场强自适应电路、场强自适应方法及智能卡的制作方法
【专利摘要】本发明适用非接触IC卡电磁场强度检测领域，提供了一种场强自适应电路及场强自适应方法、还提供了一种智能卡；场强自适应电路根据整流输出的电压信号，配置出与不同电磁场强度相匹配的恒定电流档位；使得非接触式IC卡能够根据配置出的恒定电流档位选择适合的工作模式，与读卡器进行通信；即根据电磁场强度，采用不同的工作模式与读卡器进行数据交互，适应不同场强的读卡器。
【专利说明】场强自适应电路、场强自适应方法及智能卡
【技术领域】
[0001] 本发明属于非接触1C卡电磁场强度检测领域，尤其涉及场强自适应电路、场强自 适应方法及智能卡。
【背景技术】
[0002] 非接触式1C卡又称射频识别卡，由1C芯片、感应天线等组成，一般封装在一个标 准的PVC卡片内；目前，非接触式1C卡或射频识别标签的应用越来越广泛，其在地铁、公交、 身份认证、物流、门票等行业中普遍使用，正逐步取代传统的纸质票证；而且，1C卡片的集 合性强，一张卡片即可满足各种不同场合的交易。
[0003] 然而，由于各种读卡器的应用环境不同，天线设计以及使用材料等差异，导致的读 卡器的场强并不相同；而目前一般的非接触式1C卡片，并不具备可以根据读卡器电磁场强 度的不同而采用不同工作模式进行交易的能力，为了同时兼容场强较强与场强较弱的读卡 器，非接触式1C卡的设计一般采用折中方式设计，配置成较慢的工作速度；当其与电磁场 强度较强的读卡器进行交易时，无法充分利用电磁场强度信号；当其与电磁场强度更弱的 读卡器进行交易时，由于无法降低工作模式适应小场强，可能导致通讯失败。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的在于提供一种电源及自动配置模块、场强自适应电路及场强 自适应方法，以及一种使用该场强自适应电路的智能卡；旨在解决现有的非接触式1C卡不 能根据读卡器电磁场强度的不同而配置与电磁场强度相匹配的恒定电源的电流档位以及 进一步采用不同工作模式进行数据交互完成交易的问题。
[0005] 为解决上述问题，本发明实施例是这样实现的，一种电源及自动配置模块，其特征 在于，包括电压检测单元、自适应控制单元以及恒流型电源单元，其中：所述电压检测单元， 接收外部电压信号并进行检测，将检测结果发送到所述自适应控制单元；所述自适应控制 单元，根据所接收的电压检测结果，产生调节控制信号输出到所述恒流型电源单元；所述恒 流型电源单元，接收外部电压信号，并根据所接收的调节控制信号配置恒定电源的输出电 流档位；所述电流档位与所接收的外部电压信号相匹配并决定交易速率的快慢。
[0006] 本发明实施例，还提供了一种场强自适应电路，包括天线接收器、整流限幅模块以 及上述的电源及自动配置模块，其中：所述天线接收器，用于耦合接收外部的电磁场信号； 所述整流限幅模块，连接所述天线接收器，将所接收的电磁信号进行整流处理；所述电源及 自动配置模块，连接所述整流限幅模块，根据整流后的电压信号，配置与所述电压信号相匹 配，并决定交易速率快慢的恒定电源的电流档位。
[0007] 本发明实施例，还提供了一种智能卡，所述智能卡用于通过无线方式与读卡器进 行通讯，并接收读卡器发出的通讯信号进行交易；所述的智能卡包括上述的场强自适应电 路。
[0008] 本发明实施例，还提供了上述场强自适应电路的自适应方法，包括以下步骤：耦 合接收电磁场信号，将所接收的电磁场信号进行整流处理；根据整流处理后的电压信号 大小配置恒定电源的电流档位；其中，当整流处理后的电压信号大于第一检测档位电压 (VDDH1)时，按第一步长值(Λ II)增加恒定电流档位；当整流处理后的电压信号小于第 一检测档位电压（VDDH1)但大于第二检测档位电压（VDDH2)时，按第二步长值(Λ 12)增 加恒定电流档位；当整流处理后的电压信号小于第三检测档位电压（VDDH3)时，按第三步 长值(Λ 13)减小恒定电流档位；当整流处理后的电压信号大小为小于第二检测档位电压 (VDDH2)但大于第三检测档位电压（VDDH3)时，恒定电流值配置完成，固定当前的电流档 位；其中，第一步长值(Λ II)、第二步长值(Λ 12)、第三步长值(Λ 13)为设定步长值，且 第三步长值〉第一步长值〉第二步长值>〇 ;第一检测档位电压（VDDH1)、第二检测档位电 压（VDDH2)、第三检测档位电压（VDDH3)为设定的检测电压；且第一检测档位电压〉第二检 测档位电压〉第三检测档位电压；根据配置的恒定电源的电流档位向负载电路输出恒定电 流。
