用于管理对象的操作的设备以及包括该设备的对象的制作方法_2

文档序号:10118483阅读:来源:国知局
对象,所述对象例如是智能卡、标签、能够在卡模式下模拟的蜂窝式移动电话。
【附图说明】
[0040]在研究实施例及其实施方式(其是非限制性的)的详细描述以及附图时,本实用新型的其它优点和特征将变得显而易见,在所述附图中:
[0041]图1至10示意性地图示出本实用新型的实施例及其实施方式的图示。
【具体实施方式】
[0042]在图1,参考标号1表示读取器,例如但不限于在读取器模式下模拟的蜂窝式移动电话或者非接触式智能卡或诸如徽章之类的标签的常规读取器,所述读取器包括天线10以及矢量解调器11,该矢量解调器11被配置成用于执行信号的振幅和/或相位调制,所述信号能够在振幅方面和/或在相位方面被调制且在天线10上接收,所述信号例如是跨过此天线的端子的电压。读取器1被设计成辐射磁场。
[0043]参考标号2表示对象,例如在卡模式状态下模拟的蜂窝式移动电话,以及更一般地诸如标签或徽章之类的电磁应答器。
[0044]在这里,此对象2包括在这里被连接至在集成电路外部的天线200并磁耦合到读取器1的天线10的集成电路20。
[0045]在图2中,可以看到这里的集成电路包括电容器201,该电容器与线圈200形成允许利用反馈调制级202来调制由读取器的振荡电路生成的磁场的并联谐振电路。此谐振电路200-201被连接到二极管整流器电桥204的两个替换输入端。作为变型,将可以使整流元件成为单替换整流元件。
[0046]当对象进入读取器的磁场时,跨过谐振电路200-201的端子产生高频电压。被整流器电桥204整流的此电压向对象的电子电路206提供电源电压VDD,所述电子电路206可以例如包含至少一个存储器和处理器。
[0047]此外,被用作储能部件的电容器205( “缓冲电容器”)还与电子电路206并联连接在电源电压VDD与接地GND之间。
[0048]—般地,集成电路还包括削波电路203,削波电路203的两个端子PN3和PN4被连接到谐振电路200-201的两个端子。此削波电路可由在本实施例中源自于电子电路206的控制信号SCT来控制。
[0049]为了允许从对象到读取器1的数据传输,电子电路206借助于控制信号SCM向谐振电路200-201的反馈调制级202发送命令。如在下面将更详细地看到的,此级202包括由信号SCM控制的一组电子开关和以如下方式可借助于开关而被选择性地控制的电阻和/或电容电路,所述控制方式使得改变跨过天线200的端子连接的负载,并且因此在一方面允许被读取器检测,以及在另一方面允许根据读取器与对象之间的距离对此负载的阻抗的调整。
[0050]现在更特别地对图3进行参考以便描述削波器件的一个实施例,本示例绝不是限制性的。
[0051]如上文所指示的,当读取器产生电磁场时,例如处于13.56MHz,此磁场将感生出跨过对象天线的电感200的端子的电压。此感生电压的值取决于读取器和对象的天线之间的耦合系数、被读取器用于产生电磁场的电流的强度和电感L的值。
[0052]当将对象非常接近于读取器放置时,感生电压可能变得如此之大,以致于如果不采取预防措施的话,其可能显著地毁坏电子电路206。
[0053]集成电路之所以通常装配有削波电路203也正是由于此原因。在功能上,一旦感生的跨过对象天线的电阻的电压达到预定义值,削波电路将切换到如下模式,在该模式中,削波电路将以使得限制感生电压的方式来修改天线的阻抗。实际上,削波电路的阻抗将会下降。
[0054]在图3中,可以看到削波电路203包括连接在端子PN3与接地GND之间的第一 NM0S晶体管T1和连接在端子PN4与节点GND之间的第二 NM0S晶体管T2。这两个晶体管的栅极由例如被结合到电子电路206中的控制模块2060所传送的控制信号SCT的控制。
