TW201003535A - Detector, rf circuit with detector, and mobile device with rf circuit - Google Patents

Detector, rf circuit with detector, and mobile device with rf circuit Download PDF

Info

Publication number
TW201003535A
TW201003535A TW098103517A TW98103517A TW201003535A TW 201003535 A TW201003535 A TW 201003535A TW 098103517 A TW098103517 A TW 098103517A TW 98103517 A TW98103517 A TW 98103517A TW 201003535 A TW201003535 A TW 201003535A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transistor
circuit
input
input terminal
electrode
Prior art date
Application number
TW098103517A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumi Kawabata
Norihisa Yamamoto
Original Assignee
Renesas Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Tech Corp filed Critical Renesas Tech Corp
Publication of TW201003535A publication Critical patent/TW201003535A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/08Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by means detecting the change of an electrostatic or magnetic field, e.g. by detecting change of capacitance between electrodes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45179Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/48Transceivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Description

201003535 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明關於檢波電路及包含其之RF電路以及內藏有彼 等之行動機器,特別關於提供輸入信號爲低振幅位準狀態 而減少直流電力消費的檢波電路之有效技術。 【先前技術】 於以下非專利文獻1揭示,爲減少組裝於單晶片(SoC ,system on chip)或系統級封裝(SiP,system in package )之RF電路之製造測試時間及成本,而將RF檢波 電路之輸入端子連接於RF混頻器之輸出。 該RF電路,爲檢測RF混頻器之輸出,而包含2個N通 道MOS電晶體之虛擬差動對。在各N通道MOS電晶體之汲 極與閘極之間,連接有偏壓電阻用於對電晶體施加閘極電 壓。 2個N通道MOS電晶體之源極被共通連接於接地電位, 2個N通道MOS電晶體之汲極被共通連接於P通道MOS產生 之偏壓電流鏡電晶體。2個N通道MO S電晶體之閘極所連接 之2個容量,係用於阻隔影響檢波動作的直流電流。於2個 N通道MOS電晶體之汲極,被連接於輸出容量用於保持輸 出電壓。 於以下專利文獻1揭示,進行對非接觸I C (積體電路 )卡之讀出與對非接觸1C卡之寫入的讀/寫裝置之中,檢 測出該非接觸1C卡之有無的副載波檢波電路。 201003535 於該副載波檢波電路,係對被供給有電源電壓分壓而 成之固定偏壓的檢波電晶體之基極,施加來自非接觸1C卡 之線圈形狀天線的副載波信號,如此藉由檢波電晶體之射 極之電阻與容量之並接,而形成半波整流輸出信號。 非專利文獻 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. 專利文獻1 :特開2006 — 099810號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 近年來,稱爲短距離無線通信技術(NFC ),將家電 製品、數位媒體、適合消費者的無線通信連接、內容、商 業上之交易加以簡化,而且加以擴大的通信技術變爲普及 。該NFC技術,係和寄存之各種通信方式具有相容性,使 用13.56MHz之RF頻率,可實現l〇cm程度、最大通信速率 847Kbps之短距離通信。特別是,在行動電話終端機搭載 NFC技術,該行動電話終端機爲內藏具有電子結帳功能的 1C卡微處理器(安全晶片)者’藉由非接觸式進行店舖之 商品購入之支付、車站之交通費支付等各種非接觸式之電 子結帳之活用,以提升終端使用者(end user )之便利性 爲目標。又,NFC 爲之 Near Field Communication 之略稱。 本發明人在本發明之前’係從事行動電話終端機搭載 -6 - 201003535 之NFC通fg用RF電路(RF晶片)之開發,該行動電話終端 機’係利用非接觸式電子結帳功能之非接觸式讀寫裝置之 N F C通信者。於該行動電話終端機被內藏:天線、f收發 信號處理積體電路、RF功率放大器、基頻處理器、應用處 理器、SIM卡、1C卡微處理器、NFC通信用RF電路、NFC 通信用線圏狀天線、電池、液晶顯示裝置、揚升器、麥克 風、及操作鍵盤。 RF收發信號處理積體電路、RF功率放大器、基頻處 理器、應用處理器、SIM卡,係設爲可實現行動電話終端 機與基地局之間之RF通信。SIM卡,係加入者特定資訊模 組,於內部之非揮發性記憶體儲存著和基地局之電話公司 之間訂定契約的加入者之特定資訊。 使用操作鍵盤開始RF通信時,麥克風之發送聲音信號 ,係經由基頻處理器內部之A/D轉換器與數位信號處理 器(DSP )之軟體調變處理,被轉換爲發送數位基頻信號 。發送數位基頻信號,係經由RF收發信號處理積體電路( RFIC)之D/ A轉換器被轉換爲發送類比基頻信號。發送 類比基頻信號,係經由RFIC之發送信號處理單元被轉換爲 RF發送信號,RF發送信號係介由RF功率放大器與天線被 發送至基地局。 來自基地局的RF接收信號係介由RFIC之接收信號處 理單元被轉換爲接收類比基頻信號,接收類比基頻信號, 係介由RFIC之A/ D轉換器被轉換爲接收數位基頻信號。 接收數位基頻信號,係藉由基頻處理器內部之DSP之軟體 201003535 解調處理與d/a轉換器被轉換爲接收聲音信號,係被供 給至揚升器。 當行動電話終端機近接非接觸式讀寫裝置之NFC短距 離通信範圍內時’藉由NFC通信用線圈狀天線接收來自非 接觸式讀寫裝置之載波信號。NFC通信用RF電路,係響應 於NFC通信用線圈狀天線之載波信號,而產生NFC近接檢 測信號’ NFC近接檢測信號被供給至基頻處理器。 基頻處理器,係響應於NFC近接檢測信號,而產生非 接觸式電子結帳起動信號,非接觸式電子結帳起動信號被 供給至NFC通信用RF電路。NFC通信用RF電路,係響應於 該起動信號,爲開始非接觸式電子結帳。而開始與1C卡微 電腦(安全晶片、安全微電腦)間之收/發資料之通信之 同時,開始對1C卡微電腦之動作時脈信號之供給。如此則 ,1C卡微電腦之非接觸式電子結帳動作被開始。 另外,在電子結帳動作開始以前,來自行動電話終端 機之電池的電源電壓,係被供給至基頻處理器與NFC通信 用RF電路與1C卡微電腦。在電子結帳動作開始以前,被供 給有電源電壓的1C卡微電腦全體係設爲待機狀態(睡眠狀 態),被供給有電源電壓的基頻處理器、和電子結帳動作 有關的功能方塊亦被設爲待機狀態。另外,在電子結帳動 作開始以前,被供給有電源電壓的N F C通信用RF電路、用 於檢測來自NFC通信用線圈狀天線之接收載波信號的信號 位準之載波檢波電路以外之電路’亦被設爲待機狀態。因 此,NFC通信用RF電路之載波檢波電路,在電子結帳動作 201003535 開始之前,係被設爲主動狀態,載波檢波電路,係監控來 自NFC通信用線圈狀天線之接收載波信號的信號位準。接 收載波信號的信號位準成爲載波檢波電路之檢波電晶體之 輸入臨限値電壓以上時,行動電話終端機成爲和非接觸式 讀寫裝置之NFC短距離通信範圍內近接。如此則,NFC通 信用RF電路,係響應於載波檢波電路所檢測出之接收載波 信號’而產生NFC近接檢測信號,NFC近接檢測信號被供 給至基頻處理器。 作爲來自NFC通信用線圏狀天線之接收載波信號的信 號位準之監控用的載波檢波電路,可使用上述專利文獻1 揭示之射極隨耦器型檢波電路。但是,此情況下,在電子 結帳動作開始前之接收載波信號位準之監控動作中,被供 給有固定偏壓的檢波電晶體之直流電力消費爲較大者,此 一問題由本發明人檢討而發現。 另外,作爲來自NFC通信用線圈狀天線之接收載波信 號的信號位準之監控用的載波檢波電路,可使用上述非專 利文獻1揭示之RF檢波電路。但是,此情況下,在電子結 帳動作開始前之接收載波信號位準之監控動作中,因爲N 通道MOS電晶體之汲極與閘極間被連接之電阻,使直流偏 壓被供給至MOS電晶體之閘極。因此接收載波信號位準之 監控動作中,上述非專利文獻1揭示之RF檢波電路之直流 電力消費爲較大者,此一問題由本發明人檢討而發現。 本發明係基於上述本發明人檢討結果而玩而完成者。 因此,本發明目的在於提供,輸入信號處於低振幅位 -9- 201003535 準狀態,可以減少直流電力消費的檢波電路。 本發明另一目的爲,在行動電話終端機所搭載之通信 用RF電路之中,減少來自天線之接收載波信號的信號位準 之監控用的載波檢波電路之直流電力消費,該行動電話終 端機,係利用非接觸式電子結帳功能之非接觸式讀寫裝置 之結帳通信者。 本發明之上述及其他目的以及特徵可由本說明書之記 載及圖面加以理解。 (用以解決課題的手段) 本發明之代表性槪要簡單說明如下。 亦即’本發明之代表性檢波電路,係具備:第1與第2 輸入端子(IN1、IN2);第1與第2電晶體(M1、M2); 及負荷元件(M3)。於上述第1輸入端子與上述第2輸入端 子,被供給互爲逆相位之互補輸入信號。於上述第1輸入 _子’係被連接上述桌1電晶體之第1輸入電極與上述第2 電晶體之第2輸入電極’於上述第2輸入端子,係被連接上 述第1電晶體之第2輸入電極與上述第2電晶體之第1輸入電 極。在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點(Vdd )之間,係被連接上述負荷元件。 由上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流之 檢波電壓(VIN1 )。 -10- 201003535 【實施方式】 (代表性實施形態) 首先’說明本發明代表性實施形態之槪要。代表性實 施形態之槪要說明中’附加括弧參照之價面之參照符號僅 爲含於該附加之構成要素之槪念者之例示。 (1 )本發明代表性實施形態之檢波電路,係具備: 第1輸入端子(IN1 )、第2輸入端子(IN2 )、第1電晶體 (Ml)、第2電晶體(M2)、及負荷元件(M3)。 於上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,可被供給互 爲逆相位之互補輸入信號。 上述第1電晶體與上述第2電晶體之各電晶體,係包含 第1輸入電極、第2輸入電極及輸出電極,響應於在上述第 1輸入電極與上述第2輸入電極之間被供給具有特定極性與 特疋電壓位準的輸入電壓,而對上述輸出電極流通輸出電 流者。 於上述第1輸入端子’係被連接上述第1電晶體之上述 第1輸入電極與上述第2電晶體之上述第2輸入電極,於上 述第2輸入端子,係被連接上述第1電晶體之上述第2輸入 電極與上述第2電晶體之上述第1輸入電極。 