专利名称：电源单元和似卡类存储媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源单元和似卡类存储媒体，尤其适用于用于例如安全系统中的集成电路(IC)卡。
在一些安全系统，为用户提供了IC卡，用IC卡来识别每个人。这些安全系统使读取器/写入器与IC卡交换数据，通过从IC卡读取数据/向IC卡写入数据来识别用户。
对于这样的安全系统，已经提出并采用了接触型系统和非接触型系统，接触型系统在IC卡和读取器/写入器之间通过电连接来彼此交换数据，非接触型系统通过电磁波在IC卡与读取/写入器之间交换数据。
在非接触型安全系统中，读取器/写入器首先调制以预定方式传送的数据，并向IC卡发射对应于获得的传送数据的电磁波(磁场)。IC卡接收读取器/写入器发射的电磁波，并以预定的方法解调，从而恢复原始数据。IC卡对恢复的原始数据进行预定的数据处理，产生响应的信号。
IC卡用预定的方法调制响应信号，并向读取器/写入器发送对应于获得的发送数据的电磁波。读取器/写入器接收IC卡发送的电磁波，通过解调电磁波恢复原始响应信号，并根据响应信号进行操作。这样，正在使用的IC卡被构置成利用接收到的电磁波的磁场能量而不利用电池使其内部电路工作。
另一方面，在接触型保密系统中，读取器/写入器被构置成先通过读取器/写入器与IC卡之间的连接点触发IC卡，以在它们之间通过该触发器传送和接收数据。
在这种环境下，这是保密系统从接触型移到非接触型的转换周期，增加了系统同时具有非接触型和接触型的要求，从而提出了具有接触型和非接触型的复合型IC卡。
下面将参照
图1描述这种复合型IC卡的结构。
在下面的描述中，复合IC卡1工作成非接触型的模式和工作成接触型的模式将分别称为远程模式和接触模式。在远程模式中，复合IC卡用天线线圈2接收读取器/写入器(未图示)发射的电磁波，并把电磁波的能量通过天线线圈连接端子CP或CM发送给电源单元3、远程侧数据输入/输出单元4、电压检测器5和载波提取电路6。另一方面，在接触模式，复合IC卡1通过接触侧电源端VDD或接触侧接地端VSS向电源单元3提供读取器/写入器(未图示)发送的源电压。
在远程模式下，电源单元3把通过天线连接端CP或CM提供的电磁波能量用整流器10转换成直流电压，并利用第一防反流二极管元件D1，把该直流电压作为工作电压VSUP提供给调压器11和电压检测器5。另一方面，在接触模式下，电源单元3把通过接触侧电源端VDD发送的源电压作为工作电压VSUP通过第二防反流二极管元件D2提供给调压器11和电压检测器5。
调压器11被构置成保持工作电压VSUP的电平恒定，并把它输出给电压检测器5和逻辑电路12，从而向电压检测器5和逻辑电路12提供稳定的电力。电压检测器5被构置成产生各种类型的标记，使逻辑电路12工作。
具体地说，电压检测器5把提供的工作电压VSUP的电平转换成对应于内部源电压VCC的电压电平，在转换的源电压VCC的电压电平低于使逻辑电路12工作所需要的电平时，电压检测器5向逻辑电路12发送逻辑电平为“H”的复位信号VRST，从而使逻辑停止工作。另一方面，在源电压VCC的电平高于逻辑电路12工作所需要的电压电平时，电压检测器5向逻辑电路12发送逻辑电平为“H”的源电压监视标记信号VF1，从而使逻辑电平12工作。而且，当工作电压VSUP的电压电平高于预定阈值电平时，电压检测器5向逻辑电路12发送逻辑电平为“H”的输入电压检测标记VZ。
当电压检测器5检测到通过天线连接端CM提供的源电压时，它产生逻辑电平为“H”的远程侧源电压标记VR，并把它发送给逻辑电路12和工作模式确定电路15，并且当电压检测器5检测到通过接触侧电源端VDD提供的源电压时，它产生逻辑电平为“H”的接触侧源电压标记VC，并把它发送给逻辑电路12和工作模式确定电路15。
远程侧数据输入/输出单元4通过解调天线线圈接收到的电磁波产生远程侧输入数据RRX，并把数据发送给逻辑电路12。逻辑电路12对远程侧输入数据RRX进行预定的数据处理，产生远程侧输出数据RTX，用远程侧数据输入/输出单元4对远程侧输出数据RTX进行调制，并从天线线圈2发射对应于远程侧输出数据RTX的电磁波。
