KR20090086353A - 검파 회로와 그것을 포함하는 ｒｆ 회로 및 그것들을 내장하는 휴대 기기 - Google Patents

검파 회로와 그것을 포함하는 ｒｆ 회로 및 그것들을 내장하는 휴대 기기 Download PDF

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KR20090086353A
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스미 가와바따
노리히사 야마모또
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가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지
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Abstract

입력 신호가 저진폭 레벨인 상태에서 직류 전력 소비가 저감된 검파 회로를 제공하는 것이다. 검파 회로는, 제1과 제2 입력 단자 IN1, IN2, 제1과 제2 트랜지스터 M1, M2, 부하 소자 M3을 구비한다. IN1, IN2에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급된다. 제1 입력 단자 IN1에는 제1 트랜지스터 M1의 제1 입력 전극과 제2 트랜지스터 M2의 제2 입력 전극이 접속되고, 제2 입력 단자 IN2에는 M1의 제2 입력 전극과 M2의 제1 입력 전극이 접속된다. 트랜지스터 M1, M2의 출력 전극의 출력 전극과 동작 전위점 Vdd 사이에는 부하 소자 M3이 접속되고, 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압 VIN1이 생성된다. 입력 단자 IN1, IN2의 입력 신호 레벨이 저진폭 레벨인 상태에서는, 트랜지스터 M1, M2의 양자는 오프 상태로 되고, 직류 전력 소비가 저감된다.
입력 단자, 축적 용량, 트랜지스터, 검파 전압, 부하 소자, 출력 전극

Description

검파 회로와 그것을 포함하는 ＲＦ 회로 및 그것들을 내장하는 휴대 기기{A DETECTION CIRCUIT, A RF CIRCUIT INCLUDING THE DETECTION CIRCUIT, AND A PORTABLE DEVICE INCLUDING THE DETECTION CIRCUIT AND THE RF CIRCUIT}
본 발명은, 검파 회로와 그것을 포함하는 RF 회로 및 그것들을 내장하는 휴대 기기에 관한 것으로, 특히 입력 신호가 저진폭 레벨인 상태에서 직류 전력 소비가 저감된 검파 회로를 제공하기에 유익한 기술에 관한 것이다.
하기 비특허 문헌 1에는, 시스템 온 칩(SoC) 또는 시스템 인 패키지(SiP)에 내장된 RF 회로의 제조 테스트 시간과 코스트를 저감하기 위해, RF 검파 회로의 입력 단자를 RF 믹서의 출력에 접속하는 것이 기재되어 있다.
이 RF 검파 회로는, RF 믹서의 출력을 검출하기 위해, 2개의 N 채널 MOS 트랜지스터의 의사 차동쌍을 포함하고 있다. 각 N 채널 MOS 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에는, 트랜지스터에 게이트 전압을 바이어스하기 위한 저항이 접속되어 있다.
2개의 N 채널 MOS 트랜지스터의 소스는 접지 전위에 공통으로 접속되고, 2개의 N 채널 MOS 트랜지스터의 드레인은 P 채널 MOS에 의한 바이어스 커런트 미러에 공통으로 접속되어 있다. 2개의 N 채널 MOS 트랜지스터의 게이트에 접속된 2개의 용량은, 검파 동작에 영향을 주는 직류 전류를 블록한다. 2개의 N 채널 MOS 트랜지스터의 드레인에는, 출력 전압을 유지하기 위한 출력 용량이 접속되어 있다.
또한, 하기 특허 문헌 1에는, 비접촉 IC 카드로부터의 판독과 비접촉 IC 카드에의 기입을 행하는 리드/라이트 장치에서의 비접촉 IC 카드의 유무를 검출하기 위한 서브 캐리어 검파 회로가 기재되어 있다.
이 서브 캐리어 검파 회로에서는, 전원 전압을 분압한 고정 바이어스 전압이 공급된 검파 트랜지스터의 베이스에 비접촉 IC 카드의 코일 형상의 안테나로부터의, 서브 캐리어 신호가 인가됨으로써, 검파 트랜지스터의 에미터의 저항과 용량과의 병렬 접속으로부터 반파 정류 출력 신호가 형성된다.
[비특허 문헌 1] Chaoming. Zhang et al, "Built-In Test of RF Mixers Using RF Amplitude Detectors", 2007 IEEE Proceedings of the 8th International Symposium on Quality Electronic Design, 26-28 March 2007, PP. 404∼409.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-099810호 공보
최근, 단거리 무선 통신 기술(NFC)이라고 불리며, 가전 제품, 디지털 미디어, 소비자용의 무선 통신 접속, 콘텐츠, 비즈니스 상의 거래를 간략화하고, 또한 확대시키는 통신 기술이 보급되어 있다. 이 NFC 기술은 기존의 다양한 통신 방식과 호환성을 갖고, 13.56㎒의 RF 주파수를 사용하여, 10㎝ 정도에서 최대 통신 레 이트 847Kbps의 단거리 통신을 가능하게 한다. 특히, 전자 결제 기능을 갖는 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)를 내장하는 휴대 전화 단말기에 NFC 기술이 탑재되어, 비접촉에 의한 점포에서의 상품 구입의 지불, 역에서의 교통비의 지불 등의 다양한 비접촉 전자 결제에의 활용에 의해 엔드유저의 편리성을 향상시키는 것을 겨냥하고 있다. 또한, NFC는 Near Field Communication의 약자이다.
본 발명자들은 본 발명에 앞서서, 비접촉 전자 결제를 위한 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 통신을 이용하는 휴대 전화 단말기에 탑재되는 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)의 개발에 종사하였다. 이 휴대 전화 단말기에는 안테나, RF 송수신 신호 처리 집적 회로, RF 파워 앰프, 베이스밴드 프로세서, 어플리케이션 프로세서, SIM 카드, IC 카드 마이크로컴퓨터, NFC 통신용 RF 회로, NFC 통신용 코일 형상 안테나, 전지, 액정 표시 장치, 스피커, 마이크로폰, 조작 키가 내장된다.
RF 송수신 신호 처리 집적 회로, RF 파워 앰프, 베이스밴드 프로세서, 어플리케이션 프로세서, SIM 카드는, 휴대 전화 단말기와 기지국 사이의 RF 통신을 가능하게 한다. SIM 카드는 기지국의 전화 회사와 계약한 가입자의 특정 정보를 내부 불휘발성 메모리에 저장하는 가입자 특정 정보 모듈이다. 또한, SIM은 Subscriber Identification Module의 약자이다.
조작 키에 의해 RF 통신이 개시되면, 마이크로폰의 송신 음성 신호는 베이스밴드 프로세서 내부의 A/D 변환기와 디지털 시그널 프로세서(DSP)의 소프트웨어 변조 처리에 의해 송신 디지털 베이스밴드 신호로 변환된다. 송신 디지털 베이스밴드 신호는, RF 송수신 신호 처리 집적 회로(RFIC)의 D/A 변환기에 의해 송신 아날 로그 베이스밴드 신호로 변환된다. 송신 아날로그 베이스밴드 신호는 RFIC의 송신 신호 처리 유닛에 의해 RF 송신 신호로 변환되고, RF 송신 신호는 RF 파워 앰프와 안테나를 통하여 기지국에 송신된다.
기지국으로부터의 RF 수신 신호는 RFIC의 수신 신호 처리 유닛에 의해 수신 아날로그 베이스밴드 신호로 변환되고, 수신 아날로그 베이스밴드 신호는 RFIC의 A/D 변환기에 의해 수신 디지털 베이스밴드 신호로 변환된다. 수신 디지털 베이스밴드 신호는 베이스밴드 프로세서 내부의 DSP의 소프트웨어 복조 처리와 D/A 변환기에 의해 수신 음성 신호로 변환되고, 수신 음성 신호는 스피커에 공급된다.
휴대 전화 단말기가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 내에 근접하면, NFC 통신용 코일 형상 안테나에 의해 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 캐리어 신호가 수신되게 된다. NFC 통신용 RF 회로는 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호에 응답하여 NFC 근접 검지 신호를 생성하고, NFC 근접 검지 신호는 베이스밴드 프로세서에 공급된다.
베이스밴드 프로세서는 NFC 근접 검지 신호에 응답하여 비접촉 전자 결제 기동 신호를 생성하고, 비접촉 전자 결제 기동 신호는 NFC 통신용 RF 회로에 공급된다. NFC 통신용 RF 회로는 이 기동 신호에 응답하여, 비접촉 전자 결제를 개시하기 위해 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩, 시큐어 마이크로컴퓨터)와의 송수신 데이터 통신을 개시함과 함께 IC 카드 마이크로컴퓨터에의 동작 클럭 신호의 공급을 개시한다. 그에 의해, IC 카드 마이크로컴퓨터에 의한 전자 결제 동작이 개시된다.
한편, 전자 결제 동작의 개시 이전부터, 휴대 전화 단말기의 전지로부터의 전원 전압이 베이스밴드 프로세서와 NFC 통신용 RF 회로와 IC 카드 마이크로컴퓨터에 공급되어 있다. 전자 결제 동작의 개시 전에서는, 전원 전압이 공급된 IC 카드 마이크로컴퓨터 전체는 스탠바이 상태(슬립 상태)로 되고, 전원 전압이 공급된 베이스밴드 프로세서도 전자 결제 동작에 관계되는 기능 블록은 스탠바이 상태로 된다. 또한, 전자 결제 동작의 개시 전에서는, 전원 전압이 공급된 NFC 통신용 RF 회로도 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 검출하는 캐리어 검파 회로 이외의 회로는 스탠바이 상태로 된다. 따라서, NFC 통신용 RF 회로의 캐리어 검파 회로는 전자 결제 동작의 개시 전에도 액티브 상태로 되고, 캐리어 검파 회로는 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하고 있다. 수신 캐리어 신호의 신호 레벨이 캐리어 검파 회로의 검파 트랜지스터의 입력 임계값 전압 이상으로 되면, 휴대 전화 단말기가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 내에 근접한 것으로 된다. 그러면, NFC 통신용 RF 회로는 캐리어 검파 회로에서 검출된 수신 캐리어 신호에 응답하여 NFC 근접 검지 신호를 생성하고, NFC 근접 검지 신호는 베이스밴드 프로세서에 공급된다.
NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 캐리어 검파 회로로서, 상기 특허 문헌 1에 기재된 에미터 폴로워형 검파 회로를 사용할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 전자 결제 동작의 개시 전의 수신 캐리어 신호 레벨 감시 동작에서 고정 바이어스 전압이 공급된 검파 트랜지스터의 직 류 전력 소비가 큰 것인 것이, 본 발명자들에 의한 검토에 의해 명백하게 되었다.
