检波用电路装置及便携式设备的制作方法

专利名称：检波用电路装置及便携式设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用调整用电容器来调整构成接收天线的线圈与谐 振电容器之间的谐振频率的检波用电路装置，以及具备该检波用电路装置 的便携式设备。
背景技术：
近几年，在便携式电话等便携式设备中使用装载了与非接触IC卡等
同样的非接触通讯方式的接收功能等的设备。由于便携式设备内置有电池
等电源，因此不需要像非接触IC卡那样接收功率传送，只要作为接收功
能而具备检波接收信号的功能即可。这样的检波装置通过由该接收用线圈 与电容构成的谐振电路和整流电路输出在构成接收天线的线圈中感应的 接收信号。
作为现有的检波装置，公知有专利文献l中记载的装置。图7是表示 专利文献1中记载的现有的检波装置的构成的电路图。如以下说明，在专 利文献1中公开了关于能量和数据的非接触传送系统的技术。
如图7所示，现有的检波装置具有线圈101;与线圈101并联的电 容102;与线圈101的一端及电容102的一个电极连接的第1端子103;
与线圈101的另一端及电容102的另一个电极连接的第2端子104;基准 端子105; —个电极与第1端子103连接并相互并联的调整用电容106a、 107a、…108a; —个电极与第2端子104连接并相互并联的调整用电容 106b、 107b、…廳;分别设置在调整用电容106a、 107a、…108a与基准 端子105之间的晶体管109a、 UOa、…111a;分别设置在调整用电容106b、 107b、…108b与基准端子105之间的晶体管109b、 110b、…111b;向晶 体管109a、 110a、 llla、 10%、 110b、 11 lb的栅极端子输入控制信号的控 制电路112;存储控制电路112的控制信号的信息的非易失性存储器113; 与第1端子103及第2端子104连接的桥式整流电路120;设置在输出端子121与基准端子105之间的平滑电容122。
晶体管109a、 109b的栅极端子彼此相互连接，调整用电容106a与调 整用电容106b相互具有相同的静电电容量。调整用电容106a、 106b和晶 体管109a、 109b构成一对调整元件。同样地，晶体管110a、 110b的栅极 端子彼此相互连接，晶体管llla、 lllb的栅极端子彼此相互连接，调整 用电容107a、 107b相互具有相同的静电电容量，调整用电容108a与108b 分别具有相同的静电电容量。调整用电容107a、 107b、晶体管110a、 110b 构成一对调整元件，调整用电容108a、 108b、晶体管llla、 lllb构成一 对调整元件。
桥式整流电路120将基准端子5作为整流电压的负极，从输出端子121 输出来自桥式整流电路120的正极输出。
在现有的非接触传送系统中，由桥式整流电路120整流基于线圈101 通过与检波装置的外部的发送用线圈之间的粗磁耦合来接收信号从而在 第1端子103与第2端子104之间产生的电压，且作为检波输出从输出端 子121输出该电压。这里，在第1端子103与第2端子104之间产生的接 收电压在其传送频率相当于线圈101与电容102之间的谐振频率时成最大 振幅。为了调整该谐振频率来最大化检波输出，从调整用电容106a、 107a、 108a、 106b、 107b、 108b之中选择相互连接并构成1个调整元件的电容对。 例如，设线圈101的电感为L、电容102的静电电容量为C2、调整用电容 106a、 106b的静电电容量均为C6时，由控制电路112选择性地使晶体管 109a、 109b处于ON (导通)状态时，构成谐振电路的电容的合成电容变 成(C2+C6/2)。这样进行谐振电容的静电电容量的调整，使得能够得到 最大振幅。另外，向电容102追加的电容对的组合，SP，导通晶体管109a lllb的哪一个的信息被存储在非易失性存储器113中。基于该存储信息， 设备的启动过程时向控制电路112发送信号，控制电路112基于该信息， 设定谐振电路的谐振频率为适当的值。
图8是表示在图7所示的检波装置中例如晶体管109a、 10%处于导 通状态时的第1端子103与第2端子104中产生的理想电压波形A、 B和 输出端子121中产生的理想合成电压波形C的图。专利文献1中记载的非 接触传送系统为了将电力传送也作为目的，由平滑电容122平滑输出端子121的电压并使其作为直流电源电压。另外，在这里为了不考虑电力传送，表示平滑电容22不存在或静电电容量小时的波形。
在图8中，Al表示施加到第1端子103的电压波形A的波高，Bl表示施加到第2端子104的电压波形B的波高，T表示l周期。电压波形A与电压波形B具有相位相差180度的关系，电压波形A与电压波形B之中高的一方作为检波输出的合成电压波形C而出现。电压波形A、 B的振幅的理想值相互相等，并且分割了接收信号(波形A-波形B)的最大值的绝对值的一半。
专利文献1:特开第3071468号公报