根据天线线圈2接收到的电磁波，载波提取电路6取出与载波频率相同的边带时钟信号RCLK，把该时钟信号RCLK发送给工作模式确定电路15和时钟发生器16。在接触模式下，复合IC卡向电平偏移电路17输入从接触侧时钟输入端CLK输入的时钟信号。电平偏移电路17把输入时钟信号的信号电平转换成对应于内部源电压VCC的信号电平，并把获得的接触侧时钟信号CCLK发送给工作模式确定电路15和时钟发生器16。
根据电压检测器5提供的远程侧源电压标记VR和接触侧源电压标记VC以及远程侧时钟信号RCLK和接触侧时钟信号CCLK，工作模式确定电路15确定复合IC卡1的工作模式。当被确定工作模式为远程模式时，工作模式确定电路15产生逻辑电平为“H”的工作模式信号模式，并把它发送给时钟发生器16，或者当被确定的工作模式为接触模式时，工作模式确定电路15产生逻辑电平为“L”的工作模式信号模式，并把它发送给时钟发生器16。
根据提供的工作模式信号模式，时钟发生器16选择远程侧时钟信号RCLK和接触侧时钟信号CCLK之一，并把所选的时钟信号作为主时钟信号MCLK发送给逻辑电路12。
在接触模式下，复合IC卡1把通过接触侧数据输入/输出端I/O从读取器/写入器发送的数据输入到接触侧数据输入/输出单元20。接触侧数据输入/输出单元20对提供的数据进行预定的处理，并把获得的接触CRX发送给逻辑电路12。逻辑电路12根据接触侧输入数据CRX产生接触侧输出数据CTX，作为响应信号，并把该响应信号发送给接触侧数据输入/输出单元20。
接触侧数据输入/输出单元20对接触侧输出数据CTX进行预定的数据处理，并把它通过接触侧数据输入/输出端I/O输出给读取器/写入器。而且，复合IC卡1把读取器/写入器发送的复位信号通过接触侧复位端RST输入到电平偏移电路21。电平偏移电路21把复位信号的信号电平转换成对应于内部源电压VCC的信号电平，产生接触侧复位信号CRST，并把复位信号CRST提供给逻辑电路12。
在电源单元3，二极管元件D1的输出侧连接到整流器10的输出，二极管元件D2的输入侧连接到接触侧电源端VDD，如上所述，这些二极管元件D1和D2的输出侧彼此连接，以把工作电压VSUP提供给后面的电路。当构置成这样的电源单元3时，必须利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺，对电路进行集成，它可实现高集成度和低成本，以消除无用的硬件。虽然如上所述，利用CMOS工艺的集成电路实现了微型化和低成本，但是，它会在这种电源单元3中产生漏电流，结果增加了电力的损耗。
现在，将描述CMOS工艺引起的漏电流。图2示出了防反流二极管D1由所谓的浮置式二极管元件D1A组成的情况。二极管元件D2的组成与二极管D1相同，将省略对其的描述。浮置式二极管元件D1A是具有这样结构的二极管，N阱连接到作为接地的P型基片上，N+层和P+层具有较高的浓度，它们连接到N阱上，这样N+层和P+层具有浮离接地的电位。
如图3所示，虽然浮动式二极管元件D1A被构成利用由P+层和N井组组成的PN结来提供方向由箭头“a”指示的电流，但是，由于产生了寄生晶体管，所以它实际上起到的是基片晶体管(PNP-型晶体管)的作用，这是因为它产生了寄生晶体管，从而也提供了箭头“b”方向的漏电流。
如图4所示，在浮动式二极管元件D1A被用作为防反流二极管D1的电源单元3中，因为产生大量的箭头“c”方向的漏电流，从而产生这些问题，即在远程模式，读取器/写入器与复合IC卡之间的通信距离缩短了，在接触模式时，读取器/写入器的电池寿命缩短了。
可以想象，如图5所示，使用具有二极管特性(即平方特性)的MOS晶体管RT1代替浮动式二极管元件D1A作为防反流电路。图6示出了具有二极管特性的MOS晶体管TR1的结构。通过把N井连接到作为接地的P型基片上，把作为反向栅极BG的N+层、作为源极S的P+层和作为漏极D的P+层连接到N井上，把反向栅极GB连接到源S上，连接栅极G和漏极D，从而组成MOS晶体管TR1。
