Brevet FR2656437A1 — publié le 19910628

La présente invention se rapporte à un micro- ordinateur et à une carte à circuit intégré sans contact l'utilisant. La structure d'une carte à circuit intégré sans contact conventionnelle est montrée à la figure 6 Une unité centrale de traitement ou CPU 1 est connectée à une mémoire morte ou ROM 2 a, à une mémoire à accès aléatoire ou RAM 2 b, à un circuit de transmission 3 et à un circuit de réception 4, tous étant contenus dans un micro-ordinateur 5 Le circuit de transmission 3 et le circuit de réception 4 du micro-ordinateur 5 sont connectés à une antenne 6 de transmission de données et à une antenne 7 de réception de données, respectivement L'unité 1 est connectée à une batterie 8 et à un oscillateur 9 La totalité de la carte à circuit intégré est scellée dans la résine ou analogue afin d'améliorer sa résistance à l'environnement. Une tension d'alimentation en courant est fournie à l'unité 1 par la batterie 8 et un signal d'horloge lui est fourni par l'oscillateur 9, la forçant à être actionnée sur la base d'un programme stocké au préalable dans la mémoire morte 2 a La carte à circuit intégré envoie et reçoit la donnée par rapport à l'extérieur en utilisant des ondes électromagnétiques Au moment de la réception de données, des ondes électromagnétiques sont reçues de l'extérieur par l'antenne de réception 7 et décodées en données par le circuit de réception 4 et ensuite elles sont introduites à l'unité 1 Le traitement de données est accompli dans l'unité 1 et la donnée est stockée dans la mémoire à accès aléatoire 2 b lorsque cela est nécessaire. Par ailleurs, au moment de la transmission de données, la donnée de la CPU 1 est émise vers le circuit de trans- mission 3 A ce point, des ondes porteuses sont codées par cette donnée et envoyées par l'antenne de transmission ou d'émission 6. La figure 7 montre un exemple de la configuration du circuit de transmission 3 Un condensateur Il est connecté en parallèle à l'antenne de transmission 6 et ils constituent un circuit résonnant 12 Le circuit résonnant 12 est connecté à la borne de sortie d'un circuit porte 15 via une résistance 13 et un transistor 14 La borne d'entrée du circuit porte 15 est connectée à l'unité 1 et une donnée indiquant un signal de transmission et des ondes porteuses sont introduites de la CPU 1. Dans le circuit de transmission 3, comme le montre la figure 8, lorsqu'un signal de transmission à un niveau "H" est émis vers le circuit porte 15 par la CPU 1 au temps t, le transistor 14 est mis à l'état passant par l'onde porteuse Alors, le circuit résonnant 12 est activé et des ondes électromagnétiques sont envoyées à l'extérieur par l'antenne de transmission 6 Par ailleurs, lorsqu'un signal de transmission est au niveau "B", comme au temps t 0, le transistor 14 est mis à l'état hors circuit Par conséquent, le circuit résonnant 12 n'est pas activé et des ondes électromagnétiques ne sont pas envoyées De cette manière, les ondes électromagnétiques sont modulées par le signal de transmission et envoyées vers l'extérieur. Cependant, comme le montre la figure 8, bien qu'au moment o le niveau du signal de transmission passe de "H" à "B" au temps t 2, le transistor 14 passe instantané- ment hors circuit, lesvibrationsproduitesentre les temps t 1 et t 2 dans le circuit résonnant 12 s'atténuent tandis que les vibrations libres se répètent Par conséquent, il faut une longue période de temps At à partir du moment o le niveau d'un signal de transmission est devenu "B" ou bas jusqu'au moment o les vibrations dans le circuit résonnant 12, c'est-à-dire les ondes électro- magnétiques envoyées par l'antenne de transmission 6, s'atténuent suffisamment Pour transmettre avec précision la donnée, une impulsion ne doit être transmise qu'après que les vibrations de l'impulsion précédente d'un signal de transmission se soient atténuées jusqu'à une grandeur négligeable En tenant compte de cela, il y a un problème par le fait que la vitesse de transmission de données est lente dans l'art antérieur. La présente invention a été conçue pour résoudre ce problème La présente invention a pour objet un micro-ordinateur