但是，在现有的结构中，由于调整用电容106a与106b的电容值的偏差等，在与第1端子103及第2端子104连接的静电电容量上产生差值时，有时检波输出波形会变形，且在输出端子121中检波的波形会成为读取装置的误操作的原因。
图9是从上依次表示现有的检波装置中在基于调整用电容的偏差等而在电容值上产生差值时的第1端子103、第2端子104及输出端子121中的电压变化的波形图。即，图中的lb表示第1端子103的电压波形，2b表示第2端子104的电压波形，3b表示从输出端子121输出的合成电压波形。另外，A2表示电压波形D的波高，B2表示电压波形E的波高，A表示合成电压波形F中的振幅的差分，T表示l周期。以下，利用图7、图8、图9说明产生振幅差的情况。
使用空芯线圈的非接触传送时，线圈的电感是l 2uH。传送频率为十数MHz时，作为电容102使用静电电容量为100pF前后的电容。对此，使调整用电容106a 108a、 106b 1018b的静电电容量比数pF小，并且通常晶体管109a llla、109a lllb—同形成在半导体集成电路内。因此，调整用电容106a与调整用电容106b的静电电容量的偏差也依赖于集成电路的生成过程，为±20%左右。由于在由线圈101与电容102构成的谐振电路中产生并流过调整用电容106a与调整用电容106b的充放电电流相等，因此第1端子103的电压波形D与第2端子104的电压波形E的振幅及波高与各调整用电容的静电电容量成反比。设调整用电容106a的静电电容量为调整用电容106b的静电电容量的0.8倍，则电压波形D的波高
10A2成电压波形E的波高B2的1.25倍。波高和振幅变变大了的电压波形D 通过桥式整流电路120的负极侧二极管的导通，其下限值被定为基准端子 105的电位。此时，电压波形E变得几乎与原来的接收信号相等，更加恶 化波形的变形。另外，也能使任一晶体管处于OFF (非导通).，此时，与 第1端子103、第2端子104连接的电容会变成调整用电容与晶体管的寄 生电容之间的串联电容，电压的偏差会变得更大。
如上所述，调整用电容的静电电容量差产生第1端子103、第2端子 104的电压波形的振幅之差，使检波输出波形变形。这样变形的检波波形 有时会成为处理或输入该波形的装置的误操作的原因。

发明内容
本发明作为谋求所述现有技术的课题的解决的装置，其目的在于，在使 用调整用电容来调整构成接收天线的线圈与谐振电容之间的谐振频率 的检波装置中抑制检波输出波形的变形，以及提供具备该检波装置的便 携式设备。
为了达到所述目的，本发明的检波用电路装置用于由接收感应器整流 第1端子与基准端子之间或第2端子与所述基准端子之间产生的电压，具
备所述第l端子和所述第2端子；所述基准端子；接收频率调整部，具 有设置在所述第1端子与所述基准端子之间的第1调整用电容、设置在所
述第2端子与所述基准端子之间的第2调整用电容、在所述第1端子与所
述基准端子之间与所述第1调整用电容串联并使所述第1调整用电容与所
述基准端子处于导通状态或非导通状态的第1开关、在所述第2端子与所 述基准端子之间与所述第2调整用电容串联并使所述第2调整用电容与所
述基准端子处于导通状态或非导通状态的第2开关；和控制电路部，具有
控制所述第1开关的操作的第1控制电路、控制所述第2开关的操作的第 2控制电路。
根据该结构，由于能够单独控制第1开关与第2开关，因此即使在调 整用电容之间产生静电电容量偏差时，也会使第1调整用电容和第2调整 用电容处于适当导通状态或非导通状态，能够精度很好地调节由接收感应 器与电容构成的谐振电路的谐振频率。由此，能够有效抑制检波输出波形
ii的变形的产生。因此通过在便携式设备等中使用本发明的检波用电路装 置，能够抑制非接触传送系统的读取装置的误操作等。
特别是，构成谐振电路的电容为2个串联的第1电容与第2电容，且 这些电容间的节点与基准端子连接时，第1调整用电容与第1电容、第2
调整用电容与第2电容分别并联，能够使第1调整用电容与第2调整用电
容之间的静电电容量偏差的影响变得更小。
本发明的便携式设备具备检波电路装置，其具有电波接收部、接收 频率调整部、控制电路部、调整数据保存部以及检波电路部，所述电波接 收部具有接收感应器和电容，所述接收感应器，接收信号并在两端产生电 压，所述电容的一个电极与所述接收感应器的一端或另一端连接，所述接 收频率调整部，用于将谐振频率调整到所述信号的频率，所述控制电路部， 控制所述接收频率调整部的操作，所述调整数据保存部，存储所述控制电 路部用于控制所述接收频率调整部的信息，所述检波电路部接收所述接收
频率调整部的输出；和第1端子、第2端子、以及基准端子，用于在所述 电波接收部与所述接收频率调整部之间进行所述信号的接受。所述接收频 率调整部具有第l调整用电容，设置在所述第1端子与所述基准端子之 间；第2调整用电容，设置在所述第2端子与所述基准端子之间；第l开
关，在所述第l端子与所述基准端子之间与所述第l调整用电容串联，并
使所述第1调整用电容与所述基准端子处于导通状态或非导通状态；和第 2开关，在所述第2端子与所述基准端子之间与所述第2调整用电容串联， 并使所述第2调整用电容与所述基准端子处于导通状态或非导通状态。所 述控制电路部具有第1控制电路，控制所述第1开关的操作；和第2控 制电路，控制所述第2开关的操作。
