KR100730490B1 - 비접촉식 아이씨 카드를 위한 아이씨 칩 내 전력 공급 회로 - Google Patents

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Abstract

평활 캐패시터의 전기 용량이 감소되고 IC칩의 크기가 최소화된다. 직렬 트랜지스터는 안테나의 출력 전압을 정류하는 다이오드의 출력 측에 제공되고, 평활 캐패시터는 직렬 트랜지스터의 베이스에 연결된다. 직렬 트랜지스터 T의 전류 이득이 β라면, 평활 캐패시터 C2의 외관상의 전기 용량은 β배가 될 것이다.
평활 캐패시터, 트랜지스터

Description

비접촉식 아이씨 카드를 위한 아이씨 칩 내 전력 공급 회로{POWER SUPPLY CIRCUIT IN IC CHIP FOR NON-CONTACT IC CARD}
도1은 전체적인 시스템 개략도이고;
도2는 다른 양상에서 원칙적인 부분을 보여주는 시스템 개략도이다.
본 발명은 비접촉식 아이씨(이하 IC라 한다)카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로에 관한 것이고, 특히, 평활 캐패시터의 더 작은 전기 용량 및 감소된 IC칩 크기를 가능하게 하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로에 관한 것이다.
비접촉식 IC카드는 널리 사용된다. 그러한 카드는 카드 또는 기본 재료 시트로 메모리 기능 및 전달 기능을 가지는 IC칩을 내장하고, 리더/라이터(Reader/Writer)와 무선의 데이타 교환이 가능하다. 그러나, 여기에서 IC카드라고 불리우는 것, IC카드 및 IC태그라고 불리우는 것은 지폐, 유가 증권 및 이에 유사 한 내장 IC칩을 포함한다.
일반적으로, IC카드 내에 있는 IC칩은 리더/라이터로부터 반송 전파를 얻고, 작동 전력 공급 전압을 발생시키기 위하여 전파를 정류한다(예를 들어, 일본공개특허공보 제2002-99886호).
종래 기술계의 이러한 기술을 사용할 때, 리더/라이터로부터 반송 전파의 주파수가 낮다면 평활 캐패시터의 요구되는 전기 용량이 크고, 그로 인하여 캐패시터는 IC칩 내에 설치될 수 없다는 문제가 종종 있다. 예를 들어, 반송 전파의 주파수가 13.56 MHz라면, 평활 캐패시터의 전기 용량은 100pF 또는 그 이상이 요구되며, 대략 0.5mm의 측면을 가지는 IC칩에 그렇게 큰 전기 용량을 가지는 캐패시터를 설치하는 것은 물리적으로 불가능하다.
따라서, 상기 종래 기술의 문제점의 관점에서, 본 발명의 목적은 리더/라이터의 주파수가 낮을 때에도 작은 평활 캐패시터 전기 용량을 가지고 IC칩에 어려움없이 설치될 수 있는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 구성은 안테나, 안테나의 출력(output) 전압을 정류하기 위한 다이오드, 다이오드의 출력측에 삽입되어 있는 직렬 트랜지스터 및 직렬 트랜지스터의 베이스에 연결되어 있는 평활 캐패시터를 포함하고; 평활 캐패시터는 메모리 및 전달 기능 유닛과 함께 IC칩에 내부적으로 설치되어 있다.
평활 캐패시터는 수 pF 단위의 전기 용량을 가질 수 있고, 회로에서 기생 용량에 의하여 달성될 수 있다.
게다가, 베이스 전류(base current)를 공급하는 추가의 트랜지스터가 직렬 트랜지스터에 대한 부속물로서 제공될 수 있고; 추가의 트랜지스터는 전압 제한기 기능을 가질 수 있다.
게다가, 다이오드의 출력 측은 외부의 안테나의 출력 전압을 정류하기 위하여 다른 다이오드의 출력 측에 연결될 수 있다.
