND211は高抵抗215によりバイアスされていることから、その電位VrpdはVddとなる。
そして、ノードND210の電位Vrxに比べてノードND211の電位Vrpdは、キャパシタ212−1と212−2の分圧分だけ低くなる。
上記分圧された電圧が許容電圧範囲に入るように、ノードND210の電位、キャパシタ212−1,212−2の容量Ct1,Ct2の値が選定されている。In the reader / writer mode, the
In this case, it is the series capacitance Ct of the capacitor 212-1 having the capacitance Ct1 and the capacitor 212-2 having the capacitance Ct2. A series resonance circuit is formed by the
In this case, since the node ND211 is biased by the
Then, the potential Vrpd of the node ND211 is lower than the potential Vrx of the node ND210 by the divided voltage of the capacitors 212-1 and 212-2.
The potential of the node ND210 and the values of the capacitors Ct1 and Ct2 of the capacitors 212-1 and 212-2 are selected so that the divided voltage falls within the allowable voltage range.
図12の通信装置200Dによれば、カードモード時とリーダライタ機能時とで同調周波数を切り換えて、カードモード時とリーダライタモード時の特性がそれぞれ良好な通信装置を備えた携帯情報機器を構成することが可能となる。 According to the communication device 200D of FIG. 12, the tuning frequency is switched between the card mode and the reader / writer function, and a portable information device having a communication device with good characteristics in the card mode and the reader / writer mode is configured. It becomes possible to do.
図13は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の第6の構成例を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating a sixth configuration example of a communication device that incorporates a non-contact type IC card function and a reader / writer function that are mounted on a mobile phone according to an embodiment of the present invention.
図13の通信装置200Eが図6および図7の通信装置200Aと異なる点は、ノードND210と端子Aとの間に、1つのキャパシタ212を接続する代わりに、端子Aと送信系回路220Aの第1の出力端子221Aとの間に容量Cbの他のキャパシタ212−2をさらに接続したことにある。
この例の通信装置200Eは、図12の通信装置200Dと同様に、カードモードに対してリーダライタモード時の同調周波数が高くなるように構成されている。The
The
リーダライタモード時には、モード制御信号MDによりスイッチ281がOFFに設定される。その結果、2つのキャパシタ212−1,212−2は直列接続となり、その合計した容量Ctotalは次式で与えられ、小さくなる
In the reader / writer mode, the
[数6]
Ctotal=1/((1/Ca)+(1/Cb)) ・・・(6)[Equation 6]
Ctotal = 1 / ((1 / Ca) + (1 / Cb)) (6)
したがって、リーダライタモード時の共振周波数foは次式のように上がる。 Accordingly, the resonance frequency fo in the reader / writer mode increases as follows.
[数7]
fo=1/(2π√(L*Ctotal)) ・・・(7)[Equation 7]
fo = 1 / (2π√ (L * Ctotal)) (7)
カードモード時は、モード制御信号MDによりスイッチ281がONに設定されることから、共振周波数はキャパシタ212−1の容量Caとアンテナコイル211のインダクタンスL11によって決まる。
In the card mode, since the
図13の通信装置200Eによれば、カードモード時とリーダライタ機能時とで同調周波数を切り換えて、カードモード時とリーダライタモード時の特性がそれぞれ良好な通信装置を備えた携帯情報機器を構成することが可能となる。
According to the
図14は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載される非接触型ICカード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置の第7の構成例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a seventh configuration example of a communication apparatus incorporating a non-contact type IC card function and a reader / writer function mounted on a mobile phone according to an embodiment of the present invention.
