[发明专利]一种减小非接触智能卡芯片储能电容的实现方法

摘要

本发明公开了一种减小非接触智能卡芯片储能电容的实现方法，本发明主要针对支持ISO/IEC 14443TypeA协议非接触智能卡芯片的设计，其中主要是利用协议中规定的读写器向智能卡发送射频场载波提供能量、发送Pause的方式发送数据或指令的特点，利用电磁场存续阶段对储能电容进行快速充电、并且利用电荷泵的方式将储能电容的电平充电至较高电平、如6V，通常非接触智能卡芯片内的储能电容的电平设计为3V左右；通过储能电容的电平升高既可以实现较小的电容值存储较多的电荷，在电磁场停止阶段再由此高电平的储能电容持续的供电给非接触智能卡芯片内核电路，从而在芯片内核电路功耗相同的情况下，有效减小了储能电容的面积。

主权项

一种减小非接触智能卡芯片储能电容的实现方法，其特征在于，主要过程包括1)通过101(Pause检测电路)判断读卡器是否发送Pause；2)如果101(Pause检测电路)检测到读卡器没有发送Pause，则102(电荷泵电路)向104(高压储能电容)充电，104(高压储能电容)处于积蓄电量阶段；3)如果101(Pause检测电路)检测到读卡器发送Pause，则102(电荷泵电路)停止向104(高压储能电容)充电；4)同时104(高压储能电容)向105(低压储能电容)释放电量，从而实现在Pause期间，非接触智能卡芯片利用104(高压储能电容)、105(低压储能电容)共同提供电量，104(高压储能电容)与102(电荷泵电路)、105(低压储能电容)的连通与断开，通过103(选通开关)来实现；该实现方法包括：整流桥、101(Pause检测电路)、102(电荷泵电路)、103(选通开关)、104(高压储能电容)、105(低压储能电容)，其中：整流桥：用于从非接射频场获取能量，并为后续电路模块供电；101：Pause检测电路，用于检测ISO/IEC 14443 TypeA协议要求的电磁场调制信号，此调制信号来自于符合ISO/IEC 14443 TypeA协议的读写器，101(Pause检测电路)对该读写器发送的Pause信号进行检测，且输出与读写器发送的Pause包络波形一致的方波信号，其输出信号“高”代表读写器未发送Pause、其输出信号“低”代表读写器发送Pause；102：电荷泵电路，此模块功能是将从非接触射频场获取的能量升压后储蓄在高压储能电容内，104(高压储能电容)的电压约为5～6V区间；103：选通开关，此模块的功能是根据Pause检测模块电路的输出信号选择导通、和断开；当101(Pause检测电路)检测到读写器Pause下降沿时，则将103(选通开关)闭合，将104(高压储能电容)节点与105(低压储能电容)连通；当Pause检测模块电路检测到读写器Pause上升沿时，则103(选通开关)断开，即将104(高压储能电容)105(低压储能电容)断开；104：高压储能电容，用于将非Pause期间的能量储蓄起来，在Pause期间对芯片内核电路供电，由于通常的储能电容通常的电压在3V左右，所以本发明中的104(高压储能电容)是通过102(电荷泵电路)将电压升高，并向高压储能电路进行充电，使得104(高压储能电容)电平处于较高状态，在芯片所需电量相同的情况下，104(高压储能电容)只需要较小的参数、较小面积既可以实现105(低压储能电容)较大参数、较大面积才能实现的同样电荷电量的存储；105：低压储能电容，用于通常的电荷存储功能，其电压通常在3V左右，在读写器未发送Pause期间积蓄电荷电量，在读写器发送Pause期间与104(高压储能电容)一起释放存储的电荷电量为芯片其它模块供电。