这种MOS晶体管TR1获得了二极管的特性，并且当反向栅极BG的电位VS高于漏极D的电位Vd时，电流如图6的箭头h所示的方向流动。然而，当反向栅极BG的电位VS低于漏极D的电位Vd时，产生寄生二极管，漏电流以图6所示的箭头“I”所示的方向流动。
因此，如图7所示，使用MOS晶体管TR1A和TR1B作为防反流电路的电源单元3在整流器10的输出侧产生了直流电压，并且，在远程模式时，加到MOS晶体管TR1B上的漏电极D上的电压高于加到反向栅极BG上的电压，从而产生寄生二极管。因而，MOS晶体管TR1B可以把漏电流沿着从P+层通过N井提供给接触侧电源端VDD，而使防反流电路不起这样的作用。
如上所述的复合IC卡1采用了时钟信号产生方法，根据工作模式确定电路15确定的工作模式，选择远程模式下的远程侧时钟信号RCLK和接触模式下的接触侧时钟信号CCLK之一。
当时钟发生器16在接触模式时转换成选择远程侧时钟信号RCLK时，例如由于接触侧时钟信号CCLK未提供给逻辑电路12，而使复合IC卡1使时钟信号发生方法不能使逻辑电路12工作。在这种情况下，复合IC卡1不能通过使用逻辑电路12通过软件操作处理确定工作模式，这样，它需要诸如工作确定电路15和时钟发生器16等硬件，从而产生可能使电路体积增大的问题。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电源单元和似卡类存储媒体，它可以被构置成小型，同时抑制电力损耗的增长。
本发明的上述目的和其它目的将通过提供这样的电源单元来实现，该电源单元根据使用条件向后面的电子电路提供由根据通过第一输入端从外面提供的交流电流产生的直流电流组成的源电压，或者由通过第二输入端从外面提供的直流电流组成的源电压。该电源单元包含把通过第一输入端提供的交流电流转换成直流电流的整流装置和防止整流装置输出的直流电流反向提供给第二输入端的防反流装置，从而根据整流装置的特性也防止了通过第二输入端提供的直流电流反向提供给第一输入端。
整流装置的特性被用来防止通过第二输入端提供的直流电流反向提供给第一输入端，因此，不必如传统的一样设置单独的装置来防止通过第二输入端提供的直流电流反向提供给第一输入端，从而可以简化电流单元的结构，减少无用的电流损耗。
本发明的属性、原理和效用将通过阅读下面结合附图的详细描述变得更为明显，图中，相同的部件用相同的参照数或符号来表示。
在附图中图1是传统复合IC卡的结构框图；图2是浮置式二极管元件的结构示意图；图3是使用了浮动式二极管元件的防反流电路的连接图；图4是传统电源单元的结构连接图；图5是使用了MOS晶体管的防反流电路的连接图；图6是图示产生漏电流的原理的示意图；图7是传统电源单元的结构连接图8是本发明的复合IC卡的实施例的框图；图9是逻辑电路的结构框图；图10是电流单元的基本结构的连接图；图11是安装在复合IC卡上的电源单元的连接图；图12是电源单元的基本结构的连接图；图13是安装在复合IC卡上的电源单元的连接图；图14是时钟发生器的结构框图；图15至18是电源单元的其它实施例结构的连接图；图18A-18E是整流器另一种实施例的结构连接图。
现在参照附图描述本发明的较佳实施例。
(1)复合IC卡的整体结构在图8中，参照号101表示复合IC卡，它被构置成似卡类存储器媒体，并作为一个整体。在远程模式时，复合IC卡101用天线线圈102接收读取器/写入器(未图示)发射的电磁波，并把电磁波的能量(交流电流)通过被用作第一输入端的天线线圈连接端CP各CM发送给电源单元103、解调器104、电压检测器105和时钟发生器106。另一方面，在接触模式下，复合IC卡101向电源单元103提供源电压(直流电流)，该源电压是从读取器/写入器(未图示)通过被用作第二输入端的接触侧电源端VDD或接触侧接地端VSS发送的。
在远程模式下，电源单元103把通过天线连接端CP或CM提供的电磁波能量转换成直流电压，并把该直流电压作为工作电压VSUP提供给电压调节器111和电压检测器105。另一方面，在接触上，电流单元103把从接触侧电流端VDD或接触侧接地端VSS发送的电压作为工作电压VSUP提供给电压调节器111和电压检测器105。