capable d'attaquer un circuit résonnant à une grande vitesse et avec précision. La présente invention a pour autre objet de produire une carte à circuit intégré sans contact pouvant transmettre des données à vitesse rapide et avec précision en utilisant un micro-ordinateur. Le micro-ordinateur selon la présente invention attaque un circuit résonnant Il comprend une unité centrale de traitement ou CPU pour le traitement des données, un circuit d'entrée pour détecter un signal d'entrée et le transmettre à la CPU, un circuit de sortie pour appliquer un signal de sortie de la CPU au circuit résonnant et un moyen d'atténuation pour atténuer les vibrations libres produites dans le circuit résonnant lorsque le signal à la sortie de la CPU passe de passant à non passant Le moyen d'atténuation peut être structuré de façon à réappliquer la tension de sortie du circuit résonnant au circuit résonnant Par ailleurs, le moyen d'atténuation peut être structuré de façon à attaquer le circuit résonant par une phase inverse selon la tension à la sortie du circuit résonnant. La carte à circuit intégré sans contact de la présente invention comprend un moyen formant antenne pour transmettre et recevoir la donnée de l'extérieur sans contact, une unité centrale de traitement pour traiter la donnée, un circuit de réception pour introduire la donnée dans la CPU en détectant le signal de réception reçu par le moyen formant antenne, un circuit de trans- mission pour transmettre le signal de la CPU à l'extérieur via le moyen formant antenne et un moyen d'atténuation pour atténuer les libres vibrations produites dans le moyen formant antenne lorsque le signal de transmission de la CPU passe de passant à non passant. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 donne un schémabloc illustrant la structure d'une carte à circuit intégré sans contact selon un mode de réalisation de la présente invention la figure 2 est une vue illustrant le circuit de réception et le circuit d'atténuation dans le micro- ordinateur utilisé dans ce mode de réalisation; la figure 3 est une forme d'onde de signaux de chaque section du circuit de la figure 2; la figure 4 est une vue détaillée de la figure 2 la figure 5 est une vue des caractéristiques du circuit de la figure 4; la figure 6 donne un schémabloc illustrant une carte à circuit intégré conventionnelle sans contact; la figure 7 est une vue illustrant le circuit de réception du microordinateur utilisé dans la carte à circuit intégré de la figure 6; et la figure 8 est une vue de formes d'onde de signaux de chaque section du circuit de la figure 7. Sur la figure 1, une carte à circuit intégré sans contact comporte un micro-ordinateur 50, une antenne 6 de transmission de données, une antenne 7 de réception de données, une batterie 8 et un oscillateur 9. Le micro-ordinateur 50 est fabriqué dans une pastille de circuit intégré et comporte une unité centrale de traite- ment ou CPU 1 pour le traitement des données Cette unité 1 est connectée à une mémoire morte ou ROM 2 a, une mémoire à accès aléatoire ou RAM 2 b, un circuit de trans- mission (circuit de sortie 30)et un circuit de réception (circuit d'entrée) 4 Le circuit de transmission 30 est connecté à un circuit d'atténuation 10 qui sert de moyen d'atténuation Le circuit de transmission 30 et le circuit de réception 4 du micro-ordinateur 50 sont connectés à l'antenne 6 de transmission de données et l'antenne 7 de réception de données,respectivement. L'unité 1 est connectée à la batterie 8 et à l'oscilla- teur 9. Un programme pour actionner l'unité 1 est stocké dans la mémoire morte 2 a Par ailleurs, la totalité de la carte à circuit intégré sans contact est scellée dans la résine ou analogue pour améliorer sa résistance à l'environnement. Les structures internes du circuit de transmission et du circuit d'atténuation 10 sont montrées à la figure 2 Un condensateur 16 est connecté en parallèle à l'antenne de transmission 6 avec pour résultat qu'un circuit résonnant 17 pour la transmission d'une onde électromagnétique à une fréquence prédéterminée est constitué Ce circuit résonnant 17 est connecté à un circuit de commutation 