JP4232434B2 - Semiconductor integrated circuit device, wireless communication terminal - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置、無線通信端末に関し、特に、チップの小型化を図るとともに、より好適な受信感度を確保することができるようにする半導体集積回路装置、無線通信端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、非接触ICカードを利用した定期券情報や電子マネー情報の管理システムが普及しつつあり、ユーザは、例えば、改札口において、定期券情報が保持された非接触ICカードを改札機に近接させるだけで改札口を通過することができたり、或いは、電子マネー情報が保持された非接触ICカードをリーダライタに近接させるだけで商品の代金を電子マネーにより支払うことができる。
【0003】
ところで、ユーザが常時持ち歩くものの1つとして携帯電話機があり、下記特許文献に開示されているように、携帯電話機に、上述した非接触ICカード機能が搭載されている場合、ユーザは、その携帯電話機を利用して、通話や電子メールなどの各種の通信を行うだけでなく、改札口を通過することができたり、或いは、商品の代金を支払うことができ、非常に便利である。
【0004】
また、携帯電話機などの端末に、非接触ICカード機能だけでなく、非接触ICカードリーダライタ機能を搭載することも各種提案されており、これにより、ユーザは、携帯電話機から非接触ICカードリーダライタに所定のデータを読み取らせるだけでなく、外部の非接触ICカードに記憶されている情報の書き換えなどを、携帯電話機を利用することにより行うことができる。
【0005】
そこで、このように携帯電話機などに設けられる非接触ICカードリーダライタを、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)の1チップICにより実現する場合、そのチップには、携帯電話機が非接触ICカードとして動作するとき利用される回路の他、外部の非接触ICカードに対するデータを送信する送信回路としてのアンテナ駆動回路と、外部の非接触ICカードから送信されてきたデータを受信する受信回路が設けられる。
【0006】
従って、携帯電話機が非接触ICカードリーダライタとして動作し、外部の非接触ICカードに対してデータを送信するときには送信回路としてのアンテナ駆動回路が駆動され、一方、外部の非接触ICカードから送信されてきたデータを受信するときには受信回路が駆動されることにより、外部の非接触ICカードとの間でデータの送受信が行われる。
【0007】
【特許文献】
特開平11−213111号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのように1チップに形成される非接触ICカードリーダライタの受信回路は、一般的に、ダイオードやコンデンサ等から構成される半波整流回路であり、整流されて得られる信号が半波整流信号であることから、後段の検出アンプ等への出力に交流成分が多く残っており、受信感度が悪いという課題があった。
【0009】
すなわち、受信回路の出力に交流成分が残っていることにより、非接触ICカードから読み取られたデータの誤検出が生じてしまう。
【0010】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、チップの小型化を図るとともに、より好適な受信感度を確保することができるようにするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体集積回路装置は、近接された第1の通信機器と、電磁誘導を利用した通信を行うアンテナと、寄生ダイオードブリッジ回路を含む、電源供給部から供給される電源によって動作する駆動回路であって、前記寄生ダイオードブリッジ回路によって、第1の通信機器に送信するデータを表す送信データ信号のうち、振幅の正負が反転されていない送信データ信号と、振幅の正負が反転されていない送信キャリア信号とが重畳され、振幅の正負が反転された送信データ信号と、振幅の正負が反転された送信キャリア信号とが重畳されて、それぞれの重畳された信号に基づく差動出力により、アンテナを駆動させる駆動回路と、アンテナから供給され、寄生ダイオードブリッジ回路において整流された信号に基づいて、第1の通信機器から送信されたデータを検出する検出アンプとを備える。
【0012】
本発明の半導体集積回路装置は、寄生ダイオードブリッジ回路と駆動回路の電源を供給する電源供給部の間に抵抗が配設されるようにしてもよい。
【0013】
本発明の半導体集積回路装置は、アンテナが近接された第2の通信機器から輻射された電磁波を受けたときに、第2の通信機器に送信する所定のデータに基づいてアンテナの負荷を制御し、アンテナにおいて受信された電磁波を変調する変調回路をさらに備えるようにしてもよい。
【0014】
本発明の半導体集積回路装置は、駆動回路に対する電源の供給を制御するスイッチを寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備えるようにしてもよい。この場合、第2の通信機器と所定のデータの送受信が行われている期間は、スイッチにより電源の供給が遮断される。
【0015】
本発明の半導体集積回路装置は、駆動回路に対する電源の供給を制御するダイオードを寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備えるようにしてもよい。この場合、第2の通信機器から輻射され、アンテナにおいて受信された電磁波が、駆動回路に形成される寄生ダイオードブリッジ回路において整流されることにより生成された電圧によってダイオードが逆バイアスされ、電源の供給が遮断される。
【0016】
本発明の無線通信端末は、近接された第1の通信機器と、電磁誘導を利用した通信を行うアンテナと、寄生ダイオードブリッジ回路を含む、電源供給部から供給される電源によって動作する駆動回路であって、前記寄生ダイオードブリッジ回路によって、第1の通信機器に送信するデータを表す送信データ信号のうち、振幅の正負が反転されていない送信データ信号と、振幅の正負が反転されていない送信キャリア信号とが重畳され、振幅の正負が反転された送信データ信号と、振幅の正負が反転された送信キャリア信号とが重畳されて、それぞれの重畳された信号に基づく差動出力により、アンテナを駆動させる前記駆動回路と、アンテナから供給され、寄生ダイオードブリッジ回路において整流された信号に基づいて、第1の通信機器から送信されたデータを検出する検出アンプとを備える。
【0017】
本発明の無線通信端末は、寄生ダイオードブリッジ回路と駆動回路の電源を供給する電源供給部の間に抵抗が配設されるようにしてもよい。
【0018】
本発明の無線通信端末は、アンテナが近接された第2の通信機器から輻射された電磁波を受けたときに、第2の通信機器に送信する所定のデータに基づいてアンテナの負荷を制御し、アンテナにおいて受信された電磁波を変調する変調回路をさらに備えるようにしてもよい。
【0019】
本発明の無線通信端末は、駆動回路に対する電源の供給を制御するスイッチを寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備えるようにしてもよい。この場合、第2の通信機器と所定のデータの送受信が行われている期間は、スイッチにより電源の供給が遮断される。
【0020】
本発明の無線通信端末は、駆動回路に対する電源の供給を制御するダイオードを寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備えるようにしてもよい。この場合、第2の通信機器から輻射され、アンテナにおいて受信された電磁波が、駆動回路に形成される寄生ダイオードブリッジ回路において整流されることにより生成された電圧によってダイオードが逆バイアスされ、電源の供給が遮断される。
【0021】
本発明の半導体集積回路装置および無線通信端末においては、アンテナを介して、近接された第1の通信機器と電磁誘導を利用した通信が行われ、電源供給部から供給される電源によって動作する駆動回路に含まれる寄生ダイオードブリッジ回路によって、第1の通信機器に送信するデータを表す送信データ信号のうち、振幅の正負が反転されていない送信データ信号と、振幅の正負が反転されていない送信キャリア信号とが重畳され、振幅の正負が反転された送信データ信号と、振幅の正負が反転された送信キャリア信号とが重畳されて、それぞれの重畳された信号に基づく差動出力により、アンテナが駆動される。また、アンテナから供給され、寄生ダイオードブリッジ回路において整流された信号に基づいて、第1の通信機器から送信されたデータが検出アンプにおいて検出される。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は、1チップIC(Integrated Circuit)により構成される、本発明を適用した非接触ICカードリーダライタ1の構成例を示す図である。
【0023】
非接触ICカードリーダライタ1は、非接触ICカード部11とリーダライタ部12から構成され、図示せぬCPU(Central Processing Unit)等による制御に応じて、その動作が切り替えられる。すなわち、そのときの状況に応じて、外部の機器に対して非接触ICカードとして動作するのか、または、リーダライタとして動作するのかが適宜切り替えられる。
【0024】
アンテナ21は、ループコイル31とコンデンサ32から構成される共振回路を有している。このアンテナ21は、図1に示されるように、非接触ICカード部11の後段の回路に接続されるとともに、リーダライタ部12にも接続されている。
【0025】
従って、アンテナ21は、非接触ICカードリーダライタ1が非接触ICカードとして動作する期間、および、リーダライタとして動作する期間のいずれの期間においても駆動される。当然、非接触ICカード部11専用のアンテナとリーダライタ部12専用のアンテナがそれぞれ設けられるようにしてもよい。
