KR20080080188A - 무선 주파수 인터페이스 회로, 주파수 식별 태그 및 집적회로 - Google Patents

무선 주파수 인터페이스 회로, 주파수 식별 태그 및 집적회로 Download PDF

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KR20080080188A
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Abstract

본 발명에 따르면, 무선 주파수 식별 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로(11)로서, 상기 회로를 상기 무선 주파수 식별 태그의 안테나 구조와 접속시키는 적어도 2개의 입력 단자(RF+, RF-)와, 상기 입력 단자(RF+, RF-)의 쌍에 제각각 연결되는 하나 이상의 가변 저항 부하(14)와, 제각각 입력 측은 한 쌍의 입력 단자(RF+, RF-)에 접속되고, 출력 측은 전압 제어 수단(16) 및 변조 제어 수단(17)의 병렬 접속부에 접속되는 하나 이상의 정류기(15)를 포함하되, 상기 전압 제어 수단(16) 및 상기 변조 제어 수단(17)으로부터 제각각 출력 신호(19, 20)를 수신하고, 각각의 가변 저항 부하(14)가 변조 및 전압 조절 회로로서 작용하는 방식으로 상기 수신된 신호(19, 20)에 따라 각각의 가변 저항 부하(14)를 제어하는 제어 신호(21)를 생성하는 결합 수단(18)이 제공되고, 각각의 가변 저항 부하(14)는 정전 방전 보호 회로로서 작용하는 무선 주파수 인터페이스 회로가 제공된다.

Description

무선 주파수 인터페이스 회로, 주파수 식별 태그 및 집적 회로{RADIO FREQUENCY INTERFACE CIRCUIT FOR A RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION TAG}
본 발명은 무선 주파수 식별 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로에 관한 것이다.
무선 주파수 식별(a radio frequency identification: RFID) 태그는 통상적으로 RFID 태그의 집적 회로(IC)에 손상을 가져올 수 있는 과도 전압 조건을 회피하기 위해서 안테나 단자 상에 ESD(electro static discharge) 구조물을 포함한다. ESD 구조물은 2개의 단자 사이의 전압을 사전정의된 최대 전압으로 제한하는 전압 클램프이다. 예를 들어, 이러한 전압 클램프는 2개의 단자 사이의 전압이 사전정의된 최대 전압을 초과하는 경우에 2개의 단자를 단락시키는 다이오드 구조물을 포함한다. 이에 따라 전류는 하나의 단자로부터 다른 단자로 다이오드 구조물을 통해 흐르게 되어 고전류 또는 고전압으로 인한 IC의 손상을 회피시킨다.
도 4는 전형적인 RFID 태그용 무선 주파수 인터페이스를 상세히 도시하고 있다. ESD 구조물(22)은 전압 클램프로서 기능하며, 도시한 회로를 RFID 태그의 안 테나 구조물(도시하지 않음)과 접속시키는 2개의 입력 단자 RF+와 RF-를 연결한다. 2개의 단자 RF+와 RF- 사이의 전압이 사전정의된 클램프 전압을 초과한다면, ESD 구조물(22)은 전류가 RF+로부터 RF-로 흐르거나 또는 그 반대로 흐르도록 도통된다. 그것의 입력 측에서 2개의 단자 RF+ 및 RF-에 접속된 정류기(15)는 ESD 구조물(22)에 의해 높은 정전 방전 전압으로부터 보호된다. 제한 트랜지스터(23) 및 변조 트랜지스터(24)는 정류기(15)의 출력단에 병렬로 접속되며, 제각각 변조 및 전압 조절 회로로서 기능한다. 제한 트랜지스터(23)는 정류기(15)에 의해 공급되는 전압 제어 수단(16)에 의해 제어된다. 변조 트랜지스터(24)는 역시 정류기(15)에 의해 공급되는 변조 제어 수단(17)에 의해 제어된다. 이와 같이 공지된 회로기기는 이러한 회로기기에 통상적으로 적용되는 ESD 구조물이 큰 공진 커패시턴스를 갖는다는 단점을 갖는다. 다른 단점은 정류기(15)가 제한 트랜지스터(23)에 높은 전류를 전달하도록 설계되어야 한다는 것이다.