20 via une résistance 18 et un transistor 19 et le circuit de commutation 20 est connecté à l'unité 1 Le condensateur 16, la résistance 18, le transistor 19 et le circuit de commutation 20 constituent le circuit de transmission 30 Le point de connexion A entre le circuit résonnant 17 et la résistance 18 est connecté à la première borne d'entrée d'un comparateur 21. La seconde borne d'entrée et la borne de sortie du comparateur 21 sont respectivement connectées à la masse et au point de connexion B entre le transistor 19 et le circuit de commutation 20 via un circuit de commutation 22 Par ailleurs, un circuit de commutation 23 est connecté entre le point de connexion B et la ligne d'alimentation en courant Le comparateur 21 et les circuits de commutation 22 et 23 constituent le circuit d'atténuation 10. L'ouverture et la fermeture des circuits de commutation 20, 22 et 23 est commandée par un signal de transmission (a),un signal de suppression (b), un signal de mise hors circuit (cc), respectivement, qui sont émis par l'unité 1 et les circuits de commutation se ferment lorsque ces signaux sont au niveau "H' Un signal de transmission est un signal indiquant la transmission -d'une donnée Comme le montre la figure 3, un signal de suppression est formé afin de passer à "H"' de "B" de manière inverse par rapport au signal de transmission passant du niveau "H" au niveau "B" et pour retourner au niveau "B" après écoulement d'un temps prédéterminé Le signal de mise hors circuit est formé de façon à passer au niveau "B" lorsque le signal de transmission ou-le signal de suppression est au niveau "H" et à passer à "H" lorsque les deux signaux sont au niveau "B". Le fonctionnement de ce mode de réalisation sera maintenant décrit Quand l'unité 1 reçoit une tension d'alimentation en courant Vcc de la batterie 8 et un signal d'horloge de l'oscillateur 9, elle fonctionne sur la base d'un programme stocké au préalable dans la mémoire morte 2 a. A la transmission de données, par exemple lorsqu'un signal de transmission à un niveau "H"' est appliqué au circuit de transmission 30 au temps t 3 montré à la figure 3, le circuit de commutation 20 est fermé par ce signal de transmission et une onde porteuse (d) est appliquée au transistor 19 par la CPU 1 Par suite de cela, le transistor 19 devient passant, forçant le circuit résonnant 17 à être activé et des ondes électromagnétiques sont envoyées à l'extérieur. En un temps ultérieur, lorsque le signal de transmission passe à "B"' au temps t 4, le circuit de commutation 20 est ouvert et le signal de suppression passe à 11 HI, du niveau IIBI",en même temps, provoquant la fermeture du circuit de commutation 22 Par suite de cela, la sortie du comparateur 21 est appliquée au transistor 19. A ce moment, dans le circuit résonnant 17, les vibrations produites pendant le temps t 3 à t 4 s'atténuent tandis qu'une vibration libre se répète Lorsque cette vibration est dans une alternance positive, la sortie du comparateur 21 passe à "H", le transistor 19 devient non passant. Cependant, lorsque la libre vibration dans le circuit résonnant 17 est dans une alternance négative, la sortie du comparateur 21 passe à "B", forçant ainsi le transistor 19 à devenir passant Pour cette raison, la tension est réappliquée en phase inverse au circuit résonnant 17 et l'énergie stockée dans le circuit 17 est consommée Par suite de cela, comme le montre la figure 3, les vibrations dans le circuit résonnant 17 s'atténuent rapidement après le temps t 4 et deviennent stables. Ensuite, quand le signal de suppression passe à "B" au temps t 5 et que le signal de transmission et le signal de suppression sont à "B", le signal hors circuit passe à "HI" à partir du niveau "B" Etant donné cela, le circuit de commutation 23 est fermé et le transistor 19 se trouve totalement hors circuit. Comme il est prévu que lorsque la tension du circuit résonnant 17 est positive, le transistor 19 soit mis hors circuit, et lorsqu'elle est négative, la performance d'attaque du transistor 19 soit accrue en utilisant la valeur de la tension du circuit résonnant 17, les libres vibrations produites dans le circuit résonnant 