【0026】
外部のリーダライタから輻射され、アンテナ21において受信された電磁波から取得された信号は、例えば、非接触ICカードリーダライタ1が非接触ICカードとして動作するとき、アンテナ21の後段に形成される整流回路22に供給される。
【0027】
以下、適宜、非接触ICカードリーダライタ1の外部に存在し、非接触ICカードとして動作する非接触ICカードリーダライタ1に対して所定のデータを読み書きするリーダライタを外部リーダライタと称する。また、同様に、非接触ICカードリーダライタ1の外部に存在し、リーダライタとして動作する非接触ICカードリーダライタ1により所定のデータが読み書きされる非接触ICカードを外部非接触ICカードと称する。
【0028】
整流回路22は、ダイオード33およびコンデンサ34により構成され、アンテナ21から供給されてきた信号を整流平滑し、正のレベルの電圧を、図示せぬレギュレータに供給する。レギュレータにおいては、整流回路22から供給されてきた正のレベルの電圧が安定化され、所定のレベルの直流電圧に変換された後、シーケンサ(図示せず)、および、その他の回路に電力源として供給される。
【0029】
また、整流回路22により整流平滑された信号は、コンデンサ37と抵抗38により構成されるHPF(High Pass Filter)24にも供給され、その高域成分が抽出された後、増幅回路や復調回路から構成される受信データ取得部25に供給される。
【0030】
受信データ取得部25により取得された受信データ(外部リーダライタから送信されてきたデータ)は、シーケンサや、インタフェースを介して接続されるCPU等に出力される。
【0031】
整流回路22の後段には、変調回路23が接続されている。変調回路23は、抵抗35とFET(Field Effect Transistor)36の直列回路により構成され、アンテナ21のループコイル31と並列に接続されている。FET36は、送信データ供給部26からの信号(外部リーダライタに送信するデータを表す信号)に基づいてオン/オフを切り替える。すなわち、抵抗35がアンテナ21に対して並列に挿入された状態と、挿入されない状態が切り替えられる。
【0032】
送信データ供給部26から変調回路23に出力される信号は、外部リーダライタに送信するデータとして、CPUやシーケンサ等により処理されたものである。
【0033】
FET36のオン/オフが切り替えられることにより、ループコイル31を介して電磁結合されている回路のインピーダンス(外部リーダライタに設けられているループアンテナの負荷)が変化され、非接触ICカードとして動作する非接触ICカードリーダライタ1から外部リーダライタに対してデータが送信される。
【0034】
リーダライタ部12は、差動出力によりアンテナ21を駆動するアンテナ駆動回路51、アンテナ駆動回路51のインバータ61およびインバータ65に、例えば、13.56MHzの周波数の送信キャリア信号を供給する送信キャリア供給部52、インバータ64およびインバータ66に、外部非接触ICカードに送信する送信データを表す信号を供給する送信データ供給部53、および、アンテナ駆動回路51からの出力に基づいて、外部非接触ICカードから送信されてきたデータを取得する受信データ取得部54から構成される。
【0035】
送信キャリア供給部52からアンテナ駆動回路51に出力された送信キャリア信号に対しては、送信データ供給部53から出力された送信データに基づく変調処理が施される。
【0036】
具体的には、送信キャリア供給部52から供給された送信キャリア信号は、インバータ61およびインバータ65にそれぞれ入力され、反転された信号がそれぞれのインバータから出力される。インバータ61の出力信号は、インバータ62に入力され、再度反転された後、接点aにおいてインバータ63の出力信号と重畳される。インバータ65の出力信号は、接点bにおいてインバータ66の出力信号と重畳される。
【0037】
一方、送信データ供給部53からアンテナ駆動回路51に供給された送信データ信号は、インバータ64およびインバータ66にそれぞれ入力され、反転された信号がそれぞれのインバータから出力される。インバータ64の出力信号は、インバータ63に入力され、再度反転された後、インバータ62の出力信号と重畳される。インバータ66の出力信号は、インバータ65の出力信号と重畳される。
【0038】
従って、送信キャリア生成部52の出力信号(振幅の正負が反転されていない送信キャリア信号)と、送信データ供給部53の出力信号(振幅の正負が反転されていない送信データ信号)が接点aにおいて重畳され(ASK(Amplitude Shift Keying)変調され)、振幅の正負が反転された送信キャリア信号と、同様に、振幅の正負が反転された送信データ信号が接点bにおいて重畳される。
【0039】
接点aおよび接点bにおいて重畳された信号は、それぞれアンテナ21に出力され、対応する電磁波がアンテナ21から輻射される。
【0040】
このように、差動出力によりアンテナ21を駆動させるようにしたため、伝送路中におけるノイズの影響を抑制することができる。
【0041】
受信データ取得部54は、アンテナ駆動回路51から供給されてきた信号に基づいて、外部非接触ICカードから出力されたデータを取得し、それをシーケンサ等に出力する。
【0042】
具体的には、図2に示されるように、アンテナ駆動回路51のインバータ62、インバータ63、インバータ65、およびインバータ66の部分をCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)ICにより実現した場合に形成される寄生ダイオードブリッジ回路71からの出力信号が検出アンプ81において増幅、復調処理が施され、得られた受信データが受信データ取得部54に出力される。
【0043】
後に詳述するように、寄生ダイオードブリッジ回路71からは、全波整流信号が出力されるため、ダイオードやコンデンサ等から構成される受信回路から出力される半波整流信号に基づいて外部非接触ICカードから送信されてきたデータを取得する場合に較べて、受信感度を向上させることができ、より確実に外部非接触ICカードからのデータを取得することができる。
【0044】
また、受信専用の回路がチップ内に形成されていない場合であっても、外部非接触ICカードから出力されるデータを取得することが可能であるため、すなわち、リーダライタとしての機能をチップに保持させることができるため、受信専用の回路を設ける場合に較べてチップ面積の削減を図ることができる。
【0045】
なお、図2においては、ループコイル31、アンテナ駆動回路51、寄生ダイオードブリッジ回路71、および検出アンプ81以外の、図1の他の構成が省略されているが、例えば、図1の送信データ供給部26は、図3に示されるように、抵抗35およびFET36を介して、アンテナ駆動回路51と並列にループコイル31に接続される。
【0046】
また、図4に示されるように、寄生ダイオードブリッジ回路71の出力側と、図示せぬ電源供給部との間にスイッチ91を設け、リーダライタとして動作するときには、スイッチ91をオンの状態とし、一方、非接触ICカードとして動作するときには、スイッチ91をオフの状態とすることにより、アンテナ駆動回路51に対する電源の供給を制御することができる。また、抵抗92を検出アンプ81に並列に接続することにより、外部非接触ICカードの負荷変動をより確実に検出することができる。
【0047】
抵抗92がアンテナ駆動回路51の外部に設けられることにより、抵抗92の抵抗値を容易に変更することが可能となる。
【0048】
なお、図5に示されるように、図4のスイッチ91に替えて、ダイオード91Aがアンテナ駆動回路51に接続され、その動作によりアンテナ駆動回路51に対する電源の供給が制御されるようにしてもよい。この場合、寄生ダイオードブリッジ回路71において整流され、生成された電圧により、逆バイアス電圧がダイオード91Aに印加され、電源の供給が遮断される。
【0049】
ここで、アンテナ駆動回路51に形成される寄生ダイオードブリッジ回路71について説明する。
【0050】
例えば、図6に示されるインバータ101をCMOSインバータにより実現する場合、図7に示されるように、インバータ101は、それぞれのドレイン同士が接続されたP-MOS(PチャネルのMOSトランジスタ)111とN-MOS(NチャネルのMOSトランジスタ)112により実現される。
【0051】
図7のCMOSに対してGNDレベルの入力があったとき、P-MOS111が導通、N-MOS112が非導通の状態となり、VDDレベルの信号が出力される。一方、入力がVDDレベルのとき、P-MOS111が非導通、N-MOS112が導通の状態となり、GNDレベルの信号が出力される。
【0052】
図8は、図7のCMOSの断面を示しており、それぞれの領域に含まれる不純物の濃度の違いから、一点鎖線で囲まれるP-MOS111のBG-S間、BG-D間、および、N-MOS112のBG-D間、BG-S間のそれぞれの領域間に寄生ダイオードが形成される。
【0053】
従って、各領域間に形成される寄生ダイオードを加えた場合、図7に示される回路は、図9に示されるものとなる。すなわち、P-MOS111のBG-S間には、S側をアノードとする寄生ダイオード121が形成され、BG-D間には、D側をアノードとする寄生ダイオード122が形成される。また、N-MOS112のBG-D間には、D側をカソードとする寄生ダイオード123が形成され、BG-S間には、S側をカソードとする寄生ダイオード124が形成される。
【0054】
図9において、P-MOS111のBG-S間、およびN-MOS112のS-BG間はショートされるため、図6のインバータ101をCMOSにより実現する場合、その回路構成は、最終的に図10に示されるものとなり、P-MOS111のS-D間にD側をアノードとする寄生ダイオード122が形成され、N-MOS112のD-S間にS側をアノードとする寄生ダイオード123が形成される。
【0055】
