一种非接触卡中的供电装置制造方法及图纸

一种非接触卡中的供电装置，包括在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路（１），桥式整流器（２），储能电容（３１），稳压电路（５），内部电路（４），所述振荡回路（１）与所述桥式整流器（２）连接，桥式整流器（２）的输出两端通过所述储能电容（３１）的两端与所述稳压电路（５）的输入两端耦合在一起，稳压电路（５）的输出两端与所述内部电路（４）的输入两端连接。本发明专利技术的有益效果为：在同等的或者更少电容的情况下，度过相同或者更长的中断时间，来维持芯片的正常运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路中的供电装置，尤其是一种非接触卡中的供电装置。
技术介绍
射频识别系统的一个重要的特征是应答器的供电。无源的应答器自已没有电源。因此无源的应答器工作用的所有能量必须从阅读器的电磁场中取得。在射频识别技术中应答器的能量供应以及应答器和阅读器之间的数据交流不是通过电流的触点接通而是通过磁场或电磁场，在这方面采用了无线电和雷达技术。应答器工作时所需的能量，如同应答器的输入时钟脉冲和输入数据信息一样，是通过非接触的耦合单元传输给应答器的。高频的强电磁场由阅读器的天线线圈产生，这种磁场穿过线圈横截面和线圈周围的空间。因为使用的频率范围(13.56MHz22.1m)内的波长比阅读器天线和应答器之间的距离大好多倍，可以把应答器到天线的距离间的电磁场当作简单的交变磁场来对待。射频识别系统的另一重要特征是系统的工作频率和作用距离。通常把阅读器发送时使用的频率称作射频识别系统的工作频率。不考虑率应答器的发送频率，或叫做阅读器发送频率。然而，在任何情况下，应答器的“发射功率”会比阅读器的发射功率低几十个百人点。各种发送频率基本上划归三个范围低频(30KHz～300KHz)、高频或射频(3MHz～30MHz)和超高频(300MHz～3GHz)或微波(＞3GHz)。根据作用距离，射频识别系统的附加分类是密耦合(0～1cm)、遥耦合(0～1m)和远距离率统(＞1m)。发射磁场的一小部分磁力线穿过距阅读器一定距离的应答器天线线圈。通过感应，在应答器的天线两端产生一个感应电压，用低损耗的桥式整流器把感应电压转变成直流电压，再滤波，然后作为芯片的电源供应。应答器线圈中感应电压用于给无源应答器的数据存储器供电。为了显著提高效电路的效率，在应答器线圈上并联电容以构成并联振荡回路，其谐振频率与所述的射频识别系统的工作频率一致。并联振荡回路的谐振频率可由汤姆逊公式算出。为了使几个应答器的相互影响最小，13.56MHz系统的应答器把谐振频度调谐到15-18MHz。为了提高耦合效率，我们将采用谐振的方法将一个电容器与应答器的天线线圈并联，电容器电容的选择依据是它与天线线圈的电感一起，形成谐振频率与阅读器发射频率相符的并联振荡回路。该回路的谐振使得应答器天线线圈产生非常大的电流。应答器上的天线线圈和电容器构成振荡回路，调谐到阅读器的发射频率。通过该回路的谐振，应答器线圈上的感应电压达到最大值。由于电感耦合应答器是无源工作的。这意味着芯片工作时所需要的全部能量必须由阅读器通过天线供应。但是由于基于射频识别技术的相关协议——如近耦合协议ISO14443和疏耦合协议ISO15693——中的数据编码方式的原因，在传送数据的过程中，阅读器的发射信号会出现短暂的中断。这意味着芯片工作时所需要的能量传输会出现供应中断的问题，因此需要在阅读器的发射信号中断时保持卡片上的电压，防止芯片上的数据丢失，保证芯片的正常处理功能；但是在同时又必须使用尽可能较小的储能电容以减少成本。这是在射频识别技术的能量供应方法中两个很重要的问题。在目前解决这个问题所采取的一种方式是在直流电压和地之间的连接一个储能电容，储能电容除了起到存储能量的作用以外，另外一个重要的作用是对直流电压进行滤波。当阅读器暂停发送信号时，由储能电容向内部电路提供维持数据的能量，使芯片在恢复能量和时钟的供应之前可以保持芯片正常运行。这种装置虽然可以满足在信号暂停时间较短的情况下的能量供应(如ISO14443协议下信号暂停时间为3us～4us)，但是如果信号暂停时间增加(如ISO15693协议下信号暂停时间增加到9.44us)，就会要求相应的增大储能电容，这将使得芯片的面积变得很大，从而会使芯片的成本增加到难以承受的地步。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种非接触卡中的供电装置，旨在解决信号暂停时间延长的缺陷，增大储能电容。为解决本专利技术的技术问题，本专利技术的非接触卡中的供电装置包括在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路，桥式整流器，储能电容，稳压电路，内部电路，所述振荡回路与所述桥式整流器连接，桥式整流器的输出两端通过所述储能电容的两端与所述稳压电路的输入两端耦合在一起，稳压电路的输出两端与所述内部电路的输入两端连接。