Brevet FR2610430A1 — publié le 19880805

La présente invention concerne une carte à circuit intégré du type à lecture sans contact ayant une fonction de pré-amélioration, c'est-à-dire pour permettre des performances améliorées, et, plus particulièrement, une carte à circuit inté- gré dans laquelle la caractéristique de transfert de signal entre la carte à circuit intégré et une unité de lecture externe est améliorée. Il a récemment été mis au point un support d'infor- mation du type carte (carte à circuit intégré) qui incorpore un circuit intégré possédant une grande capacité d'emmagasinage. Des efforts ont été faits pour permettre d'utiliser sur le plan pratique un semblable support d'information dans divers domaines de gestion de données s'appliquant à des transactions et à des opérations analogues. Pour effectuer un transfert de signal entre la carte à circuit intégré et l'unité de lecture externe, une carte à circuit intégré du type sans contact destinée à être uti- lisée dans un système fonctionnant par couplage magnétique a été mise au point en vue de remplacer la carte à circuit intégré classique du type avec contact, qui est destinée à être utilisée dans un système basé sur l'existence d'un contact électrique. La carte à circuit intégré du type avec contact pose un problème de fiabilité, tandis que la carte à circuit intégré du type sans contact destinée à être utilisée dans le système employant le couplage magnétique présente une fiabilité améliorée. De plus, avec la carte à circuit intégré du type sans contact, il est possible d'utiliser, sans aucune modification, l'unité de lecture pour carte à circuit intégré classique qui est aujourd'hui largement employée. Avec le système faisant appel à un couplage magné- tique, une tête magnétique en pellicule mince, c'est-à-dire un transducteur comportant une bobine destinée à produire un champ magnétique, est formée sur un substrat du type carte isolant incorporant un circuit intégré, et un signal d'impulsions (infor- mation) est délivré par un moyen de sortie de la carte à circuit intégré à la bobine du transducteur. En résultat, un champ magné- tique correspondant au signal est produit dans la bobine ou dans un entrefer magnétique du transducteur. D'autre part, dans une unité de lecture destinée à lire le signal de sortie d'informa- tion interne de la carte à circuit intégré, une tête magnétique de l'unité de lecture est placée à proximité de la bobine ou de la partie entrefer magnétique du transducteur de la carte à circuit intégré pour capter les variations du champ magnétique produit au niveau du transducteur de la carte à circuit intégré. Avec un tel montage, les variations de courant induites dans la bobine de la tête magnétique de l'unité de lecture correspondent aux signaux de sortie de la carte à circuit intégré. Toutefois, avec le système de transfert de signal du type ci-dessus décrit, Le problème suivant se pose. Lorsqu'un signal d'impulsions possédant une forme d'onde rectangulaire telle que présentée sur la figure 3A est délivré du côté carte à circuit intégré, il se peut que la tête magnétique de l'unité de lecture délivre une impulsion possédant des composantes de surmodulation au niveau de ses flancs antérieur et postérieur, comme représenté sur la figure 3B. Pour cette raison, le traitement de données réalisé par conformation d'une semblable forme d'onde est rendu difficile. La raison en est la suivante. Dans l'unité de lecture utilisé avec la carte magnétique classique, la caractéristique de fréquence de l'amplificateur servant à amplifier le signal de sortie de la carte à circuit intégré après que ce dernier a été capté par la tête magnétique n'est pas plate dans le domaine des hautes fréquences. Puisque l'unité de lecture comprenant cet amplificateur à caractéristique non plate dans le domaine des hautes fréquences est actuellement utilisée pour lire les données de sortie de la carte à circuit intégré, il faut prendre des contre-mesures appropriées du côté de la carte à circuit intégré. C'est donc un but de l'invention de fournir une carte à circuit intégré du type à lecture sans contact, nouvelle et améliorée, possédant une