従って、図11に示されるアンテナ駆動回路51のうち、一点鎖線で囲まれるインバータ62、インバータ63、インバータ65、およびインバータ66の部分をCMOSインバータとして実現した場合、その回路構成は、図12に示されるように、FETと寄生ダイオードから構成されるものとなる。
【0056】
図11および図12においては、インバータ62およびインバータ65に対する入力がそれぞれIN1,IN2として示され、インバータ62およびインバータ65の出力がそれぞれOUT1,OUT2として示されている。
【0057】
図12において、FET131とFET132には、送信キャリア供給部52から出力され、インバータ61において反転された送信キャリア(IN1)が入力され、一方、FET133とFET134には、送信キャリア供給部52から出力された送信キャリア(IN2)が入力される。
【0058】
FET131とFET132のそれぞれのドレイン間には、ループコイル31の一端が接続され、そこから出力信号(OUT1)が出力される。また、FET133とFET134のそれぞれのドレイン間には、ループコイル31の一端が接続され、そこから出力信号(OUT2)が出力される。
【0059】
なお、図12においては、送信データ供給部53から供給されてきた送信データを表す信号が入力されるFET(図11のインバータ63およびインバータ66を実現するFET)は省略されているが、実際には、インバータ63を実現するFET(P-MOS,N-MOS)が図12のFET131とFET132に並列に接続され、それぞれの出力が重畳され、変調が施された信号がループコイル31に出力される。また、インバータ66を実現するFET(P-MOS,N-MOS)がFET133とFET134と並列に接続され、それぞれの出力が重畳され、変調が施された信号がループコイル31に出力される。
【0060】
図12に示されるFET131のS-D間には、D側をアノードとする寄生ダイオード141が形成され、FET132のD-S間には、S側をアノードとする寄生ダイオード142が形成されている。また、FET133のS-D間には、D側をアノードとする寄生ダイオード143が形成され、FET134のD-S間には、S側をアノードとする寄生ダイオード144が形成されている。
【0061】
そして、これらの寄生ダイオード141乃至144により、寄生ダイオードブリッジ回路71が構成される。
【0062】
図13は、図12の寄生ダイオード141乃至144により構成される寄生ダイオードブリッジ回路71を示す図である。
【0063】
寄生ダイオードブリッジ回路71において、寄生ダイオード141のアノードと寄生ダイオード142のカソード間のa点、および、寄生ダイオード143のアノードと寄生ダイオード144のカソード間のb点にはループコイル31の両端が接続され、ループコイル31において受信された、外部非接触ICカードからの出力を表す信号が寄生ダイオードブリッジ回路71に入力される。
【0064】
寄生ダイオードブリッジ回路71において整流された信号は、寄生ダイオード141と寄生ダイオード143間のc点に入力され、全波整流信号が検出アンプ81に出力される。また、c点に入力された全波整流信号は、スイッチ91および抵抗92(図4)を介してアンテナ駆動回路51の外部に出力されるとともに、シリーズレギュレータ153に出力される。
【0065】
シリーズレギュレータ153においては、アンテナ駆動回路51(寄生ダイオードブリッジ回路71)からの出力電圧と、所定の基準電圧の差に基づいて、内部に設けられる可変素子の抵抗値が制御され、安定化された所定の電圧が出力される。シリーズレギュレータ153からの出力電圧は、非接触ICカードリーダライタ1の各部に適宜供給される。
【0066】
図14は、図13のab間に入力される信号の例を示しており、図に示されるような交流信号が、アンテナ21において受信され、寄生ダイオードブリッジ回路71に入力される。
【0067】
図15は、図14に示される信号が図13のab間に入力された場合の寄生ダイオードブリッジ回路71の出力信号を示す図であり、図13の接点cにおいては、図14に示されるような平滑化された全波整流信号が検出される。
【0068】
従って、図14に示されるような全波整流信号が入力された場合、検出アンプ81においては、図16に示されるように、例えば、「0」、「1」のデータが取得される。
【0069】
以上のように、リーダライタ部12の送信回路であるアンテナ駆動回路51をCMOSにより実現した場合に形成される寄生ダイオードブリッジ71を受信回路としても利用し、その出力である全波整流信号に基づいて、外部非接触ICカードから出力されたデータを取得するようにしたため、チップ面積の小型化を図ることができると共に、受信感度を向上させることができる。すなわち、データの誤検出を抑制することが可能となる。
【0070】
以上のような構成を有する非接触ICカードリーダライタ1は、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistants)、携帯電話機、ディジタルカメラ等の、外部の機器と情報を送受信する各種の情報処理装置だけでなく、カードや紙などの所定の媒体にも配設される。
【0071】
図17は、図1の非接触ICカードリーダライタ1が設けられる携帯電話機の構成例を示すブロック図である。
【0072】
CPU208は、ROM(Read Only Memory)209に格納されている制御プログラムをRAM(Random Access Memory)210に展開し、制御プログラムに従って携帯電話機の全体の動作を制御する。
【0073】
例えば、CPU208は、ユーザからの指示に基づいて、DSP(Digital Signal Processor)204を制御し、基地局との間で音声情報などの各種の情報を送受信すると共に、非接触ICカードリーダライタ1を制御し、近接された非接触ICカードなどの機器との間で、電磁誘導を利用した近距離無線通信を行う。
【0074】
送信部202および受信部203においては、例えば、PDC(Personal Digital Cellular)方式、またはW-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式に準拠した通信が行われる。
【0075】
送信部202は、DSP204から音声情報が供給されてきたとき、ディジタルアナログ変換処理、および周波数変換処理等の所定の処理を施し、得られた音声信号を、基地局により選択された所定の送信キャリア周波数の無線チャネルによりアンテナ201から送信する。
【0076】
受信部203は、例えば、音声通話モード時において、アンテナ201で受信されたRF信号を増幅して周波数変換処理およびアナログディジタル変換処理等の所定の処理を施し、得られた音声情報をDSP204に出力する。
【0077】
DSP204は、受信部203から供給されてきた音声情報に対して、例えば、スペクトラム逆拡散処理を施し、得られたデータを音声処理部205に出力する。また、DSP204は、音声処理部205から供給されてきた音声情報に対してスペクトラム拡散処理を施し、得られたデータを送信部202に出力する。
【0078】
音声処理部205は、マイクロフォン207により集音されたユーザの音声を音声情報に変換し、それをDSP204に出力する。また、音声処理部205は、DSP204から供給されてきた音声情報をアナログ音声信号に変換し、対応する音声信号をスピーカ206から出力する。
【0079】
表示部211は、LCD(Liquid Crystal Display)などにより構成され、CPU208から供給されてきた情報に基づいて、対応する画面を表示する。入力部212は、携帯電話機の筐体表面に設けられているテンキー、通話ボタン、および電源ボタン等の各種のボタンに対するユーザの入力を検出し、対応する信号をCPU208に出力する。
【0080】
以上のような構成を有する携帯電話機に設けられる非接触ICカードリーダライタ1においては、上述したように、アンテナの駆動回路をCMOSにより実現した場合に形成される寄生ダイオードブリッジ回路が受信回路として利用され、寄生ダイオードブリッジ回路の出力に基づいて、外部非接触ICカードからの出力データが取得される。非接触ICカードリーダライタ1において取得されたデータは、適宜、CPU208に出力され、各種の処理が施される。
【0081】
【発明の効果】
本発明によれば、受信専用の回路が設けられていない場合であっても、外部の機器からの出力を取得することができる。
【0082】
また、本発明によれば、受信感度を向上させることができる。
【0083】
さらに、本発明によれば、チップ面積の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した非接触ICカードリーダライタの回路図である。
【図2】本発明を適用した非接触ICカードリーダライタの構成例を示す図である。
【図3】本発明を適用した非接触ICカードリーダライタの他の構成例を示す図である。
【図4】本発明を適用した非接触ICカードリーダライタのさらに他の構成例を示す図である。
【図5】本発明を適用した非接触ICカードリーダライタの構成例を示す図である。
【図6】インバータを示す図である。
【図7】図6のインバータをCMOSにより実現した場合の回路図である。
【図8】図7のFETの断面を示す図である。
【図9】図7の回路の変形例を示す図である。
【図10】図9の回路の変形例を示す図である。
【図11】図1のアンテナ駆動回路を示す図である。
【図12】図11のインバータをCMOSにより実現した場合の回路図である。
【図13】図12の回路の変形例を示す図である。
【図14】図13の回路において検出される信号の例を示す図である。
【図15】図13の回路において検出される信号の他の例を示す図である。
【図16】図13の回路において検出される信号のさらに他の例を示す図である。
