JPH08171618A - 信号処理装置 - Google Patents
信号処理装置Info
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- JPH08171618A JPH08171618A JP6313012A JP31301294A JPH08171618A JP H08171618 A JPH08171618 A JP H08171618A JP 6313012 A JP6313012 A JP 6313012A JP 31301294 A JP31301294 A JP 31301294A JP H08171618 A JPH08171618 A JP H08171618A
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- JP
- Japan
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- voltage
- circuit
- signal
- power supply
- receiving coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】受信電圧の低下に対し信号識別回路の正常動作
をできる限り可能とするように受信電圧を整流して電源
電圧を作る。 【構成】データキャリア等の信号処理装置は、空間に形
成された交番磁界を受信する受信コイル1と、受信コイ
ル1の受信信号を整流して電源電圧を作る整流回路22
と、受信コイル1の受信信号を識別して処理する信号識
別回路10とを有する。整流回路22は、受信コイル1
の受信電圧よりも大きい電源電圧を作る(4倍圧整流)
と共に、電流平滑用コンデンサ9に発生する電圧によっ
て信号識別回路10に入力する受信信号をバイアスす
る。
をできる限り可能とするように受信電圧を整流して電源
電圧を作る。 【構成】データキャリア等の信号処理装置は、空間に形
成された交番磁界を受信する受信コイル1と、受信コイ
ル1の受信信号を整流して電源電圧を作る整流回路22
と、受信コイル1の受信信号を識別して処理する信号識
別回路10とを有する。整流回路22は、受信コイル1
の受信電圧よりも大きい電源電圧を作る(4倍圧整流)
と共に、電流平滑用コンデンサ9に発生する電圧によっ
て信号識別回路10に入力する受信信号をバイアスす
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リーダライタにより空
間に形成された交番磁界による電力供給を受けて動作す
るデータキャリアなどの信号処理装置に関し、特に、交
番磁界の受信コイルによる受信信号を整流して電源電圧
を作っている信号処理装置に関する。
間に形成された交番磁界による電力供給を受けて動作す
るデータキャリアなどの信号処理装置に関し、特に、交
番磁界の受信コイルによる受信信号を整流して電源電圧
を作っている信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の信号処理装置を用いたシ
ステムとしては、例えば図9のデータキャリア・システ
ムが知られている。図9において、リーダライタ100
は例えば固定設置されており、制御部12、変調回路1
4、コイル40、復調回路20を備え、コイル40の一
定周波数信号による駆動で、近傍の空間に通信エリアと
しての交番磁界を形成している。データキャリア200
は、人等によって移動する通信機能を備えたデータ格納
媒体であり、コイル42、復調回路26、制御部28、
メモリ30、変調回路32及び整流回路44を備える。
ステムとしては、例えば図9のデータキャリア・システ
ムが知られている。図9において、リーダライタ100
は例えば固定設置されており、制御部12、変調回路1
4、コイル40、復調回路20を備え、コイル40の一
定周波数信号による駆動で、近傍の空間に通信エリアと
しての交番磁界を形成している。データキャリア200
は、人等によって移動する通信機能を備えたデータ格納
媒体であり、コイル42、復調回路26、制御部28、
メモリ30、変調回路32及び整流回路44を備える。
【0003】データキャリア200がリーダライタ10
0の通信エリアに入ると、空間に形成された交番磁界に
より受信電圧がコイル42に誘起され、整流回路44で
電源電圧を作ることで各回路部を動作状態とする。リー
ダライタ100は周期的に読出命令(読出コマンド+ス
タートアドレス等)を送出している。この読出命令は、
変調回路14でFSK変調され、コイル40を駆動す
る。
0の通信エリアに入ると、空間に形成された交番磁界に
より受信電圧がコイル42に誘起され、整流回路44で
電源電圧を作ることで各回路部を動作状態とする。リー
ダライタ100は周期的に読出命令(読出コマンド+ス
タートアドレス等)を送出している。この読出命令は、
変調回路14でFSK変調され、コイル40を駆動す
る。
【0004】データキャリア200は、コイル42の受
信信号を復調回路26で復調し、制御部28で読出命令
を解読してメモリ30のリードアクセスを行う。メモリ
30は不揮発性のEEPROMが使用されており、続い
てリーダライタ100から送信されるデータ返送命令に
基づき1ビットずつデータを読み出し、変調回路32で
読出ビットをFSK変調、或いは擬似ランダム系列を用
いたスペクトラム拡散変調してコイル42から送信す
る。
信信号を復調回路26で復調し、制御部28で読出命令
を解読してメモリ30のリードアクセスを行う。メモリ
30は不揮発性のEEPROMが使用されており、続い
てリーダライタ100から送信されるデータ返送命令に
基づき1ビットずつデータを読み出し、変調回路32で
読出ビットをFSK変調、或いは擬似ランダム系列を用
いたスペクトラム拡散変調してコイル42から送信す
る。
【0005】データキャリア200からの送信信号は、