본 발명의 구성에 의하여, 직렬 트랜지스터의 베이스에 연결된 평활 캐패시터는 직렬 트랜지스터가 사용되지 않을 때 평활 캐패시터의 전기 용량의 1/β와 동일한 전기 용량만을 요구할 수 있다(상기 β는 직렬 트랜지스터의 전류 이득이다). 다시 말해서, 직렬 트랜지스터는 평활 캐패시터의 동등한 양의 전기 용량을 증가시키고, 이로 인하여 만족스러운 전파 감소 효과를 얻을 수 있으며; 리더/라이터에 대한 반송 전파 주파수가 13.56 MHz 일때, 종래 기술에서 100 pF 또는 그 이상으로 요구되는 평활 캐패시터의 전기 용량은 수 pF의 단위로 감소될 수 있고, 캐패시터는 쉽게 IC칩에 내부적으로 설치될 수 있다. 게다가, 그러한 낮은 전기 용량 평활 캐패시터는 IC칩 내부 회로에서 기생 용량으로 달성될 수 있다.
직렬 트랜지스터에 대한 부속물로서 제공되는 추가의 트랜지스터는 직렬 트랜지스터에 베이스 전류를 공급하고, 전체적인 작동의 안정성을 높인다. 추가의 트 랜지스터는 역시 베이스 전압을 픽스드 전압으로 제한하는 것에 의하여 전압 제한기 기능을 달성할 수 있다.
다른 다이오드가 외부 안테나의 출력 전압을 정류하기 위하여 제공된다면, 외부 안테나를 통하여 리더/라이터로부터 받은 반송 전파는 작동 전력 공급 전압으로 이용될 수도 있으며, 그 결과 리더/라이터와의 전달이 수행되어지는 거리가 증가될 수 있다. 외부 안테나는 기본 재질 내에 짜 넣어지고, IC칩에 제공된 전극에 연결된다.
아래에서, 본 발명의 양상이 도면을 이용하여 설명된다.
비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로는 안테나 A, 다이오드 D, 직렬 트랜지스터 T 및 평활 캐패시터 C1, C2, C3를 포함하고(도 1), 메모리 및 전달 기능 유닛 12과 함께 IC칩에 내부적으로 형성된다.
안테나 A는 병렬 공진으로 캐패시터 C에 연결되고; 업그라운드 측에 있는 안테나 A의 말단은 직렬 트랜지스터 T의 집전기에 다이오드 D를 통하여 연결된다. 다이오드 D의 출력 측은 외부 안테나 Aa의 업그라운드 측 말단에 연결된 다른 다이오드 Da의 출력 측에 전극 TA를 통하여 연결되고, 평활 캐패시터 C1에도 연결된다. 레지스턴스 R1는 집전기 및 직렬 트랜지스터 T의 베이스 사이에 연결되며, 평활 캐패시터 C2는 직렬 트랜지스터 T의 베이스에 연결된다. 직렬 트랜지스터 T의 출력 측, 다시 말해서, 이미터(emitter)는 평활 캐패시터 C3에 연결되고, 직렬 트랜지스터 T의 이미터는 메모리 및 전달 기능 유닛 12에 연결된다.
다이오드 D 및 Da의 입력(input)은 커플링 레지스턴스 R, R을 통하여 연결되고 결합되어 메모리 및 전달 기능 유닛 12에 연결된다. 외부 안테나 Aa는 병렬 공진을 위하여 캐패시터 Ca에 연결되고, 외부 안테나 Aa의 그라운드 말단은 전극 TB를 통하여 안테나 A의 그라운드 말단에 연결된다.
도시되지 않은, 리더/라이터로부터의 반송 전파가 안테나 A 및 외부 안테나 Aa의 한쪽 또는 양쪽에 도달할 때, 안테나 A 및 외부 안테나 Aa의 출력 전압은 다이오드 D, Da에 의하여 정류되고, 평활 캐패시터 C1에 의하여 원활해진다. 반면에, 직렬 트랜지스터 T는 β 곱하기 평활 캐패시터 C2의 전기 용량과 동일한 전기 용량을 가진 평활 캐패시터의 동등체로서 작용을 하고(상기 β는 직렬 트랜지스터 T의 전류 이득이다), 평활 캐패시터 C3에 병렬로 연결된다. 그러므로, 심지어 리더/라이터로부터의 반송 전파의 주파수가 13.56 MHz일 때에도 평활 캐패시터 C2의 전기 용량은 많아야 수 pF 단위를 요구한다. 평활 캐패시터 C1 및 C3는 보충적이고, 각각은 오직 수 pF 단위를 필요로 한다.