図14の通信装置200Fが図13の通信装置200Eと異なる点は、ノードND210と端子Aとの間に、1つのキャパシタ212を接続する代わりに、端子Aとスイッチ281の作動接点との間に容量Ccの他のキャパシタ212−3をさらに接続したことにある。
この例の通信装置200Fは、図13の通信装置200Eと異なり、カードモードに対してリーダライタモード時の同調周波数が低くなるように構成されている。The
Unlike the
リーダライタ時は、モード制御信号MDによりスイッチ281がOFFに設定されることから、共振周波数はキャパシタ212−1の容量Caとアンテナコイル211のインダクタンスL11によって決まる。
At the time of the reader / writer, the
カードモード時には、モード制御信号MDによりスイッチ281がONに設定される。その結果、2つのキャパシタ212−1,212−3は直列接続となり、その合計した容量Ctotalは次式で与えられ、小さくなる
In the card mode, the
[数8]
Ctotal=1/((1/Ca)+(1/Cc)) ・・・(8)[Equation 8]
Ctotal = 1 / ((1 / Ca) + (1 / Cc)) (8)
したがって、リーダライタモード時の共振周波数foは次式のように上がる。 Accordingly, the resonance frequency fo in the reader / writer mode increases as follows.
[数9]
fo=1/(2π√(L*Ctotal)) ・・・(9)[Equation 9]
fo = 1 / (2π√ (L * Ctotal)) (9)
図14の通信装置200Fによれば、カードモード時とリーダライタ機能時とで同調周波数を切り換えて、カードモード時とリーダライタモード時の特性がそれぞれ良好な通信装置を備えた携帯情報機器を構成することが可能となる。
According to the
以上述べたように、カード機能およびリーダライタ機能を内蔵した通信装置は、アンテナがリーダライタ用とカード用に分ける必要が無く1個で済む。その結果、リーダライタW用アンテナとカードアンテナの干渉による問題も無くなる。
またアンテナが減るのでその周辺部品、回路も減り、設計も容易になり、コストを削減することができる。
さらに、部品代、設計費が安価で、簡易な構成で高性能なフロントエンド回路が得られる。
また、本実施形態におけるスイッチは通常のCMOSプロセスにて実現可能であり、小型、携帯機器への搭載が可能である。As described above, the communication device incorporating the card function and the reader / writer function does not need to have a separate antenna for the reader / writer and the card, and only one is required. As a result, problems due to interference between the reader / writer W antenna and the card antenna are also eliminated.
Further, since the number of antennas is reduced, the number of peripheral parts and circuits is reduced, the design is facilitated, and the cost can be reduced.
Furthermore, a high-performance front-end circuit can be obtained with a simple configuration at low parts cost and design cost.
In addition, the switch in this embodiment can be realized by a normal CMOS process, and can be mounted on a small and portable device.
以上の説明では、本実施形態に係る通信装置を携帯電話機等の情報機器に搭載した場合を例に説明したが、情報機器のみではなく、図15〜図21に示すように、図5、図6(図7)、図8、図9、図12、図13、および図14に示す通信装置を備えた非接触型ICカードを構成することも可能である。
図15〜図21に示す非接触型ICカード300、300A〜300Fは、図5、図6(図7)、図8、図9、図12、図13、および図14に示す通信装置に構成に、CPU310およびメモリ320を設けた構成となっている。
この場合、リーダライタ機能を実現するために電源として電池等が内蔵される。あるいは、アンテナ回路で誘起される電力を平滑等して駆動電力として用いる等の構成を採用することが可能である。In the above description, the case where the communication apparatus according to the present embodiment is mounted on an information device such as a mobile phone has been described as an example. However, not only the information device but also FIGS. 6 (FIG. 7), FIG. 8, FIG. 9, FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 14, it is also possible to constitute a non-contact type IC card provided with the communication device.
The
In this case, a battery or the like is incorporated as a power source in order to realize a reader / writer function. Alternatively, it is possible to employ a configuration in which power induced by the antenna circuit is smoothed and used as drive power.
本発明によれば、1つのアンテナでモードに応じた共振回路を形成することができ、周辺部品、回路も減り、設計も容易になり、コストを削減することができ、簡易な構成で高性能なことから、携帯電話機等の情報機器や、非接触型ICカードに適用可能である。
According to the present invention, a resonance circuit corresponding to a mode can be formed with one antenna, peripheral components and circuits can be reduced, design can be facilitated, cost can be reduced, and high performance can be achieved with a simple configuration. Therefore, the present invention can be applied to information devices such as mobile phones and non-contact type IC cards.