在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點(Vdd )之間,係被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓’在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第1週期,上述第1電晶體之 導通度大於上述第2電晶體之導通度。 -11 - 201003535 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述第2電晶體 之導通度大於上述第1電晶體之導通度。 藉由上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極 與上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流 之檢波電壓(VIN1 )(參照圖1 )。 依據上述實施形態,當上述第1輸入端子與上述第2輸 入端子間的輸入信號位準,處於未滿上述特定電壓位準的 低振幅位準狀態時,上述第1電晶體與上述第2電晶體兩者 成爲非導通狀態。因此,依據上述實施形態,可以提供輸 入信號處於低振幅位準狀態而被減低直流電力消費的檢波 電路。 於較佳實施形態之檢波電路之中,在上述電路節點與 上述第1電晶體之上述輸出電極之間被連接第1逆流防止元 件(M5),在上述電路節點與上述第2電晶體之上述輸出 電極之間被連接第2逆流防止元件(Μ 6 )(參照圖1 )。 依據上述較佳實施形態,上述第1與上述第2逆流防止 兀件,係響應於施加在上述第1與第2輸入端子的過大輸入 信號’在上述第1與上述第2電晶體之一方元件成爲on狀 態時,阻止另一方元件降壓引起之逆流電流者。 於更佳實施形態之檢波電路之中,在上述第1輸入端 子與上述第1電晶體之上述第1輸入電極之間,被連接第1 靜電破壞防止電阻(R1),在上述第2輸入端子與上述第2 電晶體之上述第1輸入電極之間被連接第2靜電破壞防止電 -12- 201003535 阻(R2 )(參照圖1 )。 依據上述更佳實施形態,上述第1與上述第2靜電破壞 防止電阻,係吸收施加於上述第1與上述第2輸入端子之外 部突波電壓之能量,而防止上述第1與上述第2電晶體之靜 電破壞者。 於更佳實施形態之檢波電路之中,另具備:放大電晶 體(M4),其之第1輸入電極連接於上述電路節點,第2輸 入電極連接於上述動作電位點(Vdd)。由上述放大電晶 體之輸出電極’來產生反轉放大檢波電壓(VIN2 )(參照 圖1 )。 於具體之一實施形態之檢波電路之中,另具備:保持 容量(c 1 )與放電時間常數形成元件(M7 )之並聯連接 ’彼等被連接於上述放大電晶體之上述輸出電極與其他動 作電位點(GND)之間;及輸出電路(〇B),其之輸入端 子被連接於上述放大電晶體之上述輸出電極。上述輸出電 路係持有特定之輸入臨限電壓,依此而使上述輸出電路辨 識上述反轉放大檢波電壓之電壓位準。 依據上述具體之一實施形態,即使上述互補輸入信號 成爲斷續之低位準振幅時,藉由與上述並聯連接引起之放 電時間常數有關的保持時間與上述輸出電路之輸入臨限電 壓,可使上述輸出電路之檢波輸出信號被維持於正常位準 〇 於最具體之一實施形態之檢波電路之中,上述第1電 晶體、上述第2電晶體、上述第1逆流防止元件與上述第2 -13- 201003535 逆流防止元件係N通道MOS電晶體,上述負荷元件與上述 放大電晶體係P通道MOS電晶體(參照圖丨)。 (2 )本發明另一觀點之代表性實施形態之RF電路( 108),係構成爲可以電連接於具有資料處理功能的處理 器(1 00、1 03 )與具有密碼化電子結帳功能的微電腦( 106) ° 上述RF電路包含:檢波電路(1081A),可進行經由 天線(1 0 7 )接收之來自非接觸式讀寫裝置的接收信號之 檢波。 上述檢波電路,係監控經由上述天線接收之來自上述 非接觸式讀寫裝置的上述接收信號之信號位準,將響應於 上述信號位準成爲特定之臨限値以上而產生之檢測信號( NFC_ ApDet ),供給至上述處理器。 上述處理器,係將響應於上述檢測信號而產生之起動 信號(NFC— Start ) ’供給至上述RF電路而構成。 上述RF電路’係響應於上述起動信號而開始對上述微 電腦之動作時脈(CLK )之供給,據以開始上述微電腦之 密碼化電子結帳動作。 上述RF電路’係具備;rf發送單元(TX),用於將 介由上述微電腦之電連接(1064、1086)而被供給的上述 密碼化電子結帳動作引起之結帳發送資料,由上述天線發 送至上述非接觸式讀寫裝置(參照圖1 1、1 2 )。 上述檢波電路,係具備:第1輸入端子(以1)、第2 輸入端子(IN2 )、第1電晶體(Ml )、第2電晶體(M2 ) -14- 201003535 、及負荷元件(Μ 3 )。 於上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,可被供給互 爲逆相位之互補輸入信號。 上述第1電晶體與上述第2電晶體之各電晶體,係包含 第1輸入電極、第2輸入電極及輸出電極,響應於在上述第 1輸入電極與上述第2輸入電極之間被供給具有特定極性與 特定電壓位準的輸入電壓,而對上述輸出電極流通輸出電 流者。 於上述第1輸入端子,係被連接上述第1電晶體之上述 第1輸入電極與上述第2電晶體之上述第2輸入電極,於上 述第2輸入端子,係被連接上述第1電晶體之上述第2輸入 電極與上述第2電晶體之上述第1輸入電極。 在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點(V d d )之間,係被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第1週期,上述第1電晶體之 導通度大於上述第2電晶體之導通度。 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述第2電晶體 之導通度大於上述第1電晶體之導通度。 藉由上述桌1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極 與上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流 之檢波電壓(VIN!)(參照圖1 )。 於較佳實施形態之檢波電路之中,上述處理器,係包 -15- 201003535 含:在行動電話終端機與基地局之間進行信號收/發用之 基頻處理器(1〇〇)與應用處理器(103)之至少一方。 (3 )本發明另一觀點之代表性實施形態之行動機器 (MoPh ),係可以內藏電池(1 09 )、處理器(1 〇〇、1 〇3 、微電腦)(106)、天線(107)、及RF電路(108)而 構成者。 上述電池’係對上述處理器、上述微電腦、及上述RF 電路供給電源電壓(Vdd)者。 上述處理器具有資料處理功能,上述微電腦(1 06 ) 具有密碼化電子結帳功能。上述天線係接收來自非接觸式 讀寫裝置之接收信號,對該裝置送出發送信號,上述RF電 路係被供給上述接收信號而產生上述發送信號者。 上述RF電路,係構成爲可以電連接於上述處理器與上 述微電腦。 上述RF電路包含:檢波電路(1081A),可進行經由 上述天線接收之來自上述非接觸式讀寫裝置的上述接收信 號之檢波。 上述檢波電路,係監控經由上述天線接收之來自上述 非接觸式讀寫裝置的上述接收信號之信號位準,將響應於 上述信號位準成爲特定之臨限値以上而產生之檢測信號( NFC—ApDet),供給至上述處理器。 上述處理器’係將響應於上述檢測信號而產生之起動 信號(NFC— Start ) ’供給至上述RF電路而構成。 上述RF電路,係響應於上述起動信號而開始對上述微 -16- 201003535 電腦之動作時脈(CLK)之供給,據以開始上述微電腦之 密碼化電子結帳動作。 上述RF電路’係具備;rf發送單元(TX ),用於將 介由上述微電腦之電連接(丨064、〗〇86 )而被供給的上述 密碼化電子結帳動作引起之結帳發送資料,由上述天線發 送至上述非接觸式讀寫裝置(參照圖丨丨、12)。 上述檢波電路,係具備:第i輸入端子(IN ;!)、第2 輸入端子(IN2)、第1電晶體(M1)、第2電晶體(m2) 、及負荷元件(Μ 3 )。 於上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,可被供給互 爲逆相位之互補輸入信號。 上述第1電晶體與上述第2電晶體之各電晶體,係包含 第1輸入電極、第2輸入電極及輸出電極,響應於在上述第 1輸入電極與上述第2輸入電極之間被供給具有特定極性與 特定電壓位準的輸入電壓,而對上述輸出電極流通輸出電 流者。 於上述第1輸入端子’係被連接上述第1電晶體之上述 第1輸入電極與上述第2電晶體之上述第2輸入電極,於上 述第2輸入端子,係被連接上述第丨電晶體之上述第2輸入 電極與上述第2電晶體之上述第1輸入電極。 在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點(Vdd )之間,係被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第1週期,上述第1電晶體之 -17- 201003535 導通度大於上述第2電晶體之導通度。 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述第2電晶體 之導通度大於上述第i電晶體之導通度。 藉由上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極 與上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流 之檢波電壓(VIN i )(參照圖1 )。 於較佳實施形態之檢波電路之中,上述處理器,係包 含:在行動電話終端機與基地局之間進行信號收/發用之 基頻處理器(1〇〇 )與應用處理器(1〇3 )之至少—方。 (4 )本發明另一觀點之實施形態之檢波電路,係至 少具備:第1輸入端子(IN1 )、第2輸入端子(IN2 )、電 晶體(Μ 1 )、及負荷元件(Μ 3 )。 上述第1輸入端子(ΙΝ1)與上述第2輸入端子(ΙΝ2) ’係分別可以連接於天線(L )之一端與另—端,於上述 第1輸入端子(ΙΝ1 )與上述第2輸入端子(ΙΝ2 ),可被供 給上述天線(L)之上述一端與上述另一端之互爲逆相位 之互補輸入信號。 上述電晶體,係包含第1輸入電極、第2輸入電極及輸 出電極,響應於在上述第1輸入電極與上述第2輸入電極之 間被供給具有特定極性與特定電壓位準的輸入電壓,而對 上述輸出電極流通輸出電流者; 於上述第1輸入端子,係被連接上述電晶體之上述第i 輸入電極’於上述第2輸入端子,係被連接上述電晶體之 -18- 201003535 上述第2輸入電極。 在上述電晶體之上述輸出電極與動作電位點(Vdd) 之間’係被連接上述負荷元件。 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第1週期,上述電晶體之導 通度會增加,相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2 輸入端子之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述 電晶體之導通度會降低。 藉由上述電晶體之上述輸出電極與上述負荷元件被連 接而成之電路節點,來產生整流之檢波電壓(VlN| )(參 照圖1 )。 (實施形態之說明) 以下更詳細說明實施形態。 (載波檢波電路之構成) 圖1表示行動電話終端機搭載之本發明之一實施形態 之,對NFC通信用RF電路(RF晶片)之NFC通信用線圏狀 天線之接收載波信號之信號位準,進行監控的載波檢波電 路,該行動電話終端機,係利用於和非接觸式電子結帳之 非接觸式讀寫裝置間之NFC通信者。NFC通信用RF電路( RF晶片),例如爲在單晶矽等1個半導體基板藉由互補 MOS積體電路製造技術被製造而成之半導體積體電路。 