US5,815,355에는 RFID 태그의 안테나와의 접속을 위한 2개의 입력 단자 사이에 접속된 션트 트랜지스터를 포함하는 RFID 태그용 변조 보상 클램프 회로가 개시되어 있다. 추가 로드 트랜지스터는 2개의 입력 단자 사이에서 션트 트랜지스터와 병렬로 접속되며, 메모리로부터 판독된 데이터에 의존하여 탱크 회로(a tank circuit)의 Q 인자를 변화시키는 데 사용된다. 양 트랜지스터는 RFID 태그의 전자 회로기기에 전력을 공급하기 위해 정류기 앞에 배치된다. 그러나, 양쪽의 입력 단자 사이에 병렬로 접속된 2개의 트랜지스터는 무선 주파수 성능을 열화시키기 때문에 여전히 바람직하지 않은 고입력 커패시턴스를 야기한다. 특히, 흔히 RFID 트랜 스폰더에 사용되는 UHF(초고주파) 대역에서, 낮은 입력 커패시턴스는 역시 RFID 판독기로부터의 낮은 신호를 검출하는 데 중요한 역할을 한다.
본 발명의 목적은, 과도 전압 또는 ESD 보호를 포함하며, 전술한 회로보다 낮은 입력 커패시턴스를 갖는 무선 주파수 식별 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 회로가 아래에 정의된 방법으로 특징지어질 수 있게 하는 무선 주파수 식별 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로가 제공된다.
즉, 본 발명에 따른 무선 주파수 인터페이스 회로는,
상기 회로를 상기 무선 주파수 식별 태그의 안테나 구조와 접속시키는 적어도 2개의 입력 단자와,
상기 입력 단자의 쌍에 연결되는 하나 이상의 가변 저항 부하와,
입력 측은 한 쌍의 입력 단자에 접속되고, 출력 측은 전압 제어 수단 및 변조 제어 수단의 병렬 접속부에 접속되는 하나 이상의 정류기를 포함하되,
상기 전압 제어 수단 및 상기 변조 제어 수단으로부터 출력 신호를 수신하고, 각각의 가변 저항 부하가 변조 및 전압 조절 회로로서 작용하는 방식으로 상기 수신된 신호에 따라 각각의 가변 저항 부하를 제어하는 제어 신호를 생성하는 결합 수단이 제공되고,
각각의 가변 저항 부하는 정전 방전 보호 회로로서 작용한다.
본 발명에 따른 특징은 변조, 전압 조절 및 정전 방전 보호와 같은 여러 가지 기능이 하나의 가변 저항 부하에 결합된다는 이점을 제공한다. 이것은 본 발명에 따른 회로가 도입부에서 논의된 회로보다 적은 비용으로 구현될 수 있게 한다. 마지막으로, 본 발명에 따른 회로는 단지 안테나에 병렬로 접속된 정류기 및 가변 저항 부하가 커패시턴스를 형성하기 때문에 비교적 낮은 커패시턴스를 갖는다. 따라서 본 발명에 따른 회로를 이용하면, 특히 약 800 MHz의 UHF 범위의 높은 무선 주파수 성능이 달성될 수 있다. 또한, 정류기는 보다 적은 전류를 위해 전압 제한 구조가 정류기 앞에 배치되도록 설계될 수 있다. 이것은 또한 회로의 입력 커패시턴스의 감소를 지원할 수 있다.
결합 수단은 전압 제어 수단으로부터 수신된 출력 신호로부터 과도 전압 조건을 검출하고 제어 신호를 생성하여 각각의 가변 저항 부하가 각각의 정류기의 입력 전압을 제한하는 값으로 설정되게 할 수 있다.
결합 수단은 또한 변조 제어 수단으로부터 수신된 출력 신호에 따라서 제어 신호를 변조하여 각각의 가변 저항 부하의 저항이 무선 주파수 식별 태그의 안테나 구조를 통해서 데이터를 전송하기 위해 변조되게 할 수 있다.