[0009] 在本发明实施例中，通过接收整流限幅模块输出整流处理的电压信号，并根据整 流后输出的电压信号的强度大小配置得出与不同读卡器电磁场强度相匹配的恒定电源的 电流档位；使得非接触式1C卡能够根据当前的供电能力，采用不同的工作模式进行数据交 互，完成交易，适应不同电磁场强度的读卡器。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本发明实施例一提供的电源及自动配置模块结构示意图；
[0011] 图2是图1中电压检测单元结构示意图；
[0012] 图3是图1中自适应控制单元结构示意图；
[0013] 图4是图1中恒流型电源单元结构示意图；
[0014] 图5是本发明实施例二提供的场强自适应电路结构图；
[0015] 图6是本发明实施例3提供的场强自适应方法流程图；
[0016] 图7是本发明实施例3提供的另一场强自适应方法流程图；
[0017] 图8是本发明实施例4提供的自适应电路中配置电流档位随检测电压变化的关系 示意图；
[0018] 图9是本发明实施例4提供的场强自适应方法流程图。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0020] 在本发明实施例中，电源及自动配置模块，根据接收的外部电压信号进行处理，配 置出于外部电压相匹配的恒定电源的输出电流档位；根据该电流档位输出恒定的电流；进 一步的，场强自适应电路根据天线接收的电磁场信号，整流成便于检测的直流电压信号，并 根据检测电压信号大小配置出与电磁场强度相匹配的恒定电源的电流档位，根据该配置的 恒定电流档位调节芯片工作速度，能够实现根据电磁场强度的不同，采用不同的工作模式， 即不同的交易速率与读卡器进行数据交互完成交易。
[0021] 实施例一：
[0022] 请参考图1，图1为本实施例提供的电源及自动配置模块结构示意图；所述电源及 自动配置模块200包括电压检测单元201，自适应控制单元202以及恒流型电源单元203 ; 所述电压检测单元201，接收外部电压信号（整流限幅模块100输出的信号）VDDH并进行检 测；将检测结果输出到所述自适应控制单元202中；所述自适应控制单元202,根据所接收 的检测结果进行判断，并产生调节的控制信号Itrim，将所述控制信号Itrim输出到所述恒 流型电源单元203 ;所述恒流型电源单元203,连接所述整流限幅模块100以及所述自适应 控制单元202 ;接收所述外部电压信号VDDH，并根据所接收的控制信号Itrim，配置与所述 整流限幅模块100输出电压信号VDDH相匹配的恒定电源的电流档位，并根据电流档位调节 数字的工作速度，实现负载电路能够根据电流大小采用相匹配的工作模式进行数据处理， 完成交易。
[0023] 请参考图2,图2是图1中电压检测单元结构示意图；所述场强检测单元201包括 三个比较器以及四个比较电阻，所述四个电阻依次串联连接成比较电阻串联电路，该串联 电路一端连接所述外部电压信号VDDH，另一端接地；即所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三 电阻R3以及第四电阻R4串联连接，所述第一电阻R1的另一端连接外部电压信号VDDH，所 述第四电阻R4的另一端接地GND ;所述第一比较器的正极输入端连接所述第一电阻R1与 所述第二电阻R2的连接点A，负极输入端连接参考基准电压Vref ;所述第二比较器的正极 输入端连接所述第二电阻R2与所述第三电阻R3的连接点B，负极输入端连接参考基准电压 Vref ;所述第三比较器的正极输入端连接所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的连接点C， 负极输入端连接参考基准电压Vref ;从所述比较器的输出端输出比较结果VDHUVDH2或者 VDH3。