또한, NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 캐리어 검파 회로로서, 상기 비특허 문헌 1에 기재된 RF 검파 회로를 사용할 수 있다. 그러나, 이 경우에도, 전자 결제 동작의 개시 전의 수신 캐리어 신호 레벨 감시 동작에서, N 채널 MOS 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에 접속된 저항에 의해 MOS 트랜지스터의 게이트에는 직류 바이어스 전압이 공급되어 있다. 따라서, 수신 캐리어 신호 레벨 감시 동작에서의 상기 비특허 문헌 1에 기재된 RF 검파 회로의 직류 전력 소비가 큰 것인 것이, 본 발명자들에 의한 검토에 의해 명백하게 되었다.
본 발명은, 이상과 같은 본 발명에 앞선 본 발명자들의 검토의 결과, 이루어진 것이다.
따라서, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 입력 신호가 저진폭 레벨인 상태에서 직류 전력 소비가 저감된 검파 회로를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로 하는 바는, 비접촉 전자 결제를 위한 비접촉 리더/라이터 장치와의 결제 통신을 이용하는 휴대 기기 단말기에 탑재되는 통신용 RF 회로에서 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 캐리어 검파 회로의 직류 전력 소비를 저감하는 데에 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 대해 간단히 설명하면 하기와 같다.
즉, 본 발명의 대표적인 검파 회로는, 제1과 제2 입력 단자(IN1, IN2)와, 제1과 제2 트랜지스터(M1, M2)와, 부하 소자(M3)를 구비한다. 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급된다. 상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 제1 입력 전극이 접속되어 있다. 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점(Vdd) 사이에는 상기 부하 소자가 접속되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압(VIN1)이 생성된다(도 1 참조).
본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 하기와 같다. 즉, 입력 신호가 저진폭 레벨인 상태에서 직류 전력 소비가 저감된 검파 회로를 제공할 수 있다.
《대표적인 실시 형태》
우선, 본원에서 개시되는 발명의 대표적인 실시 형태에 대해 개요를 설명한다. 대표적인 실시 형태에 대한 개요 설명에서 괄호를 붙여 참조하는 도면의 참조 부호는 그것이 부여된 구성 요소의 개념에 포함되는 것을 예시하는 것에 불과하다.
〔1〕본 발명의 대표적인 실시 형태에 따른 검파 회로는, 제1 입력 단자(IN1)와, 제2 입력 단자(IN2)와, 제1 트랜지스터(M1)와, 제2 트랜지스터(M2)와, 부하 소자(M3)를 구비하는 것이다.
상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 각 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이다.
상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점(Vdd) 사이에는 상기 부하 소자가 접속되어 있다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는, 상기 제1 트랜지스터의 도통도가 상 기 제2 트랜지스터의 도통도보다 커진다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는, 상기 제2 트랜지스터의 도통도가 상기 제1 트랜지스터의 도통도보다 커진다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압(VIN1)이 생성된다(도 1 참조).
상기 실시 형태에 따르면, 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자 사이의 입력 신호 레벨이 상기 소정의 전압 레벨 미만의 저진폭 레벨인 상태에서는, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 양자는 비도통 상태로 된다. 따라서, 상기 실시 형태에 의해, 입력 신호가 저진폭 레벨인 상태에서 직류 전력 소비가 저감된 검파 회로를 제공할 수 있다.
바람직한 실시 형태에 따른 검파 회로에서는, 상기 회로 노드와 상기 제1 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제1 역류 방지 소자(M5)가 접속되고, 상기 회로 노드와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제2 역류 방지 소자(M6)가 접속되어 있다(도 1 참조).
상기 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 제1과 상기 제2 역류 방지 소자는, 제1과 제2 입력 단자에 인가되는 과대 입력 신호에 응답하여 상기 제1과 상기 제2 트랜지스터의 한쪽의 소자가 온 상태로 될 때에, 다른 쪽의 소자가 항복함에 의한 역류 전류를 저지하는 것이다.
보다 바람직한 실시 형태에 따른 검파 회로에서는, 상기 제1 입력 단자와 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제1 정전 파괴 방지 저항(R1)이 접속되고, 상기 제2 입력 단자와 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제2 정전 파괴 방지 저항(R2)이 접속되어 있다(도 1 참조).
상기 보다 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 제1과 상기 제2 정전 파괴 방지 저항은 상기 제1과 상기 제2 입력 단자에 인가되는 외부 서지 전압의 에너지를 흡수하여 상기 제1과 상기 제2 트랜지스터의 정전 파괴를 방지하는 것이다.
보다 더 바람직한 실시 형태에 따른 검파 회로는, 제1 입력 전극이 상기 회로 노드에 접속되고 제2 입력 전극이 상기 동작 전위점(Vdd)에 접속된 증폭 트랜지스터(M4)를 더 구비한다. 상기 증폭 트랜지스터의 출력 전극으로부터, 반전 증폭 검파 전압(VIN2)이 생성된다(도 1 참조).
구체적인 하나의 실시 형태에 따른 검파 회로는, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극과 다른 동작 전위점(GND) 사이에 접속된 축적 용량(C1)과 방전 시상수 형성 소자(M7)와의 병렬 접속과, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극에 입력 단자가 접속된 출력 회로(OB)를 더 구비하는 것이다. 상기 출력 회로는 소정의 입력 스레쉬 홀드 전압을 가짐으로써, 상기 출력 회로는 상기 반전 증폭 검파 전압의 전압 레벨을 식별하는 것이다(도 1 참조).
상기 구체적인 하나의 실시 형태에 따르면, 상기 상보 입력 신호가 단속적인 저레벨 진폭으로 되어도, 상기 병렬 접속에 의한 방전 시상수에 의존한 유지 시간과 상기 출력 회로의 입력 스레쉬 홀드 전압에 의해, 상기 출력 회로의 검파 출력 신호는 정상 레벨로 유지될 수 있다.
가장 구체적인 하나의 실시 형태에 따른 검파 회로에서는, 상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터와 상기 제1 역류 방지 소자와 상기 제2 역류 방지 소자는 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 부하 소자와 상기 증폭 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터이다(도 1 참조).
〔2〕본 발명의 다른 관점의 대표적인 실시 형태에 따른 RF 회로(108)는, 데이터 처리 기능을 갖는 프로세서(100, 103)와 암호화 전자 결제 기능을 갖는 마이크로컴퓨터(106)에 전기적으로 접속 가능하게 구성되어 있다.
상기 RF 회로는, 안테나(107)에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 신호를 검파하는 검파 회로(1081A)를 포함한다.
상기 검파 회로는 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 상기 수신 신호의 신호 레벨을 감시하여 상기 신호 레벨이 소정의 임계값 이상으로 되는 것에 응답하여 생성한 검지 신호(NFC_ApDet)를 상기 프로세서에 공급한다.
상기 프로세서는, 상기 검지 신호에 응답하여 생성한 기동 신호(NFC_Start)를 상기 RF 회로에 공급하도록 구성되어 있다.
상기 RF 회로는, 상기 기동 신호에 응답하여 상기 마이크로컴퓨터에의 동작 클럭(CLK)의 공급을 개시함으로써, 상기 마이크로컴퓨터의 암호화 전자 결제 동작 이 개시된다.
상기 RF 회로는, 상기 마이크로컴퓨터와의 전기적 접속(1064, 1086)을 통하여 공급되는 상기 암호화 전자 결제 동작에 의한 결제 송신 데이터를 상기 안테나로부터 상기 비접촉 리더/라이터 장치에 송신하는 RF 송신 유닛(TX)을 구비한다(도 11, 도 12 참조).
상기 검파 회로는, 제1 입력 단자(IN1)와, 제2 입력 단자(IN2)와, 제1 트랜지스터(M1)와, 제2 트랜지스터(M2)와, 부하 소자(M3)를 구비하는 것이다.
상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 각 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이다.
상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점(Vdd) 사이에는 상기 부하 소자가 접속되어 있다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는, 상기 제1 트랜지스터의 도통도가 상기 제2 트랜지스터의 도통도보다 커진다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는, 상기 제2 트랜지스터의 도통도가 상기 제1 트랜지스터의 도통도보다 커진다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압(VIN1)이 생성된다(도 1 참조).
바람직한 실시 형태에서는, 상기 프로세서는 휴대 전화 단말기와 기지국과의 송수신을 위한 베이스밴드 프로세서(100)와 어플리케이션 프로세서(103) 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있다.
〔3〕본 발명의 다른 관점의 대표적인 실시 형태에 따른 휴대 기기(MoPh)는, 전지(109), 프로세서(100, 103), 마이크로컴퓨터(106), 안테나(107), RF 회로(108)를 내장 가능하게 구성되어 있다.
상기 전지는, 상기 프로세서, 상기 마이크로컴퓨터, 상기 RF 회로에 전원 전압(Vdd)을 공급하는 것이다.
상기 프로세서는 데이터 처리 기능을 갖고, 상기 마이크로컴퓨터(106)는 암호화 전자 결제 기능을 갖고, 상기 안테나는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 신호를 수신하고 그 장치에의 송신 신호를 송신하며, 상기 RF 회로는 상기 수신 신호가 공급되고 상기 송신 신호를 생성하는 것이다.
상기 RF 회로는, 상기 프로세서와 상기 마이크로컴퓨터에 전기적으로 접속 가능하게 구성되어 있다.
상기 RF 회로는, 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 상기 수신 신호를 검파하는 검파 회로(1081A)를 포함한다.
상기 검파 회로는 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 상기 수신 신호의 신호 레벨을 감시하여 상기 신호 레벨이 소정의 임계값 이상으로 되는 것에 응답하여 생성한 검지 신호(NFC_ApDet)를 상기 프로세서에 공급한다.
상기 프로세서는, 상기 검지 신호에 응답하여 생성한 기동 신호(NFC_Start)를 상기 RF 회로에 공급하도록 구성되어 있다.
상기 RF 회로는, 상기 기동 신호에 응답하여 상기 마이크로컴퓨터에의 동작 클럭(CLK)의 공급을 개시함으로써, 상기 마이크로컴퓨터의 암호화 전자 결제 동작이 개시된다.
상기 RF 회로는, 상기 마이크로컴퓨터와의 전기적 접속(1064, 1086)을 통하여 공급되는 상기 암호화 전자 결제 동작에 의한 결제 송신 데이터를 상기 안테나로부터 상기 비접촉 리더/라이터 장치에 송신하는 RF 송신 유닛(TX)을 구비한다(도 11, 도 12 참조).
상기 검파 회로는, 제1 입력 단자(IN1)와, 제2 입력 단자(IN2)와, 제1 트랜지스터(M1)와, 제2 트랜지스터(M2)와, 부하 소자(M3)를 구비하는 것이다.
상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 각 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이다.