fonction de pré-amélioration, qui permet que l'unité de lecture du type utilisé avec une carte magnétique exécute un traitement de lecture de données plus fiable de la carte à circuit intégré. Un autre but de L'invention est de fournir une carte à circuit intégré possédant une fonction "intelligente" en plus de la fonction de pré-améLioration. Selon un aspect de L'invention, il est proposé une carte à circuit intégré comprenant: un substrat de carte; un élément à circuit intégré incorporé dans le substrat de carte, l'élément à circuit intégré comportant au moins une mémoire dans laquelle des données peuvent être emmagasinées et dans laquelle elles peuvent être lues; un moyen de prétraitement, incorporé dans le substrat de carte, destiné à recevoir un signal de sortie de la part de l'élément à circuit intégré, le moyen de prétraitement effectuant une pré-amélioration des données de lecture venant de la mémoire de l'élément à circuit intégré de manière à sensi- blement atténuer la composante de haute fréquence; et un moyen transducteur, incorporé dans Le substrat de carte, destiné à recevoir un signal de sortie de la part du moyen de prétraitement, le moyen transducteur produisant un champ magnétique qui correspond aux données lues qui sont délivrées par la mémoire de l'élément à circuit intégré via le moyen de pré- traitement. La description suivante, conçue à titre d'illus- tration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue montrant la structure d'une carte à circuit intégré selon un mode de réalisation de l'inven- tion; Les figures 2A à 2C montrent des formes d'onde de signaux servant à expliquer Le fonctionnement de la carte à circuit intégré de la figure 1; les figures 3A et 3B montrent des formes d'onde de signaux servant à expliquer un problème associé à la carte à circuit intégré classique; la figure 4 est une vue illustrant la structure d'une carte à circuit intégré selon un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est le schéma de circuit d'une unité de lecture utilisée pour lire les données venant de la carte à circuit intégré de la figure 1 ou 4; et les figures 6A à 6D et les figures 7A à 7D sont des vues montrant les formes d'onde existant en des parties corres- pondantes lorsque la carte à circuit intégré de la figure 1 ou 4 selon l'invention et la carte à circuit intégré classique sont lues par l'unité de lecture de la figure 5. Sur la figure 1, est représenté un premier mode de réalisation de la présente invention. Le substrat de carte à circuit intégré 11 incorpore des mémoires (mémoires mortes, ou ROM, et mémoires vives,ou RAM) destinées à l'emmagasinage de données, ainsi qu'un circuit intégré 10 constitué par un circuit d'exploitation et de commande intégré (unité centrale de traite- ment, ou CPU). Pour amener un dispositif de lecture externe à lire une donnée de sortie du circuit intégré 10, la donnée de sortie est délivrée à une bobine 121 sous forme de pellicule mince d'un transducteur 12 incorporé dans le substrat de carte à circuit intégré 11 via un filtre passe-bas 14 qui sera décrit ci-après. Le transducteur 12 possède la structure de ce que l'on appelle un système de couplage magnétique. Ainsi, un noyau magnétique 122 sous forme de pellicule mince, possédant une partie entrefer G, est formé sur le substrat de carte à circuit intégré 11, et la bobine en pellicule mince 121 est enroulée à plat autour du noyau magnétique 122. Lorsque la donnée de sortie du circuit intégré 10 est délivrée à la bobine en pellicule mince 121 au titre de signal d'entrée, un champ magnétique correspondant au signal d'entrée est produit au niveau de la partie entrefer G. Ainsi que le montre la figure 1, le numéro de réfé- rence 13 désigne une tête de lecture magnétique de l'unité de lecture (non représentée). La tête de lecture magnétique 13 est placée au voisinage de la partie entrefer G lorsque le substrat de carte de circuit intégré 11 est inséré. La tête de lecture magnétique 11 est magnétiquement couplée au transducteur 12 formé sur le substrat de carte à circuit intégré 11. Avec un tel agen- cement, un signal de sortie, correspondant au signal délivré au transducteur 