[0024] 通过取样电阻R，即第一至第四电阻，从电压信号VDDH上的三个采样点进行电压 采样，然后将采样得到的电压VA、VB、VC分别与参考基准电压Vref通过所述比较器进行比 较，来确定当前VDDH的电压的范围 ：
[0025] VA=kl*VDDH;
[0026] VB=K2*VDDH ；
[0027] VC=K3*VDDH ;其中 ΚΙ、K2、K3 为采样系数，1>K1>K2>K3 ;K1=(R2+R3+R4)/ (R1+R2+R3+R4),Κ2=(R3+R4)/(R1+R2+R3+R4), Κ3= (R4)/(R1+R2+R3+R4)；
[0028] 当检测电压超过参考基准电压Vref时，对应的比较器输出值为1，否则，该比较器 输出值为〇。
[0029] 即：当 VA>Vref 时，
[0030] 则 Kl*VDDH>Vref，VDDH>Vref/Kl=VDDHl ;VDH1=1 ;
[0031] 当 VA〈Vref 时，VDH1=0 ;
[0032] 同理，当 VB>Vref 时，
[0033] 则 K2*VDDH>Vref，VDDH>Vref/K2=VDDH2 ;VDH 2=1 ;
[0034] 当 VB〈Vref 时，VDH2=0 ;
[0035] 当 VC>Vref 时，
[0036] 则 K3*VDDH>Vref，VDDH>Vref/K3=VDDH3 ;VDH 3=1 ;
[0037] 当 VC〈Vref 时，VDH3=0 ;其中，VDDH1、VDDH2、VDDH3 为设定的检测电压。
[0038] 当然，本实施例中采样点数为3个只作为本发明较优的实施例作说明，并不作为 本发明实施例的限定；本发明方案可以根据实际设计的精度要求采用其他个数的采样点对 电压信号进行采样，同样属于本申请的保护范围。例如，场强检测单元可以包括第一至第N 比较器以及第一至第N+1比较电阻，所述第一至第N+1电阻依次串联连接成比较电阻串联 电路，所述比较电阻串联电路一端连接所述外部电压信号VDDH，另一端连接接地端；所述 第一至第N比较器的正极输入端分别依次连接两相邻比较电阻的连接点，负极分别连接参 考基准电压；其中，所述N为大于1的正整数。
[0039] 请参考图3,图3是图1中自适应控制单元结构示意图；所述自适应控制单元202 包括强度判定子单元2021以及配置控制子单元2022,所述强度判定子单元2021，接收所述 电压检测单元201输出信号VDH，根据所接收的信号VDH判断出电磁场强度范围，并将判定 结果输出到所述配置控制子单元2022 ;所述配置控制子单元2022,根据所接收的判定结果 产生调节控制信号Itrim，并将所述调节控制信号Itrim输出到所述恒流型电源单元203。
[0040] 所述自适应控制单元202还可以通过数字方式实现控制。
[0041] 请参考图4,图4是图1中恒流型电源单元结构示意图；所述恒流型电源单元包括 电流镜像子单元2031、参考基准电流源以及运算放大器；所述电流镜像子单元2031电流 输出端的电流大小与电流输入端的电流大小成正比；所述电流镜像子单元2031的电流输 入端连接所述参考基准电流源；电流输出端连接一泄放管；所述电流镜像子单元2031的公 共端连接外部电压信号VDDH ;其中，所述参考基准电流源的电流流入端连接所述电流镜像 子单元2031的电流输入端，所述参考基准电流源的电流流出端接地GND ;所述参考基准电 流源的控制端连接所述自适应控制单元202输出的控制信号，根据所接收的调节控制信号 Itrim输出不同的参考基准电流；所述泄放管的电流输入端连接所述电流镜像子单元2031 的电流输出端，电流输出端接地GND，所述泄放管的控制端连接所述运算放大器的输出端。
[0042] 所述运算放大器，其中一个输入端通过电阻连接所述电流镜像子单元2031的电 流输出端，另一输入端连接参考基准电压端Vref，输出端连接所述泄放管的控制端，对所述 泄放管的电流进行反馈控制。