电压调节器器111被构成使工作电压VSUP的电平保持恒定，并把它发送给电压检测器105和逻辑电路112，从而向电压检测器105和逻辑电路112提供稳定的电力。电压检测器105被构置成产生各种标记，以使逻辑电路112工作。
如图9所示，利用数据总线128和地址总线129连接中央处理单元(CPU)120、信号处理器121、接口122、只读存储器(ROM)123、随机存取存储器(RAM)124、电可擦可编程ROM(EEPROM)125、加密单元126和随机数发生器127，组成逻辑电路112。
电压检测器105把提供的工作电压VSUP的电平转换成对应于内部源电压VCC的电压电平，当被转换的源电压VCC的电平低于操作逻辑电路112所需要的电压时，电压检测器105向逻辑电路112发送逻辑电平为“H”的复位信号VRST。逻辑电路112把逻辑电平为“H”的复位信号VRST输入到CPU 120(图9)中，从而CPU 120使每个电路块停止工作。
另一方面，当源电压VCC高于使逻辑电路112工作所需的电压时，电压检测器105向逻辑电路112的接口122(图9)发送逻辑电平为“H”的源电压监视器标记信号VF1。在这一状态下，CPU 120检测提供给接口122的逻辑电平为“H”的源电压监视器标记信号VF1，并使每个电路块工作。
而且，当工作电压VSUP的电平高于预定阈值时，电压检测器105向逻辑电路112的接口122发送逻辑电平为“H”的输入电压检测标记VZ。在这一状态下，CPU 120检测提供给接口122的逻辑电平为“H”的输入电压检测标记VZ，并控制每个电路块工作。
当电压检测器105检测到通过天线连接端CM提供的源电压，则它产生逻辑电平为“H”的远程侧源电压标记VR，并把它发送给逻辑电路112的接口122。当电压检测器105检测到通过接触侧电源端VDD提供的源电压，则它产生逻辑电平为“H”的接触侧源电压标记VC，并把它发送给逻辑电路112的接口122。在这一状态下，CPU 120被构置成检测提供给接口122的远程侧源电压标记VR，或者接触侧源电压标记VC，从而确定工作模式。
解调器104放大和使天线线圈102接收到的电磁波二进制化，从而产生远程侧输入数据RRX，并把它发送给逻辑电路112的信号处理器121(图9)。信号处理器121对远程侧输入数据RRX进行预定的数据处理，产生远程侧输出数据RTX。信号处理器121把远程侧输出数据RTX提供给MOS晶体管TR10，使MOS晶体管TR10工作，把此时产生的电流通过电阻器R1和天线连接端CP发送给天线线圈102，然后天线线圈102向读取器/写入器发射电磁波。
在接触模式下，复合IC卡101把接触侧时钟输入端CLK输入的时钟信号输入到电平偏移电路140。由于从外面提供的源电压VDD高于内部源电压VCC，所以，电平偏移电路140利用内部缓冲器，把输入时钟信号的信号电平转换成对应于内部源电压VCC的信号电平，并把获得的接触侧时钟信号CCLK发送给时钟发生器106。
时钟发生器106根据天线线圈102接收到的电磁波产生远程侧时钟信号RCLK，根据远程侧时钟信号RCLK和接触侧时钟信号CCLK产生主时钟信号MCLK，并把它发送给逻辑电路112的CPU 120和信号处理器121，而且，产生主复位信号MRST，以指示主时钟信号MCLK是否有错，并把它发送给逻辑电路112的CPU 120。根据主复位信号MRST，CPU 120判断主时钟信号MCLK是否正确，并根据判断结构，基于主时钟信号MCLK进行工作。
在接触模式下，复合IC卡101把从读取器/写入器发送的数据通过接触侧数据输入/输出端I/O输入到电平偏移电路141。电平偏移电路141把提供的数据的信号电平转换成对应于内部源电压VCC的信号电平，并把获得的接触侧输入数据CRX发送给逻辑电平112的接口122。