作爲圖1所示NFC通信用RF電路之RF晶片之載波檢波 -19- 201003535 電路’係包含:檢測單元Det—Unit與保持單元Hold— Unit 。RF晶片,係包含:第1輸入端子INI與第2輸入端子IN2, 彼等分別被連接於晶片外部之N F C通信用線圈狀天線L之 —端與另一端。第1輸入端子IN1與第2輸入端子IN2,亦被 連接於突12之後述之解調器Dmd,介由NFC通信用線圏狀 天線L被接收之接收載波信號,係藉由解調器Dmd接受振 幅解調,而產生接收資料(A S K解調資料)之矩形波。 檢測單元Det — Unit,係包含:檢波用的第1N通道 M0S電晶體Ml與第2N通道MOS電晶體M2,負荷p通道MOS 電晶體M3,及P通道放大M0S電晶體M4。第1N通道MOS電 晶體Μ 1之閘極與源極,係分別被連接於第丨輸入端子in 1 與第2輸入端子IN2,第2N通道MOS電晶體M2之閘極與源 極’係分別被連接於第2輸入端子IN2與第1輸入端子IN 1。 又,在第1N通道MOS電晶體Ml之閘極與第1輸入端子IN1 之間被連接第1電阻R1,在第2N通道MOS電晶體M2之閘極 與第2輸入端子IN2之間被連接第2電阻R2。第1N通道MOS 電晶體Ml之汲極與第2N通道MOS電晶體M2之汲極,係介 由閘極被連接於接地電壓GND的負荷P通道MOS電晶體M3 之汲極/源極電流路徑,被連接於電池之電源電壓Vdd。 另外,於第1、第2N通道MOS電晶體Ml、M2之汲極,被連 接逆流防止用的二極體連接之N通道MOS電晶體M5、M6。 於如圖1所示載波檢波電路,第1、第2電阻Rl、R2, 係吸收施加於第1與第2輸入端子IN 1、IN2之外部突波電壓 之能量,具有防止第1、第2N通道MOS電晶體Ml、M2之靜 -20- 201003535 電破壞之功能。另外,逆流防止電晶體M5、M6,係響應 於第1與桌2輸入端子INI、IN2被施加之過大輸入信號’在 第1、第2N通道MOS電晶體Ml、M2之一方元件成爲ON狀 態時,藉由另一方元件之P型阱/ N型阱間之寄生PN接合 之降壓而阻止逆流電流。 因此’當行動電話終端機近接非接觸式讀寫裝置之 NFC短距離通信範圍內時,NFC通信用線圈狀天線L之一端 與另一端間的逆相位接收載波互補信號,會被供給至第1 輸入端子IN1與第2輸入端子IN2。相對於第2輸入端子IN2 之電壓,在第1輸入端子IN 1之電壓爲正的週期,第1N通道 MOS電晶體Ml之導通度變高,負荷P通道M0S電晶體M3之 電壓降變大。相對於第1輸入端子IN 1之電壓,在第2輸入 端子IN2之電壓爲正的週期,第2N通道MOS電晶體M2之導 通度之導通度變高,負荷PMOS電晶體M3之電壓降變大。 因此,於第1、第2NMOS電晶體Ml、M2之汲極會產生全波 整流之檢波電壓VIN1。放大PMOS電晶體M4進行檢波電壓 VIN1之電壓放大,因此放大PMOS電晶體M4之汲極產生之 反轉放大檢波電壓VIN2被供給至保持單元Hoid_ Unit之輸 入端子。 另外,當行動電話終端機處於非接觸式讀寫裝置之 NFC短距離通信範圍外時,第1輸入端子IN 1與第2輸入端 子IN2間之接收載波信號成爲低位準,第1、第2N通道MOS 電晶體Μ 1、M2之兩者成爲非導通狀態。如此則,檢測單 元Det_ Unit可減低接收載波信號位準監控動作中之消費 -21 - 201003535 電力。 檢測單元Det_ Unit之放大PMOS電晶體M4之汲極產生 之反轉放大檢波電壓Vin2被供給至輸入端子的保持單元 Hoid_ Unit,係包含:保持容量C1,作爲放電時間常數形 成用高電阻的N通道MOS電晶體M7 ’及輸出緩衝器〇B。該 輸出緩衝器OB,係由使反轉放大檢波電壓VIN2反轉而產生 檢波輸出信號OUT之CMOS反相器構成。藉由作爲輸出緩 衝器OB的CMOS反相器之邏輯臨限電壓VLth,來辨識輸出 緩衝器〇 B之輸入之反轉放大檢波電壓V IN2之高位準/低位 準。 又,輸出緩衝器OB所產生之檢波輸出信號OUT,可以 作爲於後述說明之圖1 1說明之NFC近接檢測信號NFC — ApDet被利用。另外,在輸出緩衝器OB之輸入與產生檢波 輸出信號OUT的輸出之間,可連接其他延遲元件或其他邏 輯元件。 (載波檢波電路之檢波動作) 圖2爲檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電路係用 於監控圖1所示載波檢波電路之來自N F C通信用線圏狀天 線L之接收載波信號的信號位準者。 於圖2之上表示,在NFC通信用線圈狀天線L之一端與 另一端分別被連接的,第1輸入端子IN1與第2輸入端子IN2 之逆相位接收載波互補信號之波形。 於圖2之中央上與中央下表示,檢測單元Det_ Unit之 -22- 201003535 第1、第2NMOS電晶體Ml、M2之汲極之全波整流檢波電壓 VIN1之波形與放大PMOS電晶體M4之汲極之反轉放大檢波 電壓VIN2之波形 於圖2之下表示,保持單元H〇ld_Unit之檢波輸出信 號OUT之波形。檢波輸出信號OUT,係作爲於圖1 1說明之 後述NFC近接檢測信號NFC_ApDet被供給至基頻處理器 100 ° 於圖2,NFC通信用線圈狀天線L之兩端之逆相位接收 載波互補信號之振幅之變化爲低位準^高位準-低位準。 如圖2之左與右所示,接收載波互補信號爲低位準時,第1 、第2NMOS電晶體Ml、M2成爲非導通狀態,負荷PMOS電 晶體M3之電壓降變小,全波整流檢波電壓VIN1爲高位準, 反轉放大檢波電壓V1N2爲低位準,檢波輸出信號OUT爲高 位準。此時,圖2之載波檢波電路之接收載波信號位準監 控用的,第1、第2NMOS電晶體Ml、M2之直流偏壓爲0, 因此可以大幅削減監控動作中之直流消費電力。 如圖2之中央所示,接收載波互補信號成爲高位準時 ,第1、第2NMOS電晶體Ml、M2開始成爲導通狀態。因此 ,負荷Ρ Μ Ο S電晶體Μ 3之電壓降變大,全波整流檢波電壓 VIN1成爲低位準,反轉放大檢波電壓VIN2爲高位準,檢波 輸出信號OUT成爲低位準。 但是,作爲電力放大器之輸出放大級,習知者爲以低 消費電力驅動負荷的B級推挽放大電路。於該B級推挽放大 電路,在輸入信號爲正的半週期進行電源電壓側電晶體對 -23- 201003535 負荷供給充電電流的推(Push )動作’在輸入信號爲負的 半週期進行接地電壓側電晶體對負荷流通放電電流的拉( pull)動作。另外’於該B級推挽放大電路’在無輸入信 號的待機狀態,藉由將電源電壓側電晶體與接地電壓側電 晶體之直流偏壓電流設爲較小’可實現低消費電力動作。 對比上述B級推挽放大電路時,圖2之載波檢波電路之 檢測單元Det_ Unit之第1、第2NMOS電晶體Ml、M2 ’係 於檢波輸入信號之正與負之半週期,執行第1與第2之拉( pull )檢波之低消費電力之B級推挽(push-pull )全波整 流檢波動作。 圖3亦和圖2同樣爲檢波電路之電路動作說明圖,該檢 波電路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信 用線圏狀天線之接收載波信號的信號位準者。圖3表示, 接收載波信號之直流位準變動,接收載波信號之振幅亦變 動之檢波輸出信號OUT之波形。 於檢測單元Det— Unit,NFC通信用線圈狀天線L之一 端與另一端間之逆相位接收載波互補信號,介由第1輸入 端子IN1與第2輸入端子IN2,被直流供給至第1NMOS電晶 體Ml之閘極/源極間與第2NMOS電晶體M2之閘極/源極 間。又,當然在該直流方式之供給時,並未介由圖1所示 載波檢波電路(NFC通信用RF晶片)之積體電路晶片之內 藏容量,而使逆相位接收載波互補信號以直流方式被供給 至第1 N Μ ◦ S電晶體Μ 1之閘極/源極間與第2 Ν Μ Ο S電晶體 Μ 2之閘極/源極間。因此,即使接收載波互補信號之直流 -24- 201003535 位準有所變動,第1與第2NMOS電晶體Ml、M2之兩者之閘 極/源極間電壓爲一定,因此第1與第2NMOS電晶體Ml、 M2之兩者之汲極電流不會變動。結果,如圖3之大略中央 所示,即使接收載波互補信號之直流位準有所變動,只要 接收載波互補信號之振幅爲高位準,即可獲得正常之低位 準之檢波輸出信號OUT之波形。 此時,在圖1所示載波檢波電路之積體電路晶片或積 體電路晶片外部之印刷電路基板,不需要上述非專利文獻 1揭示之直流電流阻隔用之2個容量,可以減少積體電路晶 片或印刷電路基板之成本及佔有面積。 圖4亦和圖2、3同樣爲檢波電路之電路動作說明圖, 該檢波電路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC 通信用線圏狀天線之接收載波信號的信號位準者。圖4表 示,接收載波信號之振幅斷續變動時之檢波輸出信號OUT 之波形。於如圖1所示載波檢波電路之保持單元Hold _ Unit,係藉由保持容量Cl與N通道MOS電晶體M7之高電阻 形成放電時間常數。 因此,在接收載波信號之斷續式低位準振幅期間較依 存於放電時間常數的保持時間Hold爲短時,放大PMOS電 晶體M4之汲極之反轉放大檢波電壓VIN2不會降低至作爲輸 出緩衝器OB的CMOS反相器之邏輯臨限電壓VLth以下。因 此,此情況下,檢波輸出信號OUT被維持於正常之低位準 0 但是,當接收載波信號之斷續式低位準振幅期間較保 -25- 201003535 持時間Η ο 1 d爲長時,放大Ρ Μ 0 S電晶體Μ 4之汲極之反轉放 大檢波電壓VIN2降低至作爲輸出緩衝器〇Β的CMOS反相器 之邏輯臨限電壓VLth以下。因此,此情況下,檢波輸出信 號OUT由正常之低位準開始變化爲異常之高位準。 例如接收載波信號之斷續式振幅變動,於NFC之通信 規格之1種、亦即Type-A產生。亦即’於Type-A之NFC通 信,振幅調變(ASK解調)中之AM調變度被設爲100%, 因此,產生載波信號斷續式消滅之期間。該斷續式消滅期 間最長爲1/13.56ΜΗζχ40= 2.95 μ秒。將圖1所示載波檢波 電路之保持單元Hold_ Unit之保持容量C1之容量値與Ν通 道MOS電晶體M7之電阻値所產生之放電時間常數,設爲較 該最長之載波消滅期間2·95μ秒爲大的時間。如此則,於 100%ASK調變之Type-A之NFC通信之載波消滅期間,可以 迴避由輸出緩衝器OB獲得之檢波輸出信號OUT由正常之低 位準變化爲異常之高位準。結果,搭載有圖1之NFC通信 用RF電路的行動電話終端機,因爲移動至非接觸式讀寫裝 置之NFC短距離通信範圍外’而導致接收載波信號之振幅 完全、且長期間斷絕時,開始使檢波輸出信號ο U T變化爲 正常之高位準者。另外,如圖1所示本實施形態之NF C通 信用RF電路之NFC通信,並非限定於i〇〇%ASK調變之 Type-A之NFC通信’亦適用於NFC之其他通信規格之 (其他之載波檢波電路) -26- 201003535 圖5爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電路 係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線圏 狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖5所示檢波電路,其和圖1所示檢波電路之不同在於 ,圖1之負荷PMOS電晶體M3,於圖5被替換爲負荷電阻R3 ,其他則爲相同。 圖6亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自N F c通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖6所示檢波電路,其和圖1所示檢波電路之不同在於 ,圖1之保持單元Hold — Unit之放電時間常數形成用之 NM0S電晶體M7,於圖6被替換爲電阻R4,其他則爲相同 〇 圖7亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖’該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖7所示檢波電路’其和圖1所示檢波電路之不同在於 ,圖1之負荷PMOS電晶體M3’於圖7被替換爲3個串聯之 PMOS電晶體M3,圖1之保持單元Hold— Unit之放電時間常 數形成用之NMOS電晶體M7,於圖7被替換爲3個串聯之 Ν Μ Ο S電晶體Μ 7。