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DE69705065T2 - Kontaktlose integrierte schaltung mit einer ladungspumpe - Google Patents

Kontaktlose integrierte schaltung mit einer ladungspumpe

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Publication number
DE69705065T2
DE69705065T2 DE69705065T DE69705065T DE69705065T2 DE 69705065 T2 DE69705065 T2 DE 69705065T2 DE 69705065 T DE69705065 T DE 69705065T DE 69705065 T DE69705065 T DE 69705065T DE 69705065 T2 DE69705065 T2 DE 69705065T2
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DE
Germany
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integrated circuit
charge pump
coil
clock inputs
switches
Prior art date
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Application number
DE69705065T
Other languages
English (en)
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DE69705065D1 (de
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Jacek Kowalski
Michel Martin
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Inside Technologies SA
Original Assignee
Inside Technologies SA
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Publication date
Application filed by Inside Technologies SA filed Critical Inside Technologies SA
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Publication of DE69705065T2 publication Critical patent/DE69705065T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung, die kontaktlos arbeiten kann, mittels mindestens einer Spule, die mit einer Abstimmkapazität einen abgestimmten Resonanzkreis bildet, und eine Ladungspumpe mit zwei Takteingängen umfasst.
  • Integrierte Schaltungen, welche zur Verwirklichung von Chipkarten und elektronischen Etiketten verwendet werden, und auf allgemeine Weise integrierte Schaltungen, die auf tragbare Unterlagen montiert sind umfassen meistens einen EEPROM-Speicher (elektrisch programmierbarer und löschbarer Speicher), um Daten aufzuzeichnen und zu speichern, sowie eine Spannungserhöhungsschaltung, um eine hohe Spannung zur Programmierung oder Löschung dieses Speichers bereitzustellen. Eine Spannung zur Programmierung oder Löschung eines EEPROM-Speichers ist typischerweise in der Größenordnung von 15 bis 20 V, während die Versorgungsspannung Vcc einer integrierten Schaltung nur in der Größenordnung von 3 bis 5 V liegt.
  • Auf dem Gebiet der Mikroelektronik ist die bevorzugte Art zur Verwirklichung einer Spannungserhöhungsschaltung die Ladungspumpe, welche sich für eine Integration auf Silizium gut eignet.
  • Das Problem, das sich häufig bei einer Ladungspumpe stellt, ist die Steuerung durch Taktsignale. Solche Signale müssen durch einen Oszillator geliefert werden, der im allgemeinen einen gewissen Stromverbrauch aufweist. Im Fall einer kontaktlosen integrierten Schaltung, welche durch elektromagnetische Induktion versorgt und nur über schwache Energiereserven verfügt, ist ein solcher Stromverbrauch möglicherweise nicht wünschenswert.
  • Bevor ausführlicher auf dieses technische Problem eingegangen wird, wird zunächst die klassische Struktur einer Ladungspumpe ins Gedächtnis gerufen, und der klassische Aufbau einer solchen Ladungspumpe in einer kontaktlosen integrierten Schaltung.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Ladungspumpe umfasst eine Vielzahl von Kapazitäten bzw. Kondensatoren in Kaskadenschaltung, zum Beispiel N Kapazitäten C&sub1; bis CN. Die Anode jeder Kapazität C&sub1;, C&sub2;, ... ist verbunden mit der folgenden Kapazität C&sub2;, C&sub3;, ... unter Zwischenschaltung von MOS-Transistoren T1 bis TN, deren Gates an ihre Drains angeschlossen sind und mit Dioden vergleichbar sind. Am Ende der Kette verbindet der Transistor TN die Anode der Kapazität CN mit der Anode einer Speicherkapazität Chv, deren Kathode auf Masse liegt. Die Kathoden der Kapazitäten mit ungeradem Rang C&sub1;, C&sub3;, ... werden angesteuert durch ein Taktsignal H&sub1;, das an einem Eingang E&sub1; der Ladungspumpe angelegt wird, und die Kathoden der Kapazitäten mit geradem Rang C&sub2;, C&sub4;, ... durch ein Signal H&sub2;, das an einem Eingang E&sub2; angelegt wird, wobei das Signal H&sub2; eine gegenüber dem Signal H&sub1; entgegengesetzte Phase hat. Somit entlädt sich abwechselnd jede Kapazität ungeraden Rangs C&sub1;, C&sub3; in die folgende Kapazität geraden Rangs C&sub2;, C&sub4;, und jede Kapazität geraden Rangs C&sub2;, C&sub4; entlädt sich in die folgende Kapazität ungeraden Rangs C&sub3;, C&sub5;, ... Am Ende der Kette entlädt sich die Kapazität CN in die Kapazität Chv, an deren Anschlüsse man eine Hochspannung Vhv findet.