높은 무선 주파수 성능을 달성하기 위해, 회로는 약 800 MHz의 UHF 범위에서 동작할 수 있다. 그러나 회로는 또한 약 2.5 GHz에 달하는 주파수 범위에서 동작할 수도 있음에 유의해야 한다.
바람직하게는, 가변 저항 부하는 한 쌍의 입력 단자(RF+, RF-)에 연결된 MOSFET이고, 제어 신호는 MOSFET의 게이트에 연결된다.
MOSFET는 전형적인 정전 방전 전압을 클램프하도록 설계되어야 한다. 예를 들어, 그것은 2004 IEEE 제17회 VLSI 설계(VLSID'04) 국제 회의 절차에서 H. Gossner가 발표한 문헌 "ESD protection for the deep sub micron regime - a challenge for design methodology"에서 설명된 바와 같은 NFET와 유사하게 설계될 수 있다.
다른 양상에 따르면, 본 발명은 전술한 무선 주파수 인터페이스 회로를 포함하는 주파수 식별 태그용 집적 회로와 관련된다.
또 다른 양상에 따르면, 본 발명은 전술한 무선 주파수 인터페이스 회로를 포함하는 무선 주파수 식별 태그와 관련된다.
본 발명의 위에서 정의된 양상 및 그 밖의 양상은 이하에서 설명될 예시적인 실시예로부터 명백해질 것이며, 이들 예시적인 실시예를 참조하여 설명된다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 이들 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
도 1은 RFID 시스템의 개략적인 블록 회로도,
도 2는 RFID 태그의 개략적인 블록 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 RFID 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로의 제 1 실시예를 도시한 도면,
도 4는 종래 기술에 따른 RFID 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로를 도시한 도면이다.
동일하고 유사한 기능의 동일하거나 유사한 구성요소는 다음의 상세한 설명에서 동일한 참조 부호로 표기된다. 도 4에 대한 설명의 경우, 본 명세서의 도입부를 참조한다.
도 1은 RFID 판독기(1) 및 다수의 RFID 태그(2a, 2b)를 포함하는 RFID 시스템의 개략적인 블록도를 도시한 것으로, 명료성을 위해 2개의 RFID 태그만이 도시되어 있다. RFID 판독기(1)는, RFID 태그(2a, 2b)가 RFID 판독기(1)의 전송 및 수신 범위 내에 있는 경우, 변조된 전자기 신호를 통해 비접촉 방식으로 RFID 태그(2a, 2b)와 통신한다. RFID 판독기(1)는 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기와 같은 제어 수단(3)을 포함하며, 제어 수단(3)은 데이터 버스를 통해서 프로그램 저장 수단(4)과 통신한다. 프로그램 저장 수단(4)은 제어 수단(3)의 기본 동작을 위한 운영 시스템(OS) 및 제어 수단(3)에 의해 처리될 애플리케이션 프로그램 코드(SW)를 저장하도록 구성된다. 일 실시예에서, 프로그램 저장 수단(4)은 PROM, EPROM, EEPROM 등과 같은 비휘발성 메모리로서 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 프로그램 저장 수단(4)은 사용자 정의가능 ASIC, PAL 등으로서 구성될 수 있다. 또한, 제어 수단(3) 및 프로그램 저장 수단(4)은 단일 칩 내에 집적될 수 있다. 