KR20190084763A - 모드 변경이 가능한 전원 회로 및 그것을 포함하는 스마트 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드는, 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나, 상기 안테나에서 수신된 신호를 정류하여 정류 전압으로 출력하는 정류기, 상기 정류 전압의 레벨을 안정화시키는 제 1 동작 모드, 그리고 상기 정류 전압을 제공받아 내부 전압으로 생성하는 제 2 동작 모드 중 어느 하나의 동작 모드로 동작하는 전압 레귤레이터, 모드 선택 신호에 따라 상기 전압 레귤레이터가 상기 제 1 동작 모드와 상기 제 2 동작 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어하는 레귤레이터 변환기, 상기 모드 선택 신호에 따라 상기 정류기의 출력단을 접지와 연결하는 클램프 회로, 상기 안테나의 저항을 가변하여 부하 변조를 수행하는 부하 변조기, 그리고 상기 부하 변조기의 활성화 여부에 따라 상기 모드 선택 신호를 생성하는 레귤레이터 컨트롤러를 포함한다.

Description

모드 변경이 가능한 전원 회로 및 그것을 포함하는 스마트 카드{MODE-CHANGEABLE POWER SUPPLY CIRCUIT AND SMART CARD INCLUDING THE SAME}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 모드 변경이 가능한 전원 회로 및 그것을 포함하는 스마트 카드에 관한 것이다.
스마트 카드(Smart card)는 칩 카드(Chip card), IC 카드 등으로 불리며, 사용 방법에 따라 접촉식 카드와 비접촉식 카드로 구분될 수 있다. 접촉식 카드는 외부 전원이 인가되는 접촉 단자를 카드 표면상에 구비하여 전기적인 접촉에 의하여 외부 전원을 제공받는다. 비접촉식 카드는 안테나와 같은 비접촉식 단자를 통해 수신되는 무선 주파수 신호로부터 전원 전압을 공급받을 수 있다. 더불어, 접촉식과 비접촉식 전원 공급 방식을 병행하여 사용하는 콤비 카드(Combi card)도 있다.
비접촉식 카드 시스템, 특히 스마트 카드(Smart card) 시스템은 카드 리더(Card reader)가 무선 주파수 신호를 이용하여 근거리에 위치하는 스마트 카드를 인식한다. 카드 리더와 스마트 카드는 정보를 교환할 수 있는 비접촉식 정보 인식 기술을 이용한다.
스마트 카드는 카드 리더로부터 방사된 전자기파를 전압 신호로 유도하는 방식으로 전력을 공급받는다. 카드 리더로부터 제공된 전자기파를 수신하여 생성된 전압을 안정화하기 위해, 스마트 카드의 전원 회로에는 전압 레귤레이터가 사용된다. 하지만, 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 레귤레이터의 작용에 의해서 스마트 카드의 통신은 불안정해질 수 있다. 스마트 카드의 신뢰성을 보장하기 위해서는 이러한 전압 레귤레이터(Voltage regulator)의 작용에 따른 통신 불안정성을 해소하기 위한 기술이 절실한 실정이다.
본 발명의 목적은 스마트 카드의 부하 변조시 전원 회로의 작용에 의해서 발생하는 파형 왜곡을 해결하기 위한 기술을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 부하 변조시에 안테나 단에서 발생하는 노이즈를 제거할 수 있는 전원 회로 및 그것을 포함하는 스마트 카드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 카드는, 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나, 상기 안테나에서 수신된 신호를 정류하여 정류 전압으로 출력하는 정류기, 상기 정류 전압의 레벨을 안정화시키는 제 1 동작 모드, 그리고 상기 정류 전압을 제공받아 내부 전압으로 생성하는 제 2 동작 모드 중 어느 하나의 동작 모드로 동작하는 전압 레귤레이터, 모드 선택 신호에 따라 상기 전압 레귤레이터가 상기 제 1 동작 모드와 상기 제 2 동작 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어하는 레귤레이터 변환기, 상기 모드 선택 신호에 따라 상기 정류기의 출력단을 접지와 연결하는 클램프 회로, 상기 안테나의 저항을 가변하여 부하 변조를 수행하는 부하 변조기, 그리고 상기 부하 변조기의 활성화 여부에 따라 상기 모드 선택 신호를 생성하는 레귤레이터 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드의 전원 회로는, 안테나에서 수신된 교류 전압을 정류하여 정류 전압으로 출력하는 정류기, 상기 안테나의 저항을 가변하는 부하 변조가 활성화되면 상기 정류 전압의 레벨을 제어하여 내부 전압으로 생성하는 LDO(Low Dropout) 모드로 동작하고, 상기 부하 변조가 비활성화되면 상기 정류 전압의 레벨을 일정하기 유지하는 레귤레이터 모드로 동작하는 전압 레귤레이터, 그리고 상기 부하 변조가 활성화되면 상기 정류기의 출력단을 접지와 연결하는 클램프 회로를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 스마트 카드의 부하 변조시 파형 왜곡이나 노이즈를 제거할 수 있어 카드 리더와의 통신 오류를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 스마트 카드의 전원 회로 부분을 좀더 구체적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 부하 변조 모드가 비활성화 상태일 때 레귤레이터 변환기의 스위칭 상태를 보여주는 회로도이다.
도 4는 도 3의 스위치 상태 하에서의 전압 레귤레이터의 동작을 간략히 보여주는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 부하 변조 모드가 활성화될 때 레귤레이터 변환기의 스위칭 상태를 보여주는 회로도이다.
도 6은 도 5의 스위칭 상태에서의 전압 레귤레이터의 동작을 간략히 보여주는 회로도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 효과를 보여주는 타이밍도들이다.
