包括一个电荷泵的无触点集成电路制造技术

能无触点地工作的集成电路（３０，４０），它至少借助一个与一调谐电容（Ｃ↓［Ａ］）形成调谐谐振电路（３６）的线圈（Ｌ），并包括具有两个时钟输入端（Ｅ↓［１］，Ｅ↓［２］）的一个电荷泵（１０），其特征在于：至少当集成电路无触点地工作期间，电荷泵（１０）的时钟输入端（Ｅ１，Ｅ２）持久地连接在线圈（Ｌ）的端子上；及电荷泵从其时钟输入端（Ｅ↓［１］，Ｅ↓［２］）来看其电容（Ｃ↓［Ｅ］）构成调谐谐振电路（３６）的调谐电容（Ｃ↓［Ａ］）的固定组成部分。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能无触点地工作的集成电路，它至少借助一个与一调谐电容形成调谐谐振电路的线圈，并包括具有两个时钟输入端的一个电荷泵。用于实现芯片卡、电子标签及通常设置在便携载体上的集成电路大多数包括一个用于寄存及存储数据的EEPROM存储器(可编程及可电擦除存储器)，及一个升压器、用于提供编程或擦除该存储器的高电压。实际上，用于编程或擦除一个EEPROM存储器的电压通常为15至20V量级，而集成电路的供电电压Vcc仅为3至5V量级。在微电子学领域中，升压器电路的优选实施方式是电荷泵，它很适合在硅片上集成。但是，电荷泵存在的问题是应由时钟信号来控制。这种信号需由一个振荡器提供，后者通常具有一定的电流损耗。在由电磁感应供电并使用的能源的无触点集成电路的情况下，这种电流损耗是不希望有的。在更详细地着手讨论这个技术问题以前，我们首先来回忆一下电荷泵的传统构造及这种电荷泵在无触点集成电路中的传统布局。表示在附图说明图1上的电荷泵包括多个级联地连接的电容，例如N个电容C1至CN。每个电容C1、C2、…的阳极通过MOS晶体管T1至TN连接到下个电容C2、C3、…的阳极，这些MOS晶体管的栅极连接到它们的漏极并可被看作是二极管。在该电路的终端。与电容CN阳极相连接的晶体管TN与一个储能电容器Chv的阳极相连接，而该储能电容器的阴极接地。奇数序号的电容器C1、C3、…的阴极由施加到电荷泵输入端E1的时钟信号H1激励，及偶数序号的电容器C3、C4…的阴极由施加到输入端E2的信号H2激励，信号H2的相位与信号H1的相位相反。并且交替地，每个奇数序号的电容器C1、C3、…向下一偶数序号的电容器C2、C4、…放电，及每个偶数序号电容器C2、C4、…向下个数序号电容器C3、C5、…放电。在电路终端，电容器CN向电容器Chv放电并在其端子上将产生一高压Vhv。图2表示在一个无触点集成电路20中电荷泵10的传统布局。集成电路20包括一个线圈L，它与一个调谐电容Ca形成一个调谐谐振电路Lca，并允许该集成电路通过电磁感应接收交变电压Va。电荷泵10通过它的时钟输入端E1及E2与一个振荡器15相连接，该振荡器由信号PGR控制并输出时钟信号H1及H2。振荡器15从一个二极管或三极晶体管的整流桥Pd接收供电电压Vcc，该整流桥的输入端接收交流感应电压Va并在其输出端包括一个滤波电容器Cf。振荡器15的一个典型实施例表示在图3上。三个级联连接的反相门I1、I2、I3通过一个标号为A1的与门布置成闭环，该与门受到信号PGR的控制。信号H1例如从最后反相门I3的输出端提取，反相信号H2从第四反相门I4输出。谐振电容器Ca通常是一个可调电容器，它被调节得使电路LCa的谐振频率尽可能地接近电磁场的振荡频率，在该电磁场中，集成电路20被指定进行工作。如图中所示，谐振电容Ca例如包括多个并联的电容Ca1至Can，金属条迹将保证在调节时为断路状态的某些电容的连接。并且，当一个EEPROM存储器(未示出)要进行写或擦除操作时，信号PGR被置为1，与门A1将变为导通，振荡器15被触发工作及电荷泵10被起动。如以上提及的，振荡器15的工作将引起不可忽略的电流损耗，这是因为各个反相门快速的换流产生的。在编程或擦除操作开始时，这时信号PGR被置为1，这种损耗附加在应确保储能电容器Chv充电的电荷泵10上。