リーダライタ100のコイル40で受信され、復調回路
20で送信ビットが復調されて制御部12に出力され
る。図10は図9のデータキャリア200に設けた整流
回路44であり、受信コイル101に対し設けたショッ
トキーバリアダイオード102,103及びコンデンサ
104,105によって倍圧整流回路を構成している。
リーダライタ100のコイル40で受信され、復調回路
20で送信ビットが復調されて制御部12に出力され
る。図10は図9のデータキャリア200に設けた整流
回路44であり、受信コイル101に対し設けたショッ
トキーバリアダイオード102,103及びコンデンサ
104,105によって倍圧整流回路を構成している。
【0006】この倍圧整流回路は、受信コイル101に
交番磁界によって正負の振幅極性をもつ所定周波数の交
番信号が誘起することから、正の半サイクルでショット
キーバリアダイオード102を介して流れる電流でコン
デンサ104を半サイクルの振幅電圧Vに充電し、負の
半サイクルでショットキーバリアダイオード103を介
して流れる電流でコンデンサ104を半サイクルの振幅
電圧Vに充電し、この結果、直列接続したコンデンサ1
04,105の両端電圧として2×Vの電源電圧Vcを
得ることができる。
交番磁界によって正負の振幅極性をもつ所定周波数の交
番信号が誘起することから、正の半サイクルでショット
キーバリアダイオード102を介して流れる電流でコン
デンサ104を半サイクルの振幅電圧Vに充電し、負の
半サイクルでショットキーバリアダイオード103を介
して流れる電流でコンデンサ104を半サイクルの振幅
電圧Vに充電し、この結果、直列接続したコンデンサ1
04,105の両端電圧として2×Vの電源電圧Vcを
得ることができる。
【0007】また受信コイル101の受信信号は直列接
続したショットキーバリアダイオード102,103の
接続点から信号識別回路106に入力しており、中点電
圧は電源電圧Vc=2×Vの半分になっている。ここで
識別回路106は、図9のコイル42及び整流回路44
以外の回路部を表している。
続したショットキーバリアダイオード102,103の
接続点から信号識別回路106に入力しており、中点電
圧は電源電圧Vc=2×Vの半分になっている。ここで
識別回路106は、図9のコイル42及び整流回路44
以外の回路部を表している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の整流回路にあっては、受信コイル1の受信信
号をそのまま整流して電源電圧を作っているため、受信
信号の正負の振幅電圧以上に電源電圧を上げることがで
きない。このため受信信号の電圧が小さくなると電源電
圧が下がり、識別回路106の動作電圧が確保できなく
なり、結果としてデータキャリアの正常動作が保証でき
なくなってしまう問題がある。
うな従来の整流回路にあっては、受信コイル1の受信信
号をそのまま整流して電源電圧を作っているため、受信
信号の正負の振幅電圧以上に電源電圧を上げることがで
きない。このため受信信号の電圧が小さくなると電源電
圧が下がり、識別回路106の動作電圧が確保できなく
なり、結果としてデータキャリアの正常動作が保証でき
なくなってしまう問題がある。
【0009】図11(A)は、十分な振幅の受信信号が
得られている状態であり、半サイクルの振幅電圧をV1
とすると、電源電圧Vcは2×V1となり、識別回路1
06の規定動作電圧を十分に上回っている。図11
(B)は受信信号が下がった場合であり、受信信号の低
下に伴って電源電圧Vcも2×V2に低下し、信号識別
回路106の動作電圧以下となると、正常動作が保証で
きない。
得られている状態であり、半サイクルの振幅電圧をV1
とすると、電源電圧Vcは2×V1となり、識別回路1
06の規定動作電圧を十分に上回っている。図11
(B)は受信信号が下がった場合であり、受信信号の低
下に伴って電源電圧Vcも2×V2に低下し、信号識別
回路106の動作電圧以下となると、正常動作が保証で
きない。
【0010】このようデータキャリア100の受信信号
が低下するのは、一般に、図9のリーダライタ100か
らデータキャリア200が離れた場合であり、結果とし
てデータキャリアが動作できる範囲が狭くなってしま
う。本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、受信電圧の低下に対し信号識別回路の正常動
作をできる限り可能とする整流回路を備えた信号処理装
置を提供することを目的とする。
が低下するのは、一般に、図9のリーダライタ100か
らデータキャリア200が離れた場合であり、結果とし
てデータキャリアが動作できる範囲が狭くなってしま
う。本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、受信電圧の低下に対し信号識別回路の正常動
作をできる限り可能とする整流回路を備えた信号処理装
置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の信号処理装置は次のように構成する。まず本発
明は、空間に形成された交番磁界を受信する受信コイル
と、受信コイルの受信信号を整流して電源電圧を作る整
流回路と、受信コイルの受信信号を識別して処理する信
号識別回路とを有する信号処理装置、例えばデータキャ
リアを対象とする。
本発明の信号処理装置は次のように構成する。まず本発
明は、空間に形成された交番磁界を受信する受信コイル
と、受信コイルの受信信号を整流して電源電圧を作る整
流回路と、受信コイルの受信信号を識別して処理する信
号識別回路とを有する信号処理装置、例えばデータキャ
リアを対象とする。
【0012】このような信号処理装置につき本発明は、
その整流回路を、受信コイルの受信電圧よりも大きい電
源電圧を得ると共に、電流平滑用コンデンサに発生する
電圧によって識別回路部に入力する受信信号をバイアス