상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되어 있다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점(Vdd) 사이에는 상기 부하 소자가 접속되어 있다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는, 상기 제1 트랜지스터의 도통도가 상기 제2 트랜지스터의 도통도보다 커진다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는, 상기 제2 트랜지스터의 도통도가 상기 제1 트랜지스터의 도통도보다 커진다.
상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압(VIN1)이 생성된다(도 1 참조).
바람직한 실시 형태에서는, 상기 프로세서는 휴대 전화 단말기와 기지국과의 송수신을 위한 베이스밴드 프로세서(100)와 어플리케이션 프로세서(103) 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있다.
〔4〕본 발명의 다른 관점의 실시 형태에 따른 검파 회로는, 제1 입력 단자(IN1)와, 제2 입력 단자(IN2)와, 트랜지스터(M1)와, 부하 소자(M3)를 적어도 구비하는 것이다.
상기 제1 입력 단자(IN1)와 상기 제2 입력 단자(IN2)는 안테나(L)의 일단과 타단에 각각 접속 가능하며, 상기 제1 입력 단자(IN1)와 상기 제2 입력 단자(IN2)에는, 상기 안테나(L)의 상기 일단과 상기 타단의 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되어 있다.
상기 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이다.
상기 제1 입력 단자에는 상기 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되어 있다.
상기 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점(Vdd) 사이에는, 상기 부하 소자가 접속되어 있다.
상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는 상기 트랜지스터의 도통도가 증가하는 한편, 상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는 상기 트랜지스터의 도통도가 저하한다.
상기 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터, 정류에 의한 검파 전압(VIN1)이 생성된다(도 1 참조).
《실시 형태의 설명》
다음으로, 실시 형태에 대해 더 상세하게 설명한다.
《캐리어 검파 회로의 구성》
도 1은, 비접촉 전자 결제를 위한 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 통신을 이용하는 휴대 전화 단말기에 탑재되는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)의 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 캐리어 검파 회로를 도시하는 도면이다. NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)는, 예를 들면 단결정 실리콘과 같은 1개의 반도체 기판에 상보형 MOS 집적 회로 제조 기술에 의해 제조된 반도체 집적 회로이다.
도 1에 도시한 NFC 통신용 RF 회로로서의 RF 칩의 캐리어 검파 회로는 검지 유닛 Det_Unit와 유지 유닛 Hold_Unit를 포함하고 있다. RF 칩은, 칩 외부의 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L의 일단과 타단에 각각 접속된 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN2를 포함하고 있다. 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN2는 도 12에서 후술하는 복조기 Dmd와도 접속되고, NFC 통신용 코일 L을 통하여 수신된 수신 캐리어 신호는 복조기 Dmd에 의해 진폭 복조를 받아, 수신 데이터(ASK 복조 데이터)의 구형파가 생성된다.
검지 유닛 Det_Unit는 검파를 위한 제1 N 채널 MOS 트랜지스터 M1과 제2 N 채널 MOS 트랜지스터 M2와, 부하 P 채널 MOS 트랜지스터 M3과, P 채널 증폭 MOS 트랜지스터 M4를 포함하고 있다. 제1 NMOS 트랜지스터 M1의 게이트와 소스는 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN2에 각각 접속되고, 제2 NMOS 트랜지스터 M2의 게이트와 소스는 제2 입력 단자 IN2와 제1 입력 단자 IN1에 각각 접속되어 있다. 또한, 제1 NMOS 트랜지스터 M1의 게이트와 제1 입력 단자 IN1 사이에는 제1 저항 R1이 접속되고, 제2 NMOS 트랜지스터 M2의 게이트와 제2 입력 단자 IN2 사이에는 제2 저항 R2가 접속되어 있다. 제1 NMOS 트랜지스터 M1의 드레인과 제2 NMOS 트랜지스터 M2의 드레인은, 게이트가 접지 전압 GND에 접속된 부하 P 채널 MOS 트랜지스터 M3의 드레인ㆍ소스 전류 경로를 통하여 전지의 전원 전압 Vdd에 접속되어 있다. 또한, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 드레인에는 역류 방지를 위한 다이오드 접속의 N 채널 MOS 트랜지스터 M5, M6이 접속되어 있다.
도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에서, 제1과 제2 저항 R1, R2는 제1과 제2 입력 단자 IN1, IN2에 인가되는 외부 서지 전압의 에너지를 흡수하여 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 정전 파괴를 방지하는 기능을 갖는다. 또한, 역류 방지 트랜지스터 M5, M6은, 제1과 제2 입력 단자 IN1, IN2에 인가되는 과대 입력 신호에 응답하여 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 한쪽의 소자가 온 상태로 될 때에, 다른 쪽의 소자의 P형 웰ㆍN형 드레인의 사이의 기생 PN 접합이 항복함에 의한 역류 전류를 저지한다.
따라서, 휴대 전화 단말기가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 내에 근접하면, NFC 통신용 코일 형상 안테나 L의 일단과 타단 사이의 역위상의 수신 캐리어 상보 신호가 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN2에 공급된다. 제2 입력 단자 IN2의 전압에 대해 제1 입력 단자 IN1의 전압이 플러스인 사이클에서는, 제1 NMOS 트랜지스터 M1의 도통도가 높아지고, 부하 PMOS 트랜지스터 M3의 전압 강하가 커진다. 제1 입력 단자 IN1의 전압에 대해 제2 입력 단자 IN2의 전압이 플러스인 사이클에서는, 제2 NMOS 트랜지스터 M2의 도통도가 높아지고, 부하 PMOS 트랜지스터 M3의 전압 강하가 커진다. 따라서, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 드레인에는 전파 정류에 의한 검파 전압 VIN1이 생성된다. 증폭 PMOS 트랜지스터 M4는 검파 전압 VIN1을 전압 증폭하므로, 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 드레인에 생성된 반전 증폭 검파 전압 VIN2가 유지 유닛 Hold_Unit의 입력 단자에 공급된다.
한편, 휴대 전화 단말기가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 외이면, 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN2 사이의 수신 캐리어 신호는 저레벨로 되고, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 양자는 비도통 상태로 된다. 이와 같이 하여, 검지 유닛 Det_Unit는 수신 캐리어 신호 레벨 감시 동작에서의 소비 전력을 저감할 수 있다.
검지 유닛 Det_Unit의 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 드레인에 생성된 반전 증폭 검파 전압 VIN2가 입력에 공급되는 유지 유닛 Hold_Unit는, 축적 용량 C1과, 방전 시상수 형성용 고저항으로서의 N 채널 MOS 트랜지스터 M7과, 출력 버퍼 OB를 포함하고 있다. 이 출력 버퍼 OB는, 반전 증폭 검파 전압 VIN2를 반전하여 검파 출력 신호 OUT를 생성하는 CMOS 인버터에 의해 구성되어 있다. 출력 버퍼 OB로서의 CMOS 인버터의 로직 스레쉬 홀드 전압 VLth에 의해, 출력 버퍼 OB의 입력의 반전 증폭 검파 전압 VIN2의 고레벨ㆍ저레벨이 식별된다.
또한, 출력 버퍼 OB로부터 생성되는 검파 출력 신호 OUT는, 후에 설명하는 도 11에서 설명하는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet로서 이용되는 것이 가능하다. 또한, 출력 버퍼 OB의 입력과 검파 출력 신호 OUT를 생성하는 출력 사이에는, 다른 지연 소자 또는 다른 논리 소자를 접속하는 것이 가능하다.
《캐리어 검파 회로의 검파 동작》
도 2는, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 검파 회로의 회로 동작을 설명하는 도면이다.
도 2의 위에는, NFC 통신용 코일 형상 안테나 L의 일단과 타단에 각각 접속된 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN1의 역위상의 수신 캐리어 상보 신호의 파형이 나타내어져 있다.
도 2의 중앙 위와 중앙 아래에는, 검지 유닛 Det_Unit의 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 드레인의 전파 정류 검파 전압 VIN1의 파형과 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 드레인의 반전 증폭 검파 전압 VIN2의 파형이 나타내어져 있다.
도 2의 아래에는, 유지 유닛 Hold_Unit의 검파 출력 신호 OUT의 파형이 나타내어져 있다. 검파 출력 신호 OUT는, 도 11에서 후술되는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet로서 베이스밴드 프로세서(100)에 공급된다.
도 2에서는, NFC 통신용 코일 형상 안테나 L의 양단의 역위상의 수신 캐리어 상보 신호의 진폭이 저레벨→고레벨→저레벨로 변화하고 있다. 도 2의 좌측과 우측과 같이 수신 캐리어 상보 신호가 저레벨인 경우에는, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2는 비도통이며, 부하 PMOS 트랜지스터 M3의 전압 강하는 작고, 전파 정류 검파 전압 VIN1은 고레벨, 반전 증폭 검파 전압 VIN2는 저레벨, 검파 출력 신호 OUT는 고레벨로 된다. 이 때에, 도 2의 캐리어 검파 회로의 수신 캐리어 신호 레벨 감시용의 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 직류 바이어스는 제로이므로, 감시 동작 중의 직류 소비 전력을 대폭 삭감하는 것이 가능하게 된다.
도 2의 중앙과 같이 수신 캐리어 상보 신호가 고레벨로 되면 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2가, 비로소 도통 상태로 된다. 따라서, 부하 PMOS 트랜지스터 M3의 전압 강하가 커지고, 전파 정류 검파 전압 VIN1은 저레벨로 되고, 반전 증폭 검파 전압 VIN2는 고레벨로 되고, 검파 출력 신호 OUT는 저레벨로 된다.
그런데 전력 증폭기의 출력 증폭 스테이지로서, 저소비 전력으로 부하를 구동하는 B급 푸시풀 증폭 회로가, 잘 알려져 있다. 이 B급 푸시풀 증폭 회로에서는, 입력 신호가 플러스인 절반 사이클에서 전원 전압측 트랜지스터가 부하에 충전 전류를 공급하는 푸시 동작과, 입력 신호가 마이너스인 절반 사이클에서 접지 전압측 트랜지스터가 부하에 방전 전류를 흘리는 풀 동작을 실행한다. 또한, B급 푸시풀 증폭 회로에서는, 무입력 신호의 스탠바이 상태에서는 전원 전압측 트랜지스터와 접지 전압측 트랜지스터의 직류 바이어스 전류를 작게 설정함으로써 저소비 전력 동작을 실현할 수 있다.
전술한 B급 푸시풀 증폭 회로와 대비하면, 도 2의 캐리어 검파 회로의 검지 유닛 Det_Unit의 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2는, 검파 입력 신호의 플러스와 마이너스의 절반 사이클에서 제1과 제2 풀 검파에 의한 저소비 전력의 B급 풀ㆍ풀 전파 정류 검파 동작을 실행한다.