【図17】本発明を適用した携帯電話機の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 非接触ICカードリーダライタ, 11 非接触ICカード部, 12 リーダライタ部, 51 アンテナ駆動回路, 71 寄生ダイオードブリッジ回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a wireless communication terminal, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit device and a wireless communication terminal capable of reducing the size of a chip and ensuring more preferable reception sensitivity.
[0002]
[Prior art]
In recent years, management systems for commuter pass information and electronic money information using non-contact IC cards have become widespread, and users can approach non-contact IC cards holding commuter pass information close to the ticket gates, for example, at ticket gates. It is possible to pass through the ticket gate by simply making it, or to pay the price of the product with electronic money simply by bringing a non-contact IC card holding electronic money information close to the reader / writer.
[0003]
By the way, there is a mobile phone as one of the items that the user always carries. As disclosed in the following patent document, when the above-described contactless IC card function is mounted on the mobile phone, the user can use the mobile phone. It is very convenient not only to make various communications such as calls and e-mails, but also to pass through the ticket gate or pay for goods.
[0004]
In addition, various proposals have been made to mount not only a non-contact IC card function but also a non-contact IC card reader / writer function on a terminal such as a mobile phone. In addition to causing the writer to read predetermined data, information stored in an external contactless IC card can be rewritten by using a mobile phone.
[0005]
Therefore, when the non-contact IC card reader / writer provided in the mobile phone or the like is realized by a single chip IC of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), the mobile phone operates as a non-contact IC card on the chip. In addition to the circuit used sometimes, an antenna drive circuit as a transmission circuit for transmitting data to an external non-contact IC card and a reception circuit for receiving data transmitted from the external non-contact IC card are provided.
[0006]
Therefore, when the mobile phone operates as a non-contact IC card reader / writer and transmits data to an external non-contact IC card, the antenna drive circuit as a transmission circuit is driven, while the data is transmitted from the external non-contact IC card. When receiving the received data, the receiving circuit is driven, and data is transmitted to and received from an external non-contact IC card.
[0007]
[Patent Literature]
JP-A-11-213111
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the receiving circuit of such a non-contact IC card reader / writer formed on one chip is generally a half-wave rectifier circuit composed of a diode, a capacitor and the like, and the signal obtained by rectification is half-wave. Since it is a rectified signal, a large amount of AC component remains in the output to the subsequent detection amplifier and the like, and there is a problem that reception sensitivity is poor.
[0009]
In other words, since the AC component remains in the output of the receiving circuit, erroneous detection of data read from the non-contact IC card occurs.
[0010]
The present invention has been made in view of such a situation, and aims to reduce the size of a chip and to ensure more preferable reception sensitivity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A semiconductor integrated circuit device of the present invention includes a first communication device that is in close proximity, an antenna that performs communication using electromagnetic induction, A drive circuit including a parasitic diode bridge circuit and operated by power supplied from a power supply unit, Of the transmission data signal representing the data to be transmitted to the first communication device, the transmission data signal whose amplitude is not inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is not inverted are superimposed by the parasitic diode bridge circuit A drive circuit that superimposes a transmission data signal whose amplitude is inverted and a transmission carrier signal whose amplitude is inverted, and drives the antenna by a differential output based on the superimposed signals. And a detection amplifier that detects data transmitted from the first communication device based on a signal supplied from the antenna and rectified in the parasitic diode bridge circuit.