Claims (24)
ノードと、一端が上記ノードに接続され、他端が上記第1の送信回路の第2の出力端子に接続されたインダクタと、上記ノードと上記第1の送信回路の第1の出力端子との間に接続された少なくとも一つのキャパシタと、を含むアンテナ回路と、
上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、第2モード時の送信データを出力する第2の送信回路と、
上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、上記アンテナ回路で受信したデータに対する受信処理を行う少なくとも一つの受信回路と、
上記第1モード時には上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む直列共振回路として形成し、上記第2モード時には、上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む並列共振回路として形成する回路切り替え部と、
を有する通信装置。A first transmission circuit having first and second output terminals and outputting a carrier from the first and second output terminals in the first mode;
A node, an inductor having one end connected to the node and the other end connected to a second output terminal of the first transmission circuit, and the node and a first output terminal of the first transmission circuit. An antenna circuit including at least one capacitor connected therebetween;
A second transmission circuit connected to the node of the antenna circuit and outputting transmission data in the second mode;
At least one receiving circuit connected to the node of the antenna circuit and performing a receiving process on data received by the antenna circuit;
A circuit switching unit for forming the antenna circuit as a series resonant circuit including the inductor and a capacitor in the first mode, and forming the antenna circuit as a parallel resonant circuit including the inductor and a capacitor in the second mode;
A communication device.
上記第1モード時に上記第1の出力端子を電源電位または基準電位に接続し、上記第2のモード時には上記第1の出力端子を基準電位に接続する第1の送信バッファと、
上記第1モード時に上記第2の出力端子を基準電位または電源電位に接続し、上記第2モード時には上記第2の出力端子を基準電位に接続する第2の送信バッファと、を含み、
上記回路切り替え部は、上記第1の送信バッファと上記第2の送信バッファを共用して形成されている
請求項1記載の通信装置。The first transmission circuit includes:
A first transmission buffer that connects the first output terminal to a power supply potential or a reference potential in the first mode, and connects the first output terminal to a reference potential in the second mode;
A second transmission buffer that connects the second output terminal to a reference potential or a power supply potential during the first mode, and connects the second output terminal to a reference potential during the second mode;
The communication device according to claim 1, wherein the circuit switching unit is formed by sharing the first transmission buffer and the second transmission buffer.
請求項1記載の通信装置。The circuit switching unit is connected between the first output terminal and the second output terminal of the first transmission circuit, and is held in the off state during the first mode and is held in the on state during the second mode. The communication device according to claim 1, further comprising a switch.
請求項3記載の通信装置。The communication apparatus according to claim 3, wherein the antenna circuit further includes a capacitor connected in parallel to the inductor and connected to the node and the other end of the inductor.
上記ノードに接続された上記キャパシタと、
上記スイッチの状態に応じて、上記第1モード時に形成される直列共振回路または第2モード時に形成される並列共振回路のいずれかの共振回路に含まれて、かつ上記キャパシタと直列に接続される他のキャパシタと、を含む、
請求項3記載の通信装置。The antenna circuit is
The capacitor connected to the node;
Depending on the state of the switch, it is included in either the resonance circuit of the series resonance circuit formed in the first mode or the parallel resonance circuit formed in the second mode, and is connected in series with the capacitor. Including other capacitors,
The communication apparatus according to claim 3.
上記ノードに接続された上記キャパシタと、
上記スイッチの状態に応じて、上記第1モード時に形成される直列共振回路または第2モード時に形成される並列共振回路のいずれかの共振回路に含まれて、かつ上記キャパシタと直列に接続される他のキャパシタと、を含み、
上記直列接続された2つのキャパシタの接続ノードは、負荷素子を介して電源電位に接続されている
請求項4記載の通信装置。The antenna circuit is
The capacitor connected to the node;
Depending on the state of the switch, it is included in either the resonance circuit of the series resonance circuit formed in the first mode or the parallel resonance circuit formed in the second mode, and is connected in series with the capacitor. Including other capacitors,
The communication device according to claim 4, wherein a connection node of the two capacitors connected in series is connected to a power supply potential via a load element.