  • Die Fig. 2 stellt einen klassischen Aufbau der Ladungspumpe 10 in einer kontaktlosen integrierten Schaltung 20 dar. Die integrierte Schaltung 20 umfasst eine Spule L, welche mit einer Abstimmkapazität Ca einen abgestimmten Resonanzkreis LCa bildet, der es der integrierten Schaltung gestattet durch elektromagnetische Induktion eine Wechselspannung Va zu empfangen. Die Ladungspumpe 10 ist mit ihren Takteingängen E&sub1; und E&sub2; mit einem Oszillator 15 verbunden, der von einem Signal PGR gesteuert wird und die Taktsignale H&sub1; und H&sub2; liefert. Der Oszillator 15 empfängt eine Versorgungsspannung Vcc aus einer Gleichrichterbrücke Pd aus Dioden oder Transistoren, die am Eingang die induzierte Wechselspannung Va empfängt und am Ausgang eine Filterkapazität Cf aufweist. Ein klassisches Beispiel zur Verwirklichung des Oszillators 15 ist in Fig. 3 dargestellt. Drei invertierende Gatter in Kaskadenschaltung I&sub1;, I&sub2;; I&sub3; sind in geschlossener Schleife angeordnet, unter Zwischenschaltung eines UND-Gatters, das als A1 bezeichnet wird, das durch das Signal PGR gesteuert wird. Das Signal H&sub1; wird zum Beispiel am Ausgang des letzten Gatters I&sub3; abgegriffen, und das inverse Signal H&sub2; wird durch ein viertes Inversionsgatter 14 bereitgestellt.
  • Die Abstimmkapazität Ca ist im allgemeinen eine einstellbare Kapazität, die auf solche Weise abgestimmt ist, dass die Resonanzfrequenz der Schaltung LCa so nahe wie möglich an der Oszillationsfrequenz des Magnetfeldes ist, in dem die integrierte Schaltung 20 arbeiten soll. Wie es dargestellt ist, umfasst die Abstimmkapazität Ca zum Beispiel mehrere Kapazitäten Ca&sub1; bis C an in Parallelschaltung, wobei die Metallbahnen, welche die Verbindung bestimmter Kapazitäten sicherstellen, bei der Einstellung durchtrennt wurden.
  • Somit, wenn ein Schreibvorgang oder Löschvorgang eines EEPROM-Speichers (nicht dargestellt) durchgeführt werden soll, wird das Signal PGR auf 1 gesetzt, das Gatter A1 wird durchlässig, der Oszillator 15 startet und die Ladungspumpe 10 wird aktiviert.
  • Wie weiter oben ausgeführt, bringt die Arbeit des Oszillators 15 einen nicht vernachlässigbaren Stromverbrauch mit sich, aufgrund der schnellen Umschaltung der verschiedenen invertierenden Gatter. Beim Starten eines Programmier- oder Löschvorgangs, wenn das Signal PGR auf 1 gesetzt wird, tritt dieser Verbrauch zu jenem der Ladungspumpe 10 hinzu, der das Aufladen der Speicherkapazität Chv sicherstellen muss. Außerdem kann bei einer kontaktlosen Chipkarte oder einem elektronischen Etikett ein solcher Programmier- oder Löschvorgang in einem Augenblick ausgelöst werden, wo die Empfangsbedingungen für die induzierte Spannung Va schlecht sind. Folglich, wenn die von der Spule L empfangene Energie zu schwach ist, kann die Versorgungsspannung Vcc abfallen und die Unterbrechung des Betriebs der integrierten Schaltung bewirken.