17 peuvent être atténuées en un court temps et les oscillations non souhaitées dans le transistor 19 peuvent être empêchées. En conséquence, des avantages en découlent tels que la vitesse de transmission de données peut être accrue, le facteur Q du circuit résonnant 17 peut être accru et la conception du circuit du côté récepteur est simplifiée. La tension de référence du comparateur 21 doit de préfé- rence être établie du côté légèrement négatif par rapport à O volt de manière que le transistor 19 ne fonctionne pas lors d'une faible déviation dans le circuit résonnant 17. Le signal hors circuit est particulièrement efficace dans le cas o le circuit résonnant 17 est utilisé pour une résonance en plus de la transmission C'est-à- dire que, dans un état o le signal hors circuit est mis à un niveau "H", des ondes électromagnétiques de l'extérieur doivent être reçues par le circuit résonnant 17 et transmises au circuit résonnant 4. Le signal de suppression est formé pour être au niveau "HI" pendant un temps prédéterminé après passage du signal de transmission de "H" à "B" Cependant, il peut être formé en inversant le signal de transmission. Dans ce cas, comme il n'y a aucune possibilité que le signal de transmission et le signal de suppression passent tous deux à "B", le signal hors circuit et le circuit de commuta- tion 3 ne sont pas nécessaires. Par ailleurs, l'opération de la réception de données dans le mode de réalisation ci-dessus mentionné est la même que dans la carte à circuit intégré conven- tionnelle montrée à la figure 6 En effet, une onde électromagnétique émanant d'un appareil externe (non représenté) est reçue par l'antenne de réception 7 et, après avoir été démodulée par le circuit de réception 4, est introduite à l'unité 1 Ensuite, l'unité 1 accomplit le traitement de données sur la base d'un programme stocké au préalable dans la mémoire morte 2 a et stocke la donnée dans la mémoire à accès aléatoire 2 b et envoie la donnée selon la nécessité. La figure 4 montre plus concrètement la structure interne du comparateur 21 Une première paire de transis- tors 31 et 32 et une seconde paire de transistors 33 et 34 constituent un circuit différentiel 300 En effet, les sources respectives des transistors 31 et 32 à canal du type p sont connectées aux sources des transistors 33 et 34 à canal du type n, respectivement,et les portes respectives sont connectées au circuitrésonnant 17 et à la masse Un circuit miroir de courant 301 consistant en une troisième paire de transistors 35 et 36 est connecté au circuit différentiel 300 en tant que charge Ainsi, les drains des transistors 35 et 36 à canal du type p sont connectés aux drains des transistors 33 et 34 à canal du type N respectivement Les portes respectives de ces transistors 35 et 36 sont connectées l'une à l'autre et sont connectées au drain du transistor 36. Une tension pour établir une polarisation est appliquée aux portes respectives de la seconde paire de transistors 33 et 34 dans le circuit différentiel 300 La porte et le drain d'un transistor 37 à canal du type p pour déterminer la quantité de contre-réaction vers le transistor 19 sont connectés au point de connexion entre le transistor 33 dans le circuit différentiel 300 et le transistor 35 dans le circuit miroir de courant 301 et de plus connectés au circuit de commutation 22 en tant que sortie du comparateur 21. Dans le circuit d'atténuation 10 comportant ce comparateur 21, quand la tension au circuit résonnant est positive, la quantité de courant qui s'écoule à travers les transistors 31 et 33 devient plus faible que celle s'écoulant à travers les transistors 32 et 34 et par conséquent la sortie du comparateur 21 passe à "H" et le transistor 19 devient non passant Par ailleurs, quand la tension du circuitrésonnant 17 est négative, inversement,un courant s'écoulant à travers les transis- tors 31 et 33 devient comparativement important Par conséquent, un courant s'écoule à travers le transistor 37 à canal du type p et la sortie du comparateur 21 diminue, forçant le transistor 19 à devenir passant. Cependant, comme la tension à la sortie du comparateur 21 varie selon la