する回路に構成したことを特徴とする。ここで、整流回
路は、受信コイルの受信信号における半サイクルの振幅
電圧VのN倍の電源電圧を作るN倍圧整流回路(但し、
Nは3以上の整数)であり、電流平滑用コンデンサに発
生する電圧、又は電流平滑用コンデンサに並列接続され
た2つの直列接続ダイオードの分圧電圧によって、識別
回路部に入力する受信信号をバイアスする。
その整流回路を、受信コイルの受信電圧よりも大きい電
源電圧を得ると共に、電流平滑用コンデンサに発生する
電圧によって識別回路部に入力する受信信号をバイアス
する回路に構成したことを特徴とする。ここで、整流回
路は、受信コイルの受信信号における半サイクルの振幅
電圧VのN倍の電源電圧を作るN倍圧整流回路(但し、
Nは3以上の整数)であり、電流平滑用コンデンサに発
生する電圧、又は電流平滑用コンデンサに並列接続され
た2つの直列接続ダイオードの分圧電圧によって、識別
回路部に入力する受信信号をバイアスする。
【0013】また信号識別回路は、受信信号から命令を
復調する復調回路と、復調回路の復調命令を解読してメ
モリをアクセスする制御部と、メモリのアクセスでリー
ドされたデータを変調して送信させる変調部とを少なく
とも備える。
復調する復調回路と、復調回路の復調命令を解読してメ
モリをアクセスする制御部と、メモリのアクセスでリー
ドされたデータを変調して送信させる変調部とを少なく
とも備える。
【0014】
【作用】このような本発明の信号処理装置によれば、受
信コイルの受信信号の電圧が低い場合でも、電源電圧を
受信信号の電圧より大きい電圧とすることができるた
め、受信電圧が小さく、そのまま整流しただけでは信号
識別回路を動作させることができなかった位置において
も、十分な電源電圧を得て信号識別回路を確実に動作さ
せることができる。その結果、信号処理装置としてのデ
ータキャリアのリーダライタに対する動作範囲(通信可
能エリア)が広がり、装置としての使い勝手や応用範囲
を広げることができる。
信コイルの受信信号の電圧が低い場合でも、電源電圧を
受信信号の電圧より大きい電圧とすることができるた
め、受信電圧が小さく、そのまま整流しただけでは信号
識別回路を動作させることができなかった位置において
も、十分な電源電圧を得て信号識別回路を確実に動作さ
せることができる。その結果、信号処理装置としてのデ
ータキャリアのリーダライタに対する動作範囲(通信可
能エリア)が広がり、装置としての使い勝手や応用範囲
を広げることができる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の信号処理装置としてリーダラ
イタを例にとって示したデータキャリアシステムのブロ
ック図である。図1において、リーダライタ100は例
えば固定設置されており、制御部12、変調回路14、
送信コイル16、受信コイル18および復調回路20を
備える。本発明の信号処理装置としてのデータキャリア
200は、受信コイル1、整流回路22、信号識別回路
24を備える。
イタを例にとって示したデータキャリアシステムのブロ
ック図である。図1において、リーダライタ100は例
えば固定設置されており、制御部12、変調回路14、
送信コイル16、受信コイル18および復調回路20を
備える。本発明の信号処理装置としてのデータキャリア
200は、受信コイル1、整流回路22、信号識別回路
24を備える。
【0016】整流回路22から信号識別回路24に対し
ては、電源ライン34とコモンライン36が接続され、
また受信コイル1の受信信号を入力する入力ライン38
と、信号識別回路24からの応答データを受信コイル1
に供給するための出力ライン40を設けている。信号識
別回路24は、図2に示すように、復調回路26、制御
部28、メモリ30および変調回路32で構成される。
ては、電源ライン34とコモンライン36が接続され、
また受信コイル1の受信信号を入力する入力ライン38
と、信号識別回路24からの応答データを受信コイル1
に供給するための出力ライン40を設けている。信号識
別回路24は、図2に示すように、復調回路26、制御
部28、メモリ30および変調回路32で構成される。
【0017】図1のリーダライタ100は、通信エリア
にデータキャリア200が存在しない場合には、FSK
変調を行う変調回路14に対し制御部12よりビット0
の入力が継続していることから、このビット0に対応し
た周波数f1のFSK変調信号を送信コイル16に継続
的に供給しており、これによって通信可能エリアに周波
数f1の交番磁界を作成している。また制御部12は、
定期的に読出命令(読出コマンド+スタートアドレス
等)を出力し、変調回路14をFSK変調して、送信コ
イル16により送信している。
にデータキャリア200が存在しない場合には、FSK
変調を行う変調回路14に対し制御部12よりビット0
の入力が継続していることから、このビット0に対応し
た周波数f1のFSK変調信号を送信コイル16に継続
的に供給しており、これによって通信可能エリアに周波
数f1の交番磁界を作成している。また制御部12は、
定期的に読出命令(読出コマンド+スタートアドレス
等)を出力し、変調回路14をFSK変調して、送信コ
イル16により送信している。
【0018】データキャリア200は、リーダライタ1
00により作成された交番磁界の領域いわゆる通信エリ
アに入ると、受信コイル1に受信信号が発生し、この受
信信号を整流することで電源電圧Vcを作って信号識別
回路24に供給し、動作状態とする。即ち図2のよう
に、信号識別回路24に設けている各回路部が整流回路
22からの電源ライン34およびコモンライン36間の
電源電圧Vcの供給で動作する。
00により作成された交番磁界の領域いわゆる通信エリ
アに入ると、受信コイル1に受信信号が発生し、この受
信信号を整流することで電源電圧Vcを作って信号識別
回路24に供給し、動作状態とする。即ち図2のよう
に、信号識別回路24に設けている各回路部が整流回路
