[发明专利]芯片卡

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种芯片卡。

背景技术

非接触式的芯片卡通常由芯片卡读卡器的电磁场提供能量。因为芯片卡以这种方式通过其天线接收的能量是有限的，因此，值得期待的是，由天线接收的能量在将被供电的芯片卡的元件上尽可能少损失地继续传送。

发明内容

根据实施方式提供了一种芯片卡，该芯片卡具有设置为接收电磁的信号的天线、设置为整流所接收的信号的整流器和设置为基于经整流的信号来提供供电电压的电容式或电感式的直流电压变换器。

附图说明

附图不会给出实际的大小比例而是应该用于说明不同的实施例的原理。下文将参照以下附图阐述不同的实施例。

图1示出了带有包含可变的电阻的供电电路的芯片卡；

图2示出了带有包含直流电压变换器的供电电路的芯片卡；

图3示出了另一种基于整流器结构的芯片卡的示例；

图4示出了带有包含直流电压变换器的供电电路的芯片卡；

图5示出了电压示意图和电流示意图；

图6示出了带有不由直流电压变换器实现的供电电路的芯片卡的供电电流和带有由直流电压变换器实现的供电电路的芯片卡的供电电流的比较。

具体实施方式

以下详细的说明涉及示出了细节和实施例的所附附图。其他的实施方式也是可能的且实施例能够在结构、逻辑和电方面进行改变，而不超出本发明的范围。不同的实施例不必彼此排斥，而是能够将不同的实施方式相互结合，从而产生新的实施方式。

根据ISO14443标准，非接触式的RFID系统的最基本的实现方式具有读卡器(PCD：邻近耦合设备英文为proximity coupling device)和芯片卡(PICC：邻近集成电路卡英文为proximity integrated circuit card)。读卡器和芯片卡之间的双向的数据通信与读卡器和芯片卡之间的能量传递借助两个电感式耦合的天线实现。由读卡器的天线发射出的电磁场在此由芯片卡的天线接收，因此在其连接端提供一定功率，该功率能够用于为芯片卡的元件提供能量。

在图1中示出了芯片卡的能量供应电路的示例。

图1示出了芯片卡100。

芯片卡100具有天线101，该天线101设置为接收来自场102的电磁的信号。并联于天线地布置的调谐电容103与天线101和进一步与此耦合的多个芯片卡元件构建并联谐振电路(谐振电路)。

天线101的连接端与整流器104的输入端耦合，该整流器提供带有最大电压或幅度MV VDD的整流信号，在该示例中为5.5V。该经整流的信号被发送到可变电阻105。该可变电阻105由运算放大器106(通常为天线电压调节器)的输出信号控制，该运算放大器将当前的最大的天线电压(天线峰值电压)与参考电压进行比较。在该可变电阻105的输出端连接齐纳二极管107(通常为分流器)和一个或多个待供电的元件108(例如集成的逻辑电路)。

天线从场102中接收正弦状的电磁的信号(例如来自芯片卡读卡器)。场102的强度能够由有效场强H_Feld表示。在天线中正弦状电流被减小且相应地向并联谐振电路传送一定的功率。调谐电容103并联连接于其他的芯片卡元件104、105、106、107、108。

借助于调节可变电阻105如此调节并联谐振电路的品质，使得通过改变电流消耗量并最终改变整流器或者由芯片卡元件104、105、106、107、108组成的装置的输入阻抗，天线电压的最大值(峰值)等于某个目标值(即参考电压)。

天线电压首先被引向整流器104，整流器104由此产生与天线电压的最大值成比例的信号vlalb_peak。运算放大器106将该信号与参考信号REF进行比较，参考信号REF表征参考电压并且相应地控制可变电阻。如果天线电压的最大值大于参考电压，那么可变电阻105的值减小，反之亦然。因此在可变电阻105中流过的电流I_res由调节电路连续地改变并且取决于天线101上的场102的场强。在可变电阻105的输出端上提供的电流由待供电的元件108和齐纳二极管107消耗。如果待供电的元件108的电流消耗小于在可变电阻105的输出端上提供的电流，那么差值被齐纳二极管107消耗(即通过齐纳二极管107流向接地端)。