도 8은 도 1의 레귤레이터 컨트롤러의 기본적인 동작을 간략히 보여주는 순서도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시 예를 보여주는 타이밍도들이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 방법의 다른 예를 보여주는 타이밍도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 방법의 또 다른 예를 보여주는 타이밍도이다.
도 12는 본 발명의 클램프 회로에 포함되는 다이오드를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 스마트 카드(100)는 안테나(110), 정류기(120), 레귤레이터 변환기(130), 전압 레귤레이터(140), 클램프 회로(150), 부하 변조기(160), 그리고 레귤레이터 컨트롤러(170)를 포함할 수 있다.
안테나(110)는 카드 리더(Card reader, 미도시)와 통신을 위해 무선 주파수(RF) 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 안테나(110)는 예시적으로 인덕터(L)와 커패시터(C)의 병렬 연결 구조로 모델링될 수 있다. 안테나(110)는 인덕터(L)와 커패시터(C)에 의한 전자기 유도 방식으로 카드 리더로부터 전달되는 무선 주파수 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 안테나(110)는 외부의 카드 리더와 통신하기 위해서 루프 안테나 구조(Loop Antenna Structure)로 형성될 수 있다. 예를 들면, 안테나(110)는 높은 전자기 효율을 위해서 이중 공진 루프 구조로 형성될 수 있을 것이다.
정류기(120)는 안테나(110)를 통해서 수신되는 교류 신호를 정류하여 정류 전압(VDDU)으로 출력한다. 예를 들면, 정류기(120)는 반파 정류(Half-wave rectifier) 또는 전파 정류(Full-wave rectifier) 방식의 정류 회로들을 포함할 수 있다. 더불어, 정류기(120)는 정류된 전압을 평활화하기 위한 평활 회로를 포함할 수 있다. 예시적으로, 전파 정류 방식의 정류기(120)를 구성하기 위해서는 브리지 결합되는 4개의 다이오드가 널리 사용된다.
레귤레이터 변환기(130)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)에 따라 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드를 제 1 레귤레이터 모드(1st Regulator mode)와 제 2 레귤레이터 모드(2nd Regulator mode) 중 어느 하나로 동작하도록 제어한다. 모드 선택 신호(Mode_SEL)는 부하 변조(Load modulation)의 활성화 여부에 따라 가변될 것이다. 여기서, 제 1 레귤레이터 모드는 정류 전압(VDDU)의 레벨을 일정하게 유지하기 위한 동작 모드이다. 반면, 제 2 레귤레이터 모드는 정류 전압(VDDU)의 레벨은 고려되지 않고, 안정된 내부 전압(VDDI)을 생성하기 위한 동작 모드이다. 즉, 제 2 레귤레이터 모드는 전압 레귤레이터(140)가 LDO(Low Dropout) 모드로 동작하여, 부하 변조(Load modulation)시 레귤레이터 동작에 기인하는 잡음을 제거하기 동작 모드이다.
레귤레이터 변환기(130)는 정류 전압(VDDU)의 분배 전압, 기준 전압(Vref), 그리고 피드백 전압(Vfb)을 모드 선택 신호(Mode_SEL)에 따라 선택하여 전압 레귤레이터(140)의 부입력단(-) 및 정입력단(+)으로 제공한다. 레귤레이터 변환기(130)는 분배된 정류 전압(VDDU)과 기준 전압(Vref) 중 어느 하나를 선택하여 전압 레귤레이터(140)의 부입력단(-)에 제 1 전압(V1)으로써 제공한다. 레귤레이터 변환기(130)는 기준 전압(Vref)과 피드백 전압(Vfb) 어느 하나를 선택하여 전압 레귤레이터(140)의 정입력단(+)에 제 2 전압(V2)으로써 제공한다. 이러한 레귤레이터 변환기(130)의 작용에 의하여 전압 레귤레이터(140)는 제 1 및 제 2 레귤레이터 모드들 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
전압 레귤레이터(140)는 레귤레이터 변환기(140)의 제 1 및 제 2 레귤레이터 모드들 중 어느 하나의 모드로 동작한다. 제 1 레귤레이터 모드에서, 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)의 레벨 변화를 검출하여 타깃 레벨로 일정하게 유지하는 레귤레이팅 동작을 수행한다. 반면, 제 2 레귤레이터 모드에서, 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)의 레벨은 가변되지만, 내부 전압(VDDI)을 일정하게 유지하기 위한 LDO 모드로 동작한다. 특히, 제 2 레귤레이터 모드에서, 전압 레귤레이터(140)는 부하 변조된 송신 신호의 왜곡이나 노이즈를 억제하기 위한 LDO 모드로 동작한다. 이러한 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드 변경에 의해서 안정된 내부 전압(VDDI)의 생성과 동시에 송신 에러를 줄일 수 있다.
클램프 회로(150)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)에 따라 정류 전압(VDDU) 노드를 접지에 연결한다. 클램프 회로(150)는 부하 변조가 활성화되는 시점에 정류 전압(VDDU) 노드를 접지에 연결한다. 즉, 클램프 회로(150)는 전압 레귤레이터(140)가 제 2 레귤레이터 모드로 동작하는 시점에 정류 전압(VDDU) 노드와 접지를 연결한다. 이를 위하여 클램프 회로(150)는 도시된 바와 같이 다이오드 스위치(SWD)와 다이오드(SD)를 포함할 수 있다. 더불어, 클램프 회로(150)는 전압 레귤레이터(140)가 제 1 레귤레이터 모드로 동작하는 시점, 즉, 부하 변조가 비활성화되는 시점에서는 정류 전압(VDDU) 노드를 접지와 차단한다.