22からの電源ライン34およびコモンライン36間の
電源電圧Vcの供給で動作する。
【0019】この動作状態で、最初にリーダライタ10
0からの読出命令が受信され、復調回路26でFSK変
調信号からデータビットを復調し、制御部28に出力す
る。制御部28は、読出命令に含まれる読出コマンドと
スタートアドレスを判別し、メモリ30のリードアクセ
スを行う。メモリ30としては、不揮発性のEEPRO
Mが使用される。制御部28は、メモリ30のリードア
クセスを行うと、リーダライタ100に対しレディ応答
を返す。
0からの読出命令が受信され、復調回路26でFSK変
調信号からデータビットを復調し、制御部28に出力す
る。制御部28は、読出命令に含まれる読出コマンドと
スタートアドレスを判別し、メモリ30のリードアクセ
スを行う。メモリ30としては、不揮発性のEEPRO
Mが使用される。制御部28は、メモリ30のリードア
クセスを行うと、リーダライタ100に対しレディ応答
を返す。
【0020】レディ応答信号は変調回路32で変調さ
れ、受信コイル1より送信され、リーダライタ100の
受信コイル18で受信され、復調回路20で復調された
後、制御部12に与えられる。データキャリア200か
らのレディ応答を判別したリーダライタ100の制御部
12は、続いてデータ返送命令を、読出しを必要とする
データのビット数分だけ順次発行する。データキャリア
200の制御部28は、リーダライタ100からのデー
タ返送命令を解読するごとに、メモリ30の対応アドレ
スから1ビットずつデータを読み出し、変調回路32で
変調して送信する。
れ、受信コイル1より送信され、リーダライタ100の
受信コイル18で受信され、復調回路20で復調された
後、制御部12に与えられる。データキャリア200か
らのレディ応答を判別したリーダライタ100の制御部
12は、続いてデータ返送命令を、読出しを必要とする
データのビット数分だけ順次発行する。データキャリア
200の制御部28は、リーダライタ100からのデー
タ返送命令を解読するごとに、メモリ30の対応アドレ
スから1ビットずつデータを読み出し、変調回路32で
変調して送信する。
【0021】図3は、図1のデータキャリア200に設
けた整流回路22の第1実施例である。この第1実施例
にあっては、受信コイル1に対する整流回路22とし
て、ショットキーバリアダイオード2,3,4,5およ
び電流平滑用のコンデンサ6,7,8,9を設けてい
る。即ち、受信コイル1に対しショットキーバリアダイ
オード2,3およびコンデンサ6,8によって1つの倍
圧整流回路を構成し、また受信コイル1に対しショット
キーバリアダイオード4,5およびコンデンサ7,9に
よってもう1つの倍圧整流回路を構成している。
けた整流回路22の第1実施例である。この第1実施例
にあっては、受信コイル1に対する整流回路22とし
て、ショットキーバリアダイオード2,3,4,5およ
び電流平滑用のコンデンサ6,7,8,9を設けてい
る。即ち、受信コイル1に対しショットキーバリアダイ
オード2,3およびコンデンサ6,8によって1つの倍
圧整流回路を構成し、また受信コイル1に対しショット
キーバリアダイオード4,5およびコンデンサ7,9に
よってもう1つの倍圧整流回路を構成している。
【0022】このように2組の倍圧整流回路を受信コイ
ル1に対し設けることで、直列接続したコンデンサ8,
9の両端となる電源ライン34とコモンライン36間
に、受信コイル1に受信される受信信号の半サイクルの
振幅電圧をVとすると、4×Vの電源電圧を作り出す4
倍圧整流回路を実現することができる。信号識別回路1
0に対する入力ライン38は、受信コイル1の右側のa
点から取り出される。a点は、受信コイル1を介してコ
ンデンサ8,9の接続点にあることから、コンデンサ9
の発生する電圧Vによるバイアスを受けている。信号識
別回路10は、図2のように、制御部28のようにデジ
タル信号を処理する二値化回路であり、このような二値
化回路は通常、電源電圧Vcの中間電圧Vc/2が閾値
となって動作する。例えば5ボルト系の二値化回路にあ
っては、中間電位の閾値は2.5ボルトであり、動作可
能な最低電源電圧は例えば3ボルトであり、そのときの
閾値電圧は1.5ボルトとなっている。
ル1に対し設けることで、直列接続したコンデンサ8,
9の両端となる電源ライン34とコモンライン36間
に、受信コイル1に受信される受信信号の半サイクルの
振幅電圧をVとすると、4×Vの電源電圧を作り出す4
倍圧整流回路を実現することができる。信号識別回路1
0に対する入力ライン38は、受信コイル1の右側のa
点から取り出される。a点は、受信コイル1を介してコ
ンデンサ8,9の接続点にあることから、コンデンサ9
の発生する電圧Vによるバイアスを受けている。信号識
別回路10は、図2のように、制御部28のようにデジ
タル信号を処理する二値化回路であり、このような二値
化回路は通常、電源電圧Vcの中間電圧Vc/2が閾値
となって動作する。例えば5ボルト系の二値化回路にあ
っては、中間電位の閾値は2.5ボルトであり、動作可
能な最低電源電圧は例えば3ボルトであり、そのときの
閾値電圧は1.5ボルトとなっている。
【0023】図4は、図3の実施例における電源電圧+
Vcとコンデンサ9の電圧でバイアスされた受信信号を
示す。電源電圧+Vcは、正弦波信号として受信される
受信信号の半サイクルの振幅電圧をVとすると、4倍圧
整流により+Vc=4×Vとなっている。信号識別回路
10は、a点から受信コイル1の受信信号を取り出して
いるため、受信電圧が0のときのa点の電圧Vaは、コ
ンデンサ9の電圧Vに一致したVa=Vとなっている。
Vcとコンデンサ9の電圧でバイアスされた受信信号を
示す。電源電圧+Vcは、正弦波信号として受信される
受信信号の半サイクルの振幅電圧をVとすると、4倍圧
整流により+Vc=4×Vとなっている。信号識別回路
10は、a点から受信コイル1の受信信号を取り出して