所述稳压电路包括功率MOS管，第一MOS管，第二MOS管，反相器，分压器，所述功率MOS管的栅极与第二MOS管的漏极相连，源极与桥式整流器输出电压的一端连接在一起，漏极与内部电路输入电压的一端连接；所述分压器的输入端与功率MOS管的源极连接，输出端与第二MOS管的漏极相连；所述第二MOS管的源极与所述反相器的输出端连接，其栅极与第一MOS管的栅极和漏极耦合在一起，所述第一MOS管的栅极和漏极与反相器的输入端连接，其源极与地相连。本专利技术的有益效果为在同等的或者更少电容的情况下，度过相同或者更长的中断时间，来维持芯片的正常运行。附图说明图1是现有技术中的非接触卡中的供电装置；图2是本专利技术的非接触卡中的供电装置；图3是稳压电路的电路图；图4是另一种稳压电路的电路图。图中在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路1，桥式整流器2，储能电容3 储能电容31内部电路4 稳压电路5 功率MOS管51第一MOS管52第二MOS管53反相器54 分压器55 电容56 电阻57 第三MOS管551 第四MOS管541 第五MOS管具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更详细的说明如图1所示在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路1，桥式整流器2，储能电容3，内部电路4，所述振荡回路1与所述桥式整流器2连接，桥式整流器2的输出两端通过所述储能电容3的两端与所述内部电路4的输入两端耦合在一起。以13.56MHz的阅读器的发射频率为例，两者组成的谐振频率比发射频率稍高1～5MHz。这样做的理由是由两个相互靠近的应答器的共同谐振频率总是低于单个的应答器的谐振频率，在电桥的输出两端产生Vcc和Gnd的信号。应答器线圈上并联电容以构成并联振荡回路1的两端产生了交流电信号，使用低功耗的桥式整流器把交流电信号转变成直流电压信号Vcc储能电容3的两端分别接在Vcc和Gnd之间。储能电容3除了起到存储能量的作用以外，另外一个重要的作用是对Vcc进行滤波；当阅读器暂停发送信号时，由储能电容3向内部电路提供维持数据的能量，使芯片在恢复能量和时钟的供应之前可以保持芯片正常运行。如图2所示本专利技术的非接触卡中的供电装置包括在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路1，桥式整流器2，储能电容31，稳压电路5，内部电路4，所述振荡回路1与所述桥式整流器2连接，桥式整流器2的输出两端通过所述储能电容31的两端与所述稳压电路5的输入两端耦合在一起，稳压电路5的输出两端与所述内部电路4的输入两端连接。如图3，图4所示所述稳压电路5包括功率MOS管51，第一MOS管52，第二MOS管53，反相器54，分压器55，所述功率MOS管51的栅极与第二MOS管53的漏极相连，源极与桥式整流器2输出电压的一端连接在一起，漏极与内部电路4输入电压的一端连接；所述分压器55的输入端与功率MOS管51的源极连接，输出端与第二MOS管53的漏极相连；所述第二MOS管53的源极与所述反相器54的输出端连接，其栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触卡中的供电装置，包括：在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路（１），桥式整流器（２），储能电容（３１），内部电路（４），其特征在于：还包括稳压电路（５），所述振荡回路（１）与所述桥式整流器（２）连接，桥式整流器（２）的输出两端通过所述储能电容（３１）的两端与所述稳压电路（５）的输入两端耦合在一起，稳压电路（５）的输出两端与所述内部电路（４）的输入两端连接。

【技术特征摘要】
1.一种非接触卡中的供电装置，包括在应答器线圈上并联电容所构成的并联振荡回路(1)，桥式整流器(2)，储能电容(31)，内部电路(4)，其特征在于还包括稳压电路(5)，所述振荡回路(1)与所述桥式整流器(2)连接，桥式整流器(2)的输出两端通过所述储能电容(31)的两端与所述稳压电路(5)的输入两端耦合在一起，稳压电路(5)的输出两端与所述内部电路(4)的输入两端连接。2.根据权利要求1所述的一种非接触卡中的供电装置，其特征在于所述稳压电路(5)包括功率MOS管(51)，第一MOS管(52)，第二MOS管(53)，反相器(54)，分压器(55)，所述功率MOS管(51)的栅极与第二MOS管(53)的漏极相连，源极与桥式整流器(2)输出电压的一端连接在一起，漏极与内部电路(4)的输入电压的一端连接；所述分压器(55)的输入端与功率MOS管(51)的源极连接，输出端与第二MOS管(53)的漏极相连；所述第二MOS管(53)的源极与所述反相器(54)的输出端连接，其栅极与第一MOS管(52)的栅极和漏极耦合在一起，所述第一MOS管(52)的栅极和漏极与反相器(54)的输入端连接，其源极与地相连。3.根据权利要求2所述的一种非接触卡中的供电装置，其特征在于所述分压器(55)是第三MOS管(551)，其源极...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢君明，何玉明，印义言，
申请(专利权)人：上海华园微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]