  • Es ist folglich wünschenswert in einer kontaktlosen integrierten Schaltung den Stromverbrauch während der Perioden zur Erzeugung der hohen Spannung Vhv soweit wie möglich zu begrenzen.
  • Im Stand der Technik kennt man ebenfalls ein Verfahren, das darin besteht eine Ladungspumpe direkt zu aktivieren, mittels positiver und negativer Halbperioden einer in einer Spule induzierten Wechselspannung.
  • Dieses in Fig. 4 dargestellte Verfahren besteht darin, die zwei Anschlüsse der Spule L mit zwei Eingängen E&sub1; und E&sub2; der Ladungspumpe zu verbinden, unter Zwischenschaltung von zwei Unterbrechern bzw. Schaltern 16, 17, die von dem Programmiersignal PGR gesteuert werden. Wenn das Signal PGR auf 1 liegt, sind die Schalter 16, 17 geschlossen, und die Halbperioden Va1 und Va2 werden direkt in die Ladungspumpe 10 als Aktivierungssignale H&sub1; und H&sub2; geschickt.
  • Unterdessen hat die Anmelderin festgestellt, dass dieses Verfahren, obwohl es die Weglassung des Oszillators 15 gestattet, den Nachteil einer Verstimmung des Resonanzkreises LCa schafft.
  • Betrachtet man das Schema der Fig. 1, ist eine von seinen Eingängen E&sub1; und E&sub2; her betrachtete Ladungspumpe einer Kapazität CE äquivalent, mit einem Wert
  • CE = N C/2 (2)
  • wobei N die Zahl der Stufen der Ladungspumpe ist, und C der Wert der Kapazitäten C&sub1;, C&sub2;, ... CN jeder Stufe ist.
  • Folglich, wenn in der Fig. 4 das Signal PGR auf 1 geht und die Ladungspumpe 10 sich in Verbindung mit der Spule L befindet, verstimmt die Kapazität CE den Resonanzkreis LCa empfindlich, und der Empfang von Energie vollzieht sich unter schlechten Bedingungen. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil zu überwinden.
  • Das Patent US 5,206,495 beschreibt eine Chipkarte mit zwei Arbeitsmodi, mit oder ohne Kontakt, umfassend eine integrierte Schaltung, Kontaktfelder, um im Kontaktmodus zu arbeiten, und zwei Spulen, um im kontaktlosen Modus zu arbeiten.
  • Das Patent US 5,285,370 beschreibt eine Vorrichtung, bei welcher die an Anschlüssen einer Spule induzierte Spannung verwendet wird, um die Takteingänge einer Ladungspumpe zu aktivieren. Unterdessen ist die Vorrichtung ausgerüstet mit einer "Breitband"-Induktionsspule, die keine Abstimmkapazität hat und keinen Resonanzkreis bildet. Dieses Dokument empfiehlt andererseits die Einschaltung eines Schalters zwischen der Spule und den Takteingängen der Ladungspumpe, damit die Spule mit letzteren nur dann verbunden ist, wenn dies notwendig ist.
  • Somit hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, die direkte Aktivierung einer Ladungspumpe mittels einer Spule eines Resonanzkreises zu gestatten, ohne unterdessen den Resonanzkreis zu verstimmen.
  • Um diese Aufgabe zu lösen, beruht die vorliegende Erfindung auf der einfachen aber nicht weniger erfinderischen Idee, die Ladungspumpe permanent mit der Spule zu verbinden, auf solche Weise, dass die Eingangskapazität CE der Ladungspumpe einen integralen Bestandteil der Abstimmkapazität Ca des Resonanzkreises bildet.
  • Die Umsetzung der Erfindung impliziert, dass der Resonanzkreis abgestimmt wird unter Berücksichtigung der Eingangskapazität der Ladungspumpe.
  • Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine integrierte Schaltung vor, welche kontaktlos arbeiten kann, mittels mindestens einer Spule, die mit einer Abstimmkapazität einen abgestimmten Resonanzkreis bzw. eine abgestimmte Resonanzschaltung bildet, umfassend eine Ladungspumpe mit zwei Takteingängen, bei welcher zumindest während kontaktloser Arbeitsperioden der integrierten Schaltung, die Takteingänge der Ladungspumpe permanent verbunden sind mit den Anschlüssen der Spule, wobei die von ihren Takteingängen her gesehene Kapazität der Ladungspumpe eine permanente Komponente der Abstimmkapazität des abgestimmten Resonanzkreises bildet.
  • Nach einer Ausführung sind die Takteingänge der Ladungspumpe direkt mit den Anschlüssen der Spule verbunden.
  • Nach einer Ausführung sind die Takteingänge der Ladungspumpe mit den Anschlüssen der Spule unter Zwischenschaltung von ersten Schaltern verbunden, die mindestens während der kontaktlosen Arbeitsperiode der integrierten Schaltung gesteuert werden geschlossen zu sein.
  • Zum Beispiel, wenn die integrierte Schaltung zwei Betriebsmoden aufweist, mit oder ohne Kontakt, werden die ersten Unterbrecher durch ein Signal gesteuert, das den Betriebsmodus der integrierten Schaltung darstellt.
  • In diesem Fall sind gemäß einer Ausführung die Takteingänge der Ladungspumpe außerdem mit den Ausgängen eines Oszillators unter Zwischenschaltung von zweiten Unterbrechern verbunden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen tragbaren Träger bzw. eine tragbare Unterlage, welche eine integrierte Schaltung nach der Erfindung umfasst, insbesondere eine Chipkarte.
  • Diese und weitere Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ausführlich dargelegt in der folgenden Beschreibung einer kontaktlos arbeitenden integrierten Schaltung, und einer integrierten Schaltung mit gemischter Funktion, mit oder ohne Kontakt, nach der Erfindung, bezüglich der angehängten Figuren, bei welchen:
  • Fig. 1, welche vorher beschrieben wurde, das elektrische Schaltbild einer Ladungspumpe ist,
  • Fig. 2, welche vorher beschrieben wurde, einen klassischen Aufbau einer Ladungspumpe in einer kontaktlos arbeitenden integrierten Schaltung zeigt,
  • Fig. 3, welche vorher beschrieben wurde, das elektrische Schaltbild eines Oszillators ist,
  • Fig. 4, welche vorher beschrieben wurde, einen anderen klassischen Aufbau einer Ladungspumpe in einer kontaktlos arbeitenden integrierten Schaltung zeigt,
  • Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Aufbau einer Ladungspumpe in einer kontaktlos arbeitenden integrierten Schaltung darstellt,
  • Fig. 6 die äquivalente Schaltung eines abgestimmten Resonanzkreises darstellt, der in der integrierten Schaltung der Fig. 5 vorkommt,
  • Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Aufbau einer Ladungspumpe in einer integrierten Schaltung mit gemischter Funktion darstellt, mit oder ohne Kontakt.
  • Fig. 5 stellt einen erfindungsgemäßen Aufbau der bereits in der Einleitung beschriebenen Ladungspumpe 10 dar, in einer kontaktlos arbeitenden integrierten Schaltung 30. Man findet in der Schaltung 30 die Spule L, die Abstimmkapazität Ca und die Gleichrichterbrücke Pd, welche bereits beschrieben wurden. Erfindungsgemäß sind die Aktivierungseingänge E&sub1; und E&sub2; der Ladungspumpe 10 direkt verbunden mit zwei Anschlüssen der Spule L, und empfangen permanent die Halbperioden Va1, Va2 der Wechselspannung Va, wenn diese vorhanden ist. Die Ladungspumpe 10 ist somit permanent aktiv, und die Speicherkapazität Chv für die Hochspannung Vhv ist immer geladen.