부하 변조기(160)는 스마트 카드(100)의 데이터 생성부(미도시)에서 제공되는 송신 데이터(TX_DATA)에 따라 송신 신호(TX)를 생성하여 안테나(110)의 양단에 연결되는 가변 저항(VR)을 제어한다. 또한, 부하 변조기(160)는 생성된 송신 신호(TX)나 부하 변조의 활성화 여부에 대한 정보를 레귤레이터 컨트롤러(170)에 제공한다.
레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)에서 제공되는 송신 신호(TX)나 부하 변조의 활성화 여부에 따라 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 생성한다. 예를 들면, 부하 변조가 비활성화 상태인 것으로 판단되면, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 전압 레귤레이터(140) 및 클램프 회로(150)가 제 1 레귤레이터 모드로 동작하도록 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 출력한다. 반면, 부하 변조가 활성화되거나 송신 신호(TX)의 천이가 검출되면, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 전압 레귤레이터(140) 및 클램프 회로(150)가 제 2 레귤레이터 모드로 동작하도록 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 출력한다. 여기서, 부하 변조의 활성화/비활성화 여부를 검출하기 위해 레귤레이터 컨트롤러(170)가 송신 신호(TX)를 검출하는 것으로 설명되었으나, 본 발명은 여기에 국한되지 않는다. 예를 들면, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조의 활성화/비활성화 여부를 판단할 수 있는 임의의 플래그 신호나 데이터를 제공받을 수도 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 스마트 카드(100)의 레귤레이터 및 부하 변조를 위한 구성들이 간략히 도시되고 설명되었다. 본 발명의 스마트 카드(100)는 전압 레귤레이터(140)의 작용에 의해서 송신 모드에서 발생하는 부하 변조시 발생하는 노이즈를 줄이기 위해 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드를 변경시킬 수 있다. 또한, 전압 레귤레이터(140)가 접지로 전달하는 전류의 양을 조정하기 위해 정류 전압(VDDU) 노드를 접지와 연결하는 클램프 회로(150)가 활성화된다. 이러한 구성들을 통해서 부하 변조가 발생하는 시점에 전압 레귤레이터(140)에 의해서 야기되는 부하 변조 파형의 왜곡과 노이즈를 줄여 송신 신호(TX)의 오류를 줄일 수 있다.
도 2는 도 1의 스마트 카드의 전원 회로 부분을 좀더 구체적으로 도시한 회로도이다. 도 2를 참조하면, 스마트 카드(100)의 전원 회로는 안테나(110), 정류기(120), 레귤레이터 변환기(130), 전압 레귤레이터(140), 그리고 클램프 회로(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 안테나(110)와 클램프 회로(150)는 앞서 설명된 도 1의 그것들과 실질적으로 동일하므로, 이것들에 대한 설명은 생략하기로 한다.
가변 저항(VR)은 안테나(110)의 양단에 연결되는 적어도 하나의 저항(R1, R2)과 변조 스위치(SW0)를 포함할 수 있다. 변조 스위치(SW0)는 송신 신호(TX)에 따라 턴온(Turn-on) 또는 턴오프(Turn-off)될 수 있다. 즉, 송신 신호(TX)의 레벨에 따라 스위칭되는 변조 스위치(SW0)에 의해 안테나(110)의 양단의 부하가 변경되고, 안테나(110)의 양단 또는 정류기(120)의 양단(L1/L2)에 유도되는 전기적 신호의 레벨이 변경된다.
정류기(120)는 브리지 연결된 4개의 다이오드들을 포함하는 전파 정류 회로로 구성될 수 있다. 하지만, 정류기(120)의 정류 방식은 여기에 국한되지 않음은 잘 이해될 것이다. 정류기(120)의 양단(L1/L2)에 입력되는 교류 형태의 신호는 전파 정류된 정류 전압(VDDU)으로 출력될 것이다.
레귤레이터 변환기(130)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)에 응답하여 스위칭되는 적어도 4개의 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)을 포함한다. 레귤레이터 변환기(130)는 비교기(142)의 부입력단(-)에 전달되는 입력 전압(V1)을 선택하는 제 1 스위치(SW1)와 제 2 스위치(SW2)를 포함한다. 더불어, 레귤레이터 변환기(130)는 비교기(142)의 정입력단(+)에 전달되는 입력 전압(V2)을 선택하는 제 3 스위치(SW3)와 제 4 스위치(SW4)를 포함한다. 여기서, 모드 선택 신호(Mode_SEL)는 부하 변조 모드가 비활성화 상태일 때, 로우 레벨(L)로 제공되고, 부하 변조 모드가 활성화 상태를 나타내는 하이 레벨(H)로 제공되는 것으로 가정하기로 한다.
모드 선택 신호(Mode_SEL)가 부하 변조 모드의 비활성화 상태를 나타내는 로우 레벨(L)로 제공되면, 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 턴온(Turn-on)된다. 그리고 모드 선택 신호(Mode_SEL)가 로우 레벨(L)일 때, 제 2 스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4), 그리고 다이오드 스위치(SWD)는 턴오프(Turn-off) 된다. 즉, 부하 변조 모드가 아닌 경우, 레귤레이터 변환기(130)는 비교기(142)의 부입력단(-)에 분배 저항들(R3, R4)에 의해서 정류 전압(VDDU)을 분배한 전압을 전달한다. 부하 변조 모드가 아닌 경우, 레귤레이터 변환기(130)는 비교기(142)의 정입력단(+)에는 기준 전압(Vref)을 제공한다. 그러면, 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)의 레벨을 일정하게 유지시키기 위한 일반적인 전압 레귤레이터 모드로 동작한다.