根据该结构，由于能够单独控制第1开关与第2开关，因此即使在调 整用电容之间产生静电电容量偏差时，也会使第1调整用电容和第2调整 用电容处于适当导通状态或非导通状态，能够精度很好地调节由接收感应 器与电容构成的谐振电路的谐振频率。由此，能够有效抑制检波输出波形 的变形的产生。其结果，能够抑制进行非接触传送时的装置的误操作等的 产生，能够比现有的便携式设备更确切地进行通讯。 (发明效果)根据如上所述的本发明，在使用调整用电容来调整构成接收天线的线 圈与谐振电感之间的谐振频率的检波装置(检波用电路装置)中，由于能 够吸收调整用电容的偏差来抑制检波输出波形的变形，因此能够有效地防 止检波的读取侧装置的误操作。


图l(a)是表示本发明的第1实施方式的检波装置的构成的框图，(b) 是表示该检波装置的具体构成例的电路图。
图2是表示第1实施方式的检波装置的变形例的电路图。 图3是表示本发明的第2实施方式的检波装置的构成的电路图。 图4是表示包括本发明的检波装置的主要构成元件的半导体集成电路 的电路图。
图5是表示本发明的第3实施方式的检波装置的构成的电路图。 图6是表示具备第4实施方式的检波装置的便携式设备的框图。 图7是表示现有的检波装置的构成的电路图。
图8是表示在具备谐振电路的检波装置中各端子上产生的理想的电压 波形的图。
图9是表示在现有的检波装置中调整用电容的静电电容量上产生差值 时的第l端子、第2端子以及输出端子中的电压变化的波形图。
图中l一线圈；2—电容；2a —第1电容；2b —第2电容；3 —第1
端子；4一第2端子；5 —基准端子；6a 8a、 6b 8b—调整用电容；9a lla、 9b llb—晶体管；12a—第l控制电路；12b—第2控制电路；13 — 非易失性存储器；14一比较器；15 —变换器；16a、 16b—晶体管；17、 23a、 23b — 二极管；20—桥式整流电路；21、 21a—输出端子；22—输出电容； 24a、 24b—负极侧二极管；30—检波装置；31 —电波接收部；32—接收频 率调整部；33 —控制电路部；34—调整数据保存部；35—检波电路部；36 一数据处理部；37 —基带部；38 —存储器；39—便携式设备；40—第3端 子。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1 (a)是表示本发明的第1实施方式的检波装置(检波用电路装置) 的构成的框图，(b)是表示该检波装置的具体构成例的电路图。本实施 方式的检波装置用于利用磁力的非接触传送系统中，特别是优选用于具备 电源的便携式设备等。另外，非接触传送系统中也包括传送数据的电路或 连接在其后段的评价电路，但是在这里仅说明用于调整谐振电路的谐振频 率的结构。以下，详细说明本实施方式检波装置。
首先，如图1 (a)所示，本实施方式的检波装置具备接收来自外部
设备等的信号的电波接收部31;用于将谐振频率调整到接收信号的频率的
接收频率调整部32;控制接收频率调整部32的控制电路部33;保持向控 制电路部33提供的控制信息的调整数据保存部34;和对接收频率调整部 32的输出进行接收并输出检波结果的检波电路部35。
如图l (b)所示，电波接收部31具有线圈(接收感应器)1; 一个
电极与线圈1的一端连接的第1电容2a; —个电极与线圈1的另一端连接 且另一个电极与第l电容2a连接的第2电容2b。另外，电波接收部31与 接收频率调整部32之间设置有基准端子5、用于进行信号的接收的第1 端子3和第2端子4。第1端子3与线圈1的一端及第1电容2a的一个电 极连接，第2端子4与线圈1的另一端及第2电容2b的一个电极连接。 基准端子5与第1电容2a的另一个电极及第2电容2b的另一个电极连接。 接收频率调整部32具有分别设置在第1端子3与基准端子5之间 且相互并联的调整用电容6a、 7a、…8a;设置在第2端子4与基准端子5 之间且相互并联的调整用电容6a、 7a、…8a;分别设置在调整用电容6a、 7a、…8a与基准端子5之间并且使调整用电容6a、 7a、…8a与基准端子5 处于导通状态或非导通状态的晶体管(第l开关)9a、 10a、 lla;使调整 用电容6b、 7b、…8b与基准端子5处于导通状态或非导通状态的晶体管 (第2开关)9b、 10b、 llb。与第1电容2a并联调整用电容6a、 7a、… 8a，与第2电容2b并联调整用电容6b、 7b、…8b。另外，由设置在第1 端子3与基准端子5之间的调整用电容、设计成与该调整用电容具有相同 的静电电容量且设置在第2端子4与基准端子5之间的调整用电容构成的 电容对的数量可以任意设定，无特别的限定。调整用电容6a与调整用电容6b、调整用电容7a与调整用电容7b、调整用电容8a、调整用电容8b
分别具有相同的静电电容量。
控制电路部33具有单独控制晶体管9a、 10a、 lla的操作的第l控 制电路12a;单独控制晶体管9b、 10b、 11b的操作的第2控制电路12b。