將3個串聯之級聯連接(c a s c a d e ) Μ Ο S 電晶體使用作爲負荷PMOS電晶體M3,可以提高負荷PMOS 電晶體之負荷電阻。將3個串聯之級聯連接MO S電晶體使 用作爲放電時間常數形成用之NMOS電晶體M7,可以增大 -27- 201003535 保持單元Hold_ Unit之放電時間常數。 圖8亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖8所示檢波電路,其和圖1所示檢波電路之不同在於 ,第1與第2NMOS電晶體Ml、M2之汲極,係介由逆流防止 用MOS電晶體M5、M6被連接於,二極體連接之PMOS電晶 體M32與閘極接地之PMOS電晶體M3 1之串聯連接。因此, 於圖8所示檢波電路,係藉由二極體連接之PMOS電晶體 M32與閘極接地之PMOS電晶體M31之串聯連接之電壓下降 ,使放大PMOS電晶體M4之閘極被驅動。 圖9亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖’該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖9所示檢波電路’其和圖1所示檢波電路之不同在於 ,圖1之保持單元Hold—Unit之輸出緩衝器OB’由CMOS電 晶體被替換爲CMOS . NAND電路。於CMOS · NAND電路 之一方輸入端子與另一方輸入端子’分別被供給放大 PMOS電晶體M4之汲極之反轉放大檢波電壓Vin2與控制信 號 Cnt一 Sig ° 因此,於圖9所示檢波電路’僅於控制信號Cnt 一曰U 爲H位準“ 1,,時,可以響應於Η位準‘‘ 1 ’’之反轉放大檢 波電壓ViN2’ 。而由作爲輸出緩衝器〇B2CM〇S* NAND電 路之輸出來獲得L位準“〇”之正常之檢波輸出信號0UT° -28- 201003535 除此以外’作爲輸出緩衝器OB之CMOS· N AND電路之輸 出’係成爲Η位準“ 1 ”之檢波輸出信號out。因此,Η位 準‘‘ 1 ’’之控制信號Cnt_ Sig,係作爲可進行載波檢波之 致能信號之功能。反之,L位準“ 之控制信號Cnt_ Sig ’係作爲不可進行載波檢波之非致能信號之功能。 (利用NFC通信之行動電話終端機) 圖1 〇爲內藏有本發明實施形態之NFC通信用RF電路( RF晶片)的行動電話終端機,該NFC通信用RF電路內藏有 上述說明之各種載波檢波電路之任一。 圖1 〇 ( A )爲以行動電話終端機M〇Ph內部信號流爲主 的說明圖’圖10 ( B )爲以行動電話終端機MoPh內部之電 池之電源電壓之內部電路之供給爲主的說明圖 如圖1 0 ( A )所示,行動電話終端機Μ ο P h內藏有天線 ANT、RFIC101、RF功率放大器102、基頻處理器100、應 用處理器103、液晶顯示裝置104、SIM卡105、及1C卡微電 腦 106。 依據本發明實施形態,圖1 〇 ( A )所示行動電話終端 機MoPh,特別是內藏有NFC通信用線圏狀天線107及NFC 通信用RF電路108。如圖10(B)所示,行動電話終端機 MoPh內藏有電池1〇9,雖未特別圖示,亦內藏有揚升器、 麥克風、操作鍵盤等。 (行動電話終端機進行和基地局間之信號收/發) -29- 201003535 藉由操作鍵盤開始RF通信時,麥克風之發送聲音信號 ,係經由基頻處理器100內部之A/D轉換器與數位信號處 理器(DSP )之軟體調變處理,被轉換爲發送數位基頻信 號。發送數位基頻信號,係經由RF收發信號處理積體電路 (RFIC ) 101之D/ A轉換器,被轉換爲發送類比基頻信號 。發送類比基頻信號,係經由RFIC 1 01之發送信號處理單 元被轉換爲RF發送信號,RF發送信號係介由RF功率放大 器102與天線ANT被發送至基地局。 天線ANT接收之來自基地局的RF接收信號,係介由 RFIC 1 0 1之接收信號處理單元被轉換爲接收類比基頻信號 ,接收類比基頻信號,係介由RFIC101之A/D轉換器被轉 換爲接收數位基頻信號。接收數位基頻信號,係藉由基頻 處理器100內部之DSP之軟體解調處理與D/A轉換器被轉 換爲接收聲音信號,係被供給至揚升器。 (行動電話終端機之NFC短距離通信) 當圖10所示行動電話終端機MoPh近接非接觸式讀寫 裝置之NFC短距離通信範圍內時,藉由NFC通信用線圈狀 天線107接收來自非接觸式讀寫裝置之載波信號。NFC通 信用RF電路108,係響應於來自NFC通信用線圏狀天線1〇7 之接收載波信號,而產生NFC近接檢測信號NFC—ApDet, NFC近接檢測信號NFC_ ApDet被供給至基頻處理器100。 基頻處理器100,係響應於NFC近接檢測信號NFC — ApDet而開始非接觸式電子結帳。另外,行動電話終端機 -30- 201003535
MoPh之應用處理器103,係藉由操作鍵盤等之動作模態設 定,而產生非接觸式電子結帳起動信號NFC— Start,非接 觸式電子結帳起動信號NFC— Start被供給至NFC通信用RF 電路1 0 8,而可以開始接觸式電子結帳及非接觸式讀寫裝 置之非接觸式電子結帳。NFC通信用RF電路108,係響應 於該NFC近接檢測信號NFC_ ApDet或該起動信號NFC — Start,爲開始非接觸式電子結帳,而開始與1C卡微電腦( 安全晶片)1 06間之收/發資料之通信之同時,開始對ic 卡微電腦1 〇 6之動作時脈信號之供給及電源電壓之供給。 如此則,1C卡微電腦1 06之非接觸式電子結帳動作被開始 〇 另外,在電子結帳動作開始以前,如圖1 0 ( B )所示 ,來自行動電話終端機MoPh之電池109的電源電壓Vdd, 係被供給至基頻處理器100與NFC通信用RF電路108與1C卡 微電腦1 06。在電子結帳動作開始以前,被供給有電源電 壓Vdd的1C卡微電腦106全體係設爲待機狀態(睡眠狀態) ,被供給有電源電壓Vdd的基頻處理器1 00、和電子結帳動 作有關的功能方塊亦被設爲待機狀態。另外,在電子結帳 動作開始以前,被供給有電源電壓Vdd的NFC通信用RF電 路108、用於檢測來自NFC通信用線圈狀天線107之接收載 波信號的信號位準之載波檢波電路以外之電路’亦被設爲 待機狀態。因此,NFC通信用RF電路108之載波檢波電路 ,在電子結帳動作開始之前,係被設爲主動狀態,載波檢 波電路係監控來自NFC通信用線圏狀天線1〇7之接收載波 -31 - 201003535 信號的信號位準。接收載波信號的信號位準成爲載波檢波 電路之檢波電晶體之輸入臨限値電壓以上時,行動電話終 端機MoPh成爲和非接觸式讀寫裝置之NFC短距離通信範圍 內近接。如此則,NFC通信用RF電路108,係響應於載波 檢波電路所檢測出之接收載波信號,而產生NFC近接檢測 信號NFC_ ApDet,NFC近接檢測信號NFC_ ApDet係被供 給至基頻處理器1 〇〇。如上述說明,於待機狀態中,對1C 卡微電腦106與NFC通信用RF電路108之電源供給儘可能被 減低。亦即,於待機狀態中,藉由NF C通信用RF電路1 0 8 之載波檢波電路,使對1C卡微電腦106全體之電源供給, 以及對NFC通信用RF電路108之載波檢波電路以外的電路 之電源供給被停止。 (NFC通信用RF電路與1C卡微電腦) 圖11爲圖10之行動電話終端機MoPh內藏之NFC通信用 RF電路(RF晶片)108與1C卡微電腦(安全晶片)1〇6之 構成說明圖。 如圖11所示’ NFC通信用RF電路108,係包含:RF類 比電路1 〇 8 1 ’時脈振盪器1 0 8 2,時脈供給控制部1 〇 8 3,R F 邏輯1084’接觸通信介面1085,及NFC通信介面1086。 載波檢波電路1 〇 8 1 A,係由包含如圖1所示檢測單元 Det_ Unit及保持單元Hold— Unit等的電路構成。 NFC近接檢測信號NFC— ApDet可由圖1之檢波輸出信 號OUT產生。當來自非接觸式讀寫裝置的接收載波信號之 -32- 201003535 信號位準成爲載波檢波電路1081A之輸入之臨限値電壓以 上時’ NFC近接檢測信號NFC一 ApDet由高位準反轉成爲低 位準(檢測出之狀態)’表示和非接觸式讀寫裝置呈近接 之狀態。 RF類比電路1081亦包含’藉由和NFC通信用線圈狀天 線1 0 7之連接,而接收來自非接觸式讀寫裝置的載波信號 與NFC接收資料信號之另一方面,介由NFC通信用線圈狀 天線1 〇 7對非接觸式讀寫裝置發送NFC發送資料的功能。 特別是’ RF類比電路1081包含載波檢波電路l〇81A,用於 監控NFC通信用線圈狀天線1〇7所接收之來自非接觸式讀 寫裝置的接收載波信號之信號位準。當接收載波信號之信 號位準成爲載波檢波電路1081A之輸入之臨限値電壓以上 時’ RF類比電路1081係產生NFC近接檢測信號NFC_ ApDe ’該NFC近接檢測信號NFC — ApDet被供給至基頻處理器 100。另外,RF類比電路1081亦包含時脈抽出電路1081C, 用於由N F C通信用線圈狀天線1 〇 7所接收之來自非接觸式 讀寫裝置的接收載波信號,將時脈予以抽出。時脈抽出電 路1081C,係響應於NFC近接檢測信號NFC_ ApDet,開始 載波抽出時脈Clki之輸出。 基頻處理器100,係響應於NFC近接檢測信號NFC__ ApDet,介由NFC通信用RF電路108之接觸通信介面1085, 對1C卡微電腦(安全晶片)106之介面1064,指示開始 NFC通信之電子結帳動作。另外,RF類比電路1081,係響 應於NFC近接檢測信號NFC— ApDet,使來自非接觸式讀寫 -33- 201003535 裝置的NFC接收資料信號,介由RF邏輯1 0 84與NFC通信介 面1 086供給至1C卡微電腦(安全晶片)106。其中,於RF 邏輯1 084 ’係進行數位處理而解調來自RF類比電路1081的 NFC接收資料信號,產生接收資料。 又’ NFC通信用RF電路108,係響應於NFC近接檢測信 號NFC— ApDet,開始來自時脈抽出電路1081C之載波抽出 時脈Clki之輸出。另外,NFC通信用RF電路108之時脈供給 控制部1 0 8 3 ’係響應於載波抽出時脈c 1 k i,使時脈C L K開 始對1C卡微電腦(安全晶片)1〇6之供給。 又’ NFC通信用RF電路108,係響應於起動信號NFC — Start,開始來自時脈振盪器1082之內部時脈Clk之振盪。 另外,NFC通信用RF電路108之時脈供給控制部1 083,係 響應於起動信號NFC_Start,使對應於時脈振盪器1082之 內部時脈Clk的時脈CLK開始對1C卡微電腦(安全晶片) 106之供給。 1C卡微電腦(安全晶片)106,係包含:安全中央處 理單元1 061,內藏非揮發性記憶體(例如e E PROM ) 1062’編碼器/解碼器1063,及介面1064。響應於介面 1〇64之來自基頻處理器1〇〇的NFC通信電子結帳動作籽開 始及來自NFC通信用RF電路1 08之NFC接收資料信號與來自 時脈供給控制部1 083的時脈CLK,使1C卡微電腦106內部 之電子結帳動作被開始。安全中央處理單元1061、內藏非 揮發性記憶體1 〇 6 2、編碼器/解碼器1 〇 6 3之密碼化電子結 帳之結帳結果資料,係由1C卡微電腦106之介面1 064被供 -34- 201003535 給至NFC通信用RF電路108之NFC通信介面1086。與此同時 ’該密碼化電子結帳之結帳結果資料,係由接觸通信介面 1 0 8 5被供給至基頻處理器100。 1C卡微電腦1〇6產生之結帳結果之由NFC通信用RF電 路108被傳送至非接觸式讀寫裝置的發送資料之發送,係 藉由NFC通信用RF電路108之NFC通信介面1 086所連接之 RF類比電路1081之RF發送單元TX執行。RF類比電路1081 之RF發送單元TX’係響應於對非接觸式讀寫裝置之發送 資料’而執行變化NF C通信用線圈狀天線1 〇 7之有效負荷 阻抗的發送動作。結果’非接觸式電子結帳用的非接觸式 讀寫裝置’可由NFC通信用線圈狀天線1〇7之負荷變動, 讀出行動電話終端機Μ ο P h內藏之IC卡微電腦1 0 6產生之結 帳結果之發送資料。 (NFC通信用RF電路之詳細) 圖12爲圖1 1之行動電話終端機MoPh內藏之NFC通信用 RF電路(RF晶片)1〇8之詳細構成說明圖。 