반면, 모드 선택 신호(Mode_SEL)가 부하 변조 모드의 활성화를 지시하는 하이 레벨(H)로 제공되면, 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 턴오프(Turn-off) 된다. 그리고 모드 선택 신호(Mode_SEL)가 하이 레벨(H)일 때, 제 2 스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4), 그리고 다이오드 스위치(SWD)는 턴온(Turn-on) 된다. 그러면, 부하 변조 모드시 레귤레이터 변환기(130)는 비교기(142)의 부입력단(-)에 기준 전압(Vref)을 전달한다. 그리고 부하 변조 모드시 레귤레이터 변환기(130)는 비교기(142)의 정입력단(+)에는 피드백 전압(Vfb)을 제공한다. 피드백 전압(Vfb)은 전압 레귤레이터(140)의 출력인 내부 전압(VDDI)을 분배 저항들(R5, R6)을 사용하여 전압 분배한 값이다. 따라서, 부하 변조 모드시 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)이 아닌 내부 전압(VDDI)을 일정한 레벨로 유지하기 위한 LDO 모드로 동작한다.
더불어, 부하 변조 모드의 활성화되면 다이오드 스위치(SWD)가 턴온(Turn-on) 됨에 따라 PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 흐르는 전류보다 훨씬 큰 전류가 다이오드(SD)를 통해서 접지로 유입된다. 즉, 전압 레귤레이터(140)가 LDO 모드로 동작하면, 정류 전압(VDDU)의 레벨은 다이오드(SD)의 저항에 영향을 받게 된다. 하지만, 다이오드(SD)의 턴온 저항은 고정된 값을 유지하기 때문에 다이오드(SD)의 저항 변화에 따른 불안정성은 존재하지 않는다.
도 3은 부하 변조 모드가 비활성화 상태일 때 레귤레이터 변환기의 스위칭 상태를 보여주는 회로도이다. 도 3을 참조하면, 부하 변조 모드가 비활성화 상태인 경우에 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 턴온(Turn-on) 되고, 제 2 스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4), 그리고 다이오드 스위치(SWD)는 턴오프(Turn-off) 된다.
스마트 카드(100)의 동작이 부하 변조 모드가 아닌 경우, 모드 선택 신호(Mode_SEL)는 로우 레벨(L)로 제공될 수 있다. 즉, 부하 변조 모드가 비활성화 상태이거나 또는 전압 레귤레이터(140)가 전압 레귤레이터 모드로 동작되어야 하는 경우, 모드 선택 신호(Mode_SEL)는 로우 레벨(L)로 제공될 수 있다. 모드 선택 신호(Mode_SEL)가 로우 레벨(L)일 때, 레귤레이터 변환기(130)의 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 턴온(Turn-on)된다. 그리고 모드 선택 신호(Mode_SEL)가 로우 레벨(L)일 때, 레귤레이터 변환기(130)의 제 2 스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4)와 그리고 클램프 회로(150)의 다이오드 스위치(SWD)는 턴오프(Turn-off) 된다.
상술한 레귤레이터 변환기(130)의 스위칭 상태에서, 전압 레귤레이터(142)에 의해서 정류 전압(VDDU) 노드의 전압 레벨은 기준 전압(Vref)이 정의하는 값으로 유지하게 된다.
도 4는 도 3의 스위치 상태 하에서의 전압 레귤레이터의 동작을 간략히 보여주는 회로도이다. 도 4를 참조하면, 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)을 일정한 레벨로 유지하기 위한 전압 레귤레이터 모드로 동작한다.
레귤레이터 변환기(130)에 의해서 비교기(142)의 부입력단(-)으로는 정류 전압(VDDU)의 변화가 입력된다. 즉, 분배 저항들(R3, R4)을 사용하여 상대적으로 높은 레벨의 정류 전압(VDDU)이 상대적으로 낮은 레벨인 제 1 전압(V1)으로 변환된다. 그리고 변환된 제 1 전압(V1)은 비교기(142)의 부입력단(-)에 인가된다.
부입력단(-)에 입력된 제 1 전압(V1)의 레벨이 기준 전압(Vref)보다 낮은 경우, 비교기(142)는 하이 레벨(H)의 출력 전압을 생성하여 PMOS 트랜지스터(PM)를 턴오프(Turn-off) 시킨다. 그러면, PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 흐르는 전류(IR)의 크기가 감소하게 되고, 정류 전압(VDDU)의 레벨은 상승하게 된다. 반대로, 부입력단(-)에 입력된 제 1 전압(V1)의 레벨이 기준 전압(Vref)보다 높은 경우, 비교기(142)는 로우 레벨(L)의 출력 전압을 생성하여 PMOS 트랜지스터(PM)를 턴온(Turn-on) 시킨다. 그러면, PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 유출되는 전류(IR)의 크기가 증가하게 되고, 정류 전압(VDDU)의 레벨은 강하하게 된다. 이러한 작용에 의해서 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)의 레벨을 일정한 레벨로 유지시킨다. 전압 레귤레이터(140)에 의해서 제어되는 정류 전압(VDDU)의 레벨은 기준 전압(Vref)에 의하여 정의될 수 있다.
더불어, 전압 레귤레이터(140)에 의해서 출력되는 내부 전압(VDDI)은 실질적으로 PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 유출되는 전류(IR)의 변화에 따라 변동한다. 따라서, 도시되지 않았지만, 내부 전압(VDDI)을 일정한 레벨로 유지시키기 위한 별도의 레귤레이터 회로가 더 포함될 수 있음은 잘 이해될 것이다.
도 5는 본 발명의 부하 변조 모드가 활성화될 때 레귤레이터 변환기의 스위칭 상태를 보여주는 회로도이다. 도 5를 참조하면, 부하 변조 모드가 활성화되면, 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 턴오프(Turn-off)되고, 제 2 스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4), 그리고 다이오드 스위치(SWD)는 턴온(Turn-on) 된다.