[0043] 从所述电流镜像子单元的输出端以及接地端分别引出连接负载电路的接线端子， 通过所述接线端子连接负载电路并向所述负载电路输出需要的电流。
[0044] 进一步，所述电流镜像子单元2031包括第一 PM0S管和第二PM0S管，所述第一 PM0S管与所述第二PM0S管的衬底端相互连接，所述第一 PM0S管ΡΜ0的源极连接外部电压 信号VDDH，漏极连接衬底；所述第二PM0S管PM1的源极端连接所述第一 PM0S管ΡΜ0的源 极端；所述第一 PM0S管ΡΜ0的漏极为所述电流镜像子电路2031的电流输入端；所述第二 PM0S管PM1的漏极为所述电流镜像子电路2031的电流输出端。
[0045] 由于恒流型电源单元203输出电流可以屏蔽芯片负载波动，干扰小，被广泛应用 于非接触卡设计中；由于电流镜输出端的电流大小与输入端的电流大小成正比例，即PM1 管的总电流10与所述参考基准电流源输出的参考基准电流Iref成正比，即I0=K*Iref (其 中，K为电流镜像系数，K>1)。同时由于10=11+12 ;11是流过泄放管匪1的电流，12是射频 卡芯片负载电路Rload的工作电流。所述负载电路Rload的工作电压VDD通过一运放器ΕΑ 反馈调节控制所述泄放管匪1的泄放电流。一般通过所接收的控制信号Itrim信号改变参 考基准电流源输出的参考基准电流Iref的大小来改变电流镜输出端的最大电流10,并根 据10的大小配置不同的数字负载，进一步实现芯片负载电路根据电压大小，即电磁场强度 的不同来采用相匹配的工作模式进行数据处理完成交易。
[0046] 进一步的，请参考图5,图5示出了本实施例提供的场强自适应电路结构图；所述 场强自适应电路包括天线接收器、整流限幅模块1〇〇和前述的电源及自动配置模块200,所 述天线接收器，用于耦合接收外部的电磁场信号，将所接收的电磁场信号转化成电压信号； 所述整流限幅模块100连接所述天线接收器，将从所述天线接收器中接收的电压信号（即 电磁场信号)，进行整流处理，将整流处理后的直流电压信号VDDH输出；所述电源及自动配 置模块200,连接所述整流限幅模块100,接收所述整流限幅模块100整流输出的直流电压 信号VDDH，根据所接收到的电压信号VDDH的大小，配置出与所述电磁场相匹配，并决定工 作模式即交易速率快慢的恒定电源的电流档位，并根据该恒定电源的电流档位选择适当的 恒定电流，并将恒定电流输出到芯片负载进行恒流供电；其中，配置出的恒流电流大小，通 过调节泄放管的电流，确保输出的电压VDD也恒定不变；与所接收的电压信号大小相匹配， 即与读卡器的电磁场强度相匹配，根据当前得最匹配的恒定电流，调节数字工作速度，能够 实现芯片负载电路采用不同的工作模式进行数据处理，从而可以实现非接触式1C射频卡 根据读卡器的电磁场信号采用不同交易速率进行数据交互完成交易。
[0047] 实施例二：
[0048] 本实施例中，提供一种智能卡，所述智能卡，能够通过无线通讯的方式与读卡器进 行通讯，并接收读卡器发出的电磁场信号，并将电磁场信号转化为芯片负载工作的电源输 出；所述智能卡包括上述实施例一所述的场强自适应电路，通过上述场强自适应电路，能够 检测出读卡器的电磁场强度信息，并根据检测出的场强信息，配置与所述电磁场信号相匹 配，并决定交易速率快慢的恒定电源的电流档位；所述智能卡，其芯片负载电路根据相匹配 的恒定电流大小，能够采用相匹配的工作模式与读卡器进行数据交互；即根据不同电磁场 强度的读卡器，能够采用不同的工作模式进行数据交互完成交易；当读卡器的电磁场强度 较强时，通过场强检测能够匹配较大的电流输出，所述芯片负载电路能够采用较快的工作 模式进行数据交互完成交易；而当读卡器的电磁场强度比够弱时，通过场强检测匹配得到 较小的电流输出，所述芯片负载电路能够采用较慢的工作模式进行数据交互完成交易。
[0049] 实施例三：
[0050] 请参考图6,图6是本实施例提供的场强自适应方法流程图；所述场强自适应方法 包括以下步骤：