如圖12所示,NFC通信用RF電路108之RF類比電路 1081,係包含:接收單元RX,RF發送單元TX,及內部電 力控制器1081B。另外,在NFC通信用線圏狀天線107與RF 類比電路1081之接收單元RX、發送單元TX之間,被連接 阻抗匹配電路U 〇。 在行動電話終端機MoPh內藏之電池1〇9與NFC通信用 RF電路108之RF類比電路1081之接收單元RX、發送單元 -35 - 201003535 TX之間,內部電力控制器1 0 8 1 B之第1開關S W 1與第2開關 SW2被串聯連接。藉由介由可連接於基頻處理器100的端 子而被供給的晶片側控制信號Chip — CS,使第1開關SW1 被設爲ON狀態,藉由介由可連接於基頻處理器1 〇 〇的端子 而被供給的NFC近接檢測信號NFC— ApDet或非接觸式電子 結帳起動信號NFC_ Start,使第2開關SW2被設爲ON狀態 時’接收單元RX之資料接收動作與發送單元TX之資料發 送動作成爲可能。串聯連接之第1開關SW1與第2開關SW2 成爲ON狀態時,來自行動電話終端機MoPh之電池109的電 源電壓Vdd,係作爲接收動作電源電壓RX_ Power與發送 動作電源電壓TX— Power而被供給至接收單元RX與發送單 元TX。 另外,串聯連接之第1開關SW1與第2開關SW2成爲 OFF狀態時,來自行動電話終端機MoPh之電池109的電源 電壓Vdd,係常時介由電源端子,被供給至NFC通信用RF 電路108之RF類比電路1081之載波檢波電路1081A。因此 ,載波檢波電路1081A可以監控NFC通信用線圈狀天線107 所接收之來自非接觸式讀寫裝置的接收載波信號之信號位 準。此時,於NFC通信用RF電路108之RF類比電路1〇81 ’ 在載波檢波電路1081 A以外之接收單元RX與發送單元TX ’ 未被供給來自行動電話終端機MoPh之電池1 〇9的電源電壓 Vdd,可以實現低消費電力動作。 發送單元TX之一方端子TP與另一方端子TN’係介由 阻抗匹配電路1 10被連接於NFC通信用線圈狀天線107 °響 -36- 201003535 應於對非接觸式讀寫裝置之發送資料,發送單元TX之一方 端子ΤΡ與另一方端子ΤΝ之間的阻抗會變化,因此對非接 觸式讀寫裝置之發送動作被執行。 NFC通信用線圈狀天線1〇7所接收之來自非接觸式讀 寫裝置的接收信號,係介由阻抗匹配電路110之接收互補 輸入端子INI、ΙΝ2,被供給至RF類比電路1081之接收單元 RX。發送單元ΤΧ之載波檢波電路1081Α,係用於監控NFC 通信用線圈狀天線107所接收之來自非接觸式讀寫裝置的 接收載波信號之信號位準,另外,接收單元RX之解調器 Dmd係執行例如來自非接觸式讀寫裝置的接收資料之ASK 解調。解調器Dmd,係由介由接收互補輸入端子INI、IN2 被輸入的接收載波信號,除去載波成份、亦即13.5 6 MHz之 載波信號,進行振幅調變(ASK解調)而產生接收資料( ASK解調資料)之矩形波。來自解調器Dmd的ASK解調資 料,係藉由RF邏輯1 084,對應於各種通信規格例如Type-A、Type — B、Felica(Type — C)之通信協定,而產生數 位信號之資料信號。產生之資料信號,係介由非接觸式通 信介面(NFC—I/F) 1 0 86,被供給至1C卡微電腦106,利 用於電子結帳動作之運算。又,ASK爲Amplitude Shift Keying之略稱。 (行動電話終端機之狀態遷移) 圖1 3爲圖1 1之行動電話終端機MoPh內部之NFC通信用 RF電路108之多數動作模態間之狀態遷移說明圖。 -37- 201003535 多數動作模態,係具有感測動作模態(Sen_ Mode ) 130,NFC近距離通信電子結帳動作模態(NFC— Model) 131,接觸通信型電子結帳動作模態(Cont_ Mode) 132, 非接觸式讀寫模態(R / W_ Mode ) 133,及第2非接觸式 讀寫模態(NFC—Mode2 ) 134。 於感測動作模態1 3 0,係藉由N F C通信用R F電路1 0 8之 載波檢波電路1081A,監控來自非接觸式讀寫裝置的接收 載波信號之信號位準,係對NFC通信用RF電路108之其他 內部未供給電源的動作模態。 N F C近距離通信電子結帳動作模態〗3 1,係行動電話 終端機MoPh進入非接觸式讀寫裝置之NFC短距離通信範圍 內之後的動作模態。因此NFC通信用RF電路1〇8內部被供 給電源,接收單元RX係接收來自非接觸式讀寫裝置的載波 信號與NFC資料信號’發送單元TX則藉由變化有效負荷阻 抗之發送動作,而介由N F C通信用線圈狀天線i 〇 7進行對 非接觸式讀寫裝置發送NFC資料信號的動作模態。又,接 收之NFC資料信號’係例如ic卡微電腦1〇6內藏之安全中 央處理單元106 1或基頻處理器1〇〇內藏之運算處理部被運 算處理者。另外’係由該運算處理結果,介面電路發送單 兀T X對非接觸式讀寫裝置發送的N F C資料信號所產生者。 接觸通信型電子結帳動作模態1 3 2,係藉由行動電話 終端機MoPh之輸入裝置13或操作鍵盤等之動作模態設定 ’於起動後可以被設定的模態。於該接觸通信型電子結帳 動作模態1 3 2,N F C通信用RF電路1 〇 8內部之電源被供給, -38- 201003535 介由接觸通信介面1 08 5進行和基頻處理器1〇〇間之接觸通 信型電子結帳動作。 非接觸式讀寫模態1 3 3 ’係藉由應用處理器1 〇3之指示 ’由接觸通信型電子結帳動作模態1 3 2遷移後之作爲非接 觸式讀寫裝置之動作模態。該遷移後,NFC通信用RF電路 1 0 8內部之電源繼續被供給,介由n f C通信用線圈狀天線 107,載波信號與NFC資料信號,可被發送至外部之非接 觸式1C卡。另外’於非接觸式讀寫模態丨3 3,由非接觸式 1C卡被發送的NFC資料信號,可以作爲nFC通信用線圈狀 天線1 〇 7之負荷變動被接收。 第2非接觸式讀寫模態1 3 4,係藉由遷移至接觸通信型 電子結帳動作模態1 3 2後’藉由來自非接觸式讀寫裝置的 載波信號之檢測而遷移之動作模態。該遷移後,NF C通信 用RF電路108內部之電源繼續被供給,接收來自非接觸式 讀寫裝置的載波信號與NFC資料信號,藉由變化有效負荷 阻抗的發送動作,可介由N F C通信用線圈狀天線1 0 7進行 對非接觸式讀寫裝置之NFC資料之發送。 本發明之實施形態,特別適用於NFC近距離通信電子 結帳動作模態1 3 1與第2非接觸式讀寫模態1 3 4之NFC通信 用RF電路108與1C卡微電腦106之間的資料傳送動作。 於圖1 1所示行動電話終端機MoPh,最初之動作模態 被設爲感測動作模態1 3 0。於該感測動作模態1 3 0,圖1 1所 示行動電話終端機MoPh內藏之NFC通信用RF電路108之RF 類比電路1081之載波檢波電路1〇81Α’係用於監控NFC通 -39- 201003535 信用線圈狀天線107所接收之來自非接觸式讀寫裝置的接 收載波信號之信號位準。 當行動電話終端機MoPh移動至非接觸式讀寫裝置之 NFC短距離通信範圍內時,來自非接觸式讀寫裝置的接收 載波信號之振幅成爲高位準。如圖2所示,來自非接觸式 讀寫裝置的接收載波信號之振幅成爲高位準時,載波檢波 電路108 1 A之檢波輸出信號OUT成爲低位準。因此,於圖 1 1或12,低位準之NFC近接檢測信號NFC_ ApDet被供給至 基頻處理器1 〇〇。因此,欲使NFC近距離通信之電子結成 爲可能時,行動電話終端機MoPh之狀態係由感測動作模 態130遷移至NFC近距離通信電子結帳動作模態13 1。 電子結帳之處理結束,行動電話終端機MoPh移動至 非接觸式讀寫裝置之NFC短距離通信範圍外時,來自非接 觸式讀寫裝置的接收載波信號之振幅成爲低位準。結果, NFC近接檢測信號NFC— ApDet成爲高位準,行動電話終端 機MoPh之狀態由NFC近距離通信電子結帳動作模態13丨回 復至感測動作模態1 3 0。 另外,藉由應用處理器103或操作鍵盤等之動作模態 設定,筒位準“ 1 ”之控制信號N F C — S t a r t被設定時,高 位準“ 1 ”之控制信號NFC_ Start,係作爲設定非接觸式 電子結帳成爲不可能的非致能信號之功能。此情況下,行 動電話終端機Μ ο P h之狀態係由感測動作模態1 3 〇遷移至接 觸通信型電子結帳動作模態1 3 2。接觸通信型電子結帳動 作模態1 3 2之接觸通信型電子結帳動作,可使行動電話終 -40- 201003535 端機MoPh介由例如USB連接排線等之標準外接配線連接於 PC (個人電腦)。USB 爲 Universal Serial Bus 之略稱。 此情況下,對行動電話終端機MoPh之非接觸式讀寫 模態之寫入要求或讀出要求發生時,由基頻處理器1〇〇被 供給之載波信號NFC— Carrer被輸出,行動電話終端機 MoPh之狀態係由接觸通信型電子結帳動作模態132遷移至 非接觸式讀寫模態1 3 3。 但是,遷移至接觸通信型電子結帳動作模態132之後 ,有可能未發生上述寫入要求或讀出要求,而由PC (個人 電腦)內藏之NFC近距離通信電子結帳用之非接觸式讀寫 裝置發送出載波信號與發送資料。此情況下,NFC近接檢 測信號NFC_ ApDet成爲低位準“ 〇” ,行動電話終端機 MoPh之狀態係由接觸通信型電子結帳動作模態132遷移至 第2NFC近距離通信電子結帳動作模態模態134。 (NFC通信用RF電路之動作波形) 圖14爲圖12之NFC通信用RF電路(RF晶片)108之內 部各部之動作波形說明圖。 於圖14之上表示RF類比電路1081之接收單元RX增接 收互補輸入端子IN 1、IN2之接收載波信號,該接收載波信 號之振幅成爲高位準時,如其下所示,載波檢波電路 108 1 A之檢波輸出信號OUT成爲低位準。 另外,來自行動電話終端機MoPh之電池1〇9的電源電 壓V dd被維持於大略一定之位準,但僅於檢波輸出信號 -41 - 201003535 OUT成爲低位準期間,特定電壓位準之接收動作電源電壓 RX_ Power與發送動作電源電壓TX_ Power始被供給至接 收單元RX與發送單元TX。又,動作電源電壓RX_ Power 、TX_ Power由低位準變化爲高位準時,產生高位準之電 源投入重置信號Power— OnReset。又,藉由如圖13說明之 NFC_ Start信號亦可開始該電源之供給。 高位準之電源投入重置信號Power _ OnReset,係被供 給至NFC通信用RF電路108之RF邏輯1084、接觸通信介面 1085、NFC通信介面1086,執行彼等電路之初期化處理。 又,僅於接收載波信號之振幅位於高位準期間,載波 檢波電路1081 A之2個檢波MOS電晶體成爲導通狀態,載波 信號之振幅位於低位準期間,2個檢波MOS電晶體之兩者 成爲非導通狀態,可減低接收載波信號位準監控動作之消 費電力。 (其他實施形態) 圖15爲圖10之行動電話終端機MoPh內藏之NFC通信用 RF電路(RF晶片)108與1C卡微電腦(安全晶片)106之 另一構成說明圖。 圖1 5之實施形態,其和圖1 1之實施形態之不同在於, 由電池1 〇 9被供給至IC卡微電腦1 0 6的電源電壓V dd ’係經 由NFC通信用RF電路108之點,其他則和圖11相同。 圖16爲圖11之行動電話終端機MoPh內藏之NFC通信用 RF電路(R F晶片)1 0 8之另一詳細構成說明圖。 -42- 201003535 圖1 6之實施形態’其和圖1 2之實施形態之不同在於’ 在圖16之NFC通信用RF電路108之右部分配置安全區塊 1087,該安全區塊1087包含圖11之1C卡微電腦106之安全 中央處理單元1 0 6 1與內部非揮發性記憶體1 0 6 2。於該安全 區塊1 0 8 7外部,可介由外部匯流排及多數端子連接其他安 全晶片110。另外,於該安全區塊1〇8 7內部’包含:時脈 供給控制部1083、RF邏輯1084、接觸通信介面1085、NFC 通信介面1086及安全處理單元1088。又’安全處理單元 1 0 8 8,其他之安全晶片1 1 0係包含外部可能之安全介面。 以上依據實施形態具體說明本發明’但是本發明並不 限定於上述實施形態,在不脫離其要旨之情況下可做各種 變更實施。 例如,於圖1之載波檢波電路之檢測單元Det_ Unit, 可將第1 '第2檢波電晶體Ml、M2由N通道替換爲P通道, 將負荷電晶體M3與放大電晶體M4由P通道替換爲N通道。 結果,該安全檢波電路之P通道之第1、第2檢波電晶體Ml 、M2,係作爲低消費電力之B級推挽全波整流檢波電路而 動作。 另外,於圖1之載波檢波電路之檢測單元Det—Unit, 可將第1、第2檢波電晶體Μ 1、M2設爲NPN雙極性電晶體 ’將負荷電晶體M3與放大電晶體M4設爲PNP雙極性電晶體 〇 亦可將檢波效率降低的圖1之載波檢波電路之檢測單 元Det— Unit,變更爲半波整流檢波電路之形態。將圖i之 -43- 201003535