12, peut être obtenu sur la bobine 131 de la tête de lecture magnétique 13. Selon l'invention, le filtre passe-bas 14 est incorporé dans le substrat de carte à circuit intégré 11 afin de prétraiter le signal de sortie du circuit intégré 10, qui sera délivré au transducteur 12 comme signal d'entrée. Plus spéciale- ment la donnée de sortie venant du circuit d'entrée-sortie (circuit I/O) 15 couplé au circuit intégré 10 est délivrée à la borne d'entrée 141 du filtre passe-bas 14 et appliquée à une borne d'entrée d'un amplificateur différentiel 142 via une résis- tance R1. Un potentiel de référence (potentiel de la terre) est appliqué à l'autre borne d'entrée de l'amplificateur différentiel 142. La borne de sortie 143 est connectée à la ligne de connexion de la bobine en pellicule mince 121, et est également renvoyée en réaction à la première borne d'entrée de l'amplificateur différentiel 142 via un condensateur C1. Ainsi, le filtre passe- bas 14 fait fonction d'intégrateur. Lorsqu'un signal possédant une forme d'onde rectangulaire, comme représenté sur la figure 2A, est délivré à la borne d'entrée 141, un signal comportant des rampes au niveau des flancs antérieur et postérieur (figure 2B) peut être obtenu à sa borne de sortie. Si le signal pré-amélioré de la manière indiquée est délivré au transducteur 12 et est lu par la tête de lecture magnétique 13, la bobine 131 délivre un signal tel que représenté sur la figure 2C. Ce signal de sortie ne comporte pas de composantes de surmodulation comme dans Le système classique. Ainsi, même si l'on utilise pour Lire une carte à circuit intégré une unité de Lecture du type utilisé avec une carte magnétique et comportant un amplificateur qui possède une caractéristique de haute fréquence non plate, la donnée peut être lue dans la carte à circuit intégré sans erreur, ce qui permet d'effectuer un traitement de données plus fiable. Les flancs antérieur et postérieur de la forme d'onde de la figure 2C et la polarité du signal de sortie de la tête de Lecture magnétique 13 ne se correspondent pas mutuelle- ment du fait du sens d'enroulement de la bobine. Par conséquent, il peut être obtenu un signal de sortie ayant la polarité opposée. La figure 4 montre un deuxième mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, en plus du circuit intégré 10, du circuit I/O 15, du filtre passe-bas 14 et du transducteur 12, qui sont identiques aux éléments correspondants du premier mode de réalisation, sont incorporés dans un substrat de carte à circuit intégré 210 un clavier numérique 211 (figure 4) servant à introduire dans le circuit intégré 10 des signaux d'entrée numériques prédéterminés et un afficheur à cristaux liquides 212 permettant d'obtenir l'affichage prédéterminé de la donnée de sortie du circuit intégré 10, de sorte qu'il est constitué une carte à circuit intégré du type dit "intelligent". Comme indiqué sur la figure 4, le numéro de référence 213 désigne un circuit d'excitation de l'afficheur à cristaux liquides 212, et 214 désigne une batterie incorporée, par exemple une pile lithium-papier servant de source d'excitation de chacune des parties ci-dessus décrites. La figure 5 présente le montage du circuit de l'unité de lecture utilisée pour lire la carte à circuit intégré de La figure I ou 4. Cette unité de lecture comprend un amplifi- cateur 311 servant à amplifier le signal de sortie de la tête de lecture magnétique 13, un circuit d'intégration 312 servant à intégrer le signal de sortie de l'amplificateur 311, et un circuit de détection de niveau 313 servant à détecter le signal de sortie du circuit d'intégration 312 et à délivrer un signal de sortie numérique. Les figures 6A à 6D montrent les formes d'onde existant en diverses parties respectives lors de la lecture de la carte à circuit intégré de la figure 1 ou 4 par l'unité de lecture de la figure 5. Plus spécialement, la figure 6A montre la forme d'onde d'un courant d'entrée appliqué au transducteur 12 après que ce courant a été pré-amélioré par le filtre passe- bas 14 de la carte à circuit intégré. La ligne en trait interrompu de la figure 6A indique la forme d'onde (onde rectangulaire) de la donnée de sortie