請求項4記載の通信装置。The communication device according to claim 4, wherein the capacitance of each capacitor is set such that the impedance of the parallel resonant circuit in the second mode is set to be larger than the impedance of the series resonant circuit in the first mode.
上記第1の送信回路の第1の出力端子と基準電位間に接続され、上記第1モード時にはオフ状態に保持され、上記第2モード時にオン状態に保持される第1のスイッチと、
上記第1の送信回路の第2の出力端子と基準電位間に接続され、上記第1モード時にはオフ状態に保持され、上記第2モード時にオン状態に保持される第2のスイッチと、
を含む
請求項1記載の通信装置。The circuit switching unit is
A first switch connected between a first output terminal of the first transmission circuit and a reference potential, held in an off state in the first mode, and held in an on state in the second mode;
A second switch connected between the second output terminal of the first transmission circuit and a reference potential, held in the off state during the first mode, and held in the on state during the second mode;
The communication device according to claim 1.
ノードと、一端が上記ノードに接続され、他端が上記第1の送信回路の第2の出力端子に接続されたインダクタと、上記ノードと上記第1の送信回路の第1の出力端子との間に接続された少なくとも一つのキャパシタと、を含むアンテナ回路と、
上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、カードモード時の送信データを負荷変調する第2の送信回路と、
上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、上記アンテナ回路で受信したデータに対する受信処理を行う少なくとも一つの受信回路と、
モード制御信号に応じて、上記リーダライタモード時には上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む直列共振回路として形成し、上記カードモード時には、上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む並列共振回路として形成する回路切り替え部と、
メモリと、
上記送信データを選択的に上記第1の送信回路または第2の送信回路に供給し、上記受信回路の受信データに対する所定の処理を行い、上記メモリのアクセス制御を行う制御部と、
を有する非接触型ICカード。A first transmission circuit having first and second output terminals and outputting a carrier from the first and second output terminals in the reader / writer mode;
A node, an inductor having one end connected to the node and the other end connected to a second output terminal of the first transmission circuit, and the node and a first output terminal of the first transmission circuit. An antenna circuit including at least one capacitor connected therebetween;
A second transmission circuit connected to the node of the antenna circuit and load-modulating transmission data in card mode;
At least one receiving circuit connected to the node of the antenna circuit and performing a receiving process on data received by the antenna circuit;
In response to a mode control signal, the antenna circuit is formed as a series resonant circuit including the inductor and a capacitor in the reader / writer mode, and the antenna circuit is formed as a parallel resonant circuit including the inductor and a capacitor in the card mode. A circuit switching unit;
Memory,
A control unit that selectively supplies the transmission data to the first transmission circuit or the second transmission circuit, performs predetermined processing on the reception data of the reception circuit, and controls access to the memory;
Non-contact type IC card having
上記リーダライタモード時に上記第1の出力端子を電源電位または基準電位に接続し、上記カードモード時には上記第1の出力端子を基準電位に接続する第1の送信バッファと、
上記リーダライタモード時に上記第2の出力端子を基準電位または電源電位に接続し、上記カードモード時には上記第2の出力端子を基準電位に接続する第2の送信バッファと、を含み、
上記回路切り替え部は、上記第1の送信バッファと上記第2の送信バッファを共用して形成されている
請求項9記載の非接触型ICカード。The first transmission circuit includes:
A first transmission buffer that connects the first output terminal to a power supply potential or a reference potential in the reader / writer mode, and connects the first output terminal to a reference potential in the card mode;
A second transmission buffer that connects the second output terminal to a reference potential or a power supply potential during the reader / writer mode, and connects the second output terminal to a reference potential during the card mode;
The non-contact type IC card according to claim 9, wherein the circuit switching unit is formed by sharing the first transmission buffer and the second transmission buffer.
請求項9記載の非接触型ICカード。The circuit switching unit is connected between the first output terminal and the second output terminal of the first transmission circuit, and is held in the off state in the reader / writer mode and held in the on state in the card mode. The non-contact type IC card according to claim 9, further comprising a switch.