CPU 120检测提供给接口122的接触侧输入数据CRX，对接触侧输入数据CRX进行预定的数据处理，产生接触侧输出数据CRX作为响应信号，并把它发送给MOS晶体管TR11。这样，接触侧数据输入/输出端I/O与电平偏移电路141之间的连接中点通过MOS晶体管TR11接地，通过电阻器R2连接到源电压VDD上。因而，MOS晶体管TR11把接触侧输出数据CTX放大到预定信号电平，然后把它通过接触侧数据输入/输出端I/O发送给读取器/写入器。
而且，复合IC卡101把读取器/写入器发送的复位信号通过接触侧复位端RST输入到电平偏移电路141。电平偏移电路142把复位信号的信号电平转换成对应于内部源电压VCC的信号电平，产生接触侧复位信号CRST，并把它提供给逻辑电路112的CPU 120。接触侧复位信号CRST中断CPU 120，然后使它移入到接触模式。
而且，采用了干扰检测器143来防止外界的干扰，它总是检测外面提供的电压和频率，如果它检测到的电压或频率超过预定的阈值，则它产生干扰复位信号TRST，并把它该信号发送给逻辑电路112的CPU 120。CPU 120被构成根据干扰复位信号TRST停止逻辑电路112的工作。
请注意，CPU 120和信号处理器121都被构置成根据要求读取存储在ROM123中的程序数据，并根据读取的程序数据进行运行。而且，CPU 120和信号处理器121都被构置成根据要求访问RAM 124，以把数据暂时存储在RAM 124中。再者，CPU 120和信号处理器121都被构置成根据要求访问EEPROM 125，把数据写入到EEPROM 125中，或者从EEPROM 125中读取写入的数据，并根据读取的数据进行运行。加密单元126用来破译接收到的数据或者对要发送的数据进行加密。随机数发生器127产生随机数据，用于加密处理。
(2)电源单元的结构下面在两种情况下描述防反流电路一种情况是防反流电路插在接触侧电源端与整流器的输出侧之间；另一种情况是防反流电路插在地与接触侧接地端之间。
(2-1)电源单元的结构，其中，防反流电路连接到接触电源端上首先，参照图10描述电源单元200A的基本结构，其中，防反流电路插入到接触侧电源端VDD与整流器201的输出侧之间。在电源单元200A中，接触侧电源端VDD通过开关SW1连接到整流器201的输出侧，向后面的电路提供工作电压VSUP。而且，接触侧电源端VDD通过开关SW2连接到接触侧接地端VSS，接触侧接地端VSS被接地。整流器201的输入侧到天线线圈连接端CP和CM上，其输出侧被构置成向后面的电路提供工作电压VSUP。
控制电路202分别根据开关SW1的输入端侧和输出侧的电位控制开关SW1和SW2的通断。具体地说，当开关SW1的输入端侧的电压高于输出端侧时，控制电路202使开关SW1和SW2分别导通和断开，而当开关SW1的输入端侧上的电压低于输出端侧上的电压时，控制电路202分别控制开关SW1和SW2断开和导通。
在接触模式下，因此，当有电压加到开关SW1的输入端侧上时，电源单元200A通过开关SW1向后面的电路提供电压。在远程模式下，当整流器201的电压加到开关SW1的输出端侧上时，电源单元200A防止了电压漏入到接触侧电源端VDD，并且，即使当有例如噪声电压临时加到接触侧电源端VDD上时，使噪声电压流入到地。
如上所述，在远程模式下，当噪声电压加到接触侧电源端VDD上时，电源单元200A可以使对应于噪声电压的电流流入到地，从而防止开关SW1的输入端侧上的电压高于输出端侧。因而，控制电路202能准确地检测到开关SW1上的输入端侧的电压，从而防止开关SW1和SW2错误地工作。
整流器一般具有这样的性质，仅当提供给输入侧的电压的有效值大于输出侧上的电压时，它才把对应于提供的电压的有效值的直流电压提供给输出侧，并且当输入侧上提供的电压的有效值小于输出侧上的电压时，把它设置在隔离状态。因此，在接触模式下，在无电压加到整流器201的输入侧，且有电压加到输出侧上时，输入侧上的电压低于电源单元200A内的输出侧上的电压，整流器201被设置在隔离状态下。在这种情况下，电源单元200A防止了漏电流从接触侧电源端VDD流入到天线线圈102(图8)，这样，不必在整流器201的输出侧设置防反流电路。