도 3도, 도 2와 마찬가지로 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 검파 회로의 회로 동작을 설명하는 도면이다. 도 3은, 수신 캐리어 신호의 직류 레벨이 변동하는 한편, 수신 캐리어 신호의 진폭도 변동한 경우의 검파 출력 신호 OUT의 파형을 나타내는 것이다.
검지 유닛 Det_Unit에서는 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L의 일단과 타단 사 이의 역위상의 수신 캐리어 상보 신호가, 제1 입력 단자 IN1과 제2 입력 단자 IN2를 통하여 제1 NMOS 트랜지스터 M1의 게이트ㆍ소스 사이와 제2 NMOS 트랜지스터 M2의 소스ㆍ게이트 사이에 직류적으로 공급되어 있다. 또한, 당연히, 이 직류적인 공급 시에는, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로(NFC 통신용 RF 칩)의 집적 회로 칩의 내장 용량을 통하지 않고, 역위상의 수신 캐리어 상보 신호가 제1 트랜지스터 M1의 게이트ㆍ소스 사이와 제2 트랜지스터 M2의 소스ㆍ게이트 사이에 직류적으로 공급되어 있다. 따라서, 수신 캐리어 상보 신호의 직류 레벨이 변동하여도, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 양자의 게이트ㆍ소스간 전압은 일정하므로, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 양자의 드레인 전류는 변동하는 일은 없다. 그 결과, 도 3의 대략 중앙에 도시한 바와 같이, 수신 캐리어 상보 신호의 직류 레벨이 변동하여도, 수신 캐리어 상보 신호의 진폭이 고레벨이면, 정상적인 저레벨의 검파 출력 신호 OUT의 파형을 얻을 수 있다.
이 때에, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로의 집적 회로 칩 혹은 집적 회로 칩 외부의 프린트 회로 기판에는 상기 비특허 문헌 1에 기재된 바와 같은 직류 전류 블록용의 2개의 용량이 불필요하므로, 집적 회로 칩 혹은 프린트 회로 기판의 원가와 점유 면적을 저감할 수 있다.
도 4도, 도 2와 도 3과 마찬가지로 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 검파 회로의 회로 동작을 설명하는 도면이다. 도 4는, 수신 캐리어 신호의 진폭이 단속적으로 변동한 경우의 검파 출력 신호 OUT의 파형을 나타내는 것이다. 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로의 유지 유닛 Hold_Unit에서는, 축적 용량 C1과 N 채널 MOS 트랜지스터 M7의 고저항에 의해 방전 시상수가 형성된다.
따라서, 수신 캐리어 신호의 단속적인 저레벨 진폭 기간이 방전 시상수에 의존한 유지 시간 Hold보다도 짧은 경우에는, 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 드레인의 반전 증폭 검파 전압 VIN2는 출력 버퍼 OB로서의 CMOS 인버터의 로직 스레쉬 홀드 전압 VLth 이하로는 저하하지 않는다. 따라서, 이 경우에는, 검파 출력 신호 OUT는 정상적인 저레벨로 유지된다.
그러나, 수신 캐리어 신호의 단속적인 저레벨 진폭 기간이 유지 시간 Hold보다도 길어지면, 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 드레인의 반전 증폭 검파 전압 VIN2는 출력 버퍼 OB로서의 CMOS 인버터의 로직 스레쉬 홀드 전압 VLth 이하로 저하한다. 따라서, 이 경우에 검파 출력 신호 OUT는 정상적인 저레벨로부터 시작하여 이상한 고레벨로 변화하게 된다.
예를 들면, 수신 캐리어 신호의 진폭의 단속적인 변동은, NFC의 통신 규격 중 하나의 종류인 Type-A에서 발생한다. 즉, Type-A의 NFC 통신에서는 진폭 변조(ASK 복조)에서의 AM 변조도가 100％로 되므로, 캐리어 신호가 단속적으로 소멸하는 기간이 발생한다. 이 캐리어 소멸 기간은 최장으로, 1/13.56㎒×40=2.95μ초로 된다. 도 1에 도시한 캐리어 검출 회로의 유지 유닛 Hold_Unit의 축적 용량 C1의 용량값과 N 채널 MOS 트랜지스터 M7의 저항값에 의한 방전 시상수를, 이 최장의 캐리어 소멸 기간 2.95μ초보다도 큰 시간으로 설정하는 것으로 한다. 그에 의해 100％ ASK 변조의 Type-A의 NFC 통신의 캐리어 소멸 기간에서, 출력 버퍼 OB로부터 얻어지는 검파 출력 신호 OUT가 정상적인 저레벨로부터 이상한 고레벨로 변화하는 것이 회피되는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 도 1에 도시한 NFC 통신용 RF 회로를 탑재하는 휴대 전화 단말기가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 외로 이동함으로써 수신 캐리어 신호의 진폭이 완전하게 또한 장기간 끊어진 경우에, 비로소 검파 출력 신호 OUT가 정상적인 고레벨로 변화하는 것으로 된다. 또한, 도 1에 도시한 본 발명의 실시 형태에 따른 NFC 통신용 RF 회로의 NFC 통신은 100％ ASK 변조의 Type-A의 NFC 통신에 한정되는 것이 아니라, NFC의 다른 통신 규격인 10％ ASK 변조의 Type-B, Felica(Type-C)에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
《그 밖의 캐리어 검파 회로》
도 5는, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면이다.
도 5에 도시한 검파 회로가, 도 1에 도시한 검파 회로와 상위한 것은, 도 1의 부하 PMOS 트랜지스터 M3이 도 5에서는 부하 저항 R3으로 치환되어 있는 것이며, 그 밖에는 동일하다.
도 6도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면이다.
도 6에 도시한 검파 회로가, 도 1에 도시한 검파 회로와 상위한 것은, 도 1의 유지 유닛 Hold_Unit의 방전 시상수 형성용의 NMOS 트랜지스터 M7이 도 6에서는 저항 R4로 치환되어 있는 것이며, 그 밖에는 동일하다.
도 7도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면이다.
도 7에 도시한 검파 회로가, 도 1에 도시한 검파 회로와 상위한 것은, 도 1의 부하 PMOS M3이 도 7에서는 3개 직렬의 PMOS 트랜지스터 M3으로 치환되고, 도 1의 유지 유닛 Hold_Unit의 방전 시상수 형성용의 NMOS M7이 도 7에서는 3개 직렬의 NMOS 트랜지스터 M7로 치환되어 있는 것이다. 3개 직렬의 캐스코드 접속 MOS 트랜지스터를 부하 PMOS M3에 사용함으로써, 부하 PMOS의 부하 저항을 높게 할 수 있다. 3개 직렬의 캐스코드 접속 MOS 트랜지스터를 방전 시상수 형성용의 NMOS M7에 사용함으로써, 유지 유닛 Hold_Unit의 방전 시상수를 크게 할 수 있다.
도 8도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면이다.
도 8에 도시한 검파 회로가, 도 1에 도시한 검파 회로와 상위한 것은, 제1과 제2 NMOS 트랜지스터 M1, M2의 드레인이, 역류 방지용 MOS 트랜지스터 M5, M6을 통하여, 다이오드 접속 PMOS 트랜지스터 M32와 게이트 접지 PMOS 트랜지스터 M31과의 직렬 접속에 접속되어 있는 것이다. 따라서, 도 8에 도시한 검파 회로에서는, 다 이오드 접속 PMOS 트랜지스터 M32와 게이트 접지 PMOS 트랜지스터 M31과의 직렬 접속에서의 전압 강하에 의해, 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 게이트가 구동된다.
도 9도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나 L로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면이다.
도 9에 도시한 검파 회로가, 도 1에 도시한 검파 회로와 상위한 것은, 도 1의 유지 유닛 Hold_Unit의 출력 버퍼 OB가 CMOS 인버터로부터 CMOSㆍNAND 회로로 치환되어 있는 것이다. CMOSㆍNAND 회로의 한쪽의 입력 단자와 다른 쪽의 입력 단자에는, 증폭 PMOS 트랜지스터 M4의 드레인의 반전 증폭 검파 전압 VIN2와 제어 신호 Cnt_Sig가 각각 공급되어 있다.
따라서, 도 9에 도시한 검파 회로에서는, 제어 신호 Cnt_Sig가 하이 레벨 "1"인 경우에만, 하이 레벨 "1"의 반전 증폭 검파 전압 VIN2에 응답하여 출력 버퍼 OB로서의 CMOSㆍNAND 회로의 출력으로부터 로우 레벨 "0"의 정상적인 검파 출력 신호 OUT를 얻을 수 있다. 그 이외에는, 출력 버퍼 OB로서의 CMOSㆍNAND 회로의 출력은, 하이 레벨 "1"의 검파 출력 신호 OUT로 된다. 따라서, 하이 레벨 "1"의 제어 신호 Cnt_Sig는, 캐리어 검파를 가능하게 하는 인에이블 신호로서 기능하는 것이다. 반대로, 로우 레벨 "0"의 제어 신호 Cnt_Sig는, 캐리어 검파를 불가능하게 하는 디스인에이블 신호로서 기능한다.
《NFC 통신을 이용하는 휴대 전화 단말기》
도 10은, 이상 설명한 다양한 캐리어 검파 회로 중 어느 하나가 내장된 본 발명의 실시 형태에 따른 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)를 내장한 휴대 전화 단말기를 도시하는 도면이다.
도 10의 (a)는 휴대 전화 단말기 MoPh 내부의 신호의 흐름을 주로 설명하기 위한 도면이며, 도 10의 (b)는 휴대 전화 단말기 MoPh 내부의 전지의 전원 전압의 내부 회로의 공급을 주로 설명하기 위한 도면이다.
도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 휴대 전화 단말기 MoPh는 안테나 ANT, RFIC(101), RF 파워 앰프(102), 베이스밴드 프로세서(100), 어플리케이션 프로세서(103), 액정 표시 장치(104), SIM 카드(105), IC 카드 마이크로컴퓨터(106)를 내장하고 있다. 본 발명의 실시 형태에 따라서, 도 10의 (a)에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh는, 특히 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107), NFC 통신용 RF 회로(108)를 내장하고 있다. 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 휴대 전화 단말기 MoPh는 전지(109)를 내장하고 있고, 도시되어 있지 않지만, 스피커, 마이크로폰, 조작 키도 내장하고 있다.
《휴대 전화 단말기에 의한 기지국과의 송수신》
조작 키에 의해 RF 통신이 개시되면, 마이크로폰의 송신 음성 신호는 베이스밴드 프로세서(100) 내부의 A/D 변환기와 디지털 시그널 프로세서(DSP)의 소프트웨어 변조 처리에 의해 송신 디지털 베이스밴드 신호로 변환된다. 송신 디지털 베이스밴드 신호는, RF 송수신 신호 처리 집적 회로(RFIC)(101)의 D/A 변환기에 의해 송신 아날로그 베이스밴드 신호로 변환된다. 송신 아날로그 베이스밴드 신호는 RFIC(101)의 송신 신호 처리 유닛에 의해 RF 송신 신호로 변환되고, RF 송신 신호는 RF 파워 앰프(102)와 안테나 ANT를 통하여 기지국에 송신된다.