[0051] S601 :耦合接收电磁场信号，将接收的电磁场信号进行整流处理；射频信号通过 一般的方法难以进行检测，因此，将其转换成便于检测的直流电压信号VDDH并进行整流限 幅等处理。
[0052] S602 :根据整流处理后的电压信号大小配置恒定电源的电流档位；其中，当整流 处理后的电压信号大于第一检测档位电压（VDDH1)时，按第一步长值(Λ II)增加恒定电 流档位；当整流处理后的电压信号小于第一检测档位电压（VDDH1)但大于第二检测档位电 压（VDDH2)时，按第二步长值(Λ 12)增加恒定电流档位；当整流处理后的电压信号小于第 三检测档位电压（VDDH3)时，按第三步长值(Λ 13)减小恒定电流档位；当整流处理后的 电压信号大小为小于第二检测档位电压（VDDH2)但大于第三检测档位电压（VDDH3)时，恒 定电流值配置完成，固定当前的电流档位；其中，第一步长值(Λ II)、第二步长值(Λ 12)、 第三步长值(Λ 13)为设定步长值，且第三步长值〉第一步长值〉第二步长值>0 (即 Λ Ι3> Λ Ι1> Λ 12>0);第一检测档位电压（VDDH1)、第二检测档位电压（VDDH2)、第三检测 档位电压（VDDH3)为设定的检测电压；且第一检测档位电压〉第二检测档位电压〉第三检 测档位电压（即即VDDH1>VDDH2>VDDH3)。
[0053] S603 :根据配置的恒定电源的电流档位向负载电路输出恒定电流；便于负载电路 根据电磁场强度的不同采用不同的工作模式与读卡器进行数据交互完成交易。
[0054] 进一步，请参考图7,图7是本实施例提供的另一场强自适应方法流程图；上述步 骤S602,根据整流处理后的电压信号大小配置恒定电源的电流档位的步骤可以具体包括以 下的步骤：
[0055] S701 :接收整流处理后的电压信号；
[0056] S702 :将所接收的电压信号与设定的检测电压进行比较，得出信号强度大小范围； 其中，一般将所接收的电压信号分成几个点进行电压采样，然后通过将采样点的电压与设 定的检测电压值进行比较，确定电磁场强度范围；例如：可以采用实施例一所述的场强检 测单元设置三个采样点对输入电压信号进行电压采样，将采样得到的电压VA、VB、VC分别 与设定的检测电压值通过比较器进行比较，来确定当前VDDH的电压的范围；当检测电压超 过设定的检测电压值时，对应的比较器输出值VDH为1，否则，比较器输出值为0 ;
[0057] S703 :根据比较得出的信号强度大小范围，产生调节控制信号；
[0058] S704 :根据调节控制信号配置与所述电压信号相匹配，并决定交易工作模式快慢 的恒定电源的电流档位。
[0059] 进一步的，步骤S704、根据调节控制信号配置与所述电压信号相匹配，并决定工作 模式快慢的恒定电源的电流档位的步骤具体可以包括：
[0060] 参考基准电流源接收调节控制信号；
[0061] 根据调节控制信号输出参考基准电流大小，并输入到电流镜像子单元的电流输入 端；
[0062] 从电流镜子单元的电流输出端输出恒定电流，其中，所述恒定电流大小与所述参 考基准电流成正比例关系，完成配置与所述电压信号相匹配（即与电磁场信号相匹配)，并 决定工作模式快慢的恒定电源的电流档位。
[0063] 实施例四：
[0064] 请参考图8和图9,其中，图8是本实施例提供的自适应电路中配置电流随检测电 压变化的关系示意图；图9是本实施例提供的场强自适应方法流程图；所述场强自适应方 法具体包括以下步骤：
[0065] S901 :芯片上电；
[0066] S902 :检测整流限幅模块输出的电压信号VDDH ;
[0067] S903 :根据所述电压信号VDDH进行判断，当VDDH>VDDH1时，转步骤S904,当 VDDH彡VDDH1时，转步骤S905 ;
[0068] S904 :配置恒流型电源单元输出的恒定电流值Ishunt按照设定的第一调整步长 值Λ II增加电流输出值，即Ishunt=Ishunt+ Λ II ;返回步骤S902,重新检测整流限幅模块 输出的电压信号VDDH;