图11示出了实际安装在复合IC卡101(图8)上的电源单元103A的结构。接触侧电源端VDD通过电阻器R10和由MOS晶体管TR10组成的开关SW2接地(电阻器R10和开关SW2串联连接)，并通过由MOS晶体管TR11组成的开关SW1连接到输出电压端VTSUP。
开关SW1与输出电压端VTSUP之间的连接中点通过串联连接的MOS晶体管TR12和TR13接地。而且，MOS晶体管TR11的漏极连接到MOS晶体管TR12和TR13的栅极，MOS晶体管TR12和TR13组成了控制电路202。而且，MOS晶体管TR10和TR11的栅极连接到MOS晶体管TR12和TR13之间的连接中点上。相反，接触侧接地端VSS接点。
另一方面，天线线圈连接端CM通过组成整流器201的二极管元件D10接地。相反，天线线圈连接端CP通过电阻器R11连接到防过压限幅器202和输出电压终端VTSUP上。
因此，在接触模式下，当有电压加到接触侧电源端VDD上时，电源单元103A使开关SW1闭合，开关SW2打开。另一方面，在远程模式下，当有电压加到天线线圈连接端CM和CP上时，它打开开关SW1，闭合开关SW2。
(2-2)电流单元的结构，其中防反流电路连接到接触侧接地端图12示出了电流单元200B的结构，其中二极管元件D11插在地与接触侧接地端VSS之间，对应于图10的部件用相同的参照号表示。在这种情况下，接触侧电源端VDD直接连接到整流器201的输出侧。
在接触模式下，在电源单元200B中，当读取器/写入器在接触侧电源端VDD与接地端VSS之间施加一电压时，电流沿着从接触侧电源端VDD经过后面的电子电路、电子电路的接地以及二极管元件D11，直至以接触侧接地端VSS的路径流过，因而，复合IC卡101的内部部件正确工作。
另一方面，在远程模式下，在电源单元200B中，整流器201输出的直流电压直接加到接触侧电源端VDD上，而接触侧电源端VDD和接触侧接地端VSS被设置在非导电状态，不会对复合IC卡101的操作产生影响。即使接触侧接地端VSS与接触侧电源端VDD短路，二极管元件D11也防止了电流流动。
图13示出了一种电源单元103B的结构，它是根据上述的电源单元200B的基本结构构成的，它实际上安装在复合IC卡101(图8)上。首先，接触侧电源端VDD直接连接到输出电压端VTSUP上，而接触侧接地端VSS通过二极管元件D11接地。
另一方面，天线线圈连接端CM通过组成整流器201的二极管元件D10接地。相反，天线线圈连接端CP被构置成通过限幅器202把电阻器R11接地，和连接到输出电压端VTSUP上。
如上所述，在接触模式下，当有电压加到接触侧电源端VDD上时，电源单元103B通过输出电压端VSUP为后面的电路提供施加的电压，而利用整流器201防止电压漏入到天线线圈102(图8)。另一方面，在远程模式下，当有电压加到天线线圈连接端CM和CP上时，电源单元103B可以使该电压加到接触侧电源端VDD上，而接触侧接地端VSS在这一阶段被设置成非导电状态，不会对复合IC卡101的工作造成影响，并且即使接触侧接地端VSS与接触侧电源端VDD短路，二极管元件D11也防止了反向流动。
(3)时钟发生器的结构时钟发生器106把天线线圈102(图8)接收到的电磁波输入到载波提取电路210，并把电平偏移电路140提供的接触侧时钟信号CCLK输入到监视器211A和异逻辑和电路212上。根据电磁波，载波提取电路210产生远程侧时钟信号RCLK1，并把它发送给分频器213。分频器213把远程侧时钟信号RCLK1一分为二，并把如此获得的远程侧时钟信号RCLK2发送给异逻辑和电路212和监视器211B上。
异逻辑和电路212计算远程侧时钟信号RCLK2和接触侧时钟信号CCLK的异逻辑和，合成这些信号，并把如此获得的主时钟信号MCLK发送给后面的电路，也发送给监视器211C。
在这一状态下，当复合IC卡101用天线线圈102没有接收到电磁波时，远程侧时钟信号RCLK1被构置成固定到逻辑电平“H”或“L”上。相似地，当时钟信号不是从接触侧时钟端CLK输入时，接触侧时钟信号CCLK被构成固定在逻辑电平“H”或“L”上。