调整数据保存部34具有存储使晶体管9a lla、 9b llb中的任一晶 体管置于导通状态的信息的非易失性存储器13，向第1控制电路12a和第 2控制电路12b提供该信息。晶体管的控制信息可以是预先存储的信息， 也可以是从检波装置的外部发送来的信息。作为非易失性存储器13，例如 使用能够在制造检波电路之后写入的ROM、 FeRAM、 MRAM、 MONOS 等。另外，从检波装置的外部提供控制信息时，也可以代替非易失性存储 器13使用锁存电路或DRAN等。
检波电路部35具有输出端子21、设置在基准端子5与输出端子21 之间的输出电容22、设置在第1端子3以及第2端子4与输出端子21之 间的桥式整流电路20。输出端子21也构成检波装置的输出端子，是桥式 整流电压的正极。基准端子5成为整流电压的负极。桥式整流电路20具 有阳极与第1端子3连接、阴极与输出端子21连接的第1 二极管；阳 极与第2端子4连接、阴极与输出端子21连接的第2二极管；阳极与基 准端子5连接、阴极与第1 二极管的阳极及第1端子3连接的第3 二极管； 阳极与基准端子5连接、阴极与第2 二极管的阳极及第2端子4连接的第 4二极管。输出电容22用于平滑化检波输出，对于电路构成而言有时也会 省略。
在图1 (b)所示的例子中，在同一半导体基板(图1 (b)所示的虚 线)上集成接收频率调整部32、控制电路部33、调整数据保存部34、检 波电路部35、第1端子3、第2端子4、基准端子5、输出端子21。但是， 也可以在与设置了接收频率调整部32的半导体基板不同的基板上设置检 波电路部35、调整数据保存部34等。
调整用电容6a、 7a、 8a、 6b、 7b、 8b的静电电容量远比第1电容2a、 第2电容2b的电容小。
对构成为以上结构的检波装置，说明其操作。
在本实施方式的检波装置中，基于线圈1通过与在检波装置的外部的发送用线圈之间的粗磁耦合接收信号，从而在第1端子3与第2端子4之
间产生电压。由桥式整流电路20整流在两端子之间产生的电压，并作为 检波输出从输出端子21输出该电压。接收信号的频率例如是13.56MHz 14MHz左右。在这里，接收信号的频率相当于包括线圈1、第l电容2a、 第2电容2b的谐振电路的谐振频率时，在第1端子3与第2端子4之间 产生的接收电压成为最大振幅。为了调整该谐振频率并最大化检波输出， 从调整用电容6a 8a、 6b 8b之中选择与谐振电路连接的电容对。例如， 设线圈1的电感为L、第1电容2a的电容与第2电容2b的静电电容量分 别为C2、调整用电容6a、 6b的静电电容量分别为C6时，由第1控制电 路12a和第2控制电路12b使晶体管9a和9b处于导通状态时，分别并联 调整用电容6a与第1电容2a、调整用电容6b与第2电容2b，且构成谐 振电路的电容的合成电容变成(C2+C6) /2。这样进行谐振电容的静电电 容量调整，使得能够得到最大振幅。另外，追加到第l电容2a和第2电 容2b的电容的组合，g卩，导通晶体管9a lla、 9b 1 lb之中的任一个的 信息按照如上所述的方式被存储在非易失性存储器13中。调整数据保存 部34基于该存储信息，在设备的启动过程时向第1控制电路12a、第2控 制电路12b发送信号，设定谐振电路的谐振频率为适当的值。
在图l (b)所示的本实施方式的检波装置中，第1端子3、第2端子 4、输出端子21上产生的电压波形与现有的检波装置相同，理想的波形如 图8所示的波形A、 B、 C。即，第1端子3的电压波形A与第2端子4 的电压波形B是相位相差180度的同波高(A1=B1)的波形。作为输出端 子21上产生的合成电压波形C，出现电压波形A与电压波形B之中高的 一方。电压波形A与B的振幅的理想值相互相等，并且分割了接收信号 (波形A-波形B)的最大值的绝对值的一半。
下面，说明调整用电容的静电电容量产生偏差时各部中的波形。例如， 线圈1的电感为1 2uH、接收信号的传送频率为十数MHz时，由于相 互串联第1电容2a与第2电容2b，因此作为第1电容2a与第2电容2b， 分别使用静电电容量为200pF前后的电容。相对于此，通常，调整用电容 6a 8a、 6b 8b的静电电容量为数pF以下左右，并且与晶体管9a 1 la、 9b llb—同形成在半导体集成电路内。因此，调整用电容的静电电容量偏差也依赖于集成电路的生成工序，为±20%左右。例如，在频率调整中，
设只有晶体管9a、 9b处于导通状态，第1电容2a、第2电容2b的静电电 容量均为200pF，调整用电容6a的静电电容量为4pF，调整用电容6b的 静电电容量为5pF。此时，变成在第1端子3与基准端子5之间连接了第 1电容2a与调整用电容6a的并联电容204pF、第2端子4与基准端子5 之间连接了第2电容2b与调整用电容6b的并联电容205pF，其静电电容 量差比构成谐振电路的静电电容量小很多。在这里，单独设置第1电容2a、 第2电容2b与集成电路，与调整用电容相比，能够大幅抑制静电电容量 的偏差。因此，在本实施方式的检波装置中，由于第l电容2a、第2电容 2b的静电电容量远远大于调整用电容的电容并处于支配地位，且第1电容 2a与第2电容2b的静电电容量差极小，因此吸收调整用电容的偏差。其 结果，在第1端子3中的波形与在第2端子4中的波形的振幅差为振幅的 0.002%左右，在输出端子21中的检波波形上几乎不产生变形。因此，在 本实施方式的检波装置的第1端子3、第2端子4、输出端子21中的波形 大致成为图8所示的理想的波形A、 B、 C。因此，在便携式电话或PDA (Personal Digital Assistant)等便携式设备中装载本实施方式的检波装置 时，不会引起信息的读取装置的误操作等，能够进行期望的信息通讯。