[0069] 当VDDH>VDDH1时，表示当前电磁场场强还可以提供更大的电流，而且远未达到最 大输出电流范围，因此，可以按照较大的步长调整值进行调整；
[0070] S905 :根据所述电压信号VDDH进行判断，当VDDH>VDDH2时，转步骤S906，当 VDDH彡VDDH2时，转步骤S907 ;
[0071] S906 :配置恒流型电源单元输出的恒定电流值Ishunt按照设定的第二调整步长 值Λ 12增加电流输出值，即Ishunt=Ishunt+Λ 12 ;返回步骤S902,重新检测整流限幅模块 输出的电压信号VDDH;
[0072] 当VDDH>VDDH2时，表示当前电磁场场强还可以提供部分的电流，但电流接近最大 输出电流范围，因此，可以按照较小的步长调整值进行调整；
[0073] S907 :根据所述电压信号VDDH进行判断，当VDDH彡VDDH3时，转步骤S908,当 VDDH>VDDH3 时，转步骤 S909 ;
[0074] S908 :配置恒流型电源单元输出的恒定电流值Ishunt按照设定的第三调整步长 值Λ 13减小电流输出值，即Ishunt=Ishunt-Λ 13 ;返回步骤S902,重新检测整流限幅模块 输出的电压信号VDDH;
[0075] 当VDDH彡VDDH3时，表示当前电磁场场强值无法提供当前配置的输出电流，因此， 应该减小当前配置的电流输出值；
[0076] S909 :恒定电源电流档位配置完成，固定配置恒定电流，输出配置恒定电流 I shunt ;即当检测电压大小范围在VDDH2和VDDH3之间时，配置的电流值与检测的电磁场强 度相匹配。
[0077] 其中，上述的VDDH3、VDDH2与VDDH1的大小关系为VDDH1>VDDH2>VDDH3>0,上述的 调整步长值Λ Ι3、Λ 12、与Λ II的大小关系为Λ Ι3> Λ Ι1> Λ 12>0。
[0078] 进一步的，本实施例还提供一种智能卡的使用方法，具体包括以下步骤：
[0079] S1001 :智能卡与读卡器进行通信连接；
[0080] S1002:识别出读卡器的电磁场强度信息，根据读卡器的磁场强度大小，配置相匹 配的恒定电源电流档位；其中，识别方式以及配置恒定电源的电流档位可以按照前述场强 自适应的方法进行识别和配置；
[0081] S1003 :芯片负载电路根据相匹配的电流档位采用相匹配的工作模式与读卡器进 行数据交互，完成交易。
[0082] 在本发明实施例中，所述场强自适应电路通过将天线接收到的电磁场信息转换成 便于检测的直流电压信号，并通过电压检测单元通过将采样电压信号与设定的检测电压进 行比较，确定电压强度范围，即可检测出电磁场强度信息；通过自适应控制单元，能够根据 检测出的电压范围产生调节信号；恒流型电源单元再根据调节信号按照不同的调整步长值 控制配置恒定电源的电流档位；负载电路根据不同恒定电流能够实现采用不同的工作模式 进行数据处理以及与读卡器进行数据交互以完成交易；即可以实现非接触式1C卡根据电 磁场强度采用不同的工作模式进行数据交互，适应不同电磁场强度的读卡器。
[0083] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种电源及自动配置模块，其特征在于，包括电压检测单元、自适应控制单元以及恒 流型电源单元，其中： 所述电压检测单元，接收外部电压信号并进行检测，将检测结果发送到所述自适应控 制单元； 所述自适应控制单元，根据所接收的电压检测结果，产生调节控制信号输出到所述恒 流型电源单元； 所述恒流型电源单元，接收外部电压信号，并根据所接收的调节控制信号配置恒定电 源的输出电流档位；所述电流档位与所接收的外部电压信号相匹配并决定交易速率的快 慢。
2. 如权利要求1所述的电源及自动配置模块，其特征在于，所述电压检测单元包括第 一至第N比较器以及第一至第N+1比较电阻，所述第一至第N+1电阻依次串联连接成比较 电阻串联电路，所述比较电阻串联电路一端连接外部电压信号，另一端连接接地端；所述第 一至第N比较器的正极输入端分别依次连接两个相邻比较电阻之间的连接点，负极分别连 接设定的检测电压；其中，N为大于1的正整数。