いるため、受信電圧が0のときのa点の電圧Vaは、コ
ンデンサ9の電圧Vに一致したVa=Vとなっている。
【0024】このように、受信コイル1に発生する電圧
2×Vに対し、電源電圧Vcは4×Vと大きくなってい
るため、受信電圧2×V=3.0ボルトと信号識別回路
10の最低動作電圧に下がっても、そのとき電源電圧V
cは6ボルトにあり、問題なく動作できる。更に受信電
圧が下がり、電源電圧+Vcが3ボルトとなるのは受信
電圧2×V=1.5ボルトのときであり、この結果、デ
ータキャリア200のリーダライタ100に対する動作
可能距離を十分に広げることができる。
2×Vに対し、電源電圧Vcは4×Vと大きくなってい
るため、受信電圧2×V=3.0ボルトと信号識別回路
10の最低動作電圧に下がっても、そのとき電源電圧V
cは6ボルトにあり、問題なく動作できる。更に受信電
圧が下がり、電源電圧+Vcが3ボルトとなるのは受信
電圧2×V=1.5ボルトのときであり、この結果、デ
ータキャリア200のリーダライタ100に対する動作
可能距離を十分に広げることができる。
【0025】次に図3の整流回路22の動作を説明す
る。まず、ショットキーバリアダイオード2,3および
コンデンサ6,8を備えた一方の倍圧整流回路を説明す
る。受信コイル1には図4の受信信号が発生するものと
し、その正の半サイクルと負の半サイクルに分けて考え
る。まず受信コイル1の正の半サイクルの受信信号につ
いては、ショットキーバリアダイオード3,コンデンサ
6を介して電流が流れ、コンデンサ6が電圧Vに充電さ
れる。
る。まず、ショットキーバリアダイオード2,3および
コンデンサ6,8を備えた一方の倍圧整流回路を説明す
る。受信コイル1には図4の受信信号が発生するものと
し、その正の半サイクルと負の半サイクルに分けて考え
る。まず受信コイル1の正の半サイクルの受信信号につ
いては、ショットキーバリアダイオード3,コンデンサ
6を介して電流が流れ、コンデンサ6が電圧Vに充電さ
れる。
【0026】次の負の半サイクルでは、コンデンサ6,
ショットキーバリアダイオード2およびコンデンサ8に
電流が流れ、受信コイル1の電圧Vで既に充電されてい
るコンデンサ6の電圧Vを持ち上げることで、コンデン
サ8の電圧が2×Vに充電される。次に、ショットキー
バリアダイオード4,5およびコンデンサ7,9を備え
た別の倍圧整流回路を説明する。まず受信信号の負の半
サイクルでは、コンデンサ7,ショットキーバリアダイ
オード4に電流が流れ、コンデンサ7が電圧Vに充電さ
れる。次に受信信号の正の半サイクルでは、コンデンサ
9,ショットキーバリアダイオード5,コンデンサ7に
電流が流れ、既にコンデンサ7に充電された電圧Vに受
信コイル1の発生した電圧Vが上乗せされ、コンデンサ
9に2×Vが充電される。
ショットキーバリアダイオード2およびコンデンサ8に
電流が流れ、受信コイル1の電圧Vで既に充電されてい
るコンデンサ6の電圧Vを持ち上げることで、コンデン
サ8の電圧が2×Vに充電される。次に、ショットキー
バリアダイオード4,5およびコンデンサ7,9を備え
た別の倍圧整流回路を説明する。まず受信信号の負の半
サイクルでは、コンデンサ7,ショットキーバリアダイ
オード4に電流が流れ、コンデンサ7が電圧Vに充電さ
れる。次に受信信号の正の半サイクルでは、コンデンサ
9,ショットキーバリアダイオード5,コンデンサ7に
電流が流れ、既にコンデンサ7に充電された電圧Vに受
信コイル1の発生した電圧Vが上乗せされ、コンデンサ
9に2×Vが充電される。
【0027】このような2組の倍圧整流回路における正
の半サイクルと負の半サイクルの動作は同時に起きるた
め、結果としてコンデンサ8,9の両端の電源電圧は4
×Vになる。なお図3の実施例にあっては、a点から入
力ライン38を信号識別回路10に接続しているが、受
信信号が観測できる位置であれば、a点以外の位置例え
ばショットキーバリアダイオード4,5の接続点となる
b点であっても構わない。勿論、ショットキーバリアダ
イオード2,3の接続点d点でもよい。これらb点,d
点における受信コイル1の受信信号が0のときの信号識
別回路10に対する直流レベルは、図4の電圧Vbまた
は電圧Vdとなる。
の半サイクルと負の半サイクルの動作は同時に起きるた
め、結果としてコンデンサ8,9の両端の電源電圧は4
×Vになる。なお図3の実施例にあっては、a点から入
力ライン38を信号識別回路10に接続しているが、受
信信号が観測できる位置であれば、a点以外の位置例え
ばショットキーバリアダイオード4,5の接続点となる
b点であっても構わない。勿論、ショットキーバリアダ
イオード2,3の接続点d点でもよい。これらb点,d
点における受信コイル1の受信信号が0のときの信号識
別回路10に対する直流レベルは、図4の電圧Vbまた
は電圧Vdとなる。
【0028】図5は本発明の整流回路22の第2実施例
であり、3倍圧整流回路としたことを特徴とする。図5
において、受信コイル1の上側のショットキーバリアダ
イオード2とコンデンサ8によって半波整流回路を構成
し、受信コイル1における正の半サイクルの受信電圧で
コンデンサ8に半サイクルの振幅電圧Vを作る。また受
信コイル1の下側のショットキーバリアダイオード4,
5とコンデンサ7,9によって倍圧整流回路を構成す
る。この倍圧整流回路は、図3の第1実施例と同じであ
り、受信コイル1の受信信号の正の半サイクルと負の半
サイクルを通じてコンデンサ9に受信コイルの半サイク
ル振幅電圧Vの2倍となる2×Vを作る。
であり、3倍圧整流回路としたことを特徴とする。図5
において、受信コイル1の上側のショットキーバリアダ
イオード2とコンデンサ8によって半波整流回路を構成
し、受信コイル1における正の半サイクルの受信電圧で
コンデンサ8に半サイクルの振幅電圧Vを作る。また受
信コイル1の下側のショットキーバリアダイオード4,
5とコンデンサ7,9によって倍圧整流回路を構成す