另外，在本实施方式的检波装置中，晶体管9a lla与晶体管9b llb 构成为能够单独设定导通状态/非导通状态的结构。
根据该结构，也能调整第l电容2a与第2电容2b之间的静电电容量 偏差。例如，第1电容2a的静电电容量为200pF、第2电容2b的静电电 容量为204pF时，通过使晶体管9a处于导通状态、使晶体管9b处于非导 通状态，从而变成第1端子3与第2端子4上均连接204pF的静电电容量。 此时，能够由其它调整用电容进行谐振频率的调整，几乎消除第1端子3 与第2端子4的振幅差，抑制检波波形上产生的变形。
另外，根据本实施方式的检波装置，第1端子3与第2端子4上产生 的电压变化变成相位反转了 180°的振幅相等的波形。由于这些电压波形的 最低点变成基准端子5的电位以上，因此，在图1所示的桥式整流电路20 之中，与基准端子5连接的2个负极侧二极管在稳定工作时不会导通。因 此，也可以是图2所示的结构。图2是表示本实施方式的检波装置的变形例的电路图。在该变形例的 检波装置中，从图1所示的桥式整流电路20 (参照图1 (b))省略具有
与基准端子5连接的阳极的2个二极管。
但是，在启动时或变化接收用线圈与发送用线圈之间的位置关系的过
渡状态中，为了即使接收波形的振幅变动也不会使第1端子3、第2端子 4的电压变成负电位，优选具备桥式整流电路20的结构。
另外，在本实施方式的检波装置中，也能将第1电容2a、第2电容 2b与接收频率调整部32或控制电路部33等集成在同一半导体基板上。此 时，如上所述，第1电容2a与第2电容2b的静电电容量偏差比单独形成 两个电容与集成电路时大，但是通过单独控制晶体管9a、 10a、…11a与晶 体管9b、 10b、…11b，能够降低静电电容量的偏差。这样，通过在集成电 路内设置第1电容2a与第2电容2b，与在集成电路的外部设置两个电容 时相比，能够大幅縮小检波装置的安装面积。
另外，在接收频率调整部32中，设置多个与第1端子3连接的调整 用电容时，各调整用电容的静电电容量彼此可以相等，也可以适当不同。 对于与第2端子4连接的调整用电容也相同。 (第2实施方式)
图3是表示本发明的第2实施方式的检波装置的构成的电路图。 本实施方式的检波装置与图1所示的第1实施方式的检波装置的不同 点是在检波电路部的桥式整流电路20中追加了比较第1端子3与第2端 子4的电位的比较器14、反转比较器14的输出的变换器15、由比较器14 的输出控制并使二极管23a的阳极与阴极之间短路的晶体管16a、由变换 器15的输出控制并使二极管23b的阳极与阴极之间短路的晶体管16b。
艮P，本实施方式的检波装置的特征在于，仅在接收状态变化的过渡时 导通，相对于稳定工作时不会导通的负极侧二极管24a、 24b，将正极侧整 流电路作为同步整流电路的结构。其它的结构与第1实施方式的检波装置 相同。
在本实施方式的检波装置中，与二极管23a并联的晶体管16a在第1 端子3的电压比第2端子4的电压高时导通，与二极管23b并联的晶体管 16b在第2端子4的电压比第1端子3的电压高时导通。由于基于晶体管
18的导通电阻的电压下降比基于二极管的电压下降小，因此根据所述结构， 能抑制正极侧整流电路的正向电压下降，能增加检波输出的电平。
另外，在第1实施方式和第2实施方式的检波装置中，说明了由于在
相同的半导体集成电路内形成调整用电容与晶体管，因此会产生基于调整 用电容的偏差的静电电容量差，但是本发明的检波装置并不限定于这些结 构中。即使在集成电路外设置抑制偏差的调整用电容时，也有在工作时偶 然地使所有的晶体管处于非导通状态的可能性。此时，与第1端子3 、第
2端子4连接的是调整用电容与晶体管的寄生电容的串联电容，电容偏差
变大。因此，本发明的结构是不随调整用电容在集成电路的内部还是外部 而起到检波波形的变形抑制效果的结构，能够有效地抑制在非接触传送系 统中的误操作等的产生。
另外，通过在同一半导体基板上作为集成电路而形成本发明的检波装
置的主要构成元件，提高其便利性。例如，如图4所示，将图l所示的检 波装置中的调整用电容6a 8a、 6b 8b、晶体管9a lla、 9b llb、第l 控制电路12a、第2控制电路12b、非易失性存储器13作为一个半导体集 成电路，将第1端子3作为调整用电容6a 8a与电波接收部之间的连接 点，将第2端子4作为调整用电容6b 8b与电波接收部之间的连接点。 另外，第3端子40是用于从外部接收晶体管的控制信息的端子。
另外，如之前所述，对调整用电容与对应于此的晶体管的个数没有限 定，通过增加该调整元件，能够实现静电电容量的更广泛的调节或微调整。 因此，例如，对应于检波装置的接收状态的变化或通讯频率的切换等变得 容易。