[0012]
The semiconductor integrated circuit device of the present invention includes a parasitic diode bridge circuit and , A resistor may be provided between the power supply units that supply power to the drive circuit.
[0013]
The semiconductor integrated circuit device of the present invention is When receiving an electromagnetic wave radiated from a second communication device that is close to the antenna, the antenna load is controlled based on predetermined data transmitted to the second communication device, You may make it further provide the modulation circuit which modulates the electromagnetic waves received in the antenna.
[0014]
The semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a switch for controlling the supply of power to the drive circuit. Between the parasitic diode bridge circuit and the power supply section You may make it provide further. In this case, the supply of power is cut off by the switch during a period in which predetermined data is transmitted to and received from the second communication device.
[0015]
The semiconductor integrated circuit device of the present invention includes a diode for controlling the supply of power to the drive circuit. Between the parasitic diode bridge circuit and the power supply section You may make it provide further. In this case, the diode is reverse-biased by the voltage generated by rectifying the electromagnetic wave radiated from the second communication device and received by the antenna in the parasitic diode bridge circuit formed in the drive circuit, thereby supplying power. Is cut off.
[0016]
A wireless communication terminal of the present invention includes a first communication device that is in close proximity, an antenna that performs communication using electromagnetic induction, A drive circuit including a parasitic diode bridge circuit and operated by power supplied from a power supply unit, Of the transmission data signal representing the data to be transmitted to the first communication device, the transmission data signal whose amplitude is not inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is not inverted are superimposed by the parasitic diode bridge circuit The transmission data signal whose amplitude is inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is inverted are superimposed, and the antenna is driven by the differential output based on each superimposed signal. Above A drive circuit and a detection amplifier that detects data transmitted from the first communication device based on a signal supplied from the antenna and rectified in the parasitic diode bridge circuit.
[0017]
The wireless communication terminal of the present invention includes a parasitic diode bridge circuit and , A resistor may be provided between the power supply units that supply power to the drive circuit.
[0018]
The wireless communication terminal of the present invention When receiving an electromagnetic wave radiated from a second communication device that is close to the antenna, the antenna load is controlled based on predetermined data transmitted to the second communication device, You may make it further provide the modulation circuit which modulates the electromagnetic waves received in the antenna.
[0019]
The wireless communication terminal according to the present invention includes a switch for controlling power supply to the drive circuit. Between the parasitic diode bridge circuit and the power supply section You may make it provide further. In this case, the supply of power is cut off by the switch during a period in which predetermined data is transmitted to and received from the second communication device.
[0020]
The wireless communication terminal of the present invention includes a diode that controls the supply of power to the drive circuit. Between the parasitic diode bridge circuit and the power supply section You may make it provide further. In this case, the diode is reverse-biased by the voltage generated by rectifying the electromagnetic wave radiated from the second communication device and received by the antenna in the parasitic diode bridge circuit formed in the drive circuit, thereby supplying power. Is cut off.
[0021]
In the semiconductor integrated circuit device and the wireless communication terminal of the present invention, communication using the electromagnetic induction is performed with the first communication device in close proximity via the antenna, Included in the drive circuit that operates with the power supplied from the power supply unit Of the transmission data signal representing the data to be transmitted to the first communication device, the transmission data signal whose amplitude is not inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is not inverted are superimposed by the parasitic diode bridge circuit Then, the transmission data signal whose amplitude is inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is inverted are superimposed, and the antenna is driven by the differential output based on each superimposed signal. Further, based on the signal supplied from the antenna and rectified in the parasitic diode bridge circuit, the data transmitted from the first communication device is detected by the detection amplifier.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a non-contact IC card reader / writer 1 to which the present invention is applied, which is constituted by a one-chip IC (Integrated Circuit).
[0023]
The non-contact IC card reader / writer 1 includes a non-contact IC card unit 11 and a reader / writer unit 12, and the operation is switched according to control by a CPU (Central Processing Unit) (not shown) or the like. In other words, depending on the situation at that time, whether to operate as a non-contact IC card or to operate as a reader / writer is appropriately switched for an external device.
[0024]
The antenna 21 has a resonance circuit composed of a loop coil 31 and a capacitor 32. As shown in FIG. 1, the antenna 21 is connected to a circuit at the subsequent stage of the non-contact IC card unit 11 and is also connected to the reader / writer unit 12.
[0025]
Therefore, the antenna 21 is driven in any period of the period in which the non-contact IC card reader / writer 1 operates as a non-contact IC card and the period in which the antenna 21 operates as a reader / writer. Of course, an antenna dedicated to the non-contact IC card unit 11 and an antenna dedicated to the reader / writer unit 12 may be provided.
[0026]
For example, when the non-contact IC card reader / writer 1 operates as a non-contact IC card, a signal radiated from an external reader / writer and received by the antenna 21 is rectified. It is supplied to the circuit 22.
[0027]
Hereinafter, a reader / writer that exists outside the non-contact IC card reader / writer 1 and reads / writes predetermined data to / from the non-contact IC card reader / writer 1 operating as a non-contact IC card will be referred to as an external reader / writer. Similarly, a non-contact IC card that exists outside the non-contact IC card reader / writer 1 and that reads and writes predetermined data by the non-contact IC card reader / writer 1 that operates as a reader / writer is referred to as an external non-contact IC card. .
[0028]
The rectifier circuit 22 includes a diode 33 and a capacitor 34, rectifies and smoothes a signal supplied from the antenna 21, and supplies a positive voltage to a regulator (not shown). In the regulator, the positive level voltage supplied from the rectifier circuit 22 is stabilized and converted to a predetermined level of DC voltage, and then used as a power source for a sequencer (not shown) and other circuits. Supplied.
[0029]
The signal rectified and smoothed by the rectifier circuit 22 is also supplied to an HPF (High Pass Filter) 24 constituted by a capacitor 37 and a resistor 38, and after the high frequency component is extracted, the signal is amplified from an amplifier circuit or a demodulator circuit. The received data acquisition unit 25 is supplied.
[0030]
The reception data acquired by the reception data acquisition unit 25 (data transmitted from the external reader / writer) is output to a sequencer, a CPU connected via an interface, and the like.
[0031]
A modulation circuit 23 is connected to the subsequent stage of the rectifier circuit 22. The modulation circuit 23 is configured by a series circuit of a resistor 35 and an FET (Field Effect Transistor) 36, and is connected in parallel with the loop coil 31 of the antenna 21. The FET 36 switches on / off based on a signal from the transmission data supply unit 26 (a signal representing data transmitted to the external reader / writer). That is, the state where the resistor 35 is inserted in parallel with the antenna 21 and the state where the resistor 35 is not inserted are switched.
[0032]
The signal output from the transmission data supply unit 26 to the modulation circuit 23 is processed by a CPU, a sequencer, or the like as data to be transmitted to the external reader / writer.
[0033]
By switching on / off of the FET 36, the impedance of the circuit that is electromagnetically coupled via the loop coil 31 (the load of the loop antenna provided in the external reader / writer) is changed and operates as a non-contact IC card. Data is transmitted from the non-contact IC card reader / writer 1 to the external reader / writer.
[0034]
The reader / writer unit 12 is a transmission carrier supply unit that supplies a transmission carrier signal having a frequency of, for example, 13.56 MHz to the antenna driving circuit 51 that drives the antenna 21 by differential output, the inverter 61 and the inverter 65 of the antenna driving circuit 51. 52, from the external non-contact IC card based on the output from the antenna drive circuit 51 and the transmission data supply unit 53 that supplies the inverter 64 and the inverter 66 with a signal representing the transmission data to be transmitted to the external non-contact IC card It is comprised from the reception data acquisition part 54 which acquires the transmitted data.