스마트 카드(100)에서 안테나(110)를 통해서 송신 데이터(TX_DATA)를 전송하기 위해 부하 변조 모드가 활성화되면, 부하 변조기(160)는 가변 저항(VR) 및 레귤레이터 컨트롤러(170)에 송신 신호(TX)를 제공할 것이다. 그러면 레귤레이터 컨트롤러(170)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 하이 레벨(H)로 제공할 수 있다. 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 하이 레벨(H)로의 천이에 응답하여 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 턴오프(Turn-off)되고, 제 2 스위치(SW2), 제 4 스위치(SW4), 그리고 다이오드 스위치(SWD)는 턴온(Turn-on)된다.
도 6은 도 5의 스위칭 상태에서의 전압 레귤레이터의 동작을 간략히 보여주는 회로도이다. 도 6을 참조하면, 정류 전압(VDDU) 노드는 다이오드(SD)를 사용하여 접지되고, 전압 레귤레이터(140)는 LDO 모드로 동작한다.
레귤레이터 변환기(130)에 의해서 비교기(142)의 부입력단(-)으로는 기준 전압(Vref)이 입력된다. 그리고 비교기(142)의 정입력단(+)으로는 내부 전압(VDDI)의 피드백 전압(Vfb)이 입력된다. 전압 레귤레이터(140)의 출력 전압에 대응하는 내부 전압(VDDI)은 분배 저항들(R5, R6)을 사용하여 전압 분배된다. 전압 분배의 결과로 생성된 피드백 전압(Vfb)은 비교기(142)의 정입력단(+)에 인가된다.
정입력단(+)에 입력된 피드백 전압(Vfb)의 레벨이 기준 전압(Vref)보다 낮은 경우, 비교기(142)는 로우 레벨의 출력 전압을 생성하여 PMOS 트랜지스터(PM)를 턴온(Turn-on) 시킨다. 그러면, PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 흐르는 전류(ILDO)의 크기가 증가하게 되고, 분배 저항들(R5, R6)에 걸리는 내부 전압(VDDI)의 레벨은 상승하게 된다.
반대로, 정입력단(+)에 입력된 피드백 전압(Vfb)의 레벨이 기준 전압(Vref)보다 높은 경우, 비교기(142)는 하이 레벨의 출력 전압을 생성하여 PMOS 트랜지스터(PM)를 턴오프(Turn-off) 시킨다. 그러면, PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 흐르는 전류(ILDO)의 크기가 감소하게 되고, 분배 저항들(R5, R6)에 걸리는 내부 전압(VDDI)의 레벨은 하강하게 된다.
여기서, 정류 전압(VDDU) 노드는 다이오드(SD)를 통해서 접지와 연결된다. 다이오드(SD)의 전류 용량은 PMOS 트랜지스터(PM)의 전류 용량보다 크다. 따라서, PMOS 트랜지스터(PM)를 통해서 접지로 유입되는 전류(ILDO)의 양보다 다이오드(SD)를 통해서 접지로 유입되는 전류(ID)의 크기가 크다. PMOS 트랜지스터(PM)에 흐르는 전류(ILDO)의 변화에 기인하는 정류 전압(VDDU)의 레벨 변동은 거의 제거될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 효과를 보여주는 타이밍도들이다. 도 7a는 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경이 존재하지 않을 때 부하 변조가 발생하는 경우의 안테나(110) 단의 부하 변조 파형(L1/L2)을 보여준다. 도 7b는 부하 변조 발생시 본 발명의 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경에 의해 나타나는 안테나(110) 단의 부하 변조 파형(L1/L2)을 보여준다.
도 7a를 참조하면, 전압 레귤레이터(140)의 작용에 의해서 정류 전압(VDDU)이 일정 레벨을 유지하기 위해 변화하고, 그 결과로 정류기(120) 단의 전압 파형(L1/L2)에 피크가 발생한다.
T0 시점부터 송신 신호(TX)에 따라 변조 스위치(SW0)가 주기적으로 천이할 수 있다. 즉, 변조 스위치(SW0)가 로우 레벨(L)에서 하이 레벨(H)로 천이함에 따라 가변 저항(VR)이 변화한다. 가변 저항(VR)의 변화에 따라 정류 전압(VDDU)의 레벨이 일시적으로 감소한다. 즉, 가변 저항(VR)의 저항값이 감소함에 따라 정류 전압(VDDU)이 급격히 감소할 수 있다. 이때, 정류 전압(VDDU)의 언더 슈트(210)가 발생할 수 있다. 그리고 정류 전압(VDDU)의 언더 슈트(210)에 따라 안테나(110)의 양단에 나타나는 부하 변조 파형(L1/L2)도 TO 시점에 감소하게 된다. 이러한 부하 변조 파형(L1/L2)은 피크값은 일정하게 유지되어야 하는 시간 구간(T0~T1)에서 정류 전압(VDDU)의 레벨과 같이 변화하게 된다.
이러한 부하 변조 파형(L1/L2)의 왜곡은 변조 스위치(SW0)가 하이 레벨(H)에서 로우 레벨(L)로 천이하는 T1 시점에도 발생한다. 가변 저항(VR)의 저항값이 증가함에 따라 정류 전압(VDDU)이 급격히 증가할 수 있다. 이때, 정류 전압(VDDU)의 오버 슈트(230)가 발생할 수 있다. 그리고 정류 전압(VDDU)의 오버 슈트(230)의 발생에 따라 부하 변조 파형(L1/L2)은 T1 시점에 급격히 증가하는 피크(240)를 갖게 된다. 부하 변조 파형(L1/L2)은 피크값은 일정하게 유지되지 못하고 시간 구간(T1~T2)에서 정류 전압(VDDU)의 레벨과 같이 변화하게 된다.