du circuit intégré 10 avant le prétraitement par le filtre passebas 14. La figure 6B montre la forme d'onde de sortie de La tête de lecture magnétique 13 de L'unité de lecture. On note que, en raison de l'effet du prétraitement, cette forme d'onde ne comporte pas de partie de surmoduLation constituant une composante de surmodulation non voulue. Les figures 6C et 6D montrent respectivement les formes d'onde de sortie des circuits d'intégration et de détection de niveau 312 et 313 de l'unité de lecture. Puisque ces formes d'onde ne comportent pas de composante erronée, le traitement de données numérique ultérieur peut être exécuté de manière fiable. On note que toutes les formes d'onde ci-dessus présentées ont été réellement détectées dans le cas d'une résistance R1 et d'un condensateur C1 du filtre passe-ba 14 de valeurs respectives 900 Q et 1 gF. Les figures 7A à 7D montrent les formes d'onde existant aux parties correspondant aux figures 6A à 6D lors de la lecture de la carte à circuit intégré classique sans prétrai- tement par le filtre passe-bas 14. Plus spécialement, la forme d'onde de sortie, apparaissant sur la figure 7B, de la tête de lecture magnétique 13 comporte des composantes de surmodulation. Comme représenté sur les figures 7C et 7D, les formes d'onde de sortie des circuits d'intégration et de détection de niveau 312 et 313 de l'unité de lecture comportent des composantes erronées. Ainsi, si le signal d'entrée appliqué au transducteur 12 n'est pas prétraité dans la carte à circuit intégré, le traitement de données numérique ultérieur ne peut pas être effectué sans erreur, ce qui entraîne une dégradation de la fiabilité. Comme cela a été décrit en détail, selon l'inven- tion, dans une carte à circuit intégré constitutant un support d'information du type carte incorporant de manière intégrée une mémoire à circuit intégré et d'autres éléments dans lesquels des données peuvent être emmagasinées et dans lesquels elles peuvent être lues, et un transducteur incorporé dans le support d'infor- mation, qui possède un enroulement permettant de produire un champ magnétique afin de réaliser un couplage magnétique avec la tête de Lecture magnétique d'un circuit externe, le support d'infor- mation incorpore un circuit de prétraitement, tel qu'un filtre passe-bas, servant à prétraiter le signal devant être délivré au transducteur de manière telle que ses composantes de haute fréquence soient sensiblement atténuées. Avec cette structure, dans la carte à circuit inté- gré, un circuit de prétraitement tel qu'un filtre passe-bas peut préaméLiorer l'impulsion afin de produire des rampes au niveau des flancs antérieur et postérieur de l'impulsion avant sa déli- vrance au transducteur, ce qui a pour effet d'atténuer ses compo- santes de haute fréquence. En résultat, les composantes de haute fréquence (surmodulation) peuvent être empêchées dans l'unité de lecture. Ainsi, selon l'invention, il est fourni une carte à circuit intégré qui peut permettre qu'une unité de lecture uti- lisée avec une carte magnétique effectue un traitement de lecture de données plus fiable de la carte à circuit intégré. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limita- tif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Carte à circuit intégré comprenant: un substrat de carte (11); et un éLément à circuit intégré (10) incorporé dans ledit substrat de carte (11) , ledit élément à circuit intégré comportant au moins une mémoire dans laquelle des données peuvent être emmagasinées et dans laquelle des données peuvent être lues; caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: un moyen de prétraitement (14), incorporé dans ledit substrat de carte (11), et servant à recevoir un signal de sortie de La part dudit élément à circuit intégré (10), ledit moyen de prétraitement (14) réalisant une pré-amélioration des - données de lecture venant de ladite mémoire dudit élément à cir- cuit intégré de manière à sensiblement atténuer la composante de haute fréquence; et un moyen transducteur (12), incorporé dans ledit substrat de carte (11), et servant à recevoir le signal de sortie dudit moyen de prétraitement (14), Ledit moyen transducteur (12) produisant un champ magnétique qui correspond aux données lues qui sont délivrées par ladite mémoire dudit élément à circuit intégré (10) via ledit moyen de prétraitement. 