因而，在远程模式下，异逻辑和电路212被构置成输出远程侧时钟信号RCLK2，作为主时钟信号MCLK，不进行修改，另一方面，在接触模式下，它向外界输出接触侧时钟信号CCLK，作为主时钟信号MCLK，而不进行修改。因而，复合IC卡101与图1所示的复合IC卡1不同，不需要设置诸如时钟发生器16等选择器开关，因而使它可以简化硬件结构。
而且，时钟发生器106用监视器211A监视接触侧时钟信号CCLK，用监视器211B监视远程侧时钟信号RCLK2，用监视器211C监视主时钟信号MCLK，并把它们的监视结果发送给时钟异常检测器214。
根据这些监视结果，除了延时之外，时钟异常检测器214判断接触侧时钟信号CCLK或远程侧时钟信号RCLK2之一是否与主时钟信号MCLK相同。当时钟异常检测器214判断出时钟信号都不同时，它产生逻辑电平为“H”的主时钟复位信号MRST，并把它发送给逻辑电路112的CPU 120，以停止CPU120的工作，或者，当时钟异常检测器214判断出一个时钟信号相同时，它产生逻辑电平为“L”的主时钟复位信号MRST，并把它发送给逻辑电路112的CPU 120，从而防止错误操作。
(4)工作和效果具有上述结构的电源单元103的结构简单，并且，由于它利用了整流器201的特性防止把接触侧电源端VDD提供的直流电流反向供给天线线圈连接端CP，因而减少了漏电流，并且与传统电源单元3不同，它不需要设置独立的电路来防止通过接触侧电源端VDD提供的直流电流反向提供给天线线圈连接端CP。上述的减小了在电源单元103中产生的漏电可以利用CMOS工艺把复合IC卡101制成集成电路，CMOS处理能以较高的程度集成电路，并使复合IC卡小型化。
在电源单元103A中，即使由于开关SW1连接在整流器201的输出侧与接触侧电源端VDD之间而有噪声电压加到接触侧电源端VDD上，噪声电压也流入到地，开关SW2连接在接触侧电源端VDD与地之间，用控制电路202检测开头SW1的输入侧与输出侧上的电压，并且，在远程模式下，根据检测结果，控制开关SW1和SW2的打开/闭合，把开关SW1设置在非导电状态，把开关SW2设置在导电状态，从而防止开关SW1和SW2错误的工作。
具有如上所述结构的电源单元用整流器201防止了接触侧电源端VDD的直流电流反向提供给天线线圈连接端CP，与传统电源单元3不同，它不需要设置独立的电路来防止反向流动，因此，使它可以简单结构，减少漏电流，从而使复合IC卡101小型化，同时抑制功耗的增加。
(5)其它实施例请注意，在上述的实施例中，如图10所示，开关SW1插在接触侧电源端VDD与整流器201之间。然而，本发明并不限于此，如图15所示，电源单元220可以通过把二极管元件D20插在接触侧电源端VDD与整流器201之间来组成，图中对应于图10所示的部件用相同的参照号来表示。
而且，如图12所示，在上述实施例中，二极管元件D11插在地与接触侧接地端VSS之间。然而，本发明本不限于此，如图16所示，电源单元211可以通过把开头SW10插在地与接触侧接地端VSS之间来组成，图中，对应于图12所示的部件用相同的参照号表示。
而且，在上述实施例中，防止反流电路插在接触侧电源端VDD与整流器201之间或者插在地与接触侧接地端VSS之间。然而，本发明本不限于此，如图17所示，电源单元222可以通过把接触侧电源端VDD直接连接到整流器201上，并把地直接连接到接触侧接地端VSS上来组成，图中，对应于图10和12的部件用相同的参照号表示。在这种情况下，在接触模式下，整流器201也能防止电流从接触侧电源端VDD反向提供给天线线圈连接端CP。
而且，在上述实施例中，二极管元件D10用作整流器201。然而，本发明并不限于此，整流器可以通过把一个或多个二极管元件与电容器组合得到整流器，如图18A至18E所示。
而且，在上述实施例中，本发明被应用于保密系统的复合IC卡101。然而，本发明并不限于此，它可以广泛地应用于其它各类系统中使用的复合IC卡，例如，用于火车票检查机和电子货币系统中的复合IC卡。