상술한 형태의 부하 변조 파형(L1/L2)의 왜곡은 전압 레귤레이터(120)가 정류 전압(VDDU)을 일정하게 유지하기 위한 작용에 기인한 것이다. 따라서, 본 발명의 레귤레이터 변환기(130)와 클램프 회로(150)를 사용한 전압 레귤레이터(120)의 동작 모드를 변경함으로써 부하 변조 파형(L1/L2)의 왜곡이 제거될 수 있다.
도 7b는 본 발명의 실시 예에 따라 전압 레귤레이터의 동작 모드 변경에 따라 나타나는 부하 변조 파형(L1/L2)을 보여주는 타이밍도이다. 도 7b를 참조하면, 부하 변조가 시작되기 전에 모드 선택 신호(Mode_SEL)에 의해서 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드는 LDO 모드로 변경된다. 그러면, 정류 전압(VDDU)은 부하 변조에 따라 가변되지만, 내부 전압(VDDI)은 일정하게 유지된다. 그리고 부하 변조 파형(L1/L2)의 왜곡 문제는 해소될 수 있다.
부하 변조가 발생하기 이전인 T0' 시점에서, 모드 선택 신호(Mode_SEL)가 하이 레벨(H)로 천이할 수 있다. 즉, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 부하 변조의 활성화를 예고하는 신호를 받아 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 생성할 수 있을 것이다. 또는, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 송신 신호(TX)를 수신받아 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 생성할 수도 있을 것이다. 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 하이 레벨(H)로의 천이에 의해서 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드는 LDO 모드로 변경되고, 정류 전압(VDDU) 노드 또는 정류기(120)의 출력단은 다이오드(SD)를 통해서 접지와 연결된다.
T0 시점에서 변조 스위치(SW0)가 로우 레벨(L)에서 하이 레벨(H)로 천이함에 따라 가변 저항(VR)의 저항치가 변화한다. 그러면 정류 전압(VDDU)의 레벨이 제 1 정류 전압(VDDU1)으로부터 제 2 정류 전압(VDDU2)으로 감소한다. 하지만, 모드 선택 신호(Mode_SEL)에 의해서 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)을 일정 레벨로 유지하기 위한 전압 레귤레이터 모드로는 동작하지 않는다. 다만, 전압 레귤레이터(140)는 내부 전압(VDDI)을 일정한 레벨로 유지시키기 위한 LDO 모드로 동작할 것이다. 또한, 정류 전압(VDDU) 노드가 다이오드(SD)에 의해서 접지된 상태이기 때문에 전압 레귤레이터(140)가 처리해야 하는 전류의 양도 감소한다. 따라서, T0 시점에서 정류 전압(VDDU)은 변조 스위치(SW0)의 상태와 동기하여 구형파 형태로 변하게 된다. 결과적으로 정류 전압(VDDU) 노드에 언더 슈트나 오버 슈트는 발생하지 않는다. 따라서, 안테나(110) 단에 나타나는 부하 변조 파형(L1/L2)의 포락선(EV)은 왜곡이 제거된 형태로 나타난다.
도 8은 도 1의 레귤레이터 컨트롤러의 기본적인 동작을 간략히 보여주는 순서도이다. 도 8을 참조하면, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 송신 모드(TX mode)를 검출하여 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드를 결정한다.
S110 단계에서, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 송신 모드(TX mode) 또는 송신 신호(TX)를 제공받는다. 예를 들면, 부하 변조기(160)는 송신 데이터(TX_DATA)가 입력되면 변조 스위치(SW0)를 제어하기 위한 송신 신호(TX)를 생성할 것이다. 부하 변조기(160)는 송신 신호(TX)를 생성하기 전에 레귤레이터 컨트롤러(170)에 송신 모드(TX mode)를 제공할 수 있을 것이다.
S120 단계에서, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 송신 모드(TX mode)의 검출 결과에 따라 동작 분기를 수행한다. 송신 모드(TX mode)가 검출된 경우(Yes 방향), 절차는 S130 단계로 이동한다. 반면, 송신 모드(TX mode)가 검출되지 못한 경우(No 방향), 절차는 S140 단계로 이동한다.
S130 단계에서, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 전압 레귤레이터(140)가 LDO 모드로 동작하도록 레귤레이터 변환기(130) 및 클램프 회로(150)를 제어한다. 즉, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 하이 레벨(H)로 출력하여 레귤레이터 변환기(130)의 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)를 턴오프시킨다. 그리고 레귤레이터 컨트롤러(170)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 하이 레벨(H)로 출력하여 레귤레이터 변환기(130)의 제 2 및 제 4 스위치(SW2, SW4)와 클램프 회로(150)의 다이오드 스위치(SWD)를 턴온시킨다. 그러면, 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)에 대한 레귤레이팅을 중지하고 내부 전압(VDDI)을 일정한 레벨로 유지시키는 LDO 모드로 동작하게 될 것이다.
S140 단계에서, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 전압 레귤레이터(140)가 전압 레귤레이터 모드(VR mode)로 동작하도록 레귤레이터 변환기(130) 및 클램프 회로(150)를 제어한다. 즉, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 로우 레벨(L)로 출력하여 레귤레이터 변환기(130)의 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)를 턴온 시킨다. 그리고 레귤레이터 컨트롤러(170)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 로우 레벨(L)로 출력하여 레귤레이터 변환기(130)의 제 2 및 제 4 스위치(SW2, SW4)와 클램프 회로(150)의 다이오드 스위치(SWD)를 턴오프 시킨다. 그러면, 전압 레귤레이터(140)는 정류 전압(VDDU)을 일정하게 유지하기 위한 전압 레귤레이터 모드(VR mode)로 동작하게 될 것이다.