(第3实施方式)
图5是表示本发明的第3实施方式的检波装置的构成的电路图。第1 实施方式和第2实施方式的检波装置是所谓全波整流接收信号的检波装 置，但是本实施方式的检波装置是所谓进行半波整流的检波装置。
在本实施方式的检波装置中，将第1端子3作为调整用电容6a 8a 与电波接收部之间的连接点，将第2绵子4作为调整用电容6b 8b与电 波接收部之间的连接点。
具体而言，在本实施方式的检波装置中没有分割与线圈1构成谐振电路的电容2，第1端子3、第2端子4与线圈1的同一端(一个端子)和 电容2的同一电极(一个电极)连接。另外，基准端子5与线圈1的另一 端及电容2的另一个电极连接。调整用电容6a、 6b设计为相互具有相同 的静电电容量，且均与电容2并联。另外，在调整用电容6a与基准端子5 之间设置有晶体管9a，在调整用电容6b与基准端子5之间设置有晶体管 9b。分别由第1控制电路12a与第2控制电路12b单独控制晶体管9a与 晶体管9b的操作。二极管17的阳极分别与线圈1、电容2、第1端子3、 第2端子4连接，阴极与输出端子21a和输出电容22连接。非易失性存 储器13与第3端子40连接。
即使这样的结构也能单独控制晶体管9a、 9b，因此能够抑制调整用电 容6a、 6b的电容的偏差。
在本实施方式的检波装置中，也能通过在同一半导体基板上集成调整 用电容6a、 6b、晶体管9a、 9b、第1控制电路12a、第2控制电路12b、 非易失性存储器等来谋求便利性的提高。
另外，在集成电路中，对与第1端子3连接的调整用电容的个数、与 第2端子4连接的调整用电容的个数没有特别的限定。 (第4实施方式)
作为本发明的第4实施方式，说明装载了本发明的检波装置的便携式 设备的构成。图6是表示具备第4实施方式的检波装置的便携式设备的框 图。在这里表示使用在第1实施方式中说明的图1 (a)所示的检波装置的 便携式设备。
如图6所示，本实施方式的便携式设备39具备检波装置30、处理从 检波装置30输出的信号的数据处理部36、在与数据处理部36的之间进行 双方向通讯的基带部37、作为存储装置的存储器38。
检波装置30具有电波接收部31、接收频率调整部32、控制电路部33、 调整数据保存部34、检波电路部35。
在图6所示的便携式设备中，来自调整数据保存部34的输出信号输 入到控制电路部33中，从控制电路部33输出的控制信号输入到接收频率 调整部32中，从接收频率调整部32输出的信号输入到电波接收部31中。 另外，来自电波接收部31的输出信号通过接收频率调整部32输入到检波电路部35中，检波电路部35的输出信号输入到数据处理部36中。
电波接收部31相当于图1所示的接收用线圈1、第1电容2a、第2 电容2b，接收用线圈通过与外部发送用线圈之间的粗磁耦合接收信号。通 过接收频率调整部32与检波电路部35作为检波输出而输出在电波接收部 31中产生的接收信号。
另外，接收频率调整部32相当于图1所示的调整用电容6a 8a、 6b 8b、晶体管9a lla、 9b llb，检波电路部35相当于桥式整流电路20和 输出电容22。来自检波电路部35的检波输出输入到数据处理部36中，并 向基带部37发送在数据处理部36中被变换处理为逻辑信号的信号。在这 里，为了调整电波接收部31的谐振频率并最大化检波输出，从基带部37 向调整数据保存部34发送指示频率调整的信号。调整数据保存部34中保 存的数据是关于控制电路部33在接收频率调整部32中向电波接收部31 连接哪一个调整用电容的信息。即，控制电路部33相当于图1所示的第1 控制电路12a、第2控制电路12b，调整数据保存部34相当于非易失性存 储器13。但是，在本实施方式的便携式设备中，为了通过第3端子40在 工作时从基带部37写入控制信息，也可以由暂时存储控制信息的锁存电 路或DRAM等易失性存储器构成调整数据保存部34。此时，与使用非易 失性存储器时相比，容易集成化，能够谋求制造成本的降低。
由接收频率调整部32调整电波接收部31的谐振频率，向数据处理部 36发送来自检波电路部35的检波输出。数据处理部36向基带部37发送 被处理为逻辑信号的数据。直到设定检波输出电平变为适当的频率为止， 基带部37向调整数据保存部34发送用于频率调整的信号，重复进行如上 所述的频率调整操作。
电波接收部31的谐振频率变成适当的频率时，在调整数据保存部34 保存该调整数据，调整数据保存部34基于该存储信息，在便携式设备39 的启动过程时向控制电路部33发送控制信息，每一启动过程中设定电波 接收部31的谐振频率为适当的值。然后，通过存储调整数据保存部34调 整了一次的值，以后不需要进行在启动过程中的频率调整操作。另外，由 锁存电路等易失性存储器构成调整数据保存部34时，也进行与以上说明 相同的操作。
=在本实施方式的便携式设备中，通过使用吸收调整用电容的偏差来抑制检波输出波形的变形的检波装置，抑制通讯时的误操作，能够更加准确地进行非接触数据通讯。
另外，本实施方式的检波装置也可以是具有在第1 第3实施方式中说明的任一结构的检波装置。(产业上的利用可能性)