載波檢波電路之檢測單元Det_ Unit變更爲半波整流檢波 電路之形態時,例如省略檢測單元Det— Unit之第2MOS電 晶體M2者。另外,藉由省略檢測單元Det—Unit之第2MOS 電晶體M2,逆流防止用的二極體連接MOS電晶體M6成爲 不必要,該MOS電晶體M6亦被省略。藉由MOS電晶體之省 略,可減少晶片面積。 另外,作爲內藏有天線AN T、RF I C 1 0 1、RF功率放大 器102、基頻處理器1〇〇、應用處理器1〇3、NFC通信用線 圈狀天線1 〇 7及NF C通信用RF電路1 0 8的系統,並不限定於 行動電話終端機。亦即,本發明亦適用於內藏有彼等之 PDA裝置。 另外,基頻處理器100與應用處理器103亦可集積於個 別之半導體晶片(半導體積體電路),或集積於統合之單 晶片(單晶片LSI )。另外,RFIC101、RF功率放大器102 、1C卡微電腦106亦可集積於該統合之單晶片。 另外,本發明不限定於NFC近距離通信之電子結帳, 亦適用於PICC等其他近距離通信方式之電子結帳。又, PICC意味著非接觸式1C卡(Proximity IC Card)。 (發明效果) 簡單說明本發明之代表性者所能獲得之效果如下。亦 即’可以提供輸入信號處於低振幅位準狀態,可以減少直 流電力消費的檢波電路。 -44- 201003535 【圖式簡單說明】 圖1表示行動電話終端機搭載之本發明之一實施形態 之對NFC通信用RF電路之NFC通信用線圏狀天線之接收載 波信號之信號位準,進行監控的載波檢波電路’該行動電 話終端機,係利用於和非接觸式電子結帳之非接觸式讀寫 裝置間之NFC通信者。 圖2爲檢波電路之電路動作說明圖’該檢波電路係用 於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線圈狀天 線之接收載波信號的信號位準者。 圖3亦和圖2同樣爲檢波電路之電路動作說明圖,該檢 波電路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信 用線圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖4亦和圖2、3同樣爲檢波電路之電路動作說明圖, 該檢波電路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC 通信用線圏狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖5爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電路 係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線圈 狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖6亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖7亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 -45- 201003535 圖8亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖9亦爲另一檢波電路之電路動作說明圖,該檢波電 路係用於監控圖1所示載波檢波電路之來自NFC通信用線 圈狀天線之接收載波信號的信號位準者。 圖10爲內藏有本發明實施形態之NFC通信用RF電路的 行動電話終端機,該NFC通信用RF電路內藏有上述說明之 各種載波檢波電路之任一。 圖11爲圖10之行動電話終端機內藏之NFC通信用RF電 路與1C卡微電腦之構成說明圖。 圖12爲圖11之行動電話終端機MoPh內藏之NFC通信用 RF電路之詳細構成說明圖。 圖13爲圖11之行動電話終端機內部之MFC通信用RF電 路之多數動作模態間之狀態遷移說明圖。 圖14爲圖12之NFC通信用RF電路之內部各部之動作波 形說明圖。 圖15爲圖10之行動電話終端機內藏之NFC通信用RF電 路與1C卡微電腦之另一構成說明圖。 圖16爲圖11之行動電話終端機內藏之NFC通信用RF電 路之另一詳細構成說明圖。 【主要元件符號說明】
Det_ Unit :檢測單元;Hold— Unit ··保持單元;L: -46- 201003535 NFC通信用線圈狀天線;ini、IN2 :輸入端子;Ml、M2 :檢波電晶體;M3 :負荷電晶體;M4 :放大電晶體:C i :保持容量;M7 :放電時間常數形成電晶體;Ob :輸出 緩衝器:OUT:檢波輸出信號;vdd:電池之電源電壓; MoPh :行動電話終端機;ANT ·_天線;100 :基頻處理器 ;101: RF 1C; 102: RF功率放大器;103:應用處理器; 104:液晶顯示裝置;1〇5: SIM卡;106: 1C卡微電腦; 1 06 1 :安全中央處理單元;1 062 :內藏非揮發性記憶體( E EPROM) ; 1063:編碼器/解碼器;1064:介面;107 ·· NF C通信用線圈狀天線;1 〇 8 : NF C通信用RF電路;1 〇 9 :電池;1081 : RF類比電路;1081A:載波檢波電路; 1081B:內部電力控制器;1081C:時脈抽出電路·,1〇82: 時脈振盪器;1 0 83 :時脈供給控制部;1 〇84 : RF邏輯; 1085:接觸通信介面;1086: NFC通信介面;110:阻抗 匹配電路;RX :接收單元;TX :發送單元。 -47 -

Claims (1)

  1. 201003535 七、申請專利範圍: 1.一種檢波電路,係具備:第1輸入端子;第2輸入端 子;第1電晶體;第2電晶體;及負荷元件; 於上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,可被供給互 爲逆相位之互補輸入信號; 上述第1電晶體與上述第2電晶體之各電晶體,係包含 第1輸入電極、第2輸入電極及輸出電極,響應於在上述第 1輸入電極與上述第2輸入電極之間被供給具有特定極性與 特定電壓位準的輸入電壓,而對上述輸出電極流通輸出電 流者; 於上述第1輸入端子,係被連接上述第1電晶體之上述 第1輸入電極與上述第2電晶體之上述第2輸入電極,於上 述第2輸入端子,係被連接上述第1電晶體之上述第2輸入 電極與上述第2電晶體之上述第1輸入電極; 在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點之間,係被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第1週期,上述第〗電晶體之 導通度大於上述第2電晶體之導通度; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述第2電晶體 之導通度大於上述第1電晶體之導通度; 藉由上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極 與上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流 -48- 201003535 之檢波電壓。 2 .如申請專利範圍第1項之檢波電路,其中 在上述電路節點與上述第1電晶體之上述輸出電極之 間被連接第1逆流防止元件,在上述電路節點與上述第2電 晶體之上述輸出電極之間被連接第2逆流防止元件。 3 .如申請專利範圍第2項之檢波電路,其中 在上述第1輸入端子與上述第1電晶體之上述第1輸入 電極之間被連接第1靜電破壞防止電阻,在上述第2輸入端 子與上述第2電晶體之上述第1輸入電極之間被連接第2靜 電破壞防止電阻。 4 .如申請專利範圍第2項之檢波電路,其中 另具備:放大電晶體,其之第1輸入電極連接於上述 電路節點,第2輸入電極連接於上述動作電位點; 藉由上述放大電晶體之輸出電極,來產生反轉放大檢 波電壓。 5 .如申請專利範圍第4項之檢波電路,其中 另具備:保持容量與放電時間常數形成元件之並聯連 接,其被連接於上述放大電晶體之上述輸出電極與其他動 作電位點之間;及輸出電路,其之輸入端子被連接於上述 放大電晶體之上述輸出電極; 上述輸出電路係持有特定之輸入臨限電壓,依此而使 上述輸出電路辨識上述反轉放大檢波電壓之電壓位準。 6.如申請專利範圍第5項之檢波電路,其中 上述第1電晶體、上述第2電晶體、上述第1逆流防止 -49- 201003535 元件與上述第2逆流防止元件係N通道Μ O S電晶體,上述負 荷元件與上述放大電晶體係P通道MOS電晶體。 7.—種RF電路,係構成爲可以電連接於具有資料處理 功能的處理器與具有密碼化電子結帳功能的微電腦者;其 特徵爲: 上述RF電路包含:檢波電路,可進行經由天線接收之 來自非接觸式讀寫裝置的接收信號之檢波; 上述檢波電路’係監控經由上述天線接收之來自上述 非接觸式讀寫裝置的上述接收信號之信號位準,將響應於 上述信號位準成爲特定之臨限値以上而產生之檢測信號, 供給至上述處理器者; 上述處理器’係將響應於上述檢測信號而產生之起動 信號,供給至上述RF電路而構成; 上述RF電路,係響應於上述起動信號而開始對上述微 電腦之動作時脈之供給’據以開始上述微電腦之密碼化電 子結帳動作; 上述RF電路’係具備;RF發送單元,用於將介由上 述微電腦之電連接而被供給的上述密碼化電子結帳動作引 起之結帳發送資料,由上述天線發送至上述非接觸式讀寫 裝置; 上述檢波電路’係具備:第1輸入端子;第2輸入端子 ;第1電晶體;第2電晶體;及負荷元件; 於上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,可被供給互 爲逆相位之互補輸入信號; -50- 201003535 上述第1電晶體與上述第2電晶體之各電晶體,係包含 第1輸入電極、第2輸入電極及輸出電極,響應於在上述第 1輸入電極與上述第2輸入電極之間被供給具有特定極性與 捋疋電壓k準的輸入電壓,而對上述輸出電極流通輸出電 流者; 於上述第1輸入端子,係被連接上述第i電晶體之上述 第1輸入電極與上述第2電晶體之上述第2輸入電極,於上 述第2輸入端子’係被連接上述第1電晶體之上述第2輸入 電極與上述第2電晶體之上述第1輸入電極; 在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點之間’係被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第1週期,上述第1電晶體之 導通度大於上述第2電晶體之導通度; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述第2電晶體 之導通度大於上述第1電晶體之導通度; 藉由上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極 與上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流 之檢波電壓。 8.如申請專利範圍第7項之RF電路,其中 上述處理器,係包含:在行動電話終端機與基地局之 間進行信號收/發用之基頻處理器與應用處理器之其中至 少一方。 -51 - 201003535 9 .如申請專利範圍第8項之R F電路,其中 在上述電路節點與上述第1電晶體之上述輸出電極之 間被連接第1逆流防止元件,在上述電路節點與上述第2電 晶體之上述輸出電極之間被連接第2逆流防止元件; 在上述第1輸入端子與上述第1電晶體之上述第1輸入 電極之間被連接第1靜電破壞防止電阻’在上述第2輸入端 子與上述第2電晶體之上述第1輸入電極之間被連接第2靜 電破壞防止電阻。 