此外，在无触点的芯片卡或电子标签中，这种编程或擦除操作可能在感应电压Va接收状态变差的时刻被断电。这样，如果被线圈L接收的能量很弱时，供电电压Vcc将下降并引起集成电路工作停止。因此，希望在无触点集成电路中，在高电压Vhv发生周期期间尽可能地限制电流损耗。在现有技术中，亦已知道一种方法，该方法在于，借助在线圈中应感的交变电压的正及负半波直接激励电荷泵。如图4所示，该方法为将线圈L的两个端子通过两个由编程信号PGR控制的开关16、17连接到电荷泵的两个输入端E1及E2。当信号PGR为1时，开关16,17闭合，及半波电压Va1和Va2被直接送入电荷泵10，作为起动信号H1及H2。不过，申请人指出，该方法尽管能取消振荡器15，但出现了谐振电路Lca失调的缺点。实际上，如果我们参照图1的电路，一个电荷泵从其输入端E1及E2来看等效于一个其值如下的电容CE(2)CE=NC/2N为电荷泵的级数，及C为每级电容器C1、C2…CN的电容量。因而，在图4上，当信号PGR转变到1及电荷泵10连接在线圈L上时，电容器CE明显地使谐振电路LCa失调，并使能量的接收变为处于不良状态。本专利技术旨在缓和这个缺点。美国专利US 5,285,370描述了一种装置，其中一个线圈两端子上的感应电压用于激励一电荷泵的时钟输入端。但是，该装置装有一个“宽带”感应线圈，它不带有谐振电容且不形成谐振电路。此外，该文献提出在线圈及电荷泵时钟输入端之间插入一个开关，以便当不必要时使线圈不连接到电荷泵时钟输入端。因此，本专利技术的目的是允许借助一个谐振电路的线圈直接激励电荷泵，但不会使谐振电路失调。为了实现该目的，本专利技术将依靠一个简单的但并非无创造性的构思，即将电荷泵持久地连接在线圈上，以使得电荷泵的输入电容CE成为谐振电路调谐电容Ca整体的组成部分。本专利技术的实施意味着谐振电路的调谐考虑到电荷泵的输入电容。更具体地，本专利技术确定了一种能无触点地工作的集成电路，它至少借助一个与一调谐电容形成调谐电路的线圈，并包括具有两个时钟输入端的一个电荷泵，其中，至少当集成电路无触点地工作期间，电荷泵的时钟输入端持久地连接在线圈端子上，电荷泵从某时钟输入端来看其电容构成调谐谐振电路的调谐电容的固定组成部分。根据一个实施方式，电荷泵的时钟输入端直接地连接到线圈端子上。根据一个实施方式，电荷泵的时钟输入端借助至少在集成电路无触点地工作期间控制其闭合的第一开关与线圈两端子相连接。例如，当该集成电路具有两种工作方式，即有触点或无触点工作方式时，第一开关将由代表集成电路工作方式的信号来控制。在此情况下，根据一种实施方式，电荷泵的时钟输入端此外还经过第二开关连接到振荡器的输出端。本专利技术同样还涉及包括根据本专利技术的集成电路的便携式载体，尤其是芯片卡。从以下结合附图对根据本专利技术的一个无触点地工作的集成电路及一个有触点或无触点混合地工作的集成电路的详细描述将会使本专利技术的这些特征和优点以及其它特征和优点更加阐明，附图为-图1是一个电荷泵的电路图，已在前面作出描述；-图2表示一个电荷泵在一个无触点地工作的集成电路中的传统布局，已在前面作出描述；-图3是一个振荡器的电路图，已在前面作出描述；-图4表示一个电荷泵在一个无触点地工作的集成电路中的另一传统布局，已在前面作出描述；-图5表示根据本专利技术的、一个电荷泵在一个无触点地工作的集成电路中的布局；-图6表示在图5的集成电路中具有的调谐谐振电路的等效电路；-图7表示根据本专利技术的、一个电荷泵在一个有触点或无触点混合地工作的集成电路中的布局。图5表示在开始部分中已述的电荷泵10根据本专利技术在无触点地工作的一个集成电路30中的布局。在该电路30中可再看到已述过的线圈L，可调电容器Ca及桥式整流器Pd。根据本专利技术，电荷泵10的激励输入端E1及E2直接地与线圈L的两端子相连接并当交流电压Va存在时，一直接收交流电压V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·科瓦尔斯基，M·马丁，
申请(专利权)人：内部技术公司，
类型：发明
国别省市：