本发明适用于装载了非接触通讯方式的接收功能的终端设备。
权利要求
1、一种检波用电路装置，用于由接收感应器整流第1端子与基准端子之间或第2端子与所述基准端子之间产生的电压，其特征在于，具备所述第1端子和所述第2端子；所述基准端子；接收频率调整部，具有第1调整用电容，设置在所述第1端子与所述基准端子之间；第2调整用电容，设置在所述第2端子与所述基准端子之间；第1开关，在所述第1端子与所述基准端子之间与所述第1调整用电容串联，并使所述第1调整用电容与所述基准端子处于导通状态或非导通状态；第2开关，在所述第2端子与所述基准端子之间与所述第2调整用电容串联，并使所述第2调整用电容与所述基准端子处于导通状态或非导通状态；和控制电路部，具有第1控制电路，控制所述第1开关的操作；第2控制电路，控制所述第2开关的操作。
2、 根据权利要求l所述的检波用电路装置，其特征在于， 设置n个所述第l调整用电容，其中n为2以上的整数，且相互并联所述第l调整用电容，对应所述第l调整用电容，分别设置n个所述第l开关，且相互并联所述第1开关，所述第1控制电路单独控制n个所述第1开关的操作， 所述第2控制电路单独控制n个所述第2开关的操作。
3、 根据权利要求2所述的检波用电路装置，其特征在于， 还具备调整数据保存部，该调整数据保存部具有数据保存部，该数据保存部存储使n个所述第1开关之中的任一开关处于导通状态或非导通状 态的第1信息和使n个所述第2开关之中的任一开关处于导通状态或非导 通状态的第2信息。
4、 根据权利要求3所述的检波用电路装置，其特征在于， 所述数据保存部具有锁存电路。
5、 根据权利要求3所述的检波用电路装置，其特征在于， 所述数据保存部具有非易失性存储器。
6、 根据权利要求l所述的检波用电路装置，其特征在于，至少在同一半导体基板上集成所述第1调整用电容、所述第2调整用 电容、所述第1开关、所述第2开关、所述第1控制电路、以及所述第2 控制电路。
7、 根据权利要求l所述的检波用电路装置，其特征在于，还具备电波接收部，该电波接收部具有所述接收感应器，接收信号并在两端产生电压，且一端与所述第1端子、另一端与所述第2端子分别连接；第1电容，该第1电容的一个电极与所述接收感应器的一端以及所述 第1端子连接，该第1电容的另一个的电极与所述基准端子连接，并且该第1电容与所述第1调整用电容并联；第2电容，该第2电容的一个电极与所述接收感应器的另一端以及所 述第2端子连接，该第2电容的另一个电极与所述基准端子连接，并且该 第2电容与所述第2调整用电容并联。
8、 根据权利要求7所述的检波用电路装置，其特征在于，在设置了所述第1调整用电容以及所述第2调整用电容的基板的外部 设置所述第1电容和所述第2电容。
9、 根据权利要求7所述的检波用电路装置，其特征在于，所述第1调整用电容以及所述第2调整用电容的静电电容量比所述第 1电容以及所述第2电容的静电电容量小。
10、 根据权利要求l所述的检波用电路装置，其特征在于， 还具备检波电路部，该检波电路部具有输出部；第1二极管，该第1二极管的阳极与所述第1端子连接，该第1 二极 管的阴极与所述输出部连接；第2二极管，该第2二极管的阳极与所述第2端子连接，该第2二极 管的阴极与所述输出部连接。
11、 根据权利要求10所述的检波用电路装置，其特征在于，所述检波电路部具有第3二极管，该第3 二极管的阳极与所述基准 端子连接，该第3 二极管的阴极与所述第1 二极管的阳极以及所述第1端 子连接；和第4二极管，该第4二极管的阳极与所述基准端子连接，该第4二极 管的阴极与所述第2 二极管的阳极以及所述第2端子连接，所述第1 二极管、所述第2 二极管、所述第3 二极管、以及所述第4 二极管构成桥式整流电路。
12、 根据权利要求ll所述的检波用电路装置，其特征在于， 所述检波电路部还具有比较器，对所述第1端子的电位与所述第2端子的电位进行比较；第3开关，由所述比较器的输出来控制，并使所述第l二极管的阳极 与阴极短路；和第4开关，由所述比较器的输出的反转信号来控制，并使所述第2二 极管的阳极与阴极短路。
13、 根据权利要求l所述的检波用电路装置，其特征在于， 还具备电波接收部，该电波接收部具有所述接收感应器，接收信号并在两端产生电压，且一端与所述第1端 子以及所述第2端子连接，另一端与所述基准端子连接；禾口电容，该电容的一个电极与所述接收感应器的一端、所述第1端子、 以及所述第2端子连接，该电容的另一个电极与所述基准端子以及所述接 收感应器的另一端连接，并且该电容与所述第1调整用电容以及所述第2 调整用电容并联。