이상에서는 부하 변조기(160)로부터 제공되는 송신 모드(TX mode)를 참조하여 레귤레이터 변환기(130) 및 클램프 회로(150)의 동작 모드를 변경하는 방법이 설명되었다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시 예를 보여주는 타이밍도들이다. 도 9a는 본 발명의 레귤레이터 변환기(130)에 의한 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경에 따른 글리치(Glitch)의 발생을 간략히 보여주는 타이밍도이다. 그리고 도 9b는 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경에 따른 글리치(Glitch)를 해결하기 위한 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 9a를 참조하면, 레귤레이터 변환기(130)에 의해 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드가 LDO 모드로 변경되는 시점에 발생하는 글리치(320)를 보여준다.
T0" 시점에서, 송신 모드(TX mode)가 검출되면, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 모드 선택 신호(Mode_SEL)를 하이 레벨(H)로 천이시킨다. 그러면, 레귤레이터 변환기(130)의 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)는 턴오프 되고, 제 2 및 제 4 스위치(SW2, SW4) 및 클램프 회로(150)의 다이오드 스위치(SWD)는 턴온 된다. 다이오드 스위치(SWD)의 턴온에 의해 그리고 비교기(142)의 입력과 출력 값들의 변경에 따라 스위칭 충격이 발생하게 되고, 정류 전압(VDDU)에 오버 슈트(310)가 발생할 수 있다. 물론, 이 시점에서 언더 슈트가 발생할 수도 있음은 잘 이해될 것이다.
정류 전압(VDDU)에 발생하는 오버 슈트(310)에 의해서 결과적으로 T0" 시점에서 부하 변조 파형(L1/L2)에 글리치(320)가 발생할 수도 있다. 이러한 전압 레귤레이터(140)의 동작 모드 스위칭에 따른 글리치(320)를 제거하기 위해서는 스위칭 타이밍의 조정이 불가피하다.
도 9b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스위칭 방법을 보여주는 타이밍도이다. 도 9b를 참조하면, 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 천이 시점을 부하 변조가 시작되는 시점과 동기시킴으로써, 부하 변조에 의한 스위칭 충격과 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경에 따른 영향이 상쇄될 수 있다.
레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 송신 모드(TX mode) 신호를 제공받아 부하 변조의 시작 시점을 판단할 수 있다. 레귤레이터 컨트롤러(170)는 변조 스위치(SW0)의 천이가 시작되는 T0 시점에 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 레벨을 변경할 수 있다. 즉, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조가 시작되는 T0 시점에 동기하여 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 레벨을 천이시킬 수 있다. 즉, 모드 선택 신호(Mode_SEL)는 도 9a의 제어 방식보다 시간 간격(ΔT)만큼 지연된 시점에 활성화될 것이다.
T0 시점에서는 부하 변조에 따른 변조 스위치(SW0)의 스위칭과 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경이 동시에 수행된다. 따라서, 모드 변경에 따른 전압 레귤레이터(140)의 스위칭 충격과 부하 변조에 의한 스위칭 충격이 모두 상쇄될 수 있다. 따라서, T0" 시점에서 발생하는 글리치(320)는 제거되고, 부하 변조 파형(L1/L2)의 포락선(EV)은 구형파 형태로 나타나게 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 방법의 다른 예를 보여주는 타이밍도이다. 도 10을 참조하면, 도 9b에 도시된 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 천이 시점과 부하 변조가 시작되는 시점을 조정하여 좀더 개선된 형태의 부하 변조 파형(L1/L2)을 제공할 수 있다.
레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 송신 모드(TX mode) 신호를 제공받아 부하 변조의 시작 시점을 판단할 수 있다. 레귤레이터 컨트롤러(170)는 변조 스위치(SW0)의 천이가 시작되는 T0 시점으로부터 특정 시간(ΔTa) 지연된 시점에 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 레벨을 변경할 수 있다. 즉, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조가 시작되는 T0 시점보다 특정 시간(ΔTa) 후에 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 레벨을 천이시킬 수 있다.
T0 시점에서는 부하 변조에 따른 변조 스위치(SW0)의 스위칭이 발생한다. 하지만, 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경 및 정류 전압(VDDU) 노드의 접지와의 연결은 T0 시점보다 특정 시간(ΔTa) 지연된 시점에 발생한다. 특정 시간(ΔTa)은 보드 변경과 변조 스위치(SW0)의 천이에 따른 노이즈가 최소가 되는 시점으로 실험을 통한 도출될 수 있을 것이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 방법의 또 다른 예를 보여주는 타이밍도이다. 도 11을 참조하면, 도 9b에 도시된 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 천이 시점과 부하 변조의 시작 시점을 조정하여 개선된 형태의 부하 변조 파형(L1/L2)을 제공할 수 있다.
레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조기(160)로부터 송신 모드(TX mode) 신호를 제공받아 부하 변조의 시작 시점을 판단할 수 있다. 레귤레이터 컨트롤러(170)는 변조 스위치(SW0)의 천이가 시작되는 T0 시점으로부터 특정 시간(ΔTb) 이전 시점에 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 레벨을 변경할 수 있다. 즉, 레귤레이터 컨트롤러(170)는 부하 변조가 시작되는 T0 시점보다 특정 시간(ΔTb) 이전에 모드 선택 신호(Mode_SEL)의 레벨을 천이시킬 수 있다.