grandeur de la tension négative du circuit résonnant 17, la performance d'attaque du transistor 19 varie selon la grandeur de la tension négative du circuit résonnant 17 comme le montre la figure 5 Par suite de cela, les libres vibrations du circuit résonnant 17 peuvent être doucement atténuées en un court temps. Comme l'énergie du circuit résonnant 17 est consommée en utilisant le transistor à canal du type p dans le circuit de la figure 4, on peut l'intégrer dans un circuit intégré. Sur la figure 5, l'axe des abscisses montre la tension au circuit résonnant 17 et l'axe des ordonnées indique la performance d'attaque du transistor 19. il R E V E N D I C A T I O N S 1. Micro-ordinateur pour attaquer un circuit résonnant,caractérisé en ce qu'il comprend une unité centrale de traitement ( 1) pour le traitement de données; un circuit d'entrée ( 4) pour détecter un signal d'entrée et le transmettre à ladite unité ( 1); un circuit ( 30) pour appliquer le signal à la sortie de ladite unité ( 1) à un circuit résonnant; et un moyen d'atténuation ( 10) pour atténuer les libres vibrations produites dans le circuit résonnant lorsque le signal à la sortie de ladite CPU passe de l'état passant à non passant. 2. Micro-ordinateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation ( 10) ré- applique la tension à la sortie du circuit résonnant audit circuit résonnant. 3. Micro-ordinateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation ( 10) attaque le circuit résonnant en phase inverse selon la tension à la sortie dudit circuit résonnant 4. Micro-ordinateur selon la revendication 3, o ledit moyen d'atténuation ( 10) comprend un comparateur ( 21) pour comparer la tension à la sortie dudit circuit résonnant à une tension de référence et un commutateur ( 22) pour réappliquer la sortie dudit comparateur audit circuit résonnant, uniquement lorsque le signal de sortie de ladite unité ( 1) est hors circuit. 5. Micro-ordinateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit comparateur ( 21) comprend un circuit différentiel pour juger la tension à la sortie du circuit résonnant, un circuit miroir de courant servant de charge dudit circuit différentiel et un transistor connecté à la borne de sortie dudit circuit miroir de courant pour déterminer la quantité de réaction dudit circuit résonnant. 6 Micro-ordinateur d'une carte à circuit intégré sans contact, caractérisé en ce qu'elle comprend: un moyen formant antenne ( 6, 7) pour envoyer et recevoir la donnée de l'extérieur, sans contact; une unité centrale de traitement ( 1) pour le traitement de données; un circuit de réception ( 4) pour détecter un signal de réception reçu par le moyen formant antenne et le transmettre à l'unité ( 1); un circuit de transmission ( 30) pour transmettre un signal de transmission de ladite unité ( 1) à l'extérieur, via le moyen formant antenne; et un moyen d'atténuation ( 10) pour atténuer la libre vibration produite dans ledit moyen formant antenne quand la transmission de ladite unité passe de passant à non passant. 7 Micro-ordinateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation ( 10) réapplique la tension de sortie du moyen formant antenne au moyen formant antenne. 8 Micro-ordinateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation ( 10) attaque le moyen formant antenne en phase inverse selon la tension à la sortie dudit moyen formant antenne. 9 Micro-ordinateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation ( 10) comprend un comparateur pour comparer la tension à la sortie dudit moyen formant antenne à une tension de référence et un commutateur pour réappliquer la sortie du comparateur audit moyen formant antenne uniquement quand le signal à la sortie de l'unité ( 1) est hors circuit. Micro-ordinateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le comparateur ( 21) comprend un circuit différentiel pour juger la tension à la sortie du moyen z ' 2656437 formant antenne, un circuit miroir de courant servant de charge du circuit différentiel et un transistor connecté à la borne de sortie du circuit miroir de courant pour déterminer la quantité de réaction au moyen formant antenne.