  • Der Vorteil der Erfindung geht aus der Fig. 6 hervor, welche das elektrische Äquivalentschaltbild der abgestimmten Resonanzschaltung 36 der integrierten Schaltung 30 darstellt. Die Resonanzschaltung bzw. der Resonanzkreis 36 umfasst die Spule L, die Abstimmkapazität Ca und die äquivalente Kapazität CE der Ladungspumpe 10, von den Eingängen E&sub1; und E&sub2; aus gesehen. Die Kapazität CE ist somit integraler Bestandteil der Abstimmkapazität CA des Resonanzkreises, die nicht länger gleich der eingestellten Kapazität Ca nach dem Stand der Technik ist, sondern gleich
  • CA = Ca + CE (3)
  • Die vorliegende Erfindung gestattet somit die Weglassung des Oszillators des Standes der Technik, ohne die Nachteile, die mit einer temporären Umschaltung der Ladungspumpe verbunden sind.
  • Bei der Umsetzung oder dem Entwurf der erfindungsgemäßen integrierten Schaltung berücksichtigt man selbstverständlich den Wert der Kapazität CE der Ladungspumpe.
  • Somit ist die Ladungspumpe permanent aktiviert, statt dass sie nur aktiviert ist, wenn dies notwendig ist, zum Beispiel während der Programmier- oder Löschperioden eines Speichers.
  • Der Fachmann versteht, dass das Verfahren der Erfindung definitiv nur Vorteile schafft. Insbesondere ist die Tatsache, dass die Hochspannungskapazität Chv stets geladen ist, ein Vorteil in dem Maß, dass die Hochspannung Vhv in jedem Augenblick verfügbar ist, ohne den klassischen Mehrverbrauch aufgrund des Startens der Ladungspumpe. Dieser Vorteil ist besonders wichtig, wenn die integrierte Schaltung einen Programmier- oder Löschvorgang in einem Augenblick auslöst, in dem sie von der Magnetfeldquelle (zum Beispiel die Abstrahlspule eines kontaktlosen Chipkarten-Lesers) entfernt ist, und die von der Spule L empfangene Energie sehr schwach ist. Schließlich ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die eingestellte Kapazität Ca um den Wert CE verringert werden kann, und somit einen geringeren Raumbedarf auf der Siliziumoberfläche der integrierten Schaltung hat.
  • Selbstverständlich bedeutet die Tatsache, dass die Kapazität Chv permanent geladen ist, nicht, dass ein Programmier- oder Löschvorgang eines Speichers permanent verwirklicht ist. Zur Vertiefung der Lehre ist in der Fig. 5 schematisch eine klassische Elementenkette dargestellt, um ausgehend von der Spannung Vhv einen Speicher 35 zu programmieren. Die Hochspannung Vhv wird zunächst an eine Regelschaltung 31 angelegt, die eine geregelte Hochspannung Vpp liefert, die abhängig von den Charakteristiken des Speichers 35 gewählt ist. Dann wird die Spannung Vpp in eine Signalformungsschaltung 32 geschickt, im allgemeinen eine Rampengeneratorschaltung, die es gestattet die Spannung Vpp nach und nach an den Speicher 35 anzulegen. Schließlich wird die Spannungsrampe Vpp an einen Speicher 35 angelegt, unter Zwischenschaltung von Hochspannungsschaltern 33 und Adressdecoderschaltungen 34, die es gestatten die zu programmierenden oder zu löschenden Zonen auszuwählen. Damit der Speicher 35 programmiert oder gelöscht werde, muss das Ensemble dieser Elemente aktiviert sein.