10. 如申請專利範圍第9項之RF電路,其中 另具備:放大電晶體,其之第1輸入電極連接於上述 電路節點,第2輸入電極連接於上述動作電位點; 藉由上述放大電晶體之輸出電極,來產生反轉放大檢 波電壓。 11. 如申請專利範圍第10項之RF電路,其中 另具備:保持容量與放電時間常數形成元件之並聯連 接,其被連接於上述放大電晶體之上述輸出電極與其他動 作電位點之間;及輸出電路,其之輸入端子被連接於上述 放大電晶體之上述輸出電極; 上述輸出電路係持有特定之輸入臨限電壓,依此而使 上述輸出電路辨識上述反轉放大檢波電壓之電壓位準。 12. 如申請專利範圍第1 1項之RF電路,其中 上述第1電晶體、上述第2電晶體、上述第1逆流防止 元件與上述第2逆流防止元件係N通道Μ Ο S電晶體,上述負 荷元件與上述放大電晶體係Ρ通道Μ Ο S電晶體。 -52- 201003535 13.—種行動機器’係可以內藏電池、處理器、微電 腦、天線、及R F電路而構成者; 上述電池’係對上述處理器、上述微電腦、及上述RF 電路供給電源電壓者; 上述處理器具有資料處理功能’上述微電腦具有密碼 化電子結帳功能; 上述天線係接收來自非接觸式讀寫裝置之接收信號, 對該裝置送出發送信號,上述RF電路係被供給上述接收信 號而產生上述發送信號者; 上述RF電路’係構成爲可以電連接於上述處理器與上 述微電腦; 上述RF電路包含:檢波電路’可進行經由上述天線接 收之來自上述非接觸式讀寫裝置的上述接收信號之檢波; 上述檢波電路,係監控經由上述天線接收之來自上述 非接觸式讀寫裝置的上述接收信號之信號位準,將響應於 上述信號位準成爲特定之臨限値以上而產生之檢測信號, 供給至上述處理器; 上述處理器’係將響應於上述檢測信號而產生之起動 信號,供給至上述RF電路而構成; 上述RF電路,係響應於上述起動信號而開始對上述微 電腦之動作時脈之供給,據以開始上述微電腦之密碼化電 子結帳動作; 上述RF電路,係具備;RF發送單元,用於將介由上 述微電腦之電連接而被供給的上述密碼化電子結帳動作引 -53- 201003535 起之結帳發送資料,由上述天線發送至上述非接觸式讀寫 裝置; 上述檢波電路,係具備:第1輸入端子;第2輸入端子 ;第1電晶體;第2電晶體;及負荷元件 於上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,可被供給互 爲逆相位之互補輸入信號; 上述第1電晶體與上述第2電晶體之各電晶體,係包含 第1輸入電極、第2輸入電極及輸出電極,響應於在上述第 1輸入電極與上述第2輸入電極之間被供給具有特定極性與 特定電壓位準的輸入電壓,而對上述輸出電極流通輸出電 流者; 於上述第1輸入端子,係被連接上述第1電晶體之上述 第1輸入電極與上述第2電晶體之上述第2輸入電極,於上 述第2輸入端子’係被連接上述第丨電晶體之上述第2輸入 電極與上述第2電晶體之上述第1輸入電極; 在上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極與 動作電位點之間’係被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第i週期,上述第1電晶體之 導通度大於上述第2電晶體之導通度; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述第2電晶體 之導通度大於上述第1電晶體之導通度; 藉由上述第1電晶體與上述第2電晶體之上述輸出電極 -54- 201003535 與上述負荷元件被連接而成之電路節點,來產生全波整流 之檢波電壓。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之行動機器,其中 上述處理器,係包含:在行動電話終端機與基地局之 間的信號收/發用之基頻處理器與應用處理器之其中至少 —方。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之行動機器,其中 在上述電路節點與上述第1電晶體之上述輸出電極之 間被連接第1逆流防止元件,在上述電路節點與上述第2電 晶體之上述輸出電極之間被連接第2逆流防止元件; 在上述第1輸入端子與上述第1電晶體之上述第1輸入 電極之間被連接第1靜電破壞防止電阻,在上述第2輸入端 子與上述第2電晶體之上述第1輸入電極之間被連接第2靜 電破壞防止電阻。 16. 如申請專利範圍第15項之行動機器,其中 另具備:放大電晶體,其之第1輸入電極連接於上述 電路節點,第2輸入電極連接於上述動作電位點; 藉由上述放大電晶體之輸出電極,來產生反轉放大檢 波電壓。 17. 如申請專利範圍第16項之行動機器,其中 另具備:保持容量與放電時間常數形成元件之並聯連 接’其被連接於上述放大電晶體之上述輸出電極與其他動 作電位點之間;及輸出電路,其之輸入端子被連接於上述 放大電晶體之上述輸出電極; -55- 201003535 上述輸出電路係持有特定之輸入臨限電壓,依此而使 上述輸出電路辨識上述反轉放大檢波電壓之電壓位準。 18. 如申請專利範圍第17項之行動機器,其中 上述第1電晶體、上述第2電晶體、上述第1逆流防止 元件與上述第2逆流防止元件係N通道MOS電晶體,上述負 荷元件與上述放大電晶體係P通道MOS電晶體。 19. 一種檢波電路,至少具備:第1輸入端子;第2輸 入端子;電晶體;及負荷元件; 上述第1輸入端子與上述第2輸入端子,係分別可以連 接於天線之一端與另一端,於上述第1輸入端子與上述第2 輸入端子’可被供給上述天線之上述一端與上述另一端之 互爲逆相位之互補輸入信號; 上述電晶體’係包含第1輸入電極、第2輸入電極及輸 出電極’響應於在上述第1輸入電極與上述第2輸入電極之 間被供給具有特定極性與特定電壓位準的輸入電壓,而對 上述輸出電極流通輸出電流者; 於上述第1輸入端子’係被連接上述電晶體之上述第1 輸入電極’於上述第2輸入端子,係被連接上述電晶體之 上述第2輸入電極; 在上述電晶體之上述輸出電極與動作電位點之間,係 被連接上述負荷元件; 相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2輸入端子 之電壓爲正與負之一方極性的第丨週期,上述電晶體之導 通度會增加,相對於上述第1輸入端子之電壓,在上述第2 -56 - 201003535 輸入端子之電壓爲正與負之另一方極性的第2週期,上述 電晶體之導通度會降低: 藉由上述電晶體之上述輸出電極與上述負荷元件被連 接而成之電路節點,來產生整流之檢波電壓。 20 _如申請專利範圍第19項之檢波電路,其中 在上述第1輸入端子與上述電晶體之上述第丨輸入電極 之間被連接靜電破壞防止電阻。 2 1 ·如申請專利範圍第1 9項之檢波電路,其中 另具備:放大電晶體,其之第1輸入電極連接於上述 電路節點’第2輸入電極連接於上述動作電位點; 藉由上述放大電晶體之輸出電極,來產生反轉放大檢 波電壓。 22 .如申請專利範圍第2 1項之檢波電路,其中 另具備:保持容量與放電時間常數形成元件之並聯連 接,其被連接於上述放大電晶體之上述輸出電極與其他動 作電位點之間;及輸出電路,其之輸入端子被連接於上述 放大電晶體之上述輸出電極; 上述輸出電路係持有特定之輸入臨限電壓,依此而使 上述輸出電路辨識上述反轉放大檢波電壓之電壓位準。 23.如申請專利範圍第22項之檢波電路,其中 上述電晶體係N通道MOS電晶體,上述負荷元件與上 述放大電晶體係P通道MOS電晶體。 -57-
TW098103517A 2008-02-08 2009-02-04 Detector, rf circuit with detector, and mobile device with rf circuit TW201003535A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008028639 2008-02-08
JP2008304104A JP4945548B2 (ja) 2008-02-08 2008-11-28 検波回路とそれを含むrf回路およびそれらを内蔵する携帯機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201003535A true TW201003535A (en) 2010-01-16

Family

ID=40939298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098103517A TW201003535A (en) 2008-02-08 2009-02-04 Detector, rf circuit with detector, and mobile device with rf circuit

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8050651B2 (zh)
JP (1) JP4945548B2 (zh)
KR (1) KR20090086353A (zh)
CN (1) CN101505137B (zh)
TW (1) TW201003535A (zh)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2479888B (en) * 2010-04-27 2017-04-05 Broadcom Innovision Ltd Near field RF communicator
TWI421665B (zh) * 2010-06-04 2014-01-01 Univ Nat Sun Yat Sen 角落偵測電路
JP5632928B2 (ja) * 2010-12-27 2014-11-26 株式会社日立製作所 通信システム
US9539389B2 (en) * 2012-02-08 2017-01-10 Stmicroelectronics, Inc. Wireless flow sensor using present flow rate data
MX342724B (es) 2012-04-10 2016-10-10 Sony Corp Aparato de comunicación, método de control de comunicaciones y programa.
CN103532101A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 成都市宏山科技有限公司 电子标签中高频接口的整流器
FR2994756B1 (fr) * 2012-08-24 2015-08-07 St Microelectronics Rousset Terminal d'un systeme de communication en champ proche
CN102970065B (zh) * 2012-12-06 2016-03-09 大连凌波微联科技有限公司 一种控制无线通讯范围的方法和装置
KR102124444B1 (ko) 2013-03-13 2020-06-23 삼성전자주식회사 비접촉 ic 카드 리더의 동작 방법, 비접촉 ic 카드 리더의 탐지 회로, 이를 포함하는 비접촉 ic 카드 리더 및 카드 시스템
WO2014143776A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Bodhi Technology Ventures Llc Providing remote interactions with host device using a wireless device
JPWO2015076206A1 (ja) * 2013-11-22 2017-03-16 シャープ株式会社 通信端末、通信端末の制御方法、および制御プログラム
US9214987B2 (en) * 2014-05-18 2015-12-15 Auden Techno Corp. Near field antenna for object detecting device
US10043185B2 (en) 2014-05-29 2018-08-07 Apple Inc. User interface for payments