애플리케이션 프로그램 코드(SW) 및 운영 시스템(OS)이 통합될 수 있다는 점에 유 의해야 한다. 제어 수단(3)은 또한 랜덤 액세스 메모리(5)와 통신한다. 제어 수단(3)은, 프로그램 코드(SW)를 처리할 때, 예를 들어 컴퓨터로의 링크 인터페이스로서 구성될 수 있는 입력/출력 수단(8)과 협력한다. 제어 수단(3)은 또한 전자기 신호(SS)를 RFID 태그(2a, 2b)에 전송하는 안테나(7)에 접속된 무선 주파수 통신 수단(6)과 통신한다. 이들 전자기 신호(SS)는 데이터를 RFID 태그(2a, 2b)에 전송함과 동시에, RFID 태그(2a, 2b)가 수동 태그로서 구성된 경우라면 RFID 태그(2a, 2b)에 에너지를 제공하는 데 사용된다. RFID 태그(2a, 2b)는 응답 신호(RS1, RS2)로 RFID 판독기에 응답한다. RFID 판독기(1)와 RFID 태그(2a, 2b) 사이의 데이터 교환은 표준 데이터 전송 프로토콜 및 표준 변조 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, RFID 판독기(1)로부터 RFID 태그(2a, 2b)에 전송된 전자기 신호(SS)는 펄스 폭 변조 신호로서 구성된다. RFID 태그(2a, 2b)로부터 RFID 판독기로의 응답 신호(RS1, RS2)는 예를 들어 부하 변조 신호(load modulated signals)로서, 전자기 신호(SS)에 포함된 캐리어 신호 또는 서브캐리어 신호는 RFID 태그(2a, 2b)의 안테나에 접속된 부하 임피던스를 스위칭함으로써 변조되어, 변화하는 에너지가 캐리어 신호 또는 서브캐리어 신호로부터 유도되게 한다. RFID 태그에서의 부하 임피던스를 스위칭하면, RFID 판독기(1)의 안테나(7)의 임피던스가 변화하고, 그에 따라 RFID 판독기(1)의 안테나(7)에서 전압의 진폭이 변화하여, 변화하는 전압 진폭이 무선 주파수 통신 수단(6)으로의 입력 신호(IS)를 나타내게 한다. 입력 신호(IS)에 포함된 데이터의 복구를 위해서, 입력 신호(IS)는 무선 주파수 통신 수단(6)에 의해 정류되거나 복조되어, 데이터 스트림 신호(DS)를 산출한다. 제어 수단(3)은 예를 들어 데이터 스트림 신호(DS)에서 코딩된 데이터를 정의된 비트 레벨과 비교함으로써 그러한 코딩 데이터를 추출한다.
도 2는 RFID 태그(2a, 2b)의 예시적인 실시예의 개략적인 블록도를 도시하고 있다. 각각의 RFID 태그(2a, 2b)는 수동 태그로서 구성되고, 안테나(10), 안테나(10)에 접속된 아날로그 무선 주파수 인터페이스(11), 아날로그 무선 주파수 인터페이스(11)에 접속된 디지털 제어 유닛(12), 및 디지털 제어 유닛(12)에 접속된 메모리(13)를 포함한다. 메모리(13)는 EEPROM과 같은 비휘발성 메모리이므로, RFID 태그(2a, 2b)가 스위칭 오프되어 있는 경우라 해도 RFID 판독기(1)와의 통신 중에 메모리(13) 내에 기록된 데이터가 저장된 상태로 유지되게 하는데, 이는 예컨대 그것이 RFID 판독기(1)의 전송 범위를 벗어나 있어서 더 이상 RFID 판독기(1)에 의해 에너지를 공급받지 않기 때문이다. 메모리(13)는 또한 디지털 제어 유닛(12)을 동작시키는 프로그램 코드 및 고유 식별 번호를 포함할 수 있다. 안테나(10)는 RFID 판독기(1)로부터 전자기 신호(SS)를 수신하여 아날로그 무선 주파수 인터페이스(11)에 전달한다. 일반적으로, 아날로그 무선 주파수 인터페이스(11)는 커패시터와 같은 집적된 에너지 저장 소자를 구비한 전압 조절기(VREG) 및 정류기(RECT)를 포함하여, 수신된 전자기 신호(SS)로부터 디지털 제어 유닛(12) 및 메모리(13)에 필요한 동작 전압(VDD)을 유도한다. 