  • Fig. 7 zeigt eine vorteilhafte Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine integrierte Schaltung 40 mit zwei Betriebsmodi, mit oder ohne Kontakt. Außer den bereits beschriebenen Elementen umfasst die integrierte Schaltung 40 mehrere Kontaktfelder p1, p2, ... p1, insbesondere ein Versorgungsfeld p1 zum Empfangen einer Versorgungsspannung Vcc2 und ein Masse-Feld p2. Die Eingänge E&sub1;, E&sub2; der Ladungspumpe 10 sind nun mit den Anschlüssen der Spule L unter Zwischenschaltung von zwei Schaltern 41, 42 und mit Ausgängen H1, H2 eines Oszillators 43 unter Zwischenschaltung von zwei weiteren Schaltern 44, 45 verbunden. Nach der Erfindung werden die Schalter 41, 42 durch ein Signal CTL gesteuert, das den Betriebsmodus mit oder ohne Kontakt der integrierten Schaltung darstellt. Die Schalter 44, 45 werden zum Beispiel durch ein inverses Signal /CTL gesteuert. Wenn die integrierte Schaltung 40 in dem kontaktlosen Modus arbeitet, ist das Signal CTL auf 1 und das Signal /CTL auf 0. Die Schalter 41, 42 sind geschlossen, die Schalter 44, 45 sind offen, und die Ladungspumpe 10 befindet sich in permanentem Kontakt mit den Anschlüssen der Spule L.
  • Umgekehrt, wenn das Signal CTL auf 0 ist und das Signal /CTL auf 1, sind die Schalter 41, 42 offen und die Schalter 44, 45 geschlossen. Die integrierte Schaltung 40 arbeitet wie eine integrierte Schaltung mit klassischem Kontakt. Insbesondere kann der Oszillator 43 vorübergehend aktiviert werden mittels eines Signals PGR.
  • Das Signal CTL, das die Unterscheidung des Betriebsmodus der integrierten Schaltung 40 gestattet, kann auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt werden, zum Beispiel mittels einer Erfassung des Vorliegens der Versorgungsspannung Vcc2 am Feld p1, einer Erfassung des Vorliegens der Spannung Va an der Spule L, oder auch einer Erfassung des Vorliegens der Spannung Vcc am Ausgang der Gleichrichterbrücke Pd.
  • Es ist für den Fachmann klar verständlich, dass die vorliegende Erfindung in zahlreichen Varianten, Verwirklichungsmoden und Verbesserungen ausgeführt werden kann. So wird gemäß einer Variante das Schließen der Schalter 44, 45 im Kontaktmodus nicht durch das Signal /CTL ausgelöst, sondern durch ein vorübergehendes und für die Programmier- oder Löschvorgänge spezifisches Signal ausgelöst, zum Beispiel das Signal PGR.
  • Gemäß einer weiteren Variante wird der Oszillator 43 im Kontaktmodus permanent aktiviert, damit die Kapazität Chv aufgeladen ist, wenn die integrierte Schaltung 40 aus dem Kontaktmodus in den kontaktlosen Modus umschaltet.
  • Unterdessen, um die Leistung der Ladungspumpe 10 zu vergrößern, kann diese durch eine Spannung V unter Zwischenschaltung einer Transistordiode T&sub0; gespeist werden, wie in Fig. 1 mit Strichlinien dargestellt. Die Spannung V kann zum Beispiel die Spannung Vcc sein, die durch die Gleichrichterbrücke Pd zugeführt wird, oder die Spannung Vcc2, die durch das Feld p1 zugeführt wird.
  • Außerdem ist es offenkundig, dass in der vorliegenden Anmeldung und den Ansprüchen der Begriff "Ladungspumpe" nicht ausschließlich die in Fig. 1 gezeigte Schaltung bezeichnet, sondern auf allgemeine Weise jede Spannungserhöhungsschaltung bezeichnet, die von ihren Aktivierungseingängen aus gesehen mit einer Kapazität verglichen werden kann.
  • Ebenso, obwohl das von der vorliegenden Erfindung gelöste Problem betreffend integrierte Schaltungen, welche einen EEPROM-Speicher umfassen, vorgestellt wurde, ist es offenkundig, dass die vorliegende Erfindung auch angewendet werden kann auf jede integrierte Schaltung, welche eine Ladungspumpe umfasst, egal welche Funktion die Ladungspumpe in der integrierten Schaltung hat.
  • Schließlich, obwohl vorangehend angegeben wurde, dass das Abstimmen der Resonanzschaltung erhalten werden kann durch Einstellung der Kapazität Ca, ist es offenkundig, dass die Resonanzschaltung im Stadium des Entwurfs der integrierten Schaltung abgestimmt werden kann, wenn die Herstellungstoleranzen dies gestatten.