US9967401B2 (en) 2014-05-30 2018-05-08 Apple Inc. User interface for phone call routing among devices
TWI647608B (zh) 2014-07-21 2019-01-11 美商蘋果公司 遠端使用者介面
US10339293B2 (en) 2014-08-15 2019-07-02 Apple Inc. Authenticated device used to unlock another device
US10066959B2 (en) 2014-09-02 2018-09-04 Apple Inc. User interactions for a mapping application
US9547419B2 (en) * 2014-09-02 2017-01-17 Apple Inc. Reduced size configuration interface
TWI600322B (zh) 2014-09-02 2017-09-21 蘋果公司 用於操作具有整合式相機之電子器件之方法及相關電子器件,以及非暫時性電腦可讀取儲存媒體
CN104463270A (zh) * 2014-11-12 2015-03-25 惠州Tcl移动通信有限公司 一种基于rfid的智能终端、金融卡以及金融管理系统
US9706312B2 (en) * 2014-12-16 2017-07-11 Stmicroelectronics S.R.L. Sensing circuit and method of detecting an electrical signal generated by a microphone
US9574896B2 (en) 2015-02-13 2017-02-21 Apple Inc. Navigation user interface
US10254911B2 (en) 2015-03-08 2019-04-09 Apple Inc. Device configuration user interface
JP6492848B2 (ja) * 2015-03-24 2019-04-03 富士通セミコンダクター株式会社 復調回路及びこれを用いた無線タグ装置
US20160358133A1 (en) 2015-06-05 2016-12-08 Apple Inc. User interface for loyalty accounts and private label accounts for a wearable device
US20170000346A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 General Electric Company Wireless Charging And Pairing Of Wireless Associated Devices
CN105404552A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 恒宝股份有限公司 一种非接触卡数据处理方法及装置
US10650299B2 (en) * 2016-03-22 2020-05-12 Koninklijke Philips N.V. Wearable device and system
CN106571904A (zh) * 2016-11-03 2017-04-19 上海华虹集成电路有限责任公司 用于rf解调的时钟同步电路
US10511347B2 (en) 2017-11-14 2019-12-17 Nxp B.V. Device detection in contactless communication systems
US10887193B2 (en) 2018-06-03 2021-01-05 Apple Inc. User interfaces for updating network connection settings of external devices
US10697917B2 (en) * 2018-10-04 2020-06-30 3A Logics Co., Ltd. IC and sensor for measuring salinity and method for measuring salinity using the sensor
KR20200082252A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 삼성전자주식회사 Nfc 보조 장치 및 방법
WO2020206372A1 (en) 2019-04-03 2020-10-08 Pb Inc. Temperature sensor patch wirelessly connected to a smart device
US11301130B2 (en) 2019-05-06 2022-04-12 Apple Inc. Restricted operation of an electronic device
DK201970533A1 (en) 2019-05-31 2021-02-15 Apple Inc Methods and user interfaces for sharing audio

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595972A (en) * 1984-12-18 1986-06-17 Motorola, Inc. On/off power detector
KR910008738B1 (ko) * 1987-02-20 1991-10-19 닛본 덴기 가부시기가이샤 밧데리 절약 채널 스캔 기능을 갖고 있는 휴대용 무선 송수신기
US5479160A (en) * 1993-10-01 1995-12-26 Amtech Corporation Low level RF threshold detector
JPH09162773A (ja) * 1995-12-07 1997-06-20 Nec Corp 消費電流低減機能付無線送受信装置
US5694420A (en) * 1996-04-01 1997-12-02 Nec Corporation Wireless modem with low power consumption and high reliability in reception
JP3110345B2 (ja) * 1997-05-09 2000-11-20 日本電気株式会社 波形信号検出回路
JP2001036380A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Sony Corp アクティブインダクタンス回路、フィルタ回路及び復調回路
US6823191B2 (en) * 2001-01-08 2004-11-23 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method for use in paging mode in wireless communications systems
JP4822588B2 (ja) * 2001-02-08 2011-11-24 富士通セミコンダクター株式会社 情報処理装置および情報処理デバイス
CN1650512A (zh) * 2001-02-16 2005-08-03 库比克公司 用于控制波形和幅度的功率振荡器
US7027796B1 (en) * 2001-06-22 2006-04-11 Rfmd Wpan, Inc. Method and apparatus for automatic fast locking power conserving synthesizer
JP4053840B2 (ja) * 2002-08-26 2008-02-27 富士通株式会社 半導体集積回路
CN100373392C (zh) * 2005-01-11 2008-03-05 盛群半导体股份有限公司 被动式射频辨识系统的电源处理界面
JP4260165B2 (ja) 2006-01-04 2009-04-30 富士通株式会社 非接触icカードの有無検出回路

Also Published As

Publication number Publication date
CN101505137B (zh) 2013-08-28
CN101505137A (zh) 2009-08-12
JP2009213118A (ja) 2009-09-17
JP4945548B2 (ja) 2012-06-06
KR20090086353A (ko) 2009-08-12
US20090203315A1 (en) 2009-08-13
US8050651B2 (en) 2011-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201003535A (en) Detector, rf circuit with detector, and mobile device with rf circuit
EP2450835B1 (en) Semiconductor device for wireless communication
US7853236B2 (en) Rectifier circuit and RFID tag
US8326224B2 (en) Harvesting power in a near field communications (NFC) device
US7562829B2 (en) Multi-mode integrated circuit devices including mode detection and methods of operating the same
JP5836898B2 (ja) 通信装置およびその動作方法
US8565675B2 (en) Near field RF communicators and near field RF communications-enabled devices
US7978486B2 (en) Rectifier circuit and radio communication device using the same
JP4786316B2 (ja) 半導体集積回路装置及びそれを用いたicカード
US9614591B2 (en) NFC device combining components of antenna driver and shunt regulator
TW200402200A (en) Radio frequency data communication device in cmos process
JP2009004949A (ja) 半導体集積回路、それを搭載したカードおよびその動作方法
JP2006074423A (ja) 半導体集積回路および無線通信装置
JP2003296683A (ja) 非接触icカード
KR100995752B1 (ko) 접촉식 아이씨카드 판독기의 전원 인터페이스회로
WO2003063356A1 (en) Intergrated circuit and battery powered electronic device
KR100426303B1 (ko) 스마트 카드
CN101507115B (zh) 半导体器件及系统和晶体共享的方法
US11694050B2 (en) Internal voltage generator and smart card including the same
TW200401968A (en) Mechanism for gating a receiver terminated clock
TW201205296A (en) Data card
JPH11272813A (ja) 半導体集積回路及びコンタクトレスカード