2. Carte à circuit intégré comprenant: un substrat de carte (11); un élément à circuit intégré (10) incorporé dans ledit substrat de carte (11) , ledit élément à circuit intégré comportant une section de mémoire dans laquelle les données peuvent être emmagasinées et dans laquelle des données peuvent être lues, une section d'exploitation et de commande permettant l'exploitation et la commande de données, et une section d'entrée- sortie permettant d'introduire et de délivrer des données; un clavier numérique (211), incorporé dans ledit substrat de carte (11), et servant à fournir des signaux d'entrée numériques prédéterminés audit éLément à circuit intégré (10); et un moyen d'affichage (212), incorporé dans ledit substrat de carte (11), et servant à recevoir les données de sortie venant de ladite section d'emmagasinage et, ou bien, de ladite section d'exploitation et de commande dudit élément à circuit intégré (10) et à produire des affichages prédéterminés; caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: un moyen de prétraitement (14), incorporé dans ledit substrat de carte (11), et servant à recevoir le signal de sortie dudit élément à circuit intégré (10), ledit moyen de prétraitement (14) réalisant une pré-amélioration des données de sortie de ladite section de mémoire et, ou bien, de ladite section d'exploitation et de commande dudit élément à circuit intégré afin d'atténuer sensiblement une composante de haute fréquence; et un moyen transducteur (12), incorporé dans ledit substrat de carte, et servant à.recevoir le signal de sortie dudit moyen de prétraitement (14), Ledit moyen transducteur (12) produisant un champ magnétique qui correspond aux données de sortie délivrées par ladite section de mémoire et, ou bien ladite section d'exploitation et de commande dudit élément à circuit intégré (10) par l'intermédiaire dudit moyen de pré- traitement (14). 3. Carte à circuit intégré selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit moyen transducteur (12) est magnétiquement couplé à une tête de lecture magnétique externe. 4. Carte à circuit intégré selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit moyen de prétraitement (14) comporte un filtre passe-bas. 5. Carte à circuit intégré selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit filtre passe-bas comprend une borne d'entrée (141) destinée à recevoir le signal de sortie dudit élément à circuit intégré (10), une résistance (R1) dont une borne est connectée à ladite borne d'entrée (141), un amplifica- teur différentiel (142) dont les première et deuxième bornes d'entrée sont respectivement connectées à l'autre borne de ladite résistance (R1) et à un point de potentiel de référence, un condensateur (Cl) connecté en réaction sur ladite borne d'entrée et une borne de sortie dudit amplificateur différentiel (142), et une borne de sortie (143) servant à délivrer le signal de sortie dudit amplificateur différentiel (142) audit moyen trans- ducteur (12). 6. Carte à circuit intégré selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit moyen transducteur (12) com- porte une bobine en pellicule mince (121) formée sur ledit subs- trat de carte (11). 7. Carte à circuit intégré selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite bobine en pellicule mince (121) est enroulée à plat autour d'un noyau magnétique en pellicule mince (122) formé sur ledit substrat de carte (11). 8. Carte à circuit intégré selon la revendication 7, caractérisée en.ce que ledit noyau magnétique en pellicule mince (122) comporte un entrefer (G), formé en une position prédéter- minée de celui-ci, et servant à produire un champ magnétique. 9. Carte à circuit intégré selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, lorsque la donnée de lecture venant dudit élément à circuit intégré est un signal à onde rectanguLaire, ledit moyen de prétraitement (14) produit des rampes au niveau des flancs antérieur et postérieur dudit signal à onde rectangu- laire.