T0 시점에서는 부하 변조에 따른 변조 스위치(SW0)의 스위칭이 발생한다. 하지만, 전압 레귤레이터(140)의 모드 변경 및 정류 전압(VDDU) 노드의 접지와의 연결은 T0 시점보다 특정 시간(ΔTb) 이전 시점에서 발생한다. 특정 시간(ΔTb)은 보드 변경과 변조 스위치(SW0)의 천이에 따른 노이즈가 최소가 되는 시점으로 실험을 통해 도출될 수 있을 것이다.
도 12는 본 발명의 클램프 회로에 포함되는 다이오드를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 12를 참조하면, 다이오드(SD)는 본 발명의 스마트 카드(100)를 형성하기 위한 반도체 공정에서 용이하게 구현 가능한 다이오드 결선된 NMOS 트랜지스터(MN)로 대체될 수 있다. 특히, 다이오드 결선된 NMOS 트랜지스터(MN)의 전류 용량은 전압 레귤레이터(140)의 PMOS 트랜지스터의 전류 용량보다 훨씬 큰 값으로 설정되어야 할 것이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 카드 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 13을 참조하면, 스마트카드 시스템(1000)은 카드 리더(1100)와 스마트 카드(1200)를 포함할 수 있다. 본 발명의 스마트 카드(1200)는 도 1에 도시된 형태의 레귤레이터 변환기(130), 전압 레귤레이터(140), 그리고 클램프 회로(150)를 포함할 수 있다. 따라서, 정류 전압(VDDU)의 안정화 작용에 의해서 발생하는 부하 변조 파형(L1/L2)의 왜곡을 제거할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나;
    상기 안테나에서 수신된 신호를 정류하여 정류 전압으로 출력하는 정류기;
    상기 정류 전압의 레벨을 안정화시키는 제 1 동작 모드, 그리고 상기 정류 전압을 제공받아 내부 전압으로 생성하는 제 2 동작 모드 중 어느 하나의 동작 모드로 동작하는 전압 레귤레이터;
    모드 선택 신호에 따라 상기 전압 레귤레이터가 상기 제 1 동작 모드와 상기 제 2 동작 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어하는 레귤레이터 변환기;
    상기 모드 선택 신호에 따라 상기 정류기의 출력단을 접지와 연결하는 클램프 회로;
    상기 안테나의 저항을 가변하여 부하 변조를 수행하는 부하 변조기; 그리고
    상기 부하 변조기의 활성화 여부에 따라 상기 모드 선택 신호를 생성하는 레귤레이터 컨트롤러를 포함하는 스마트 카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레귤레이터 컨트롤러는 상기 부하 변조기가 활성화되면 상기 제 2 동작 모드로 상기 전압 레귤레이터가 동작하도록 상기 모드 선택 신호를 생성하는 스마트 카드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레귤레이터 컨트롤러는 상기 부하 변조기가 활성화되면 상기 정류기의 상기 출력단을 상기 접지와 연결하는 스마트 카드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레귤레이터 컨트롤러는 상기 부하 변조기가 비활성화되면 상기 전압 레귤레이터가 상기 제 1 동작 모드로 동작하도록 상기 모드 선택 신호를 생성하는 스마트 카드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레귤레이터 컨트롤러는 상기 부하 변조기가 비활성화되면 상기 정류기의 출력단을 상기 접지와 차단하는 스마트 카드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 레귤레이터는:
    부입력단 및 정입력단을 갖는 비교기; 그리고
    상기 비교기의 출력에 따라 상기 정류기의 출력단에 형성되는 상기 정류 전압을 스위칭하여 내부 전압으로 출력하는 트랜지스터를 포함하는 스마트 카드.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레귤레이터 변환기는:
    상기 모드 선택 신호에 따라 상기 정류 전압의 전압 분배된 전압을 상기 부입력단으로 전달하는 제 1 스위치;
    상기 모드 선택 신호에 따라 기준 전압을 상기 부입력단으로 전달하는 제 2 스위치;
    상기 모드 선택 신호에 따라 상기 기준 전압을 상기 정입력단으로 전달하는 제 3 스위치; 그리고
    상기 모드 선택 신호에 따라 상기 내부 전압의 피드백 전압을 상기 정입력단으로 전달하는 제 4 스위치를 포함하는 스마트 카드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 레귤레이터 컨트롤러는 상기 부하 변조가 시작되는 시점에 동기하여 상기 전압 레귤레이터가 상기 제 2 동작 모드로 동작하도록 상기 모드 선택 신호를 천이시키는 스마트 카드.
  9. 스마트 카드의 전원 회로에 있어서:
    안테나에서 수신된 교류 전압을 정류하여 정류 전압으로 출력하는 정류기;
    상기 안테나의 저항값을 가변하는 부하 변조가 활성화되면 상기 정류 전압의 레벨을 제어하여 내부 전압으로 생성하는 LDO(Low Dropout) 모드로 동작하고, 상기 부하 변조가 비활성화되면 상기 정류 전압의 레벨을 일정하기 유지하는 레귤레이터 모드로 동작하는 전압 레귤레이터; 그리고
    상기 부하 변조가 활성화되면 상기 정류기의 출력단을 접지와 연결하는 클램프 회로를 포함하는 전원 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전압 레귤레이터는:
    부입력단 및 정입력단에 입력되는 신호를 비교하는 비교기;
    상기 비교기의 출력에 연결되는 게이트와, 상기 정류기의 상기 출력단에 연결되는 소스와, 상기 내부 전압이 출력되는 드레인을 갖는 PMOS 트랜지스터; 그리고
    상기 부하 변조의 활성화 여부에 따라 상기 부입력단 및 상기 정입력단 각각에 입력되는 신호들을 선택하는 레귤레이터 변환기를 포함하는 전원 회로.
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