る。この倍圧整流回路は、図3の第1実施例と同じであ
り、受信コイル1の受信信号の正の半サイクルと負の半
サイクルを通じてコンデンサ9に受信コイルの半サイク
ル振幅電圧Vの2倍となる2×Vを作る。
【0029】したがって、コンデンサ8の電圧Vとコン
デンサ9の電圧2×Vを加えた3倍電圧3×Vが電源電
圧Vcとして電源ライン34とコモンライン36により
信号識別回路10に供給される。また信号識別回路10
に対する受信コイル1からの受信信号の入力ライン38
はa点から取り出しており、a点はコンデンサ9の電圧
2×Vでバイアスされている。
デンサ9の電圧2×Vを加えた3倍電圧3×Vが電源電
圧Vcとして電源ライン34とコモンライン36により
信号識別回路10に供給される。また信号識別回路10
に対する受信コイル1からの受信信号の入力ライン38
はa点から取り出しており、a点はコンデンサ9の電圧
2×Vでバイアスされている。
【0030】図6は、図5の電源電圧Vcと信号識別回
路10に対する受信信号を示す。電源電圧Vcは、受信
信号の半サイクルの振幅電圧をVとすると3×Vを作
る。信号識別回路10に対するa点は、受信コイル1の
受信信号が0のときコンデンサ9の発生電圧2×Vにあ
り、Va=2×Vとなるバイアス電圧に重畳したサイク
ル変化をもつ受信信号が信号識別回路10に入力され
る。
路10に対する受信信号を示す。電源電圧Vcは、受信
信号の半サイクルの振幅電圧をVとすると3×Vを作
る。信号識別回路10に対するa点は、受信コイル1の
受信信号が0のときコンデンサ9の発生電圧2×Vにあ
り、Va=2×Vとなるバイアス電圧に重畳したサイク
ル変化をもつ受信信号が信号識別回路10に入力され
る。
【0031】この図5の実施例にあっても、受信信号の
振幅電圧の変化に対し電源電圧Vcは1.5倍の大きさ
をもつ変化となり、電源電圧Vcが3ボルトの最低動作
電圧に下がったとき受信電圧は2ボルトに下がってお
り、4倍圧整流回路を使用した場合の最低受信電圧1.
5ボルトよりは大きいが、受信電圧と同じ電源電圧の従
来に比べると十分に広いリーダライタ100に対するデ
ータキャリア200の動作可能範囲を得ることができ
る。
振幅電圧の変化に対し電源電圧Vcは1.5倍の大きさ
をもつ変化となり、電源電圧Vcが3ボルトの最低動作
電圧に下がったとき受信電圧は2ボルトに下がってお
り、4倍圧整流回路を使用した場合の最低受信電圧1.
5ボルトよりは大きいが、受信電圧と同じ電源電圧の従
来に比べると十分に広いリーダライタ100に対するデ
ータキャリア200の動作可能範囲を得ることができ
る。
【0032】図7は本発明の整流回路の第3実施例であ
り、図3の第1実施例と同様、4倍圧整流回路を使用し
ているが、受信コイル1の設ける位置を変えている。図
7において、ショットキーバリアダイオード2,3とコ
ンデンサ6,8で1組の倍圧整流回路を構成し、またシ
ョットキーバリアダイオード4,5とコンデンサ7,9
でもう1組の倍圧整流回路を構成している。受信コイル
1は、下側の倍圧整流回路のコンデンサ7とショットキ
ーバリアダイオード5の間に設けられている。信号識別
回路10に対する入力ライン38は、コンデンサ6,7
の接続点となるa点から取り出されている。
り、図3の第1実施例と同様、4倍圧整流回路を使用し
ているが、受信コイル1の設ける位置を変えている。図
7において、ショットキーバリアダイオード2,3とコ
ンデンサ6,8で1組の倍圧整流回路を構成し、またシ
ョットキーバリアダイオード4,5とコンデンサ7,9
でもう1組の倍圧整流回路を構成している。受信コイル
1は、下側の倍圧整流回路のコンデンサ7とショットキ
ーバリアダイオード5の間に設けられている。信号識別
回路10に対する入力ライン38は、コンデンサ6,7
の接続点となるa点から取り出されている。
【0033】図8は、図7における電源電圧Vcと入力
ライン38を取り出したa点における受信電圧の変化を
示す。図7の4倍圧整流回路の動作を説明すると次のよ
うになる。 まず受信コイル1に左側を+とする半サイクルの電圧
が誘起したとする。この誘起電圧により、ショットキー
バリアダイオード5を通ってコンデンサ7に半サイクル
振幅電圧Vが充電される。
ライン38を取り出したa点における受信電圧の変化を
示す。図7の4倍圧整流回路の動作を説明すると次のよ
うになる。 まず受信コイル1に左側を+とする半サイクルの電圧
が誘起したとする。この誘起電圧により、ショットキー
バリアダイオード5を通ってコンデンサ7に半サイクル
振幅電圧Vが充電される。
【0034】次に受信コイル1に右側を+とする負の
半サイクルの受信電圧が誘起する。この誘起電圧によ
り、コンデンサ7およびショットキーバリアダイオード
4を通ってコンデンサ9に電圧2×Vが充電される。こ
れはで充電されたコンデンサ7の電圧Vを受信コイル
の発生電圧−Vで持ち上げた形となる。 次に受信コイル1に左側を+とする受信電圧が誘起す
る。この誘起電圧により、コンデンサ9およびショット
キーバリアダイオード3を通ってコンデンサ6,7に3
×Vの電圧が充電される。これはコンデンサ9に既に充
電されている電圧2×Vを受信コイル1の発生電圧Vで
持ち上げた形になる。
半サイクルの受信電圧が誘起する。この誘起電圧によ
り、コンデンサ7およびショットキーバリアダイオード
4を通ってコンデンサ9に電圧2×Vが充電される。こ
れはで充電されたコンデンサ7の電圧Vを受信コイル
の発生電圧−Vで持ち上げた形となる。 次に受信コイル1に左側を+とする受信電圧が誘起す
る。この誘起電圧により、コンデンサ9およびショット
キーバリアダイオード3を通ってコンデンサ6,7に3
×Vの電圧が充電される。これはコンデンサ9に既に充
電されている電圧2×Vを受信コイル1の発生電圧Vで
持ち上げた形になる。
【0035】次に受信コイル1に右側を+とする負の
半サイクルの電圧が誘起する。この誘起電圧により、コ