14、 一种便携式设备，具备检波电路装置，其具有电波接收部、接收频率调整部、控制电路部、 调整数据保存部以及检波电路部，所述电波接收部具有接收感应器和电 容，所述接收感应器，接收信号并在两端产生电压，所述电容的一个电极 与所述接收感应器的一端或另一端连接，所述接收频率调整部，用于将谐 振频率调整到所述信号的频率，所述控制电路部，控制所述接收频率调整 部的操作，所述调整数据保存部，存储所述控制电路部用于控制所述接收 频率调整部的信息，所述检波电路部接收所述接收频率调整部的输出；和第1端子、第2端子、以及基准端子，用于在所述电波接收部与所述 接收频率调整部之间进行所述信号的接受， 所述接收频率调整部具有第1调整用电容，设置在所述第1端子与所述基准端子之间； 第2调整用电容，设置在所述第2端子与所述基准端子之间； 第1开关，在所述第1端子与所述基准端子之间与所述第1调整用电容串联，并使所述第1调整用电容与所述基准端子处于导通状态或非导通状态；和第2开关，在所述第2端子与所述基准端子之间与所述第2调整用电 容串联，并使所述第2调整用电容与所述基准端子处于导通状态或非导通 状态，所述控制电路部具有第1控制电路，控制所述第l开关的操作；和 第2控制电路，控制所述第2幵关的操作。
15、 根据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于， 设置n个所述第l调整用电容，其中n为2以上的整数，且相互并联所述第1调整用电容，对应所述第l调整用电容，分别设置n个所述第1开关，且相互并联所述第1开关，所述第1控制电路单独控制n个所述第1开关的操作， 所述第2控制电路单独控制n个所述第2开关的操作。
16、 根据权利要求15所述的便携式设备，其特征在于， 所述调整数据保存部具有锁存电路，该锁存电路存储使n个所述第1开关之中的任一开关处于导通状态或非导通状态的第1信息和使n个所述 第2开关之中的任一开关处于导通状态或非导通状态的第2信息。
17、 根据权利要求15所述的便携式设备，其特征在于， 所述调整数据保存部具有非易失性存储器，该非易失性存储器存储使n个所述第1开关之中的任一开关处于导通状态或非导通状态的第1信息 和使n个所述第2开关之中的任一开关处于导通状态或非导通状态的第2"(曰息。
18、 根据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于， 至少在同一半导体基板上集成所述第1调整用电容、所述第2调整用电容、所述第1开关、所述第2开关、所述第1控制电路、以及所述第2控制电路。
19、 根据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于，所述电容包括第1电容，该第1电容的一个电极与所述接收感应器的一端以及所述 第1端子连接，该第1电容的另一个电极与所述基准端子连接，并且该第1电容与所述第1调整用电容并联；第2电容，该第2电容的一个电极与所述接收感应器的另一端以及所 述第2端子连接，该第2电容的另一个电极与所述基准端子连接，并且该 第2电容与所述第2调整用电容并联。
20、 根据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于， 所述检波电路部具有输出部；第1二极管，该第1二极管的阳极与所述第1端子连接，该第1二极 管的阴极与所述输出部连接；和第2二极管，该第2二极管的阳极与所述第2端子连接，该第2二极 管的阴极与所述输出部连接。
21、 根据权利要求20所述的便携式设备，其特征在于， 所述检波电路部具有第3二极管，该第3二极管的阳极与所述基准端子连接，该第3 二极管的阴极与所述第1二极管的阳极以及所述第1端 子连接；和第4二极管，该第4二极管的阳极与所述基准端子连接，该第4二极 管的阴极与所述第2 二极管的阳极以及所述第2端子连接，所述第1 二极管、所述第2 二极管、所述第3 二极管、以及所述第4 二极管构成桥式整流电路。
22、 根据权利要求21所述的便携式设备，其特征在于， 所述检波电路部还具有比较器，对所述第1端子的电位与所述第2端子的电位进行比较；第3开关，由所述比较器的输出来控制，并使所述第1二极管的阳极与阴极短路；和第4开关，由所述比较器的输出的反转信号来控制，并使所述第2二 极管的阳极与阴极短路。
23、根据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于， 所述电容的一个电极与所述接收感应器的一端、所述第1端子、以及 所述第2端子连接，所述电容的另一个电极与所述基准端子以及所述接收 感应器的另一端连接，并且所述电容与所述第1调整用电容以及所述第2 调整用电容并联。
全文摘要
本发明提供一种检波用电路装置，具备第1端子(3)；第2端子(4)；基准端子(5)；接收频率调整部，具有设置在第1端子(3)与基准端子(5)之间的第1调整用电容(6a)、设置在第2端子(4)与基准端子(5)之间的第2调整用电容(6b)、在第1端子(3)与基准端子(5)之间与第1调整用电容(6a)串联的第1开关(9a)、在第2端子(4)与基准端子(5)之间与第2调整用电容(6b)串联的第2开关(9b)；和控制电路部，具有控制第1开关(9a)的操作的第1控制电路(12a)、控制第2开关(9b)的操作的第2控制电路(12b)。
文档编号H04B5/02GK101682371SQ20088001783
公开日2010年3月24日 申请日期2008年10月15日 优先权日2007年12月7日
发明者中岛升, 仓品宪一, 金久保圭秀 申请人:松下电器产业株式会社