3. 如权利要求1所述的电源及自动配置模块，其特征在于，所述自适应控制单元包括： 强度判定子单元，接收所述电压检测单元输出的电压强度信息，根据所述电压强度信 息判定电磁场强度，并将判定结果输出； 配置控制子单元，接收所述强度判定子单元输出的判定结果，并根据判定结果产生调 节控制信号。
4. 如权利要求1所述的电源及自动配置模块，其特征在于，所述恒流型电源单元包括 电流镜像子单元、参考基准电流源以及运算放大器，其中： 所述电流镜像子单元，其电流输入端连接所述参考基准电流源，电流输出端连接泄放 管，公共端连接所述整流限幅模块，所述电流镜像子单元的输出端连接负载电路并向所述 负载电路输出恒定电流； 所述参考基准电流源，还连接所述自适应控制单元，根据所接收的调节控制信号输出 参考基准电流； 所述运算放大器，其中一个输入端通过电阻连接所述恒流型电源模块输出，另一输入 端连接参考基准电压；输出端连接所述泄放管的控制端。
5. -种场强自适应电路，用于根据接收的电磁场信号配置恒定电源的输出电流档位并 输出恒定电流，其特征在于，包括天线接收器、整流限幅模块以及权利要求1-4任一项所述 电源及自动配置模块 ： 所述天线接收器，用于耦合接收外部的电磁场信号； 所述整流限幅模块，连接所述天线接收器，对所接收的电磁场信号进行整流处理； 所述电源及自动配置模块，连接所述整流限幅模块，根据整流后的电压信号，配置恒定 电源的输出电流档位；所述电流档位与所接收的外部电压信号相匹配并决定交易速率的快 慢。
6. -种智能卡，用于通过无线方式与读卡器进行通讯，并接收读卡器发出的通讯信号 进行交易；其特征在于，包括权利要求5所述的场强自适应电路。
7. -种场强自适应方法，其特征在于，包括以下步骤： 耦合接收电磁场信号，将所接收的电磁场信号进行整流处理； 根据整流处理后的电压信号大小配置恒定电源的电流档位；其中，当整流处理后的信 号大于第一检测档位电压（VDDH1)时，按第一步长值(Λ II)增加恒定电流档位；当整流处 理后的电压信号小于第一检测档位电压（VDDH1)但大于第二检测档位电压（VDDH2)时，按 第二步长值（Λ 12)增加恒定电流档位；当整流处理后的电压信号小于第三检测档位电压 (VDDH3)时，按第三步长值(Λ 13)减小恒定电流档位；当整流处理后的电压信号大小为小 于第二检测档位电压（VDDH2 )但大于第三检测档位电压（VDDH3 )时，恒定电流值配置完成， 固定当前的电流档位；其中，第一步长值(Λ II)、第二步长值(Λ 12)、第三步长值(Λ 13)为 设定步长值，且第三步长值〉第一步长值〉第二步长值>〇 ;第一检测档位电压（VDDH1)、第 二检测档位电压（VDDH2 )、第三检测档位电压（VDDH3 )为设定的检测电压；且第一检测档位 电压〉第二检测档位电压〉第三检测档位电压； 根据配置的恒定电源的电流档位向负载电路输出恒定电流。
8. 如权利要求7所述的场强自适应方法，其特征在于，根据整流处理后的电压信号大 小配置恒定电源的电流档位的步骤具体包括： 接收整流处理后的电压信号； 将所接收的电压信号与设定的检测电压进行比较，得出信号强度大小范围； 根据比较得出的信号强度大小范围，产生调节控制信号； 根据调节控制信号配置与所述电压信号相匹配，并决定工作模式快慢的恒定电源的电 流档位。
9. 如权利要求8所述的场强自适应方法，其特征在于，根据调节控制信号配置与所述 电压信号相匹配，并决定工作模式快慢的恒定电源的电流档位的步骤具体包括： 参考基准电流源接收调节控制信号； 根据调节控制信号控制输出参考基准电流，并输入到电流镜像子单元的电流输入端； 从电流镜像子单元的电流输出端输出与所述参考基准电流成正比例关系的输出电流， 完成配置与所述电压信号相匹配，并决定工作模式快慢的恒定电源的电流档位。
【文档编号】G06K7/00GK104063674SQ201310096564
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】石道林, 李鸿雁 申请人:国民技术股份有限公司