안테나 ANT에서 수신된 기지국으로부터의 RF 수신 신호는 RFIC(101)의 수신 신호 처리 유닛에 의해 수신 아날로그 베이스밴드 신호로 변환되고, 수신 아날로그 베이스밴드 신호는 RFIC(101)의 A/D 변환기에 의해 수신 디지털 베이스밴드 신호로 변환된다. 수신 디지털 베이스밴드 신호는 베이스밴드 프로세서 내부(100)의 DSP의 소프트웨어 복조 처리와 D/A 변환기에 의해 수신 음성 신호로 변환되고, 수신 음성 신호는 스피커에 공급된다.
《휴대 전화 단말기에 의한 NFC 단거리 통신》
도 10에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 내에 근접하면, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 의해 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 캐리어 신호가 수신되게 된다. NFC 통신용 RF 회로(108)는 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)로부터의 수신 캐리어 신호에 응답하여 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet를 생성하고, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet는 베이스밴드 프로세서(100)에 공급된다.
베이스밴드 프로세서(100)는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet에 응답하여 비접촉 전자 결제를 개시한다. 또한, 휴대 전화 단말기 MoPh의 어플리케이션 프로세서(103)는 조작 키 등의 동작 모드 설정에 의해 비접촉 전자 결제 기동 신호 NFC_Start를 생성하고, 비접촉 전자 결제 기동 신호 NFC_Start는 NFC 통신용 RF 회로(108)에 공급됨으로써 접촉 전자 결제 및 비접촉 리더/라이터 동작에 의한 비접 촉 전자 결제를 개시하는 것도 가능하다. NFC 통신용 RF 회로(108)는, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet, 또는 이 기동 신호 NFC_Start에 응답하여, 비접촉 전자 결제를 개시하기 위해 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)와의 송수신 데이터 통신을 개시함과 함께 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에의 동작 클럭 신호의 공급 및 전원 전압의 공급을 개시한다. 그에 의해, IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 의한 전자 결제 동작이 개시된다.
한편, 전자 결제 동작의 개시 이전부터, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 휴대 전화 단말기 MoPh의 전지(109)로부터의 전원 전압 Vdd가 베이스밴드 프로세서(100)와 NFC 통신용 RF 회로(108)와 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 공급되어 있다. 전자 결제 동작의 개시 전에는, 전원 전압 Vdd가 공급된 IC 카드 마이크로컴퓨터(106) 전체는 스탠바이 상태(슬립 상태)로 되고, 전원 전압 Vdd가 공급된 베이스밴드 프로세서(100)도 전자 결제 동작에 관계하는 기능 블록은 스탠바이 상태로 된다. 또한, 전자 결제 동작의 개시 전에는, 전원 전압 Vdd가 공급된 NFC 통신용 RF 회로(108)도 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 검출하는 캐리어 검파 회로 이외의 회로는 스탠바이 상태로 된다. 따라서, NFC 통신용 RF 회로(108)의 캐리어 검파 회로는 전자 결제 동작의 개시 전에도 액티브 상태로 되고, 캐리어 검파 회로는 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하고 있다. 수신 캐리어 신호의 신호 레벨이 캐리어 검파 회로의 검파 트랜지스터의 입력 임계값 전압 이상으로 되면, 휴대 전화 단말기 MoPh가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 단거리 통신의 범위 내에 근접한 것으로 된다. 그러면, NFC 통신용 RF 회로(108)는 캐리어 검파 회로에서 검출된 수신 캐리어 신호에 응답하여 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet를 생성하고, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet는 베이스밴드 프로세서(100)에 공급된다. 이와 같이, 스탠바이 상태에서는 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)와 NFC 통신용 RF 회로(108)에의 전원 공급이 가능한 한 저감된 것으로 된다. 즉, 스탠바이 상태에서는 NFC 통신용 RF 회로(108)의 캐리어 검파 회로에 의해, IC 카드 마이크로컴퓨터(106) 전체에의 전원 공급과 NFC 통신용 RF 회로(108)의 캐리어 검파 회로 이외의 회로에의 전원 공급이 정지되는 것이다.
《NFC 통신용 RF 회로와 IC 카드 마이크로컴퓨터》
도 11은, 도 10에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)(108)와 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)의 구성을 설명하는 도면이다.
도 11에 도시한 바와 같이, NFC 통신용 RF 회로(108)는, RF 아날로그 회로(1081), 클럭 발진기(1082), 클럭 공급 매니저(클럭 공급 제어부)(1083), RF 로직(1084), 접촉 통신 인터페이스(1085), NFC 통신 인터페이스(1086)를 포함하고 있다.
캐리어 검파 회로(1081A)는, 도 1에 도시된 검지 유닛 Det_Unit 및 유지 유닛 Hold_Unit 등을 포함하는 회로에 의해 구성되어 있다.
NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet 신호는, 도 1의 검파 출력 신호 OUT로부터 생성될 수 있다. 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨이 캐리어 검파 회로(1081A)의 입력 임계값 전압 이상으로 되면, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet 신호는 고레벨로부터 저레벨(검지 상태)로 반전하여, 비접촉 리더/라이터 장치와 근접한 것을 나타내는 신호이다.
RF 아날로그 회로(1081)는 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 접속됨으로써 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 캐리어 신호와 NFC 수신 데이터 신호를 수신하는 한편, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)를 통하여 비접촉 리더/라이터 장치에의 NFC 송신 데이터를 송신하는 기능도 포함하고 있다. 특히, RF 아날로그 회로(1081)는, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 캐리어 검파 회로(1081A)를 포함하고 있다. 수신 캐리어 신호의 신호 레벨이 캐리어 검파 회로(1081A)의 입력 임계값 전압 이상으로 되면, RF 아날로그 회로(1081)는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet를 생성하고, 이 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet는 베이스밴드 프로세서(100)에 공급된다. 또한, RF 아날로그 회로(1081)는, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호로부터 클럭을 추출하는 클럭 추출 회로(1081C)도 포함하고 있다. NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet에 응답하여, 클럭 추출 회로(1081C)는 캐리어 추출 클럭 Clki의 출력을 개시한다.
베이스밴드 프로세서(100)는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet에 응답하여 NFC 통신용 RF 회로(108)의 접촉 통신 인터페이스(1085)를 통하여 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)의 인터페이스(1064)에 NFC 통신에 의한 전자 결제 동작의 개 시를 지시하고 있다. 또한, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet에 응답하여 RF 아날로그 회로(1081)는, 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 NFC 수신 데이터 신호를 RF 로직(1084)과 NFC 통신 인터페이스(1086)를 통한 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)에 공급하게 된다. 여기서 RF 로직(1084)에서는, RF 아날로그 회로(1081)로부터의 NFC 수신 데이터 신호를 복조하는 디지털 처리가 행해지고, 수신 데이터가 생성된다.
또한, NFC 통신용 RF 회로(108)는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet에 응답하여, 클럭 추출 회로(1081C)로부터의 캐리어 추출 클럭 Clki의 출력을 개시한다. 또한, NFC 통신용 RF 회로(108)의 클럭 공급 매니저(1083)는, 캐리어 추출 클럭 Clki에 응답한 클럭 CLK의 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)에의 공급을 개시한다.
또한, NFC 통신용 RF 회로(108)는 기동 신호 NFC_Start에 응답하여, 클럭 발진기(1082)로부터의 내부 클럭 CLk의 발진을 개시한다. 또한, NFC 통신용 RF 회로(108)의 클럭 공급 매니저(1083)는 기동 신호 NFC_Start에 응답하여, 클럭 발진기(1082)로부터의 내부 클럭 CLk에 응답한 클럭 CLK의 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)에의 공급을 개시한다.
IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)는 시큐어 중앙 처리 유닛(1061), 내장 불휘발성 메모리(예를 들면, EEPROM)(1062), 인코더ㆍ디코더(1063), 인터페이스(1064)를 포함하고 있다. 인터페이스(1064)에서의 베이스밴드 프로세서(100)로부터의 NFC 통신 전자 결제 동작의 개시 및 NFC 통신용 RF 회로(108)로부터의 NFC 수신 데이터 신호와 클럭 공급 매니저(1083)로부터의 클럭 CLK 공급에 응답하여, IC 카드 마이크로컴퓨터(106) 내부의 전자 결제 동작이 개시된다. 시큐어 중앙 처리 유닛(1061), 내장 불휘발성 메모리(1062), 인코더ㆍ디코더(1063)에서의 암호화 전자 결제의 결제 결과 데이터는, IC 카드 마이크로컴퓨터(106)의 인터페이스(1064)로부터 NFC 통신용 RF 회로(108)의 NFC 통신 인터페이스(1086)에 공급된다. 그와 동시에, 이 암호화 전자 결제의 결제 결과 데이터는, 접촉 통신용 인터페이스(1085)로부터 베이스밴드 프로세서(100)에 공급된다.
IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 의한 결제 결과의 NFC 통신용 RF 회로(108)로부터 비접촉 리더/라이터 장치에의 송신 데이터의 송신은, NFC 통신용 RF 회로(108)의 NFC 통신 인터페이스(1086)에 접속된 RF 아날로그 회로(1081)의 RF 송신 유닛 TX에 의해 실행된다. 비접촉 리더/라이터 장치에의 송신 데이터에 응답하여 RF 아날로그 회로(1081)의 RF 송신 유닛은, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)의 실효 부하 임피던스를 변화하는 송신 동작을 실행한다. 그 결과, 비접촉 전자 결제를 위한 비접촉 리더/라이터 장치는, 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장된 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 의한 결제 결과의 송신 데이터를 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에서의 부하 변동으로부터 판독할 수 있다.
《NFC 통신용 RF 회로의 상세》
도 12는, 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)(108)의 상세한 구성을 설명하는 도면이다.
도 12에 도시한 바와 같이, NFC 통신용 RF 회로(108)의 RF 아날로그 회 로(1081)는, 수신 유닛 RX, 송신 유닛 TX, 내부 파워 매니저(1081B)를 포함하고 있다. 또한, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)와 RF 아날로그 회로(1081)의 수신 유닛 RX, 송신 유닛 TX 사이에는 임피던스 정합 회로(110)가 접속되어 있다.