또한, 아날로그 무선 주파수 인터페이스(11)는 복조기(DEMOD)를 포함하여, 전자기 신호(SS)로부터 데이터(DIN)를 추출하고 이들을 디지털 제어 유닛(12)에 전달한다. 디지털 제어 유닛(12)은 수신된 데이터(DIN)를 처리하며, 출력 데이터(DOUT)를 생성하여 아날로그 무선 주파수 인터 페이스(11)에 전달함으로써 RFID 판독기(1)에 응답할 수 있다. 아날로그 무선 주파수 인터페이스(11)는 출력 데이터(DOUT)를 변조시켜 이 변조 신호를 안테나(10)를 통해서 응답 신호(RS1, RS2)로서 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 아날로그 무선 주파수 인터페이스 회로(11)의 실시예를 도시하고 있다. 회로(11)는 도 2의 안테나(10)에서와 같은 RFID 태그의 안테나(도시하지 않음)와의 접속을 위한 2개의 입력 단자(RF+, RF-)를 포함한다. 안테나에 의해 수신된 전자기 신호는 교류 신호를 직류 신호로 정류시키는 정류기(15)에 전달되어, 정류기(15)의 출력 측에 병렬로 접속된 전압 제어 수단(16) 및 변조 제어 수단(17)에 공급된다. 필요에 따라 디지털 제어 유닛(12) 및 메모리(13)(도 2에 도시함)와 같은 RFID 태그의 전자 회로를 공급하는 안정적이고 정의된 동작 전압(VDD)을 달성하기 위해서, 전압 조절 수단(16)은 정류기(15)의 출력 전압을 측정하여 기준 전압과 비교한다. 정류기 출력 전압이 기준 전압으로부터 이탈한 경우, 전압 제어 수단(16)은 추가 프로세싱을 위해 결합 수단(18)에 공급되는 출력 신호(19)를 생성한다. 또한, 변조 제어 수단(17)은 예를 들어 디지털 제어 유닛(12)으로부터 수신된 데이터(DATA)에 따른 출력 신호(20)를 생성한다. 데이터는 디지털 제어 유닛(12)에 의해 메모리(13)로부터 판독된 출력 데이터(DOUT)일 수 있다. 변조 제어 수단(17)에 의해 생성된 출력 신호(20)는 또한 추가 프로세싱을 위해 결합 수단(18)에 공급된다.
일 실시예에서는, 수신된 출력 신호(19, 20)를 합산하도록 설계된 합산 회로가 결합 수단(18)을 구현할 수 있다. 다른 실시예에서는, 수신된 출력 신호(19, 20)를 소정 알고리즘에 따라 처리하도록 설계된 보다 복잡한 회로가 결합 수단(18)을 구현할 수 있다. 결합 수단(18)은 2개의 단자(RF+, RF-)를 연결하는 가변 저항 부하를 제어하는 제어 신호(21)를 생성한다. 가변 저항 부하는 도 3에 도시한 MOSFET(14)와 같은 트랜지스터에 의해 구현될 수 있다. MOSFET(14)에 의해 구현된 가변 저항 부하와 결합 수단(18)의 결합은 변조, 전압 조절 및 정전 방전 보호 회로로서 작용한다. 이러한 업무를 달성하기 위해서, 결합 수단(18)은 이하에서 설명하는 바와 같이 제어 신호(21)를 통해서 MOSFET(14)를 제어한다.
단자(RF+, RF-)에 예를 들어 정전 방전 전압으로 인한 과도 전압 조건이 발생한다면, 단자(RF+)와 단자(RF-) 사이의 MOSFET(14)의 가변 저항 부하의 도전성은 과도 전압으로 인해 감소하고, 정전 방전 전압에 의해 생성된 전기 전류가 단자(RF+)로부터 단자(RF-)로 혹은 그 반대 방향으로 MOSFET(14)의 가변 저항 부하를 흐르게 된다. 이 경우, MOSFET(14)는 단자(RF+, RF-) 상의 과도 전압을 클램프하는 정전 방전 보호 회로로서 작용한다.