[0035]
The transmission carrier signal output from the transmission carrier supply unit 52 to the antenna drive circuit 51 is subjected to modulation processing based on the transmission data output from the transmission data supply unit 53.
[0036]
Specifically, the transmission carrier signal supplied from the transmission carrier supply unit 52 is input to the inverter 61 and the inverter 65, respectively, and the inverted signal is output from each inverter. The output signal of the inverter 61 is input to the inverter 62, inverted again, and then superimposed on the output signal of the inverter 63 at the contact a. The output signal of the inverter 65 is superimposed on the output signal of the inverter 66 at the contact b.
[0037]
On the other hand, the transmission data signal supplied from the transmission data supply unit 53 to the antenna drive circuit 51 is input to the inverter 64 and the inverter 66, respectively, and inverted signals are output from the inverters. The output signal of the inverter 64 is input to the inverter 63, inverted again, and then superimposed on the output signal of the inverter 62. The output signal of the inverter 66 is superimposed on the output signal of the inverter 65.
[0038]
Therefore, the output signal of the transmission carrier generation unit 52 (transmission carrier signal whose amplitude is not inverted) and the output signal of the transmission data supply unit 53 (transmission data signal whose amplitude is not inverted) are at the contact a. The transmission carrier signal that is superimposed (ASK (Amplitude Shift Keying) modulated) and whose amplitude is inverted is similarly superimposed on the transmission data signal whose amplitude is inverted at the contact b.
[0039]
The signals superimposed at the contacts a and b are output to the antenna 21, and the corresponding electromagnetic waves are radiated from the antenna 21.
[0040]
Thus, since the antenna 21 is driven by the differential output, it is possible to suppress the influence of noise in the transmission path.
[0041]
The reception data acquisition unit 54 acquires data output from the external non-contact IC card based on the signal supplied from the antenna drive circuit 51 and outputs it to a sequencer or the like.
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 2, parasitic elements formed when the inverter 62, the inverter 63, the inverter 65, and the inverter 66 of the antenna drive circuit 51 are realized by a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) IC. The output signal from the diode bridge circuit 71 is amplified and demodulated by the detection amplifier 81, and the obtained reception data is output to the reception data acquisition unit 54.
[0043]
As will be described in detail later, since a full-wave rectified signal is output from the parasitic diode bridge circuit 71, an external non-contact IC is based on a half-wave rectified signal output from a receiving circuit including a diode, a capacitor, and the like. As compared with the case of acquiring data transmitted from the card, the receiving sensitivity can be improved, and the data from the external non-contact IC card can be acquired more reliably.
[0044]
In addition, even when a circuit dedicated to reception is not formed in the chip, it is possible to acquire data output from an external contactless IC card, that is, the function as a reader / writer is built into the chip. Since it can be held, the chip area can be reduced compared to the case where a circuit dedicated to reception is provided.
[0045]
In FIG. 2, the other configurations of FIG. 1 other than the loop coil 31, the antenna drive circuit 51, the parasitic diode bridge circuit 71, and the detection amplifier 81 are omitted. For example, the transmission data supply of FIG. As shown in FIG. 3, the unit 26 is connected to the loop coil 31 in parallel with the antenna drive circuit 51 via the resistor 35 and the FET 36.
[0046]
Also, as shown in FIG. 4, a switch 91 is provided between the output side of the parasitic diode bridge circuit 71 and a power supply unit (not shown), and when operating as a reader / writer, the switch 91 is turned on, On the other hand, when operating as a non-contact IC card, power supply to the antenna drive circuit 51 can be controlled by turning off the switch 91. Further, by connecting the resistor 92 in parallel to the detection amplifier 81, it is possible to more reliably detect the load fluctuation of the external non-contact IC card.
[0047]
By providing the resistor 92 outside the antenna drive circuit 51, the resistance value of the resistor 92 can be easily changed.
[0048]
As shown in FIG. 5, a diode 91A may be connected to the antenna drive circuit 51 instead of the switch 91 in FIG. 4, and the power supply to the antenna drive circuit 51 may be controlled by its operation. . In this case, the reverse bias voltage is applied to the diode 91A by the voltage rectified and generated in the parasitic diode bridge circuit 71, and the supply of power is cut off.
[0049]
Here, the parasitic diode bridge circuit 71 formed in the antenna drive circuit 51 will be described.
[0050]
For example, when the inverter 101 shown in FIG. 6 is realized by a CMOS inverter, as shown in FIG. 7, the inverter 101 includes a P-MOS (P-channel MOS transistor) 111 and a N-channel transistor connected to each drain. This is realized by a MOS (N-channel MOS transistor) 112.
[0051]
When there is a GND level input to the CMOS of FIG. 7, the P-MOS 111 becomes conductive and the N-MOS 112 becomes non-conductive, and a VDD level signal is output. On the other hand, when the input is at the VDD level, the P-MOS 111 is non-conductive and the N-MOS 112 is conductive, and a GND level signal is output.
[0052]
FIG. 8 shows a cross section of the CMOS of FIG. 7. From the difference in the concentration of impurities contained in each region, P-MOS 111 surrounded by the alternate long and short dash line between BG-S, BG-D, and N A parasitic diode is formed between the BG-D and the BG-S of the MOS 112.
[0053]
Therefore, when a parasitic diode formed between the regions is added, the circuit shown in FIG. 7 is as shown in FIG. That is, a parasitic diode 121 having the S side as an anode is formed between BG-S of the P-MOS 111, and a parasitic diode 122 having an D side as an anode is formed between BG-D. Further, a parasitic diode 123 having the D side as a cathode is formed between BG-D of the N-MOS 112, and a parasitic diode 124 having a S side as a cathode is formed between BG-S.
[0054]
9, since BG-S of the P-MOS 111 and S-BG of the N-MOS 112 are short-circuited, when the inverter 101 of FIG. 6 is realized by CMOS, the circuit configuration is finally shown in FIG. Thus, a parasitic diode 122 having an anode on the D side is formed between the SDs of the P-MOS 111, and a parasitic diode 123 having an anode on the S side is formed between the DSs of the N-MOS 112.
[0055]
Therefore, in the antenna drive circuit 51 shown in FIG. 11, when the portions of the inverter 62, the inverter 63, the inverter 65, and the inverter 66 surrounded by the alternate long and short dash line are realized as CMOS inverters, the circuit configuration is shown in FIG. As shown in the figure, it is composed of an FET and a parasitic diode.
[0056]
11 and 12, inputs to the inverter 62 and the inverter 65 are shown as IN1 and IN2, respectively, and outputs of the inverter 62 and the inverter 65 are shown as OUT1 and OUT2, respectively.
[0057]
In FIG. 12, the transmission carrier (IN1) output from the transmission carrier supply unit 52 and inverted by the inverter 61 is input to the FET 131 and FET 132, while the transmission carrier supply unit 52 outputs to the FET 133 and FET 134. The transmitted carrier (IN2) is input.
[0058]
One end of the loop coil 31 is connected between the respective drains of the FET 131 and the FET 132, and an output signal (OUT1) is output therefrom. One end of the loop coil 31 is connected between the drains of the FET 133 and the FET 134, and an output signal (OUT2) is output therefrom.