請求項11記載の非接触型ICカード。The contactless IC card according to claim 11, wherein the antenna circuit further includes a capacitor connected to the node and the other end of the inductor in parallel with the inductor.
上記ノードに接続された上記キャパシタと、
上記スイッチの状態に応じて、上記リーダライタモード時に形成される直列共振回路またはカードモード時に形成される並列共振回路のいずれかの共振回路に含まれて、かつ上記キャパシタと直列に接続される他のキャパシタと、を含む、
請求項12記載の非接触型ICカード。The antenna circuit is
The capacitor connected to the node;
Depending on the state of the switch, the other included in the resonance circuit of the series resonance circuit formed in the reader / writer mode or the parallel resonance circuit formed in the card mode and connected in series with the capacitor Including a capacitor,
The non-contact type IC card according to claim 12.
上記ノードに接続された上記キャパシタと、
上記スイッチの状態に応じて、上記リーダライタモード時に形成される直列共振回路またはカードモード時に形成される並列共振回路のいずれかの共振回路に含まれて、かつ上記キャパシタと直列に接続される他のキャパシタと、を含み、
上記直列接続された2つのキャパシタの接続ノードは、負荷素子を介して電源電位に接続されている
請求項12記載の非接触型ICカード。The antenna circuit is
The capacitor connected to the node;
Depending on the state of the switch, the other included in the resonance circuit of the series resonance circuit formed in the reader / writer mode or the parallel resonance circuit formed in the card mode and connected in series with the capacitor A capacitor,
The contactless IC card according to claim 12, wherein a connection node of the two capacitors connected in series is connected to a power supply potential via a load element.
請求項12記載の非接触型ICカード。The non-contact type IC card according to claim 12, wherein the capacitance of each capacitor is set such that the impedance of the parallel resonance circuit in the card mode is set to be larger than the impedance of the series resonance circuit in the reader / writer mode.
上記第1の送信回路の第1の出力端子と基準電位間に接続され、上記リーダライタモード時にはオフ状態に保持され、上記カードモード時にオン状態に保持される第1のスイッチと、
上記第1の送信回路の第2の出力端子と基準電位間に接続され、上記リーダライタモード時にはオフ状態に保持され、上記カードモード時にオン状態に保持される第2のスイッチと、を含む
請求項9記載の非接触型ICカード。The circuit switching unit is
A first switch connected between a first output terminal of the first transmission circuit and a reference potential, held in an off state in the reader / writer mode, and held in an on state in the card mode;
A second switch connected between a second output terminal of the first transmission circuit and a reference potential, held in an off state in the reader / writer mode, and held in an on state in the card mode. Item 10. A non-contact type IC card according to Item 9.
リーダライタ機能とカード機能を有する通信装置を有し、
上記通信装置は、
第1および第2の出力端子を有し、第1モード時にキャリアを上記第1および第2の出力端子から出力する第1の送信回路と、
ノードと、一端が上記ノードに接続され、他端が上記第1の送信回路の第2の出力端子に接続されたインダクタと、上記ノードと上記第1の送信回路の第1の出力端子との間に接続された少なくとも一つのキャパシタと、を含むアンテナ回路と、
上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、第2モード時の送信データを出力する第2の送信回路と、
上記アンテナ回路の上記ノードに接続され、上記アンテナ回路で受信したデータに対する受信処理を行う少なくとも一つの受信回路と、
上記第1モード時には上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む直列共振回路として形成し、上記第2モード時には、上記アンテナ回路を上記インダクタとキャパシタを含む並列共振回路として形成する回路切り替え部と、
を有する情報機器。An information device having a communication function with a communication network,
A communication device having a reader / writer function and a card function;
The communication device is
A first transmission circuit having first and second output terminals and outputting a carrier from the first and second output terminals in the first mode;
A node, an inductor having one end connected to the node and the other end connected to a second output terminal of the first transmission circuit, and the node and a first output terminal of the first transmission circuit. An antenna circuit including at least one capacitor connected therebetween;
A second transmission circuit connected to the node of the antenna circuit and outputting transmission data in the second mode;
At least one receiving circuit connected to the node of the antenna circuit and performing a receiving process on data received by the antenna circuit;
A circuit switching unit for forming the antenna circuit as a series resonant circuit including the inductor and a capacitor in the first mode, and forming the antenna circuit as a parallel resonant circuit including the inductor and a capacitor in the second mode;
Information equipment with.