또한, 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장되는 전지(109)와 NFC 통신용 RF 회로(108)의 RF 아날로그 회로(1081)의 수신 유닛 RX, 송신 유닛 TX와의 사이에는, 내부 파워 매니저(1081B)의 제1 스위치 SW1과 제2 스위치 SW2가 직렬로 접속되어 있다. 베이스밴드 프로세서(100)와 접속 가능한 단자를 통하여 공급되는 칩 제어 신호 Chip_CS에 의해 제1 스위치 SW1이 온 상태로 되고, 베이스밴드 프로세서(100)와 접속 가능한 단자를 통하여 공급되는 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet 또는 비접촉 전자 결제 기동 신호 NFC_Start에 의해 제2 스위치 SW2가 온 상태로 되면, 수신 유닛 RX에서의 데이터 수신 동작과 송신 유닛 TX에서의 데이터 송신 동작이 가능하게 된다. 직렬 접속의 제1 스위치 SW1과 제2 스위치 SW2가 온 상태 시에, 휴대 전화 단말기 MoPh의 전지(109)로부터의 전원 전압 Vdd가 수신 동작 전원 전압 RX_Power과 송신 동작 전원 전압 TX_Power로서 수신 유닛 RX와 송신 유닛 TX에 공급되는 것이다.
또한, 직렬 접속의 제1 스위치 SW1과 제2 스위치 SW2가 오프 상태 시에도, 휴대 전화 단말기 MoPh의 전지(109)로부터의 전원 전압 Vdd가 상시, 전원 단자를 통하여, NFC 통신용 RF 회로(108)의 RF 아날로그 회로(1081)의 캐리어 검파 회로(1081A)에 공급되어 있다. 따라서, 캐리어 검파 회로(1081A)는, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리 어 신호의 신호 레벨을 감시할 수 있다. 이 때에는, NFC 통신용 RF 회로(108)의 RF 아날로그 회로(1081)에서는 캐리어 검파 회로(1081A) 이외의 수신 유닛 RX와 송신 유닛 TX에는 휴대 전화 단말기 MoPh의 전지(109)로부터의 전원 전압 Vdd가 공급되어 있지 않으므로, 저소비 전력 동작을 실현할 수 있다.
송신 유닛 TX의 한쪽의 단자 TP와 다른 쪽의 단자 TN는, 임피던스 정합 회로(110)를 통하여 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 접속되어 있다. 비접촉 리더/라이터 장치에의 송신 데이터에 응답하여 송신 유닛 TX의 일단 TP와 타단 TN 사이의 임피던스가 변화하므로, 비접촉 리더/라이터 장치에의 송신 동작이 실행된다.
NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에서 수신된 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 신호는, 임피던스 정합 회로(110)의 수신 상보 입력 단자 IN1, IN2를 통하여, RF 아날로그 회로(1081)의 수신 유닛 RX에 공급된다. 수신 유닛 RX의 캐리어 검파 회로(1081A)는 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 한편, 수신 유닛 RX의 복조기 Dmd는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 데이터의 ASK 복조를 예를 들면 실행한다. 복조기 Dmd는 수신 상보 입력 단자 IN1, IN2를 통하여 입력된 수신 캐리어 신호로부터 캐리어 성분인 13.56㎒의 캐리어 신호를 제거하고, 진폭 변조(ASK 복조)를 행함으로써 수신 데이터(ASK 복조 데이터)의 구형파를 생성한다. 복조기 Dmd로부터의 ASK 복조 데이터는 RF 로직(1084)에 의해, 다양한 통신 규격, 예를 들면 Type-A, Type-B, Felica(Type-C)의 통신 프로토콜에 대응하여 디지털 신호인 데이터 신호를 생성한다. 또한, 생성된 데이터 신호는 비접촉 통신용 인터페이스(NFC_I/F)(1086)를 통하여, IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 공급되고, 전자 결제 동작 등의 연산 처리에 이용된다. 또한, ASK는 Amplitude Shift Keying의 약자이다.
《휴대 전화 단말기의 상태 천이》
도 13은, 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh의 내부의 NFC 통신용 RF 회로(108)의 복수의 동작 모드의 사이의 상태 천이를 설명하는 도면이다.
복수의 동작 모드는, 센서 동작 모드(Sen_Mode)(130), NFC 근거리 통신 전자 결제 동작 모드(NFC_Mode1)(131), 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(Cont_Mode)(132), 비접촉 리더/라이터 모드(R/W_Mode)(133), 제2 비접촉 리더/라이터 모드(NFC_Mode2)(134)를 갖는 것이다.
센서 동작 모드(130)에서는, NFC 통신용 RF 회로(108)의 캐리어 검파 회로(1081A)에 의해 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하고 있지만, NFC 통신용 RF 회로(108)의 다른 내부에의 전원은 공급되고 있지 않은 동작 모드이다.
NFC 근거리 통신 전자 결제 동작 모드(131)는, 휴대 전화 단말기 MoPh가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 근거리 통신의 범위 내에 들어간 후의 동작 모드이다. 따라서, NFC 통신용 RF 회로(108) 내부에의 전원은 공급되어 있고, 수신 유닛 RX가 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 캐리어 신호와 NFC 데이터 신호를 수신하는 한편, 송신 유닛 TX가 실효 부하 임피던스를 변화시키는 송신 동작에 의해 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)를 통하여 비접촉 리더/라이터 장치에 NFC 데이터 신호 를 송신하는 동작 모드이다. 또한 수신된 NFC 데이터 신호는, 예를 들면 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 내장된 시큐어 중앙 처리 유닛(1061) 혹은 베이스밴드 프로세서(100)에 내장된 연산 처리부에서 연산 처리되는 것이다. 또한, 이 연산 처리 결과로부터, 송신 유닛 TX에 의해 비접촉 리더/라이터 장치에 송신되는 NFC 데이터 신호가 생성되는 것이다.
접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)는, 휴대 전화 단말기 MoPh의 어플리케이션 프로세서(103)나 조작 키 등의 동작 모드 설정에 의해, 기동 후에 설정 가능한 동작 모드이다. 이 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)에서는, NFC 통신용 RF 회로(108) 내부에의 전원은 공급되어 있고, 접촉 통신 인터페이스(1085)를 통하여 베이스밴드 프로세서(100)와 접촉 통신형 전자 결제 동작을 행한다.
비접촉 리더/라이터 모드(133)는, 어플리케이션 프로세서(103)의 지시에 의해, 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)로부터 천이한 후의 비접촉 리더/라이터로서의 동작 모드이다. 이 천이 후도, 계속해서 NFC 통신용 RF 회로(108) 내부에의 전원은 공급되어 있고, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)를 통하여 캐리어 신호와 NFC 데이터 신호는 외부에 준비되는 비접촉 IC 카드에 송신될 수 있다. 한편, 이 비접촉 리더/라이터 모드(133)에서는, 비접촉 IC 카드로부터 송신되는 NFC 데이터 신호는 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)의 부하 변동으로서 수신될 수 있다.
제2 비접촉 리더/라이터 모드(134)는, 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)에의 천이 후의 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 캐리어 신호의 검지에 의 해 천이하는 동작 모드이며, NFC 근거리 통신 전자 결제 동작이 행해지는 것이다. 이 천이 후도, 계속해서 NFC 통신용 RF 회로(108) 내부에의 전원은 공급되어 있고, 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 캐리어 신호와 NFC 데이터 신호를 수신하는 한편, 실효 부하 임피던스를 변화하는 송신 동작에 의해 NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)를 통하여 비접촉 리더/라이터 장치에 NFC 데이터를 송신할 수 있다.
본 발명의 실시 형태는, 특히 NFC 근거리 통신 전자 결제 동작 모드(131) 및 제2 비접촉 리더/라이터 모드(134)에서의 NFC 통신용 RF 회로(108)와 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)와의 데이터 전송의 동작에 적용 가능한 것이다.
도 11에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에서는, 최초의 동작 모드는 센서 동작 모드(130)로 설정된다. 이 센서 동작 모드(130)에서는, 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장된 NFC 통신용 RF 회로(108)의 RF 아날로그 회로(1081)의 캐리어 검파 회로(1081A)는, NFC 통신용 코일 형상 안테나(107)에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하고 있다.
휴대 전화 단말기 MoPh가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 근거리 통신의 범위 내로 이동하면, 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 진폭은 고레벨로 된다. 도 2에 도시한 바와 같이 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 진폭이 고레벨 시에는, 캐리어 검파 회로(1081A)의 검출 출력 신호 OUT는 저레벨로 된다. 따라서, 도 11 또는 도 12에서, 저레벨의 NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet가 베이스밴드 프로세서(100)에 공급된다. 따라서, NFC 근거리 통신에 의한 전자 결제를 가능하게 하기 위해, 휴대 전화 단말기 MoPh의 상태는 센서 동작 모드(130)로부터 NFC 근거리 통신 전자 결제 동작 모드(131)로 천이한다.
전자 결제의 처리가 완료되어 휴대 전화 단말기 MoPh가 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 근거리 통신의 범위 외로 이동하면, 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 캐리어 신호의 진폭은 저레벨로 된다. 그 결과, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet가 고레벨로 되고, 휴대 전화 단말기 MoPh의 상태는 NFC 근거리 통신 전자 결제 동작 모드(131)로부터 센서 동작 모드(130)로 복귀 천이한다.
한편, 어플리케이션 프로세서(103)나 조작 키 등의 동작 모드 설정에 의해 하이 레벨 "1"의 제어 신호 NFC_Start가 설정되면, 하이 레벨 "1"의 제어 신호 NFC_Start는 비접촉 전자 결제를 불가능하게 하는 디스인에이블 신호로서 기능한다. 이 경우에는, 휴대 전화 단말기 MoPh의 상태는, 센서 동작 모드(130)로부터 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)로 천이한다. 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)에서의 접촉 통신형 전자 결제는, 휴대 전화 단말기 MoPh를 예를 들면 USB 접속 케이블 등의 표준 외부 접속 배선을 통하여 퍼스널 컴퓨터(PC)에 접속함으로써 가능하게 된다. 또한, USB는 Universal Serial Bus의 약자이다.
이 경우, 휴대 전화 단말기 MoPh에의 비접촉 리더/라이터 모드에서의 기입 요구나 판독 요구가 발생하면, 휴대 전화 단말기 MoPh의 상태는 베이스밴드 프로세서(100)로부터 공급되는 캐리어 신호 NFC_Carrer이 출력되어 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)로부터 비접촉 리더/라이터 모드(133)로 천이한다.
그러나, 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)로 천이한 후에, 상기의 기입 요구나 판독 요구가 발생하지 않고, 퍼스널 컴퓨터(PC)에 내장된 NFC 근거리 통신 전자 결제를 위한 비접촉 리더/라이터 장치로부터 캐리어 신호와 송신 데이터가 송신되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, NFC 근접 검지 신호 NFC_ApDet가 저레벨 "0"으로 되고, 휴대 전화 단말기 MoPh의 상태는 접촉 통신형 전자 결제 동작 모드(132)로부터 제2 NFC 근거리 통신 전자 결제 동작 모드(134)로 천이한다.