[0059]
In FIG. 12, an FET (FET for realizing the inverter 63 and the inverter 66 in FIG. 11) to which a signal representing the transmission data supplied from the transmission data supply unit 53 is input is omitted. The FET (P-MOS, N-MOS) that realizes the inverter 63 is connected in parallel to the FET 131 and the FET 132 in FIG. 12, and the respective outputs are superimposed and a modulated signal is output to the loop coil 31. The Further, FETs (P-MOS, N-MOS) that realize the inverter 66 are connected in parallel with the FET 133 and the FET 134, and outputs of the respective signals are superimposed and a modulated signal is output to the loop coil 31.
[0060]
A parasitic diode 141 having an anode on the D side is formed between the SDs of the FETs 131 shown in FIG. 12, and a parasitic diode 142 having an anode on the S side is formed between the DSs of the FETs 132. A parasitic diode 143 having an anode on the D side is formed between the SDs of the FET 133, and a parasitic diode 144 having an anode on the S side is formed between the DSs of the FET 134.
[0061]
These parasitic diodes 141 to 144 constitute a parasitic diode bridge circuit 71.
[0062]
FIG. 13 is a diagram showing a parasitic diode bridge circuit 71 configured by the parasitic diodes 141 to 144 of FIG.
[0063]
In the parasitic diode bridge circuit 71, both ends of the loop coil 31 are connected to a point between the anode of the parasitic diode 141 and the cathode of the parasitic diode 142 and to a point b between the anode of the parasitic diode 143 and the cathode of the parasitic diode 144. The signal representing the output from the external contactless IC card received by the loop coil 31 is input to the parasitic diode bridge circuit 71.
[0064]
The signal rectified in the parasitic diode bridge circuit 71 is input to a point c between the parasitic diode 141 and the parasitic diode 143, and a full-wave rectified signal is output to the detection amplifier 81. Further, the full-wave rectified signal input to the point c is output to the outside of the antenna drive circuit 51 via the switch 91 and the resistor 92 (FIG. 4), and is also output to the series regulator 153.
[0065]
In series regulator 153, the resistance value of the variable element provided therein is controlled and stabilized based on the difference between the output voltage from antenna drive circuit 51 (parasitic diode bridge circuit 71) and a predetermined reference voltage. A predetermined voltage is output. The output voltage from the series regulator 153 is appropriately supplied to each part of the non-contact IC card reader / writer 1.
[0066]
FIG. 14 shows an example of a signal input between ab in FIG. 13, and an AC signal as shown in the figure is received by the antenna 21 and input to the parasitic diode bridge circuit 71.
[0067]
FIG. 15 is a diagram showing an output signal of the parasitic diode bridge circuit 71 when the signal shown in FIG. 14 is input between ab in FIG. 13, and at the contact c in FIG. 13, as shown in FIG. A smoothed full wave rectified signal is detected.
[0068]
Therefore, when a full-wave rectified signal as shown in FIG. 14 is input, the detection amplifier 81 acquires, for example, data “0” and “1” as shown in FIG.
[0069]
As described above, the parasitic diode bridge 71 formed when the antenna drive circuit 51 which is the transmission circuit of the reader / writer unit 12 is realized by CMOS is also used as the reception circuit, and based on the full-wave rectified signal which is the output thereof. Since the data output from the external non-contact IC card is acquired, the chip area can be reduced and the receiving sensitivity can be improved. That is, erroneous detection of data can be suppressed.
[0070]
The non-contact IC card reader / writer 1 having the above-described configuration is not limited to various information processing apparatuses that transmit / receive information to / from external devices such as personal computers, PDAs (Personal Digital Assistants), mobile phones, and digital cameras. It is also disposed on a predetermined medium such as a card or paper.
[0071]
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a mobile phone provided with the non-contact IC card reader / writer 1 of FIG.
[0072]
The CPU 208 develops a control program stored in a ROM (Read Only Memory) 209 in a RAM (Random Access Memory) 210, and controls the overall operation of the mobile phone according to the control program.
[0073]
For example, the CPU 208 controls a DSP (Digital Signal Processor) 204 based on an instruction from the user, transmits and receives various types of information such as voice information to and from the base station, and also uses the contactless IC card reader / writer 1. Control and perform short-range wireless communication using electromagnetic induction with devices such as contactless IC cards that are in close proximity.
[0074]
In the transmission unit 202 and the reception unit 203, for example, communication conforming to a PDC (Personal Digital Cellular) method or a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) method is performed.
[0075]
When audio information is supplied from the DSP 204, the transmission unit 202 performs predetermined processing such as digital-analog conversion processing and frequency conversion processing, and uses the obtained audio signal as a predetermined transmission carrier selected by the base station. It transmits from the antenna 201 by the radio channel of a frequency.
[0076]
For example, in the voice call mode, the reception unit 203 amplifies the RF signal received by the antenna 201 and performs predetermined processing such as frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, and outputs the obtained voice information to the DSP 204. To do.
[0077]
The DSP 204 performs, for example, spectrum despreading processing on the audio information supplied from the reception unit 203, and outputs the obtained data to the audio processing unit 205. Further, the DSP 204 performs spread spectrum processing on the audio information supplied from the audio processing unit 205 and outputs the obtained data to the transmission unit 202.
[0078]
The voice processing unit 205 converts the user's voice collected by the microphone 207 into voice information and outputs it to the DSP 204. The audio processing unit 205 converts the audio information supplied from the DSP 204 into an analog audio signal and outputs a corresponding audio signal from the speaker 206.
[0079]
The display unit 211 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays a corresponding screen based on information supplied from the CPU 208. The input unit 212 detects user input to various buttons such as a numeric keypad, a call button, and a power button provided on the surface of the mobile phone casing, and outputs corresponding signals to the CPU 208.
[0080]
In the non-contact IC card reader / writer 1 provided in the mobile phone having the above configuration, as described above, the parasitic diode bridge circuit formed when the antenna driving circuit is realized by CMOS is used as the receiving circuit. Then, output data from the external non-contact IC card is acquired based on the output of the parasitic diode bridge circuit. The data acquired by the non-contact IC card reader / writer 1 is appropriately output to the CPU 208 and subjected to various processes.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, an output from an external device can be acquired even when a circuit dedicated to reception is not provided.
[0082]
Moreover, according to the present invention, it is possible to improve reception sensitivity.
[0083]
Furthermore, according to the present invention, the chip area can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a non-contact IC card reader / writer to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a non-contact IC card reader / writer to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram showing another configuration example of a non-contact IC card reader / writer to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a diagram showing still another configuration example of a non-contact IC card reader / writer to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a non-contact IC card reader / writer to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a diagram showing an inverter.
7 is a circuit diagram when the inverter of FIG. 6 is realized by CMOS.
8 is a view showing a cross section of the FET of FIG. 7;
9 is a diagram showing a modification of the circuit of FIG.
10 is a diagram showing a modification of the circuit of FIG.
FIG. 11 is a diagram showing the antenna drive circuit of FIG. 1;
12 is a circuit diagram when the inverter of FIG. 11 is realized by CMOS.
13 is a diagram showing a modification of the circuit of FIG.
14 is a diagram illustrating an example of a signal detected in the circuit of FIG. 13;
15 is a diagram showing another example of a signal detected in the circuit of FIG.
