专利名称：用于非接触ic卡的ic芯片中的电源电路的制作方法
技术领域：
本发明的背景1.本发明的领域本发明涉及用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，并具体涉及用于使平滑电容器电容更小及IC芯片尺寸减小的非接触IC卡的IC芯片中的电源电路。
2.相关技术的说明非接触IC卡被广泛使用。这种卡向卡或基材料片结合了具有存储功能和通信功能的IC芯片，并能够与读/写器进行无线数据交换。然而，这里称为IC卡的除了所谓IC卡和IC标签之外，还包括结合有IC芯片的纸币，证券及类似物。
通常，IC卡中的IC芯片从读/写器接收无线电载波，并整流这种波以产生工作电源电压(例如日专利公开No.2002-99886)。
当使用这种先有技术时，常常有这样的问题，即如果来自读/写器的无线电载波的频率低，则平滑电容器所需的容量大，因而电容器不能安装在IC芯片中。例如如果无线电载波的频率为13.56MHz，需要平滑电容器的容量为100Pf或更大，因而物理上不能在一边尺寸大约0.5mm的IC芯片上安装这样大容量的电容器。
因而根据先有技术的以上问题，本发明的一个目的是要提供一种用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，其具有较小平滑电容器容量，并即使当读/写器载波无线电波频率低时也能够没有困难地安装在IC芯片中。
本发明的概述为了实现这一目的，本发明的配置包括一个天线，用于整流天线输出电压的二极管，插入在二极管输出侧的串联晶体管，及连接到串联晶体管基极的平滑电容器；平滑电容器与具有存储功能和通信功能的主部分一同集成安装在IC芯片上。
平滑电容器可具有量级为几个pF的电容量，并能够通过电路中的寄生电容实现。
进而，作为串联晶体管的附件可提供一个附加晶体管以提供基极电流；附加晶体管可具有电压限制器的功能。
进而，二极管的输出侧可连接到用于整流外部天线输出电压的另一二极管的输出侧。
借助于本发明的配置，连接到串联晶体管基极的平滑电容器只需具有等于当不使用串联晶体管时平滑电容器容量的1/β的容量)(其中β是串联晶体管的电流增益)。就是说，串联晶体管增加了平滑电容器的等效电容，使得能够获得满意的波纹降低效果；当对于读/写器的无线电载波频率为13.56MHz时，先有技术中所需的100Pf或更大的平滑电容器的容量，可降低到几个pF的量级，使得电容器能够易于集成安装到IC芯片上。进而，这种低容量平滑电容器还可作为IC芯片内电路中的寄生电容实现。
作为串联晶体管的附件提供的附加晶体管向串联晶体管提供了基极电流，并整个改进了操作的稳定性。附加晶体管还可通过限制基极电压为固定电压实现电压限制器功能。
如果提供另一二极管整流外部天线的输出电压，则通过外部天线从读/写器接收的无线电载波还可用作为工作电源电压，使得可增加与读/写器进行通信的距离。外部天线结合到基材料之内，并连接到在IC芯片上提供的端子上。
附图的简要说明图1是一整体系统图；而图2是表示另一方式中原理部分的系统图。
优选实施例的说明以下，使用
本发明的方式。
用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路包括天线A，二极管D，串联晶体管T，及平滑电容器C1，C2，C3(图1)，并在IC芯片10上与具有存储功能和通信功能的主部分12一同集成形成。
天线A连接到用于平行并联谐振的电容器C；非接地侧的天线A端通过二极管D连接到串联晶体管T的集电极。二极管D的输出侧通过端头TA连接到与外部天线Aa非接地侧端连接的另一个二极管的输出侧Da，并还连接到平滑电容器C1。电阻器R1连接在串联晶体管T的集电极与基极之间，且平滑电容器C2连接到串联二极管T的基极。串联晶体管T的输出侧即发射极连接到平滑电容器C3，且串联晶体管T的发射极连接到主部分12。
二极管D和Da的输入通过耦合电阻R，R连接，并组合并连接到主部分12。外部天线Aa连接到用于并联谐振的电容器Ca，且外部天线Aa的接地端通过端头TB连接到天线A的接地端。
当来自未示出的读/写器的无线电载波到达天线A与外部天线Aa的一端或两端时，天线A与外部天线Aa的输出电压由二极管D，Da整流，并由平滑电容器C1平滑。另一方面，串联晶体管T作用等同于与平滑电容器C3并联、电容量等于β倍平滑电容器C2的电容的一个平滑电容器(其中β是串联晶体管T的电流增益)。因而即使当来自读/写器的无线电载波频率为13.56MHz时，平滑电容器C2的电容量至多只需要为几个pF的量级。平滑电容器C1和C3是附加的，且每一个仅需要为几个pF的量级。
因此，平滑电容器C1，C2，C3每一个易于作为IC芯片10内电路的寄生电容实现，而无须采取特别的步骤在IC芯片10内形成电容器装置。此外，在串联晶体管T的输出侧产生足够稳定的工作电源电压V，使得功率能够提供给主部分12。
图1中，包括串联晶体管T的电路11还配有添加的附加晶体管T1(图2)。
附加晶体管T1的基极和集电极通过电阻器R1和R2分别连接到串联晶体管T的集电极，且附加晶体管T1的基极通过齐纳二极管Z接地。附加二极管T1和发射极连接到串联晶体管T的基极。此外，保护二极管D1连接在串联晶体管T的集电极和发射极之间。
附加晶体管T1通过齐纳二极管Z实现电压限制器功能，并还向串联晶体管T提供基极电流，因而能够增加串联晶体管T的有效电流增益，并能够有利于工作的稳定。
在以上的说明中，连接到端头TA和TB的外部天线Aa和电容器Ca对于扩展与读/写器通信的距离是有效的。应当必需提供外部天线Aa和电容器Ca。
权利要求
1.用于非接触IC卡的IC芯片中的一种电源电路，包括一个天线，整流所述天线输出电压的一个二极管，插入在所述二极管输出侧的一个串联晶体管，以及连接到所述串联晶体管基极的平滑电容器；且其中所述平滑电容器与具有存储功能和通信功能的主部分一同集成安装在IC芯片上。
2.根据权利要求1用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，其中所述平滑电容器电容量为几个微微法拉量级。
3.根据权利要求1或2用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，其中所述平滑电容器通过电路的寄生电容实现。
4.根据权利要求1用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，其中作为所述串联晶体管的附件提供一个附加晶体管以提供基极电流。
5.根据权利要求4用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，其中所述附加晶体管具有电压限制器的功能。
6.根据权利要求1用于非接触IC卡的IC芯片中的电源电路，其中所述二极管的输出侧连接到整流外部天线输出电压的另一个二极管的输出侧。
全文摘要
平滑电容器的电容被降低，且IC芯片的大小被最小化。在二极管的输出侧提供一个串联晶体管，该二极管整流天线的输出电压，且一个平滑电容器连接到串联晶体管的基极。如果串联晶体管T的电流增益为β，则平滑电容器C2的表观电容乘以β。
文档编号G06K19/07GK1866670SQ20051006807
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月16日 优先权日2005年5月16日
发明者杉村诗朗, 小林英树, 谷口修平 申请人:Fec株式会社, 马来西亚政府