그러므로 평활 캐패시터 C1, C2, C3 각각은 IC칩 10 내에서 회로의 기생 용량으로서 쉽게 달성될 수 있으며, IC칩 10 내에서 캐패시터 장치를 형성하기 위하여 특별한 단계를 취할 필요가 없다. 게다가, 충분히 안정적인 작동 전력 공급 전압 V은 직렬 트랜지스터 T의 출력 측에서 발생되며, 그 결과 전력은 메모리 및 전달 기능 유닛 12에 공급될 수 있다.
도 1에서, 직렬 트랜지스터 T를 포함하는 회로 11는 부가된 추가의 트랜지스터 T1과 함께 구성될 수도 있다(도 2).
추가의 트랜지스터 T1의 베이스 및 접전기는 레지스터 R1 및 R2를 통하여 각 각 직렬 트랜지스터 T의 접전기에 연결되며, 추가의 트랜지스터 T1의 베이스는 제너 다이오드 Z를 통하여 그라운드에 연결된다. 추가의 트랜지스터 T1의 이미터는 직렬 트랜지스터 T의 베이스에 연결된다. 게다가, 보호 다이오드 D1은 집전기 및 직렬 트랜지스터 T의 이미터 사이에 연결된다.
추가의 트랜지스터 T1은 제너 다이오드 Z를 통하여 전압 제한기 기능을 달성하고, 게다가 베이스 전류를 직렬 트랜지스터 T에 공급하며, 따라서 직렬 트랜지스터 T의 효율적인 전류 이득을 증가시킬 수 있고, 작동의 안정화에 기여할 수 있다.
상기 설명에서, 외부 안테나 Aa 및 전극 TA 및 TB에 연결된 캐패시터 Ca는 리더/라이터와 전달의 거리를 넓히는데 효과적이다. 외부 안테나 Aa 및 캐패시터 Ca는 필수로 제공되어야 한다.
본 발명은 리더/라이터의 주파수가 낮을 때에도 평활 캐패시터의 전기 용량이 작고 IC칩에 어려움없이 설치될 수 있는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 안테나;
    상기 안테나의 출력 전압을 정류하는 다이오드;
    상기 다이오드의 출력 측에 끼워 넣은 직렬 트랜지스터; 및
    상기 직렬 트랜지스터의 베이스에 연결된 평활 캐패시터(상기 평활 캐패시터는 메모리 및 전달 기능 유닛과 함께 IC칩에 내부적으로 형성된다)를 포함하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평활 캐패시터는 수 피코 패럿 단위의 전기 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 평활 캐패시터는 회로의 기생 용량을 통하여 달성되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    베이스 전류를 공급하는 추가의 트랜지스터는 상기 직렬 트랜지스터에 대한 부속물로서 제공되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공 급 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 추가의 트랜지스터는 전압 제한기 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드의 출력 측은 외부 안테나의 출력 전압을 정류하는 다른 다이오드의 출력에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉식 IC카드를 위한 IC칩 내 전력 공급 회로.
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KR960038561A (ko) * 1995-04-27 1996-11-21 문정환 Ic메모리 카드의 메모리 ic 전원공급 방법 및 회로
KR20040009447A (ko) * 2002-07-23 2004-01-31 (주)아이피에스 비접촉식 집적회로 카드에 사용되는 저전력 카드 리더 장치

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