전압 제어 수단(16)과 협력한 결합 수단(18)의 추가 기능은 전압 조절 및 제한이다. 전압 제어 수단(16)이 예를 들어 RFID 태그의 안테나를 통해 수신된 정전 신호의 높은 필드 강도로 인해 기준 전압으로부터 이탈한 정류기(15)의 출력 전압을 검출한다면, 그들은 이 정류기 출력 전압 이탈을 결합 수단(18)에 알리는 출력 신호(19)를 생성한다. 결합 수단(18)은 그들이 단자(RF+)와 단자(RF-) 사이의 MOSFET(14)의 가변 저항 부하의 조절을 통해서 정류기(15)의 입력 전압을 조절하여 정류기 출력 전압이 기준 전압에 근사화시키는 방법으로 MOSFET(14)를 제어한다. 따라서, 정류기의 입력 전압 변동은 MOSFET(14)의 가변 저항 부하를 통해서 정류기(15)의 입력 전압을 제어함으로써 조절될 수 있다. 이 경우, 결합 수단(18)의 제어 하에 있는 MOSFET(14)는 전압 조절 및 제한 회로로서 작용한다.
마지막으로, MOSFET(14)와 협력한 결합 수단(18)은 변조 회로로서 작용한다. 변조 제어 수단(17)은, 디지털 제어 유닛(12)에 의해 메모리(13)로부터 판독될 수 있고 RFID 태그의 무선 주파수 인터페이스를 통해서 전달되어야 하는 데이터를 포함하는 DATA 신호를 수신한다. 그 데이터는 부하 변조 신호로서 전송되는데, 전자기 신호 내에 포함된 캐리어 신호 또는 서브캐리어 신호는 RFID 태그의 안테나에 접속된 부하 임피던스를 형성하는 MOSFET(14)를 스위칭함으로써 변조된다. MOSFET(14)는, 결합 수단(18)에 의해 형성되며 DATA 신호 내에 포함된 데이터에 대응하는 제어 신호(21)의 제어 하에 스위칭된다. 따라서, 캐리어 신호 또는 서브캐리어 신호로부터 변화하는 에너지가 유도된다. MOSFET(14)를 스위칭하면, RFID 판독기의 안테나의 임피던스가 변화하고, 그에 따라 RFID 판독기의 안테나에서의 전압 진폭이 변화한다. 이 변환하는 전압 진폭은 RFID 판독기의 무선 주파수 통신 수단으로의 입력 신호를 나타낸다.
본 발명은 기존의 RFID 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로에 비해 입력 커패시턴스가 현저히 감소한다는 이점이 있다. 또한, 단지 몇 개의 디바이스, 즉 결합 수단과 협력한 가변 저항 부하가 여러 가지 기능, 소위 변조, 전압 조절 및 정전 방전 보호를 충족시키므로, 본 발명에 따른 회로에 요구되는 실리콘 면적은 기존의 회로의 집적에 필요한 실리콘 면적보다 작다. 마지막으로, 정류기는 전력 감 소를 야기하는 가변 저항 부하가 정류기 앞에 배치되기 때문에 보다 적은 전류용으로 설계될 수 있다. 따라서, 정류기는 보다 적은 와류, 특히 디바이스와 기판 사이의 커패시턴스를 야기하는 집적 회로의 보다 작은 디바이스에 의해 구현될 수 있다.