ンデンサ7,6およびショットキーバリアダイオード2
を通ってコンデンサ8,9に電圧4×Vが充電される。
これは、既に充電されているコンデンサ7,6間の電圧
3×Vを受信コイル1の発生電圧Vで持ち上げた形にな
る。
半サイクルの電圧が誘起する。この誘起電圧により、コ
ンデンサ7,6およびショットキーバリアダイオード2
を通ってコンデンサ8,9に電圧4×Vが充電される。
これは、既に充電されているコンデンサ7,6間の電圧
3×Vを受信コイル1の発生電圧Vで持ち上げた形にな
る。
【0036】以上のサイクルでコンデンサ8,9に受信
コイル1の半サイクルの振幅電圧Vの4倍の電圧4×V
が発生するが、実際にはとのサイクルととのサ
イクルは同時に行われる。この図7の第3実施例にあっ
ても、図8に示したように、受信コイルの受信振幅電圧
2×Vに対し電源電圧Vcが4×Vと大きく、信号識別
回路10の最低動作電圧3ボルトのとき受信振幅電圧2
×V=1.5ボルトであり、図3の第1実施例と同様
に、リーダライタ100に対するデータキャリア200
の動作可能範囲を広げることができる。
コイル1の半サイクルの振幅電圧Vの4倍の電圧4×V
が発生するが、実際にはとのサイクルととのサ
イクルは同時に行われる。この図7の第3実施例にあっ
ても、図8に示したように、受信コイルの受信振幅電圧
2×Vに対し電源電圧Vcが4×Vと大きく、信号識別
回路10の最低動作電圧3ボルトのとき受信振幅電圧2
×V=1.5ボルトであり、図3の第1実施例と同様
に、リーダライタ100に対するデータキャリア200
の動作可能範囲を広げることができる。
【0037】また図7の実施例にあっては、a点から信
号識別回路10に対する入力ライン38を取り出してい
るが、受信コイル1の信号電圧の変化が得られる位置で
あれば、それ以外の例えばb点やd点から入力ライン3
8を取り出してもよい。このb点,d点から入力ライン
38を取り出したときのバイアス電圧は、図8のVbま
たはVdとなる。
号識別回路10に対する入力ライン38を取り出してい
るが、受信コイル1の信号電圧の変化が得られる位置で
あれば、それ以外の例えばb点やd点から入力ライン3
8を取り出してもよい。このb点,d点から入力ライン
38を取り出したときのバイアス電圧は、図8のVbま
たはVdとなる。
【0038】また、図3,図5および図7の実施例にあ
っては、受信コイル1に発生する半サイクルの振幅電圧
Vに対し、4倍圧整流回路については4×Vの電源電圧
を、また3倍圧整流回路については3×Vの電源電圧を
発生するとしているが、実際にはショットキーバリアダ
イオード2〜5の順方向電圧分の電圧降下があり、この
ダイオード電圧降下分を差し引いた4×Vまたは3×V
より低めの電源電圧が実際には得られることになる。
っては、受信コイル1に発生する半サイクルの振幅電圧
Vに対し、4倍圧整流回路については4×Vの電源電圧
を、また3倍圧整流回路については3×Vの電源電圧を
発生するとしているが、実際にはショットキーバリアダ
イオード2〜5の順方向電圧分の電圧降下があり、この
ダイオード電圧降下分を差し引いた4×Vまたは3×V
より低めの電源電圧が実際には得られることになる。
【0039】また上記の実施例は、4倍圧整流回路、3
倍圧整流回路を例にとっているが、本発明はこれに限定
されず、N=3,4,5,6,・・・となる任意のN倍
圧整流回路としてもよい。また図1の実施例は、リーダ
ライタ100に送信コイル16と受信コイル18を設
け、データキャリア200に送信兼用の受信コイル1を
設けているが、データキャリア200も専用の受信コイ
ルと送信コイルを設けてもよく、またリーダライタ10
0に送受信兼用コイルをうもけてもよい。
倍圧整流回路を例にとっているが、本発明はこれに限定
されず、N=3,4,5,6,・・・となる任意のN倍
圧整流回路としてもよい。また図1の実施例は、リーダ
ライタ100に送信コイル16と受信コイル18を設
け、データキャリア200に送信兼用の受信コイル1を
設けているが、データキャリア200も専用の受信コイ
ルと送信コイルを設けてもよく、またリーダライタ10
0に送受信兼用コイルをうもけてもよい。
【0040】更に上記の実施例は、信号識別回路として
データキャリアの制御部およびメモリなどのデジタル回
路を例にとっているが、本発明はこれに限定されず、ア
ナログ回路の使用についても全く同様に適用できる。ま
た、空間に形成された電磁界の受信信号を整流して電源
電圧を作り出すものであれば、データキャリアに限定さ
れず適宜の信号処理装置を含むことは勿論である。更に
本発明は、実施例に示した数値による限定は受けない。
データキャリアの制御部およびメモリなどのデジタル回
路を例にとっているが、本発明はこれに限定されず、ア
ナログ回路の使用についても全く同様に適用できる。ま
た、空間に形成された電磁界の受信信号を整流して電源
電圧を作り出すものであれば、データキャリアに限定さ
れず適宜の信号処理装置を含むことは勿論である。更に
本発明は、実施例に示した数値による限定は受けない。
【0041】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、空間に形成された交番磁界により受信コイルに誘起
した受信信号より高い電圧まで電源電圧を上げることが
できるため、受信信号電圧が低い場合でも、電源供給を
行っている回路部を動作させることができる。一般的に
は、リーダライタなどの制御装置側の送信コイルからデ
ータキャリア(信号処理装置)の受信コイルの距離が離
れるほど受信信号の電圧は低くなるため、制御装置側に
対しデータキャリアが動作可能となる範囲を広げること
ができる。
ば、空間に形成された交番磁界により受信コイルに誘起
した受信信号より高い電圧まで電源電圧を上げることが
できるため、受信信号電圧が低い場合でも、電源供給を
行っている回路部を動作させることができる。一般的に
は、リーダライタなどの制御装置側の送信コイルからデ
