半导体集成电路、具该电路的无接触信息媒体及驱动方法技术

一种半导体集成电路，其驱动电源来自调制有数据的载波，该半导体集成电路的特征在于即使在所得到的电源电压已变为过电压时也能够正确地鉴别解调数据，并能够有效地利用载波提供的电源。该半导体集成电路包括：作为电源电路１１１的一个两电压整流器电路；控制用于解调数据的具有较高电压（ＶＤＤＨ）的电源不超过一定的电压值的一个稳压器电路１１２；一个电阻１４１；和一个电容器１４２。采用这种结构，作为参考电压输入到稳压器电路１１２１的电压随由幅度的变化引起的电压ＶＤＤＨ的变化而变化。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请以在日本提交的JP2000—153785号专利申请为基础，其内容作为参考而结合于本文之中。本专利技术涉及一种半导体集成电路、具有该半导体集成电路的无接触信息媒体，及驱动该半导体集成电路的方法。目前，无接触信息媒体如IC卡已经实际应用，其中，在无接触信息媒体中使用线圈的互感，以具有一定波长的无线电波的方式进行数据传送和供电。根据能够相互进行通信的IC卡和读／写器之间的距离，将IC卡大致分类为接近型、邻接型等等。当前，每种类型都备有其标准。能够用于距读／写器大约1cm到20cm的接近型IC卡特别具有非常宽的使用范围。例如IC卡与读／写器之间在无接触的状态下相互通信将门打开或关闭时，持有用作季票的人能够通过检票口，而无须将卡从卡盒中取出。然而，对于具有广泛用途的IC卡来说，重要的是IC卡要紧凑和轻便。另外，IC卡的使用范围越宽，卡就会加工得越粗糙。因此，为了防止这种粗糙的加工，常规的做法是使IC卡这样的无接触信息媒体具有一个包含复杂电路的半导体集成电路。下面来描述典型的具有半导体集成电路的无接触IC卡。附图说明图1示出一个典型的无接触IC卡的结构的框图。需注意，图1示出一种读／写器990和IC卡900，该读／写器990向／从IC卡发射／接收无线电波。IC卡900的结构和运作描述如下。IC卡900包括一个天线线圈981，用它来向／从一个连接至读／写器990的天线线圈991发射／接收无线电波。当天线线圈981从天线线圈991接收无线电波时，天线线圈981的两端产生交流电压，所产生的交流电压被输入到包含在IC卡900内的一个半导体集成电路910。图中的982表示一个用于调谐的电容器。用于接收的天线线圈981通常都被连接至IC卡900的半导体集成电路910。通常也将用于调谐的电容器982连接至IC卡900的半导体集成电路910，但是，在某些情况下，它被设置在半导体集成电路910内。IC卡900从读／写器990接收ASK(幅度移动键控)—调制信号，并从接收的信号获得驱动半导体集成电路910的电力，还获得来自读／写器990的数据。图2示出从读／写器990发射的载波的结构的一个具体的例子。如该图所示，ASK—调制载波内的小幅度的部分代表数据0，大幅度的部分代表数据1。半导体集成电路910包括一个电源电路911、一个第一稳压器电路912、一个调制／解调电路913、一个逻辑电路914、一个非易失性存储器915、一个降压电路916和一个第二稳急压器电路917。需注意，由于后面所述的原因，可用一个升压电路来替换降压电路916。图3示出电源电路911的内部结构。如该图所示，在传统的IC卡900中，一个普通的全波整流电路9111和用于平滑的电容器9112构成电源电路911。采用这种结构，天线线圈981两端产生的交流电压被整流为直流电压VCC，然后，第一稳压器电路912将整流过的电流稳压，使之不超过一定的电压值，并将经过稳压的电流用作驱动调制／解调电路913或存储器915的电压。经过整流的电流还被降压电路916降压，并经第二稳压器电路917稳压，使之不超过一定的电压值，并将经过稳压的电流用作驱动逻辑电路914的电压。虽然在图1中没有示出，但已通过第一稳压器电路912的电流也对模拟电路如时钟信号发生器电路提供驱动电源。这里，时钟信号发生器电路从天线线圈981所产生的交流电压产生一个时钟信号，该时钟信号用于运作逻辑电路914和非易失性存储器915。通常，像逻辑电路那样的数字电路由相对较低的电压来驱动(约2V—3V)，而高于此电压的电压需要提供给非易失性存储器915。例如FeRAM要求大约3V至7V的电压，EEPROM需要大约10V电压(用于写或擦除)。