《NFC 통신용 RF 회로의 동작 파형》
도 14는, 도 12에 도시한 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)(108)의 내부 각 부의 동작 파형을 설명하는 도면이다.
도 14의 위에는 RF 아날로그 회로(1081)의 수신 유닛 RX의 수신 상보 입력 단자 IN1, IN2의 수신 캐리어 신호가 나타내어지고, 이 수신 캐리어 신호의 진폭이 고레벨로 되면, 그 아래에 나타낸 바와 같이 캐리어 검파 회로(1081A)의 검출 출력 신호 OUT는 저레벨로 된다.
한편, 휴대 전화 단말기 MoPh의 전지(109)로부터의 전원 전압 Vdd는 대략 일정한 레벨로 유지되어 있는데, 검출 출력 신호 OUT가 저레벨인 기간만 소정의 전압 레벨의 수신 동작 전원 전압 RX_Power과 송신 동작 전원 전압 TX_Power이 수신 유닛 RX와 송신 유닛 TX에 공급되는 것이다. 또한, 동작 전원 전압 RX_Power, TX_Power이 저레벨로부터 고레벨로 변화할 때에, 하이 레벨의 파워 온 리셋 신호 Power_OnReset가 생성된다. 또한, 도 13에서 설명한 바와 같이 NFC_Start 신호에 의해서도, 이 전원 공급 개시가 가능하다.
하이 레벨의 파워 온 리셋 신호 Power_OnReset는, NFC 통신용 RF 회로(108)의 RF 로직(1084), 접촉 통신 인터페이스(1085), NFC 통신 인터페이스(1086)에 공 급되고, 이들 회로의 이니셜라이즈 처리가 실행된다.
또한, 수신 캐리어 신호의 진폭이 고레벨인 기간에만 캐리어 검파 회로(1081A)의 2개의 검파 MOS 트랜지스터가 도통 상태로 되고, 캐리어 신호의 진폭이 저레벨인 기간에 2개의 검파 MOS 트랜지스터의 양자는 비도통 상태로 되므로, 수신 캐리어 신호 레벨 감시 동작에서의 소비 전력을 저감할 수 있다.
≪그 밖의 실시 형태≫
도 15는, 도 10에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)(108)와 IC 카드 마이크로컴퓨터(시큐어 칩)(106)의 다른 구성을 설명하는 도면이다.
도 15에 도시한 실시 형태가, 도 11에 도시한 실시 형태와 상위한 것은, 전지(109)로부터 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)에 공급되는 전원 전압 Vdd가 NFC 통신용 RF 회로(108)를 경유하고 있는 점이며, 그 밖의 점에 관해서는 도 11과 동일하다.
도 16은, 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로(RF 칩)(108)의 다른 상세한 구성을 설명하는 도면이다.
도 16에 도시한 실시 형태가, 도 12에 도시한 실시 형태와 상위한 것은, 도 16의 NFC 통신용 RF 회로(108)의 우측의 부분에는 시큐어 블록(1087)이 배치되고, 이 시큐어 블록(1087)에는 도 11의 IC 카드 마이크로컴퓨터(106)의 시큐어 중앙 처리 유닛(1061)과 내부 불휘발성 메모리(1062)가 포함되어 있다. 이 시큐어 블록(1087)의 외부에는, 다른 시큐어 칩(110)이 외부 버스 및 복수의 단자를 통하여 접속되는 것도 가능하다. 또한, 시큐어 블록(1087)의 내부에는, 클럭 공급 매니저(1083), RF 로직(1084), 접촉 통신 인터페이스(1085), NFC 통신 인터페이스(1086), 시큐어 처리 유닛(1088)이 포함되어 있다. 또한, 시큐어 처리 유닛(1088)은, 다른 시큐어 칩(110)이 외부 가능한 시큐어 인터페이스를 포함하고 있다.
이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 그에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
예를 들면, 도 1의 캐리어 검파 회로의 검지 유닛 Det_Unit에서, 제1과 제2 검파 트랜지스터 M1, M2를 N 채널로부터 P 채널의 MOS 트랜지스터로 치환하고, 부하 트랜지스터 M3과 증폭 트랜지스터 M4를 P 채널로부터 N 채널의 MOS 트랜지스터로 치환할 수도 있다. 그 결과, 이 캐리어 검파 회로의 P 채널의 제1과 제2 검파 트랜지스터 M1, M2는, 저소비 전력의 B급 푸시ㆍ푸시 전파 정류 검파 회로로서 동작한다.
또한, 도 1의 캐리어 검파 회로의 검지 유닛 Det_Unit에서, 제1과 제2 검파 트랜지스터 M1, M2를 NPN 바이폴라 트랜지스터로 하는 한편, 부하 트랜지스터 M3과 증폭 트랜지스터 M4를 PNP 바이폴라 트랜지스터로 하는 것도 가능하다.
또한, 검파 효율은 저하하기는 하지만, 도 1의 캐리어 검파 회로의 검지 유닛 Det_Unit를 반파 정류 검파 회로의 형태로 변경하는 것이 가능하다. 도 1의 캐리어 검파 회로의 검지 유닛 Det_Unit를 반파 정류 검파 회로의 형태로 변경하는 경우에는, 예를 들면 검지 유닛 Det_Unit의 제2 MOS 트랜지스터 M2를 생략하는 것이다. 또한, 제2 MOS 트랜지스터 M2의 생략에 의해, 역류 방지를 위한 다이오드 접속 MOS 트랜지스터 M6도 불필요하게 되므로, 이 트랜지스터 M6도 생략되는 것이다. 이와 같이, MOS 트랜지스터를 삭감함으로써, 칩 면적을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 안테나 ANT, RFIC(101), RF 파워 앰프(102), 베이스밴드 프로세서(100), 어플리케이션 프로세서(103), NFC 통신용 코일 형상 안테나(107), NFC 통신용 RF 회로(108)를 내장한 시스템으로서는, 휴대 전화 단말기에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이들을 내장한 PDA 장치에 본 발명은 적용할 수 있다.
또한, 베이스밴드 프로세서(100)와 어플리케이션 프로세서(103)는 별개의 반도체 칩(반도체 집적 회로)에 집적화될 수도 있고, 통합화 원 칩(원 칩 LSI)에 집적화될 수도 있다. 또한, RFIC(101), RF 파워 앰프(102), IC 카드 마이크로컴퓨터(106)도, 이 통합화 원 칩에 집적화될 수도 있다.
또한, 본 발명은 NFC 근거리 통신에 의한 전자 결제에 한정되는 것이 아니며, PICC 등의 다른 근거리 통신 방식에 의한 전자 결제에도 적용할 수 있다. 또한, PICC는 비접촉 IC 카드(Proximity IC Card)를 의미하는 것이다.
도 1은 비접촉 전자 결제를 위한 비접촉 리더/라이터 장치와의 NFC 통신을 이용하는 휴대 전화 단말기에 탑재되는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 NFC 통신용 RF 회로의 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 캐리어 검파 회로를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 검파 회로의 회로 동작을 설명하는 도면.
도 3도, 도 2와 마찬가지로 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 검파 회로의 회로 동작을 설명하는 도면.
도 4도, 도 2와 도 3과 마찬가지로 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 검파 회로의 회로 동작을 설명하는 도면.
도 5는 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면.
도 6도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면.
도 7도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면.
도 8도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면.
도 9도, 도 1에 도시한 캐리어 검파 회로에 의한 NFC 통신용 코일 형상 안테나로부터의 수신 캐리어 신호의 신호 레벨을 감시하는 그 밖의 검파 회로를 설명하는 도면.
도 10은 이상 설명한 다양한 캐리어 검파 회로 중 어느 하나가 내장된 본 발명의 실시 형태에 따른 NFC 통신용 RF 회로를 내장한 휴대 전화 단말기를 도시하는 도면.
도 11은 도 10에 도시한 휴대 전화 단말기에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로와 IC 카드 마이크로컴퓨터의 구성을 설명하는 도면.
도 12는 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기 MoPh에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로의 상세한 구성을 설명하는 도면.
도 13은 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기의 내부의 NFC 통신용 RF 회로의 복수의 동작 모드의 사이의 상태 천이를 설명하는 도면.
도 14는 도 12에 도시한 NFC 통신용 RF 회로의 내부 각 부의 동작 파형을 설명하는 도면.
도 15는 도 10에 도시한 휴대 전화 단말기에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로와 IC 카드 마이크로컴퓨터의 다른 구성을 설명하는 도면.
도 16은 도 11에 도시한 휴대 전화 단말기에 내장되는 NFC 통신용 RF 회로의 다른 상세한 구성을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
Det_Unit : 검지 유닛
Hold_Unit : 유지 유닛
L NFC : 통신용 코일 형상 안테나
IN1, IN2 : 입력 단자
M1, M2 : 검파 트랜지스터
M3 : 부하 트랜지스터
M4 : 증폭 트랜지스터
C1 : 축적 용량
M7 : 방전 시상수 형성용 트랜지스터
OB : 출력 버퍼
OUT : 검파 출력 신호
Vdd : 전지의 전원 전압
MoPh : 휴대 전화 단말기
ANT : 안테나
100 : 베이스밴드 프로세서
101 : RFIC
102 : RF 파워 앰프
103 : 어플리케이션 프로세서
104 : 액정 표시 장치
105 : SIM 카드
106 : IC 카드 마이크로컴퓨터
107 : NFC 통신용 코일 형상 안테나
108 : NFC 통신용 RF 회로
109 : 전지
1081 : RF 아날로그 회로
1081A : 캐리어 검파 회로
1081B : 내부 파워 매니저
1081C : 클럭 추출 회로
1082 : 클럭 발진기
1083 : 클럭 공급 매니저
1084 : RF 로직
1085 : 접촉 통신 인터페이스
1086 : NFC 통신 인터페이스
110 : 임피던스 정합 회로
RX : 수신 유닛
TX : 송신 유닛

Claims (23)

  1. 제1 입력 단자와, 제2 입력 단자와, 제1 트랜지스터와, 제2 트랜지스터와, 부하 소자를 포함하는 것이며,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 각 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이며,
    상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점 사이에는 상기 부하 소자가 접속되고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는, 상기 제1 트랜지스터의 도통도가 상기 제2 트랜지스터의 도통도보다 커지고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는, 상기 제2 트랜지스터의 도통도가 상기 제1 트랜지스터의 도통도보다 커지고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압이 생성되는 검파 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로 노드와 상기 제1 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제1 역류 방지 소자가 접속되고, 상기 회로 노드와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제2 역류 방지 소자가 접속되어 있는 검파 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제1 정전 파괴 방지 저항이 접속되고, 상기 제2 입력 단자와 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제2 정전 파괴 방지 저항이 접속되어 있는 검파 회로.