Claims (8)

  1. 무선 주파수 식별 태그용 무선 주파수 인터페이스 회로(11)로서,
    상기 회로를 상기 무선 주파수 식별 태그의 안테나 구조와 접속시키는 적어도 2개의 입력 단자(RF+, RF-)와,
    상기 입력 단자(RF+, RF-)의 쌍에 연결되는 하나 이상의 가변 저항 부하(14)와,
    제각각 입력 측은 한 쌍의 입력 단자(RF+, RF-)에 접속되고, 출력 측은 전압 제어 수단(16) 및 변조 제어 수단(17)의 병렬 접속부에 접속되는 하나 이상의 정류기(15)를 포함하되,
    상기 전압 제어 수단(16) 및 상기 변조 제어 수단(17)으로부터 제각각 출력 신호(19, 20)를 수신하고, 각각의 가변 저항 부하(14)가 변조 및 전압 조절 회로로서 작용하는 방식으로 상기 수신된 신호(19, 20)에 따라 각각의 가변 저항 부하(14)를 제어하는 제어 신호(21)를 생성하는 결합 수단(18)이 제공되고,
    각각의 가변 저항 부하(14)는 정전 방전 보호 회로(an electrostatic discharge protection circuit)로서 작용하는
    무선 주파수 인터페이스 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 수단(18)은 상기 전압 제어 수단(16)으로부터 수신된 상기 출력 신호(19)로부터 과도 전압 조건을 검출하고, 상기 제어 신호(21)를 생성하여 각각의 가변 저항 부하(14)가 각각의 정류기(15)의 입력 전압을 제한하는 값으로 설정되게 하는
    무선 주파수 인터페이스 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 수단(18)은 상기 무선 주파수 식별 태그의 상기 안테나 구조를 통해 데이터를 전송하기 위해 각각의 가변 저항 부하(14)의 저항이 변조되도록 상기 변조 제어 수단(17)으로부터 수신된 상기 출력 신호(20)에 따라 상기 제어 신호(21)를 변조시키는
    무선 주파수 인터페이스 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    약 800 MHz의 UHF 범위에서 동작하는
    무선 주파수 인터페이스 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가변 저항 부하는 한 쌍의 입력 단자(RF+, RF-)에 연결된 MOSFET(14)이되,
    상기 제어 신호(21)는 상기 MOSFET(14)의 게이트에 연결되는
    무선 주파수 인터페이스 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 MOSFET(14)는 전형적인 정전 방전 전압을 클램프(clamp)하는
    무선 주파수 인터페이스 회로.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 따른 무선 주파수 인터페이스 회로(11)를 포함하는 주파수 식별 태그(2a, 2b)용 집적 회로.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 따른 무선 주파수 인터페이스 회로(11)를 포함하는 무선 주파수 식별 태그(2a, 2b).
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5325415B2 (ja) * 2006-12-18 2013-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
DE102007004843A1 (de) * 2007-01-31 2008-08-07 Infineon Technologies Ag Konzept zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung und einer Lastmodulation in einem Transponder
KR101595755B1 (ko) * 2008-10-03 2016-02-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
US20110025472A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Hynix Semiconductor Inc. Connection port system
CN102651080A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 北京同方微电子有限公司 一种用于非接触ic卡的调制电路
JP6087740B2 (ja) * 2013-05-20 2017-03-01 Necトーキン株式会社 通信装置
EP2963587B1 (en) 2014-07-04 2017-03-15 Nxp B.V. Voltage converter
DE102015012617A1 (de) 2014-10-16 2016-04-21 Giesecke & Devrient Gmbh Sicheres Element mit Leuchtdiode
SG10201607275YA (en) 2016-09-01 2018-04-27 Huawei Int Pte Ltd Method and device for radio frequency voltage limiting
CN106709556A (zh) * 2016-12-15 2017-05-24 天津市飞跃兄弟测控技术有限公司 一种物品检索标签
JP6939301B2 (ja) * 2017-09-14 2021-09-22 オムロン株式会社 Rfタグ回路
JP6844478B2 (ja) * 2017-09-14 2021-03-17 オムロン株式会社 Rfタグ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATA91895A (de) 1995-05-31 1997-11-15 Mikron Ges Fuer Integrierte Mi Versorgungsspannungsaufbereitungsschaltung sowie datenträger mit einer versorgungsspannungsaufbereitungsschaltung
US5815355A (en) * 1997-10-06 1998-09-29 Atmel Corporation Modulation compensated clamp circuit
CN100337331C (zh) * 2002-06-11 2007-09-12 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括具有esd保护电路的集成电路的数据载体
DE10357665A1 (de) 2003-01-10 2004-07-22 Atmel Germany Gmbh Schaltungsanordnung zur Bereitstellung elektrischer Leistung aus einem elektromagnetischen Feld
EP1672563B1 (fr) 2004-12-16 2007-10-10 EM Microelectronic-Marin SA Transpondeur à très haute fréquence, notamment UHF, comprenant une protection contre les décharges électrostatiques

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