Claims (10)

1. Integrierte Schaltung (30), welche eine Ladungspumpe (10) mit zwei Takteingängen (E&sub1;, E&sub2;) umfasst und kontaktlos arbeitet mittels mindestens einer Spule (L), die mit einer Abstimmkapazität (CA) eine abgestimmte Resonanzschaltung (36) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass während den Funktionsperioden der integrierten Schaltung
- die Takteingänge (E&sub1;, E&sub2;) der Ladungspumpe (10) permanent mit den Anschlussklemmen der Spule (L) verbunden sind, und
- die von ihren Takteingängen (E&sub1;, E&sub2;) gesehene Kapazität (CE) der Ladungspumpe einen permanenten Bestandteil der Abstimmkapazität (CA) der abgestimmten Resonanzschaltung (36) bildet.
2. Integrierte Schaltung (30) nach Anspruch 1, bei der die Takteingänge (E&sub1;, E&sub2;) der Ladungspumpe (10) direkt mit den Anschlussklemmen der Spule (L) verbunden sind.
3. Integrierte Schaltung (40) mit zwei Funktionsmodi, mit oder ohne Kontakt, umfassend:
- eine Ladungspumpe (10) mit zwei Takteingängen (E&sub1;, E&sub2;),
- mindestens eine Spule (L), die mit einer Abstimmkapazität (CA) eine abgestimmte Resonanzschaltung (36) bildet, zum Empfangen einer Versorgungswechselspannung (Va) in dem Betriebsmodus ohne Kontakt, und
- Kontaktfelder (p1, p2, p1) zum Empfangen einer Versorgungsgleichspannung (Vcc2) im Funktionsmodus mit Kontakt,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Takteingänge (E&sub1;, E&sub2;) der Ladungspumpe (10) mit den Anschlussklemmen der Spule (L) unter Zwischenschaltung erster Schalter (41, 42) verbunden sind,
- wobei die ersten Schalter (41, 42) während der Funktionsperioden ohne Kontakt der integrierten Schaltung gesteuert wurden (CTL) permanent geschlossen zu sein, so dass während der Funktionsperioden ohne Kontakt der integrierten Schaltung die Takteingänge (E&sub1;, E&sub2;) der Ladungspumpe (10) permanent mit den Anschlussklemmen der Spule (L) verbunden sind,
- die von ihren Takteingängen (E&sub1;, E&sub2;) gesehene Kapazität (CE) der Ladungspumpe einen permanenten Bestandteil der Abstimmkapazität (CA) der abgestimmten Resonanzschaltung (36) bildet.
4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 4, bei der die ersten Schalter (41, 42) durch ein Signal (CTL) gesteuert werden, das den Funktionsmodus der integrierten Schaltung darstellt.
5. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei der die Takteingänge (E&sub1;, E&sub2;) der Ladungspumpen (10) außerdem mit den Ausgängen (H&sub1;, H&sub2;) eines Oszillators (43) unter Zwischenschaltung zweiter Schalter (44, 45) verbunden sind.
6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 5, bei der die zweiten Schalter (44, 45) zum Schließen während den Funktionsperioden mit Kontakt der integrierten Schaltung gesteuert werden.
7. Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der die zweiten Schalter (44, 45) mittels eines Signals (/CTL) gesteuert werden, das den Funktionsmodus der integrierten Schaltung darstellt.
8. Integrierte Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Ladungspumpe (10) mehrere Kapazitäten (C&sub1;-CN) in Reihe umfasst, getrennt durch Dioden (Ti-TN), wobei eine Verbindung mit dem einen oder anderen Takteingang (E&sub1;, E&sub2;) der Ladungspumpe besteht.