  4. 제2항에 있어서,
    제1 입력 전극이 상기 회로 노드에 접속되고 제2 입력 전극이 상기 동작 전위점에 접속된 증폭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 증폭 트랜지스터의 출력 전극으로부터, 반전 증폭 검파 전압이 생성되 는 검파 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극과 다른 동작 전위점 사이에 접속된 축적 용량과 방전 시상수 형성 소자와의 병렬 접속과, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극에 입력 단자가 접속된 출력 회로를 더 포함하는 것이며,
    상기 출력 회로는 소정의 입력 스레쉬 홀드 전압을 가짐으로써, 상기 출력 회로는 상기 반전 증폭 검파 전압의 전압 레벨을 식별하는 것인 검파 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터와 상기 제1 역류 방지 소자와 상기 제2 역류 방지 소자는 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 부하 소자와 상기 증폭 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터인 검파 회로.
  7. 데이터 처리 기능을 갖는 프로세서와 암호화 전자 결제 기능을 갖는 마이크로컴퓨터에 전기적으로 접속 가능하게 구성된 RF 회로로서,
    상기 RF 회로는, 안테나에 의해 수신되는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 신호를 검파하는 검파 회로를 포함하고,
    상기 검파 회로는 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 상기 수신 신호의 신호 레벨을 감시하여 상기 신호 레벨이 소정의 임계 값 이상으로 되는 것에 응답하여 생성한 검지 신호를 상기 프로세서에 공급하는 것이며,
    상기 프로세서는, 상기 검지 신호에 응답하여 생성한 기동 신호를 상기 RF 회로에 공급하도록 구성되고,
    상기 RF 회로는, 상기 기동 신호에 응답하여 상기 마이크로컴퓨터에의 동작 클럭의 공급을 개시함으로써, 상기 마이크로컴퓨터의 암호화 전자 결제 동작이 개시되고,
    상기 RF 회로는, 상기 마이크로컴퓨터와의 전기적 접속을 통하여 공급되는 상기 암호화 전자 결제 동작에 의한 결제 송신 데이터를 상기 안테나로부터 상기 비접촉 리더/라이터 장치에 송신하는 RF 송신 유닛을 포함하는 것이며,
    상기 검파 회로는, 제1 입력 단자와, 제2 입력 단자와, 제1 트랜지스터와, 제2 트랜지스터와, 부하 소자를 포함하는 것이며,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 각 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이며,
    상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점 사이에는 상기 부하 소자가 접속되고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는, 상기 제1 트랜지스터의 도통도가 상기 제2 트랜지스터의 도통도보다 커지고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는, 상기 제2 트랜지스터의 도통도가 상기 제1 트랜지스터의 도통도보다 커지고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압이 생성되는 RF 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 휴대 전화 단말기와 기지국과의 송수신을 위한 베이스밴드 프로세서와 어플리케이션 프로세서 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있는 RF 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 회로 노드와 상기 제1 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제1 역류 방지 소자가 접속되고, 상기 회로 노드와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제2 역류 방지 소자가 접속되고,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제1 정전 파괴 방지 저항이 접속되고, 상기 제2 입력 단자와 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제2 정전 파괴 방지 저항이 접속되어 있는 RF 회로.
  10. 제9항에 있어서,
    제1 입력 전극이 상기 회로 노드에 접속되고 제2 입력 전극이 상기 동작 전위점에 접속된 증폭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 증폭 트랜지스터의 출력 전극으로부터, 반전 증폭 검파 전압이 생성되는 RF 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극과 다른 동작 전위점 사이에 접속된 축적 용량과 방전 시상수 형성 소자와의 병렬 접속과, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극에 입력 단자가 접속된 출력 회로를 더 포함하는 것이며,
    상기 출력 회로는 소정의 입력 스레쉬 홀드 전압을 가짐으로써, 상기 출력 회로는 상기 반전 증폭 검파 전압의 전압 레벨을 식별하는 것인 RF 회로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터와 상기 제1 역류 방지 소자와 상기 제2 역류 방지 소자는 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 부하 소자와 상기 증폭 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터인 RF 회로.
  13. 전지, 프로세서, 마이크로컴퓨터, 안테나, RF 회로를 내장 가능하게 구성된 휴대 기기로서,
    상기 전지는, 상기 프로세서, 상기 마이크로컴퓨터, 상기 RF 회로에 전원 전압을 공급하는 것이며,
    상기 프로세서는 데이터 처리 기능을 갖고, 상기 마이크로컴퓨터는 암호화 전자 결제 기능을 갖고,
    상기 안테나는 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 수신 신호를 수신하고 그 장치에의 송신 신호를 송신하며, 상기 RF 회로는 상기 수신 신호가 공급되고 상기 송신 신호를 생성하는 것이며,
    상기 RF 회로는, 상기 프로세서와 상기 마이크로컴퓨터에 전기적으로 접속 가능하게 구성되고,
    상기 RF 회로는, 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 상기 수신 신호를 검파하는 검파 회로를 포함하고,
    상기 검파 회로는 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 비접촉 리더/라이터 장치로부터의 상기 수신 신호의 신호 레벨을 감시하여 상기 신호 레벨이 소정의 임계값 이상으로 되는 것에 응답하여 생성한 검지 신호를 상기 프로세서에 공급하고,
    상기 프로세서는, 상기 검지 신호에 응답하여 생성한 기동 신호를 상기 RF 회로에 공급하도록 구성되고,
    상기 RF 회로는, 상기 기동 신호에 응답하여 상기 마이크로컴퓨터에의 동작 클럭의 공급을 개시함으로써, 상기 마이크로컴퓨터의 암호화 전자 결제 동작이 개시되고,
    상기 RF 회로는, 상기 마이크로컴퓨터와의 전기적 접속을 통하여 공급되는 상기 암호화 전자 결제 동작에 의한 결제 송신 데이터를 상기 안테나로부터 상기 비접촉 리더/라이터 장치에 송신하는 RF 송신 유닛을 포함하고,
    상기 검파 회로는, 제1 입력 단자와, 제2 입력 단자와, 제1 트랜지스터와, 제2 트랜지스터와, 부하 소자를 포함하는 것이며,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 각 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이며,
    상기 제1 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극과 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위 점 사이에는 상기 부하 소자가 접속되고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는, 상기 제1 트랜지스터의 도통도가 상기 제2 트랜지스터의 도통도보다 커지고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는, 상기 제2 트랜지스터의 도통도가 상기 제1 트랜지스터의 도통도보다 커지고,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터 전파 정류에 의한 검파 전압이 생성되는 휴대 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는 휴대 전화 단말기와 기지국과의 송수신을 위한 베이스밴드 프로세서와 어플리케이션 프로세서 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있는 휴대 기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 회로 노드와 상기 제1 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제1 역류 방지 소자가 접속되고, 상기 회로 노드와 상기 제2 트랜지스터의 상기 출력 전극 사이에 제2 역류 방지 소자가 접속되고,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제1 정전 파괴 방지 저항이 접속되고, 상기 제2 입력 단자와 상기 제2 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 제2 정전 파괴 방지 저항이 접속되어 있는 휴대 기기.
  16. 제15항에 있어서,
    제1 입력 전극이 상기 회로 노드에 접속되고 제2 입력 전극이 상기 동작 전위점에 접속된 증폭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 증폭 트랜지스터의 출력 전극으로부터, 반전 증폭 검파 전압이 생성되는 휴대 기기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극과 다른 동작 전위점 사이에 접속된 축적 용량과 방전 시상수 형성 소자와의 병렬 접속과, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극에 입력 단자가 접속된 출력 회로를 더 포함하는 것이며,
    상기 출력 회로는 소정의 입력 스레쉬 홀드 전압을 가짐으로써, 상기 출력 회로는 상기 반전 증폭 검파 전압의 전압 레벨을 식별하는 것인 휴대 기기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터와 상기 제2 트랜지스터와 상기 제1 역류 방지 소자와 상기 제2 역류 방지 소자는 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 부하 소자와 상기 증 폭 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터인 휴대 기기.
  19. 제1 입력 단자와, 제2 입력 단자와, 트랜지스터와, 부하 소자를 적어도 포함하는 것이며,
    상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자는 안테나의 일단과 타단에 각각 접속 가능하며, 상기 제1 입력 단자와 상기 제2 입력 단자에는, 상기 안테나의 상기 일단과 상기 타단과의 서로 역위상의 상보 입력 신호가 공급 가능하게 되고,
    상기 트랜지스터는 제1 입력 전극과 제2 입력 전극과 출력 전극을 포함하고, 상기 제1 입력 전극과 상기 제2 입력 전극 사이에 소정의 극성과 소정의 전압 레벨을 갖는 입력 전압이 공급되는 것에 응답하여 상기 출력 전극에 출력 전류를 흘리는 것이며,
    상기 제1 입력 단자에는 상기 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극이 접속되고, 상기 제2 입력 단자에는 상기 트랜지스터의 상기 제2 입력 전극이 접속되고,
    상기 트랜지스터의 상기 출력 전극과 동작 전위점 사이에는, 상기 부하 소자가 접속되고,
    상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 한쪽의 극성인 제1 사이클에서는 상기 트랜지스터의 도통도가 증가되는 한편, 상기 제1 입력 단자의 전압에 대해 상기 제2 입력 단자의 전압이 플러스 및 마이너스 중 다른 쪽의 극성인 제2 사이클에서는 상기 트랜지스터의 도통도가 저하하고,
    상기 트랜지스터의 상기 출력 전극과 상기 부하 소자가 접속된 회로 노드로부터, 정류에 의한 검파 전압이 생성되는 검파 회로.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 입력 단자와 상기 트랜지스터의 상기 제1 입력 전극 사이에 정전 파괴 방지 저항이 접속되어 있는 검파 회로.
  21. 제19항에 있어서,
    제1 입력 전극이 상기 회로 노드에 접속되고 제2 입력 전극이 상기 동작 전위점에 접속된 증폭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 증폭 트랜지스터의 출력 전극으로부터, 반전 증폭 검파 전압이 생성되는 검파 회로.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극과 다른 동작 전위점 사이에 접속된 축적 용량과 방전 시상수 형성 소자와의 병렬 접속과, 상기 증폭 트랜지스터의 상기 출력 전극에 입력 단자가 접속된 출력 회로를 더 포함하는 것이며,
    상기 출력 회로는 소정의 입력 스레쉬 홀드 전압을 가짐으로써, 상기 출력 회로는 상기 반전 증폭 검파 전압의 전압 레벨을 식별하는 것인 검파 회로.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 부하 소자와 상기 증폭 트랜지스터는 P 채널 MOS 트랜지스터인 검파 회로.
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