如上所述，本发明用整流装置，防止了通过第二输入端提供的直流电流反向提供给第一输入端，使它不必设置传统的装置来防止通过第二输入端提供的直流电流反向提供给第一输入端，以消除传统的必要的电路，可以简单复合IC卡的结构，减少无用的功耗，从而可以使复合IC卡小型化，同时抑制功耗的增加。
虽然，已结合本发明的较佳实施例进行了描述，但是显然，本技术领域的熟练人员可以作出各种改变和改动，因此，在权利要求书中，使所有这些改变和改动都落入到本发明的真实精神中。
权利要求
1.一种电源单元，用于提供由根据外界通过源电压的第一输入端提供的交流产生的直流电流组成的源电压，或者由随着使用条件的变化，外界通过第二输入端提供给后面电子电路的直流电流组成的源电压，所述电源单元包含整流装置，把通过所述第一输入端提供的所述交流电流转换成直流电流；以及防反流装置，防止所述整流装置输出的直流电流反向流过所述第二输入端，其特征在于，根据所述整流装置的特性防止通过所述第二输入端提供的所述直流电流反向流过所述第一输入端。
2.如权利要求1所述的电源单元，其特征在于，所述防反流装置连接在所述整流装置的输出侧和所述第二输入端之间。
3.如权利要求2所述的电源单元，其特征在于，所述防反流装置包含二极管元件。
4.如权利要求2所述的电源单元，其特征在于，所述防反流装置包含第一开关元件。
5.如权利要求4所述的电源单元，其特征在于，还包含第二开关元件，连接在所述第二输入端与地之间；以及控制装置，检测所述第一开关元件的输入侧与输出侧上的电压，并根据检测结果控制所述第一和第二开关元件的打开/闭合。
6.如权利要求1所述的电源单元，其特征在于，所述防反流装置连接在所述第二输入端与地之间。
7.如权利要求6所述的电源单元，其特征在于，所述防反流装置包含二极管元件或开关元件。
8.一种似卡类存储媒体，用于由电源单元的源电压与外部应用装置交换数据，随使用条件的不同电源单元提供由根据外界通过第一输入端提供的交流电流产生的直流电流组成的源电压，或者由通过第二输入端向后面的电子电路提供直流电流组成的源电压，其中，所述电流单元包含整流装置，把通过所述第一输入端提供的所述交流电流转换成直流电流；以及防反流装置，防止所述整流装置输出的直流电流反向流过所述第二输入端，以及根据所述整流装置的特性防止通过所述第二输入端提供的所述直流电流反向流过所述第一输入端。
9.如权利要求8所述的似卡类存储媒体，其特征在于，所述防反流装置连接在所述整流装置的输出侧和所述第二输入端之间。
10.如权利要求9所述的似卡类存储媒体，其特征在于，所述防反流装置包含二极管元件。
11.如权利要求9所述的似卡类存储媒体，其特征在于，所述防反流装置包含第一开关元件。
12.如权利要求11所述的似卡类存储媒体，其特征在于，所述电源单元还包含第二开关元件，连接在所述第二输入端与地之间；以及控制装置，检测所述第一开关元件的输入侧与输出侧上的电压，并根据检测结果控制所述第一和第二开关元件的打开/闭合。
13.如权利要求8所述的似卡类存储媒体，其特征在于，所述防反流装置连接在所述第二输入端与地之间。
14.如权利要求13所述的似卡类存储媒体，其特征在于，所述防反流装置包含二极管元件或开关元件。
15.如权利要求8所述的似卡类存储媒体，其特征在于，包含时钟发生装置，用于当通过所述第一输入端从外界提供所述交流电流时，使根据所述交流电流产生的第一时钟信号与固定在预定逻辑电平上的第二时钟信号进行合成，或者当通过所述第二输入端从外界提供直流电流时，使固定在预定逻辑电平上的第一时钟信号与从外界提供的第二时钟信号进行合成，从而产生第三时钟信号，操作后面的电子电路。
全文摘要
一种电源单元,可以小型化,并抑制功耗的增加。整流装置(201)用来防止通过第二输入端(VDD或VSS)提供的直流电流反向提供给第一输入端(CP或CM),从而不需要传统的单独设置一个装置,防止通过第二输入端提供的直流电流反向提供给第一输入端,从而可以简化结构,减少无用功耗,并使单元小型化,同时抑制功耗的增加。
文档编号G06K19/077GK1260645SQ9912613
公开日2000年7月19日 申请日期1999年12月10日 优先权日1998年12月10日
发明者有沢繁 申请人:索尼株式会社