16 is a diagram showing still another example of a signal detected in the circuit of FIG.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact IC card reader / writer, 11 Non-contact IC card part, 12 Reader / writer part, 51 Antenna drive circuit, 71 Parasitic diode bridge circuit

Claims (10)

近接された第1の通信機器と、電磁誘導を利用した通信を行うアンテナと、
寄生ダイオードブリッジ回路を含む、電源供給部から供給される電源によって動作する駆動回路であって、前記寄生ダイオードブリッジ回路によって、前記第1の通信機器に送信するデータを表す送信データ信号のうち、振幅の正負が反転されていない前記送信データ信号と、振幅の正負が反転されていない送信キャリア信号とが重畳され、振幅の正負が反転された前記送信データ信号と、振幅の正負が反転された送信キャリア信号とが重畳されて、それぞれの重畳された信号に基づく差動出力により、前記アンテナを駆動させる前記駆動回路と、
前記アンテナから供給され、前記寄生ダイオードブリッジ回路において整流された信号に基づいて、前記第1の通信機器から送信されたデータを検出する検出アンプと
を備える半導体集積回路装置。
A first communication device in close proximity, an antenna that performs communication using electromagnetic induction,
A drive circuit including a parasitic diode bridge circuit that is operated by power supplied from a power supply unit , wherein the amplitude of a transmission data signal representing data transmitted to the first communication device by the parasitic diode bridge circuit The transmission data signal whose polarity is not inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is not inverted are superimposed on each other, the transmission data signal whose amplitude is inverted, and the transmission whose amplitude is inverted and a carrier signal is superimposed, the differential output based on each of the superimposed signal, and the driving circuit for driving the antenna,
A semiconductor integrated circuit device comprising: a detection amplifier that detects data transmitted from the first communication device based on a signal supplied from the antenna and rectified in the parasitic diode bridge circuit.
前記寄生ダイオードブリッジ回路と前記駆動回路の電源を供給する前記電源供給部の間に抵抗が配設される
請求項1に記載の半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a resistor is disposed between the parasitic diode bridge circuit and the power supply unit that supplies power to the drive circuit.
前記アンテナが近接された第2の通信機器から輻射された電磁波を受けたときに、前記第2の通信機器に送信する所定のデータに基づいて前記アンテナの負荷を制御し、前記アンテナにおいて受信された電磁波を変調する変調回路をさらに備える
請求項1に記載の半導体集積回路装置。
When receiving an electromagnetic wave radiated from a second communication device that is close to the antenna, the load of the antenna is controlled based on predetermined data transmitted to the second communication device and received by the antenna. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a modulation circuit that modulates the electromagnetic wave.
前記駆動回路に対する電源の供給を制御するスイッチを前記寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備え、
前記第2の通信機器と前記所定のデータの送受信が行われている期間、前記スイッチにより前記電源の供給が遮断される
請求項3に記載の半導体集積回路装置。
A switch for controlling power supply to the drive circuit is further provided between the parasitic diode bridge circuit and the power supply unit;
The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the power supply is cut off by the switch during a period in which the predetermined data is transmitted to and received from the second communication device.
前記駆動回路に対する電源の供給を制御するダイオードを前記寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備え、
前記第2の通信機器から輻射され、前記アンテナにおいて受信された電磁波が、前記駆動回路に形成される前記寄生ダイオードブリッジ回路において整流されることにより生成された電圧によって前記ダイオードが逆バイアスされ、前記電源の供給が遮断される
請求項3に記載の半導体集積回路装置。
A diode for controlling the supply of power to the drive circuit is further provided between the parasitic diode bridge circuit and the power supply unit;
The diode is reverse-biased by a voltage generated by rectifying electromagnetic waves radiated from the second communication device and received by the antenna in the parasitic diode bridge circuit formed in the drive circuit, The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein supply of power is cut off.
近接された第1の通信機器と、電磁誘導を利用した通信を行うアンテナと、
寄生ダイオードブリッジ回路を含む、電源供給部から供給される電源によって動作する駆動回路であって、前記寄生ダイオードブリッジ回路によって、前記第1の通信機器に送信するデータを表す送信データ信号のうち、振幅の正負が反転されていない前記送信データ信号と、振幅の正負が反転されていない送信キャリア信号とが重畳され、振幅の正負が反転された前記送信データ信号と、振幅の正負が反転された送信キャリア信号とが重畳されて、それぞれの重畳された信号に基づく差動出力により、前記アンテナを駆動させる前記駆動回路と、
前記アンテナから供給され、前記生ダイオードブリッジ回路において整流された信号に基づいて、前記第1の通信機器から送信されたデータを検出する検出アンプと
を備える無線通信端末。
A first communication device in close proximity, an antenna that performs communication using electromagnetic induction,
A drive circuit including a parasitic diode bridge circuit that is operated by power supplied from a power supply unit , wherein the amplitude of a transmission data signal representing data transmitted to the first communication device by the parasitic diode bridge circuit The transmission data signal whose polarity is not inverted and the transmission carrier signal whose amplitude is not inverted are superimposed on each other, the transmission data signal whose amplitude is inverted, and the transmission whose amplitude is inverted and a carrier signal is superimposed, the differential output based on each of the superimposed signal, and the driving circuit for driving the antenna,
A wireless communication terminal comprising: a detection amplifier that detects data transmitted from the first communication device based on a signal supplied from the antenna and rectified in the raw diode bridge circuit.
前記寄生ダイオードブリッジ回路と前記駆動回路の電源を供給する前記電源供給部の間に抵抗が配設される
請求項6に記載の無線通信端末。
The wireless communication terminal according to claim 6, wherein a resistor is disposed between the parasitic diode bridge circuit and the power supply unit that supplies power to the drive circuit.
前記アンテナが近接された第2の通信機器から輻射された電磁波を受けたときに、前記第2の通信機器に送信する所定のデータに基づいて前記アンテナの負荷を制御し、前記アンテナにおいて受信された電磁波を変調する変調回路をさらに備える
請求項6に記載の無線通信端末。
When receiving an electromagnetic wave radiated from a second communication device that is close to the antenna, the load of the antenna is controlled based on predetermined data transmitted to the second communication device and received by the antenna. The wireless communication terminal according to claim 6, further comprising a modulation circuit that modulates the electromagnetic wave.
前記駆動回路に対する電源の供給を制御するスイッチを前記寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備え、
前記第2の通信機器と前記所定のデータの送受信が行われている期間、前記スイッチにより前記電源の供給が遮断される
請求項8に記載の無線通信端末。
A switch for controlling power supply to the drive circuit is further provided between the parasitic diode bridge circuit and the power supply unit;
The wireless communication terminal according to claim 8, wherein the power supply is cut off by the switch during a period in which the predetermined data is transmitted to and received from the second communication device.
前記駆動回路に対する電源の供給を制御するダイオードを前記寄生ダイオードブリッジ回路と電源供給部との間にさらに備え、
前記第2の通信機器から輻射され、前記アンテナにおいて受信された電磁波が、前記駆動回路に形成される前記寄生ダイオードブリッジ回路において整流されることにより生成された電圧によって前記ダイオードが逆バイアスされ、前記電源の供給が遮断される
請求項8に記載の無線通信端末。
A diode for controlling the supply of power to the drive circuit is further provided between the parasitic diode bridge circuit and the power supply unit;
The diode is reverse-biased by a voltage generated by rectifying electromagnetic waves radiated from the second communication device and received by the antenna in the parasitic diode bridge circuit formed in the drive circuit, The wireless communication terminal according to claim 8, wherein power supply is interrupted.
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