ータキャリア(信号処理装置)の受信コイルの距離が離
れるほど受信信号の電圧は低くなるため、制御装置側に
対しデータキャリアが動作可能となる範囲を広げること
ができる。
【0042】また、受信信号よりも高い電源電圧を得る
と同時に、信号識別回路に入力する受信信号を例えば電
源電圧の中点電位でバイアスすることで信号の識別処理
を確実に行うことができる。この場合、受信信号を取り
出す位置を変更したり、取り出す位置に応じた電圧で受
信信号をバイアスすることで、適切な中点電位の設定が
可能である。
と同時に、信号識別回路に入力する受信信号を例えば電
源電圧の中点電位でバイアスすることで信号の識別処理
を確実に行うことができる。この場合、受信信号を取り
出す位置を変更したり、取り出す位置に応じた電圧で受
信信号をバイアスすることで、適切な中点電位の設定が
可能である。
【図1】本発明を用いたデータキャリアシステムのブロ
ック図
ック図
【図2】図1のデータキャリアの信号識別回路のブロッ
ク図
ク図
【図3】本発明の整流回路の第1実施例を示した回路図
【図4】図3の電源電圧とバイアスされた受信信号の説
明図
明図
【図5】本発明の整流回路の第2実施例を示した回路図
【図6】図5の電源電圧とバイアスされた受信信号の説
明図
明図
【図7】本発明の整流回路の第3実施例を示した回路図
【図8】図6の電源電圧とバイアスされた受信信号の説
明図
明図
【図9】従来のデータキャリアシステムのブロック図
【図10】従来の倍圧整流回路の回路図
【図11】受信電圧の低下による従来回路の問題の説明
図
図
1:受信コイル 2〜5:ショットキーバリアダイオード 6〜9:コンデンサ(電流平滑用) 10:識別回路 12,28:制御部 14,32:変調回路 16:送信コイル 18:受信コイル 20,26:復調回路 22:整流回路 24:信号識別回路 30:メモリ 34:電源ライン 36:コモンライン 38:入力ライン 40:出力ライン 100:リーダライタ 200:データキャリア(信号処理装置)
Claims (3)
- 【請求項1】空間に形成された交番磁界を受信する受信
コイルと、該受信コイルの受信信号を整流して電源電圧
を作る整流回路と、前記受信コイルの受信信号を識別し
て処理する信号識別回路とを有する信号処理装置に於い
て、 前記整流回路を、前記受信コイルの受信電圧よりも大き
い電源電圧を得ると共に、電流平滑用コンデンサに発生
する電圧によって前記識別回路部に入力する受信信号を
バイアスする回路を構成したことを特徴とする信号処理
回路。 - 【請求項2】請求項1記載の信号処理装置に於いて、前
記整流回路は、前記受信コイルの受信信号における半サ
イクルの振幅電圧VのN倍(但しN=3以上の整数)の
電源電圧を作るN倍圧整流回路であり、電流平滑用コン
デンサに発生する電圧、又は電流平滑用コンデンサに並
列接続された2つの直列接続ダイオードの分圧電圧によ
って、前記識別回路部に入力する受信信号をバイアスし
たことを特徴とする信号処理回路。 - 【請求項3】請求項1記載の信号処理装置に於いて、前
記信号識別回路は、前記受信信号からコマンドを復調す
る復調回路と、該復調回路の復調コマンドを解読してメ
モリをアクセスする制御部と、前記メモリのアクセスで
リードされたデータを変調して送信させる変調部とを備
えたことを特徴とする信号処理回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6313012A JPH08171618A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6313012A JPH08171618A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 信号処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08171618A true JPH08171618A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18036171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6313012A Pending JPH08171618A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 信号処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08171618A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6963269B2 (en) | 1997-05-19 | 2005-11-08 | Hitachi, Ltd. | Contactless IC card |
EP4336722A1 (en) * | 2022-09-08 | 2024-03-13 | E-Square Holding B.V. | Ac/dc voltage multiplier |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP6313012A patent/JPH08171618A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6963269B2 (en) | 1997-05-19 | 2005-11-08 | Hitachi, Ltd. | Contactless IC card |
EP4336722A1 (en) * | 2022-09-08 | 2024-03-13 | E-Square Holding B.V. | Ac/dc voltage multiplier |
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