上記第1モード時に上記第1の出力端子を電源電位または基準電位に接続し、上記第2モード時には上記第1の出力端子を基準電位に接続する第1の送信バッファと、
上記第1モード時に上記第2の出力端子を基準電位または電源電位に接続し、上記第2のモード時には上記第2の出力端子を基準電位に接続する第2の送信バッファと、を含み、
上記回路切り替え部は、上記第1の送信バッファと上記第2の送信バッファを共用して形成されている
請求項17記載の情報機器。The first transmission circuit includes:
Connect the first output terminal to the first mode to the power supply potential or a reference potential, said the second mode and the first transmission buffer to be connected to a reference potential the first output terminal,
A second transmission buffer for connecting the second output terminal to a reference potential or a power supply potential during the first mode and for connecting the second output terminal to a reference potential during the second mode;
The information device according to claim 17, wherein the circuit switching unit is formed by sharing the first transmission buffer and the second transmission buffer.
請求項17記載の情報機器。The circuit switching unit is connected between the first output terminal and the second output terminal of the first transmission circuit, and is held in the off state during the first mode and is held in the on state during the second mode. The information device according to claim 17, further comprising a switch.
請求項19記載の情報機器。The information device according to claim 19, wherein the antenna circuit further includes a capacitor connected to the node and the other end of the inductor in parallel with the inductor.
上記ノードに接続された上記キャパシタと、
上記スイッチの状態に応じて、上記第1モード時に形成される直列共振回路または第2モード時に形成される並列共振回路のいずれかの共振回路に含まれて、かつ上記キャパシタと直列に接続される他のキャパシタと、を含む、
請求項20記載の情報機器。The antenna circuit is
The capacitor connected to the node;
Depending on the state of the switch, it is included in either the resonance circuit of the series resonance circuit formed in the first mode or the parallel resonance circuit formed in the second mode, and is connected in series with the capacitor. Including other capacitors,
The information device according to claim 20.
上記ノードに接続された上記キャパシタと、
上記スイッチの状態に応じて、上記第1モード時に形成される直列共振回路または第2モード時に形成される並列共振回路のいずれかの共振回路に含まれて、かつ上記キャパシタと直列に接続される他のキャパシタと、を含む、
上記直列接続された2つのキャパシタの接続ノードは、負荷素子を介して電源電位に接続されている
請求項20記載の情報機器。The antenna circuit is
The capacitor connected to the node;
Depending on the state of the switch, it is included in either the resonance circuit of the series resonance circuit formed in the first mode or the parallel resonance circuit formed in the second mode, and is connected in series with the capacitor. Including other capacitors,
The information device according to claim 20, wherein a connection node of the two capacitors connected in series is connected to a power supply potential via a load element.
請求項20記載の情報機器。21. The information device according to claim 20, wherein a capacitance of each capacitor is set so that an impedance of the parallel resonance circuit in the card mode is set to be larger than an impedance of the series resonance circuit in the first mode.
上記第1の送信回路の第1の出力端子と基準電位間に接続され、上記第1モード時にはオフ状態に保持され、上記第2モード時にオン状態に保持される第1のスイッチと、
上記第1の送信回路の第2の出力端子と基準電位間に接続され、上記第1モード時にはオフ状態に保持され、上記第2モード時にオン状態に保持される第2のスイッチと、を含む
請求項17記載の情報機器。The circuit switching unit is
A first switch connected between a first output terminal of the first transmission circuit and a reference potential, held in an off state in the first mode, and held in an on state in the second mode;
A second switch connected between the second output terminal of the first transmission circuit and a reference potential, held in the off state during the first mode, and held in the on state during the second mode. The information device according to claim 17.
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