为解决这个问题，在传统的无接触IC卡900内，由电源电路911产生的电压被降压电路916降压，然后送到逻辑电路914。或者，可以由电源电路911产生驱动逻辑电路914的低电压，然后，可由升压电路将所产生的电压升压后，以用于驱动模拟电路(如调制／解调电路913和时钟信号发生器电路)和非易失性存储器915。如图2所示，在IC卡900与读／写器990之间传送的数据被调制在载波上，无接触IC卡900从读／写器990接收的数据由调制／解调电路913进行解调；调制／解调电路913调制要从无接触IC卡900发射到读／写器990的数据。在IC卡900与读／写器990之间传送的数据由逻辑电路914控制，并被存储到非易失性存储器915内。同时，在使用线圈的互感来供电并发射／接收数据的无接触IC卡900中，由电源电路911所产生的电压依赖于读／写器990(供电源)与无接触IC卡900之间的距离而变化。其间很短的距离特别地会产生一个过电压，并毁坏无接触IC卡900的内部电路。为了防止这种弊端，设置第一和第二稳压器电路912和917，以稳定电源电路911所产生的电压，使之不超过一定的电压值。图4示出通常用作第一稳压器电路912的电路结构。第一和第二P沟道MOS晶体管(以下称之为PchMOS晶体管)931和932串联在电源电路911的输出(图中表示为“VCC”)和地之间。第一PchMOS晶体管931的栅极和漏极直接地相互连接，第一PchMOS晶体管931的源极连接至VCC。第一PchMOS晶体管931的漏极连接至第二PchMOS晶体管932的源极，第二PchMOS晶体管932的栅极和漏极分别连接至参考电压产生电路933的输出和地。第一和第二PchMOS晶体管931和932之间的一个节点连接至第一PNP型双极晶体管934的基极。第一PNP型双极晶体管934的集电极接地，其发射极经电阻935连接至VCC。第一PNP型双极晶体管934的发射极还连接至第二PNP型双极晶体管936的基极，第二PNP型双极晶体管936的集电极接地。第二PNP型双极晶体管936的发射极作为电源(图中表示为VDD)输至调制／解调电路913或非易失性存储器915。现描述第一稳压器电路912的运作情况。将第一稳压器电路912的第二PchMOS晶体管932的阈值电压表示为VGS；将第一PNP型双极晶体管934的基极和发射极之间的电压表示为VBE1；将第二PNP型双极晶体管936的基极和发射极之间的电压表示为VBE2；将参考电压产生电路933产生的参考电压表示为“Vref”，那么，当从电源电路911输出的电压VCC超过值(Vref+VGS+VBE1+VBE2)时，PNP型双极晶体管导通，以将稳压器电路输出的电压VDD降低到(Vref+VGS+VBE1+VBE2)。以下，将第一稳压器电路912稳压的输出电压VDD的暂定的最大值(Vref+VGS+VBE1+VBE2)表示为“Vmax”。该最大电压控制的细节如下。参考电压产生电路933的输出被输入至第二PchMOS晶体管932的栅极，结果，栅极电压为Vref。如果第二PchMOS晶体管932的阈值电压表示为VGS，第二PchMOS晶体管932的源极电压就是(Vref+VGS)。当源极电压超过该值时，第二PchMOS晶体管932导通，以将源极电压降低到(Vref+VGS)。另一方面，当源极电压小于(Vref+VGS)时，第二PchMOS晶体管932截止，没有电流流通，并且从第一PchMOS晶体管9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体集成电路，包括： 一个整流电路，它将交流电源整流成为直流电源； 一个稳压器电路，它包括一个用于接收直流电源的输入端、一个输出端和一个用于接收一个参考电压的控制端，该电路进行控制，以使从所述输出端输出的电压不超过由所述控制端接收的所述参考电压决定的一个电压值；和 一个参考电压变换电路，它相应于所述直流电源的电压变化来改变所述控制端接收的所述参考电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅田浩明，中根让治，角辰己，松浦武敏，井上敦雄，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]