9. Tragbarer Träger mit einer integrierten Schaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Chipkarte mit einer integrierten Schaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
DE69705065T 1996-08-06 1997-06-25 Kontaktlose integrierte schaltung mit einer ladungspumpe Expired - Lifetime DE69705065T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9609909A FR2752318B1 (fr) 1996-08-06 1996-08-06 Circuit integre a fonctionnement sans contact, comportant une pompe de charges
PCT/FR1997/001128 WO1998006056A1 (fr) 1996-08-06 1997-06-25 Circuit integre a fonctionnement sans contact, comportant une pompe de charges

Publications (2)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10149938A1 (de) * 2001-10-10 2003-05-08 Infineon Technologies Ag Schaltkreis-Anordnung und kontaktlose Chipkarte

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4024936B2 (ja) * 1998-09-01 2007-12-19 沖電気工業株式会社 電圧発生回路
FR2800214B1 (fr) 1999-10-22 2001-12-28 St Microelectronics Sa Circuit elevateur de tension de type pompe de charge
JP2001346377A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Fujitsu Ltd 昇圧装置および昇圧方法
FR2812482B1 (fr) 2000-07-28 2003-01-24 Inside Technologies Dispositif electronique portable comprenant plusieurs circuits integres sans contact
FR2837996A1 (fr) * 2002-03-29 2003-10-03 Koninkl Philips Electronics Nv Convertisseur de tension a transistors mos
GB0501115D0 (en) * 2005-01-19 2005-02-23 Innovision Res & Tech Plc Combined power coupling and rf communication apparatus
FR2890484A1 (fr) * 2005-09-06 2007-03-09 St Microelectronics Sa Circuit integre sans contact passif comprenant un drapeau de surveillance d'une tension d'effacement-programmation.
JP4750530B2 (ja) * 2005-10-27 2011-08-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路装置及びそれを用いた非接触電子装置
FR2894698B1 (fr) * 2005-12-08 2008-02-29 St Microelectronics Sa Circuit integre sans contact comprenant un circuit d'alimentation electrique a haut rendement
KR101301698B1 (ko) * 2006-08-24 2013-08-30 고려대학교 산학협력단 선형 위상검출기 및 그것을 포함하는 클럭 데이터 복원회로
CN202758377U (zh) * 2012-07-16 2013-02-27 中国银联股份有限公司 可开关的非接触智能卡
US10250235B2 (en) * 2015-11-30 2019-04-02 The Regents Of The University Of Michigan Full-wave charge pump with low-voltage startup

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5393350A (en) * 1977-01-27 1978-08-16 Canon Inc Booster circuit
US5206945A (en) * 1985-03-15 1993-04-27 Hitachi, Ltd. Single-chip pipeline processor for fetching/flushing instruction/data caches in response to first/second hit/mishit signal respectively detected in corresponding to their logical addresses
US4812961A (en) * 1987-05-15 1989-03-14 Linear Technology, Inc. Charge pump circuitry having low saturation voltage and current-limited switch
JPS63290159A (ja) * 1987-05-20 1988-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 昇圧回路
US5006974A (en) * 1987-12-24 1991-04-09 Waferscale Integration Inc. On-chip high voltage generator and regulator in an integrated circuit
IT1221261B (it) * 1988-06-28 1990-06-27 Sgs Thomson Microelectronics Moltiplicatore di tensione omos
DE3935364C1 (de) * 1989-10-24 1990-08-23 Angewandte Digital Elektronik Gmbh, 2051 Brunstorf, De
JPH04222455A (ja) * 1990-12-20 1992-08-12 Nec Corp インタフェース回路
DE4100209A1 (de) * 1991-01-07 1992-07-09 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zur erzeugung einer hoeheren gleichspannung
JPH05244766A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Texas Instr Japan Ltd チャージポンプ回路
US5280420A (en) * 1992-10-02 1994-01-18 National Semiconductor Corporation Charge pump which operates on a low voltage power supply
JP2639325B2 (ja) * 1993-11-30 1997-08-13 日本電気株式会社 定電圧発生回路
US5680300A (en) * 1995-12-22 1997-10-21 Analog Devices, Inc. Regulated charge pump DC/DC converter
US5625544A (en) * 1996-04-25 1997-04-29 Programmable Microelectronics Corp. Charge pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10149938A1 (de) * 2001-10-10 2003-05-08 Infineon Technologies Ag Schaltkreis-Anordnung und kontaktlose Chipkarte

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Publication number Publication date
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