[0055]此处,该控制模块2060包括由两个电阻R形成的分压器,所述两个电阻R被串联地连接在电压VDD与接地GND之间,并且其中点被连接到比较器CMP的正输入端,此比较器CMP的负输入端接收预定义参考电压VRF,例如1.2伏。
[0056]如果电压VDD具有小于参考电压VRF的值的两倍的值,则信号SCT将始终具有逻辑电平“0”,NM0S晶体管T1和T2于是被关断。
[0057]另一方面,如果电压VDD超过参考电压的值的两倍,则晶体管T1和T2将进行导电,这将具有使得从天线角度看的阻抗下降并因此减小感生电压的效果。
[0058]虽然在这里为了简化起见描述了“0FF-0N”类型的器件,但是在如下的意义上控制回路实际上可以更多地是“模拟”类型的:如果电压VDD具有略微高于值VRF的两倍的值则由与电感200并联的晶体管T1和T2所呈现的阻抗将具有相对高的值,而如果电压VDD明显高于两倍的VRF,则晶体管T1和T2的阻抗将低得多。
[0059]总之,跨过形成储能部件的电容器205的端子的电压VDD将具有小于或等于电压VRF的值的两倍的值。
[0060]当对象非常接近于读取器时,电压VDD将局限于2VRF。当读取器与对象之间的距离增加时,此电压VDD将保持在值2VRF处直至其值低到足以使削波电路的晶体管被连续地关断为止。然后,从此处开始,当该距离进一步增加时,电压VDD将开始下降。
[0061]因此可以使用电压VDD的值作为读取器与对象之间的距离的指示符。
[0062]用于管理对象的操作的设备包括控制装置,所述控制装置被至少部分地结合在电子电路206内,被配置成用于执行控制阶段,该控制阶段包括估计对象与读取器之间的距离,并根据估计的距离来调整跨过天线的端子连所接的负载的阻抗。
[0063]在图4中,在传输阶段S31之前执行控制阶段S30。然而,还可以在传输阶段期间执行控制阶段。
[0064]如果存在多个连续传输阶段,则将例如在每个传输阶段S31之前执行控制阶段S30,从而考虑对象在每个数据传输阶段之间相对于读取器的任何潜在移动。
[0065]如在图5中示意性地所示,控制阶段S30包括估计S300在读取器与对象之间的距离和根据估计的距离来调整S301连接到天线的负载的阻抗。
[0066]现在,更特别地对图6进行参考,以便描述反馈调制级202的一个实施例。
[0067]在本示例中,反馈调制级是纯电阻性的。然而,在其它情况下,其可以是电阻性和电容性的,或者是纯电容性的。
[0068]在本示例性实施例中,反馈调制级202包括被连接且可由控制信息SCM选择性地控制的电阻网络R1、R2、R3,所述控制信息SCM将被视为表示估计的距离。此选择性可控电阻网络因此形成调整模块的一部分,所述调整模块被配置成用于根据对象与读取器之间的估计距离来执行对跨过对象的天线200的端子所连接的负载的阻抗的调整。
[0069]更确切地,电阻网络包括第一对电阻器R1,所述第一对电阻器R1借助于一对开关SW1 (例如晶体管)而串联地连接在端子PN1和PN2之间。此结构的中点被接地。
[0070]电阻网络还包括第二对电阻器R2,所述第二对电阻器R2也借助于一对第二开关SW2而串联地连接在端子PN1和PN2之间。此处,此结构的中点也被接地。
[0071]最后,所述调整模块包括第三对电阻器R3,所述第三对电阻器R3借助于第三对开关SW3串联地连接在端子PN1和PN2之间。此处,此结构的中点也被接地。
[0072]调整模块此外在这里包括三个逻辑门PL1、PL2、PL3的组件,此处为AND门,其各自的输出端提供分别地控制开关SW1、SW2和SW3的三个控制信号SC1、SC2、SC3。
[0073]三个逻辑门PL1-PL3被控制信号SCM控制,所述控制信号SCM包括由电子电路传送并被设计成根据要传输的数
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